ABSTRACT
THE INFLUENCES OF PAVING BLOCK SHAPE VARIATION ON PAVING BLOCK WITH FLY ASH AS THE SUBSTITUTE OF
A NUMBER OF STACK MATERIALS
By
TOMMY KHARIZMA HUSEIN
The science’s development affects the improvement in construction field, for instance paving block development. Nowadays, there is a high demand of paving block with many different variations. Fly ash, which has an inexpensive selling price, is an industrial waste that the amount of it is accumulated continuously. The objectives of this research are to find out the volume weight of paving block, the optimum amount of fly ash, the optimum shape variation, and the water absorption value of paving block.
The object of this research was the three paving block variations, which were Trihex, Unipave, and Classic Type. The paving block used the mixture of fly ash which had the amount of 0%, 10%, and 20% from its stack material total weight. The amount of paving block’s experimental object was 54 and the experiment of
Based on the research, it can be concluded that (1) volume weight of paving block is affected by the compression in the making of testing object; (2) the optimum amount of fly ash is 20% from the paving block’s total volume, while the addition of 10% can decrease its compressive power; (3) the optimum shape variation of the form is the Classic Type which is capable of holding the load up to 289,8963 kg/cm2, the larger volume of paving block, the higher compressing strength of paving block; (4) the higher amount of fly ash, the lower its water absorption.
Key words: fly ash, paving block, volume weight, compressive power, water absorption
ABSTRAK
PENGARUH VARIASI BENTUK PAVING BLOCK PADA PAVING BLOCK BER-FLY ASH SEBAGAI PENGGANTI SEJUMLAH BAHAN SUSUN
Oleh
TOMMY KHARIZMA HUSEIN
Ilmu pengetahuan yang semakin berkembang berpengaruh terhadap kemajuan di bidang pembangunan diantaranya adalah paving block. Dewasa ini banyak permintaan untuk paving block dengan berbagai bentuk variasi. Fly ash yang memiliki harga jual yang murah merupakan limbah industri yang jumlahnya terakumulasi terus menerus. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui berat volume paving block, mengetahui pengaruh kadar fly ash paling optimal pada paving block, mengetahui variasi bentuk paling optimal pada paving block
serta nilai penyerapan air pada paving block.
Obyek dalam penelitian ini adalah paving block dengan tiga variasi bentuk yaitu berbentuk tiga berlian (Trihex Type), cacing (Unipave Type) dan bunga (Classic Type). Paving block menggunakan campuran fly ash dengan kadar fly ash
sebanyak 0%, 10% dan 20% dari berat total bahan susun. Benda uji paving block
berjumlah 54 buah dan pengujian kuat tekan dilakukan setelah paving block
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan: (1) berat volume paving block
dipengaruhi oleh pemadatan saat pembuatan benda uji; (2) pengaruh kadar fly ash
paling optimal adalah sebanyak 20% dari total volume paving block, sedangkan penambahan sebesar 10% dapat menurunkan kuat tekannya; (3) variasi bentuk paling optimal terdapat pada tipe bunga (Classic Type) yang dapat menahan beban hingga 289,8963 kg/cm2, semakin besar volume paving block maka akan semakin tinggi kuat tekan paving block tersebut; (4) semakin tinggi kadar fly ash maka akan semakin rendah daya serap airnya.
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Tommy Kharizma Husein dilahirkan di Bandar Lampung, pada tanggal 9 Agustus 1992. Penulis merupakan anak pertama dari pasangan Bapak Fauzi Effendi S.T., M.T. dan Ibu Gusnawati.
Penulis menempuh pendidikan dasar di SD Negeri 2 Palapa Bandar Lampung dan diselesaikan pada tahun 2004. Pendidikan tingkat pertama ditempuh di SMP Negeri 4 Bandar Lampung yang diselesaikan pada tahun 2007. Kemudian melanjutkan pendidikan tingkat atas di SMA Negeri 9 Bandar Lampung yang diselesaikan pada tahun 2010.
SANWACANA
Puji Syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan hidayah-Nya skripsi ini dapat diselesaikan.
Skripsi dengan judul “Pengaruh Variasi Bentuk Paving Block pada Paving block
Ber-Fly Ash sebagai Pengganti Sejumlah Bahan Susun” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Sipil di Universitas Lampung.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Drs. Suharno, M.Sc., Ph.D
.,
selaku Dekan Fakultas Teknik,Universitas Lampung;
2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung;
3. Bapak Ir. Eddy Purwanto, M.T., selaku Pembimbing Utama terima kasih atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran dan kritik dalam proses penyelesaian skripsi ini;
4. Ibu Ir. Laksmi Irianti, M.T., selaku Pembimbing Kedua terima kasih atas kesediaannya dalam memberikan bimbingan, saran dan kritik dalam proses penyelesaian skripsi ini;
6. Ibu Yuda Romdania, S.T., M.T., selaku Pembimbing Akademik yang telah membimbing Penulis dengan sangat baik dan bijak sejak awal masuk perkuliahan;
7. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Sipil yang telah membimbing dan memberikan ilmu yang bermanfaat;
8. Bapak dan Ibu Staf Administrasi Fakultas Teknik Unila yang telah membantu Penulis dalam mengurus administrasi selama perkuliahan;
9. Papaku tersayang, Fauzi Effendi S.T., M.T., yang selalu memberikan semangat, doa, dukungan materi dan moril sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik;
10.Mamaku tersayang, Gusnawati yang selalu memberikan doa-doa terbaiknya, semangat, dan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik;
11.Kedua adikku yang aku banggakan, Shara Monarizka dan Triyuda Kharnady yang telah memberikan doanya, dukungan, semangat, sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik;
12.Inas Liana Ria, partner penelitian skripsi yang telah banyak membantu Penulis selama melaksanakan penelitian di laboratorium. Terimaksih atas segala bantuan, keceriaan dan telah menjadi lebih dari sekedar partner
penelitian;
14.Teman, sahabat bahkan keluarga baru, Inas, Lita, Mei, Rifina, Adhe, Della, Yessi, Citra, Merisa, Visi, Randy, Aria, Galang, Ibeng, Azizi, Roby, Aldy dan seluruh teman seperjuangan Teknik Sipil 2010 yang telah mengisi hari-hari dengan semangat dan senantiasa menjadi inspirasi bagi penulis;
15.Sahabat sepermainan sejak SMP, SMA dan hingga sekarang, Hadi Febrianto atas dukungan moril yang telah diberikan;
16.Semua pihak terkait dalam penyusunan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Akhir kata, Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, akan tetapi sedikit harapan semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Bandar Lampung, September 2014 Penulis,
i A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Batasan Masalah ... 3
D. Tujuan Penelitian ... 4
E. Manfaat Penelitian ... 5
II. TINJAUAN PUSTAKA
D. Pelaksanaan Penelitian ... 24
E. Analisis Hasil Penelitian ... 28
F. Diagram Alir Peneliian ... 29
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengujian Sifat-sifat Fisik Material ... 30
1. Hasil Pengujian Berat Jenis ... 30
2. Hasil Pengujian Kadar Air ... 30
3. Hasil Pengujian Kadar Lumpur ... 31
4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ... 31
ii B. Berat Volume Paving Block... 31 C. Kuat Tekan Paving Block ... 33 D. Penyerapan air Paving Block ... 40
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan ... 43 B. Saran ... 45 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Sifat-sifat fisika paving block ... 7
2. Faktor koreksi kuat tekan paving block menurut ketebalannya ... 8
3. Jenis-jenis semen portland dengan sifat-sifatnya. ... 12
4. Gradasi agregat halus adukan/mortar. ... 14
5. Hasil pemeriksaan fly ash ... 22
6. Ukuran saringan pada penelitian gradasi agregat halus ... 23
7. Kebutuhan material bahan susun paving block per 1 m3... 25
8. Jumlah benda uji paving block ... 26
9. Berat volume paving block ... 32
10. Kuat tekan paving block ... 35
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin berkembang membawa pengaruh terhadap kemajuan di segala bidang terutama bidang pembangunan. Salah satu kemajuan pada bidang pembangunan adalah beton. Beton dapat diperoleh dengan cara mencampurkan semen, air, dan agregat pada perbandingan tertentu. Mortar dapat dicetak ke dalam bentuk yang bervariasi, diantaranya adalah paving block.
Paving block banyak digunakan pada rumah hunian pribadi maupun bangunan gedung. Biasanya paving block ditempatkan pada bagian halaman rumah, taman, dan tempat parkir kendaraan. Pemilik bangunan menggunakan paving block agar tercipta tempat yang bersih, indah, dan rapi. Oleh karena itu, sekarang ini banyak permintaan paving block dengan berbagai bentuk variasi.
Bentuk paving block ada beberapa macam tergantung dari cetakannya. Ada yang berbentuk balok, hexagonal, sampai berbentuk seperti bunga. Namun belum diketahui secara pasti apakah bentuk variasi dari paving block
2 sebab itu perlu dianalisis hubungan antara variasi bentuk paving block dan kuat tekannya.
Selain daripada itu, dengan semakin meluasnya penggunaan paving block
maka perlu dicari solusi agar harga jual dari produk ini terjangkau di masyarakat. Hal ini dapat dilakukan dengan penggunaan bahan tambahan yang dapat meningkatkan kualitas paving block dan banyak tersedia dengan harga yang murah. Penggunaan bahan tambahan pada campuran paving block selain diharapkan dapat meningkatkan mutu juga dapat menghemat penggunaan bahan penyusun utama seperti semen dan pasir.
Fly ash yang berasal dari sisa pembakaran batu bara merupakan limbah industri jumlahnya terakumulasi terus menerus setiap hari dalam jumlah yang sangat banyak sepanjang industri tersebut berjalan. Dengan bertambahnya jumlah limbah batu bara tersebut maka perlu suatu usaha untuk memanfaatkannya. Disamping harga jual fly ash yang sangat murah, penelitian tentang penggunaan material fly ash juga terus berkembang. Oleh karena itu, penelitian yang berupa pemanfaatan limbah fly ash sebagai pengganti sejumlah bahan susun pada paving block dengan berbagai variasi bentuk diharapkan dapat memberikan manfaat dan solusi pembangunan dimasa yang akan datang.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas perlu dilakukan penelitian berupa bentuk variasi
3
C. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Fly ash yang digunakan berasal dari limbah hasil pembakaran batu bara di PT. Great Giant Pineapple Lampung Tengah.
2. Adukan menggunakan Semen Baturaja, agregat halus berupa pasir dan abu batu. Pasir berasal dari daerah Gunung Sugih Lampung Tengah. Abu batu berasal dari Bandar Lampung.
3. Kadar fly ash sebagai pengganti sejumlah bahan susun sebanyak 0%, 10% dan 20%. Perbandingan berat semen terhadap pasir dan abu batu adalah 1:3, perbandingan berat pasir dan abu batu sebesar 1:1, sehingga perbandingan bahan susun paving block untuk campuran 1:3 adalah sebagai berikut:
a. S : P : A : F = 1 : 1,5 : 1,5 : 0 (kadar fly ash 0%) b. S : P : A : F = 1 : 1,5 : 1,5 : 0,44 (kadar fly ash 10%) c. S : P : A : F = 1 : 1,5 : 1,5 : 1 (kadar fly ash 20%)
4. Variasi bentuk paving block yang digunakan adalah paving block
berbentuk sebagai berikut:
a. Trihex Type (tipe tiga berlian), sisi 6 cm, tebal 6 cm
4 b. Unipave Type (tipe cacing), panjang 23 cm, lebar 11,5 cm, tebal 6
cm
Gambar 2. Paving block unipave type
c. Classic Type (tipe bunga), luas alas 293,7832 cm2, tebal 6 cm.
Gambar 3. Paving block classic type
5. Pengujian kuat tekan umur 14 hari dan umur 28 hari.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui berat volume dari masing-masing variasi bentuk
paving block
5 3. Untuk mengetahui variasi bentuk paling optimal pada paving block yang menggunakan fly ash sebagai pengganti sejumlah bahan susun terhadap kuat tekan paving block.
4. Untuk mengetahui persentase penyerapan air pada paving block.
E. Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini dapat diambil manfaat antara lain:
1. Sebagai bahan informasi perencana dan pelaksana bangunan teknik sipil sehingga bermanfaat bagi perkembangan teknologi bahan bangunan yang secara langsung berdampak positif terhadap kegiatan industri konstruksi di Indonesia.
2. Mengembangkan pengetahuan dan pemakaian material yang berasal dari limbah industri sebagai pengganti material penyusun utama campuran
paving block untuk pekerjaan sipil.
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Paving block
Bata beton (paving block) adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton itu. Bata beton dapat berwarna seperti warna aslinya atau diberi zat warna pada komposisinya yang digunakan untuk halaman baik di dalam maupun di luar bangunan. (SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block dalam SNI 03-0691-1996 adalah sebagai berikut: 1. Sifat tampak paving block harus mempunyai permukaan yang rata.
Tidak terdapat retak-retak dan cacat, bagian sudut dan rusuknya tidak mudah dipecahkan dengan kekuatan jari tangan.
2. Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm dengan toleransi ± 8%.
7
Tabel 1. Sifat-sifat fisika paving block
Mutu
a. paving block mutu A digunakan untuk jalan
b. paving block mutu B digunakan untuk peralatan parkir c. paving block mutu C digunakan untuk pejalan kaki
d. paving block mutu D digunakan untuk taman dan penggunaan lain. 4. Paving block apabila diuji dengan natrium sulfat tidak boleh cacat, dan
kehilangan berat yang diperkenankan maksimum 1%.
Sedangkan syarat mutu paving block menurut British Standard 6717-1:1993
tentang Manufacturing Specification for Precast Concrete Paving Block
adalah sebagai berikut:
1. Paving block sebaiknya memiliki ketebalan tidak kurang dari 60 cm. Untuk paving block type R (tipe persegi panjang) sebaiknya memiliki panjang 200 mm dan lebar 100 mm. Sedangkan untuk paving block tipe S (tipe cacing) bentuk apapun dari tipe ini harus memiliki panjang garis 295 mm.
8 3. Tali air yang terdapat di sekitar badan paving block sebaiknya
mempunyai lebar tidak lebih dari 7 mm.
4. Maksimum penyimpangan dimensi yang diizinkan pada paving block
yaitu, panjang ± 2 mm, lebar ± 2 mm, dan tebal ± 3 mm.
5. Faktor koreksi kuat tekan pada paving block menurut ketebalannya terdapat dalam Tabel 2 berikut:
Tabel 2. Faktor koreksi kuat tekan paving block menurut ketebalannya
Ketebalan Paving Block (mm)
Faktor Koreksi Paving Block
Datar
Paving Block Bertali Air
60 atau 65 1,00 1,06
80 1,12 1,18
100 1,18 1,24
Sumber : British Standard 6717-1:1993
Adapun bentuk-bentuk paving block yang biasa tersedia dipasaran antara lain sebagai berikut:
1. Trihex type (tipe tiga berlian)
9 2. Hexagon type (tipe heksagonal)
Gambar 5. Paving block hexagon type
3. Hexantik (tipe heksagonal dengan tambahan ukiran heksagonal ditengahnya)
Gambar 6. Paving block hexantik type
4. Unipave type (tipe cacing)
10 5. Classic type (tipe bunga)
Gambar 8. Paving block classic type
6. Truepave type (tipe persegi panjang)
Gambar 9. Paving block truepave type
(http://www.toentang-gallery.com/2012/06/macam-macam-model-dan-tipe-paving-block.html)
B. Semen
11
Ada dua macam semen, yaitu semen hidraulis dan semen non-hidraulis. Semen non-hidraulis adalah semen (perekat) yang dapat mengeras tetapi tidak stabil dalam air. Semen hidraulis adalah semen yang akan mengeras bila bereaksi dengan air, tahan terhadap air (water resistance) dan stabil di dalam air setelah mengeras.
Untuk membuat 1 ton semen portland, diperlukan bahan dasar kurang lebih: 1. 1,3 ton batu kapur (linestone) / kapur (chalk) : CaCo3
2. 0,3 ton pasir silika / tanah liat : SiO2 & Al2O3 3. 0,03 ton pasir / kerak besi : Fe2O3
4. 0,04 ton gypsum : CaSO4.H2O
Batu kapur meliputi jenis batuan karbonat yang terutama mengandung kalsium, kadang sedikit magnesium. Marls (campuran dari tanah liat, pasir dan batu kapur dengan proposi yang bervariasi, sering terdapat pecahan kulit kerang) dan batuan yang berasal dari tanaman dan binatang. Tanah liat dan shale (batuan sedimen yang memiliki tekstur yang halus dengan ukuran butir 1/16 hingga 1/256 milimeter) harus ditambahkan bila alumina dan silika yang ada dalam batu kapur masih belum memadai jumlahnya.
12
Tabel 3. Jenis-jenis semen portland dengan sifat-sifatnya.
Tipe Semen
Sifat Pemakaian
Kadar senyawa (%) Kehalusan blaine
Sumber : Nugraha, P dan Antoni, 2007
1. Tipe I adalah semen portland untuk tujuan umum. Jenis ini paling banyak diproduksi karena digunakan untuk hampir semua jenis konstruksi.
2. Tipe II adalah semen porland modifikasi, adalah tipe yang sifatnya setengah tipe IV dan setengah tipe V (moderat). Belakangan lebih banyak diproduksi sebagai pengganti tipe IV.
3. Tipe III adalah semen porland dengan kekuatan awal tinggi. Kekuatan 28 hari umumnya dapat dicapai dalam 1 minggu. Semen jenis ini umum dipakai ketika harus dibongkar secepat mungkin atau ketika struktur harus dapat cepat dipakai.
13
5. Tipe V adalah semen porland tahan sulfat, yang dipakai untuk menghadapi aksi sulfat yang ganas. Umumnya dipakai di daerah dimana tanah atau airnya memiliki kandungan sulfat yang tinggi. (Nugraha, P dan Antoni, 2007)
Selain tipe semen diatas, semen yang banyak dijual dipasaran adalah semen PCC (Portland Composite Cement). Menurut SNI 15-7064-2004 semen portland komposit adalah bahan pengikat hidrolis hasil penggilingan bersama-sama terak semen portland dan gips dengan satu atau lebih bahan anorganik, atau hasil pencampuran antara bubuk semen portland dengan bubuk bahan anorganik lain. Bahan anorganik tersebut antara lain terak tanur tinggi (blast furnace slag), pozolan, senyawa silikat, batu kapur, dengan kadar total bahan anorganik 6% - 35 % dari massa semen portland komposit.
Semen portland komposit dapat digunakan untuk konstruksi umum seperti pekerjaan beton, pasangan bata, selokan, jalan, pagar dinding dan pembuatan elemen bangunan khusus seperti beton pracetak, beton pratekan, panel beton, bata beton (paving block) dan sebagainya.
C. Agregat halus
14
yang ditetapkan dengan batasan ukuran agregat halus yang dapat dilihat pada Tabel 4 berikut:
Tabel 4. Gradasi agregat halus untuk adukan/mortar
Saringan Persen lolos (%)
No. Diameter (mm) Pasir alam Pasir olahan
Unsur perusak yang terkandung dalam agregat halus dibatasi sebagai berikut:
1. Partikel yang mudah pecah maksimum 1,0 % 2. Tidak mengandung zat organik
3. Partikel ringan yang terapung pada cairan dengan berat jenis 2,0 maksimum 0,5 %
4. Kadar lumpur maksimum 5 %
5. Bebas dari kotoran. (SNI 03-6820-2002)
D. Air
15
jumlah air yang diperlukan untuk hidrasi secara teoritis adalah 35% - 37% dari berat semen. (Nugraha, P dan Antoni, 2007)
Air yang digunakan harus bersih dan bebas dari bahan-bahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik, atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap paving block. Air juga tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan. (SNI 03-2847-2002)
Air yang mengandung kotoran yang cukup banyak akan menggangu proses pengerasan atau ketahanan pada paving block. Kandungan kurang dari 1000 ppm (parts per million) masih diperbolehkan meskipun konsentrasi lebih dari 200 ppm sebaiknya dihindari. (Nugraha, P dan Antoni, 2007)
E. Fly ash
Fly ash (abu terbang) adalah material yang berasal dari sisa pembakaran batu bara yang tidak terpakai. Pembakaran batu bara kebanyakan digunakan pada pembangkit listrik tenaga uap. Produk limbah dari PLTU tersebut mencapai 1 juta ton per tahun.
Fly ash juga dihasilkan oleh pabrik kertas maupun pabrik kimia. Sekitar 75 - 90% abu yang keluar dari cerobong asap dapat ditangkap oleh sistem elektrostatik precipitator. Sisa yang lain didapat dari dasar tungku (disebut
16
Sebagian besar komposisi kimia dari abu terbang tergantung tipe batu bara. Menurut ASTM C618-86, terdapat dua jenis abu terbang, Kelas F dan kelas C. Kelas F dihasilkan dari pembakaran batu bara jenis antrasit dan bituminous, sedangkan kelas C dari batu bara jenis lignite dan subtituminous. Kelas C memiliki kadar kapur tinggi. Fly ash dapat dibedakan menjadi 3 jenis (ACI Manual of Concrete Practice 1993 Parts 1 226.3R-3), yaitu:
1. Kelas C
Fly ash yang mengandung CaO di atas 10% yang dihasilkan dari pembakaran lignite atau sub-bitumen batu bara (batu bara muda).
a. Kadar (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) > 50%. b. Kadar CaO mencapai 10%.
Dalam campuran beton digunakan sebanyak 15% - 35 % dari total berat binder.
2. Kelas F
Fly ash yang mengandung CaO lebih kecil dari 10% yang dihasilkan dari pembakaran anthracite atau bitumen batu bara.
a. Kadar (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) > 70%. b. Kadar CaO < 10%.
Dalam campuran beton digunakan sebanyak 15% - 25 % dari total berat binder.
3. Kelas N
17
yang mana biasa diproses melalui pembakaran atau tidak melalui proses pembakaran. Selain itu juga mempunyai sifat pozzolan yang baik. (Nugraha, P dan Antoni, 2007)
Keuntungan pemakaian fly ash pada beton antara lain:
a. Beton akan lebih kedap air karena kapur bebas yang dilepas pada proses hidrasi akan terikat oleh silikat dan alumina aktif yang terkandung di dalam fly ash dan menambah pembentukan silika gel yang beribah menjadi kalsium silikat hidrat (CSH) yang akan menutupi pori-pori yang terbentuk sebagai akibat dibebaskannya Ca(OH)2
b. Mempermudah pengerjaan beton karena beton lebih plastis
c. Mengurangi jumlah air yang digunakan (fas), sehingga kekuatan beton meningkat
d. Menurunkan panas hidrasi yang terjadi, sehingga dapat mencegah terjadinya retak
e. Relatif dapat menghemat biaya karena mengurangi pemakaian semen. (Hidayat, 1993 dalam Fitriani, D.R., 2010)
Penggunaan fly ash dalam adukan beton segar dapat mengurangi terjadinya
18
Kelemahan pemakaian fly ash pada beton antara lain:
a. Pemakaian fly ash kurang baik untuk pengerjaan beton yang memerlukan waktu pengerasan dan kekuatan awal yang tinggi, karena proses pengerasan dan penambahan kekuatan beton agak lambat akibat dari lambatnya reaksi pozzolan dari fly ash
b. Pengendalian mutu harus sering dilakukan karena mutu fly ash sangat tergantung pada proses pembakaran (suhu) serta jenis batubaranya. (Husin, 1998 dalam Fitriani, D.R., 2010)
F. Kuat Tekan
Kekuatan tekan merupakan salah satu kinerja utama pada paving block. Kuat tekan adalah kemampuan untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Contoh uji yang telah siap, ditekan hingga hancur dengan mesin penekan yang dapat diatur kecepatannya. Kecepatan penekanan, dari mulai pemberian beban sampai contoh uji hancur, diatur dalam waktu 1 atau 2 menit. Arah penekanan pada contoh uji disesuaikan dengan arah tekanan beban didalam pemakaiannya. Kuat tekan rata-rata dari contoh bata beton (paving block) dihitung dari jumlah kuat tekan dibagi jumlah contoh uji. (SNI 03-0691-1996)
Kuat tekan dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Kuat tekan =
Keterangan :
P = Beban tekan (N)
19
G. Penyerapan Air
Daya serap air adalah persentase berat air yang mampu diserap oleh suatu agregat jika direndam dalam air. Pori dalam butir agregat mempunyai ukuran dengan variasi cukup besar. Pori-pori tersebar di seluruh butiran, beberapa merupakan pori-pori yang tertutup dalam materi, beberapa yang lain terbukaterhadap permukaan butiran. Beberapa jenis agragat yang sering dipakai mempunyai volume pori tertutup sekitar 0 % sampai 20 % dari volume butirnya. (Tjokrodimulyo, 1996)
Pengujian penyerapan air berdasarkan SNI 03-0691-1996 tentang bata beton (paving block) dilakukan dengan cara merendam benda uji dalam keadaan utuh kedalam air hingga jenuh (24 jam) dan ditimbang beratnya dalam keadaan basah. Kemudian dikeringkan dalam dapur pengering selama kurang lebih 24 jam pada suhu kurang lebih 105º C yang selanjutnya ditimbang kembali berat keringnya. Nilai persentase penyerapan air pada
paving block dapat dihitung dengan cara sebagai berikut.
Penyerapan air =
x
100%Keterangan :
20
III. METODE PENELITIAN
A. Umum
Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Struktur Bahan dan Konstruksi Fakultas Teknik Universitas Lampung. Obyek dalam penelitian ini adalah paving block dengan tiga variasi bentuk yaitu berbentuk tiga berlian (Trihex Type), cacing (Unipave Type) dan bunga (Classic Type). Bentuk-bentuk serta ukuran paving block tersebut dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Gambar 10. Variasi bentuk paving block
Paving block dalam penelitian ini menggunakan campuran fly ash sebagai pengganti sejumlah bahan susun dengan kadar fly ash 0%, 10% dan 20% dari berat total bahan susun. Sedangkan pengujian kuat tekan dilakukan setelah paving block berumur 14 hari dan 28 hari.
21
B. Material
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Semen
Penelitian ini menggunakan semen portland dengan merek dagang Semen Baturaja, yang didapatkan dari toko bahan bangunan dalam kemasan 50 kg/sak.
2. Agregat Halus
Agregat halus yang digunakan terlebih dahulu dilakukan pemeriksan terhadap berat jenis dan penyerapan, kadar lumpur, gradasi, dan berat isi. Dalam penelitian ini agregat halus yang digunakan yaitu:
a. Pasir yang digunakan berasal dari daerah Gunung Sugih Lampung Tengah.
b. Abu Batu yang digunakan berasal dari Bandar Lampung. 3. Abu Terbang (fly ash)
22 Tabel 5. Hasil pemeriksaan fly ash
No Parameter Satuan Metode Uji Hasil Uji
Sumber : Balai Riset dan Standarisasi Industri Bandar Lampung
Berdasarkan tabel di atas, kadar (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) lebih besar dari 70% dan kadar CaO kurang dari 10%. Maka dapat disimpulkan bahwa
fly ash berasal dari PT. Great Giant Pineapple Lampung Tengah merupakan fly ash kelas F. Kandungan kalsium oksida (CaO) pada fly ash kelas F adalah rendah, yaitu kurang dari 10%. CaO berasal dari pembakaran lignite atau sub-bitumen batu bara (batu bara muda).
4. Air
Air yang digunakan adalah air yang bersih, tidak mengandung lumpur, minyak dan tidak mengandung garam dan zat-zat lain yang dapat larut dan dapat merusak paving block. Air yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari Laboratorium Struktur Bahan dan Konstruksi Universitas Lampung.
C. Peralatan
23 1. Cetakan Paving Block
Cetakan yang digunakan ada tiga jenis. Cetakan berbentuk tiga berlian (Trihex Type) dengan panjang sisi 6 cm dan tebal 6 cm. Cetakan berbentuk cacing (Unipave Type) dengan panjang 23 cm dan lebar 11,5 cm dengan tebal cetakan 6 cm serta cetakan berbentuk bunga (Classic Type) dengan luas alas 293,7832 cm2 dengan tebal 6 cm.
2. Satu Set Saringan
Peralatan ini digunakan untuk mengukur gradasi agregat sehingga dapat ditentukan nilai modulus kehalusan butir agregat halus. Untuk penelitian ini gradasi agregat halus berdasarkan standar ASTM C33-78.
Tabel 6. Ukuran saringan pada penelitian gradasi agregat halus
Jenis Ukuran Saringan (mm)
Agregat Halus 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 Pan 3. Timbangan
Timbangan digunakan untuk menimbang bahan-bahan dasar pembentuk
paving block. Timbangan yang digunakan yaitu timbangan digital dengan kapasitas 30 kg dengan ketelitian 0,1 gram dan timbangan berkapasitas 150 kg dengan ketelitian 1 gram.
4. Compressing Testing Machine (CTM)
CTM merukapan alat yang digunakan untuk melakukan pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah betok silinder. Pada penelitian ini alat CTM digunakan untuk menguji kuat tekan pada paving block.
5. Mesin Pengaduk (Concrete Mixer)
24 6. Alat Bantu
Dalam proses pembuatan benda uji diperlukan beberapa alat bantu diantaranya adalah gelas ukur, mistar, sendok semen, sekop, rolley
dorong serta container.
D. Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini meliputi beberapa tahap sebagai berikut: 1. Persiapan bahan
Semua bahan yang diperlukan dalam penelitian ini dipersiapkan. Mulai dari semen, agregat halus berupa pasir dan abu batu, fly ash, dan air. 2. Pemeriksaan sifat-sifat bahan susun paving block diantaranya:
a. Berat jenis dan penyerapan agregat halus
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan berat jenis pada agregat halus untuk kondisi SSD (Surface Saturated Dry) dan untuk kondisi kering
b. Kadar lumpur agregat halus
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan kadar lumpur yang terdapat pada agregat halus. Nilai kadar lumpur yang dimiliki agregat halus ini harus kurang dari 5%
c. Gradasi agregat halus
25 d. Kadar air agregat halus
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan kadar air yang terdapat pada agregat halus sesuai dengan standar yang telah ditetapkan e. Berat volume agregat halus
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan berat isi agregat halus per satuan volume.
3. Pembuatan rencana campuran
Pada penelitian ini kadar fly ash yang digunakan sebagai pengganti sejumlah bahan susun sebanyak 0%, 10% dan 20%. Perbandingan berat semen terhadap pasir dan abu batu adalah 1:3, perbandingan berat pasir dan abu batu sebesar 1:1, sehingga didapatkan perbandingan bahan susun paving block untuk campuran 1:3 adalah sebagai berikut:
a. S : P : A : F = 1 : 1,5 : 1,5 : 0 (kadar fly ash 0%) dilihat pada Tabel 7 berikut ini.
Tabel 7. Kebutuhan Material Bahan Susun Paving Block Per 1 m3
Kadar Fly ash Semen (m3) Pasir (m3) Abu Batu (m3) Fly ash (m3)
0% 0,25 0,375 0,375 0
10% 0,2252 0,3378 0,3378 0,0991
26 4. Pembuatan benda uji
Pembuatan benda uji dilakukan berdasarkan hasil perhitungan perbandingan berat bahan, yaitu adukan dibuat dari perbandingan semen dan agregat halus sebesar 1:3. Agregat halus terdiri dari pasir dan abu batu dengan perbandingan 1:1. Masing-masing campuran terdapat penggantian sejumlah bahan susun dengan menggunakan fly ash
sebanyak 0%, 10% dan 20% dari volume total bahan susun. Tipe campuran ada 2 buah, tipe pertama terdapat penggantian sejumlah bahan susun dan tipe kedua tanpa penggantian bahan susun. Kedua tipe campuran tersebut dibuat dalam tiga variasi bentuk paving block, yaitu
paving block berbentuk tiga berlian (Trihex Type), cacing (Unipave Type) dan bunga (Classic Type). Uji kuat tekan pada benda uji tersebut dilakukan saat benda uji berumur 14 hari dan 28 hari. Total seluruh benda uji paving block berjumlah 54 buah. Jumlah benda uji yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 8 berikut ini.
Tabel 8. Jumlah Benda Uji Paving Block
%
27 (concrete mixer) dan ditampung dengan ember untuk dibawa ke tempat cetakan. Adapun langkah-langkah dalam pembuatan benda uji adalah sebagai berikut:
a. Mempersiapkan semua material penyusun paving block yang telah ditimbang untuk selanjutnya dimasukan ke dalam concrete mixer
secara bertahap. Kemudian membiarkan concrete mixer berputar hingga adukan tercampur rata.
b. Menuang adukan ke dalam pan setelah semua material tercampur rata untuk kemudian menuangkan adukan ke dalam cetakan paving block.
c. Penuangan adukan ke dalam cetakan dilakukan dengan sekop. Cetakan harus terisi penuh agar pada saat pemadatan seluruh bagian dalam cetakan terisi penuh oleh adukan paving block.
d. Pemukulan atau pemadatan dilakukan sampai adukan paving block
benar-benar padat agar ketika adukan dikeluarkan dari cetakan,
paving block yang dibuat tidak runtuh atau rusak.
e. Mengeluarkan adukan paving block dari cetakan ditempat yang terlindung dari sinar matahari dan hujan. Selanjutnya mendiamkan adukan tersebut selama 14 hari dan 28 hari.
5. Perawatan benda uji
28
paving block dibiarkan dalam ruangan dengan udara terbuka sampai
paving block siap diuji sesuai umurnya. 6. Pengujian benda uji
Pengujian kuat tekan paving block dilakukan menggunakan alat CTM (Compressing Testing Machine) dengan cara meletakkan paving block
pada CTM dalam posisi tidur. Kecepatan pembebanan dilakukan dengan standar ASTM sampai benda uji hancur dan dicatat beban maksimum yang terjadi. Dari hasil pengujian ini didapat beban maksimum yang mampu ditahan oleh paving block sampai paving block tersebut hancur. Selanjutnya dicari kuat tekan paving block dengan membagi beban maksimum dengan luas permukaan paving block.
E. Analisis Hasil Penelitian
Semua hasil yang didapat dari penelitian ini akan ditampilkan dalam bentuk tabel, grafik hubungan serta penjelasan-penjelasan yang didapat dari:
1. Pengujian berat jenis dan penyerapan agregat halus, kadar lumpur agregat halus, gradasi agregat halus, serta berat volume agregat halus. 2. Analisis kuat tekan terhadap variasi bentuk pada paving block yang
menggunakan fly ash dengan kadar 0%, 10% dan 20%.
3. Analisis kuat tekan terhadap variasi bentuk pada paving block yang menggunakan perbandingan semen dan agregat halus 1:3.
29
F. Diagram Alir Penelitian
Tidak
Ya
Gambar 11. Diagram alir pelaksanaan penelitian Mulai
Persiapan Material
Lulus Syarat ASTM
Pembuatan Rencana Campuran
Pembuatan Benda Uji Pengujian Material
Perawatan Benda Uji
Analisis & Pembahasan (Grafik & tabel) Pengujian Benda Uji
(Uji Kuat Tekan)
43
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Berat volume terbesar terdapat pada paving block dengan variasi bentuk bunga (Classic Type) yaitu sebesar 2220,269 kg/m3, nilai ini terdapat pada paving block dengan kadar fly ash 0%. Sedangkan pada paving block
tipe tiga berlian (Trihex Type) dan tipe cacing (Unipave Type) memiliki berat volume yang hampir sama yaitu sebesar ±2000 kg/m3, namun nilai berat volume terbesar pada kedua paving block tipe ini terdapat pada
paving block dengan kadar fly ash 20%. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa, keseragaman pembebanan dalam pemadatan paving block sangat diperlukan agar didapat berat volume paving block yang sesuai berdasarkan kadar fly ash yang digunakan.
2. Pengaruh kadar fly ash paling optimal terhadap kuat tekan paving block
44 kuat tekan paving block tanpa campuran fly ash. Hal ini sesuai dengan
fly ash yang digunakan yaitu kelas F dimana penggunaan kadar fly ash
kelas ini optimal pada persentase 15% - 25% dari total volume paving block. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa penggunaan fly ash
sebagai pengganti sejumlah bahan susun paving block dapat meningkatkan kuat tekan jika menggunakan kadar fly ash yang optimal. 3. Variasi bentuk paling optimal pada paving block yang menggunakan
kadar fly ash paling optimal terdapat pada paving block dengan variasi bentuk tipe bunga (Classic Type). Paving block tipe ini dapat menahan beban hingga 289,8963 kg/cm2. Sedangkan untuk paving block yang memiliki kuat tekan terendah terdapat pada paving block dengan tipe tiga berlian (Trihex Type) dengan nilai kuat tekan maksimum sebesar 211,4575 kg/cm2. Berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan bahwa semakin besar volume paving block maka akan semakin tinggi nilai kuat tekan paving block tersebut. Hal ini disebabkan karena beban tekan yang diterima oleh paving block dapat tersebar lebih merata, sehingga mempengaruhi kemampuan benda uji untuk menahan beban saat dilakukan pembebanan.
45
B. Saran
Untuk penyempurnaan hasil penelitian serta untuk mengembangkan penelitian lebih lanjut disarankan untuk melakukan penelitian dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
1. Dalam pembuatan paving block diperlukan bahan yang berkualitas. Bahan-bahan yang digunakan harus teruji dengan hasil yang baik. Disamping itu ketelitian dalam perencanaan campuran, ketelitian dalam penimbangan bahan serta keseragaman pemadatan dalam pembuatan
paving block sangat menentukan kualitas paving block yang dihasilkan. 2. Pada saat pengujian kuat tekan paving block, benda uji harus dalam
keadaan kering baik bagian luar maupun bagian dalam karena benda uji yang masih basah mempunyai kuat tekan lebih rendah jika dibandingkan dengan benda uji yang telah kering.
3. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui nilai kuat tekan pada paving block dengan umur diatas 28 hari.
4. Diperlukan penelitian lebih lanjut pada paving block yang menggunakan
fly ash sebagai pengganti sejumlah bahan susun dengan kadar fly ash
diatas 20% atau dengan interval kadar fly ash 5%.
DAFTAR PUSTAKA
Baristand Industri. 2012. Sertifikasi Hasil Uji Fly Ash. Balai Riset dan Standarisasi Industri. Bandar Lampung.
British Standard 6717-1:1993. 1993. Manufacturing Specification for Precast Concrete Paving Block. BSI British Standards. United Kingdom.
Fitriani, D.R. 2010. Pengaruh Modulus Akkali dan Kadar Aktivator Terhadap Kuat Tekan Fly Ash-Based Geopolymer Mortar. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Surakarta
Kesumah, A.J. 2012. Kuat Tekan, Kuat Tarik, dan Kuat Lentur Beton Beragregat Ramah Lingkungan (Green Concrete) Dengan Fly Ash Sebagai Pengganti Sebagian Semen. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Nugraha, P. dan Antoni. 2007. Teknologi Beton. Penerbit ANDI. Yogyakarta.
PBI 1971. 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia. Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. Bandung.
Safitri, E. Dan Djumari. 2009. Kajian Teknis dan Ekonomis Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) pada Produksi Paving Block. Jurusan Tenik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Surakarta. Surakarta.
SNI 03-0691-1996. 1996. Bata beton (Paving block). Badan Standarisasi Nasional. Bandung.
SNI 03-6820-2002. 2002. Spesifikasi agregat halus untuk pekerjaan adukan dan plesteran dengan bahan dasar semen. Badan Standarisasi Nasional. Bandung.
SNI 15-7064-2004. 2004. Semen Portland Komposit. Badan Standarisasi Nasional. Bandung.
Setyanto. 2012. Macam-macam Model dan Tipe Paving Block Untuk Halaman Rumah. http://www.toentang-gallery.com/2012/06/macam-macam-model-dan-tipe-paving-block.html). Semarang.
Tjokrodimuljo, K. 2007. Teknologi Beton, Biro Penerbit KMTS FT UGM. Yogyakarta.
Troxell, G.E. dan Davis, H.E. 1956. Composition and Properties of Concrete.
McGraw Hill Book Company. Inc. United States of America.
