rubianto nugroho
DESCRIPTION
tugas akhirrrTRANSCRIPT
KAPASITAS TEKAN DAN TARIK BETON DENGAN BAHAN TAMBAH FILLER ABU AMPAS TEBU DAN ABU ARANG BRIKET
DENGAN FAS 0.45
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh
Rubianto Nugroho NIM : D 100 000 152
NIRM : 00.6.106.03010.5.0152
kepada
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2006
LEMBAR PENGESAHAN
KAPASITAS TEKAN DAN TARIK BETON DENGAN BAHAN TAMBAH FILLER ABU AMPAS TEBU DAN ABU ARANG BRIKET
DENGAN FAS 0.45
Tugas Akhir
Diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji
pada tanggal 24 Juni 2006
diajukan oleh :
Rubianto Nugroho NIM : D 100 000 152
NIRM : 00.6.106.03010.5.0152
Susunan Dewan Penguji :
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Ir. Suhendro Trinugroho, MT Ir.H.Aliem Sudjatmiko, MT
NIK : 732 NIK : 131 683 033 Anggota,
Much. Solikhin, S.T, M.T. NIK : 792
Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan
untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil Surakarta, Juni 2006
Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan Teknik Sipil
Ir. H. Sri Widodo, M.T. M. Ujianto, S.T, M.T. NIK : 542 NIK : 728
ii
MOTTO
“Sikap bersabar terhadap apa yang menimpamu. Sesungguhnya yang demikian itu termasuk
sesuatu yang diwajibkan Allah “.
(QS LUKMAN : 17)
“Manakala yang dicari itu bermutu tinggi serta mulia akan sulit mencapainya, panjang
jalannya dan banyak akibatnya “.
(Al Ghozali)
“Manusia mengerjakan yang wajib ia kerjakan, apapun resikonya. Ujian keberanian yang
terbesar dibumi adalah menanggung kekalahan tanpa putus asa”.
(J.F.Kennedy)
“Aku selalu meyakini bahwa ngarai yang curam tak akan pernah menangkap nyanyian
bintang-bintang. Itulah semangat yang mendorongku menentang kelemahanku, guna
menggapai apa yang belum aku miliki. Itulah yang menyebabkan perlawananku menjelma
menjadi sebuah kekuatan maha dahsyat, yang menghasilkan satu daya penciptaa”.
(Kahlil Gibran)
“Tenang setenang langit, cepat secepat kilat”
(Aditya Galih Wijaya)
“Bekerja tidak cukup hanya dengan berpikir dan berbicara, namun diiringi langkah kaki
menuju kesuksesan”.
(Rubianto Nugroho)
iii
PERSEMBAHAN
Penulis mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :
1. Tuhan semesta alam Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta taufiq dan hidayah−
NYA sehingga penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Nabi akhirul zaman Nabi Muhammad SAW suri tauladan serta panutanku yang telah meng
hantarkan kita menjadi umat pilihan untuk seluruh umat manusia menuju ridha−NYA.
3. Emakku tercinta Parinem Hartini yang telah memberikan cinta dan kasih sayangnya yang
tiada henti. makasih doanya ya mak....!!! I love You mom.
4. Adik−adikku tersayang Tom dan Koko yang tak pernah lelah memberiku semangat .
5. Semua keponakan−keponakannku yang lucu−lucu, Ana, Anis, Atik, Uwik, Syifa, Sarah...mas
sayaaang buanget, jangan nakal ya..
6. Sahabat−sahabatku, Nanang, Afik, Arif Pewe, Eko Petho, Eko Brewok ,Eko koplak, Supri.
terima kasih telah setia menemani langkahku selama aku berjuang di Solo.
7. Cah−cah kost mBah Gito...pak Untung ayo nyusul!!,Gendon ojo ER−A wae, Fugus (kamar
mu yen go mbojo jotosi wae Sinyo!!wani ra?),Sinyo...jenggotmu lho Nyo pengen tak kenyot
, pak Eko...Manukmu ono piro?,Anom ayo le kuliah ojo PE−ES wae, Piyan halllah podo wae
anom mugakno gering, Bayu...yen wes terkenal ojo lali yo, Arnes Bean kapan nikahe? Vir
gan ojo ledha−ledhe le..nak jogo PE−ES ojo pelit ok, Doni wetengmu sebelah endi aku bingu
ng?Amin thanxs guyone min OK BUOS!!!
8. Rekan seperjuangan menuju Wisuda, Aditya Galih Wijaya D 100 000 145 thanx men!!
9. Anak−anak Civil 2000 Football Club, kiper (ponco), Bek (awal, hari, farhan, petho,
anang (C), syairu), tengah (hendro, pitoyo, didik, kenthus, koplak, tom, oho), depan
(bayu, krezy, dedi, langgeng), dukun (mbah purwoto) JAYA SELALU !!!
10. Teman−teman se−angkatan 2000, hatta, riyas, tarman, ricad, anton gambis, rofiq ser
ta temen temen yang ga bisa aku sebutin satu persatu. JAGA SELALU PERSAHABATAN
11. My Ride...Honda Grand H 5191 FB yang selalu setia menemani setiap langkahku.
12. Temen−temen yang selalu mengenal dan mengenangku....Peace
iv
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Puji syukur alhamdulilllah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan Karunia, Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan judul KAPASITAS TEKAN DAN
KUAT TARIK BETON BAHAN TAMBAH FILLER ABU AMPAS TEBU DAN
ABU ARANG BRIKET DENGAN FAS 0,45.
Penyusunan Tugas Akhir ini adalah merupakan salah satu syarat yang harus
ditempuh untuk menyelesaikan studi di Jurusan Fakultas Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Dengan selesainya dan penyusunan laporan ini, penulis mengucapkan terima
kasih kepada semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung membantu
membimbing serta meluangkan waktu sehingga laporan ini dapat terselesaikan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1). Bapak Ir. H. Sri Widodo, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2). Bapak M Ujianto, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3). Bapak Ir. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Dosen Pembimbing Utama Tugas
Akhir, terima kasih untuk semua bimbingan, ilmu, nasehat dan kesabaranya.
4). Bapak Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T., selaku Dosen Pembimbing Pendamping,
terima kasih untuk semua bimbingan, ilmu, nasehat dan kesabaranya.
5). Ibu Qunik Wiqoyah, S.T, M.T., selaku Dosen Koordinator Tugas Akhir.
6). Bapak Much. Solikhin, S.T., M.T., selaku Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir.
7). Bapak Ir. H. A. Karim Fatchan, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik
v
8). Seluruh Dosen Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, terima
kasih atas bantuannya.
9). Emakku, adik-adikku serta keponakan-keponakanku yang telah memberikan
dorongan dan semangat baik moril maupun materiil dalam menyelesaikan
laporan ini.
10). Teman-teman Teknik Sipil Angkatan 2000, terima kasih atas persahabatannya.
11). Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih bantuan dan
dukungannya dalam menyelesaikan laporan ini.
Penulis menyadari keterbatasan dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih
banyak kekurangan dan jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan saran yang sifatnya
membangun penulis harapkan demi kesempurnaan penyusunan laporan selanjutnya.
Semoga laporan ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi
pembaca. Amin.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Surakarta, Juni 2006
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. i
MOTTO ........................................................................................................... ii
PERSEMBAHAN............................................................................................ iii
PRAKATA....................................................................................................... iv
DAFTAR ISI.................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... x
DAFTAR TABEL............................................................................................ xii
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xiv
DAFTAR NOTASI.......................................................................................... xv
INTISARI......................................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN............................................................................. 1
A. Latar Belakang............................................................................. 1
B. Rumusan Masalah........................................................................ 2
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian .................................................... 2
1. Tujuan penelitian.................................................................... 2
2. Manfaat penelitian.................................................................. 2
D. Batasan Masalah .......................................................................... 3
E. Keaslian Penelitian ...................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................... 5
A. Umum .......................................................................................... 5
B. Pengertian Beton.......................................................................... 5
C. Sifat – sifat Beton ........................................................................ 6
1. Sifat umum beton ................................................................... 6
2. Sifat khusus beton .................................................................. 7
D. Beberapa Faktor Yang Mempengaruhi Kualitas Beton............... 8
1. Faktor air semen..................................................................... 8
2. Jumlah semen ........................................................................ 8
3. Sifat agregat ........................................................................... 9
4. Umur beton............................................................................. 10
vii
5. Jenis semen............................................................................. 11
E. Bahan Tambah Beton................................................................... 12
1. Bahan tambah kimia............................................................... 12
2. Pozolan................................................................................... 13
3. Serat........................................................................................ 14
BAB III LANDASAN TEORI........................................................................ 15
A. Umum .......................................................................................... 15
B. Bahan Penyusun beton ................................................................. 15
1. Semen portland ...................................................................... 16
2. Agregat .................................................................................. 17
2a). Agregat halus ................................................................. 17
2b). Agregat kasar.................................................................. 18
3. Air .......................................................................................... 18
4. Pengisi pori-pori (Filler) ........................................................ 19
5. Abu arang briket..................................................................... 20
6. Abu ampas tebu...................................................................... 20
C. Perencanaan Campuran Beton ..................................................... 20
D. Kuat Tekan Beton ........................................................................ 30
E. Kuat Tarik Beton.......................................................................... 30
BAB IV METODE PENELITIAN ................................................................. 32
A. Umum .......................................................................................... 32
B. Bahan Penelitian dan Peralatan Penelitian................................... 32
1. Bahan penelitian..................................................................... 32
2. Peralatan Penelitian................................................................ 32
2a). Ayakan standar ............................................................... 33
2b). Penggetar ayakan (Siever) ............................................. 33
2c). Timbangan ...................................................................... 34
2d). Gelas ukur....................................................................... 35
2e). Kerucut Conus ................................................................ 35
2f). Oven................................................................................. 36
2g). Desicator ........................................................................ 36
viii
2h). Volumetric Flash ............................................................ 37
2i). Mesin uji Los Angeles...................................................... 37
2j). Molen ............................................................................... 37
2k). Kerucut Abram’s............................................................. 38
2l). Tongkat baja .................................................................... 38
2m). Cetakan silinder............................................................. 39
2n). Bak tempat perendaman benda uji ................................. 39
2o). Mesin uji tekan................................................................ 39
2p). Peralatan penunjang lain ............................................... 40
C. Tahap Penelitian .......................................................................... 40
1. Tahap I : Persiapan alat dan penyediaan bahan .................. 41
2. Tahap II : Pemeriksaan bahan dasar...................................... 41
3. Tahap III : Penyediaan benda uji ........................................... 41
4. Tahap IV : Pengambilan data ................................................. 41
5. Tahap V : Analisis data dan kesimpulan.............................. 42
D. Pelaksanaan Penelitian................................................................. 44
1. Pemeriksaan bahan................................................................. 44
1a). Pemeriksaan kadar lumpur pasir ................................... 44
1b). Pemeriksaan zat organik pasir ....................................... 45
1c). Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD) pasir ........... 46
1d). Pemeriksaan Specific Gravity dan Absorbtion pasir...... 47
1e). Pemeriksaan gradasi agregat pasir................................ 48
1f). Pemeriksaan keausan agregat kasar ............................... 49
1g) Pemeriksaan Specific Gravity dan Absorbtion kerikil..... 50
1h). Pemeriksaan berat satuan volume batu pecah ............... 51
1i). Pemeriksaan gradasi batu pecah .................................... 52
2. Perencanaan campuran beton................................................. 53
3. Pengujian Slump..................................................................... 54
4. Pembuatan benda uji .............................................................. 55
5. Perawatan benda uji (Curing) ................................................ 55
6. Pemeriksaan berat jenis beton................................................ 56
ix
7. Pengujian kuat tekan dan tarik beton ..................................... 56
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................. 60
A. Pengujian Agregat........................................................................ 60
1. Hasil pengujian agregat halus ................................................ 60
2. Hasil pengujian agregat kasar ................................................ 62
B. Pengujian Slump .......................................................................... 64
C. Pengujian Berat Jenis Beton ........................................................ 65
D. Pengujian Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Beton ............................. 67
E. Pembahasan Hasil Penelitian ....................................................... 70
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 71
A. Kesimpulan .................................................................................. 71
B. Saran ............................................................................................ 72
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar II. 1. Hubungan antara faktor air semen dan kuat tekan silinder beton 8
Gambar II. 2. Hubungan antara kuat tekan beton dan jumlah semen .............. 9
Gambar II. 3. Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton .................... 10
Gambar II. 4. Pengaruh suhu pada laju kuat tekan beton ................................ 10
Gambar II. 5. Pengaruh umur beton terhadap laju kenaikan kuat tekan beton
pada beberapa fas ...................................................................... 11
Gambar II. 6. Grafik kuat tekan beton untuk berbagai jenis semen................. 12
Gambar IV.1. Satu set ayakan dan Siever ........................................................ 33
Gambat IV. 2. Timbangan digital .................................................................... 34
Gambar IV. 3. Timbangan besar...................................................................... 34
Gambar IV. 4. Gelas ukur ................................................................................ 35
Gambar IV. 5. Kerucut Conus ......................................................................... 35
Gambar IV.6. Oven .......................................................................................... 36
Gambar IV.7. Desicator................................................................................... 36
Gambar IV. 8. Volumetric flash ....................................................................... 37
Gambar IV.9. Mesin Los Angeles .................................................................... 37
Gambar IV.10. Molen ...................................................................................... 38
Gambar IV.11. Kerucut Abram’s dan tongkat baja ......................................... 38
Gambar IV.12. Cetakan beton silinder............................................................. 39
Gambar IV.13. Bak tempat perendaman benda uji .......................................... 39
Gambar IV.14. Mesin uji kuat tekan dan kuat tarik merk Milano Italy........... 40
Gambar IV.15. Peralatan penunjang lainnya ................................................... 40
Gambar IV.16. Bagan alir tahapan penelitian.................................................. 43
Gambar IV.17. Perawatan benda uji beton ...................................................... 56
Gambar IV.18. Benda uji sebelum dicat .......................................................... 57
Gambar IV.19. Benda uji setelah dicat ............................................................ 57
Gambar IV.20. Hasil pengujian kuat tekan beton............................................ 58
xi
Gambar IV.21. Pengujian kuat tekan beton ..................................................... 58
Gambar IV.22. Pengujian kuat tarik beton ...................................................... 59
Gambar IV.23. Hasil pengujian kuat tarik beton ............................................. 59
Gambar V. 1. Batas gradasi pasir dalam daerah gradasi No. II ..................... 62
Gambar V. 2. Batas gradasi kerikil ................................................................ 64
Gambar V. 3. Grafik gabungan hubungan kuat tekan rata-rata dengan variasi
tebu bahan tambah filler abu ampas dan abu arang briket...... 68
Gambar V. 4. Grafik gabungan hubungan kuat tarik rata-rata dengan variasi
tebu bahan tambah filler abu ampas dan abu arang briket...... 69
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel I. 1. Rincian jumlah benda uji kuat tekan dan uji kuat tarik ................ 3
Tabel III. 1 Jenis-jenis semen Portland .......................................................... 16
Tabel III. 2. Faktor pengali deviasi standar ..................................................... 21
Tabel III. 3. Nilai deviasi standar untuk tingkat pengendalian mutu pekerjaan 22
Tabel III. 4. Perkiraan kuat tekan beton dengan faktor air semen 0.5 dan jenis
semen dan agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia ........... 23
Tabel III. 5. Persyaratan jumlah semen minimum dan faktor air semen
maksimum untuk berbagai macam pemberonan dalam lingkungan
khusus .......................................................................................... 24
Tabel III. 6. Ketentuan minimum untuk beton bertulang kedap air................. 24
Tabel III. 7. Ketentuan untuk beton yang berhubungan dengan air tanah yang
mengandung sulfat ....................................................................... 25
Tabel III. 8. Penetapan nilai Slump .................................................................. 26
Tabel III. 9. Perkiraan kadar air bebas yang dibutuhkan untuk beberapa tingkat
kemudahan pengerjaan adukan beton .......................................... 26
Tabel III. 10.Batas gradasi pasir ...................................................................... 28
Tabel IV. 1. Hasil penurunan SSD pasir .......................................................... 46
Tabel IV. 2. Proporsi kebutuhan material tiap 3 sampel untuk uji kuat tekan
dan 3 sampel untuk uji kuat tarik dengan fas 0.45....................... 53
Tabel IV. 3. Rincian jumlah benda uji untuk kuat tekan beton ....................... 54
Tabel IV. 4. Rincian jumlah benda uji untuk kuat tarik beton......................... 54
Tabel V. 1. Hasil pengujian agregat halus ...................................................... 60
Tabel V. 2. Hasil pengujian agregat kasar ...................................................... 62
Tabel V. 3. Hasil pengujian Slump beton umur 14 hari .................................. 64
Tabel V. 4. Hasil pemeriksaan berat jenis rata-rata kuat tekan beton dengan
Fas 0.45 ........................................................................................ 66
Tabel V. 5. Hasil pemeriksaan berat jenis rata-rata kuat tarik beton dengan
Fas 0.45 ........................................................................................ 66
xiii
Tabel V. 6. Kuat tekan rata-rata beton dengan variasi penambahan filler abu
abu arang briket dan abu ampas tebu dengan Fas 0.45................ 67
Tabel V. 7. Kuat tarik rata-rata beton dengan variasi penambahan filler abu
abu arang briket dan abu ampas tebu dengan Fas 0.45................ 68
xiv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran IV. 1. Pemeriksaan kadar lumpur pada pasir................................... L-1
Lampiran IV. 2. Periksaan kandungan zat organik pada pasir......................... L-2
Lampiran IV. 3. Pengujian Saturated Surface Dry (SSD) pasir ...................... L-3
Lampiran IV. 4. Pemeriksaan Spesific Gravity dan Absorbtion pasir ............. L-4
Lampiran IV. 5. Pemeriksaan berat satuan volume pasir ................................ L-5
Lampiran IV. 6. Pemeriksaan gradasi pasir ..................................................... L-6
Lampiran IV. 7. Pemeriksaan keausan agregat kasar ...................................... L-7
Lampiran IV. 8. Pemeriksaan Spesific Gravity dan Absorbtion batu pecah .... L-8
Lampiran IV. 9. Pemeriksaan berat satuan volume batu pecah ....................... L-9
Lampiran IV.10. Pemeriksaan gradasi batu pecah........................................... L-10
Lampiran IV.11. Pemeriksaan berat satuan volume agregat kasar .................. L-11
Lampiran IV.12. Perencanaan campuran adukan beton metode SK SNI ........ L-12
Lampiran IV.13. Proporsi campuran................................................................ L-13
Lampiran IV.14. Pemeriksaan Slump adukan beton ........................................ L-14
Lampiran IV.15. Hasil pengujian kuat tekan beton ......................................... L-15
Lampiran IV.16. Hasil pengujian kuat tarik beton........................................... L-19
xv
DAFTAR NOTASI
K = Kadar lumpur (gram)
G 0 = Berat pasir mula – mula (gram)
G1 = Berat pasir setelah dicuci (gram)
B = Berat picnometer + air (gram)
BT = Berat picnometer + air + pasir (gram)
BJ = Berat batu pecah dalam keadaan jenuh (gram)
BA = Berat batu pecah dalam air (gram)
Wо = Berat pasir mula – mula (gram)
W 1 = Berat agregat halus yang tertahan saringan ukuran 2 mm (gram)
M = nilai margin
Sd = standart deviasi
f’c = Kuat tekan beton (MPa)
f’cr = Kuat tarik beton (MPa)
W = Berat benda uji (gram)
V = Volume silinder beton (cm³)
P = Beban maksimal (N)
d = Diameter silinder (mm)
h = Tinggi silinder (mm)
π = 3,14
ABSTRAKSI
KAPASITAS TEKAN DAN TARIK BETON DENGAN BAHAN TAMBAH FILLER ABU AMPAS TEBU DAN ABU ARANG BRIKET
DENGAN FAS 0,45
Beton merupakan bahan bangunan yang telah banyak dikenal masyarakat Indonesia karena bahan penyusun beton mudah didapat dan relatif murah. Penelitian tentang beton telah banyak dilakukan, adapun penelitian ini mencoba memanfaatkan abu ampas tebu dari Pabrik Gula Tasik Madu yang ada di Karanganyar dan abu arang briket dari PT. Skatex yang ada di Karanganyar. Dalam penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh penambahan filler abu ampas tebu dan abu arang briket terhadap kuat tekan dan kuat tarik beton. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bahan dan Struktur, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret. Perancangan adukan beton menggunakan metode rancangan SK.SNI.T-15-1990-03, variasi bahan tambah abu ampas tebu sebesar 7,5% ; 10% ; 12,5% dari berat semen dan abu arang briket sebesar 7,5% ; 10% ; 12,5% dari berat semen. Pada penelitian ini menggunakan fas sebesar 0,45 dengan umur beton 14 hari. Beton yang dibuat berbentuk silinder dengan tinggi 30 cm dan diameter 15 cm. Dari hasil pengujian kuat tekan rata-rata optimum tertinggi diperoleh pada variasi abu ampas tebu 10% dan abu arang briket 12,5% sebesar 90% dari kuat tekan beton normal. Dari pengujian kuat tarik rata-rata optimum tertinggi diperoleh pada variasi abu ampas tebu 10% dan abu arang briket 12,5% sebesar 43,85% dari kuat tarik beton normal.
Kata kunci : abu ampas tebu, abu arang briket, kuat tekan, kuat tarik
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan teknologi sekarang ini sangat pesat seiring dengan
perkembangan zaman. Teknologi dibidang konstruksi bangunan juga mengalami
perkembangan pesat, termasuk teknologi beton yang hampir pada setiap aspek
kehidupan manusia selalu terkait dengan beton baik secara langsung maupun tidak
langsung. Beton merupakan salah satu faktor penting dalam bidang konstruksi
mengingat fungsinya sebagai salah satu pembentuk struktur. Struktur yang terbuat
dari beton antara lain : jalan dan jembatan yang strukturnya terbuat dari beton,
lapangan terbang, bendungan dan sebagainya. Jadi perkembangan beton sangat
perlu dalam kehidupan sehari-hari yang mempengaruhi konstruksi struktur.
Beton banyak digunakan karena keunggulan-keunggulannya antara lain
kuat tekan beton tinggi, mudah dalam perawatan, mudah dalam pembentukan,
serta mudah dalam mendapatkan bahan penyusunnya. Beton merupakan bahan
bangunan yang awet dan tidak mudah berkarat, hal ini sangat berbeda dengan
elemen struktur baja yang memerlukan perawatan untuk mencegah terjadinya
karat. Struktur dari beton mempunyai tegangan tarik yang rendah. Beban tarik
pada plat atau balok beton dipikul oleh tulangan baja pada beton.
Peningkatan kualitas campuran beton akan menghasilkan beton yang lebih
berkualitas. Pemakaian beton diharapkan dapat menghasilkan bangunan-bangunan
berkualitas yang tidak mungkin diperoleh dari beton normal. Kualitas yang baik
pada campuran beton ditambah dengan bahan tambah (admixture), bertujuan
untuk mengubah satu atau lebih sifat-sifat bahan penyusun beton baik dalam
keadaan segar atau setelah keras, seperti bahan tambah arang briket.
Penambahan abu arang briket pada campuran beton yang bersifat pozolan,
sehingga bisa menjadi addictive mineral yang baik untuk beton. Pozolan adalah
bahan yang mempunyai kandungan utama senyawa silicon dioksida alami atau
buatan, yang tidak mempunyai sifat seperti semen.
2
Penambahan abu ampas tebu sebagai bahan tambah dalam campuran beton
telah dilakukan dalam beberapa pengujian dengan beberapa variasi takaran
penambahan abu ampas tebu terhadap adukan tersebut. Pemilihan abu ampas tebu
sebagai bahan tambah merupakan salah satu alternatif yang cukup mengena,
mengingat abu ampas tebu berasal dari sisa penggilingan tebu. Sedangkan pohon
tebu tumbuh subur di daerah tropis seperti di Indonesia ini, selain itu abu ampas
tebu mudah didapat dan bisa dibedakan atau diketahui cukup dengan indra
manusia.
Pada penelitian ini dicoba untuk mengetahui kapasitas tekan dan tarik
beton dengan bahan tambah filler abu ampas tebu dan abu arang briket dengan fas
0,45. Penelitian ini ingin mengetahui berapa besar kuat tekan dan tarik beton
tersebut setelah diberi bahan tambah dibandingkan dengan beton normal.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang diambil dalam penelitian ini adalah seberapa besar
pengaruh penambahan filler abu ampas tebu dan abu arang briket terhadap kuat
tekan dan kuat tarik beton.
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian
1. Tujuan penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh kuat tekan dan
kuat tarik beton yang dihasilkan dengan menggunakan bahan tambah filler abu
ampas tebu dan abu arang briket
2. Manfaat penelitian
Manfaat penelitian ini antara lain :
a). Manfaat teoritis, untuk mengembangkan pengetahuan tentang teknologi
beton terutama pemanfaatan abu arang briket sebagai bahan tambah.
b). Penelitian ini diharapkan dapat membuktikan, bahwa pemakaian bahan
tambah filler abu ampas tebu dan abu arang briket mampu menambah kuat
tekan dan tarik beton yang lebih baik.
3
D. Batasan Masalah
Agar tidak terjadi perluasan dalam pembahasan tugas akhir ini, maka
penulis memberikan batasan-batasan masalah pada penelitian sebagai berikut :
1. Agregat kasar (batu pecah) dan agregat halus (pasir), berasal dari Boyolali.
2. Abu arang briket didapat dari PT. Skatex di Karanganyar.
3. Abu ampas tebu berasal dari PG. Tasik Madu di Karanganyar.
4. Faktor air semen yang digunakan 0,45.
5. Metode mix design menggunakan Metode SK.SNI.T-15-1990-03.
6. Pengujian kuat tekan dan tarik beton tidak menggunakan tulangan.
7. Benda uji berupa silinder berdiameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
8. Persentase variasi campuran abu arang briket adalah 0%, 7,5%, 10%, 12,5%
dari berat semen.
9. Persentase variasi campuran abu ampas tebu adalah 0%, 7,5%, 10%, 12,5%
dari berat semen.
10. Semen yang digunakan adalah semen Portland, jenis I merk Holcim.
11. Tinjauan analisis pada kuat tekan dan kuat tarik beton.
12. Umur pengujian kuat tekan dan kuat tarik beton benda uji silinder beton
dilaksanakan pada umur 14 hari.
13. Jumlah benda uji 3 buah tiap variasi filler abu ampas tebu dan abu arang briket.
14. Jumlah seluruh benda uji yaitu (3 x 4 x 4) x 2 = 96 benda uji.
15. Variasi campuran bahan tambah yang digunakan untuk adukan beton dan
variasi perendaman seperti pada Tabel I.1.
Tabel I.1. Rincian jumlah benda uji untuk kuat tekan dan tarik beton. Umur
pengujian (hari) Fas
Abu Ampas Tebu
(%)
Abu Arang Briket
(%)
Jumah total
benda uji
Ukuran benda
uji (cm)
0 0 3
7,5 ; 10 ;12,5 - 9
7,5 ; 10 ;12,5 7,5 ; 10 ;12,5 27 14 hari 0.4
- 7,5 ; 10 ;12,5 9
d=15;h=30
Jumlah benda uji 48 x 2 = 96
4
E. Keaslian Penelitian
Penelitian beton dengan bahan tambah abu batu bara telah dilakukan oleh
Murgiyanto (2003). Penelitian yang dilakukan oleh Murgiyanto (2003) adalah
tinjauan pemakaian abu batubara terhadap karakteristik beton dengan
menggunakan faktor air semen 0,45. Penelitian lain tentang analisis kuat tekan
beton dengan penambahan larutan gula dan abu arang briket batubara pernah
diteliti oleh Muctar Rifai (2005), di Laboratorium Bahan Konstruksi Teknik,
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Penelitian tersebut untuk mengetahui pengaruh bahan tambah larutan gula dan abu
arang briket batubara terhadap kuat tekan beton mutu tinggi.
Penelitian tentang analisis kuat rekan beton mutu tinggi dengan
penambahan fly ash pernah diteliti oleh Priyanto, 2004 di Laboratorium Bahan
Konstruksi Teknik, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta. Penelitian tersebut menggunakan perendaman air laut
untuk membandingkan antara kuat tekan beton normal dengan kuat tekan beton
setelah penambahan fly ash dan direndam pada air laut. Perendaman air laut
berfungsi sebagai pemisalan apabila campuran beton tersebut digunakan untuk
bangunan-bangunan di tepi pantai atau bahkan di laut.
Dalam penulisan tugas akhir ini dikaji tentang pengaruh penambahan
bahan tambah filler abu ampas tebu dan abu arang briket terhadap kuat tekan dan
tarik beton. Untuk perencanaan campuran menggunakan metode SK.SNI.T-15-
1990-03.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Umum
Beton merupakan suatu material yang sangat sering dijumpai. Hampir pada
setiap aspek kegiatan pembangunan sehari-hari tergantung pada beton, baik secara
langsung maupun tidak langsung. Sebagai contoh jalan, jembatan, dan gedung
yang sering ditempati. Jadi dapat diambil kesimpulan, bahwa kegiatan sehari-hari
sering dipengaruhi oleh dampak perkembangan teknologi beton. Semakin modern
suatu bangsa, maka peranan teknologi tentang beton akan sangat dominan dan
sangat berpengaruh pada proses pembangunan yang menggunakan teknologi
beton. (Subakti, 1995)
Kemajuan pengetahuan tentang beton telah dapat memenuhi berbagai
tuntutan pembangunan, misalnya dengan pemanfaatan bahan-bahan lokal yang
didapat di daerah tertentu dengan mengubah perbandingan bahan dasarnya, maka
akan menghasilkan suatu mutu beton yang dapat memenuhi persyaratan.
Beton yang bermutu sangat baik merupakan material yang sangat awet dan
bebas dari pemeliharaan untuk beberapa tahun. Dengan perencanaan yang tepat
dan sesuai rencana serta pengontrolan pada pemilihan material yang baik, maka
akan didapat suatu fungsi beton maksimum.
B. Pengertian Beton
Beton merupakan campuran antara semen, agregat, air dan kadang-kadang
memakai bahan tambah yang sangat bervariasi, mulai dari bahan kimia tambah,
serat sampai bahan bangunan non kimia pada prosentase tertentu. Campuran
tersebut bila dituangkan dalam cetakan kemudian dibiarkan maka akan mengeras
seperti batuan, yang diakibatkan oleh reaksi kimia antara air dan semen.
(Tjokrodimuljo, 1996).
Kekuatan, keawetan dan sifat beton bergantung pada sifat bahan dasar
penyusunnya, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukannya maupun
cara pengerjaannya selama penuangan adukan beton dan cara perawatan selama
proses pengerasan. (Tjokrodimuljo, 1996).
6
C. Sifat – Sifat Beton
Sifat beton merupakan hal yang erat kaitannya dengan kualitas beton yang
dituntut untuk suatu tujuan konstruksi. Diharapkan dari suatu konstruksi adalah
hasil yang didapat sesuai harapan secara maksimal tetapi secara ekonomis tidak
terjadi pemborosan.
Sifat-sifat beton pada umumnya digolongkan menjadi dua, yaitu sifat yang
berhubungan langsung dengan kelebihan beton dan sifat yang berhubungan
dengan kekurangan beton ( Tjokrodimuljo, 1996 ).
1. Sifat umum beton
Secara umum beton mempunyai sifat kebaikan dan kekurangan tertentu
jika dibandingkan dengan bahan-bahan lain (Tjokrodimuljo,1996).
Kelebihan beton antara lain :
1) Beton termasuk bahan yang berkekuatan tekan tinggi.
2) Harga relatif murah.
3) Beton segar dapat dengan mudah diangkut maupun dicetak
4) Akibat kuat tekannya tinggi maka jika dikombinasikan dengan baja tulangan
(yang kuat tariknya tinggi) maka dapat dikatakan mampu dibuat untuk struktur
berat.
5) Beton segar dapat disemprotkan dipermukaan beton lama yang retak maupun
diisikan kedalam retakan beton dalam proses perbaikan.
6) Beton segar dapat dipompakan sehingga memungkinkan untuk dituang pada
tempat-tempat yang sulit.
7) Beton termasuk tahan aus dan tahan kebakaran sehingga biaya perawatan
termasuk rendah.
Kekurangan beton antara lain :
1) Beton mempunyai kuat tarik rendah sehingga mudah retak oleh karena itu
perlu diberi tulangan.
2) Beton segar mengalami proses pengerutan saat terjadi proses pengeringan dan
beton mengeras mengalami pengembangan jika basah.
3) Beton keras mengembang dan menyusut bila terjadi perubahan suhu sehingga
perlu kelonggaran untuk mencegah retak-retak akibat perubahan suhu.
7
4) Beton sulit untuk kedap air secara sempurna sehingga selalu dapat dimasuki
air, dan air yang mengandung garam dapat merusak beton.
5) Beton bersifat getas (tidak daktail) sehingga harus dilindungi dan didetail
secara seksama agar diperoleh struktur yang komposit.
2. Sifat khusus beton
Sifat secara khusus bagi beton adalah sifat-sifat yang ditinjau atau
berhubungan dengan :
a). Kuat Tekan
Kuat tekan beton lebih besar daripada kuat tariknya. Kuat tekan ini selalu
bertambah bersamaan dengan bertambahnya umur beton.
b). Besarnya kuat tarik dan lentur
Kuat tarik beton berkisar seperdelapan belas kuat tekan pada umur yang masih
muda dan berkisar sepersepuluh sesudahnya. Biasanya ini tidak
diperhitungkan dalam perencanaan struktur beton.
c). Besarnya kuat geser.
Dalam praktek, kuat geser beton selalu diikuti oleh kuat tekan, tarik dan
lentur, bahkan di dalam pengujian tidak mungkin menghilangkan elemen
lentur (Murdock & K.M. Brook, 1991)
d). Perubahaan bentuk akibat pembebanan
Bilamana beton dibebani, perubahaan bentuk terjadi dan bertambah sesuai
dengan pertambahan beban, sebagaimana baja dan bahan-bahan lain. Beton
berubah bentuk sebagian mengikuti regangan elastis dan sebagian mengalami
regangan plastis.
e). Modulus elastisitas
Yang menjadi tolok ukur yang umum dari sifat elastis bahan adalah modulus
elastisitas yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dan
perubahan bentuk persatuan panjang sebagai akibat dari tekanan yang
diberikan.
8
D. Beberapa Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Beton
Kesempurnaan semua sifat dasar beton dicapai dengan tidak meninggalkan
segi ekonomis, karena penggunaa beton yang diharapkan yaitu dengan kualitas
yang baik dan mempunyai kuat tekan tinggi, serta murah dari segi ekonomisnya.
Pencapaian nilai kuat tekan beton yang maksimal harus dipertimbangkan hal-hal
yang mempengaruhi kualitas beton tersebut.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas beton antara lain :
1. Faktor air semen
Faktor air semen adalah angka yang menyatakan perbandingan antara
berat air dengan berat semen. Semakin besar faktor air semen, makin rendah kuat
tekan betonnya. Walaupun semakin rendah faktor air semen, kekuatan beton
semakin tinggi, akan tetapi dibawah faktor air semen tertentu, kuat tekan beton
akan rendah. Hal ini terjadi karena kesulitan dalam pemadatan adukan beton,
sehingga beton menjadi kurang padat (Tjokrodimuljo, 1996).
Gambar II.1. Hubungan antara faktor air semen dan kuat tekan silinder beton (Tjokrodimuljo, 1996)
2. Jumlah semen
Beton dengan jumlah kandungan semen tertentu mempunyai kuat tekan
tinggi. Pada jumlah semen yang terlalu sedikit, berarti jumlah air juga sedikit, dan
adukan beton sulit didapatkan, sehingga kuat beton rendah. Namun jika jumlah
Ideal
Dipadatkan dengan alat getar
Dipadatkan dengan tangan
Padat penuh
tidak padat
Kua
t tek
an b
eton
Faktor air - semen
9
semen terlalu berlebihan berarti jumlah air juga berlebihan sehingga beton
mengandung banyak pori dan akibatnya kuat tekan beton rendah.
Beton dengan kandungan semen lebih banyak mempunyai kuat tekan lebih
tinggi, sehingga penambahan semen berarti pengurangan nilai faktor air semen,
yang berakibat penambahan kuat tekan (Tjokrodimuljo,1996).
Gambar II.2. Hubungan antara kuat tekan beton dan jumlah semen ( Tjokrodimuljo, 1996)
3. Sifat agregat
Sifat agregat yang berpengaruh terhadap kekuatan beton adalah kekuatan
agregat, kekasaran permukaan agregat dan gradasi butir agregatnya. Pengaruh
kekuatan agregat terhadap kekuatan beton, sebenarnya tidak begitu besar karena
pada umumnya kekuatan agregat lebih tinggi daripada pastanya. Namun apabila
dikehendaki kekuatan beton yang lebih tinggi, diperlukan agregat yang lebih kuat.
Kekasran permukaan agregat mempengaruhi daya lekat dan besarnya tegangan
saat retak-retak beton mulai terbentuk, sedangkan gradasi butiran juga sangat
mempengaruhi kekuatan beton, gradasi agregat dengan ukuran butiran yang
bervariasi berarti sedikit pula pori-pori betonnya sehingga memerlukan jumlah
pasta yang sedikit untuk mengisi rongga-rongga antar butirnya dan secara teoritis
kekuatannya lebih tinggi (Tjokrodimuljo, 1996).
10
Gambar II. 3. Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton
(Tjokrodimuljo, 1996)
4. Umur beton
Kuat tekan beton bertambah sesuai dengan bertambahnya umur beton.
Yang dimaksud umur beton adalah dihitung sejak umur beton dibuat. Kenaikan
kekuatan beton tersebut mula-mula cepat kemudian semakin melambat selaras
dengan umur betonnya. Hal ini disebabkan oleh reaksi kimia yang terjadi antara
bahan-bahan penyusun beton, terutama antara semen dan air yang mengalami
proses hidrasi. Selama proses ini, butir-butir semen akan menghasilkan endapan,
dan pada permukaan endapan butiran semen ini akan membuat difusu air ke
bagian dalam, hal inilah yang menyebabkan semakin sulitnya proses hidrasi
seiring dengan bertambahnya umur beton.
Gambar II. 4. Pengaruh suhu pada laju kuat tekan beton
(Tjokrodimuljo,1996)
11
Gambar II. 5. Pengaruh umur beton terhadap laju kenaikan kuat tekan beton pada
beberapa fas (Tjokrodimuljo,1996)
5. Jenis semen
Menurut PUBI, Departemen Pekerjaan Umum (1982) membagi semen
portland dalam lima jenis yaitu :
Jenis semen Karakteristik Umum
Jenis I Semen portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis-jenis lain.
Jenis II Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi.
Jenis III Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi.
Jenis IV Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan panas hidrasi yang rendah.
Jenis V Semen portland yang dalam penggunaannya persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.
(Sumber : Tjokrodimuljo, 1996)
12
Gambar II. 6. Grafik Kuat tekan beton untuk berbagai jenis semen
(Tjokrodimuljo, 1996)
E. Bahan Tambah Beton
Dalam pembuatan konstruksi beton, bahan tambah merupakan bahan yang
dianggap penting, terutama untuk pembuatan beton di daerah yang beriklim tropis
seperti Indonesia. Bahan tambah ialah bahan selain unsur pokok beton (air, semen
dan agregat) yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum, segera atau selama
pengadukan beton (Tjokrodimuljo, 1996). Penggunaan bahan tambah tersebut
dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai dengan yang
diinginkan. Penggunaan bahan tambah (admixture) harus didasarkan pada alasan-
alasan yang tepat misalnya memperbaiki kelecakan beton, penampilan beton bila
mengeras, menghemat harga beton menambah daktalitas (mengurangi sifat getas),
mengurangi retak-retak pengerasan dan menambah kuat tekan beton. Bahan
tambah beton ini dapat berupa bahan tambah kimia, pozolan dan serat
(Tjokrodimuljo, 1996).
1. Bahan tambah kimia
Bahan tambah kimia adalah suatu bahan kimia yang dapat membantu
mempermudah dalam proses pembuatan beton. Bahan kimia (berupa bubuk
atau cairan) ini dicampurkan ke dalam adukan beton dengan jumlah tertentu
selama pengadukan, untuk mengubah beberapa sifat beton dan memperoleh
sifat-sifat khusus yang diinginkan (Departemen Pekerjaan Umum, 1982).
13
Menurut Persyaratan Umum Bahan Bangunan Indonesia (PUBI), 1982 bahan
kimia tambahan dibedakan menjadi lima jenis antara lain :
a. Jenis A : Bahan kimia tambahan untuk mengurangi jumlah air yang
dipakai. Dengan pemakaian bahan ini diperoleh adukan dengan
faktor air semen lebih rendah pada nilai slump yang sama.
b. Jenis B : Bahan tambah kimia untuk memperlambat proses ikatan dan
pengerasan beton.
c. Jenis C : Bahan tambah kimia untuk mempercepat proses ikatan dan
pengerasan beton.
d. Jenis D : Bahan kimia tambahan yang berfungsi ganda yaitu mengurangi
air dan memperlambat proses ikatan dan pengerasan beton.
e. Jenis E : Bahan tambah kimia berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air
dan mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton.
Selain lima jenis di atas, ada dua jenis lain yang lebih khusus, yaitu :
1) Bahan kimia tambahan yang digunakan untuk mengurangi jumlah air
campuran sampai sebesar 12% atau bahkan lebih, untuk menghasilkan
adukan beton dengan kekentalan sama (air dikurangi sampai 12% lebih
namun adukan beton tidak bertambah kental).
2) Bahan kimia tambahan dengan fungsi ganda, yaitu mengurangi air sampai
12% atau lebih, memperlambat pengikatan awal. (Tjokrodimuljo, 1996).
2. Pozzolan
Pozolan merupakan bahan tambah mineral yang mengandung silika (SiO2)
dan alumina (Al2O3). Bahan pozolan tidak mempunyai sifat mengikat seperti
semen, akan tetapi dalam bentuknya yang halus dengan adanya air, maka
senyawa tersebut akan bereaksi dengan Calsium Hidroksida Ca(OH)2 pada
suhu biasa membentuk kalsium hidrat yang bersifat hidrolis. Menurut
pembentukannya pozolan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :
1) Pozolan buatan, yang merupakan sisa pembakaran dari tungku ataupun
hasil pemanfaatan limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung
silika reaktif dengan melalui proses pembakaran, seperti abu terbang (fly
ash), abu sekam padi (rice husk ash), silika fume dan lain-lain.
14
2) Pozolan alam, yang merupakan sedimentasi dari abu atau lava gunung
berapi yang mengandung silika aktif yang bila dicampur dengan kapur
padam akan mengadakan proses sedimentasi.
Abu arang briket batubara termasuk bahan kimia jenis E, dan mengandung
pozolan.
3. Serat
Tujuan utama penambahan serat ke dalam beton adalah untuk menambah kuat
tarik beton yang sangat rendah berakibat beton mudah retak, dan mengurangi
keawetan beton. Pemakaian serat pada beton lebih tahan retak dan tahan
terhadap benturan, pemberian serat pada beton tidak banyak menambah kuat
tekan beton, namun hanya menambah daktalitas, (Tjokrodimuljo, 1996)
15
BAB III
LANDASAN TEORI
A. Umum
Pada saat ini, beton merupakan bahan bangunan yang banyak dipakai
secara luas, banyaknya pemakaian beton disebabkan terbuat dari bahan-bahan
yang umumnya mudah didapat serta mudah diolah sesuai dengan bentuk yang
diinginkan.
Bahan-bahan dasar penyusun beton harus diketahui oleh perencana,
sehingga dapat mengembangkan dan memilih bahan penyusun yang baik serta
dapat menentukan komposisi yang tepat. Perencanaan campuran beton
dimaksudkan untuk mendapatkan beton yang sebaik-baiknya, yaitu yang kuat
tekannya tinggi, mudah dikerjakan, murah, tahan lama dan tahan aus.
Produksi beton yang efektif dapat dicapai dengan pemilihan, pengontrolan
dan perbandingan yang tepat untuk semua bahan serta untuk perancangan
campuran beton mutu tinggi lebih kompleks bila dibandingkan dengan
perancangan campuran beton normal. Kesulitan timbul karena di dalamnya
banyak parameter yang harus diperhitungkan, misalnya: ukuran maksimum
agregat, penambahan bahan dari sifat-sifat bahan dasar yang dipakai,
perbandingan bahan-bahan yang dipakai, cara pengadukan maupun pengerjaan
selama penuangan adukan beton, cara pemadatan dan cara perawatan selama
proses pengerasan.
B. Bahan Penyusun Beton
Dasar penyusun material beton normal terdiri dari semen, agregat halus,
agregat kasar, air dan bahan tambah (admixture) bila diperlukan. Untuk
pembuatan beton, material-material tersebut harus melalui tahap penelitian dan
berkualitas baik. Tahap-tahap penelitian harus diselesaikan sesuai standar
penelitian yang baku untuk mendapatkan material yang berkualitas baik.
16
1. Semen Portland
Semen merupakan bahan yang mempunyai sifat adhesif dan kohesif,
kedua sifat fisis ini memiliki fungsi sebagai bahan perekat. Semen portland
adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan penghaluskan clinker, terutama
terdiri dari silikat calsium yang bersifat hidrolis, dengan gips sebagai bahan
tambahnya. Semen hidrolis adalah semen yang akan mengeras apabila
bereaksi dengan air, menghasilkan bahan yang tahan terhadap air (water
resistance) dan stabil tahan air. Clinker adalah bahan baku yang dibutuhkan
dalam pembuatan semen, sebagai hasil dari pembakaran pada suhu tinggi
terhadap bahan-bahan mentah pembentuk semen.
Perubahan komposisi kimia semen dengan mengubah 4 komponen
utama semen, yaitu : Trikalsium Silikat (C3S), Dikalsium Silikat (C2S),
Trikalsium Aluminat (C3A) dan Tetrakalsium Alumina Ferit (C4AF),
menghasilkan beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan pemakaiannya.
Sesuai dengan tujuan pemakaiannya PUBI (1982) membagi semen portland
dalam lima jenis seperti yang dapat dilihat pada Tabel III.1. Jenis-jenis semen
Portland, sebagai berikut :
Tabel III.1. Jenis-jenis semen Portland. Jenis semen Karakteristik Umum
Jenis I Semen portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis-jenis lain.
Jenis II Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi.
Jenis III Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi.
Jenis IV Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan panas hidrasi yang rendah.
Jenis V Semen portland yang dalam penggunaannya persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.
(Sumber : Tjokrodimuljo, 1996)
Selain semen-semen yang disebut di atas, juga telah dibuat semen
dengan tujuan khusus (Subakti, 1995). Semen-semen itu adalah :
1) Oil well cement, semen ini digunakan untuk penyemenan sumur minyak
yang dalam. Adukan dari semen halus ini tahan sampai tekanan 1000
atmosfir. Semen ini sangat cepat proses hidrasinya karena itu digunakan
serbuk khusus untuk menghambat proses hidrasi semen ini.
17
2) Semen dengan kadar alkali rendah, semen ini digunakan di negara-negara
penghasil agregat yang reaktif terhadap iklim. Jenis semen ini tidak
mengandung alkali dalam komposisinya.
3) Semen putih, jenis semen ini dibuat dari batu kapur yang bebas besi,
quarsa pasir dan kaolin, oleh karena itu penggilingan serbuk mahal.
2. Agregat.
Agregat merupakan bahan utama pembentuk beton disamping pasta
semen. Kadar agregat dalam campuran berkisar antara 70-75% dari volume
total beton, oleh karena itu kualitas agregat berpengaruh terhadap kualitas
beton (Nugroho, 1983).
Agregat beton dapat berasal dari bahan alami, buatan (batu pecah)
maupun bahan sisa produk tertentu. Selain persyaratan teknis yang harus
dipenuhi, hal lain yang perlu diperhatikan dalam pemilihan jenis agregat
beton mengacu pada Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) tahun 1971
N.1-2, Bab 3 Pasal 3.3-3.5 dan standar ASTM C 33-97.
Sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu-batuan, kerikil, pasir
dan lain-lain) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang
dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan
karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses
pembekuan waktu musim dingin dan agresi kimia, serta ketahanan terhadap
penyusutan (Murdock dan K.M. Brook, 1999).
2a). Agregat halus, agregat halus mempunyai butiran yang lolos
ayakan 4,75 mm (No. 4 standar ASTM) dan lebih besar dari 0,075 mm.
Agregat halus beton dapat berupa pasir alami sebagai disintegrasi alami atau
berupa pasir buatan (artifical sand) yang dihasilkan dari alat-alat pemecah
batu. Agregat halus bersama dengan semen dan air membentuk mortar yang
akan mengikat agregat kasar menjadi satu kesatuan yang kuat dan kompak.
Menurut Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia, agregat
halus harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
1) Butir-butirannya tajam, kuat dan bersudut.
2) Tidak mengandung tanah dan kotoran lain yang lolos ayakan 0,075 mm.
18
3) Tidak mengandung garam yang menghisap air udara.
4) Tidak mengandung zat organik karena dapat mengurangi mutu beton.
5) Harus mempunyai variasi besar butir atau gradasi yang baik.
6) Bersifat kekal, tidak hancur.
7) Agregat harus mempunyai sifat reaktif terhadap alkali.
2b). Agregat kasar, Agregat kasar adalah kerikil sebagai disintegrasi
alami batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran antara 5 sampai 40 mm. Agregat kasar yang
akan dicampurkan sebagai adukan beton harus mempunyai syarat mutu yang
ditetapkan.
Menurut persyaratan umum bahan bangunan di Indonesia, tahun 1982,
maka agregat harus memenuhi syarat sebagai berikut :
1) Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak berpori apabila
agregat kasar mengandung butir pipih, maka jumlah butir pipih tidak boleh
lebih 20% dari agregat seluruhnya. Agregat kasar bersifat kekal, yaitu
tidak hancur oleh pengaruh cuaca.
2) Agregat tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% (ditententukan
terhadap berat kering), bila kadar lumpur lebih dari 1% agregat harus
dicuci.
3) Tidak mengandung zat-zat yang merusak beton, seperti zat-zat yang
reaktif alkali.
4) Kekerasan dari butir-butir agregat kasar diperiksa dengan bejana penguji
Los Angeles.
5) Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya.
6) Besar butir agregat maksimum tidak boleh lebih dari 1/5 jarak terkecil
antar bidang samping cetakan, 1/3 tebal plat atau ¾ jarak bersih minimum
antara batang tulangan.
3. Air
Air merupakan bahan pembuat beton yang sangat penting. Air
diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta untuk menjadi bahan pelumas
antara butir-butir agregat agar lebih mudah dikerjakan dan dipadatkan. Untuk
19
bereaksi dengan semen, air hanya diperlukan 25% dari berat semen saja.
Selain itu air juga digunakan untuk perawatan beton dengan cara pembasahan
setelah pengecoran. (Tjokrodimuljo, 1996).
Persyaratan air yang digunakan dalam campuran beton adalah sebagai
berikut :
a) Air tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 2 gram/liter.
b) Air tidak boleh mengandung garam-garaman lebih dari 15 gram/liter.
c) Air tidak boleh mengandung Chlorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.
Pemakaian air yang terlalu banyak akan menimbulkan gelembung air
sehingga beton menjadi porous. Selain itu dapat menurunkan kekuatan beton,
kelebihan air juga dapat memberikan penyusutan yang besar pada beton.
4. Bahan pengisi pori-pori (Filler)
Sejumlah bahan berbentuk tepung, yang dapat digunakan untuk
menambah karakteristik kohesip dari beton dan oleh karenanya memperbaiki
ketahanan terhadap bleeding. Bahan-bahan ini meliputi kapur mentah, kapur
padam, tanah diatomaceus, bentonite, kaolin dan tepung batu. Dapat
ditambahkan, bahwa “fly ash” dan “slag” (sisa benda tambang) yang berasal
dari dapur etus dapat digolongkan sebagai pengisi pori-pori meskipun bahan-
bahan ini biasanya digunakan karena sifat “pozzolanic”-nya.
Didalam peranannya sebagai pengisi pori-pori, bahan ini
menguntungkan untuk beton tumbuk yang kasar/kaku, yang kekurangan
partikel halus. Meskipun demikian keuntungan dari bahan ini sangat
diragukan, karena di dalam meningkatkan workabilitas dan kohesip biasanya
dibutuhkan penambahan perbandingan air/semen beton, dengan kehilangan
kekuatan yang sepadan. Selanjutnya penyusutan kering beton ditambah oleh
bahan ini, beberapa diantaranya, pada kenyataannya, sedikit bedanya dengan
tanah liat, lumpur dan debu batu yang sebaiknya dikeluarkan dari agregat
beton.
Dibeberapa hal, tampaknya tiada keuntungan penambahan pori-pori
daripada penggunaan campuran kaya (banyak semen).
20
5. Abu arang briket.
Abu arang briket adalah abu terbang limbah pembakaran batubara
yang keluar dari tabung pembakaran. Kandungan abu akan tebawa barsama
gas pembakaran melalui ruang bakar dan daerah konversi dalam bentuk abu
terbang. Sekitarc 20% dalam bentuk abu dasar dan 80% dalam bentuk abu
terbang. Abu terbang memiliki ukuran yang lebih halus dan warna lebih
terang dari abu dasar,(Sukandarrumidi, 1995)
Abu arang briket didefinisikan sebagai sisa pembakaran dari tungku
pemanas yang dikeluarkan dari ruang perapian suatu ketel uap gas buang
yang lolos saringan No. 200. Abu yang terjadi pada pembakaran batubara
akan membentuk oksida-oksida, antara lain : SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO,
Na2O,K2O. Kadar abu batubara di Indonesia biasanya hanya berkisar antara
5%- 20%. Abu arang briket yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari
PT. Skatex yang berada di Karanganyar. Abu arang briket yang bersifat
pozolan merupakan additive mineral yang baik untuk beton.
6. Abu ampas tebu.
Abu ampas tebu adalah hasil sisa penggilingan tebu yang ada di pabrik
gula kemudian dibakar. Abu ampas tebu yang digunakan dalam penelitian ini
berasal dari Pabrik Gula Tasik Madu di Karanganyar Jawa Tengah. Abu
ampas tebu bersifat sebagai pengikat dalam campuran beton.
C. Perencanaan Campuran Beton
Perencanaan adukan beton pada setiap hasil hitungan harus dikontrol dengan uji coba berupa campuran pekerjaan (trial mixes) untuk memastikan hasilnya. Hal ini karena bahan-bahan dasar beton sangat variabel dan banyak, dari sifat bahan tersebut hanya perhitungan awal yang berguna untuk membuat campuran percobaan, agar hasil yang diperoleh dari campuran percobaan tidak menyimpang terlalu jauh.
Perencanaan campuran menggunakan metode SK.SNI.T-15-1990-03 yang
dalam perencanaan ini digunakan tabel-tabel dan grafik. Adapun langkah-langkah
21
pokok perencanaan campuran dengan metode SK.SNI.T-15-1990-03
(Tjokrodimuljo, 1996) adalah sebagai berikut :
1. Penetapan kuat tekan beton yang disyaratkan (f’c) pada umur tertentu.
Kuat tekan beton yang disyaratkan ditetapkan sesuai dengan persyaratan
perencaaan strukturnya dan kondisi setempat. Di Indonesia yang
dimaksudkan dengan kuat tekan beton yang disyaratkan ialah kuat tekan
beton dengan kemungkinan lebih rendah dari nilai itu hanya sebesar 5% saja.
2. Penetapan nilai deviasi standar (s)
Deviasi standar ditetapkan berdasarkan tingkat mutu pengendalian pelaksanaa
pencampuran betonnya. Makin baik mutu pelaksanaan makin kecil nilai
standar deviasi standarnya. Penetapan nilai standar deviasi standar ini
berdasar pada pengalaman praktek pelaksanaan pada waktu yang lalu, untuk
pembuatan beton mutu sama dan menggunakan bahan dasar yang sama pula.
a. Jika pelaksana mempunyai catatan data hasil pembuatan beton serupa
pada masa yang lalu, maka persyaratannya (selain yang disebut diatas)
jumlah data hasil uji minimum 30 buah. Satu data hasil uji kuat tekan
adalah hasil rata-rata dari uji tekan dua silinder yang dibuat dari contoh
beton yang sama dan diuji pada umur 28 hari atau umur pengujian lain
yang ditetapkan. Jika jumlah hasil uji kurang dari 30 buah maka
dilakukan koreksi terhadap nilai deviasi standar dengan suatu faktor
pengali, lihat Tabel. III. 2.
Tabel.III.2. Faktor pengali deviasi standar Jumlah data 30 25 20 15 <15
Faktor pengali 1.0 1.03 1.08 1.16 Lihat butir b
(SK. SNI. T-15-1990-03)
b. Jika pelaksana tidak mempunyai catatan/pengalaman hasil pengujian
beton pada masa lalu yang memenuhi persyaratan (termasuk data hasil
uji kurang dari 15 buah), maka nilai margin langsung diambil sebesar 12
MPa, (f’c+12).
22
Tabel.III.3. Nilai deviasi standar untuk berbagai tingkat pengendalian mutu pekerjaan.
Tingkat pengendalian mutu pekerjaan Sd (Mpa) Memuaskan Sangat baik Baik Cukup Jelek Tanpa kendali
2.8 3.5 4.2 5.6 7.0 8.4
(Tjokrodimuljo, 1996)
3. Penghitungan nilai tambah (margin) (M)
Jika nilai tambah ini sudah ditetapkan sebesar 12 Mpa maka langsung ke
langkah (4).
Jika nilai tambah dihitung berdasarkan nilai deviasi standar Sd maka
dilakukan dengan rumus berikut :
M = k . Sd
dengan :
M = nilai tambah ( Mpa )
k = tetapan statistic yang nilainya tergantung pada prosentase hasil uji yang
lebih rendah dari f’c. dalam hal ini diambil 5 % dari nilai k = 1,64
Sd = deviasi standart ( Mpa )
4. Menetapkan kuat tekan rata-rata yang direncanakan
Kuat tekan beton rata-rata yang direncanakan diperoleh dengan rumus :
f’cr = f’c+ M
dengan :
f’cr
f’c
M
=
=
=
kuat tekan rata-rata, Mpa
kuat tekan yang disyaratkan, MPa
nilai tambah, MPa
5. Penetapan jenis semen Portland
Menurut PUBI 1982 di Indonesia semen Portland dibedakan menjadi 5 jenis,
yaitu jenis I, II, III, IV dan V. Jenis I merupakan jenis semen biasa, adapun
jenis III merupakan jenis semen yang dipakai untuk struktur yang menuntut
persyaratan kekuatan awal yang tinggi, atau dengan kata lain sering disebut
23
semen cepat mengeras. Pada langkah ini ditetapkan apakah dipakai semen
biasa atau semen yang cepat mengeras.
6. Penetapan jenis agregat
Jenis kerikil dan pasir ditetapkan apakah berupa agregat alami (tak
dipecahkan) ataukah agregat jenis batu pecah (crushed aggregate).
7. Tetapkan faktor air semen dengan salah satu dari dua cara berikut :
a. Berdasarkan jenis semen yang dipakai dan kuat tekan rata-rata silinder
beton yang direncanakan pada umur tertentu ditetapkan nilai faktor air
semen.
b. Berdasar jenis semen yang dipakai, jenis agregat kasar dan kuat tekan
rata-rata yang direncanakan pada umur tertentu, ditetapkan nilai faktor
air semen, lihat Tabel. III. 4.
Tabel. III. 4. Perkiraan kuat tekan beton dengan faktor air semen 0.5 dan jenis semen dan agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia
Kekuatan tekan (Mpa) Pada umur (hari) Jenis semen Jenis agregat kasar
3 7 28 91 Bentuk
benda uji Batu tak dipecahkan 17 23 33 40 Silinder Batu pecah 19 27 37 45 Kubus Batu tak dipecahkan 20 28 40 48 Silinder
Semen portland tipe I atau semen tahan sulfat tipe
II, IV Batu pecah 23 32 45 54 Kubus Batu tak dipecahkan 21 28 38 44 Silinder Batu pecah 25 33 44 48 Kubus Batu tak dipecahkan 25 31 46 53 Silinder
Semen Portland tipe III
Batu pecah 30 40 53 60 Kubus (SK. SNI. T-15-1990-03)
8. Penetapan faktor air maksimum Agar beton yang diperoleh tidak cepat rusak misalnya, maka perlu ditetapkan nilai faktor air semen maksimum. Penetapan faktor air semen maksimum dapat dilihat pada Tabel. III. 5. Jika nilai faktor air semen maksimum ini lebih rendah dari langkah (7) maka nilai faktor air semen maksimum ini yang dipakai untuk perhitungan selanjutnya.
24
Tabel. III. 5. Persyaratan jumlah semen minimum dan faktor air semen maksimum untuk berbagai macam pembetonan dalam lingkungan khusus
Jenis pembetonan Jumlah semen
minimum per m3 beton (kg)
Nilai faktor semen maksimum
Beton didalam ruang bangunan : a. keadaan keliling korosif b. keadaan keliling korosif disebabkan oleh
kondensasi atau uap korosif Beton diluar ruangan bangunan : a. tidak terlindung dari hujan dan terik
matahari langsung b. terlindung dari hujan dan terik matahari
langsung Beton yang masuk ke dalam tanah : a. mengalami keadaan basah dan kering
berganti-ganti b. dapat terpengaruh sulfat dan alkali dari
tanah Beton yang kontinue berhubungan : air tawar dan air laut
275
325
325
275
325 - -
0.60
0.52
0.60
0.60
0.52
lihat tabel. III. 6
lihat tabel. III. 7 (SK. SNI. T-15-1990-03)
Tabel. III. 6. Ketentuan minimum untuk beton bertulang kedap air
Kandungan semen minimum (kg/m3) Ukuran nominal
maksimum agregat
Jenis beton Kondisi lingkungan berhubungan dengan
Faktor air semen
maksimum
Tipe semen
40 mm 20 mm
Beton bertulang
atau prategang
Air tawar Air payau Air laut
0.50
0.45
0.50
0.45
Tipe I-V Tipe I + pozzolan (15-40%) atau Semen Portland Tipe II atau tipe V
280
340
290
330
300
380
330
370 (SK. SNI. T-15-1990-03)
25
Tabel. III. 7. Ketentuan untuk beton yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat Konsentrasi sulfat dalam
bentuk SO3
Dalam tanah
Kandungan semen minimal
(kg/m3) Ukuran nominal
agrgegat maksimum Kadar
gangguan sulfat Total
SO3 (%) SO3 dlm
camp air : tnh = 2 : 1 (gr/lt)
Sulfat (SO3) dlm air tanah (gr/ltr) Tipe semen
40 mm
20 mm
10 mm
fas
1. < 0.2 < 1.0 < 0.3
Tipe I dengan atau tanpa pozzolan (15-40%)
280 300 350 0.5
Tipe I dengan atau tanpa pozzolan (15-40%)
290 330 380 0.5
Tipe I pozzolan (15-40%) atau Semen Portland Pozzolan
270 310 360 0.55
2. 0.2-0.5 1.0-1.9 0.3-1.2
Tipe II atau tipe V 250 290 340 0.55
Tipe I pozzolan (15-40%) atau Semen Portland Pozzolan
340 380 430 0.45 3. 0.5-1.0 1.9-3.1 1.2-2.5
Tipe II atau tipe V 290 330 380 0.50
4. 1.0-2.0 3.1-5.0 2.5-5.0 Tipe II atau tipe V 330 370 420 0.45
5. > 2.0 > 5.0 > 5.0
Tipe II atau tipe V *lapisan pelindung
330 370 420 0.45
(SK. SNI. T-15-1990-03)
9. Penetapan nilai slump
Penetapan nilai slam dilakukan dengan memperhatikan pelaksanaan
pembuatan, pengangkutan, penuangan, pemadatan maupun jenis strukturnya.
Cara pengangkutan adukan beton dengan aliran dalam pipa yang dipompa
26
dengan tekanan membutuhkan nilai slam yang besar, adapun pemadatan
adukan dengan alat getar (triller) dapat dilakukan dengan nilai slam yang
agak kecil. Nilai slam yang diinginkan dapat dilihat pada Tabel III. 8.
Tabel. III. 8. Penetapan nilai slump (cm) Pemakaian beton Maksimal Minimum
Dinding, plat pondasi dan pondasi
Pondasi telapak tidak bertulang, kaison, dan struktur di bawah
tanah
Plat, balok, kolom dan dinding
Pengerasan jalan
Pembetonan massal
12.5
9.0
15.0
7.5
7.5
5.0
2.5
7.5
5.0
2.5
(Tjokrodimuljo, 1996)
10. Tetapkan jumlah air
Jumlah air yang diperlukan permeter kubik beton, berdasarkan ukuran
maksimum agregat, jenis agregat, dan slam yang diinginkan, di lihat pada
dibawah ini yaitu table III. 9.
Tabel. III. 9. Perkiraan kadar air bebas (kg/m3) yang dibutuhkan untuk beberapa tingkat kemudahan pengerjaan adukan beton
Slam (mm) Besar ukuran
maksimal kerikil
(mm) Jenis agregat
0 - 10 10 - 30 30 - 60 60 - 180
10
20
40
Batu tak dipecahkan
Batu pecah
Batu tak dipecahkan
Batu pecah
Batu tak dipecahkan
Batu pecah
150
180
135
170
115
155
180
205
160
190
140
175
205
230
180
210
160
190
225
250
195
225
175
205
(SK. SNI. T-15-1990-03)
11. Penetapan besar butir agregat maksimum
Penetapan besar butir agregat maksimum dilakukan berdasarkan nilai terkecil
dari ketentuan –ketentuan berikut :
a. Tiga per empat kali jarak bersih minimum antar baja tulangan atau berkas
baja tulangan atau tendon prategang atau selongsong.
27
b. Sepertiga kali tebal plat
c. Seperlima jarak terkecil antara bidang samping cetakan
12. Hitung berat semen yang diperlukan
Berat semen per meter kubik beton dihitung dengan membagi jumlah air dari
langkah (10) dengan faktor air semen yang didapat dari langkah (7) dan (8).
13. Kebutuhan semen minimum
Kebutuhan semen minimum ditetapkan dengan tabel.
Kebutuhan semen minimum ini ditetapkan untuk menghindari beton dari
kerusakan akibat lingkungan khusus, misalnya lingkungan korosif, air payau
dan air laut..
14. Penyesuaian kebutuhan semen
Apabila kebutuhan air semen yang didapat dari langkah (12) ternyata lebih
sedikit daripada kebutuhan semen minimum (13) maka kebutuhan semen
harus dipakai yang minimum (yang nilainya lebih besar).
15. Penyesuaian jumlah air atau faktor air semen
Jika jumlah semen ada perubahan akibat langkah (14) maka faktor air
semennya berubah. Dalam hal ini dapat dilakukan dengan cara berikut :
a. faktor air semen dihitung kembali dengan cara membagi jumlah air
dengan jumlah air minimum.
b. Jumlah air disesuaikan dengan mengalikan jumlah semen dengan faktor
air semen.
Catatan :
cara pertama akan menurunkan faktor air semen sedangkan cara kedua
menaikan jumlah air yang diperlukan.
16. Penentuan daerah gradasi agregat halus
Berdasarkan gradasinya (hasil analisis ayakan) agregat halus yang akan
dipakai dapat diklasifikasikan menjadi 4 daerah. Penentuan daerah itu
didasarkan atas grafik gradasi yang diberikan dalam Tabel. III. 10.
28
Tabel. III. 10. Batas gradasi pasir Persen berat butir yang lewat ayakan
Lubang ayakan (mm) 1 2 3 4
10
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15
100
90 - 100
60 - 95
30 - 70
15 - 34
5 - 20
0 - 10
100
90 - 100
75 - 100
55 - 90
35 - 59
8 - 30
0 - 10
100
90 - 100
85 - 100
75 - 100
60 - 79
12 - 40
0 - 10
100
90 - 100
95 - 100
90 - 100
80 - 100
15 - 50
0 - 15
(SK. SNI. T-15-1990-03)
17. Perbandingan agregat halus dan agregat kasar
Nilai perbandingan antara berat agregat halus dan agregat kasar diperlukan
untuk memperoleh gradasi agregat campuran yang baik. Pada langkah ini
dicari nilai banding antara berat agregat halus dengan berat agregat campuran.
Penetapan dilakukan dengan memperhatikan besar butir maksimumagregat
kasar, nilai slam, faktor air semen, dan daerah gradasi agregat halus.
Berdasarkan data tersebut dan grafik persentase agregat dapat diperoleh
persentase agregat halus terhadap berat agregat campuran.
18. Berat jenis agregat campuran
Berat jenis agregat campuran dihitung dengan rumus :
Bj camp = 100P x Bj agregat halus +
100K x Bj agregat kasar
Dengan :
Bj campuran
Bj agregat hls
Bj agregat ksr
P
K
=
=
=
=
=
Berat jenis agregat campuran
Berat jenis agregat halus
Berat jenis agregat kasar
Persentase agregat halus terhadap agregat campuran
Persentase agregat kasar terhadap agregat campuran
Berat jenis agregat halus dan agregat kasar didapat dari hasil pemeriksaan
laboratorium, namun jika tidak ada dapat diambil sebesar 2,60 gr/cm3untuk
agregat tak pecah/alami dan 2,70 gr/cm3 untuk agregat pecahan.
19. Penentuan berat jenis beton
29
Dengan data berat jenis agregat campuran dari langkah (18) dan kebutuhan
air tiap meter kubik betonnya maka dengan grafik hubungan kandungan air,
berat jenis agregat campuran dan berat beton dapat diperkirakan berat jenis
betonnya.
20. Kebutuhan agregat campuran
Kebutuhan agregat campuran dihitung dengan cara mengurangi berat beton
permeter kubik dikurangi kebutuhan air dan semen.
21. Hitung berat agregta halus yang diperlukan, berdasarkan hasil langkah (17)
dan (20)
Kebutuhan agregat halus dihitung dengan cara mengalikan kebutuhan agregat
campuran dengan persentase berat agregat halusnya.
22. Hitung berat agregat kasar yang diperlukan, berdasarkan hasil langkah (20)
dan (21)
Kebutuhan agregat kasar dihitung dengan cara mengurangi kebutuhan agregat
campuran dengan kebutuhan agregat halus.
Dalam perhitungan diatas agregat halus dan agregat kasar dianggap dalam
keadaan jenuh kering muka, sehingga dilapangan yang pada umumnya keadaan
agregatnya tidak jenuh kering muka maka harus dilakukan koreksi terhadap
kebutuhan bahannya. Koreksi harus selalu dilakukakan minimum satu kali per
hari.
1.
2.
3.
Air
Agregat halus
Agregat kasar
=
=
=
B – ( Ck - Ca ) x C/100 - ( Dk - Da ) x D/100
C + ( Ck – Ca ) x C/100
D + ( Dk - Da ) x D/100
Dimana : B = jumlah air (kg/m3)
C = jumlah agregat halus (kg/m3)
D = jumlah kerikil (kg/m3)
Ca = absorpsi air pada agregat halus (%)
Da = absorpsi agregat kasar (%)
Ck = kandungan air dalam agregat halus (%)
Dk = kandungan air dalam agregat kasar (%)
30
D. Kuat Tekan Beton
Untuk mengetahui kuat tekan beton yang telah mengeras yang disyaratkan,
dilakukan pengujian kuat tekan beton. Prosedur pengujian kuat tekan beton
menggunakan Standart Test Methode For Commpressive of Cylindrical Concrete.
Adapun langkah-langkah pengujian sebagai berikut :
a. Benda uji ditimbang dan dicatat beratnya.
b. Benda uji diletakkan pada mesin penekan dan posisinya diatur agar supaya
tepat berada ditengah-tengah plat penekan.
c. Pembebanan dilakukan secara perlahan-lahan secara continue dengan mesin
hidrolik sampai benda uji mengalami kehancuran (jarum petunjuk berhenti
kemudian salah satunya bergerak turun).
d. Beban maksimum yang ditunjukkan oleh jarum petunjuk dicatat.
Kuat tekan beton antara lain tergantung pada : faktor air semen, gradasi
batuan, bentuk batuan, ukuran maksimum batuan, cara pengerjaan (campuran,
pengangkutan, pemadatan dan perawatan) dan umur beton (Tjokrodimuljo, 1996).
Menurut Murdock dan K.M. Brook (1991), beton dapat mencapai kuat
tekan 80 MPa atau lebih, bergantung pada perbandingan air dan semen dan tingkat
pemadatannya. Di samping dipengaruhi oleh perbandingan air dan semen kuat
beton juga dipengaruhi oleh faktor lainnya, yaitu : jenis semen, kualitas agregat,
efisiensi perawatan, umur beton dan jenis bahan admixture.
Kuat tekan beton f’c = AP =
2
maks
d..41P
π………………………………………..(III.1)
dengan :
Pmaks = beban maksimum (N)
d = diameter silinder beton (mm2)
E. Kuat Tarik Beton
Kuat tarik beton adalah kemampuan beton yang diletakkan pada dua
perletakan untuk menahan gaya dengan arah tegak lurus sumbu benda uji, yang
diberikan padanya, sampai benda patah dan dinyatakan dalam Mega Pascal (MPa)
gaya tiap satuan.
31
Peralatan yang dipakai adalah mesin tekan beton yang dapat menguji kuat
tarik yang dilengkapi dengan 2 jarum pembacaan beban, 2 buah perletakan benda
uji berbentuk titik, dan 2 buah titik pembebanan, ketelitian pembacaan sebesar
12,5 kg. Alat bantu lain berupa timbangan kapasitas 50 kg dengan ketelitian 0,01
%, pengukuran panjang dan jangka sorong.
Adapun langkah pengujian sebagai berikut :
a. Ukur dimensi penampang benda uji.
b. Timbang berat benda.
c. Buat garis melintang sebagai penunjuk untuk perletakan dan titik pembebanan.
d. Pasang 2 perletakan serta alat pembebanan.
e. Letakkan benda uji diatas tumpuan.
f. Hidupkan mesin uji tekan.
g. Atur pembebanan dengan kecepatan 8-10 kg/cm2 per menit.
h. Hentikan pembebanan setelah beban maksimum tercapai.
Kuat tarik beton antara lain tergantung pada : faktor air semen, gradasi
batuan, bentuk batuan, ukuran maksimum batuan, cara pengerjaan (campuran,
pengangkutan, pemadatan dan perawatan) dan umur beton (Tjokrodimuljo, 1996).
Kuat tarik beton f’cr = h.d.
P.2π
………………………………………………. (III.2)
dengan: P = beban maksimum (N)
d = diameter silinder (mm)
h = tinggi silinder (mm)
32
BAB IV
METODE PENELITIAN
A. Umum
Pelaksanaan penelitian dilakukan secara eksperimental, yang dilakukan di
Laboratorium Bahan dan Struktur, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sebelas Maret. Obyek dalam penelitian ini adalah beton yang
menggunakan bahan tambah filler abu ampas tebu dengan abu arang briket.
Pengujian kuat tekan dan tarik dilakukan setelah beton berumur 14 hari di
Laboratorium Bahan dan Struktur, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sebelas Maret.
B. Bahan Penelitian dan Peralatan Penelitian
1. Bahan penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a) Semen yang digunakan adalah semen Portland jenis I, merk Holcim
b) Agregat halus berupa pasir, berasal dari Boyolali.
c) Agregat kasar berupa batu pecah, berasal dari Boyolali.
d) Air yang digunakan diambil dari Laboratorium Bahan dan Struktur, Jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret.
e) Bahan tambah filler abu arang briket berasal dari PT. Skatex di Karanganyar
dan abu ampas tebu berasal dari PG. Tasik Madu di Karanganyar.
2. Peralatan penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini tersedia di Laboratorium
Bahan dan Struktur, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret. Peralatan-peralatan yang digunakan terdiri atas :
a) Ayakan standart, untuk memisahkan agregat sesuai ukuran yang diinginkan.
b) Penggetar ayakan (Siever), untuk menggetarkan ayakan agregat dapat
terpisahkan sesuai lubang ayakan yang diinginkan.
c) Timbangan, untuk mengukur benda uji sesuai yang diinginkan.
d) Gelas ukur, untuk pemeriksaan kadar Lumpur dan pemeriksaan bahan organik.
33
e) Oven, untuk mengeringkan agregat.
f) Desicator, untuk menjaga suhu kamar agregat setelah dioven.
g) Volumetric Flash, untuk mengukur benda jenis pasir yang digunakan sebagai
bahan penyusun beton.
h) Mesin uji Los Angeles, untuk pengujian agregat kasar.
i) Molen, untuk mengaduk campuran beton.
j) Kerucut Abram’s, untuk pengujian Slump.
k) Bak tempat perendaman benda uji.
l) Mesin uji tekan, untuk pengujian tekan dan tarik.
m) Peralatan penunjang lain seperti tongkat baja, cetok, ember, penggaris, siku,
dan bak perendam sample.
Penggunaan dan gambar alat-alat tersebut di atas adalah sebagai berikut :
2a). Ayakan standart. Ayakan digunakan pada uji gradasi yang terdiri dari
saringan dengan ukuran : 19 mm; 12,5 mm; 9,5 mm; 4,75 mm; 2,36 mm; 1,18
mm; 0,6 mm; 0,3 mm; 0,15 mm dan pan. Saringan dipasang dari ukuran terbesar
hingga lubang terkecil dan paling bawah adalah pan. Satu set ayakan dapat dilihat
pada Gambar IV.1.
2b). Penggetar ayakan (siever). Alat ini digunakan untuk menggetarkan
ayakan yang berisi agregat agar terdistribusi sesuai dengan ukuran butirnya. Alat
ini digetar dengan tenaga listrik selama 15 menit. Alat ini dapat dilihat pada
Gambar IV.1.
Gambar IV.1. Satu set ayakan dan Siever
34
2c). Timbangan. Timbangan yang digunakan adalah timbangan kecil
dengan digital yang mempunyai kapasitas 3 kg dan timbangan besar dengan
kapasitas 100 kg. Timbangan kecil digunakan untuk menimbang briket, dan abu
ampas tebu. Sedangkan timbangan besar digunakan untuk menimbang semen,
pasir dan batu pecah sebagai bahan beton sebelum dicampur dan juga untuk
penimbangan berat benda uji sebelum dilakukan uji tekan dan tarik beton. Alat ini
dapat dilihat pada Gambar IV.2. dan Gambar IV.3.
Gambar IV.2. Timbangan digital
Gambar IV.3. Timbangan besar
35
2d). Gelas ukur. Gelas ukur yang digunakan berkapasitas 1000 cc dan
500 cc. Alat ini digunakan pada saat pemeriksaaan kadar lumpur dan pemeriksaan
bahan organik. Alat dapat dilihat pada Gambar IV.4.
Gambar IV.4. Gelas ukur
2e). Kerucut Conus. Alat ini berbentuk corong dengan ukuran diameter
atas 3,8 cm dan diameter bawah 8,9 cm, tinggi 7,6 cm dan digunakan untuk
pengujian SSD (Saturated Surface Dry). Alat ini dapat dilihat pada Gambar IV.5.
Gambar IV.5. Kerucut Conus
36
2f). Oven. Alat ini digunakan untuk mengeringkan agregat kasar pada
waktu pemeriksaaan kadar lumpur pasir, pemeriksaan berat jenis dan penyerapan
pada agregat, dan pemeriksaan kandungan bahan organik. Alat ini dapat dilihat
pada Gambar IV.6.
Gambar IV.6. Oven
2g). Desicator. Alat ini digunakan untuk menjaga suhu kamar agregat
setelah dioven pada pemeriksaan kadar lumpur, penyerapan dan berat jenis
agregat. Manfaat lain alat ini adalah untuk menjaga berat bahan setelah dioven
supaya tidak berubah karena pengaruh udara luar. Alat ini dapat dilihat pada
Gambar IV.7.
Gambar IV.7. Desicator
37
2h). Volumetric Flash. Alat yang berkapasitas 500 cc ini digunakan untuk
pemeriksaan berat jenis serta penyerapan agregat halus. Alat ini dapat dilihat pada
Gambar IV.8.
Gambar IV.8. Volumetric flash
2i). Mesin uji Los Angeles. Alat ini digunakan untuk pengujian keausan
agregat kasar. Alat ini dapat dilihat pada Gambar IV.9.
Gambar IV.9. Mesin Los Angeles
2j). Molen. Alat ini digunakan untuk pembuatan adukan beton. Dengan
alat ini dimaksudkan agar campuran yang terjadi lebih homogen dan dapat
mempersingkat waktu pelaksanaan dibanding dengan pengadukan manual. Mesin
pengaduk campuran beton mempunyai kapasitas 1 m3, dengan merk SINGLE
38
PHASE MOTOR Type JY1B-2, buatan Cina pada tahun 1987. alat ini dapat
dilihat pada Gambar IV.10.
Gambar IV.10. Molen
2k). Kerucut Abram’s. Alat ini digunakan untuk pengujian slump
pembuatan benda uji. Alat ini mempunyai diameter atas 10 cm, diameter bawah
20 cm dan tinggi 30 cm. Alat ini dapat dilihat pada Gambar IV.11.
2l). Tongkat baja.
Tongkat baja mempunyai ukuran panjang 60 cm dan diameter 16 mm,
digunakan untuk pengujian slump dan pemadatan beton segar yang dicetak pada
cetakan silinder. Alat ini dapat dilihat pada Gambar IV.11.
Gambar IV.11. Kerucut Abram’s dan tongkat baja.
39
2m). Cetakan silinder. Alat ini berukuran diameter 15 cm dan tinggi 30
cm, digunakan untuk mencetak beton mutu tinggi. Alat ini digunakan untuk
pemeriksaan berat satuan, pemeriksaan rasio pasir – agregat total dan pembuatan
benda uji. Alat ini dapat dilihat pada Gambar IV.12.
Gambar IV.12. Cetakan silinder
2n). Bak tempat perendaman benda uji. Bak yang berisi air untuk
merawat benda uji silinder sampai umur yang direncanakan. Alat ini dapat dilihat
pada Gambar IV.13.
Gambar IV.13. Bak tempat perendaman benda uji
2o). Mesin uji tekan. Alat ini digunakan untuk menguji kuat tekan beton.
Untuk alat yang ada di Laboratorium Bahan dan Struktur, Teknik Sipil
Universitas Sebelas Maret memiliki kapasitas 1500 kN dan 2000 kN dengan merk
Mylano Italy. Alat tersebut dapat dilihat pada Gambar IV.14.
40
Gambar IV.14. Mesin uji tekan dan tarik merk Mylano Italy
2p). Peralatan penunjang lain. Peralatan penunjang lain yang digunakan
antara lain cetok, sekop, ember, cangkul dan kawat bendrat untuk membantu
pembuatan benda uji. Alat ini dapat dilihat pada Gambar IV.15.
Gambar IV.15. Peralatan penunjang lain
C. Tahapan Penelitian
Penelitian dilaksanakan terbagi atas lima tahap, seperti tercantum dalam
bentuk bagan alir pada Gambar IV.1. Adapun tahap penelitian tersebut dijelaskan
seperti uraian berikut ini :
41
1. Tahap I : Persiapan alat dan penyediaan bahan
Tahap ini merupakan tahap persiapan penelitian di laboratorium yang
meliputi persiapan alat diantaranya yaitu menyiapkan cetakan silinder ukuran
diameter 15 cm tinggi 30 cm yang terbuat besi dan penyediaan bahan susun beton
(semen, pasir, batu pecah, bahan tambah filler arang briket dan abu ampas tebu)
di Laboratorium Bahan dan Struktur, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sebelas Maret.
2. Tahap II : Pemeriksaan bahan dasar
Sebelum digunakan dalam pembuatan campuran, maka pada tahap ini
dilakukan pengujian terhadap bahan dasar beton berupa pasir dan batu pecah.
Pemeriksaan ini meliputi pemeriksaan zat organik dalam pasir, pemeriksaan kadar
lumpur pada pasir dan batu pecah, pemeriksaan specific gravity dan absorption
pasir dan batu pecah, pemeriksaan SSD pasir, pengujian gradasi batu pecah,
pemeriksaan berat satuan volume, dan pemeriksaan kadar keausan batu pecah.
Sedangkan untuk semen dan air yang dipakai, dilakukan uji visual. Setelah bahan-
bahan dasar beton memenuhi persyaratan yang sudah ditentukan, maka dilakukan
pemeriksaan terhadap rasio pasir - agregat total.
3. Tahap III : Penyediaan benda uji
Tahap ini merupakan tahap perencanaan campuran beton, pembuatan
benda uji dan perawatan beton. Perbandingan jumlah proporsi bahan campuran
beton ditentukan/dihitung dengan menggunakan Metode SK.SNI.T-15-1990-03.
Selanjutnya dibuat adukan beton sesuai dengan proporsi masing-masing bahan,
dan dilakukan pengujian slump sampai berhasil baik. Benda uji dibuat dengan
cetakan silinder beton. Setelah dilepas dari cetakan, benda uji silinder tersebut
direndam dalam bak perendaman yang berisi air selama 14 hari.
4. Tahap IV : Pengambilan data
Pada tahap ini dilakukan pemeriksaan berat jenis beton dan pengujian kuat
tekan beton benda uji silinder pada umur 14 hari. Prosedur pengujian kuat tekan
42
dan kuat tarik mengacu pada standard ASTM C 39 – 86, dengan langkah-langkah
sebagai berikut :
a). Mengukur dan mencatat dimensi benda uji silinder beton.
b). Menimbang dan mencatat berat benda uji silinder sebelum dilakukan
pembebanan.
c). Meletakkan benda uji silinder pada alat penekan dan diatur posisinya agar
tepat berada di tengah-tengah pelat penahan.
d). Pembebanan dilakukan secara perlahan-lahan dengan mesin hidrolik sampai
benda uji mengalami keretakan atau kehancuran (jarum penunjuk bergerak
kembali ke arah semula).
e). Mencatat beban maksimum yang ditunjukkan jarum penunjuk.
Berat jenis beton dihitung dengan rumus sebagai berikut :
VW
c =γ ……………………………………………………………(IV.1)
dengan : γc = berat jenis beton (gr/cm3)
W = berat beton (gr)
V = volume silinder beton (cm3)
Kuat tekan beton dihitung dengan rumus sebagai berikut :
AP
f maks'c = = 2
maks
d4/1Pπ
………………………………………………..(IV.2)
dengan : 'cf = kuat tekan beton (MPa)
Pmaks = beban maksimum (N)
A = luas permukaan benda uji yang ditekan (mm2)
d = diameter silinder beton (mm)
5. Tahap V : Analisis data dan kesimpulan
Dari hasil pengujian yang dilakukan pada Tahap IV, kemudian dilakukan
analisis data. Analisis tersebut merupakan pembahasan dari hasil penelitian, yang
kemudian dapat ditarik beberapa kesimpulan penelitian.
43
Tahap I
Mulai
Persiapan alat dan bahan
AirAmpas tebudan filler arang
briket lolosayakan no.200
Uji visual
Semen Agregat halus Agregat kasar
Uji visualUji visualMemenuhi syarat
Slump test
diganti diganti
kadar lumpurkandunganorganikgradasi pasirspecificgravity danabsorption
gradasiagregat kasarberat satuanvolumespecificgravity danabsorptionkeausan
Perb
aika
nku
alita
s/di
gant
i
Rencana campuran(mix design)
Pembuatan adukan beton
Pembuatan benda uji
Perbaikan komposisi campuran
Perawatan (curing)
Pengujian kuat tekan dan tarikbeton
Pengolahan data
Analisis data
Kesimpulan dan saran
Selesai
Tahap II
Tahap III
Tahap V
Tahap IV
Memenuhisyarat
Tidakmemenuhi
syarat
baik baik baikbaik
TidakbaikTidak
baik
Tidakbaik
Gambar IV.16. Bagan Alir Tahapan Penelitian
44
D. Pelaksanaan Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan sesuai dengan tahap-tahap yang telah
dijelaskan pada Bab IV.C. Adapun pelaksanaan penelitian tersebut diuraikan
seperti berikut ini.
1. Pemeriksaan bahan
Pemeriksaan bahan digunakan sebagai pedoman dalam perancangan
adukan beton dan kelayakan bahan untuk campuran beton. Adapun bahan-bahan
yang akan diperiksa antara lain pasir, batu pecah, dan agregat campuran. Jenis-
jenis pemeriksaan bahan sebelum digunakan adalah sebagai berikut:
1a). Pemeriksaan kadar lumpur pada pasir. Tujuan pemeriksaan ini
adalah untuk mengetahui kandungan lumpur pada pasir sehingga diperoleh
kualitas beton yang bermutu. Yang dimaksud lumpur adalah bagian yang lolos
ayakan 0,063 mm.
Alat-alat yang digunakan antara lain : oven, gelas ukur, cawan dan
timbangan digital.
Adapun langkah-langkah pemeriksaan kadar lumpur pada pasir adalah
sebagai berikut :
(1). Menyediakan pasir yang akan diuji seberat 500 gram (H0).
(2). Menyediakan cawan dan menimbangnya, kemudian didapat berat 393 gram.
(3). Memasukkan pasir ke cawan dan memasukkan ke dalam oven selama 24 jam
pada suhu 105° C.
(4). Setelah pasir kering, pasir beserta cawan ditimbang dengan berat 893 gram.
(5). Memasukkan pasir ke dalam gelas ukur, kemudian diberi air dan dikocok-
kocok. Hal ini dilakukan berulang-ulang dengan mengganti air yang sudah
keruh dengan yang air yang baru sampai benar-benar jernih.
(6). Memasukkan pasir ke dalam cawan kemudian di oven lagi selama 24 jam
pada suhu 105° C.
(7). Menimbang pasir yang berada dalam cawan tersebut, diperoleh 474 gram (H1)
(8). Kadar lumpur dihitung dengan rumus sebagai berikut :
K= %1000
10 xH
HH −……………………………………………….(IV.3)
45
K= %100100
5,95100 x−
K= 5 %
dengan : K = kandungan lumpur
H0 = berat pasir mula-mula (gr)
H1 = berat pasir setelah dicuci (gr)
Perhitungan pada pemeriksaan kadar lumpur pasir ini dapat dilihat pada
Lampiran IV.1.
1b). Pemeriksaan zat organik pada pasir. Pemeriksaan zat organik dalam
pasir bertujuan untuk mengetahui sifat kandungan bahan organik yang terdapat
pada pasir sehingga dapat diketahui kelayakannya sebagai campuran beton.
Alat-alat yang digunakan antara lain : oven, desicator, gelas ukur, cawan
dan larutan NaOH 3%.
Adapun langkah-langkah pemeriksaan zat organik pada pasir adalah
sebagai berikut :
(1). Memasukkan pasir kedalam gelas ukur sebanyak 130 cc, kemudian
dimasukkan ke dalam dua buah cawan.
(2). Pasir dikeringkan dengan dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam pada
suhu 105° C.
(3). Mendinginkan pasir ke dalam desicator selama 15 menit sehingga mencapai
suhu ruang.
(4). Memasukkan pasir ke dalam gelas ukur yang berkapasitas 500 cc.
(5). Menuangkan larutan NaOH 3% ke dalam gelas ukur sampai volume tetap
200 cc.
(6). Gelas ukur dikocok-kocok sehingga larutan NaOH 3% dapat tercampur secara
merata, kemudian didiamkan selama 24 jam.
(7). Setelah 24 jam warna diamati dan dibandingkan dengan standard warna yang
berlaku.
(8). Hasil pengamatan diperoleh warna kuning kecoklatan jadi pasir yang akan
digunakan tidak banyak mengandung zat organik.
46
Hasil pemeriksaan kandungan bahan organik pasir dapat dilihat pada
Lampiran IV.2.
1c). Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD) pasir. Pemeriksaan ini
bertujuan untuk mengetahui kekeringan pasir yang sebenarnya (kekeringan
permukaan) yang dapat digunakan dalam campuran beton.
Alat-alat yang digunakan antara lain : kerucut conus, tongkat penumbuk,
sendok datar dan penggaris.
Langkah-langkah pengujian SSD pasir adalah sebagai berikut :
(1). Pasir yang akan diuji diangin-anginkan terlebih dahulu.
(2). Meletakkan kerucut conus di tempat yang datar dan mengisikan pasir ke
dalam kerucut conus hingga penuh.
(3). Menumbuk permukaan pasir dalam kerucut dengan tongkat penumbuk secara
gravitasi ± 5 cm dari atas permukaan pasir. Dilakukan variasi tumbukan pada
percobaan, yaitu dengan 15 kali, 20 kali dan 25 kali. Setiap percobaan
dilakukan sebanyak dua kali pengujian.
(4). Kerucut conus diangkat perlahan-lahan ke arah vertikal kemudian dicatat
penurunan pasir yang terjadi.
(5). Menghitung penurunan rata-rata dari masing-masing percobaan sehingga
diperoleh hasil pada Tabel IV.1 sebagai berikut:
Tabel IV.1. Tabel hasil penurunan SSD pasir. Penurunan tinggi pasir(cm) Percobaan Jumlah Sample A Sample B
Rata-rata Penurunan(cm)
I 15 3,6 3,5 3,55 II 20 4,2 4,4 4,3 III 30 4,9 4,7 4,8
Jumlah penurunan rata-rata 12,65
Diperoleh hasil SSD pasir = 365,12
= 4,22 cm
Hasilnya lebih kecil dari setengah tinggi pasir mula-mula sehingga pasir
tersebut sudah dalam keadaan SSD.
Hasil pemeriksaan secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran IV.3.
47
1d). Pemeriksaan specific gravity dan absorption pasir. Pemeriksaan ini
bertujuan untuk mengetahui berat jenis dan daya penyerapan air oleh pasir.
Alat-alat yang digunakan adalah : volumetric flash, oven, panci dan
timbangan digital.
Langkah-langkah Pemeriksaan specific gravity dan absorption pasir adalah
sebagai berikut :
(1). Menyediakan pasir pada kondisi SSD sebanyak 500 gram (A) dan
dimasukkan ke dalam volumetric flash, kemudian ditambah dengan air
sampai garis batas, lalu dikocok-kocok sampai hilang gelembung-gelembung
udara dalam pasir, selanjutnya ditimbang, diperoleh 964 gram (C) dan
didiamkan selama 24 jam.
(2). Membuang airnya kemudian pasir diambil kemudian dioven selama 24 jam.
(3). Menimbang volumetric flash dan air sesuai garis batas, didapat 652 gram (B).
(4). Menimbang sample setelah dioven selama 24 jam, didapat sebesar 494,44
gram (D).
(5). Berat jenis dan penyerapan agregat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Berat jenis kering (bulk specific gravity) :
= CAB
D−+
.......................................................................................... (IV.4)
= 27,100650042,699
477−+
= 2,47 gram/cm3
Berat jenis kering permukaan jenuh air (bulk specific gravity SSD) :
= CAB
A−+
......................................................................................... (IV.4)
= 27,100650042,699
500−+
= 2,59 gram/cm3
Penyerapan (absorption) :
DDAp −
= x 100% ................................................................................ (IV.4)
48
477477500 −
=p x 100 % = 4,82 %
dengan : A = berat pasir SSD (gr)
B = berat volumetricflash + air (gr)
C = berat volumetricflash + air + pasir (gr)
D = berat pasir tungku kering (gr)
p = penyerapan (%)
Perhitungan hasil penelitian secara lengkap bisa dilihat pada
Lampiran IV.4.
1e). Pemeriksaan gradasi pasir. Pemeriksaan gradasi pasir bertujuan
untuk mengetahui distribusi ukuran butiran pasir modulus halus butirnya.
Alat-alat yang digunakan antara lain : satu set ayakan dengan ukuran 9,5
mm; 4,75 mm; 2,36 mm; 1,18 mm; 0,6 mm; 0,3 mm; 0,15 mm; pan, timbangan
digital, siever dan cetok.
Langkah-langkah pemeriksaan gradasi pasir adalah sebagai berikut :
(1). Menyediakan pasir uji kering oven sebanyak 500 gram.
(2). Menyiapkan ayakan dan menimbang masing-masing ayakan.
(3). Menyusun ayakan secara urut dari ukuran terbesar sampai ukuran terkecil dan
paling bawah adalah pan.
(4). Memasukkan pasir uji ke dalam ayakan dan digetarkan dengan siever selama
15 menit.
(5). Menimbang pasir pada tiap-tiap ayakan dan kemudian dihitung modulus halus
butirnya.
Modulus halus butir = 100
tertahankumulatifpersentaseJumlah
= 100
46,293
= 2,93
Untuk hasil perhitungan pemeriksaan gradasi pasir dapat dilihat pada
Lampiran IV.6.
49
1f). Pemeriksaan keausan agregat kasar. Pemeriksaan ini bertujuan
untuk mengetahui keausan agregat kasar dan mengetahui daya tahan agregat
terhadap degradasi atau perpecahan. Semakin kecil nilai abrasi maka semakin
baik agregat tersebut untuk digunakan sebagai campuran beton.
Alat-alat yang digunakan antara lain : mesin Los Angeles, timbangan,
ayakan ukuran 2 mm atau yang mendekati, ayakan ukuran 19,0 mm; 12,5 mm; 9,5
mm dan oven.
Langkah-langkah pemeriksaan keausan agregat kasar adalah sebagai
berikut :
(1). Menyediakan batu pecah lolos ayakan 19,0 mm dan tertahan 12,5 mm
sebanyak 2500 gr.
(2). Menyediakan batu pecah lolos ayakan 12,5 mm dan tertahan 9,5 mm
sebanyak 2500 gr.
(3). Memasukkan semua batu pecah yang sudah disediakan yaitu 2500 + 2500 =
5000 gram (A) beserta bola-bola baja sebanyak 11 buah ke dalam mesin Los
Angeles, kemudian diputar dengan kecepatan 30 – 35 rpm sebanyak 500
putaran.
(4). Mengeluarkan batu pecah dari mesin Los Angeles kemudian diayak dengan
ayakan ukuran 2 mm.
(5). Batu pecah yang tertahan ayakan ukuran 2 mm tersebut kemudian dicuci dan
selanjutnya dikeringkan dengan dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105°
selama 24 jam.
(6). Menimbang batu pecah, didapat 3653,5 gram (B) kemudian dihitung nilai
keausannya.
(7). Keausan agregat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Prosentase keausan = x100%A
B-A ……………….………………..(IV.7)
= x100%5000
4985-5000
= 0,3 %
50
dengan : A = berat agregat mula-mula (gr)
B = berat agregat yang tertahan saringan 2 mm setelah dicuci dan
dioven (gr)
Untuk perhitungan keausan agregat selengkapnya bisa dilihat pada
Lampiran IV.7.
1g). Pemeriksaan specific gravity dan absorption batu pecah.
Pemeriksaan ini bertujuan untuk mengetahui berat jenis dan daya penyerapan air
oleh agregat kasar.
Alat-alat yang digunakan antara lain : panci, lap kering, timbangan digital,
oven, ember perendam dan desicator.
Langkah-langkah Pemeriksaan specific gravity dan absorption batu pecah.
Adalah sebagai berikut :
(1). Menyediakan kerikil sebanyak 1000 gram.
(2). Kerikil dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105° selama 24 jam. Berat
benda uji kering oven 998,5 gram (C).
(3). Mendinginkan batu pecah dengan cara dimasukkan ke dalam desicator selama
15 menit.
(4). Merendam kerikil dalam air selama 24 jam, kemudian kerikil ditimbang
dalam air dan diperoleh berat 649,5 gram (B).
(5). Kerikil diambil dan dibuat dalam keadaan SSD dengan cara dilap
menggunakan lap kering.
(6). Menimbang kerikil dalam keadaan SSD, diperoleh berat 1014 gram (A).
Berat jenis kering (bulk specific gravity) :
= BA
C−
.............................................................................................. (IV.8)
= 5,18325,3032
3000−
= 2,5 gram/cm3
Berat jenis kering permukaan jenuh air (bulk specific gravity SSD) :
= BA
A−
............................................................................................. (IV.8)
51
= 5,18325,3032
5,3032−
= 2,53 gram/cm3
Penyerapan (absorption) :
CCAp −
= x 100% .............................................................................. (IV.8)
300030005,3032 −
=p x 100%
p = 1,08 %
dengan : A = berat pasir SSD (gr)
B = berat volumetricflash + air (gr)
C = berat volumetricflash + air + pasir (gr)
D = berat pasir tungku kering (gr)
p = penyerapan (%)
Hasil dari pemeriksaan specific gravity dan absorption batu pecah dapat
dilihat pada Lampiran IV.8.
1h). Pemeriksaan berat satuan volume batu pecah. Pemeriksaan berat
satuan volume batu pecah ini bertujuan untuk mengetahui berat agregat tiap
satuan volume.
Alat-alat yang digunakan antara lain : cetakan silinder baja (diameter 15
cm dan tinggi 30 cm) dan tongkat baja (diameter 16 mm dan panjang 60cm).
Langkah-langkah pemeriksaan berat satuan volume batu pecah adalah
sebagai berikut :
(1). Menimbang berat silinder baja didapat 13200 gram (A).
(2). Memasukan batu pecah ke dalam silinder baja secara bertahap sebanyak tiga
lapis (masing-masing lapis diisi batu pecah kemudian ditumbuk dengan
tongkat baja sebanyak 25 kali dan diratakan permukaannya).
(3). Menimbang silinder baja yang diisi batu pecah tersebut diperoleh 20250 gram
(B). Hal ini diulang sampai lima kali percobaan.
(4). Menghitung volume silinder :
Volume silinder = 0.25 x π x d 2 x t
52
= 0.25 x π x 15 2 x 30
= 5301,438 cm 3
(5). Rata-rata berat satuan volume batu pecah :
= 3
4,771 ................................................................... (IV.9)
= 1,59 gr/cm3
dengan : A = berat silinder baja (gr)
B = berat silinder baja setelah diisi batu pecah (gr)
C = volume silinder (cm3)
Untuk hasil pemeriksaan dan perhitungan berat satuan volume batu pecah
secara lengkap bisa dilihat pada Lampiran IV.9
1i). Pemeriksaan gradasi batu pecah. Pemeriksaan gradasi batu pecah
ini bertujuan untuk mengetahui distribusi ukuran batu pecah dan modulus halus
butirnya.
Alat-alat yang digunakan antara lain : satu set ayakan dengan ukuran (19,0
mm; 9,5 mm; 4,75 mm; 2,36 mm; 1,18 mm; 0,6 mm; 0,3 mm; 0,15 mm; pan),
timbangan digital, cetok, siever, ember.
Langkah-langkah pemeriksaan gradasi batu pecah adalah sebagai berikut :
(1). Menyediakan batu pecah kering oven sebanyak 1000 gram.
(2). Menyiapkan ayakan dan menimbang masing-masing ayakan tersebut.
(3). Menyusun ayakan secara urut dari yang berukuran besar sampai yang kecil
dan paling bawah adalah pan.
(4). Memasukkan batu pecah uji ke dalam ayakan dan digetarkan dengan siever
selama 15 menit.
(5). Melakukan penimbangan batu pecah pada tiap-tiap ayakan kemudian dihitung
modulus halus butirnya.
Modulus halus butir = 100
tertahankumulatifpersentaseJumlah
= 100
25,706
= 7,06
53
Untuk hasil penelitian dan perhitungan pemeriksaan gradasi batu pecah
secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran IV.10.
2. Perencanaan campuran beton
Dalam perencanaan proporsi campuran digunakan perencanaan menurut
SK.SNI.T-15-1990-30.
Data-data untuk perencanaan campuran adukan beton adalah sebagai berikut :
1). Faktor air semen = 0,45
2). Berat jenis pasir = 2,47 gr/cm3
3). Berat jenis batu pecah = 2,5 gr/cm3
4). Modulus halus butir pasir = 2,93
5). Modulus halus butir batu pecah = 7,06
6). Ukuran maksimum batu pecah = 40 mm
7). Berat jenis semen = 3,150 ton/m3
8). Nilai slump rencana = 60 – 100 mm
Langkah-langkah perhitungan rencana campuran beton dapat dilihat pada
Lampiran IV.10. Kebutuhan pembuatan benda uji untuk tiap 3 benda uji adalah
sebagai berikut:
Tabel.IV.2. Proporsi kebutuhan material tiap 3 sampel untuk uji tekan dan tiap 3 sampel untuk uji tarik dengan fas 0,45
Abu ampas tebu (kg) Abu arang briket (kg) No Air (kg)
Semen (kg)
Pasir (kg)
Kerikil (kg) 7,5 % 10 % 12,5 % 7,5 % 10 % 12,5 %
1. 7,056 15,679 22,761 42,271 - - - - - -
2. 7,056 15,679 22,761 42,271 1,176 - - - - -
3. 7,056 15,679 22,761 42,271 - 1,568 - - - -
4. 7,056 15,679 22,761 42,271 - - 1,960 - - -
5. 7,056 15,679 22,761 42,271 - - - 1,176 - - 6. 7,056 15,679 22,761 42,271 - - - - 1,568 - 7. 7,056 15,679 22,761 42,271 - - - - - 1,960 8. 7,056 15,679 22,761 42,271 1,176 - - 1,176 - - 9. 7,056 15,679 22,761 42,271 1,176 - - - 1,568 - 10. 7,056 15,679 22,761 42,271 1,176 - - - - 1,960 11. 7,056 15,679 22,761 42,271 - 1,568 - 1,176 - - 12. 7,056 15,679 22,761 42,271 - 1,568 - - 1,568 - 13. 7,056 15,679 22,761 42,271 - 1,568 - - - 1,960 14. 7,056 15,679 22,761 42,271 - - 1,960 1,176 - - 15. 7,056 15,679 22,761 42,271 - - 1,960 - 1,568 - 16. 7,056 15,679 22,761 42,271 - - 1,960 - - 1,960
54
Tabel IV.3. Rincian jumlah benda uji untuk kuat tekan beton. Abu ampas tebu (%) Fas Abu arang Briket
(%) 0 7,5 10 12,5 Jumlah
total Ukuran
benda uji (cm) 0 3 3 3 3 12 d=15; h=30
7,5 3 3 3 3 12 d=15; h=30 10 3 3 3 3 12 d=15; h=30 0,45
12,5 3 3 3 3 12 d=15; h=30 Jumlah total benda uji 48
Tabel IV.4. Rincian jumlah benda uji untuk kuat tarik beton.
Abu ampas tebu (%) Fas Abu arang Briket (%) 0 7,5 10 12,5
Jumlah total
Ukuran benda uji (cm)
0 3 3 3 3 12 d=15; h=30 7,5 3 3 3 3 12 d=15; h=30 10 3 3 3 3 12 d=15; h=30 0,45
12,5 3 3 3 3 12 d=15; h=30 Jumlah total benda uji 48
3. Pengujian nilai slump
Pengujian nilai slump ini dimaksudkan untuk mendapatkan kekentalan
beton segar. Pengujian dilakukan dengan menggunakan kerucut Abram’s, yaitu
berbentuk kerucut dengan diameter atas 10 cm, diameter bagian bawah 20 cm dan
tinggi 30 cm dengan bagian atas maupun bawah berlubang.
Langkah-langkah pengujian slump sebagai berikut :
a). Kerucut Abram’s dibersihkan terlebih dahulu sebelum digunakan, dan bagian
dalam dibasahi dengan air.
b). Meletakkan kerucut Abram’s ditempat yang rata dan tidak mudah goyah.
c). Dengan menginjak kaki kerucut Abram’s kuat-kuat, adukan beton diisikan 1/3
dari volume kerucut, kemudian ditumbuk sebanyak 25 kali dengan
menggunakan tongkat diameter 16 mm dan panjang 60 cm.
d). Pengisian adukan beton dilakukan sampai 2 lapis berikutnya dan masing-
masing lapis ditusuk sebanyak 25 kali. Setelah terisi penuh oleh adukan beton,
bagian atas cetakan diratakan dengan cetok.
e). Setelah pengisian adukan selesai, ditunggu ± 1 menit dan cetakan diangkat
secara perlahan-lahan.
55
f). Meletakkan kerucut Abram’s di samping adukan, dan diukur selisih antara
kerucut dan adukan beton tersebut
Hasil pengujian slump test selengkapnya dapat dilihat pada
Lampiran IV.14.
4. Pembuatan benda uji
Pembuatan benda uji sesuai dengan perhitungan proporsi campuran beton yang
telah direncanakan, dan telah diuji nilai slump-nya. Masing-masing variasi dibuat
3 buah benda uji sehingga jumlah total benda uji adalah 100 buah (lihat Tabel
IV.1). Cara pembuatan benda uji silinder beton adalah sebagai berikut:
a). Adukan beton dimasukkan ke dalam cetakan silinder dengan cetok setinggi
sepertiga bagian dan memampatkan adukan beton tersebut dengan
menusukkan tongkat baja tumpul sebanyak 25 kali.
b). Mengisikan adukan beton sepertiga bagian berikutnya dan diperlakukan sama,
sampai cetakan silinder penuh.
c). Meratakan bagian atasnya serta membiarkannya sampai 24 jam
d). Setelah 24 jam membuka cetakan, silinder benda uji disimpan di udara lembab
(direndam di dalam bak yang berisi air) untuk perawatan beton.
e). Agar benda uji satu dan yang lainnya tidak tertukar, masing-masing benda uji
diberi kode.
5. Perawatan
Perawatan beton dimaksudkan untuk menjaga permukaan beton segar
selalu lembab, sejak adukan beton dipadatkan sampai beton dianggap cukup
keras. Perawatan beton yang dilakukan pada penelitian ini adalah dengan cara
merendam silinder beton di dalam bak yang berisi air sampai beton berumur 14
hari, dapat dilihat pada Gambar IV.17. Suhu air saat perendaman berkisar antara
26° – 25° C.
56
Gambar IV.17. Perawatan benda uji beton
6. Pemeriksaan berat jenis
Sebelum pengujian benda uji, terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan
terhadap berat jenis. Berat jenis dapat diketahui dengan cara menimbang dan
mengukur tinggi serta diameter benda uji, sehingga dapat diketahui berat dan
volume benda uji tersebut.
Hasil selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran IV.12.
7. Pengujian kuat tekan dan kuat tarik benda uji
Untuk mengetahui keretakan yang terjadi pada saat pengujian, maka
permukaan benda uji diberi cat putih Gambar IV.18, Gambar IV.19. Benda uji
diletakkan pada mesin uji tekan dengan posisi vertikal dan posisi jarum penunjuk
kuat tekan harus pada angka nol. Kemudian mesin uji dihidupkan dan
penambahan beban dapat terlihat pada jarum penunjuk manometer. Pada saat
beban maksimum yang mampu ditahan benda uji terlampaui (benda uji hancur),
maka salah satu jarum yaitu jarum merah akan tetap pada posisi nilai beban
maksimum yang mampu ditahan, sedangkan jarum hitam akan bergerak turun
kembali pada posisi semula (nol). Angka yang ditunjuk oleh jarum merah inilah
yang dicatat sebagai beban maksimum yang mampu ditahan oleh benda uji. Hasil
pengujian benda uji dapat dilihat pada Gambar IV.20, Gambar IV.21.
57
Gambar IV.18. Benda uji sebelum dicat
Gambar IV.19. Benda uji setelah dicat
58
Gambar IV.20. Hasil pengujian kuat tekan beton
Gambar IV.21. Pengujian kuat tekan beton
59
Gambar IV.22. Pengujian kuat tarik beton
Gambar IV.23. Hasil pengujian kuat tarik beton
60
BAB V
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian Agregat
1. Hasil pengujian agregat halus
Pemeriksaan agregat halus dilakukan melalui beberapa tahap pengujian
yang sudah diuraikan pada Bab IV. Hasil pemeriksaan agregat halus secara
lengkap dapat dilihat pada Lampiran IV.1 sampai dengan Lampiran IV.5, atau
dituliskan pada Tabel V.1.
Tabel V.1. Hasil pengujian agregat halus Jenis pengujian Hasil pengujian Syarat SK SNI Keterangan
Kadar lumpur Kandungan bahan organik Apparent spesific gravity Nilai Saturated Surface Dry (SSD) Bulk specific gravity Absorption Modulus halus butir
5 % Kuning
kecoklatan 2,8 gram/cm3
3,75 cm
2,59 gram/cm3
4,82 % 2,96
5 %
> 2,5 gram/cm3
½ dari tinggi kerucut
2,5 - 2,7 gram/cm3 < 5 %
1,5 – 3,8
Memenuhi syarat Memenuhi syarat
Memenuhi syarat
Memenuhi syarat
Memenuhi syarat Memenuhi syarat Memenuhi syarat
(Sumber: Hasil penelitian) Hasil pengujian agregat halus Tabel V.1. tersebut dapat dijelaskan sebagai
berikut:
1). Hasil uji kadar lumpur menunjukkan 5 % sehingga memenuhi persyaratan
agregat halus sebagai campuran adukan beton karena batas persyaratan
campuran beton yaitu 5 %.
2). Hasil pengujian zat organik di dalam pasir dengan cara menambah larutan
NaOH 3 % dan didiamkan selama 24 jam, diperoleh larutan berwarna kuning
kecoklatan. Warna ini menunjukkan bahwa pasir tidak banyak mengandung
zat organik dan layak digunakan sebagai bahan campuran beton. Karena
adanya bahan organik dalam pasir akan mempengaruhi mutu beton.
3). Untuk mencapai SSD pasir, maka penurunan puncak kerucut pasir harus
kurang lebih setengah tinggi kerucut. Pada pengujian ini diperoleh penurunan
pasir rata- rata sebesar 3,75 cm, sedangkan tinggi pasir mula-mula 7,5 cm.
61
Keadaan ini membuktikan bahwa pasir masih agak basah, oleh karena itu pasir
perlu diangin-anginkan sebelum digunakan.
4). Berdasarkan berat jenisnya, agregat dibagi menjadi 3 macam yaitu agregat
ringan (mempunyai berat jenis kurang dari 2,0 gram/cm3), agregat normal
(mempunyai berat jenis antara 2,5 gram/cm3 – 2,7 gram/cm3), dan agregat
berat (mempunyai berat jenis lebih dari 2,8 gram/cm3). Dari pengujian agregat
halus diperoleh berat jenis pasir 2,59 gram/cm3. Dengan demikian dapat
disimpulkan bahwa pasir ini termasuk agregat normal.
5). Absorbsi agregat akan mempengaruhi jumlah air dalam campuran yang
direncanakan. Semakin besar absorbsi maka jumlah air yang digunakan dalam
campuran akan semakin berkurang. Persyaratan absorbsi agregat yang
digunakan dalam campuran beton 5 %. Dari hasil pengujian yang dilakukan
diperoleh nilai absorbsi pasir 4,82 %. Hal ini menunjukan bahwa absorbsi
pasir masih dalam batasan yang diisyaratkan.
6). Hasil pengujian gradasi pasir diperoleh modulus halus butir 2,96 Pada
umumnya pasir mempunyai nilai modulus halus butir antara 1,5 – 3,8. Oleh
karena modulus halus butir pasir yang digunakan berada dalam batasan
modulus halus butir pada umumnya, maka pasir ini memenuhi syarat untuk
digunakan sebagai bahan susun beton.
7). Hasil pemeriksaan gradasi pasir secara lengkap dapat dilihat pada
Lampiran IV.6, dan dilukiskan pada Gambar V.1.
62
GRADASI PASIR
0
20
40
60
80
100
120
0 0,15 0,3 0,85 1,18 2,35 4,75 9,5
LUBANG AYAKAN (mm)
PE
RSE
N L
OLO
S (
%)
HASIL HITUNGAN BATAS ATAS SK SNI BATAS BAWAH SK SNI
Gambar V.1. Batas gradasi pasir dalam daerah gradasi No. II (Departemen Pekerjaan Umum,1990)
Menurut Gambar V.1. di atas, gradasi pasir memenuhi persyaratan
campuran beton dan termasuk ke dalam kelompok daerah II (pasir agak kasar).
2. Hasil pengujian agregat kasar
Pemeriksaan agregat kasar dilakukan melalui beberapa tahap pengujian
yang diuraikan pada Bab IV.D. Hasil pemeriksaan agregat kasar secara lengkap
dapat dilihat pada Lampiran IV.6 sampai Lampiran IV.9, hasil pemeriksaan
tersebut tercantum pada Tabel V.2.
Tabel V.2. Hasil pengujian agregat kasar Jenis pengujian Hasil pengujian Syarat SK SNI Keterangan
Keausan agregat batu pecah Apparent spesific gravity Bulk specific gravity Absorption Berat satuan volume Modulus halus butir
0,3 %
2,57 gram/cm3
2,53 gram/cm3 1,08 %
1,59 gram/cm3 7,89 gram/cm3
20 %
> 2,5 gram/cm3
2,5 – 2,7 gram/cm3 < 5 %
1,2 – 1,6 gram/cm3 5 - 8
Memenuhi syarat
Memenuhi syarat
Memenuhi syarat Memenuhi syarat Memenuhi syarat Memenuhi syarat
(Sumber: Hasil penelitian)
Hasil pengujian agregat kasar pada Tabel V.2. tersebut dapat dijelaskan
sebagai berikut:
63
1). Kekerasan butir-butir batu pecah yang diperiksa dengan mesin Los Angeles
harus memenuhi syarat yaitu tidak terjadi kehilangan berat lebih dari 20 %
untuk kekuatan beton diatas 20 MPa. Hasil pengujian keausan batu pecah dari
Boyolali 0,3 %. Hal ini menunjukkan batu pecah tersebut dapat digunakan
sebagai bahan campuran beton, karena memiliki kekerasan butiran yang masih
ada dalam batasan yang disyaratkan.
2). Dari pengujian agregat batu pecah diperoleh berat jenis batu pecah 2,53
gram/cm3. Hasil pengujian berat jenis batu pecah yang digunakan dalam
penelitian dapat disimpulkan bahwa agregat batu pecah tersebut termasuk
agregat normal (berat jenis 2,5 gram/cm3 – 2,7 gram/cm3) dan agregat berat
(berat jenis 2,8 gram/cm3).
3). Batu pecah yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai absorbsi 1,08%.
Hal ini menunjukan bahwa batu pecah tersebut mempunyai daya serap yang
kecil, sehingga batu pecah tersebut dapat digunakan sebagai campuran beton.
4). Berat satuan agregat kasar normal yaitu 1,2 gram/cm3 – 1,6 gram/cm3. Hasil
pengujian berat satuan batu pecah 1,59 gram/cm3. Pengujian tersebut
membuktikan batu pecah mempunyai berat satuan sesuai yang diisyaratkan
untuk berat satuan normal.
5). Dari hasil pengujian gradasi batu pecah diperoleh modulus halus butir 7,89
Modulus halus butir untuk agregat kasar yang digunakan sebagai campuran
beton yaitu 5 sampai dengan 8, maka batu pecah tersebut dapat digunakan
sebagai bahan campuran beton.
6). Hasil pemeriksaan gradasi batu pecah secara lengkap dapat dilihat pada
Lampiran IV.9. Hasil pemeriksaan gradasi batu pecah dapat dilukiskan seperti
pada Gambar V.2. Dengan melihat grafik batu pecah dapat diketahui bahwa
gradasi batu pecah ini masih masuk dalam batasan SK SNI.
7). Hasil pemeriksaan gradasi pasir secara lengkap dapat dilihat pada
Lampiran IV.9, dan dilukiskan pada Gambar V.2.
64
GRADASI KERIKIL
0
20
40
60
80
100
120
2,36 4,75 9,5 19 38,1
LUBANG AYAKAN (mm)
PER
SEN
LO
LOS
(%)
HASIL HITUNGAN BATAS BAWAH SK SNI BATAS ATAS SK SNI
Gambar V.2. Batas gradasi kerikil (Departemen Pekerjaan Umum,1990)
B. Pengujian Slump
Pengujian nilai slump dilaksanakan sebelum campuran beton dituang
dalam cetakan. Pengujian slump dilakukan untuk mengetahui workabilitas adukan
beton dari setiap percobaan. Pemberian bahan tambah dengan proporsi
penambahan yang berbeda, akan dianalisis pengaruhnya terhadap workabilitas
beton. Hasil pengujian slump dapat dilihat pada Tabel V.5 dan Lampiran IV. 11.
Dari hasil pengujian slump pada Tabel V.5 dan Lampiran IV.11 dapat
dilihat bahwa slump yang dicapai pada adukan beton dengan penambahan abu
ampas tebu dan abu arang briket tidak memenuhi persyaratan yang direncanakan
yaitu antara 2 – 4 in atau 5,08 – 10,16 cm.
Tabel V.3. Hasil pengujian slump beton umur 14 hari
Abu ampas tebu (%) Abu arang Briket (%) No Beton Normal
7,5 10 12,5 7,5 10 12,5
Slump (cm)
1. √ - - - - - - 8 2. √ √ - - - - - 3 3. √ - √ - - - - 3,5 4. √ - - √ - - - 2,5 5. √ - - - √ - - 4
65
Tabel V.3. Lanjutan
6. √ - - - - √ - 4 7. √ - - - - - √ 4,5 8. √ √ - - √ - - 5,5 9. √ √ - - - √ - 4,5 10. √ √ - - - - √ 4,5 11. √ - √ - √ - - 3 12. √ - √ - - √ - 3 13. √ - √ - - - √ 0 14. √ - - √ √ - - 2,5 15. √ - - √ - √ - 2 16. √ - - √ - - √ 3
(Sumber: Hasil penelitian)
Dari hasil pengujian nilai slump menunjukkan bahwa nilai slump menurun
dengan penambahan persentase abu arang briket dan abu ampas tebu dalam
campuran beton. Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah bahan
tambah yang digunakan maka air akan terserap oleh bahan tambah sehingga
nilai fas akan berkurang, maka nilai slump yang dihasilkan kecil. Data dan hasil
selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran IV.11.
C. Pengujian Berat Jenis Beton
Pengujian berat jenis beton dilakukan sebelum diadakannya pembebanan
terhadap benda uji silinder. Berat jenis beton dapat diketahui dengan cara
menimbang dan mengukur tinggi serta diameter benda uji, sehingga didapatkan
berat dan volume benda uji tersebut. Hasil pemeriksaan berat jenis beton secara
lengkap dapat dilihat pada Lampiran IV.12 sampai dengan Lampiran IV.16,
sedangkan berat jenis rata-rata dapat dilihat pada Tabel V.6.
Besarnya berat jenis dapat dihitung dengan rumus :
Berat jenis beton (γ) = VB …………………………………………….(V.1)
V = 0.25 x π x d 2 x t …………………………………………………(V.2)
dengan :
γ = berat jenis beton (gram/cm3)
B = berat beton setelah direndam (gram)
66
V = Volume beton (cm3)
d = diameter cetakan beton
t = tinggi cetakan beton
Volume silinder = 0.25 x π x d 2 x t
= 0.25 x π x 15 2 x 30
= 5301,438 cm 3
Dari hasil pemeriksaan berat jenis beton Tabel V.6, diperoleh berat jenis
tertinggi 2,301 gram/cm3. Berat jenis akan menurun seiring dengan penambahan
abu arang briket. Hal ini disebabkan karena berat jenis briket lebih kecil dari
pada berat jenis semen. Berat jenis briket adalah 2,64 gram/cm3 sedangkan berat
jenis semen adalah 3,15 gram/cm3.
Tabel V.4. Hasil pemeriksaan berat jenis rata-rata pada kuat tekan beton dengan fas 0,45
Kadar abu ampas tebu Berat jenis rata-rata
0% 7,5% 10% 12,5%
0% 2,264 2,226 2,226 2,232 7,5% 2,295 2,204 2,242 2,220 10% 2,301 2,191 2,238 2,232
Kad
ar a
bu
aran
g br
iket
12,5% 2,295 2,204 2,226 2,248 (Sumber: Hasil penelitian)
Tabel V.5. Hasil pemeriksaan berat jenis rata-rata pada kuat tarik beton dengan fas 0,45
Kadar abu ampas tebu Berat jenis rata-rata
0% 7,5% 10% 12,5%
0% 2,238 2,232 2,238 2,245 7,5% 2,251 2,257 2,232 2,229 10% 2,254 2,248 2,191 2,239
Kad
ar a
bu
aran
g br
iket
12,5% 2,270 2,260 2,235 2,269 (Sumber: Hasil penelitian)
67
D. Pengujian Kuat Tekan Dan Tarik Beton
Pengujian kuat tekan beton dilaksanakan setelah benda uji silinder telah
berumur 14 hari. Pengujian kuat tekan beton dilakukan untuk memperoleh nilai
kuat tekan beton dengan adanya perbedaan kadar penambahan bahan tambah abu
arang briket serta penambahan abu ampas tebu. Hasil pengujian kuat tekan beton
secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran IV.17. Sedangkan estimasi kuat tekan
beton rata-rata dapat dilihat pada Tabel V.7.
Besarnya kuat tekan dari benda uji dilakukan perhitungan dengan
menggunakan rumus sebagai berikut :
f’c = A
Pmaks …………………………………………………………….(V.3)
A = ¼ .π.d2……………………………………………………………(V.4)
A = ¼ .π.d2
= ¼ x π x 152
= 176,714 cm2
dengan :
f’ = kuat tekan beton salah satu benda uji (kg/cm2)
Pmaks = beban tekan maksimum (kg)
A = luas permukaan benda uji yang tertekan (cm2)
d = diameter cetakan
Tabel V.6. Kuat tekan rata-rata beton dengan variasi penambahan filler abu arang
briket - abu ampas tebu pada fas 0,45 Kadar abu ampas tebu
Kuat tekan rata-rata 0% 7,5% 10% 12,5%
0% 14,147 18,580 25,088 25,465 7,5% 22,541 23,013 23,484 21,503 10% 24,899 23,578 24,993 23,673
Kad
ar a
bu
aran
g br
iket
12,5% 24,239 22,541 26,880 24,899 (Sumber: Hasil penelitian)
68
0
5
10
15
20
25
30
0 7,5 10 12,5
ABU AMPAS TEBU (%)
KU
AT
TEK
AN
RA
TA-R
ATA
(MPA
ABU ARANG BRIKET 0% ABU ARANG BRIKET 7,5%
ABU ARANG BRIKET 10% ABU ARANG BRIKET 12,5%
Tabel V.7. Kuat tarik rata-rata beton dengan variasi penambahan filler abu arang briket - ampas tebu pada fas 0,45
Kadar abu ampas tebu Kuat tarik rata-rata
0% 7,5% 10% 12,5%
0% 1,934 1,957 2,122 2,405 7,5% 2,476 2,263 2,358 2,311 10% 2,711 2,358 2,617 2,287
Kad
ar a
bu
aran
g br
iket
12,5% 2,735 2,688 2,782 2,452 (Sumber: Hasil penelitian)
Hasil pengujian kuat tekan rata-rata silinder beton dengan bahan tambah
abu briket dan abu ampas tebu dapat dilihat pada Gambar V.3.
Gambar V.3. Grafik gabungan hubungan kuat tekan rata-rata dengan variasi bahan tambah filler abu ampas tebu - abu arang briket.
Dari hasil pengujian kuat tekan beton di atas, dapat diketahui bahwa beton
normal dengan penambahan bahan tambah abu ampas tebu mengalami kenaikan
pada kuat tekan. Sedangkan beton normal mengalami kenaikan kuat tekan
optimum pada penambahan filler abu arang briket 10%, sedangkan pada
penambahan diatas 10% kuat tekan beton mengalami penurunan.
Dari Gambar V.3 bisa disimpulkan bahwa penambahan filler abu ampas
tebu dan abu arang briket pada umumnya mengalami kenaikan kuat tekan
69
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 7,5 10 12,5ABU AMPAS TEBU (%)
KU
AT
TAR
IK R
ATA
-RA
TA (M
PA)
ABU ARANG BRIKET 0% ABU ARANG BRIKET 7,5%ABU ARANG BRIKET 10% ABU ARANG BRIKET 12,5%
optimum pada penambahan abu ampas tebu 10% untuk setiap penambahan filler
abu arang briket. Kuat tekan optimum tertinggi diperoleh dari variasi penambahan
abu ampas tebu 10% dan abu arang briket 12,5%
Hasil pengujian kuat tarik rata-rata silinder beton dengan bahan tambah abu arang
briket dan abu ampas tebu dapat dilihat pada Gambar V.4.
Gambar V.4. Grafik gabungan hubungan kuat tarik rata-rata dengan variasi bahan
tambah abu ampas tebu - abu arang briket.
Dari hasil pengujian kuat tarik beton di atas, dapat diketahui bahwa beton
normal dengan penambahan bahan tambah abu ampas tebu mengalami kenaikan
pada kuat tarik. Demikian juga pada penambahan filler abu arang briket pada
beton normal mampu menaikan kuat tekan beton.
Dari Gambar V.4 bisa disimpulkan bahwa penambahan filler abu ampas
tebu dan abu arang briket pada umumnya mengalami kenaikan kuat tarik optimum
pada penambahan abu ampas tebu 10% untuk setiap penambahan filler abu arang.
Kuat tarik optimum tertinggi diperoleh dari penambahan variasi abu ampas tebu
10% dan abu arang briket 12,5%.
70
E. Pembahasan Hasil Penelitian
Dari hasil penelitian ini dengan topik kapasitas tekan dan tarik beton
dengan bahan tambah filler abu ampas tebu dan abu arang briket dengan fas 0,45,
diperoleh kuat tekan beton tertinggi adalah 26,880 MPa dan kuat tarik tertinggi
adalah 2,782 MPa. Kuat tekan tertinggi dan kuat tarik tertinggi tersebut diperoleh
dari kadar filler abu ampas tebu 10% dan abu arang briket 12,5%. Untuk
penambahan filler abu ampas tebu diatas 10% untuk setiap penambahan abu arang
briket, baik kuat tekan maupun kuat tarik mengalami penurunan.
Kelebihan dan kekurangan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Kelebihan
a) Dalam penelitian ini tidak terjadi penundaan ikatan semen karena dalam
waktu 24 jam dari pengecoran, benda uji langsung dapat dibuka dari
cetakannya kemudian dilakukan perawatan benda uji.
b) Kuat tekan beton yang dihasilkan lebih tinggi pada penambahan filler abu
ampas tebu dan abu arang briket.
c) Kuat tarik beton yang dihasilkan lebih tinggi pada penambahan filler abu
ampas tebu dan abu arang briket.
2. Kekurangan
a) Kemudahan pengerjaan lebih rendah karena filler abu ampas tebu dan abu
arang briket mempunyai sifat menyerap air.
b) Karena sifatnya yang menyerap air mengakibatkan nilai slump rendah.
Kuat tekan beton pada penambahan kadar filler abu ampas tebu 10 % dan
abu arang briket 12,5 % mengalami peningkatan sebesar 90 % dari beton normal
atau pada kadar filler abu arang briket 0 % dan abu ampas tebu 0 %.
Kuat tarik beton pada penambahan kadar filler abu ampas tebu 10 % dan
abu arang briket 12,5 % mengalami peningkatan sebesar 43,85 % dari beton
normal atau pada kadar filler abu arang briket 0 % dan abu ampas tebu 0 %.
71
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Setelah diadakan tahap pembuatan benda uji, perendaman benda uji,
pengujian kuat tekan dan kuat tarik untuk silinder beton, serta analisis yang telah
dilakukan, akhirnya penelitian ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1). Hasil pemeriksaan agregat baik agregat halus maupun agregat kasar
memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan campuran beton.
2). Semakin besar persentase penambahan filler abu arang briket dan abu ampas
tebu pada adukan beton maka nilai slump makin kecil.
3). Berat jenis akan menurun seiring dengan penambahan filler abu arang briket
dan abu ampas tebu.
4). Kuat tekan dan kuat tarik beton maksimum terjadi pada penambahan abu
ampas tebu 10% untuk setiap variasi penambahan abu arang briket, dan
mengalami penurunan kuat tekan dan kuat tarik beton untuk penambahan abu
ampas tebu diatas 10% untuk setiap variasi penambahan abu arang briket.
5). Kuat tekan beton maksimum pada fas 0,45 dengan penambahan abu arang
briket pada penelitian ini sebesar 24,899 Mpa pada penambahan abu arang
briket 10%. Sedangkan pada penelitian Galih Wijaya untuk fas 0,4 kuat tekan
beton maksimum dengan penambahan abu arang briket pada penelitian ini
sebesar 34,141 Mpa pada penambahan abu arang briket 12,5%, jadi masih ada
kemungkinan untuk kuat tekan mengalami kenaikan. Untuk hasil penelitian
Much. Rifa’I, kuat tekan beton dengan bahan tambah abu arang briket dengan
fas 0,3 pada variasi pencampuran 0%, 10%,20%, 30% dan 40% didapat kuat
tekan optimum sebesar 46,572 Mpa pada variasi abu arang briket 20%.
6). Kuat tekan beton optimum tertinggi terjadi pada penambahan kadar filler abu
arang briket 12,5 % dan abu ampas tebu 10 % sebesar 90 % dari beton normal
atau pada kadar filler abu arang briket 0% dan kadar abu ampas tebu 0%.
7). Kuat tarik beton optimum tertinggi terjadi pada penambahan kadar filler abu
arang briket 10 % dan abu ampas tebu 12,5 % sebesar 43,85 % dari beton
72
normal atau pada kadar filler abu arang briket 0 % dan kadar abu ampas tebu
0 %.
B. Saran
Berdasarkan pengamatan selama pelaksanaan penelitian, kesulitan-
kesulitan yang dialami pada saat penelitian dan pembahasan hasil penelitian, maka
peneliti memberikan saran sebagai berikut :
1). Dalam penelitian ini menggunakan bahan tambah filler abu ampas tebu-abu
arang briket dengan prosentase tertentu yaitu 7,5%, 10%, 12,5% sehingga
dapat dilakukan penelitian selanjutnya tentang besarnya prosentase
penambahan filler abu ampas tebu-abu arang briket yang dapat menambah
kuat tekan dan tarik beton sampai optimum.
2). Untuk pembuatan, sebaiknya digunakan beton dengan pencampuran bahan
tambah abu ampas tebu kurang dari 10 % dan abu arang briket kurang dari
12,5% bila menggunakan pencampuran beton dengan fas 0,45.
3). Untuk pembuatan beton dengan penggunaan kedua bahan tambah tersebut
diatas sebaiknya digunakan pencampuran bahan tambah filler abu ampas tebu
10% - abu arang briket 12,5% pada pencampuran beton menggunakan fas
0,45.
4). Sebaiknya dalam pembuatan beton dengan bahan tambah filler abu ampas
tebu-abu arang briket perlu dilakukan pengawasan yang teliti dalam
pengolahan adukan beton mengingat kedua bahan tersebut bila tercampur
dengan air dan semen akan mempunyai sifat ikatan awalnya tinggi, sehingga
akan sulit dalam pengerjaannya.
5). Material pembuatan beton harus menggunakan mutu bahan yang baik agar
didapat hasil kuat tekan beton yang tinggi serta memenuhi syarat yang telah
direncanakan.
DAFTAR PUSTAKA
Departemen Pekerjaan Umum. 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia, N.1-2 1971, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum. 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan Di
Indonesia, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung. Departemen Pekerjaan Umum. 1991. Standar Tata Cara Perhitungan Struktur
Beton Untuk Bangunan Gedung, SK SNI T-15-1990-03, Badan Pengembangan Pekerjaan Umum.
Departemen Pekerjaan Umum. 1991. Standar Tata Cara Perhitungan Struktur
Beton Untuk Bangunan Gedung, SK SNI T-15-1990-03, Yayasan LPMB Puslitbang Pemukiman Balitbang PU, Bandung.
Murdock, L.J. Brook K.M. 1991. Bahan Dan Praktek Beton, Terjemahan
Stephany Hindarko, Erlangga, Jakarta. Murgiyanto. 2003. Tinjauan Pemakaian Abu Abu Batu Bara Terhadap
Karakteristik Beton Dengan Menggunakan Faktor Air Semen 0,45, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta..
Rifa’I, M. 2005. Pemakaian Variasi Bahan Tambah Larutan Gula dan Abu Arang
Briket Pada Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
Subakti, A. 1995. Teknologi Beton Dalam Praktek, Institut Teknologi Sepuluh
November, Surabaya. Tjokrodimuljo, K. 1996. Teknologi Beton, PT. Naviri, Yogyakarta.