BAB III METODOLOGI PENELITIAN
E. Prosedur Penelitian
Pada tahap ini meliputi kajian kepustakaan dan perencanaan teknik-teknik yang dapat memudahkan proses pengambilan data-data dan mobilisasi bahan penelitian. Pada tahap ini selanjutnya dilakukan pembuatan dan pemeriksaan terhadap limbah padat kertas dalam wujud paper pulp yang meliputi pemeriksaan fisik, serta pemeriksaan berbagai bahan campuran seperti semen, batu pecah dan pasir.
Adapun langkah-langkah cara pembuatan paper pulp ialah sebagai berikut :
1. Menyiapkan sampah kertas.
2. Menggunting-gunting kertas hingga menjadi potongan-potongan yang lebih kecil dan mudah untuk diremas.
3. Merendam semua potongan kertas dengan menggunakan air bersih di dalam sebuah wadah besar, kemudian biarkan terendam selama kira-kira 1 hari.
4. Meremas-remas kertas yang sudah direndam tadi hingga menjadi lunak dan berbentuk seperti bubur, kemudian aduk-aduk lagi menggunakan alat pengocok telur hingga menjadi bubur dan hancur.
5. Saring bubur kertas menggunakan saringan yang halus hingga terpisah dengan air, kemudian peras-peras kertas yang tersaring hingga tidak ada lagi air menetes.
6. Keringkan granular kertas dibawah terik matahari atau anginkan selama 1 hari, maka paper pulp sudah siap diblender.
7. Blender granular kertas yang menggumpal hingga membentuk serbuk kertas inilah yang kemudian disebut dengan paper pulp. Pada Tahap ini juga dilakukan mix design setelah semua data pengujian karakteristik agregat yang diperlukan pada pemeriksaan bahan campuran telah diperoleh. Proporsi mix design dapat dilihat pada lampiran.
2. Tahap Pelaksanaan Penelitian a. Pembuatan Beton
Pembuatan beton dilakukan untuk 7 variasi, karena 1 variasi memerlukan 6 sampel silinder dan 3 sampel balok, maka 6 sampel silinder dikerjakan selama 1 hari dan 3 balok pada hari berikutnya, hal ini dilakukan karena keterbatasan cetakan spesimen dan banyaknya mahasiswa belajar yang menggunakan laboratorium. Agar penelitian berjalan dengan baik, maka pembuatan adukan harus memperhatikan hal – hal sebagai berikut :
1. Memastikan apakah mesin pengaduk (mixer) dalam kondisi yang cukup baik dan sudah tersedia aliran listrik.
2. Pembuatan adukan beton dilakukan berdasarkan perhitungan mix design yang telah dilakukan. Proporsi takaran campuran beton agar seteliti mungkin dan dipisahkan antara air, paper pulp, agregat kasar, agregat halus dan semen.
3. Menyiapkan alat sesuai kebutuhan.
4. Pada saat penuangan bahan ke dalam mixer dapat dibiasakan dengan urutan batu pecah, pasir, semen PCC, secara berurutan kemudian dapat dituang air sesuai dengan perhitungan mix design. Khusus untuk campuran dengan kertas, pasir terlebih dahulu dicampur dan diaduk dengan bulir kertas kemudian dituang ke dalam molen. Begitu pula dengan campuran dengan silica fume (SF), semen terlebih dahulu dicampur dan diaduk dengan SF kemudian dituang ke dalam molen. Lama pengadukan untuk satu kali mencampur ini sekitar ±3-7 menit tergantung kondisi campuran yang di-mixing.
5. Untuk cetakan benda uji silinder dan cetakan benda uji balok, perlu diperhatikan kekencangan baut-bautnya dan harus diolesi dengan vaseline terlebih dahulu sebelum diisi campuran beton.
6. Setelah itu campuran beton diaduk dan dituang ke dalam cetakan silinder dan balok, kemudian digetarkan hingga gelembung-gelembung dari dasar cetakan telah keluar semua yang mengindikasikan bahwa campuran dalam cetakan sudah padat. Catat lama waktunya dan kemudian diterapkan seterusnya untuk penggetaran benda uji berikutnya.
b. Perawatan (Curing)
Perawatan benda uji dilakukan dengan cara perendaman. Perawatan beton ini bertujuan untuk menjamin proses hidrasi semen dapat berlangsung dengan sempurna, sehingga retak-retak pada permukaan beton dapat dihindari serta mutu beton yang diinginkan dapat tercapai. Adapun cara perendamannya adalah sebagai berikut :
a. Setelah 24 jam maka cetakan beton silinder dan/atau balok dibuka, lalu dilakukan perendaman terhadap sampel beton tersebut.
b. Perendaman dilakukan sampai umur beton 7 dan 28 hari.
c. Sebelum beton direndam terlebih dahulu diberi nama kode sampel pada permukaannya untuk memudahkan identifikasi nantinya.
c. Pengujian Sampel Beton 1) Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan beton yang dilakukan pada umur beton 7 dan 28 hari, pengujian kuat tekan benda uji silinder 10 x 20 cm menggunakan alat Compression Testing Machine kapasitas 2000 kN yang mengacu pada standar ASTM C.39 – 01. Langkah-langkah pengujiannya adalah :
a. Silinder beton diangkat dari rendaman, kemudian dianginkan atau dilap hingga kering permukaan
b. Menimbang dan mencatat berat sample beton, kemudian diamati apakah terdapat cacat pada beton sebagai bahan laporan
c. Pengujian kuat tekan dengan menggunakan mesin uji tekan beton. d. Meletakkan sample beton ke dalam alat penguji, lalu
menghidupkan mesin dan secara perlahan alat menekan sample beton
e. Mencatat hasil kuat tekan beton untuk tiap sampelnya. f. Menghitung kuat tekan benda uji dengan rumus :
………...(1)
Keterangan :
: Kuat tekan (N/mm2, MPa) P : Gaya tekan (N)
A : Luas penampang (mm2 ) D : Diamater benda uji (mm)
P
P
15 cm 10 cm
Gambar 10 Uji Kuat Tekan Beton
2) Pengujian Kuat Lentur
Uji lentur balok beton yang dilakukan pada umur beton 28 hari, pengujian kuat lentur benda uji balok 10 cm x 10 cm x 40 cm menggunakan alat F lexural Testing Machine kapasitas 50 kN dengan pembebanan 1/3 bentang (three point loading) yang mangacu pada standar ASTM C.78 - 02 .
Langkah-langkah pengujiannya adalah :
a. Balok untuk uji lentur diangkat dari rendaman, kemudian dianginkan atau dilap hingga kering permukaan
b. Balok untuk uji lentur diukur, dan diberi garis pada kedua tepinya sebesar 15 cm sebagai titik tumpuan
c. Pengujian lentur dengan menggunakan mesin uji lentur balok beton.
Silinder 10 x 20 cm
d. Meletakkan sample balok beton ke dalam alat penguji, lalu menghidupkan mesin dan secara perlahan alat menekan sample balok beton
e. Mencatat hasil uji lentur balok beton untuk tiap samplenya. f. Menghitung lentur balok beton ( Modulus of Rupture) dengan
rumus :
- Jika keruntuhan yang terjadi di bagian tengah bentang.
…….……….... (2)
- Jika keruntuhan yang terjadi di bagian luar tengah bentang.
……….... (3)
Keterangan :
: Kuat lentur (N/mm2 ) (MPa) P : Gaya tekan (N)
L : Panjang bentang antar 2 tumpuan (mm) b : Lebar balok (mm)
h : Tinggi balok (mm)
Gambar 11 Uji Kuat Lentur Beton 1/3 Bentang
3) Pengujian Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas dapat didefenisikan sebagai perbandingan beban persatuan luas (tegangan) dengan perubahan elastis persatuan panjang (regangan). Sudut tangent ditarik antara dua titik (titik bawah untuk meniadakan pengaruh retak awal pada regangan 0,00005 dan titik atas pada saat tegangan mencapai 40% dari regangan batas).
Pengujian ini menggunakan alat “Concrete Compression Testing Machine” yang dilengkapi dengan dial pengukur regangan vertikal. Metode pengujian sesuai standar ASTM C469-87. Nilai modulus elastisitas beton bervariasi tergantung dari mutu atau kekuatan beton, umur pengujian beton, sifat-sifat (kekuatan) agregat halus, kasar dan semen, kecepatan pembebanan, jenis dan dimensi benda uji yang dipakai. Modulus elastisitas sangat penting untuk menetukan kekuatan dan lendutan beton.
Besarnya modulus elastisitas dihitung berdasarkan persamaan:
………...……. (4)
Dimana :
E = Modulus Elastisitas (MPa)
S1 = Tegangan untuk regangan 0,00005
S2 = Tegangan 40% dari tegangan hancur ultimate. ε2 = Regangan yang menghasilkan S2
Menurut ACI, untuk beton berbobot normal rumus pendekatan Modulus Elastisitas (Ec) adalah sebagai berikut :
……….(5)
Gambar 12 Uji Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Benda Uji Beban