Pemodelan Numerik Efek Penambahan Supplementary Cementitious Materials Terhadap Perilaku Termal Beton Massa

Lada, Adveni Hesty Altisari (2024) Pemodelan Numerik Efek Penambahan Supplementary Cementitious Materials Terhadap Perilaku Termal Beton Massa. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6012221138-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (10MB) | Request a copy

Abstract

Beton massa merupakan komponen struktural atau non-struktural dalam volume besar yang selalu berurusan dengan masalah retak pada usia awal akibat timbulnya panas dari reaksi hidrasi oleh pengikat yaitu semen dan air. Panas dari reaksi hidrasi ini berkembang dari bagian inti beton massa merambat perlahan ke bagian permukaan. Beton merupakan bahan dengan nilai konduktivitas termal rendah sehingga memerlukan waktu yang lama untuk mengeluarkan panas dari dalam beton yang menyebabkan terjadinya peningkatan panas dibagian inti beton. Perbedaan suhu antara bagian inti dan permukaan beton inilah yang menyebabkan timbulnya tegangan yang memicu retak termal pada beton massa. Salah satu pilihan untuk mencegah hal ini adalah dengan mempertimbangkan penggunaan bahan pengikat/binder yang memiliki nilai panas hidrasi rendah yang umumnya disebut material pengganti semen seperti fly ash, bottom ash, silica fume. Dalam penelitian ini akan dilakukan pemodelan beton massa secara numerikal menggunakan bantuan program ABAQUS dan pembuatan benda uji kontrol secara eksperimental untuk validasi guna mengetahui perilaku termal yang terjadi berupa heat generation, suhu puncak dan tegangan termal pada beton massa dengan mengvariasikan tipe dan persentase material pengganti semen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan material pengganti semen memperpanjang periode dorman dalam reaksi hidrasi sehingga pelepasan panas yang berlangsung secara perlahan berkontribusi dalam penurunan suhu puncak pada beton. Variasi penambahan ground bottom ash 30% menunjukkan pengaruh penurunan suhu puncak terbesar yakni 12% secara eksperimental dan 23% secara numerikal. Semakin besar persentase penambahan material pengganti semen, menunjukkan pengaruh penurunan suhu yang besar pula dengan urutan tipe SCMs dengan persentase kontribusi penurunan suhu dari yang terbesar ke yang terkecil berturut-turut adalah bottom ash, fly ash kemudian silica fume.
========================================================================================================================
Mass concrete is a large volume structural or non-structural component that always deals with the problem of early age cracking due to the generation of heat from the hydration reaction by the binder i.e. cement and water. This heat from the hydration reaction develops from the core of the mass concrete and propagates slowly to the surface. Concrete is a material with a low thermal conductivity value so it takes a long time to remove heat from the concrete which causes an increase in heat in the core of the concrete. The temperature difference between the core and the surface of the concrete is what causes the stresses that trigger thermal cracking in mass concrete. One option to prevent this is to consider the use of binders that have low heat of hydration values commonly referred to as cement replacement materials such as fly ash, bottom ash, silica fume. In this study, numerical modelling of mass concrete will be carried out using the help of the ABAQUS program and the manufacture of control specimens experimentally for validation to determine the thermal behaviour that occurs in the form of heat generation, peak temperature and thermal stress in mass concrete by varying the type and percentage of cement replacement material. The results showed that the addition of supplementary cementitious materials prolonged the dormant period in the hydration reaction, so the slow release of heat contributed to a decrease in the peak temperature of the concrete. The 30% ground bottom ash addition variation showed the greatest peak temperature reduction effect of 12% experimentally and 23% numerically. The greater the percentage of cementitious replacement materials added, the greater the temperature reduction effect, with the order of SCMs types with the largest to smallest percentage of temperature reduction contribution being bottom ash, fly ash and then silica fume, respectively.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Beton Massa, SCMs, Heat generation, Tegangan termal, Mass concrete, SCMs, heat generation, thermal stress
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.16 Materials--Testing.
Divisions:	Faculty of Civil Engineering and Planning > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Adveni Hesty Altisari Lada
Date Deposited:	08 Aug 2024 07:57
Last Modified:	08 Aug 2024 07:57
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/114005

Actions (login required)

View Item