Beneficial Use of Fly Ash in Concrete Incorporating PCA

2010 ◽  
Vol 152-153 ◽  
pp. 708-712
Author(s):  
Ya Qing Jiang ◽  
Jia Yu ◽  
Qian Feng Xia

Dispersion mechanism of polycarboxylate type admixture (PCA) in high volume fly ash (HVFA) concrete was studied by testing fluidity of cement paste, zeta potential of cement grains, the adsorbed amount of PCA on surfaces of cement grains and degree of hydration was quantified by loss on ignition measurements. Properties of HVFA concrete were experimentally validated, and microstructure of HVFA concrete was observed by SEM. Experimental results indicated that a combination of PCAs with long and short backbones may enhance the fluidity and fluidity retention of cement pastes. Fly ash has the ability to compensate electrostatic repulsion of PCA by promoting adsorption-dispersion of PCA to cement minerals and making zeta potential of cement grains more negative. HVFA concrete incorporating combined PCA has excellent workability and appropriate strength. Microstructure of HVFA self-compacting concrete is denser for the modified homogeneous of concrete and a higher degree of hydration of cement achieved in the presence of PCA and fly ash. So combined polycarboxylate based admixture is absolutely necessary for producing high volume fly ash concrete with better workability and durability.

2018 ◽  
Vol 6 (3) ◽  
Author(s):  
Karina Puspa Amalia ◽  
Agus Setiya Budi ◽  
Sunarmasto Sunarmasto

<p class="Default"><em>Fly ash </em>merupakan limbah pembakaran batu bara yang memiliki kandungan kimia berupa silika dan alumina mencapai 80%. Senyawa tersebut bereaksi dengan Ca(OH)<sub>2</sub> hasil proses hidrasi semen dan membentuk C<sub>3</sub>S<sub>2</sub>H<sub>3</sub> atau <em>tubermorite</em> yang dapat menambah kekuatan beton. Secara fisik <em>fly ash </em>memiliki bentuk yang hampir bulat semppurna sehingga memiliki <em>ball bearing effect </em>pada bidang gelincir adukan mortar atau semen. <em>Fly ash </em>sebagai subtituen semen sering digunakan dalam jumlah besar (&gt;50%). Konsep tersebut dikenal dengan <em>High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC)</em>. Untuk mengatasi permasalahan terbentuknya rongga pada beton bertulang, konsep HVFAC dipadukan dengan <em>Self Compacting Concrete (SCC). </em>Penelitian ini mengkaji pengaruh persentase <em>fly ash</em> terhadap kuat tekan pada beton HVFA-SCC. Metode penelitian ini adalah eksperimen, dimana digunakan 3 variasi kadar <em>fly ash </em>pada beton HVFA-SCC yaitu 50%, 60%, 70% serta beton normal. Tiap variasi terdiri dari 3 sampel berukuran 75 mm x 150 mm. Pengujian beton segar HVFA-SCC dilakukan dengan 3 metode yaitu : <em>flow table test, L-box test, </em>dan <em>V-funnel test. </em>Hasil pengujian menunjukkan bahwa semakin bertambahnya kadar <em>fly ash </em>maka <em>workability </em>dari beton segar tersebut semakin baik. Pengujian beton keras dilakukan untuk mendapatkan nilai kuat tekan beton. Kuat tekan yang dihasilkan HVFA.28.50, HVFA.28.60, HVFA.28.70, dan NC.28 berturut turut adalah 49,86 MPa, 39,16 MPa, 23,71 MPa, dan 47,78 MPa. Dari hasil pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin banyak penambahan kadar <em>fly ash </em>maka kuat tekan semakin menurun. Hal tersebut diakibatkan karena tidak hanya menurunnya bahan ikat utama beton tetapi juga <em>fly ash </em>belum bereaksi secara optimal pada usia 28 hari.</p>


2018 ◽  
Vol 6 (3) ◽  
Author(s):  
Sonny Bhaksono Aji ◽  
Agus Setiya Budi ◽  
Senot Sangadji

<p>Penggunaan <em>supplementary cementing material</em> yang bersifat <em>pozzolan</em> seperti <em>fly ash</em> banyak dipertimbangkan karena selain efektif me-<em>reduce</em> penggunaan <em>portland cement</em>, <em>fly ash</em> juga merupakan limbah pembakaran batu bara yang kurang termanfaatkan.<em> High volume fly ash self compacting concrete </em>dapat menghasilkan <em>sustainable concrete </em>dengan <em>mechanical strength</em> yang tinggi dan <em>workability</em> yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh persentase <em>fly ash</em> terhadap kuat tekan HVFASCC. Penelitian menggunakan 1 <em>mix design</em> beton normal usia 28 hari dan 3 variasi <em>mix design </em>HVFASCC usia 90 hari dengan <em>fly ash replacement ratio</em> 50%, 60% dan 70% dengan <em>total cementitious</em> 500 kg/m<sup>3</sup>. Spesimen yang digunakan adalah silinder 150 x 300 mm sejumlah 3 buah untuk tiap <em>mix design</em>. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian beton segar dan <em>hardened concrete</em>. Untuk <em>destructive test</em> dilakukan sesuai standar ASTM C469 dengan <em>compressive testing machine</em>. Hasil pengujian beton segar menunjukkan <em>workability</em> semakin baik seiring peningkatan <em>fly ash replacement ratio</em>. Pengujian <em>hardened concrete</em> untuk NC.90, HVFA.90.50, HVFA.90.60, HVFA.90.70 menghasilkan kuat tekan 74,98 MPa, 74,60 MPa, 58,95 MPa, 46,50 MPa. Adanya perbedaan kuat tekan terjadi karena adanya evolusi dari reaksi yang terjadi pada <em>fly ash-cement blends</em> yang melibatkan <em>degree of hydration </em>dan <em>degree of reaction. </em></p>


2019 ◽  
Vol 7 (4) ◽  
Author(s):  
Faisal Arya Yudhanto ◽  
Agus Setiya Budi ◽  
Halwan Alfisa Saifullah

<p><em>Fly ash</em> merupakan limbah industri yang dihasilkan dari pembakaran batu bara. Terdiri dari partikel yang halus, dengan kandungan <em>silica</em> (SiO2) yang tinggi. Sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan<em> pozzolan</em> sebagai pengganti semen yang merupakan bahan pengikat dalam pembuatan beton. Penggunaan <em>fly ash</em> dalam jumlah lebih besar dari 50% disebut dengan <em>High Volume Fly Ash Concrete</em> (HVFAC). Untuk mengatasi permasalahan pemadatan yang kurang optimal saat pengecoran, konsep HVFAC dipadukan dengan <em>Self Compacting Concrete</em> (SCC). Penelitian ini mengkaji pengaruh penggunaan kadar <em>fly ash</em> 50% dan 60% terhadap kuat tarik material beton. Dengan mengkaji beberapa parameter, yaitu hubungan <em>load-displacement</em>, energi fraktur elastik linear dan modulus elastisitas. Eksperimen dilakukan pada beton berdimensi 10x10x40 cm, dengan kadar <em>fly ash</em> 50% dan 60%. Diuji dengan beban tarik secara <em>uniaxial</em>. Rencana mutu beton 30 MPa. Karakteristik HVFA-SCC lalu dibandingkan dengan beton normal usia 28 hari. Dari hasil penelitian diperoleh kesimpulan, HVFA-SCC memiliki kekakuan lebih besar dari beton normal, dibuktikan dengan nilai modulus elastisitas yang lebih besar. Tepat sebelum beton putus, HVFA-SCC menghasilkan energi fraktur elastik linear yang lebih besar sehingga membentuk sinyal retak yang lebih baik sebelum terjadinya putus beton.</p>


2020 ◽  
Vol 8 (1) ◽  
Author(s):  
Maulana Eva Rozani ◽  
Agus Setiya Budi ◽  
Senot Sangadji

<p>Pemanfaatan limbah batu bara berupa abu terbang (Fly Ash) dewasa ini berkembang terus menerus. Isu pemanasan global men-jadi pemicu munculnya inovasi ini. Dalam dunia kontruksi, semen merupakan komponen utama. Produksi semen sendiri men-jadi penyumbang besar dalam pemanasan global. Penelitian demi penelitian dilakukan untuk mengurangi penggunaan semen. Kemudian muncul ide menggunakan Fly Ash untuk subtitusi semen pada beton. Beton dengan penggunaan Fly Ash dalam presentase tinggi disebut High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC) dimana setidaknya 50% dari pengunaan jumlah semen sebagai bahan pengikat, digantikan dengan Fly Ash. Aplikasi penggunaan Fly Ash kedalam beton diperlukan paduan teknologi Self-Compacting Concrete. memanfaatkan pengaturan ukuran agregat, porsi agregat dan zat admixture berupa superplastisizer untuk mencapai kekentalan khusus yang memungkinkan untuk campuran beton mengalir dengn sendirinya tanpa bantuan alat pem-adat.<br />Penelitian ini menggunakan beton High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete (HVFA-SCC). Metode yang dipakai dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, dimana penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil UNS. Pada penelitian ini benda uji tediri dari 2 jenis, yaitu beton normal dan beton HVFA-SCC 50% usia 28 hari yang memiliki bentuk silinder dengan ukuran lebar diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Dalam penelitian ini juga mengkaji pengaruh media pengekang untuk mengurangi gaya friksi yang terjadi pada saat pengujian kuat desak yaitu dengan kekangan teflon. Teflon diletakkan pada kedua ujung benda uji pada saat proses pembebanan.<br />Beton High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete (HVFA-SCC) memiliki nilai tegangan maksimum sebesar 36,98 MPa se-dangkan Beton Normal memiliki tegangan maksimum sebesar 21,24 MPa. Regangan puncak pada Beton HVFA-SCC sebesar 0,0068 dan regangan puncak beton normal sebesar 0,0071.</p>


2019 ◽  
Vol 7 (4) ◽  
Author(s):  
Karin Sebastia Lintang ◽  
Agus Setiya Budi ◽  
Senot Sangadji

<p><em>Fly ash</em> berasal dari abu sisa pembakaran batu bara yang mengandung sifat kimia berupa silika dan alumina mencapai 80%. Senyawa silika yang terdapat di dalam <em>fly ash</em> akan mengeliminir keberadaan Ca(OH)<sub>2</sub> di dalam mortar yang sifatnya merugikan dan menurunkan kuat tekan dengan cara bereaksi membentuk CSH atau tubermorite yang membangun kekuatan beton. Konsep penggunaan <em>fly ash</em> yang sering digunakan dalam jumlah besar (35-65%) sebagai subtituen<em> </em>semen dikenal dengan <em>High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC)</em>. Penggunaan konsep HVFAC dipadukan dengan <em>Self Compacting Concrete (SCC)</em> untuk mengatasi permasalahan terbentuknya rongga pada beton bertulang<em>.</em> Penelitian ini mengkaji kuat lekat pada beton HVFA-SCC dan beton normal. Metode penelitian ini ialah eksperimen menggunakan 2 variasi kadar <em>fly</em> <em>ash </em>pada beton HVFA-SCC yaitu 50%, 60%, serta beton normal yang digunakan sebagai<em> </em>pembanding. Tiap variasi terdiri dari 3 sampel kubus berukuran 150 mm x 150 mm x 150 mm. Mutu untuk sampel tersebut diseragamkan yaitu 30 MPa. Hasil yg didapatkan dari pengujian sampel yang ada berupa kurva hubungan load-displacement beton HVFA-SCC yang dibandingkan dengan beton normal usia 28 hari. Hasil yang didapatkan dari hubungan <em>load-displacement</em> adalah besarnya gaya cabut maksimal, <em>displacement </em>saat terjadi gaya cabut maksimal serta dipergunakan untuk menganalisis kuat lekat dari sampel beton HVFA-SCC dan beton normal. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan bahwa kuat lekat pada beton HVFA-SCC dengan kadar <em>fly ash</em> 50% lebih besar 328,22 % dibandingkan dengan kuat lekat pada pada beton normal dan pada beton HVFA-SCC dengan kadar <em>fly ash</em> 60% kuat lekat lebih besar 218,84 % dibandingkan dengan kuat lekat pada pada beton normal. Tipe keruntuhan yang terjadi pada pengujian sampel HVFA-SCC maupun beton normal dengan pada pengujian <em>pull out</em> ialah <em>pull out failure.</em></p>


2016 ◽  
Vol 827 ◽  
pp. 296-299
Author(s):  
Ondřej Zobal ◽  
Pavel Padevět ◽  
Tomáš Plachy

This paper is dedicated to the use of fly ash in cement and concrete. Using fly ash in cement and concrete has ecological and economic benefits. However, it is important to correctly apply the fly ash. If the substitution is close to 50% or more by weight of clinker (HVFAC - High-Volume Fly Ash Concrete), it is necessary to monitor the material and mechanical properties. This paper describes an analysis of a frost resistance of a cement paste with fly ash. The destructive and non-destructive tests were carried out.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document