METODOLOGI PENELITIAN
3.6 Bahan dan Alat Penelitian
.
3.6 Bahan dan Alat Penelitian
A. Bahan.
a. Air.
Air yang digunakan untuk pembuatan genteng beton berasal dari sumur bor ,
Yang berada dilokasi pembuatan genteng yaitu di laboratorium balai
i penelitian industri Tanjung Morawa.
Air diperlukan untuk mereaksikan dengan semen serta menjadi bahan pelumas
Mulai Persiapan Persiapan Bahan Alat dan Lokasi
Pembuatan Sample
Tahap Pelaksanaan, Penentuan Komposisi Sample dan Pencetakan
Uji Density, Daya Serap, Kuat Tekan, Kuat Patah dan Kekerasan
pelumas antara butiran – butiran agregat agar dapat mudah dikerjakan dan di
paat datkan.Tambahan air tidak boleh terlalu banyak karena kekuatan akan ren
dah, dan air untuk campuran mortar disesuaikan dengan syarat SK – SNIS - 04
- 1989 – F anatar lain :
- Air harus bersih
- Air tidak boleh mengandung garam lebih dari 2 gr /liter.
b.Semen.
Semen yang dipakai adalah semen portlan merek Semen Padang jenis I dengan
kemasan 50 kg. Semen portlan merupakan butiran – butiran agregat agar terja
di suatu massa yang padat.dan sesuai dengan SK- SNIS-04-1989-F.
c.Pasir.
Pasir yang pakai pasir Binjai dengan kondisi kering jenuh muka (SSD) lolos
ayakan 5 mm.Pasir merupakan agregat halus yang berasal dari sungai dan me
nurut SK –SNIS-04-1989-F pasir yang baik untuk bahan yaitu ;
-Agregat halus terdiri dari butiran tajam dan keras.
-Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 %.
d.Fly Ash.
Fly ash yang digunakan beras dari limbah PLTU Sibolga yang berwarna abu-
abu kebiruan yang merupakan sisa pembakaran .Fly ash merupakan
ponzolan buatan (Hidayat 1989).Karena sifat yang pozolanic fly ash dapat
dimanfaatkan untuk campuran genteng beton dan menghasilkan mutu yang lebih
baik dapat meningkatkan ketahanan /keawetan terhadap ion sulfat dan dapat
e.Serat Baggase.
Saerat baggase yang digunakan berasal dari PTPN Sei Semayang yang hasil
penggilingan kelima dalam keadaan kering jenuh muka (SSD) berwarna putih
kekuningan berupa lembaran helai benang yang dipotong dengan panjang
lebih kurang 1 – 2 cm dan berdiameter o,5 mm dengan persentase 2%,4%,6%,
8%,10%.
Benda Uji.
Pada penelitian ini dibuat dua macam benda uji genteng beton dengan jumlah,
setiap jenis benda uji 5 buah berbentuk balok dan 5 buah berbentuk kubus.
C. Alat Penelitian
1. Ayakan dengan diemeter 4,8 mm digunakan menganyak pasir
2 Timbangan digunakan untuk menimbang semua bahan yang diperlukan
3 Gelas ukur untuk mengukur banyaknya air yang diperlukan
4 Oven untuk mengeringkan bahan
5 Ember tempat mengaduk mortar
6 Picnometer digunakan untuk mencari berat jenis bahan
7 Mangkok pengaduk pasta mortar
8 Cetakan kubus dengan ukuran 5 x 5 x 5 cm dan cetakan balok ukuran,
8 x 5 x 3 cm.
9. Mesin uji tekan dan kuat patah dalam penelitian ini digunakan merk Univer
sal Tenting Machine (UTM)
Tabel 3.1. Komposisi semen 80% Fyl ash 20 % Pasir,Serat Baggase dan Air
Sampel Semen Fyl ash Pasir Serat bggs Air
I II III IV V 80%=144gr 80%=144gr 80%=144gr 80%=144gr 80%=144gr 20%=18gr 20%=18gr 20%=18gr 20%=18gr 20%=18gr 4=770gr 4=770gr 4=770gr 4=770gr 4=770gr - 2 % =8 gr 4 %=16gr 6%=24gr 8%=32gr 10%=40gr 75%=100gr 75%=100gr 75%=100gr 75%=100gr 75%=100gr
Limbah bekas yang disajikan mulai dari 2%,4%,6%,8%,10% dari berat pasir yang
digunakan
Sampel jenis A:
Tabel 3.2. Komposisi semen, fly ash, pasir dan air
Sampel Semen Fly ash Pasir Air
Io I II III IV V 100%=142gr 90%=128gr 80%=114gr 70%=99gr 60%=85gr 50%=71gr 0 % 10%=9gr 20%=18gr 30%=27gr 40%=36gr 50%=45gr 4 = 770 gr 4=770gr 4=770gr 4=770gr 4=770gr 4=770gr 60%=82gr 60%=82gr 60%=82gr 60%=82gr 60=82gr 60=82gr
Fly ash yang digunakan mulai dari 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, dari berat semen
yang dipakai.
Sampel Jenis C :
Tabel 3.3. Komposisi semen,70% fly ash 30%, pasir, serat baggase dan air
Pengikat/perekat Agregat
Sampel
Semen Fly ash Pasir Serat Bggse Air
I II III IV V 70%=99gr 70%=99gr 70%=99gr 70%=99gr 70%=99gr 30%=27gr 30%=27gr 30%=27gr 30%=27gr 30%=27gr 4=770gr 4=770gr 4=770gr 4=770gr 4=770gr 2%=8gr 4%=16gr 6%=24gr 8%=32gr 10%=40gr 75%=100gr 75%=100gr 75%=100gr 75%=100gr 75%=100gr
Fly ash yang digunakan adalah 10% dan 20% dari berat semen serta limbah ampas
3.7.2. Prosedur Penelitian
Skema penelitian
Sampel A
Pasir
Semen diayak Fly ash diayak Air
Penimbangan Mortar (campuran, pasir fly
ash, semen, air) Pencetakan
Pengerasan Pengujian
(tekan, pukul, patah, densitas, serapan air)
Sampel B
Pasir Baggase
semen Fly ash Air
Mortar
( Campuran: Pasir, Semen, Fly ash,Baggase Air)
Pencetakan
Sampel C:
Serat Baggase
Pasir Semen Fly ash Air
Panas
Mortar
( Campuran: Limbah ampas tebu, Pasir, Semen, Fly ash, Air)
Pencetakan
Pengeringan
Pengujian Air
Gambar 3.3 B C Skema Penelitian Sampel B dan C
3.7.3. Pencetakan Sampel
1. Jenis cetakan
Cetakan terdiri dari cetakan berbentuk balok dan kubus,dengan ukuran 15
x 3 x 3 cm untuk balok dan pengujia sampel secara density,serapan air dan
kuat patah sedangkan cetakan berbentuk kubus ukuran 5 x 5 x 5 cm sampel
yang dihasilkan untuk pengujian density, kuat patah serta kekerasan.Campuran
dapat dilihat di tabel 3.1(sampel. I, II, III, IV, V, VI, ) dan pada tabel 3.2 (I ,
II, III,IV, V, VI, VII, VIII ,IX, X ) Adukan dapat digunakanuntuk mencetak
2. Pencetakan Sampel
a. Sampel Berbentuk Balok
Timbang hasil adukan (mortar ) sebanyak 210 gram lalu masukkan
kedalam balok kemudian di dapatkan dengan menggunakan alat pemadat
Setelah dipadatkan dikeluarkan dari cetakan kemudian dikeringkan cetakan
secara alami tanpa dijemur panas matahari selama 28 hari
Selanjutnya dilakukan perngujian pada sampel
b. Sampel berbentuk kubus
Timbang hasil adukan ( mortar ) sebanyak 230 gram lalu masukkan
kedalam cetakan berbentuk kubus, kemudian padatkan dengan alat pemadat
Setelah padat keluarkan dari cetakan dikeringkan secara alami tanpa dijemur
cahaya matahari selama 28 hari
Pada proses pengeringan baik pada sampel balok maupun kubus yang
pertama kali mengering adalah bagian permukaan baru bagian dalam sampel
berdifusi, air dari bagian dalam disalurkan kepermukaan lalu menguap ,karena
difusi sangat berhubungan dengan suhu ( Peter A. Thornton dan Vito J.
Colangelo1985 ) Pengeringan dilakukan ditempat yang terperatur rendah (20 – 5
C) Selanjutnya siap dilakukan pengujian pada sampel
3.8 Karakteristik ( Pengujian )
3.8.1.Densitas (Density ) dan Serapan Air ( Water Absorbtion)
Pengujian genteng dilakukan setelah perawatan selama 28 hari sesuai dengan
peraturan yang tertera dalam SNI- 0447- 81 (Dwiyono 2000). Pengujian densitas
telah dibuat dilakukan dengan menggunakan prinsip Archimedes dan mengacu
pada standar ASTM C – 00 – 2005
Prosedur pengujian densitas :
1. Sampel balok dan kubus yang telah dikeringkan selama 28 hari ,
masing – masing ditimbang dengan menggunakan neraca ,dicatat sebagai
massa kering (Wk )
2. Setelah massa kering dicatat kemudian sampel balok dan kubus tersebut
direndam didalam air selama 24 jam
3. Setelah direndam selama 24 jam , kemudian sampel balok dan kubus
dikeluarkan dari dalam air selanjutnya ditiriskan hingga air tidak lagi
menetes dari sampel.
4. Setelah itu sampel balok dan kubus masing – masing ditimbang dengan
menggunakan neraca di catat sebagai massa basah (Wb )
5. Kemudian masing – masing sampel balok dan kubus ditimbang dengan
cara menggantungkan sampel dalam air dan tidak menyentuh alas
wadah air, dicatat sebagai massa dalam air ( Wda )
Dengan diperoleh nilai – nilai besaran massa kering,(Wk), massa basah
(Wb),massa dalam air (Wda) ,maka nilai density dan serapan air dapat dihitung
dengan menggunakan persamaan 2.3 dan persamaan 2.4
3.8.2. Kuat Tekan (Compressive strength)
Pengujian ini dilakukan untuk menentukan kuat tekan (compressive
strength). Beton dengan benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 5 x 5 x 5 cm
Kuat tekan beton adalah besarnya beban persatuan luas yang
menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu
yang dihasilkan oleh mesin tekan.Alat yang digunakan untuk menguji kuat
tekan adalah TORSEE′S UNIVERSAL TESTING MACHINE ( UTM )
berkapasitas 5000 kg dan pengujian dilakukan dengan mengacu pada standar
ASTM C – 270-2004 dan ASTM C – 780 serta SNI 03 – 6825 – 2002.
Prosedur pengujian melalui tahapan sebagai berikut :
1. Sampel kubus berukuran 5 x 5 x 5 cm dihitung luas permukaannya ( A
= sisi x sisi )
2. Sebelum pengujian alat ukur terlebih dahulu dikalibrasi dengan jarum
petunjuk berada tepat di angka nol.
3. Kemudian tempatkan sampel tepat berada di tengah – tengah pada
posisi pemberian gaya.
4. Arahkan switch on – of ke arah on , sehingga pembebanan akan begerak
secara otomatis dengan kecepatan konstan.
5. Ketika sampel telah pecah , arahkan switch pada posisi off , sehingga
motor penggerak akan berhenti. Kemudian catat besar gaya yang
ditampilkan pada panel display
6. Hitung nilai kuat tekan dengan persamaan 2.1
3.8.3. Kuat Patah
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kuat patah beton dari sampel uij
Yang berbentuk balok dengan ukuran 12 x 3 x 3 cm .Alat yang digunakan
berkapasitas 5000 kg.Pengujian dilakukan dengan mengacu pada ASTM C 133 –
97 dan ASTM C 348 – 2002
Prosedur pengujian melalui tahapan sebagai berikut :
1. Atur jarak titik tumpu sebesar 10 cm sebagai dudukan sampel .
2. Alat ukur terlebih dahulu dikalibrasi dengan jarum penunjuk tepat pada
angka nol.
3. Tempatkan sampel tepat berada di tengah pada posisi pemberian
gayadan arahkan tombol on – off ke posisi on sehingga pembebanan
akan bergerak secara otomatis.
4. Ketika sampel uji patah arahkan tombol ke posisi off agar motor
penggerakerhenti.Kemudian catat besar angka yang ditampilkan pada
panel display .
5. Hitung nilai kuat patah dengan menggunakan persamaan 2.2
3.8.4 Kekerasan
Kekerasan suatu bahan adalah ketahanan (daya tahan ) suatu bahan
terhadap daya benam dari bahan lain yang lebih keras dan dibenamkan
kepadanya.Pengujian kekerasan dilakukan untuk kekerasan bahan dan data yang
didapat sangat penting di dalam proses perlakuan panas,juga mempunyai
kolerasi dengan nilai tegangan – regangan pada uij tekan.Uji kekerasan dapat
dilakukan dengan beberapa metode antara lain :Brinell,Rockwell, dan Vickers,
ketiga metode tersebut memiliki perbedaan pada jenis material dan bentuk
indentor atau penetratot ( benda yang dibenamkan ke benda uji) dan juga ketiga
34
kekerasan Brinell, Rockwell, dan Vickers terlampir ). Pada penilaian ini
pengujian sampel genteng menggunakan metode Brinell menggunakan alat
EQUOTIP HARD NESS TESTER yang memiliki nomor seri SN 716 –
0915.Vers. 16. jenis portable
Cara pengujian :
1. Siapkan sampel genteng dengan syarat permukaannya harus rata .
2. Hindarkan permukaan sampel terhadap pengaruh panas dan dingin.
3. Letakan tapak indentor pada permukaan sampel dan tekan secara tegak
lurus.
4. Baca nilai kekerasan pada monitor alat.
3.8.5. Foto Mikroskopik
Foto mikroskopik yang dilakukan pada sampel genteng bertujuan untuk
mengamati struktur dari material yang digunakan dan untuk mengamati ada
atau tidak ikatan antar partikel secara kohesif. Pengamatan pada mikroskop
dilakukan dari sampel genteng yang mengalami uji patah, karena diharapkan
dapat diamati adanya ikatan tersebut.
Pemgamatan dilakukan dengan menggunakan mikroskop optik dengan ukuran
100 kali untuk sampel genteng yang menggunakan fly ash 30 % dari volume
BAB IV
