Search

Kekuatan slab beton sangat dipengaruhi oleh jenis material yang dipakai. Jenis material yang dimaksud adalah material beton dengan menggunakan PC (Portland Cement) dan penggunaan geopolimer dalam komposisi campuran slab beton. Beton geopolimer merupakan beton yang ramah lingkungan. Permasalahan lain yang timbul adalah letak roda pesawat tidak selalu berada pada titik yang sama disuatu permukaan slab beton apron. Pada tugas akhir ini dimaksudkan untuk menganalisis suatu slab beton yang dibebani roda pesawat dengan campuran variasi material beton dan variasi letak roda pesawat pada slab beton dengan program bantu metode elemen hingga. Dengan data pergerakan pesawat, spesifikasi apron bandara Juanda kondisi eksisting. Dilakukan perhitungan tebal slab beton menggunakan software FAARFIELD dan diperoleh tebal slab beton sebesar 442,5 mm. Dari analisis program bantu elemen hingga dapat diperoleh tegangan pada slab beton yang ditimbulkan oleh pembebanan roda pesawat. Hasil validasi dari analisis tegangan menggunakan program bantu elemen hingga dengan analisis Westergaard yaitu memiliki nilai tegangan yang hampir sama pada ketebalan slab beton 450mm. Nilai tegangan tiap-tiap material beton menunjukan nilai tebal slab beton yang diijinkan untuk tipe pesawat tertentu. Dari analisis menggunakan program bantu elemen hingga tebal slab beton yang diijinkan untuk material slab beton PC yaitu sebesar 425mm. Sedangkan untuk material beton geopolimer yaitu sebesar 415 mm.

Beton mutu tinggi adalah beton yang kuat tekan tinggi sekitar 50 MPa – 100 MPa. Untuk meningkatkan kuat tekan, material pozollan seperti silica fume dan flyash biasanya digunakan untuk mengganti material beton Dalam laporan ini, beton mutu tinggi dengan silica fume sebagai pengganti semen dipelajari. Kadar silica fume yang digunakan adalah 0%, 5%, 7,5% dan 10%. Selain itu pengaruh dari mikrobakteri juga dipelajari. Faktor water per binder yang dipakai adalah 25% dari berat binder, dan untuk membuat workabilitynya bagus maka digunakan superplasticizer. Kadar superplasticizer yang digunakan dicari lewat trial pengujian di laboratorium. Pengujian yang dilakukan pada umur 1, 3, 7, 14, 21, 28 adalah uji tekan pasta, mortar dan beton, selain itu pada benda uji beton umur 28 hari akan dilakukan uji split beton dan uji porositas. Dari hasil penelitian didapatkan kuat tekan beton tertinggi pada umur 28 hari (B7,5M) adalah 69,71 MPa, sedangkan variasi silica fume yang paling optimum ada pada kadar 7,5%. Penambahan mikrobakteri tidak berpengaruh pada berat volume beton tetapi berpengaruh pada kuat tekan beton tersebut. Dengan penambahan mikrobakteri maka kuat tekan beton meningkat sebesar ± 30%. Sedangkan porositas total dan porositas tertutup yang terjadi pada beton semakin kecil, ini dibuktikan dengan hasil SEM terlihat bahwa bakteri mengisi area antara aggregat dan matrix beton.

Abstrak— Penelitian ini berfokus pada pemanfaatan bottom ash sebagai bahan dasar pembuatan paving geopolimer. Diketahui bahwa bottom ash merupakan limbah hasil pembakaran batu bara yang jarang dimanfaatkan dibandingkan dengan fly ash. Selain itu digunakan SCBA (Sugar Cane Bagasse Ash) sebagai sumber silika aktif untuk menambah kandungan silika pada bottom ash. Agregat atau filler pada paving geopolimer menggunakan abu batu, sedangkan untuk binder (pengikat) menggunakan larutan alkali aktifator. Hasil pengujian menunjukkan bahwa semakin banyak penambahan berat SCBA pada paving geopolimer justru menurunkan kualitas dari paving tersebut. Dari pengujian kuat tekan paving diperoleh hasil kuat tekan maksimal pada umur 28 hari dengan penambahan berat SCBA 0%, yaitu sebesar 11.60 MPa. Nilai keausan paling besar terjadi pada paving dengan penambahan berat SCBA 35%, yaitu yaitu sebesar 3.12 mm/menit, sedangkan keausan paling kecil terjadi pada paving dengan penambahan berat SCBA 30% yaitu sebesar 0.72 mm/menit, terjadi ketimpangan nilai keausan paving dikarenakan benda uji terendam banjir sehingga menyebabkan perbedaan kualitas antar paving dalam pengujian keausan, sedangkan resapan air paving paling kecil terjadi pada paving dengan penambahan berat SCBA 0% yaitu sebesar 10.58%. Sehingga diperoleh kesimpulan akhir bahwa paving geopolimer tidak memenuhi persyaratan standar paving berdasarkan SNI 03-0691-1996 namun memenuhi syarat untuk dijadikan bata sebagai pasangan dinding kelas I berdasarkan SNI 03-0349-1989.

Bottom ash merupakan limbah sisa pembakaran batu bara disamping fly ash yang saat ini tidak banyak dimanfaatkan. Di dalam penelitian ini bahan dasar yang digunakan adalah bottom ash dan larutan alkali sebagai pengikat untuk membuat bahan dasar paving geopolimer. Abu batu digunakan sebagai filler. Selain itu bahan lain yang digunakan adalah SCBA (Sugar Cane Bagasse Ash / abu ampas tebu) untuk menambah sumber silika aktif pada bottom ash. Sebelum digunakan SCBA dikalsinasi pada suhu 850oC selama 7 jam. Dalam penelitian ini, benda uji yang digunakan adalah paving berukuran 20cm x 10cm x 8cm. Selain itu dibuat variasi pembakaran SCBA antara lain 450oC selama 6 jam; 600oC selama 3 jam; dan 850oC selama 3 jam sebagai pembanding. Paving yang terbuat dari fly ash dari PT. Petrokimia digunakan sebagai pembanding terhadap bottom ash. Seluruh paving dicetak dengan menggunakan alat pres manual di laboratorium. Didapat hasil bahwa semakin banyak berat SCBA dalam campuran, akan menurunkan kualitas paving. Kuat tekan maksimum terdapat pada variasi 0% SCBA pada umur 28 hari dengan kuat tekan rata-rata sebesar 9.65 MPa, resapan air sebesar 8.68%, dan ketahanan aus sebesar 0.61 mm/menit. Disimpulkan bahwa, perawatan steam tidak memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan paving geopolimer yang tidak di-steam.

Blending agregat merupakan proses untuk menentukan proporsi yang tepat dari agregat yang kemudian dicampur sehingga dapat ditemukan gradasi atau susunan besar butir agregat yang sesuai dengan spesifikasi batasan yang ada. Blending agregat dapat diselesaikan menggunakan beberapa metode, diantaranya metode coba-coba, metode grafis dan metode optimasi. Di Indonesia, penyelesaian blending agregat masih dikerjakan secara manual (metode coba-coba dan metode grafis). Dengan menggunakan metode tersebut dibutuhkan waktu yang cukup lama untuk mengetahui hasil dari proses blending agregatnya. Tujuan dari penelitian ini adalah dapat dibuat sebuah program yang bisa menjalankan proses blending agregat dengan cepat, baik itu untuk agregat halus maupun agregat kasar. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menyelesaikan permasalahan tersebut adalah dengan menggunakan algoritma genetika. Algoritma Genetika merupakan metode optimasi yang dikembangkan berdasarkan pada teori evolusi biologi. Pada penelitian ini, syarat batasan gradasi agregat yang dipakai untuk blending diambil dari ASTM C33-03. Hasil dari program ini berupa nilai proporsi dari tiap agregat yang diblending. Berdasarkan hasil analisa yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa hasil proporsi agregat yang dihasilkan dari program ini dapat menghasilkan gradasi agregat yang memenuhi atau paling mendekati syarat batasan gradasi ASTM C33-03. Program blending agregat ini dapat digunakan untuk blending n agregat sekaligus, dimana n merupakan jumlah jenis agregat dan hasil dari programnya dapat diketahui dengan cepat karena untuk sekali proses running hanya dibutuhkan waktu < 10 detik saja.

Penambahan fly ash dan penggunaan steam curing membuat produksi beton lebih ekonomis, baik dari segi waktu maupun biaya. Selain ekonomis, kualitas beton juga harus dikontrol, salah satunya adalah kuat tekan. Di Indonesia prediksi kuat tekan beton diatur PBI 1971. Peraturan ini hanya dapat digunakan untuk prediksi kekuatan beton normal, sehingga tidaklah akurat jika peraturan ini kita gunakan untuk memprediksi kuat tekan beton berbahan campuran fly ash yang dirawat dengan steam curing. Sebagai solusinya Day (2006) mengusulkan prediksi menggunakan metode kematangan (maturity method). Penelitian ini mencoba memprediksi kuat tekan beton umur 7, 14 dan 28 hari berdasarkan data kuat tekan dan faktor waktu-suhu umur umur dasar 1 dan 2 hari. Benda uji beton yang digunakan berbentuk silinder 15 x 30 cm, berbahan campuran fly ash tipe F dan dirawat dengan perawatan uap (steam curing). Dari hasil penelitian ini diketahui nilai error antara kuat tekan prediksi dengan kuat tekan aktual kurang dari 5% untuk umur 7 dan 28 hari untuk semua benda uji, sedangan untuk umur 14 hari untuk benda uji 2 memberikan error di atas 5%, namun kurang dari 10%. Secara ilmu statistik dapat dikatakan kuat tekan prediksi sama dengan kuat tekan aktualnya. Hal ini dibuktikan dengan nilai t hitung berada di daerah penerimaan.

Kehalusan, strength activity index dan berat jenis fly ash mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap hasil kuat tekan mortar. Perlu dilakukan penelitian untuk mencari pengaruh sifat-sifat tersebut dengan mengetahui hubungan antara sifat fisik fly ash dengan kuat tekan mortar. Artificial Neural Network (ANN) merupakan suatu model komputasi yang bekerja seperti sel saraf biologis pada otak manusia, dipakai untuk mencari hubungan tersebut melalui proses pembelajaran Back-Propagation. Langkah-langkah penelitian meliputi pengumpulan data, pemodelan, dan pengujian pemodelan yang sudah dibuat. Kehalusan, berat jenis dan strength activity index dipakai sebagai input dan kuat tekan mortar umur 28 hari sebagai target output dalam pemodelan. Pengujian dilakukan untuk mencari performa ANN yang paling optimal pada proses pelatihan dengan nilai Mean Square Error (MSE) validation terkecil. Dari penelitian yang telah dilakukan disimpulkan bahwa ANN dapat digunakan untuk membentuk hubungan antara kehalusan, strength activity index dan berat jenis fly ash dengan hasil kuat tekan mortar dengan kesalahan antara 0%-0.054%. Pada pengujian parameter pelatihan, didapatkan bahwa performa yang optimal dihasilkan dengan 1 hidden layer dengan 3 node dengan prosentase data 70% training, 15% testing, dan 15% validation dan MSE rata-rata 5.57x10-5.