PEMANFAATAN ABU JERAMI PADI SEBAGAI PENCAMPUR SEMEN PADA PEMBUATAN MORTAR
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
DEVI MARWINA 040801013
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PEMANFAATAN ABU JERAMI PADI SEBAGAI PENCAMPUR SEMEN PADA PEMBUATAN MORTAR
Kategori : SKRIPSI
Nama : DEVI MARWINA
Nomor Induk Mahasiswa : 040801013
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) USU
Diluluskan di
Medan, September 2009
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua Pembimbing
PERNYATAAN
PEMANFAATAN ABU JERAMI PADI SEBAGAI PENCAMPUR SEMEN PADA PEMBUATAN MORTAR
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, September 2009
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang maha pemurah dan maha penyayang, dengan limpahan karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan.
Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Bapak Prof. M.Syukur, MS selaku pembimbing Akademik, kepada Bapak Subandi serta saudara Tami sebagai pembimbing di teknik Sipil Universitas Sumatera Utara (USU) pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan panduan kepada saya untuk menyempurnakan kajian ini. Ucapan terimakasih juga penulis tujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Dr.Marhaposan Situmorang,MSc dan Dra.Justinon,MSi, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, serta semua dosen pada Departemen Fisika FMIPA USU, teman-temanku heni, lativf, maulina, ono, anak kost 15, k’ade, serta rekan-rekan mahasiswa khususnya stambuk 2004 yang turut serta membantu dalam penyelesaian kajian ini.
Akhirnya tidak terlupakan dan teristimewa kepada Ayahanda Dasuki Yacob,BA, Ibunda Saudah, BA, Abangku Mahbub Al-Hafiz, SP, adikku Sulthanul Arif, dan Hayatur Rizqy serta semua sanak keluarga. Terimakasih atas dukungan, bantuan, serta semangat dan doa yang kalian berikan kepada ku selama ini. Semoga Allah SWT membalasnya. Amin.
ABSTRAK
Dalam penelitian ini, peneliti memanfaatkan abu jerami padi sebagai
bahan tambahan dalam campuran mortar. Pengujian dilakukan terhadap sifat fisik
dan sifat mekanik dari beton tersebut. Benda uji dibuat dengan komposisi
campuran mortar 1 semen : 2,72 pasir. pada variasi penambahan abu jerami padi
terhadap semen sebesar 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa penggunaan abu jerami padi dapat meningkatkan kekuatan
tekan, kuat tarik dan densitas mortar pada penambahan abu jerami padi sebesar
15%. Sedangkan untuk sifat fisiknya porositas mortar menunjukkan penurunan
ABSTRACT
This research, We used the ash of paddy straw as an additive thing in the
concrete mixture. The test is done for physics and mechanics of the concrete. The
sample is made from the ingredients 1 cement : 2,75 sand . In variation add to ash
of the wood powder for cement is 5%, 10%, 15%, 20% and 25%. The result of the
researching show that the used of the ash of paddy straw can build the impact,
strength pull and density mortar with the mixture of the ash of paddy straw is
15%. Orther side for the physics, the porosity of mortar indicated a decrease with
DAFTAR ISI
2.2.1.2 Komposisi kimia semen portland ... 10
2.2.1.3 Hidrasi dari Semen ... 12
3.3 Prosedur Pembuatan Benda Uji... 19
3.3.1 Kuat Tekan ... 19
3.4.4 Prosedur Pengujian Porositas ... 27
BAB IV Hasil Dan Pembahasan ... 29
4.1 Analisis Data ... 29
4.1.1 Pengujian Kuat Tekan Mortar ... 29
4.1.2 Pengujian Kuat Tarik Mortar... 31
4.1.3 Pengujian Densitas ... 33
4.1.4 Pengujian Porositas ... 35
BAB V Kesimpulan Dan Saran ... 38
5.1 Kesimpulan ... 38
5.2 Saran ... 39
Daftar Pustaka ... x
Lampiran ... xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.2.1.1 Jenis-jenis semen Portland berdasarkan
komposisi kimianya (%) ... 8
Tabel 2.2.1.2.1 Komposisi kimia semen ... 11
Tabel 2.2.1.2.2 Komposisia kimia Semen Portland Tipe I produksi PT.semen padang ... 11
Tabel 2.2.3.1 Batas dan izin untuk campuran beton ... 14
Tabel 2.2.4.1 Komposisi kimiawi jerami padi ... 15
Tabel 2.2.4.2. Komposisi pada abu jerami padi ... 16
Tabel 3.3.l Komposisi Benda Uji Mortar ... 19
Tabel 4.1.1 Data Hasil Pengujian Kuat Tekan ... 29
Tabel 4.1.2 Data pengujian kuat tarik ... 31
Tabel 4.1.3 Data hasil pengujian densitas ... 34
DAFTAR GRAFIK
Halaman Gambar 4.1.1 Grafik pengujian kuat tekan mortar terhadap
Penambahan abu jerami padi ... 30
Gambar 4.1.2 Grafik pengujian kuat tarik mortar terhadap
penambahan abu jerami padi ... 32 Gambar 4.1.3 Grafik pengujian Densitas mortar terhadap
Penambaha abu jerami padi ... 34
Gambar 4.1.4 Grafik pengujian porositas mortar terhadap
ABSTRAK
Dalam penelitian ini, peneliti memanfaatkan abu jerami padi sebagai
bahan tambahan dalam campuran mortar. Pengujian dilakukan terhadap sifat fisik
dan sifat mekanik dari beton tersebut. Benda uji dibuat dengan komposisi
campuran mortar 1 semen : 2,72 pasir. pada variasi penambahan abu jerami padi
terhadap semen sebesar 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa penggunaan abu jerami padi dapat meningkatkan kekuatan
tekan, kuat tarik dan densitas mortar pada penambahan abu jerami padi sebesar
15%. Sedangkan untuk sifat fisiknya porositas mortar menunjukkan penurunan
ABSTRACT
This research, We used the ash of paddy straw as an additive thing in the
concrete mixture. The test is done for physics and mechanics of the concrete. The
sample is made from the ingredients 1 cement : 2,75 sand . In variation add to ash
of the wood powder for cement is 5%, 10%, 15%, 20% and 25%. The result of the
researching show that the used of the ash of paddy straw can build the impact,
strength pull and density mortar with the mixture of the ash of paddy straw is
15%. Orther side for the physics, the porosity of mortar indicated a decrease with
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Kebutuhan perumahan, perhubungan dan industri berdampak pada
peningkatan kebutuhan bahan-bahan pendukungnya. Salah satu yang meningkat
tajam adalah kebutuhan terhadap produk mortar. Meskipun teknologi mortar telah
terbukti kemampuannya, namun karena tuntutan konstruksi terhadap kekuatan,
kelenturan, keawetan, teknologi ini dapat ditingkatkan efektifitas kinerjanya
dengan pendekatan: perbaikan atas mutu beton dan penggabungan teknologi
pembuatan berbagai komposit. Demikian halnya untuk pembuatan mortar yang
juga menggunakan pasir dan semen yang digunakan dalam pembuatan dinding
dan lantai.
(wisnuwijanarko, 2008)
Mortar disebut juga plesteran. Mortar dibuat dengan menggunakan pasir
dan semen. Dalam pembuatan mortar harus mempunyai sifat fisis dan mekanis
sesuai dengan standar, misalnya ASTM
( American Society for Testing and Materials ).
Kegunaan plester adalah melapisi pasangan batu bata, batu kali maupun
batu cetak ( batako ) agar permukaannya tidak mudah rusak dan kelihatan rapi dan
bersih. Pekerjaan memplester juga dilakukan pada pasangan pondasi, pasangan
tembok dinding rumah, lantai batu bata, lisplang beton, dan sebagainya.
(Daryanto, 1994)
Mortar digolongkan menurut penggunaannya, misalnya untuk
sambungan,tembok yang digunakan untuk menyambung bata, batu, blok beton.
Perbandingan semen dan pasir adalah 1:2 atau 1:3.
(Tata Surdia, 2005)
Material semen adalah material yang mempunyai sifat-sifat adhesif dan
kohesif yang diperlukan untuk mengikat agregat-agregat menjadi suatu massa
yang padat yang mempunyai kekuatan yang cukup.
Semen pordland dibuat dari serbuk halus kristalin yang komposisi
utamanya adalah kalsium dan aluminium silikat. Bahan baku utama dalam
pembuatan semen pordland adalah sebagai berikut :
• Kapur (CaO) – dari batu kapur (60 -65%)
• Silika (SiO2) – dari lempung (17 – 25%)
• Alumina (Al2O3) – dari lempung (3% – 8%)
(Chu-Kia Wang, 1993).
Semen Portland atau biasa disebut semen adalah bahan pengikat hdrolis
berupa bubuk halus yang dihasilkan dengan cara manghaluskan klinker (bahan ini
terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis), bahan baku
pembuatan semen adalah bahan-bahan yang mengandung silica, alumina,oksida
besi, dan oksida-oksida lain.
(wuryati samekto, M.Pd, Dr 2001)
Dalam penyediaan bahan material seperti semen pada saat ini sering
timbul banyak masalah yaitu biayanya yang relatif mahal. Sehingga mulai muncul
banyak pemikiran untuk pengadaan bahan material alternatif sebagai pencampur
semen.
Jerami padi dari hasil limbah pertanian selain dapat dimanfaatkan sebagai
pembuat Pulp kertas dan bahan dekorasi ternyata juga dapat digunakan sebagai
pengisi (bahan tambah) dalam pembuatan beton/mortar.
Pembakaran jerami yang menghasilkan abu mengandung bahan silika dan
bahan aluminium yang bereaksi dan saling mengikat dengan kalsium oksida pada
pasta semen dapat memungkinkan membentuk bahan yang kuat sehingga dapat
meningkatkan mutu mortar.
(wuwungan, N, 1993)
Berdasarkan uraian diatas, maka dalam penelitian ini digunakan abu
jerami padi yang dapat berpeluang sebagai pengisi (bahan tambah) dalam
pembuatan beton/mortar sehingga memungkinkan untuk pemanfaatan limbah.
Adapun permasalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah apakah
dengan penambahan abu jerami padi pada campuran mortar dapat
memperbaiki kualitas dari mortar itu sendiri.
1.3 BATASAN MASALAH
1. Penggunaan abu jerami padi yang dicampur secara merata dalam adukan
mortar
2. Variasi kosentrasi abu jerami padi terhadap massa semen sebesar 5%,
10%, 15%, 20% dan 25%.
3. Pengujian yang dilakukan meliputi: pengujian kuat tekan, kuat tarik,
densitas dan porositas yang dilakukan pada saat mortar berumur 28 hari.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
1. Mengetahui karakterisasi mortar dengan menggunakan bahan campuran
abu jerami padi.
2. Agar masyarakat dapat mengetahui pemanfaatan abu jerami padi pada
bangunan.
3. Membandingkan kekuatan mortar yang terbuat dari campuran abu jerami
padi dengan kekuatan mortar normal
1.5 MANFAAT PENELITIAN
Pemanfaatan abu jerami padi sebagai pencampur semen diharapkan dapat dipakai
dalam pembuatan mortar dengan biaya yang relatif murah, masyarakat dapat
mengetahui manfaat lain dari abu jerami padi khususnya pada bangunan.
1.6 TEMPAT PENELITIAN
LABORATORIUM BETON TEKNIK SIPIL USU, Medan
Sistematika penulisan masing-masing bab adalah sebagai berikut :
BAB I Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, tujuan penelitian,
perumusan masalah, batasan masalah, manfaat penelitian, tempat
penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II Tinjauan Pustaka
Bab ini berisi tentang teori yang mendasari penelitian.
BAB III Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang diagram alir penelitian, peralatan,bahan-
bahan, pembuatan sampel uji, pengujian sampel.
BAB IV Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang hasil penelitian dan menganalisis data
yang diperoleh dari penelitian
BAB V Kesimpulan & Saran
Menyimpulkan hasil – hasil yang didapat dari penelitian dan
memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mortar
Menurut beberapa sumber pengertian mortar adalah sebagai berikut:
1. Mirriam Webster Dictionary.
Mortar adalah bahan bangunan lentur (seperti campuran semen, kapur atau
gipsum dengan pasir & air) yang dapat mengeras dan bahan tersebut biasa-
nya digunakan pada pekerjaan batu atau pekerjaan plesteran.
2. Kamus Inggris – Indonesia Hasan Shaddily & John M. Echol.
Mortar adalah adukan semen.
3. Secara umum mortar adalah bahan bangunan berupa adukan semen yang
biasa digunakan dalam pekerjaan tukang batu yaitu sebagai plesteran.
Adukan semen secara umum digunakan sebagai bahan untuk pekerjaan
membentuk unsur penutup bangunan seperti pada dinding & lantai yang bukan
merupakan elemen struktur bangunan. (http://
Mortar digolongkan menurut penggunaannya, misalnya untuk sambungan,
tembok, tahan air, tahan api dan seterusnya. Mortar untuk sambungan digunakan
untuk menyambung bata, batu dan blok beton. Perbandingan semen dan pasir
adalah 1 : 2,75.
Menurut sifatnya plesteran dibedakan menjadi 3 macam yaitu:
1. Plesteran kasar.
Digunakan untuk melapisi permukaan baru bata atau pasangan batu belah
yang tidak terlihat dari luar, misalnya tembok yang diatas rangka plafon.
2. Plesteran setengah halus atau setengah kasar.
Digunakan untuk permukaan lantai gudang, lantai lapangan olah raga,
lantai teras, lantai kamar mandi dan sebagainya.
3. Plesteran halus.
Digunakan sebagai pelapis tembok-tembok rumah, dalam hal ini langsung
berhubungan dengan keindahan dan kerapian pandangan.
2.2 Material Pembentuk Mortar
2.2.1 Semen Portland ( Portland Cement )
Material semen adalah material yang memilik sifat adhesif ( adhesive ) dan
kohesif (cohesive) yang memungkinkan untuk mengikat fragmen-fragmen
mineral/agregat-agregat menjadi suatu masa yang padat mempunyai kekuatan.
Semen yang mengeras dengan adanya air yang dinamakan dengan semen hidraulis
( hidraulic cement ). Semen jenis ini terdiri dari silikat dan lime yang terbuat dari
batu kapur dan tanah liat yang digerinda, dicampur, dibakar dalam pembakaran
kapur ( klin ), kemudian dihancurkan menjadi tepung. Semen hidrolik biasa yang
dipakai untuk mortar dinamakan semen portland ( portland cement ).
(Edward Nawy G, l998)
Dalam buku Portland Cement Association (1975), diuraikan nama-nama
penemu semen yang pertama kali yaitu sebagai berikut:
• John Smeaton (1756), bahwa mortar/beton yang baik diperoleh jika pozzolan semen dicampur dengan batu kapur (limestone) yang banyak
mengandung material tanah liat.
• Joseph Aspdin (1824), Pembuatan semen portland dengan jalan memanaskan campuran butir-butir halus tanah liat dan batuan kapur keras
dalam tungku pembakaran, sampai CO2 hasil pembakaran tersebut keluar
dari campuran.
• Issac Johnson (1845), memperbaiki cara Joseph Aspdin dengan jalan membakar campuran tanah liat dengan kapur sampai mengklinker
sehingga reaksi yang diperlukan untuk membentuk tingkatan material
semen terjadi.
Semen portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan
dalam pekerjaan beton. Menurut ASTM C-150,1985, semen portland
didefinisikan sebagai semen hidraulik yang dihasilkan dengan menggiling kliner
yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau
lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama
Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat
SII.0013-81 atau Standart Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986, dan harus
memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standart tersebut.
Fungsi utama semen adalah sebagai perekat.Bahan-bahan semen terdiri
dari batu kapur (gamping) yang mengandung senyawa: Calsium Oksida (CaO),
lempung atau tanah liat (clay) adalah bahan alam yang mengandung senyawa:
Silika Oksida (SiO2), Aluminium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3) dan
Magnesium Oksida (MgO). Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut
dibakar sampai meleleh, sebagian untuk membentuk klinker. Klinker kemudian
dihancurkan dan ditambah dengan gips (gypsum). (Abdul Rais,2007)
Kekuatan semen merupakan hasil dari proses hidrasi. Proses kimiawi ini
berupa rekristalisasi dalam bentuk interlocking-crystals (ikatan kristal) sehingga
membentuk gel semen yang akan mempunyai kekuatan tekan yang tinggi apabila
mengeras. Jika semen portland dicampur dengan air, maka komponen kapur
dilepaskan dari senyawa. Banyaknya kapur dilepaskan ini sekitar 20% dari berat
semen. ( Tri Mulyono, 2003 )
Mutu semen yang baik yaitu bila dicampur dengan air semakin lama
semakin mengeras atau membatu. Hidrolisa membutuhkan waktu yang lama (± 1
hari) terhadap semen dan air.
% SiO2 + % Al2O3 + Fe2O3
Hidrolisa = _____________________________________ ... (2-1)
% CaO + % MgO
Angka hidrolisa ini berkisar antara < 1/1,5 ( lemah ) hingga > 1/2 ( keras sekali ).
Dalam industri semen angka hidrolisa yang diharapkan 1/1,9 dan 1/2,15.
( SNI,1993 )
2.2.1.1Jenis-Jenis Semen Portland
Berdasarkan komposisi kimianya, semen portland dapat dibedakan atas
Tabel 2.2.1.1 Jenis-jenis semen Portland berdasarkan komposisi kimianya (%)
Tipe
Semen
C3S C2S C3A C4AF CaSO4 CAO
bebas
MgO
bebas
Tipe I 42-67 8-31 5-14 6-12 2,4-34 0-1,5 0,7-3,8
Tipe II 37-55 19-39 4-8 6-16 2,1-3,4 0,1-1,8 1,5-4,4
TipeIII 34-70 0-28 7-17 6-10 2,2-4,6 0,1-4,2 1,0-4,8
TipeIV 21-44 57-34 3-7 6-18 2,6-3,5 0-0,9 1,0-4,1
TipeV 35-54 24-49 1-5 6-15 2,4-3,9 0,1-0,6 0,7-2,3
Sumber : Sesuai dengan ASTM C150
Sifat dan manfaat untuk tipe semen portland adalah sebagai berikut:
a. Semen Tipe I ( Semen penggunaan umum )
Sifat dari semen portland tipe I yaitu MgO dan SO3 hilang pada saat
pembakaran. Kehalusan dan kekuatannya secara berturut-turut juga ditentukan.
Secara umum mempunyai sifat-sifat umum dari semen. Digunakan secara luas
sebagai semen untuk teknik sipil dan konstruksi arsitektur misalnya pembangunan
jalan, bangunan beton bertulang, jembatan dan lain-lain.
b. Tipe II ( Semen pengeras pada panas sedang )
Semen Portland tipe II mempunyai C3S kurang dari 50% dan C3A kurang
dari 8%. Kalor hidrasi 70 kal atau kurang (7 hari) dan 80 kal atau kurang (28 hari)
pada kondisi sedang. Peningkatan dari kekuatan jangka panjang diinginkan.
Seca-ra umum dipakai untuk mencegah seSeca-rangan sulfat dan lingkungan sistem dSeca-rainase
dengan kadar konsentrat tinggi didalam tanah.
c. Tipe III ( Semen berkekuatan tinggi awal )
Semen portland tipe III mengandung C3S maksimum. Kekuatan awal (1
hari dan 3 hari) diintensifkan, ditentukan untuk mempunyai kekuatan di atas 40
kg/cm² selama penekanan 1 hari dan di atas 90 kg/cm² selama penekanan 3 hari.
Kegunaannya yaitu untuk menggantikan semen penggunaan umum untuk
dipakai untuk konstruksi bangunan, pekerjaan pembuatan jalan, dan produk
semen.
d. Tipe IV ( Semen jenis rendah )
Pada semen Portland tipe IV, kalor hidrasi lebih rendah l0 kal dari pada
semen pengeras pada panas sedang, ditentukan dibawah 60 kal (7hari) dan
diba-wah 70 kal yaitu 28 hari (ASTM).Memberikan kalor hidrasi minimum seperti
semen untuk pekerjaan bendungan. Kegunaannya yaitu digunakan pada
struktur-struktur dam dan bangunan masif. Dimana panas yang terjadi sewaktu hidrasi
merupakan faktor penentu bagi kebutuhan beton/mortar.
e. Tipe V ( Semen tahan sulfat )
Semen portland tipe V mempunyai C3S dibawah 50% dan C3A dibawah
50% (ASTM). Diusahakan agar kadar C3A minimum untuk memperbesar
ketaha-nan terhadap sulfat. Biasanya dipakai untuk pekerjaan beton dalam tanah yang
mengandung banyak sulfat dan yang berhubungan dengan air tanah dan pelapisan
dari saluran air dalam terowongan. (Chu Kia Wang, 1993)
Kekuatan dari pasta semen-air yang telah mengeras nantinya akan
menentukan kekuatan beton karena dengan agregat yang kuat, perpatahan terjadi
diantara partikel pasir. Oleh karena itu, pada dasarnya jalanan masuk yang terbuat
dari adukan semen dan air akan sama kuatnya dengan adukan semen, air dan
agregat. Akan tetapi jika ditinjau dari segi biaya kurang menguntungkan. Oleh
karena itu adukan semen-air dicampur dengan bahan agregat yang lebih kuat dan
murah. ( Lawrence H.Van Vlack, l989 )
2.2.1.2 Komposisi kimia semen portland
Semen portland yang mempunyai zat kapur kadar kapur yang berlebihan
menyebabkan disintegrasi atau perpecahan setelah proses pengikatan terjadi.
Kadar kapur yang banyak tetapi tidak berlebihan, cenderung memperlambat
mortar, bila kandungan kapurnya kurang menyebabkan peningkatan semen
menjadi lunak.
Komposisi kimia pada tabel 2.2.1 yang terdapat pada setiap jenis semen
Portland mempunyai empat senyawa utama yaitu:
1. Trikalsium Silikat (C3S); senyawa ini dapat mengeras dalam beberapa jam
dan disertai dengan pelepasan sejumlah energi panas. Kuantitas senyawa
yang terbentuk selama proses pengikatan berlangsung mempengaruhi
kekuatan beton dan umur awal pada 14 hari pertama.
2. Dikalsium Silikat (C2S); reaksi berlangsung sangat lambat dan disertai
sdengan pelepasan sejumlah energi panas secara lambat. Senyawa
berpengaruh terhadap perkembangan kekuatan beton dari umur 14 sampai
seterusnya. Semen Portland yang mempunyai kandungan C2S yang cukup
banyak ketahanan terhadap agresi kimia dan penyusutan kering relatif
rendah dan memberikan kontribusi terhadap awet beton.
3. Trikalsium Aluminat (C3A); senyawa C3A mengalami proses hidrasi
dengan cepat dan disertai dengan pelepasan sejumlah energi panas.
Senyawa ini mempengaruhi proses pengikatan awal tetapi kontribusinya
terhadap kekuatan beton kecil. Dan kurang tahan terhadap agresi kimia
dan paling berpeluang mengalami disintegrasi (perpecahan) oleh sulfat
yang dikandung air tanah dan kecenderungan yang tinggi mengalami
keretakan akibat perubahan volume.
4. Tetrakalsium Aluminate (C4AF); sekalipun proporsinya C4AF cukup besar
dari semen, kontribusi terhadap sifat-sifat beton tidak ada. Senyawa C4AF
dapat merubah reaksi kimia C2F menjadi C4AF.
Reaksi kimia yang berlangsung pada saat gel dan kristal dari larutan semen dan air
akan menimbulkan adhesi dan gaya tarik fisik satu dengan agregat secara
perlahan-lahan saling mengikat beton/mortar.
Tabel 2.2.1.2.1 Komposisi kimia pada semen
Nama Senyawa Rumus Kimia Singkatan
Nama
Fraksi berat (%)
Tricalcium Silicate 3 CaO . SiO2 C3S 55
Tricalcium Aluminate 3 CaO . Al2O3 C3A 10
Tetracalcium Aluminate 4 CaO . Al2O3. Fe2O3 C4AF 8
Sebagai bahan pengikat material, semen memiliki peranan yang sangat
penting dalam perencanaan kekuatan mortar/beton. Untuk Penelitian ini
digunakan semen Portland Tipe I yang diproduksi oleh PT.Semen Padang,
Sumatera Barat. Semen ini dibuat dengan standar ASTM C-150 untuk semen
portland.
Tabel 2.2.1.2.2 Komposisi Kimia Semen Portland Tipe I produksi PT.Semen Padang
Senyawa Kadar (%)
SiO2 21,94
Al2O3 5,46
Fe2O3 3,43
CaO 65,07
MgO 0,78
SO3 1,70
Hilang pijar 1,32
Sumber: Biro jaminan kualitas dan pengembangan
produk PT.Semen Padang
2.2.1.3 Hidrasi dari Semen
Semen Portland merupakan campuran silikat kalsium, aluminat kalsium
dan dapat berhidrasi bila diberi air.
• Ca3Al2O6+ 6H 2O → Ca 3Al 2(OH)12
• Ca 2SiO4 + xH2O → Ca2SiO4 . xH2O
• Ca3SiO5 + (x+1) H2O → Ca2SiO4 . xH2O + Ca(OH)2
Pada reaksi, daya larut hidrasi berkurang dalam air dibanding dengan
semen semula. Dan semen mengeras karena reaksi hidrasi kimia, dan reaksi
hidrasi ini melepaskan panas.
2.2.2 Agregat Halus
Agregat halus adalah pengisi yang berupa pasir, agregat yang terdiri dari
butir-butir yang tajam dan keras. Butir-butir agregat halus harus bersifat kekal,
artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh cuaca, seperti terik
matahari dan hujan. ( Istimawan Dipohusodo,l999)
Pasir umumnya terdapat disungai-sungai yang besar. Akan tetapi
sebaiknya pasir yang digunakan untuk bahan-bahan bangunan dipilih yang
memenuhi syarat. Syarat-syarat untuk pasir adalah sebagai berikut:
1. Butir-butir pasir harus berukuran antara (0,l5 mm dan 5 mm).
2. Harus keras, berbentuk tajam, dan tidak mudah hancur dengan pengaruh
perubahan cuaca atau iklim.
3. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (persentase berat dalam
keadan kering).
4. Bila mengandung lumpur lebih dari 5% maka pasirnya harus dicuci.
5. Tidak boleh mengandung bahan organic, garam, minyak, dan sebagainya.
Pasir untuk pembuatan adukan harus memenuhi persyaratan diatas, selain
pasir alam ( dari sungai atau galian dalam tanah) terdapat pula pasir buatan yang
dihasilkan dari batu yang dihaluskan dengan mesin pemecah batu, dari terak dapur
tinggi yang dipecah-pecah dengan suatu proses.
Agregat dinilai dari tingkat kekuatan hancur dan ketahanan terhadap
benturan yang dapat mempengaruhi ikatan pada pasta semen, porositas dan
penyerapan air dapat mempengaruhi daya tahan beton terhadap serangan alam
dari luar dan ketahanan terhadap penyusuitan selama proses penyaringan agregat.
(Daryanto, 1994)
2.2.3 Air
Air yang dimaksud disini adalah air sebagai bahan pembantu dalam
konstruksi bangunan meliputi kegunaannya dalam pembuatan dan perawatan
mortar. Air diperlukan pada pembuatan mortar untuk memicu proses kimiawi
mortar. Kekuatan dari pasta pengerasan semen ditentukan oleh perbandingan berat
antara semen dan faktor air. Persyaratan Mutu Air menurut PUBI 1982, adalah
sebagai berikut:
1. Air harus bersih
2. Tidak mengandung Lumpur,minyak dan benda terapung lainnya yang
dapat dilihat secara visual dan tidak mengandung benda-benda tersuspensi
lebih dari 2gr/l.
3. Tidak mengandung garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton/mortar.
( George Winter, l993)
Tabel 2.2.3.1 Batas dan izin untuk campuran beton
Batas yang diizinkan
PH 4,5 – 8,5
Bahan Padat 2000 ppm
Bahan terlarut 2000 ppm
Bahan organic 2000 ppm
Minyak 2% berat semen
Sulfat ( SO3 ) 10000 ppm
Chlor ( Cl ) 10000 ppm
Sumber : Bahan & Praktek Beton, 1999
Air digunakan untuk membuat adukan menjadi bubur kental dan juga
sebagai bahan untuk menimbulkan reaksi pada bahan lain untuk dapat mengeras.
Oleh karena itu air sangat dibutuhkan dalam pelaksanaan bahan, tanpa air
konstruksi bahan tidak akan terlaksana dengan sempurna.
2.2.4 PADI
Menurut sejarahnya tanaman padi berasal dari benggala, sebelah utara.
Padi termasukdalam genus Oryza L. Yang meliputi lebih kurang 25 spesies,
tersebar didaerah tropis dan didaerah sub tropika seperti Asia, Afrika, Amerika,
dan Australia. Padi yang sekarang ini merupakan persilangan antara Oryza
officinalis dan Oryza sativa f. Spontanea. Kesuburan tanaman padi tergantung
jenis tanah ini akar padi kurang menyebar. Tanaman padi terbagi atas beberapa
bagian antara lain : akar, batang, daun, dan buah.
2.2.4.1BATANG PADI
Tanaman padi memiliki batang yang beruas-ruas. Panjang batang
tergantung pada jenisnya. Padi yang berjanis unggul biasanya berbatang pendek
dari pada jenis lokal, sedangkan jenis padi yang tumbuh ditanah rawa dapat lebih
panjang lagi, yaitu 2meter.
Biasanya setelah panen hasil padi, batang padi tidak dipergunakan lagi dan
dibuang begitu saja sehingga menjadi kumpulan jerami padi yang tidak berguna
lagi. Jerami tersebut kebanyakan terdiri dari batang padi, tetapi ada terdapat juga
ujung daunnya. Setelah padi dipanen, bulir padi atau gabah dipisahkan dari jerami
sehingga pembakaran perlu dilakukan (Nasya,1993)
Tabel 2.2.4.1 komposisi kimiawi jerami padi
Komponen Kandungan (%)
Menurut suharno (1979)
Kadar air
Protein kasar
Lemak
Serat kasar
Abu
Karbohidrat kasar
9,02
3,03
1,18
35,68
17,71
33,71
Menurut DTC-IPB
Karbohidrat (zat arang)
Hydrogen
Oksigen
Silikat (SiO2)
1,33
1,54
33,64
16,98
Dengan komposisi kandungan kimia seperti itu jerami anatara lain dapat
dimanfaatkan untuk :
1. Bahan baku industri kimia, terutama kandungan kimia furtural.
2. Bahan baku industri bahan bangunan, terutama kandungan silikat
(SiO2) yang dapat digunakan untuk campuran pada semen portland,
bahan isolasi dan campuran pada industri bata-merah.
3. Sumber energi panas karena kadar selulosanya cukup tinggi
sehingga dapat memberikan pembakaran yang merata dan stabil.
2.2.4.2Abu Jerami Padi
Pembuatan jerami dan briket arang jerami menghasilkan abu. Abu jerami
padi berasal dari jerami yang digiling atau ditumbuk halus. Abu jerami padi dapat
dimanfaatkan untuk abu gosok, bahan ameliorasi tanah asam dan bahan campuran
dalam pembuatan semen hidrolik serta dapat dimanfaatkan campuran
batako/mortar, beton, dan campuran batu bata press.
Abu silika adalah kristalin yang halus dimana komposisi silika yang lebih
banyak dihasilkan dari tanur tinggi. Penggunaan abu silika dalam campuran
batako/mortar dan beton dimaksudkan untuk menghasilkan kekuatan yang tinggi.
Abu silika berkinerja tinggi sehingga dapat menghasilkan kekuatan sekitar 30-70
Mpa untuk umur 28 hari berkisar antara 0-30 %
(Mulyono, 2004).
Tabel 2.2.4.2.1 komposisi pada abu jerami padi
Kimia Berat dalam persen
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :
Cetakan :
kubus dengan ukuran 5cm x 5cm x 5cm
brequitte dengan ukuran 7,5 x 4,15 x 2,5 cm3.
Timbangan Hemel Hempstead Heatforshire, England. Serial No 4582
Mesin kompresor (Compresor machine) A Macklon – Smith LTD serial No. 125760.7
Mesin uji tarik (Tensile test) A Macklon – Smith LTD serial No. T223/70
Gelas Ukur 1000 ml.
Wadah
Kuas
Batang Perojok
Ayakan 200 mesh
Sendok semen
Serbet
Kain basah
3.1.2 Bahan – bahan
Semen Portland Tipe I yang diproduki oleh PT. Semen Padang, Sumatera Barat
Pasir saringan no 4 ukuran 4,75 mm
Abu jerami
Vaselin
3.2 Diagram alir penelitian
- Kuat tekan
- Kuat tarik
- Porositas - Densitas
SEMEN + ABU JERAMI
( Variasi camp.0% - 25 % )
PASIR AIR
PENCAMPURAN
PENGADUKAN
PENCETAKAN
PENGERINGAN ( Selama 24 Jam )
PERENDAMAN
HASIL / LAPORAN PENELITIAN ANALISA DATA
PENGERINGAN
3.3 Prosedur Pembuatan Benda Uji
3.3.1 Kuat Tekan
Kuat tekan mortar mengacu pada standar pengujian ASTM C 109. Benda
uji di buat dengan menggunakan cetakan kubus dengan ukuran 5cm x 5cm x 5cm.
Jumlah mortar yang dibuat yaitu sebanyak 18 buah, yang terdiri dari: 3 buah
mortar normal ( tanpa campuran abu jerami padi ), 3 buah mortar dengan
campuran 5% abu jerami padi, 3 buah mortar dengan campuran 10% abu jerami
padi, 3 buah mortar dengan campuran 15% abu jerami padi, 3 buah mortar dengan
campuran 20% abu jerami padi, 3 buah mortar dengan campuran 25% abu jerami
padi.
Adapun prosedur yang dilakukan untuk pembuatan benda uji yaitu:
1. Persiapan alat dan bahan
Seluruh peralatan dan bahan disiapkan, guna memudahkan dalam pengerjaan
pengadonan dan pencetakan benda uji.
2. Bahan – bahan yang telah disiapkan seperti semen, pasir, dan abu jerami padi
ditimbang dengan komposisi seperti yang terlihat pada tabel 3.3.1:
Tabel 3.3.l Komposisi Benda Uji Mortar
Persentase Abu
jerami padi
(dari berat semen)
Air
(ml) Pasir ( gr ) Semen ( gr )
Abu jerami
padi
(gr)
0% ( Mortar Normal ) 27.08 148.958 54.167 -
5% 27.08 148.958 51.459 2.708
10% 27.08 148.958 48.751 5.417
15% 27.08 148.958 46.042 8.125
20% 27.08 148.958 43.334 10.833
25% 27.08 148.958 40.625 13.542
3. Pengadonan dan Pencetakan.
1) Pasir dan semen dimasukan ke tempat pengadonan dan diaduk sampai
rata dan diberi air pada bagian tengah adonan serta dibiarkan ± 1 menit agar campuran saling mengikat.
2) Kemudian diaduk sampai campuran benar-benar homogen.
3) Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara
memasukan pasta mortar kedalam cetakan kubus setinggi 1/3 tinggi
cetakan, kemudian dirojok dengan batang perojok besi untuk menjamin
kepadatan susunan campuran.
4) Dimasukan kembali 1/3 bagian campuran pasta mortar kedalam cetakan
kemudian dirojok kembali.
5) Dimasukan kembali pasta mortar kedalam cetakan sampai penuh
kemudian dirojok kembali.
6) Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan ditutup dengan serbet
basah kemudian benda uji diletakan pada ruangan perawatan.
7) Setelah mortar berumur 24 jam cetakan dibuka dan diberi nomor kode
pada benda uji sesuai yang diinginkan kemudian diletakan pada ruangan
perawatan kembali.
b. Mortar dengan pencampuran abu jerami padi
Untuk pembuatan mortar dengan pencampuran abu jerami padi caranya
sama dengan pembuatan mortar normal (tanpa abu jerami padi). Pencampuran abu
jerami padi dilakukan dengan mengurangi massa semen.
3.3.2. Kuat Tarik
Pengujian kuat tarik mortar dilakukan untuk mengetahui batas kekuat tarik
dari benda uji tersebut. Benda uji yang dipakai adalah brequitte dengan ukuran 7,5
x4,15 x 2,5 cm3. Pengujian kuat tarik mortar dilakukkan saat mortar berumur 28
hari. Jumlah mortar yang di uji pada umur 28 hari yaitu terdiri dari 3 buah sampel
untuk masing-masing campuran.
Adapun prosedur yang dilakukan untuk pembuatan benda uji yaitu:
Seluruh peralatan dan bahan disiapkan, guna memudahkan dalam pengerjaan
pengadonan dan pencetakan benda uji.
2. Bahan – bahan yang telah disiapkan seperti semen, pasir, dan abu jerami padi
ditimbang sesuai dengan komposi.
3. Pengadonan dan Pencetakan.
a. Mortar normal ( tanpa pencampuran abu jerami padi)
1) Pasir dan semen dimasukan ke tempat pengadonan dan diaduk sampai rata
dan diberi air pada bagian tengah adonan serta dibiarkan ± 1 menit agar campuran saling mengikat.
2) Kemudian diaduk sampai campuran benar-benar homogen.
3) Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara memasukan
pasta mortar kedalam cetakan kubus setinggi 1/3 tinggi cetakan, kemudian
dirojok dengan batang perojok besi untuk menjamin kepadatan susunan
campuran.
4) Dimasukan kembali 1/3 bagian campuran pasta mortar kedalam cetakan
kemudian dirojok kembali.
5) Dimasukan kembali pasta mortar kedalam cetakan sampai penuh
kemudian dirojok kembali.
6) Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan ditutup dengan serbet
basah kemudian benda uji diletakan pada ruangan perawatan.
7) Setelah mortar berumur 24 jam cetakan dibuka dan diberi nomor kode
pada benda uji sesuai yang diinginkan kemudian diletakan pada ruangan
perawatan kembali.
b. Mortar dengan pencampuran abu jerami padi
Untuk pembuatan mortar dengan pencampuran abu jerami padi caranya
sama dengan pembuatan mortar normal (tanpa abu jerami padi). Pencampuran abu
jerami padi dilakukan dengan mengurangi massa semen.
3.3.3 Densitas
Benda uji di buat dengan menggunakan cetakan kubus berukuran 5cm x
5cm x 5cm. Jumlah mortar yang dibuat yaitu sebanyak 18 buah yang terdiri dari:
campuran 5% abu jerami padi, 3 buah mortar dengan campuran 10% abu jerami
padi,3 buah mortar dengan campuran 15% abu jerami padi, 3 buah mortar dengan
campuran 20% abu jerami padi, 3 buah mortar dengan campuran 25% abu jerami
padi.
Adapun prosedur yang dilakukan untuk pembuatan benda uji yaitu:
1. Persiapan alat dan bahan
Seluruh peralatan dan bahan disiapkan, guna memudahkan dalam pengerjaan
pengadonan dan pencetakan benda uji.
2. Bahan – bahan yang telah disiapkan seperti semen, pasir, dan abu jerami padi
ditimbang sesuai dengan komposisi.
3. Pengadonan dan Pencetakan.
a. Mortar normal ( tanpa pencampuran abu jerami padi)
1) Pasir dan semen dimasukan ke tempat pengadonan dan diaduk sampai
rata dan diberi air pada bagian tengah adonan serta dibiarkan ± 1 menit agar campuran saling mengikat.
2) Kemudian diaduk sampai campuran benar-benar homogen.
3) Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara
memasukan pasta mortar kedalam cetakan kubus setinggi 1/3 tinggi
cetakan, kemudian dirojok dengan batang perojok besi untuk menjamin
kepadatan susunan campuran.
4) Dimasukan kembali 1/3 bagian campuran pasta mortar kedalam cetakan
kemudian dirojok kembali.
5) Dimasukan kembali pasta mortar kedalam cetakan sampai penuh
kemudian dirojok kembali.
6) Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan ditutup dengan serbet
basah kemudian benda uji diletakan pada ruangan perawatan.
7) Setelah mortar berumur 24 jam cetakan dibuka dan diberi nomor kode
pada benda uji sesuai yang diinginkan kemudian diletakan pada ruangan
perawatan kembali.
Untuk pembuatan mortar dengan pencampuran abu jerami padi caranya
sama dengan pembuatan mortar normal (tanpa abu jerami padi). Pencampuran abu
jerami padi dilakukan dengan mengurangi massa semen.
3.3.4 Porositas
Benda uji di buat dengan menggunakan kubus berukuran 5cm x 5cm x cm.
Jumlah mortar yang dibuat yaitu sebanyak 18 buah yang terdiri dari: 3 buah
mortar normal ( tanpa campuran abu jerami padi),3 buah mortar dengan campuran
5% abu jerami padi, 3 buah mortar dengan campuran 10% abu jerami padi,3 buah
mortar dengan campuran 15% abu jerami padi, 3 buah mortar dengan campuran
20% abu jerami padi, 3 buah mortar dengan campuran 25% abu jerami padi.
Adapun prosedur yang dilakukan untuk pembuatan benda uji yaitu:
1. Persiapan alat dan bahan
2. Seluruh peralatan dan bahan disiapkan, guna memudahkan dalam pengerjaan
pengadonan dan pencetakan benda uji.
3. Bahan – bahan yang telah disiapkan seperti semen, pasir, dan abu jerami padi
ditimbang esuai dengan komposisi.
4. Pengadonan dan Pencetakan.
a. Mortar normal ( tanpa pencampuran abu jerami padi)
1) Pasir dan semen dimasukan ke tempat pengadonan dan diaduk sampai
rata dan diberi air pada bagian tengah adonan serta dibiarkan ± 1 menit
agar campuran saling mengikat.
2) Kemudian diaduk sampai campuran benar-benar homogen.
3) Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara
memasukkan pasta mortar kedalam cetakan kubus setinggi 1/3 tinggi
cetakan, kemudian dirojok dengan batang perojok besi untuk menjamin
kepadatan susunan campuran.
4) Dimasukan kembali 1/3 bagian campuran pasta mortar kedalam cetakan
kemudian dirojok kembali.
5) Dimasukan kembali pasta mortar kedalam cetakan sampai penuh
6) Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan ditutup dengan serbet
basah kemudian benda uji diletakan pada ruangan perawatan.
7) Setelah mortar berumur 24 jam cetakan dibuka dan diberi nomor kode
pada benda uji sesuai yang diinginkan kemudian diletakan pada ruangan
perawatan kembali.
b. Mortar dengan pencampuran abu jerami padi
Untuk pembuatan mortar dengan pencampuran abu jerami padi caranya
sama dengan pembuatan mortar normal (tanpa abu jerami padi). Penambahan abu
jerami padi dilakukan dengan mengurangi massa semen.
3.4 Prosedur Pengujian Sampel 3.4.1 Prosedur Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan mortar dilakukan untuk mengetahui kuat tekan
hancur dari benda uji. Kuat tekan mortar mengacu pada standar pengujian ASTM
C 109. Benda uji yang dipakai adalah kubus dengan ukuran 5cm x 5cm x 5cm.
Pengujian kuat tekan dilakukan saat mortar berumur 28 hari dengan menggunakan
alat Compressor Machine. Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali untuk setiap
variasi campuran agar diperoleh kuat tekan rata – rata.
Prosedur kerja untuk pengujian kuat tekan mortar yaitu :
1. Mengeluarkan benda uji setelah berumur 27 hari dari bak perendaman dan
diletakan pada ruangan sampai sampel kering dan hal ini dilakukan selama
24 jam tepatnya benda uji mencapai umur 28 hari.
2. Beban tekan diberikan secara perlahan-lahan pada benda uji dengan cara
mengoperasikan tuas pompa sehingga benda uji runtuh.
3. Pada saat jarum penunjuk skala beban tidak naik lagi atau bertambah,
maka skala yang ditunjukan oleh jarum tersebut dicatat sebagai beban
maksimum yang dapat dipikul oleh benda uji tersebut.
3.4.2 Prosedur Pengujian Kuat Tarik Mortar
Pengujian kuat tarik mortar dilakukan untuk mengetahui batas kekuat tarik dari
benda uji tersebut. Benda uji yang dipakai adalah brequitte dengan ukuran 7,5
x4,15 x 2,5 cm3. Pengujian kuat tarik mortar dilakukkan saat mortar berumur 28
hari. Jumlah mortar yang di uji pada umur 28 hari yaitu terdiri dari 3 buah sampel
untuk masing-masing campuran.
Prosedur kerja untuk pengujian kuat tarik pada benda uji mortar, antara lain :
1) Mengeluarkan benda uji setelah berumur 27 hari dari bak perendaman
lalu dikeringkan dengan lap dan dibiarkan selama 24 jam.
2) Benda uji dimasukkan ke dalam penjepit yang ada pada alat tensile
test, kemudian penjepit dikencangkan dengan memutar alat pengunci.
3) Dinyalakan alat uji terik agar mortar mendapat tarikan dan skala
penunjuk dapat bergerak dengan sendirinya dampai benda uji patah
atau sampai pada batas tarik maksimum.
4) Dimatikan alat uji tarik setelah benda uji patah.
5) Dicatat nilai pada skala penunjuk dimana besar gaya tarik adalah hasil
pembacaan dikalikan scale reading.
6) Diukur luas patahan dengan menggunakan jangka sorong.
7) Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji kuat tarik yang lain.
3.4.3 Prosedur Pengujian Densitas
Uji Densitas menggunakan benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 5cm
x 5cm x 5cm. Pengujian mortar dilakukan pada saat mortar berumur 28 hari,
dimana jumlah mortar yang akan diuji yaitu 18 buah, yang terdiri dari :
3 sampel untuk masing-masing variasi campuran.
Adapun prosedur pengujiannya adalah sebagai berikut:
1. Benda uji pada umur 27 hari diambil dari ruangan dan ditimbang guna
mengambil masa keringnya (mk).
2. Kemudian benda uji dilakukan perendaman didalam bak perawatan selama
3. Setelah perendaman benda uji dikeluarkan, tepatnya benda uji berumur 28
hari dan seluruh permukaan benda uji dilap guna menghindari air yang
berlebihan.
4. Maka benda uji tersebut ditimbang kembali untuk memperoleh masa basah
benda uji (mb) tersebut.
5. Kemudian dihitung densitasnya dengan menggunakan rumus 2.3:
ρ = Vb Mk
( 2.3 )
Dimana;
ρ = densitas (gr/cm³) Mk = massa kering (gram)
Vb = Volume benda uji (cm³) ( Lawrence H.Van Vlack, l989 )
6. Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji yang lain.
3.4.3 Prosedur Pengujian Porositas
Pengujian porositas dilakukan untuk mengetahui besarnya kadar porositas
yang terdapat pada benda uji. Semakin banyak porositas yang terdapat pada benda
uji maka semakin rendah kekuatannya,begitu pula sebaliknya. Pengujian porositas
menggunakan benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 5cm x 5cm x 5cm.
Pengujian porositas dilakukan pada mortar uji densitas. Sehingga pengujian
porositas dapat langsung bersamaan dengan densitas. Pengujian porositas
dilakukan pada saat mortar berumur 28 hari.
Adapun prosedur pengujian adalah sebagai berikut :
1. Benda uji pada umur 27 hari diambil dari ruang perawatan dan
ditimbang guna mengambil masa kering.
2. Kemudian benda uji dilakukan perendaman di dalam bak perawatan
selama 24 jam.
3. Setelah perendaman selama 24 jam benda uji dikeluarkan dan dilap
seluruh permukaan benda uji guna mengindari air yang berlebihan.
4. Benda uji tersebut ditimbang kembali untuk memperoleh masa basah
dari benda uji.
Porositas mortar dapat diperoleh dengan menggunakan rumus :
Porositas = x 1 x100%
V m m
air b
k b
ρ −
Dimana :
mb = Berat benda uji dalam keadaan basah (gr)
mk = Berat benda uji dalam keadaan kering (gr)
Vb = Volume benda uji (cm3)
air
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. ANALISA DATA
4.1.1. Pengujian Kuat Tekan Mortar
Pengujian kuat tekan mortar dilakukkan dengan menggunakan alat Mesin
Compressor (Compressor Mechine). Kuat tekan mortar dapat diperoleh dengan
menggunakan rumus :
Data hasil pengujian kekuatan tekan mortar yang dicampur dengan abu
jerami padi sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukkan, tertera pada tabel 4.1
berikut ini :
B1
Gambar. 4.1.1 Grafik pengujian kuat tekan mortar terhadap penambahan abu jerami padi
0
Dari grafik 4.1. 1 dapat dilihat bahwa kuat tekan mortar normal
tanpa campuran abu jerami padi adalah sebesar 28,00 MPa, sedangkan
untuk kuat tekan rata-rata mortar yang dicampur dengan abu jerami padi
sebesar 5 %, 10 %, 15 %, 20 % dan 25 % berturut-turut adalah 28,27MPa,
28,40MPa, 28,67MPa, 8,933MPa dan 4,27MPa. Dari grafik terlihat juga
bahwa kekuatan mortar semakin meningkat jika kadar campuran abu
jerami berkisar 5 % - 15 % dari jumlah semen. Sedangkan pencampuran
penggunaan campuran abu jerami padi dengan kadar 15 % merupakan
kadar campuran optimum pada campuran ini. Jika digunakan campuran
abu jerami padi melebihi kadar tersebut maka akan menurunkan kekuatan
mortar. Penurunan ini diperkirakan disebabkan oleh semakin
berkurangnya pori – pori yang terdapat pada mortar, pori – pori pada
mortar semakin berkurang karena diisi oleh serbuk – serbuk halus abu
jerami padi yang mengakibatkam mortar lebih padat.
4.1.2. Pengujian Kuat Tarik Mortar
Pengujian kuat tarik mortar dilakukkan dengan menggunakan alat Mesin
Uji Tarik (Tensile Test Machine). Kuat tarik mortar dapat diperoleh dengan
menggunakan rumus :
Data hasil pengujian kekuatan tarik mortar yang dicampur dengan abu
jerami padi sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukkan, tertera pada tabel
4.1.2 berikut ini :
Tabel 4.1.2 Data pengujian kuat tarik
10 2,6
Gambar. 4.1.2 Grafik pengujian kuat tarik mortar terhadap penambahan abu jerami padi
0
Dari grafik 4.1. 2 dapat dilihat bahwa kuat tarik mortar normal tanpa
campuran abu jerami padi adalah sebesar 2.24 MPa, sedangkan untuk kuat tarik
rata-rata mortar yang dicampur dengan abu jerami padi sebesar 5 %, 10 %, 15 %,
20 % dan 25 % berturut-turut adalah 2.31MPa, 2.48MPa, 2.72MPa, 2.10MPa dan
1.172MPa. Dari grafik terlihat juga bahwa kuat tarik mortar semakin meningkat
jika kadar campuran abu jerami berkisar 5 % - 15 % dari jumlah semen.
Sedangkan pencampuran lebih dari 15% akan mengurangi kuat tekan mortar.
Dengan demikian penggunaan campuran abu jerami padi dengan kadar 15 %
merupakan kadar campuran optimum pada campuran ini. Jika digunakan
campuran abu jerami padi melebihi kadar tersebut maka akan menurunkan kuat
tarik mortar. Penurunan ini diperkirakan disebabkan oleh semakin berkurangnya
pori – pori yang terdapat pada mortar, pori – pori pada mortar semakin berkurang
karena diisi oleh serbuk – serbuk halus abu jerami padi yang mengakibatkam
4.1.3 Pengujian Densitas
Kerapatan massa atau densitas adalah perbandingan antara massa benda uji
dengan volumenya. Dalam pengujian ini mortar yang sudah mengalami
pengeringan selama 27 hari ditimbang dengan maksud mendapatkan massa kering
dari mortar (mk) setelah itu mortar direndam selama 24 jam untuk memperoleh
massa basah mortar (mb), namun dalam hal ini mortar dilap terlebih dahulu agar
basah daripada mortar tidak berlebihan. Pengujian densitas mortar dilakukan pada
sampel berbentuk kubus dengan ukuran 5cm x 5cm x 5cm.
Besarnya densitas dapat diperoleh dengan rumus:
ρ =
Dimana Volume kubus adalah:
Vb = s x s x s
Data hasil pengujian densitas mortar yang dicampur dengan abu jerami
padi sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukkan, tertera pada tabel 4.1.3
berikut ini :
B1
Gambar. 4.1.3 Grafik pengujian densitas mortar terhadap penambahan abu jerami padi
Dari grafik 4.1. 3 dapat dilihat bahwa densitas mortar normal tanpa
campuran abu jerami padi adalah sebesar 2,280 (gr/cm³), sedangkan untuk
densitas rata-rata mortar yang dicampur dengan abu jerami padi sebesar 5 %, 10
%, 15 %, 20 % dan 25 % berturut-turut adalah 2,32(gr/cm³), 2,33(gr/cm³),
2,39(gr/cm³), 2,30(gr/cm³)dan 2,25(gr/cm³). Dari grafik terlihat juga bahwa
densitas mortar semakin meningkat jika kadar campuran abu jerami berkisar 5 % -
15 % dari jumlah semen. Sedangkan pencampuran lebih dari 15% akan
mengurangi densitas mortar. Dengan demikian penggunaan campuran abu jerami
Jika digunakan campuran abu jerami padi melebihi kadar tersebut maka akan
menurunkan densitas mortar. Hal ini berhubungan erat dengan hasil uji kuat
tekannya semakin tinggi kuat tekan maka densitasnya semakin tinggi dan jika kuat
tekan rendah maka densitas juga rendah.
4.1.4. Pengujian Porositas
Pengujian porositas dilakukan setelah mortar mengalami massa
pengeringan selama 28 hari kemudian direndam selama 24 jam. Rumus untuk
menentukan porositas adalah sebagai berikut :
Porositas (%) = X X 100 %
Data hasil pengujian porositas mortar yang dicampur dengan abu jerami
padi sesuai dengan hasil penelitian yang telah dilakukkan, tertera pada tabel 4.1.4
berikut ini :
Tabel 4.1.4 data pengujian porositas
B1
Gambar. 4.1.4 Grafik pengujian porositas mortar terhadap penambahan abu jerami padi
0
Dari grafik 4.1.4 dapat dilihat porositas mortar dengan variasi campuran
abu jerami padi sebanyak 0% ( mortar normal ) yaitu sebesar 6,93%. Apabila
dibandingkan dengan mortar berikutnya yaitu dengan penggunaan campuran abu
jerami padi, porositasnya turun secara linier sampai variasi campuran abu jerami
padi 15% dan meningkat pada campuran abu jerami padi 20% dan 25%. Porositas
dari variasi campuran abu jerami padi yakni: variasi campuran abu jerami padi
sebesar 5% porositasnya 4,27%, variasi campuran abu jerami padi sebesar 10%
sebesar 20% porositasnya 3,07%, dan variasi campuran abu jerami padi sebesar
25% porositasnya 4,80%.
Jadi dapat kita simpulkan bahwa porositas terendah atau minimum didapat
pada mortar yang menggunakan variasi campuran abu jerami padi sebanyak 10%
dan 15%.
Porositas erat hubungannya dengan densitas, dimana hubungan antara
densitas dan porositas berbanding terbalik. Artinya semakin tinggi densitas maka
porositasnya rendah sebaliknya semakin rendah densitas maka porositasnya
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1Kesimpulan
Dari penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
1. Dengan peningkatan variasi abu jerami padi dalam campuran 0% – 15%
kelihatan kuat tekannya bertambah dan kekuatan tekan optimal pada
campuran abu jerami padi 15% tetapi pada variasi campuran abu jerami
padi 20 % dan 25% kuat tekannya menurun secara linier disebabkan oleh
semakin berkurangnya pori – pori yang terdapat pada mortar, pori – pori
pada mortar semakin berkurang karena diisi oleh serbuk – serbuk halus
abu jerami padi yang mengakibatkam mortar lebih padat.
2. Kuat tarik mortar meningkat pada variasi campuran abu jerami padi dari
0% sampai dengan 15 % tetapi pada variasi campuran abu jerami padi
20% dan 25% menurun secara linier disebabkan oleh semakin
berkurangnya pori – pori yang terdapat pada mortar, pori – pori pada
mortar semakin berkurang karena diisi oleh serbuk – serbuk halus abu
jerami padi yang mengakibatkam mortar lebih padat.
3. Densitas mortar meningkat pada variasi campuran abu jerami padi dari 0%
sampai dengan 15% akan tetapi pada campuran abu jerami padi 20% dan
25% akan menurun. Densitas optimal pada campuran abu jerami padi
15%.
4. Porositas mortar menurun, seiring dengan peningkatan variasi campuran
abu jerami padi. Porositas y bagus terdapat pada variasi campuran abu
jerami padi 10% dan 15%. Hal ini berkaitan dengan densitas, Semakin
tinggi densitas maka porositas semakin rendah dan sebaliknya semakin
5.2 Saran
1. Diharapkan peneliti selanjutnya melakukan penelitian terhadap mortar
yang dicampur dengan abu jerami padi.
2. Agar peneliti berikutnya khususnya pada waktu pencetakan sebaiknya
perojokan diperhatikan agar mortar yang dicetak tidak berongga.
3. Agar peneliti berikutnya membuat mortar yang dicampur dengan abu
DAFTAR PUSTAKA
Abdul Rais, 2007, Tesis; Pengaruh Air Payau Terhadap Beton yang memakai
Semen Padang di Kota Padang Sumatera Barat, Sekolah Pasca Sarjana
UniversitasSumatera Utara, Medan.
Chu Wang kia, Charles, R.Salmo, 1994, Desain Beton Bertulang, Jilid I, Edisi
Keempat, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Daryanto, 1994, Pengetahuan Tekhnik Bangunan, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta.
Dipohusodo, 1996, Struktur Beton Bertulang, Penerbit Gramedia Pustaka Utama,
Jakarta.
Edward G.Nawy, 1998, Beton Bertulang, Penerbit PT. Refika Aditama, Bandung.
George Winter, 1993, Perencanaan Struiktur Beton Bertulang, Penerbit PT.
Pradnya Paramita, PT. Pradnya Paramita,Jakarta.
Husin, AA., 2003, Pemanfaatan Limbah Untuk Bahan Bangunan,
http:www.Kimpraswil.go.id/balitbang/Puskim/10/8/2008.
Mulyono Tri, (2005), Teknologi Beton, Penerbit Andi,Yogyakarta.
Murdock JL, Brook KM, Stephanus Hendarto, 1981, Bahan dan Praktek Beton,
Edisi keempat Erlangga.
Samekto, Wuryati dan Candra Rahmadiyanto, 2001, Teknologi Beton, Penerbit
Kanisius,Yogyakarta.
SNI, 1993, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, Revisi SNI
032834-1993, Departemen Pemukiman dan Pengembangan Wilayah,
Jakarta.
Surdia, T dan Saito, S., 1995, Pengetahuan Bahan Teknik, Penerbit PT Pradny
Paramita,Jakarta.
Van, Vlack Lawrence,1989, Elemen Material Science and Engineering.
Wisnu Wijanarko, 2008, Inovasi Beton Ringan, http://Konstruksiwisnuwijanarko,
Blogspot.com/2008/07/inovasi-beton-Ringan_10.html
Wuwungan, N, (1993), Mengenal Tanaman Padi penerbit Tiga empat, Surakarta
http:/
LAMPIRAN I
PERHITUNGAN PERBANDINGAN SAMPEL 1. Perbandingan Massa Untuk Mortar Normal
Semen : Pasir : Air = 1 : 2,75 : 0,5
Dik :
Semen = 54,167 gram
Pasir = 2,75 x 54,167 gram
= 148,958 gram
Air = 0,5 x 54,167 gram
= 27,083 gram
2. Perbandingan Massa Mortar dengan menambahkan 5 % Abu jerami Padi
Abu jerami padi = 54,167gram
100 5
×
= 1,625 gram
Semen = 54,167 gram – 1,625 gram
= 52,542 gram
Pasir = 2,75 x 54,167 gram
= 148,958 gram
Air = 0,5 x 54,167 gram
= 27,083 gram
3. Perbandingan Massa Mortar dengan menambahkan 10 % Abu jerami Padi
Abu jerami padi = 54,167gram
100 10
×
= 3,250 gram
Semen = 54,167 gram – 3,250 gram
= 50,917 gram
Pasir = 2,75 x 54,167 gram
= 148,958 gram
Air = 0,5 x 54,167 gram
= 27,083 gram
4. Perbandingan Massa Mortar dengan menambahkan 15% Abu jerami padi
Abu jerami padi = gram
= 4,875 gram
Semen = 54,167 gram – 4,875 gram
= 49,292 gram
Pasir = 2,75 x 54,167 gram
= 148,958 gram
Air = 0,5 x 54,167 gram
5. Perbandingan Massa Mortar dengan menambahkan 20 % Abu jerami padi
Abu jerami padi = 54,167gram
100 20
×
= 6,500 gram
Semen = 54,167 gram – 6,500 gram
= 47,667 gram
Pasir = 2,75 x 54,167 gram
= 148,958 gram
Air = 0,5 x 54,167 gram
= 27,083 gram
6. Perbandingan Massa Mortar dengan menambahkan 25 % Abu jerami padi
Abu jerami padi = 54,167gram
100 25
×
= 8,125 gram
Semen = 54,167 gram – 8,125 gram
= 46,042 gram
Pasir = 2,75 x 54,167 gram
= 148,958 gram
Air = 0,5 x 54,167 gram
LAMPIRAN 2 I. Perhitungan kuat tekan
Contoh perhitungan pengujian kuat tekan sebagai berikut :
Kuat tekan mortar
Gaya beban maksimum (F) = 70 kN
Kuat tekan mortar
Gaya beban maksimum (F) = 68 kN
Kuat tekan mortar
`
Luas permukaan (A) = 5 cm x 5cm = 25 cm2
= 0,0025 m2
Maka :
=
2
0025 , 0
72000
m N =
= 28,80 Mpa
Untuk perhitungan kuat tekan rata-rata :
=
(
)
3 80 , 28 20 , 27 00 ,
28 + + MPa
II. Perhitungan Kuat Tarik
Contoh perhitungan pengujian kuat tarik sebagai berikut :
Kuat tarik mortar
Gaya beban maksimum (F) = 1525 N
Kuat tarik mortar
Gaya beban maksimum (F) = 1425 N
Kuat tarik mortar
Untuk perhitungan kuat tarik rata-rata :
=
(
)
3 58 , 2 03 , 2 09 ,
2 + + MPa
III. Pengujian Densitas
Densitas dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
ρ =
Vb Mk
Karena sampel berbentuk kubus berukuran 5cm x 5cm x 5cm maka: Volume dari benda uji tersebut adalah:
Vb = s x s x s Untuk perhitungan densitas rata-rata:
=
(
)
(
/ 3 ))
IV. Perhitungan Porositas
Contoh perhitungan pengujian porositas sebagai berikut :
Porositas
Massa basah (mb) = 289 gr
Massa kering (mk) = 285 gr
Volume benda (Vb) = 125 cm3
Maka :
Untuk perhitungan penyerapan air rata-rata :
LAMPIRAN III
Gambar : Jerami padi Gambar : Abu jerami padi
Gambar : Cetakan kubus Gambar : cetakan Breqquitte
Gambar : jangka sorong Gambar : Timbangan Hemel
Hemead Heatforshire, England.
Serial No 4582
Gambar : Sampel Uji Kuat Tarik Gambar : Sampel Uji Kuat Tekan
Gambar :Mesin uji tarik (Tensile test) Gambar : Mesin kompresor
A Macklon Smith LTD serial No.T7223/70 (Compresor machine)
A Macklon – Smith LTD
serial No. 125760.7
