Pengaruh faktor air semen pada beton normal sebagai perisai radiasi Gamma

RAHMAWATI, Anis, Ir. Iman Satyarno, ME.,Ph.D

2006 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Teknik nuklir dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang kehidupan, salah satunya adalah untuk keperluan medis dalam bidang kedokteran. Pada lokasilokasi dimana material radioaktif digunakan, perlu dibuat perisai agar paparan radiasinya tidak menyebar keluar. Dari segi pertimbangan ekonomi, bahan dan kemudahan pengerjaan dari beton normal untuk perisai radiasi dengan ketebalan tertentu sudah mencukupi. Perbedaan komposisi campuran beton normal akan menghasilkan beton dengan kualitas dan harga yang berbeda. Penggunaan beton normal dengan tingkat faktor air semen yang rendah dan kuat tekan tinggi, belum menjamin kemampuannya sebagai penahan radiasi juga tinggi. Oleh karena itu diperlukan suatu penelitian untuk memperoleh hubungan antara kualitas beton normal dengan kemampuan beton sebagai perisai radiasi. Penelitian ini dilakukan dengan menguji ketahanan beton normal sebagai bahan perisai radiasi sinar gamma, melalui penyelidikan kemampuan beton dalam menyerap radiasi gamma yang berasal dari sinar Europium (152Eu) yang memancarkan energi 121,7824 keV, Iodium (131I) yang memiliki energi 364,5 keV, serta sumber Cesium (137Cs) yang bertenaga 661,6 keV. Benda uji yang digunakan berupa matrik beton ukuran 15 cm x 15 cm dengan ketebalan bervariasi mulai dari 1 cm hingga 15 cm. Kemampuan beton sebagai bahan perisai radiasi dinyatakan dalam koefiesien attenuasi (m). Variasi nilai faktor air semen (fas) yang digunakan adalah 0,4, 0,5, dan 0,6, dan sifat teknis beton sebagai bahan bangunan yang diuji adalah kuat tekan, berat jenis dan Modulus Elastisitas. Kuat tekan beton yang dihasilkan dari penelitian ini berturut-turut dari fas 0,4, 0,5, dan 0,6 adalah 51,838 MPa, 46,184 MPa, dan 41,791 MPa. Berat jenis beton yang diperoleh dari benda uji fas 0,4, 0,5, dan 0,6 berturut-turut adalah 2290,978 Kg/m3, 2329,768 Kg/m3, dan 2333,268 Kg/m3. Modulus elastisitas beton yang diperoleh dari benda uji fas 0,4, 0,5, dan 0,6 berturut-turut adalah 38769 MPa, 38345,33 MPa, dan 37003,67 MPa. Dari penelitian ini tidak terlihat adanya pengaruh perubahan tingkat faktor air semen terhadap kemampuan beton sebagai perisai radiasi Gamma. Besarnya koefisien attenuasi beton normal mengikuti persamaan m =0,5198e-0,001x berlaku untuk energi 121,7824 keV hingga 661,6 keV.

Nuclear has many uses, one of them is for medical application. To prevent from the radiation spread, they need a shielding. Many materials can be used as shield materials, such as lead, iron, and normal concrete. This research was aimed to observe relationship between normal concrete quality and its ability as Gamma rays shielding. Sample used in this research are metric s of concrete with 15 cm x 15 cm dimension and the thickness vary from 1 cm to 15 cm. It is made from normal concrete with three variations of water cement ratio, theyare 0,4, 0,5, and 0,6. The source of radiation that used is the following gamma -rays: 152Eu with the selected energy of 121,7824 keV, 131I with the energy of 364,5 keV and 137Cs with the energy of 661,6 keV. The capability of concrete as a radiation shield is expressed in term of atenuation coefficient (m). The test result of the compression strength of normal concrete for water cement ratio of 0,4, 0,5, and 0,6 are 51,838 MPa, 46,184 MPa, and 41,791 MP a, respectively. The specific gravity for water cement ratio of 0,4, 0,5, and 0,6 are 2290,978 Kg/m3, 2329,768 Kg/m3, and 2333,268 Kg/m3, respectively. The result from this research is shown that there is no relationship between normal concrete quality and its ability as Gamma rays shielding. The attenuation coefficient (μ) of normal concrete yielded the equation of y = 0,5198e -0,001x that can be apllied only for the energy radiation 121,7824 keV up to 661,6 keV.

Kata Kunci : Beton Normal,Air Semen,Radiasi Gamma, radiation shielding, gamma ray radiation, normal concrete, attenuation coefficient