STUDI PENGARUH ABU SORGUM TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH DAN KUAT LENTUR BETON

(1)

ABSTRAK

STUDI PENGARUH ABU SORGUM TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAN KUAT LENTUR BETON

Oleh

Denny Pratama

Memanfaatkan limbah industri dan pemakaian bahan yang ramah lingkungan sebagai pengganti bahan pembentuk beton, namun tetap memiliki kuat tekan yang cukup baik, merupakan langkah bijak dalam persoalan ini. Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan alternatif baru dalam teknologi beton yaitu dengan menggantikan sebagian semen dengan abu ampas sorgum, sehingga pemakaian abu ampas sorgum diharapkan dapat menghasilkan kuat tekan beton kurang lebih sama dengan beton normal namun ramah lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan abu sorgum terhadap kuat tekan, kuat tarik belah, dan kuat lentur beton sebagai pengganti sebagian berat semen dengan persentase 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dalam waktu pengikatan 28 dan 56 hari.

Metode mix-design dilakukan dengan Metode ACI. Benda uji adalah berbentuk silinder dengan ukuran diameter 100 mm dan tinggi 200 mm untuk uji kuat tekan, kuat tarik belah, dan balok (100 mm x 100 mm x 400 mm) untuk uji kuat lentur. Pada Metode ACI dilakukan pengujian kuat tekan, kuat tarik belah, dan kuat lentur berdasarkan beberapa penambahan abu sorgum pada umur 28 dan 56 hari.

Dari hasil pengujian di laboratorium dapat disimpulkan: (1) Nilai kuat tekan, kuat tarik belah dan kuat lentur beton pada variasi persentase abu sorgum mencapai nilai tertinggi pada persentase 20% pada umur 56 hari dengan kuat tekan 20,7644 Mpa, kuat tarik belah 1,8047 Mpa, dan kuat lentur 4,6638 MPa. (2) Penggunaan penggantian sebagian semen dengan abu sorgum pada adukan beton mampu meningkatkan nilai slump beton tersebut, sehingga dengan bertambahnya presentase abu sorgum yang digunakan maka berpengaruh meningkatkan tinggi nilai slump sehingga dapat meningkatkan workability beton tersebut.

(2)

ABSTRACT

STUDY THE EFFECT OF ASH ON THE COMPRESSIVE STRENGTH OF SORGHUM, SPLITING- TENSILE STRENGTH AND FLEXURAL STRENGTH OF

CONCRETE

By

Denny Pratama

Utilizing industrial waste and use environmentally friendly materials as a substitute for concrete forming material, but still have a fairly good compressive strength, is a wise step in this issue. This study was conducted to obtain a new alternative in concrete technology is to replace a portion of cement with ash residue of sorghum, sorghum making use of ash residue is expected to produce concrete compressive strength is approximately equal to the normal concrete but eco-friendly. The purpose of this study was to determine the effect of ash on the compressive strength of sorghum, split tensile strength and flexural strength of concrete as a partial replacement of cement by weight percentages of 0%, 5%, 10%, 15%, and 20% in the binding of 28 and 56 days.

Mix-design method performed by ACI method. Test object is cylindrical with a diameter of 100 mm and height of 200 mm to test compressive strength, split tensile strength, and beam (100 mm x 100 mm x 400 mm) for flexural strength test. ACI method is tested on compressive strength, split tensile strength and flexural strength by the addition of several sorghum ash at 28 and 56 days.

From the results of laboratory tests it can be concluded: (1) Compressive strength, split tensile strength and flexural strength of concrete on the variation of the percentage of ash sorghum reached the highest value at a percentage of 20% at the age of 56 days with 20.7644 MPa compressive strength, split tensile strength of 1.8047 MPa and 4.6638 MPa flexural strength. (2) The use of partial replacement of cement with ash in the concrete mix sorghum able to increase the slump of concrete, so that the percentage increase in sorghum are used ashes then increased the slump of high value so as to improve the workability of concrete.

(3)

STUDI PENGARUH ABU SORGUM TERHADAP KUAT TEKAN,

KUAT TARIK BELAH DAN KUAT LENTUR BETON

Oleh

DENNY PRATAMA

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Lampung

TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

(4)

lar-e

)lahasiswa

\

rri.ro,r Pokok Mahasiswa *-;]i*San

'esil.ltas

Easti

I}I.T.

'.7

n9740550 200012

2

001

TEBIIADAP I{UAT TEI{AN KIIAT TARIK

BDIIIH

DAN KT'AT LDNTUB BETON

BEyzonl, S.T., M.T.

NIP 19750514 200005

I

OO1

2. Ketua Jurusan Teknik Sipil

(Dun r?

frlatrrma

07450L1O22

Teknik Sipil

Teknik

MENYETUJUI

1.

Komisi Pembimbing

1.1:

(5)

*:-

penguji

",fl3i--a

Y-,*;e,afls

l>- _!-,5qJtar r ii

:--rlan _Pembimbing

:

Ilastl

Biakara

lI., S.T.,

[I.T

: Bayzonl,

$.T.,

M.T.

: Ir. Eddy

Punsanto,

M.T.

***

\9620717 t98703

I

OO2

F

*-,Jgal

Lulus Ujian

Skripsi:

O9

Oktober2014

"t" r/

rlli,::li:tii::+l

i:ii.ii:::itri.j.

:r, 11.1: 1.,1.:

:i;i;rl, Li:,tliit;i:-::r::il": ' : : ;iii,1,,i ;.r:::r..::1

1-

ilrt{F{t

Fakultas Teknik

( r + \\

,1'. ..., i.iltlu,x'riii1t

,,'i,'1',.i...f.,.-- _{.. ::-:.tl:.l} r.f.,.r ," ..tit:::.t:: _., ' .r.::

.:'l..i....'...,'-....,:.t..,.-l"..i.,,.,.].u,"..

_{'.. t...r' iil.]'ir"t'r'.::,,,1,,,i.rr,ir.,,,}

r,,"' '.;; .] -.', r:,:.i-r._:l':'- .. ri.r..t:..r- .r,. t.:t'ii.':1,r,' -. :ii::.1'

(6)

-*.:-rn ini

saya menyatakan bahwa dalam skripsi

ini

tidak terdapat karya yang

:trr:::t

,Jilakukan orang lain. dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat

tr-:r*-: arau pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara -,.1",*.is _{didalam naskah ini}_sebagaimana_{yang disebutkan dalam}daftar pustaka, selain

-* >.1] a menyatakan pula bahwa skripsi ini dibuat oleh saya sendiri.

r-:;liia

pernyataan saya tidak benar maka saya bersedia dikenai sanksi sesuai dengan

-r"!im _1,'angberlaku.

Denny Pratama

Npu.

ol+sotrc22

Banda. Lampung. Oktober 2014

METERAI r

q

) TELI(PFT iV,

(7)

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Denny Pratana dilahirkan di Dayamurni, Tulang Bawang

Barat, Lampung pada tanggal 8 Agustus 1989. Penulis

merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan

Bapak Suradji Atmadja dan Riza Mundzakir S.Pd.

Penulis menempuh pendidikan dasar di SD Negeri 4

Dayamurni, Tumijajar dan diselesaikan pada tahun 2001. Pendidikan tingkat

pertama ditempuh di SMP Negeri 1 Tulang Bawang Udik, Lampung yang

diselesaikan pada tahun 2004. Kemudian melanjutkan pendidikan tingkat atas

SMA Negeri 1 Tumijajar, Lampung yang diselasaikan pada tahun 2007.

Pada tahun yang sama penulis diterima sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil

Universitas Lampung. Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah melakukan

Kerja Praktik selama 3 bulan pada Proyek Renovasi Gudang, Laboratotorium,

Kantor Pemeriksa dan Penyuluhan Balai Besar POM Bandar Lampung pada tahun

2012, selnjutnya penulis melakukan penelitian tugas akhir di Laboratorium Bahan

(8)

Persembahan

Kupersembahkan semangat, asa dan tetesan keringat yang telah

menyatu dalam karya kecil ku ini

Teruntuk kedua orang tuaku

Ayahku (Suradji Atmadja) dan

Ibuku (Riza Mundzakir S.Pd)

Untuk saudara

–

saudara, teman- teman, para

Pendidik, dosen- dosen, guru-guruku, dan rekan sejawat yang

senantiasa melakukan kebaikan.

Serta teruntuk

(9)

MOTTO

“Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan,”

(Q.S. Asy-Syarh: 5)

“Gagal melakukan hal-hal besar itu lebih terhormat dari pada berhasil melakukan hal-hal kecil, karena orang yang gagal melakukan hal-hal yang besar

sudah pasti berhasil melakukan hal-hal kecil” (Mario Teguh)

“Tidak ada satupun alasan untuk meraih

(10)

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan

hidayah-Nya penulisan skripsi dengan judul “ Studi Pengaruh Abu Sorgum

Terhadap Kuat Tekan Kuat Tarik Belah dan Kuat Lentur”, sebagai salah satu

syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik, Universitas Lampung ini dapat selesai.

Penelitian yang dilakukan penulis merupakan percobaan mengenai seberapa besar

pengaruh penambahan abu sorgum terhadap kuat tekan, kuat tarik belah dan kuat

lentur. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan dan Konstruksi Teknik,

Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

Dalam penyusunan skripsi ini tentu tidak terlepas dari bantuan, dorongan dan

saran – saran dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih

kepada :

1. Bapak Prof.Dr. Suharno,M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknik.

2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil.

3. Ibu Hasti Riakara H, S,T., M.T., selaku Pembimbing Utama atas semua

bimbingan, arahan, waktu dan bantuan yang telah diberikan kepada penulis.

4. Bapak Bayzoni, S,T., M.T., selaku Pembimbing Kedua atas semua

(11)

6. Ayah (Suradji Atmadja, Alm.) dan Ibu (Riza M.), serta adik-adik ku (Mella

Dwinanda, Yanna Dwinanda) yang telah memberikan dorongan materil dan

spiritual dalam menyelesaikan tugas akhir ini, juga keluarga besarku yang

selalu mendoakan.

7. Elrya Dimitri, S.Pd., yang selalu memberi dukungan dan motivasi serta

bantuan dalam menulis tugas akhir ini.

8. Teman-teman seperjuangan di teknik sipil, Rengga, Hafiz, Joksan,–

semuanya, tidak memungkinkan disebut satu per satu, atas kebersamaan serta

dukungannya dan bantuan dalam menyelesaikan penelitian ini.

9. Teman-teman kosan Orange Erick Cessar, Kiki Broto, Binur, Tantra, Fath,

Andika, Galih, atas kebersamaan dan dukungannya.

10. Semua pihak yang telah turut membantu dalam menyelesaikan penelitian

hingga penulisan skripsi ini.

Bandar Lampung, Oktober 2014 Penulis

(12)

DAFTAR ISI

halaman

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR TABEL ... iii

DAFTAR GAMBAR ... iv

DAFTAR NOTASI ... v

BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 2

C. Batasan Masalah ... 3

D. Tujuan Penelitian ... 4

E. Manfaat Penelitian ... 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA A. Beton ... 6

B. Komposisi Material Beton ... 7

C. Sifat-Sifat Beton ... 16

D. Penelitian Yang Mendukung ... 22

BAB III. METODE PENELITIAN A. Bahan ... 26

B. Peralatan ... 28

C. Pelaksanaan Penelitian ... 31

D. Analisis Hasil Penelitian ... 39

F. Diagram Alir Penelitian ... 41

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Umum ... 42

B. Kemudahan Pengerjaan (Workability) ... 42

C. Berat Volume Beton ... 42

(13)

E. Kuat Tarik Belah Beton ... 49 F. Kuat Lentur Beton ... 52 G. Modulus Elastisitas... 54 V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ... 59 B. Saran ... 60 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A ( UJI PENDAHULUAN) LAMPIRAN B (MIX DESIGN BETON) LAMPIRAN C ( PERHITUNGAN DATA)

(14)

DAFTAR TABEL

Tabel halaman

1. Gradasi saringan agregat halus ... 10

2. Gradasi agregat kasar untuk adukan ... 12

3. Nilai Modulus Elastisitas Menurut SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.1.5 dan ACI 363-92... 24

4. Compressive strength (N/mm2) of SHA- CCS Laterized Concrete ... 25

5. Ukuran saringan pada penelitian gradasi agregat. ... 29

6. Jumlah benda uji ... 34

7. Hasil pengujian slump ... 43

8. Berat volume beton 28 hari ... 45

9. Berat volume beton 56 hari ... 46

10. Hasil pengujian kuat tekan beton... 47

11. Hasil perhitungan uji kuat tarik belah ... 50

12. Kuat lentur beton ... 53

13. Modulus elastisitas beton abu sorgum umur 28 hari ... 55

(15)

DAFTAR NOTASI

A = Luas penampang silinder beton = 1

4π D

2_(mm2₎

ACI = American Concrete Institute

ASTM = American Sosiety for Testing and Material

BAS = Beton abu sorgum

C = Kadar semen dalam kg/m3 beton

CCS = Calcium carbide sludge

D = Diameter silinder beton (mm)

E = Modulus elastisitas

f’c = Kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

f’cr = Kuat tekan beton ringan rata-rata yang ditargetkan (MPa)

f’csi = Kuat tekan beton yang didapat dari masing-masing benda uji (MPa)

h = Tinggi/panjang silinder beton (mm)

n = Jumlah benda uji

P = Beban tekan maksimum saat benda uji runtuh (N)

S = Deviasi standar

SHA = Sorghum husk ash.

SNI = Standar Nasional Indonesia

SSD = Surface Saturated Dry

(16)

�� = Volume agregat kasar (liter)

�� = Volume semen (liter)

� = Volume bahan padat (liter)

� = Volume pasir (liter)

Wc = Berat volume padat beton =

berat beton

volume beton (kg/m 3

)

∆L = Perpendekan tinggi silinder beton

π = Konstanta = 3,14

� = Regangan pada 40% tegangan batas

(17)

LAMPIRAN

LAMPIRAN A ( UJI PENDAHULUAN) LAMPIRAN B (MIX DESIGN BETON) LAMPIRAN C ( PERHITUNGAN DATA)

(18)

BAB I

PENDAHULUAN

A.

Latar Belakang

Pelaksanaan pembangunan yang senantiasa dilaksanakan berakibat pada

meningkatnya kebutuhan akan konstruksi, seperti jalan dan jembatan, perumahan

atau gedung. Dalam bidang konstruksi, material konstruksi yang paling sering

dipakai adalah beton. Penggunaan beton merupakan pilihan utama karena beton

merupakan bahan dasar yang mudah dibentuk dengan harga yang lebih murah

dibandingkan dengan bahan konstruksi lainnya.

Sebagai negara yang mempunyai lahan pertanian dan perkebunan yang sangat

luas, tentunya tidak asing lagi dengan limbah-limbah buangan yang dihasilkan

oleh pengolahan hasil-hasil limbah alam itu. Limbah-limbah tersebut seperti abu

ampas tebu, ampas sorgum, cangkang sawit, merang padi, atau sabut kelapa yang

tidak dimanfaatkan lagi.

Dalam pembuatan beton, pemilihan akan bahan-bahan yang digunakan sangat

(19)

diinginkan untuk tujuan tertentu dengan cara yang ekonomis. Dewasa ini dalam

praktik pembuatan beton, bahan tambahan baik additive maupun admixture

meupakan bahan yang dianggap penting. Penggunaan bahan tersebut

dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai sifat yang

diinginkan.

Oleh karena itu, memanfaatkan limbah industri dan pemakaian bahan yang

ramah lingkungan sebagai pengganti bahan pembentuk beton, namun tetap

memiliki kuat tekan yang cukup baik, merupakan langkah bijak dalam persoalan

ini. BPPT yang terletak di Bandar Jaya yang mengolah sorgum untuk diambil

patinya sebagai bahan makanan yang menghasilakan limbah yaitu berupa batang

dan daun dari sorgum yang sebagian besar terbuang.

Dalam tugas akhir ini penulis akan meneliti pengaruh abu sorgum terhadap kuat

tekan, kuat lentur dan kuat tarik belah beton dengan memanfaatkan abu sorgum

(Sorghum ash). Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan alternatif baru dalam

teknologi beton yaitu dengan menggantikan sebagian semen dengan abu ampas

sorgum, sehingga pemakaian abu ampas sorgum diharapkan dapat menghasilkan

kuat tekan beton kurang lebih sama dengan beton normal namun ramah

lingkungan.

B. Rumusan Masalah

Salah satu masalah yang sangat berpengaruh pada kuat tekan beton adalah

(20)

jumlah volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat dengan

jumlah dari volume zat padat yang terisi oleh zat padat. Semakin besar porositas

beton maka kuat tekan beton tersebut akan semakin kecil.

Abu sorgum dapat digunakan sebagai bahan tambah dalam campuran beton yang

ditinjau terhadap sifat beton terutama pada sifat kuat tekan, kuat lentur dan kuat

tarik belah beton pada umur beton 28 dan 56 hari.

C. Batasan Masalah

Untuk mempermudah dalam pelaksanaan penelitian ini, maka permasalahan

yang ditinjau dibatasi sebagai berikut :

1. Penelitian dilakukan pada beton normal yang beraspek beton ramah

lingkungan dengan kuat tekan beton yang direncanakan (f’c) = 20 MPa.

2. Benda uji yang digunakan

a. Silinder diameter 100 mm dan tinggi 200 mm untuk uji kuat tekan dan

tarik belah.

b. Balok ukuran 100 mm x 100 mm x 400 mm untuk uji kuat lentur.

3. Menggunakan material batu pecah ( ukuran max Ø25 mm) dan pasir (ukuran

max Ø5 mm).

4. Menggunakan semen Padang Portland tipe PCC ( Portland Composite

Cement ) ( 1 zak =50 kg).

5. Standar pengujian adalah ASTM.

(21)

7. Abu sorgum ( Sorghum ash) masing- masing sebesar 0%, 5%, 10%, 15 %,

dan 20% dari berat semen.

8. Pengujian kuat tekan, kuat lentur, dan kuat tarik belah dilakukan pada umur

28 dan 56 hari, masing-masing 3 buah untuk setiap variasi beton.

9. Faktor suhu, kelembaban udara, angin dan faktor ekonomis diabaikan.

10. Pelaksanan dilakukan di Laboratorium Struktur dan Konstruksi Fakultas

Teknik Universitas Lampung.

D. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui berapa besar kuat tekan, kuat lentur dan kuat tarik belah pada

beton normal dengan abu Sorgum sebagian semen pada umur 28 dan 56 hari.

2. Membandingkan kuat tekan, kuat lentur dan kuat tarik belah beton dari

variasi subtitusi abu sorgum dengan beton normal.

3. Membandingkan kuat tekan, kuat lentur dan kuat tarik belah beton

berdasarkan waktu pengikatan.

4. Mengetahui persentase penggunaan abu ampas sorgum sebagai bahan

(22)

E. Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan mempunyai manfaat antara lain:

1. Memberikan nilai manfaat bagi limbah industri khususnya batang dan daun

sorgum yang selama ini tidak termanfaatkan dengan baik.

2. Mengurangi polusi udara akibat industri semen dengan memanfaatkan abu

batang sorgum yang ada sehingga kualitas lingkungan tetap terjaga

kelestariannya.

3. Memberikan informasi kepada pihak terkait dalam proses produksi beton

mengenai penggunaan bahan alternatif pengganti sebagian semen memiliki

nilai yang cukup ekonomis namun dapat memberikan manfaat yang besar.

(23)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. BETON

Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang telah umum digunakan untuk

pembangunan gedung, jembatan, dan jalan. Beton merupakan satu kesatuan yang

homogen. Beton ini didapatkan dengan cara mencampur agregat halus (pasir),

agregat kasar (kerikil), atau jenis agregat lain dan air, dengan semen Portland dan

semen hidrolik yang lain terkadang ditambah kan pula dengan bahan tambahan

(aditive) yang bersifat kimiawi ataupun fisikal pada perbandingan tertentu

sampai menjadi satu kesatuan yang homogen. Campuran tersebut akan mengeras

seperti batuan. Pengerasan terjadi karena peristiwa reaksi kimia antara semen dan

air.

Beton yang sudah mengeras dapat juga dikatakan sebagai batuan tiruan dengan

rongga- rongga antara butiran yang besar (agregat kasar atau batu pecah), dan

diisi oleh batuan kecil (agregat halus atau pasir), dan pori-pori agregat halus diisi

oleh semen dan air (pasta semen). Pasta semen juga berfungsi sebagai perekat

(24)

terekat sehingga terbentuklah satu kesatuan yang padat dan tahan lama.( Sumber:

www.ilmusipil.com)

Beton merupakan suatu bahan komposit (campuran) dari beberapa material, yang

bahan utamanya terdiri dari medium campuran antara semen, agregat halus,

agregat kasar, air serta bahan tambahan lain dengan perbandingan tertentu.

Karena beton merupakan komposit, maka kualitas beton sangat tergantung dari

kualitas masing-masing material pembentuk. Beton yang baik adalah beton yang

kuat, tahan lama, kedap air, tahan aus, dan kembang susutnya

kecil.(Tjokrodimulyo, 1992).

Menurut beratnya, beton dibedakan menjadi tiga jenis yaitu beton ringan, beton

normal dan beton berat. Beton ringan adalah beton yang mengandung agregat

ringan dan mempunyai berat satuan tidak lebih dari 1900 kg/m3 (SNI 2002).

Beton normal adalah beton yang mengandung agregat dengan berat isi antara

1900 kg/m3 sampai dengan 2.400 kg/m3, sedangkan untuk beton dengan berat di

atas 2400 kg/m3 termasuk dalam beton berat. (Leonardi dan Irawan, 2010).

B. Komposisi Material Beton

1. Semen Portland

Semen portland merupakan bahan konstruksi yang paling banyak digunakan

dalam pembuatan beton. Menurut ASTM C-150,1985, semen portland

(25)

klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya

mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan

yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya (Mulyono, 2004).

Semen berfungsi sebagai bahan perekat untuk menyatukan bahan agregat

kasar dan agregat halus menjadi satu massa yang kompak dan padat dengan

proses hidrasi. Semen akan berfungsi sebagai perekat apabila diberi air,

sehingga semen tergolong bahan pengikat hidrolis. Kekuatan semen

merupakan hasil dari proses hidrasi. Kekuatan awal semen portland semakin

tinggi apabila semakin banyak persentase C

3S. Jika perawatan kelembaban

terus berlangsung, kekuatan akhirnya akan lebih besar apabila persentase

C

3S semakin besar.

Klasifikasi semen portland sesuai dengan tujuan pemakaiannya dibagi

menjadi 5 (lima) tipe, yaitu :

1. Tipe I : Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak

memerlukan persyaratan-persyaratan khusus.

2. Tipe II : Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan

ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

3. Tipe III : Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut

kekuatan awal yang tinggi.

4. Tipe IV : Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut

(26)

5. Tipe V : Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut

persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.

Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam

pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. Jika ditambah air, semen akan

menjadi pasta semen dan bila ditambah dengan agregat halus, pasta semen

akan menjadi mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan

menjadi campuran beton yang setelah mengeras akan menjadi beton keras

(concrete).

2. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi

dalam campuran beton. Pada beton biasanya terdapat sekitar 60 % - 80 %

volume agregat. Agregat ini harus bergradasi sedemikian rupa sehingga

seluruh massa beton dapat berfungsi sebagai benda yang utuh, homogen, dan

rapat, dimana agregat yang berukuran kecil berfungsi sebagai pengisi celah

yang ada diantara agregat yang berukuran besar. Sifat yang terpenting dari

agregat adalah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang

mempunyai pengaruh terhadap ikatan dengan pasta semen, porositas, dan

karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses

pembekuan pada musim dingin, dan ketahanan terhadap penyusutan.

Berdasarkan ukuran butiran, agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis,

(27)

a. Agregat halus

Menurut SNI 03-6820-2002 (2002: 171), agregat halus adalah agregat isi

yang berupa pasir alam hasil disintegrasi alami dari batu-batuan (natural

sand) atau berupa pasir buatan yang dihasilkan dari alat-alat pemecah

batuan (artificial sand) dengan ukuran kecil (0,15-5 mm). Agregat halus

yang baik harus bebas bahan organik, lempung, partikel yang lebih kecil

dari saringan No. 200, atau bahan-bahan lain yang dapat merusak beton.

Agregat yang dipakai untuk campuran adukan atau mortar harus

memenuhi syarat yang ditetapkan oleh ASTM dengan batasan ukuran

agregat halus yang dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 1. Gradasi saringan agregat halus.

Diameter Saringan (mm) Persen Lolos (%)

9,5 mm 100

4,75 mm 95 - 100

2,36 mm 80 - 100

1,18 mm 50 - 85

0,6 mm 25 - 60

0,3 mm 5 - 30

0,15 mm 0 - 10

(28)

b. Agregat Kasar

Agregat kasar didefinisikan sebagai butiran yang tertahan saringan 4,75

mm (No.4 standart ASTM). Agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir

beton keras dan daya tahannya terhadap disintegrasi beton, cuaca, dan

efek-efek perusak lainnya. Agregat kasar harus bersih dari bahan-bahan

organik dan harus mempunyai ikatan yang baik dengan gel semen.

Agregat kasar sebagai bahan campuran untuk membentuk beton dapat

berupa kerikil atau batu pecah.

Adapun persyaratan batu pecah yang digunakan dalam campuran beton

menurut Departemen Pekerjaan Umum (1982) adalah sebagai berikut :

1. Syarat fisik .

- Kadar lumpur, maksimal 1%.

- Bagian yang hancur bila diuji dengan menggunakan mesin Los

Angeles, tidak boleh lebih dari 27% berat.

- Besar butir agregat maksimum, tidak boleh lebih besar dari 1/5

jarak terkecil bidang-bidang samping dari cetakan, 1/3 tebal pelat

atau ¾ dari jarak bersih minimum tulangan.

- Kekerasan yang ditentukan dengan menggunakan bejana Rudellof

tidak boleh mengandung bagian hancur yang tembus ayakan 2 mm

(29)

- Bagian butir yang panjang dan pipih, maksimum 20% berat,

terutama untuk beton mutu tinggi.

2. Syarat kimia.

- Kekekalan terhadap Na2SO4 bagian yang hancur, maksimum 12%

berat, dan kekekalan terhadap MgSO4 bagian yang hancur,

maksimum 18%.

- Kemampuan bereaksi terhadap alkali harus negatif sehingga tidak

berbahaya.

Batasan ukuran agregat kasar dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 2. Gradasi agregat kasar

Diameter Saringan (mm)

Persen Lolos (%)

25,00 100

19,00 90 - 100

12,50 -

9,50 20 - 55

4,75 0 - 10

2,36 0 - 5

(30)

3. Air

Air merupakan bahan pembuat beton yang sangat penting namun harganya

paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen sehingga terjadi

reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses

pengerasan pada beton, serta untuk menjadi bahan pelumas antara butir-butir

agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Untuk bereaksi dengan

semen, air hanya diperlukan 25 % dari berat semen saja. Selain itu, air juga

digunakan untuk perawatan beton dengan cara pembasahan setelah dicor.

(Tjokrodimuljo, 1996).

Proporsi air dinyatakan dalam rasio air-semen, yaitu angka yang menyatakan

perbandingan antar berat air dibagi dengan berat semen dalam adukan beton

tersebut, pada umumnya dipakai 0,4-0,6 tergantung mutu beton yang hendak

dicapai. Beton yang paling padat dan kuat diperoleh dengan menggunakan

jumlah air yang minimal konsisten dan derajat workabilitas yang maksimal.

Persyaratan air yang digunakan dalam campuran beton adalah:

a. Air tidak boleh mengandung lumpur (benda-benda melayang lain) lebih

dari 2 gram/liter.

b. Air tidak boleh mengandung garam-garam yang dapat merusak beton

(asam, zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.

c. Air tidak boleh mengandung Chlorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.

(31)

4. Sorgum

Sorgum merupakan tanaman asli dari wilayah-wilayah tropis dan subtropis

di bagian Pasifik Tenggara dan Australia, wilayah yang terdiri dari Australia,

Selandia Baru dan Papua. Sorgum merupakan tanaman dari keluarga

Poaceae dan marga Sorghum. Sorgum sendiri memiliki 32 spesies. Diantara

spesies-spesies tersebut, yang paling banyak dibudidayakan adalah spesies

Sorghum bicolor (japonicum). Tanaman yang lazim dikenal masyarakat

Jawa dengan naman “Cantel” ini sekeluarga dengan tanaman serealia

lainnya seperti padi, jagung, hanjeli dan gandum serta tanaman lain seperti

bambu dan tebu (Gambar 1). Dalam taksonomi, tanaman-tanaman tersebut

tergolong dalam satu family besar Poaceae yang juga sering disebut sebagai

Gramineae (rumput-rumputan). Rata-rata sorgum memiliki tinggi 2,6

sampai 4 meter. Pohon dan daun sorgum sangat mirip dengan jagung. Pohon

sorgum tidak memiliki kambium. Jenis sorgum manis memiliki kandungan

yang tinggi pada batang gabusnya sehingga berpotensi untuk dijadikan

sebagai sumber bahan baku gula sebagaimana halnya tebu. Daun sorgum

berbentuk lurus memanjang. Biji sorgum berbentuk bulat dengan ujung

mengerucut, berukuran diameter + 2 mm. Satu pohon sorgum mempunyai

satu tangkai buah yang terdiri dari cabang-cabang buah. Tanaman sorgum

termasuk tanaman pangan (biji-bijian), tetapi lebih banyak dimanfaatkan

sebagai pakan ternak (livestock fodder). Tanaman sorgum manis sering

(32)

semua komponen biomasa dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan

industri. Pemanfaatan sorgum manis secara umum diperoleh dari hasil-hasil

utama (batang dan biji) serta limbah (daun) dan hasil ikutannya

(ampas/bagasse) (Sumantri, A. et. al. 1996).

Gambar 1. Sorgum

5. Abu sorgum

Sorgum yang akan digunakan adalah limbah dari pabrik BPPT yang sebagian

besar terbuang adalah batang dan daunnya. Kemudian limbah tersebut

dikeringkan di bawah sinar matahari lalu dibakar di tungku ferosemen

(ferrocement incinerator), dengan suhu ± 550o yang menghasilkan sekam

sorgum reaktif. Kandungan kimia yang terdapat pada abu sorgum yaitu, SiO2

(51,2%), Al2O3 (9,35%), FeO3 (12,5%), CaO (10,1%), SO3 (2,1%), MgO

(0,49%), K2O (9,46%), LOI (9,0%), Ph(8,3%), SiO2 + AlO3 + FeO3

(33)

C. Sifat-Sifat Beton

Sifat-sifat beton perlu diketahui untuk mendapatkan mutu beton yang diharapkan

sesuai tuntutan konstruksi dan umur bangunan yang bersangkutan. Pada saat

segar atau sesaat setelah dicetak, beton bersifat plastis dan mudah dibentuk.

Sedang pada saat keras, beton memiliki kekuatan yang cukup untuk menerima

beban. Sifat beton segar yang baik sangat mempengaruhi kemudahan pengerjaan

sehingga menghasilkan beton dengan kualitas baik. Sifat-sifat yang dimiliki oleh

beton yaitu :

1. Durability (Keawetan)

Merupakan kemampuan beton bertahan seperti kondisi yang direncanakan

tanpa terjadi korosi dalam jangka waktu yang direncanakan.

Kemampuan bertahan beton tersebut yaitu :

a. Tahan terhadap pengaruh cuaca.

b. Tahan terhadap pengaruh zat kimia.

c. Tahan terhadap erosi.

2. Workability ( Kelecakan )

Workability adalah sifat-sifat adukan beton yang ditentukan oleh kemudahan

dalam pencampuran, pengangkutan, pengecoran, pemadatan, dan finishing.

Unsur-unsur yang mempengaruhi sifat beton antara lain adalah :

(34)

b. Penambahan semen ke dalam adukan beton.

c. Gradasi campuran agregat kasar dan agregat halus.

d. Pemakaian butir-butir agregat yang bulat.

e. Cara pemadatan beton dan/atau jenis alat yang digunakan.

3. Kuat Tekan Beton

Kuat tekan beton merupakan kekuatan tekan maksimum yang dapat dipikul

beton persatuan luas. Kuat tekan beton normal antara 20 – 40 MPa. Kuat

tekan beton dipengaruhi oleh: faktor air semen (water cement ratio = w/c),

sifat dan jenis agregat, jenis campuran, kelecakan (workability), perawatan

(curing) beton dan umur beton. Faktor air semen (water cement ratio = w/c)

sangat mempengaruhi kuat tekan beton.

Semakin kecil nilai w/c nya maka jumlah airnya sedikit yang akan

menghasilkan kuat tekan beton yang besar. Sifat dan jenis agregat yang

digunakan juga berpengaruh terhadap kuat tekan beton. Semakin tinggi

tingkat kekerasan agregat yang digunakan akan dihasilkan kuat tekan beton

yang tinggi. Selain itu susunan besar butiran agregat yang baik dan tidak

seragam dapat memungkinkan terjadinya interaksi antar butir sehingga

rongga antar agregat dalam kondisi optimum yang menghasilkan beton padat

dan kuat tekan yang tinggi.

Jenis campuran beton akan mempengaruhi kuat tekan beton. Jumlah pasta

(35)

mengisi rongga-rongga diantara agregat sehingga dihasilkan beton dengan

kuat tekan yang diinginkan. Untuk memperoleh beton dengan kekuatan

seperti yang diinginkan, maka beton yang masih muda perlu dilakukan

perawatan dengan tujuan agar proses hidrasi pada semen berjalan dengan

sempurna. Pada proses hidrasi semen dibutuhkan kondisi dengan

kelembaban tertentu. Apabila beton terlalu cepat mengering, akan timbul

retak-retak pada permukaannya. Retak-retak ini akan menyebabkan kekuatan

beton turun, juga akibat kegagalan mencapai reaksi hidrasi kimiawi penuh.

(Amalia, 2009)

Kuat tekan beton ditentukan berdasarkan pembebanan uniaksial benda uji

silinder diameter 150 mm, tinggi 300 mm dengan satuan MPa (N/mm2).

Kuat tekan beton mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya

umur beton. Kuat tekan beton dianggap mencapai sempurna setelah beton

berumur 28 hari. Nilai kuat tekan beton didapat dengan cara melakukan

pengujian standar ASTM C-192. Pengujian kuat tekan beton dapat dilakukan

dengan menggunakan alat Compression Testing Machine (CTM) dengan

cara meletakkan silinder beton (diameter 150 mm, tinggi 300 mm) tegak

lurus dan memberikan beban tekan bertingkat dengan kecepatan 0,15

MPa/detik sampai 0,34 MPa/detik sampai benda uji hancur dan kemudian

mencatat beban maksimum yang terjadi. Dari hasil pengujian ini didapat

(36)

beton tersebut hancur. Selanjutnya dihitung kuat tekan beton dengan

membagi beban maksimum dengan luas permukaan silinder beton.

Tegangan tekan maksimum dihitung dengan rumus:

f’cs =P

A ... (1) dengan :

f’cs = kuat tekan (MPa)

P = beban tekan maksimum (N)

A = luas penampang silinder beton = 1 4π D

2

(mm2)

Kuat tekan beton yang disyaratkan (karakteristik) ditentukan dengan rumus :

f’c = fcr – 1,64 S ... (2)

dengan :

f’c = kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

fcr = kuat tekan beton rata-rata (MPa)

fcr =

f′csi n i =1

n ... (3)

dengan :

n = jumlah benda uji

S =

f′csᵢ−fcr 2 n

i =1

n−1 ... (4)

(37)

4. Kuat Tarik Belah

Kuat tarik-belah beton benda uji silinder beton ialah nilai kuat tarik tidak

langsung dari benda uji beton berbentuk silinder yang diperoleh dari hasil

pembebanan benda uji tersebut yang diletakkan mendatar sejajar dengan

permukaan meja penekan mesin uji. Kuat tarik belah seperti inilah yang

diperoleh melalui metode pengujian kuat tarik-belah dengan Universal

Testing Machine (UTM). Salah satu kelemahan beton adalah mempunyai

kuat tarik yang sangat kecil dibandingkan dengan kuat tekannya yaitu sekitar

10 % - 15 % dari kuat tekannya. Kuat tarik beton merupakan sifat yang

penting untuk memprediksi retak dan defleksi balok.

Kuat tarik belah dihitung dengan menggunakan rumus:

σt = _π2.P_.L.D ... (5)

dengan :

σt = kuat tarik belah beton (N/mm2)

P = beban tekan maksimum saat silinder beton terbelah/runtuh (N)

π = konstanta (3,14)

L = tinggi/panjang silinder beton (mm)

D = diameter silinder beton (mm)

Menurut standar ASTM C498-86 nilai pendekatan yang diperoleh dari hasil

pengujian berulangkali mencapai kekuatan 0,5 – 0,6 kali √f’c , sehingga

(38)

5. Kuat Lentur Beton

Kuat lentur beton adalah kemampuan balok beton yang diletakan pada dua

perletakan untuk menahan gaya dengan arah tegak lurus sumbu benda uji,

yang diberikan padanya, sampai benda uji patah dan dinyatakan dalam Mega

Pascal (MPa) gaya tiap satuan luas (SNI 03-4431-1997)

Kekuatan lentur merupakan kuat tarik beton tak langsung dalam keadaan

lentur akibat momen. Nilai kuat lentur beton didapat melalui tata-cara

pengujian standar ASTM C 78. Dari pengujian kuat lentur dapat diketahui

pola retak dan lendutan yang terjadi pada beton yang memikul beban lentur.

Kuat lentur beton juga dapat menunjukkan tingkat daktilitas beton.

Kuat lentur beton dihitung berdasarkan rumus :

σ

= M.Y ...(6) I

dengan :

M = momen maksimum pada saat benda uji runtuh

Y = jarak garis netral penampang ke tepi bawah.

I = momen inersia balok

Menurut pasal SNI-03-2847 (2002) nilai kuat lentur beton bila dihubungkan

dengan kuat tekannya adalah :

(39)

dengan :

fr = kuat lentur beton rata-rata (MPa)

f’c = kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

6. Modulus Elastisitas.

Modulus elastisitas beton merupakan kemiringan garis singgung (slope dari

garis lurus yang ditarik) dari kondisi tegangan nol ke kondisi tegangan 0,40

f’c pada kurva tegangan-regangan beton. Modulus elastisitas beton

dipengaruhi oleh jenis agregat, kelembaban benda uji beton, faktor air

semen, umur beton dan temperaturnya.

Menurut pasal 10.5 SNI-03-2847 (2002) hubungan antara nilai modulus

elastisitas beton normal dengan kuat tekan beton adalah :

Ec = 4700 ��′ ...(8)

dengan :

Ec = Modulus Elastisitas (MPa)

f’c = Kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

D. Penelitian Yang Mendukung

1. Gerry Phillip Rompas, dkk, 2013

Penilitan yang menggunakan Abu ampas tebu (AAT) yang berasal dari PT.

(40)

silikat sebesar 68,5 %. Penelitian terhadap AAT dilakukan sebagai bahan

substitusi parsial semen dengan prosentase secara berturut-turut 0%, 5%,

10%, 15%, 20%, 25% terhadap berat semen. Penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui pengaruh AAT terhadap kuat tarik lentur dan modulus

elastisitas. Penggunaan air untuk campuran beton dalam penelitian ini dibuat

sama untuk setiap prosentase AAT. Hasil penelitian menunjukkan semakin

tinggi prosentase AAT maka semakin rendah workability beton segar.

Penggunaan AAT tidak mempengaruhi peningkatan kuat tarik lentur tetapi

memberi peningkatan pada modulus elastistas dan kuat tekan. Modulus

elastisitas beton dengan AAT lebih besar dari beton tanpa AAT kecuali pada

prosentase 15%. Kuat tekan yang diperoleh melebihi kuat tekan yang

direncanakan dan peningkatan terbesar terjadi pada Prosentase 5% yaitu

sebesar 43,736 MPa. Secara keseluruhan AAT dapat dimanfaatkan sebagai

bahan substitusi parsial semen dalam campuran beton dengan prosentase

optimum pada prosentase 5% berdasarkan workability dan kekuatannya

Substitusi parsial semen dengan AAT memberikan kenaikan pada modulus

elastisitas kecuali pada Substitusi AAT 15% dengan penurunan 0,45%

dibandingkan tanpa AAT dan modulus elastisitas terbesar diberikan oleh

substitusi AAT 20% dari berat Semen dengan kenaikan sebesar 23,27%

(41)

Tabel 3. Nilai Modulus Elastisitas Menurut SK SNI T-15-1991-03 pasal

3.1.5 dan ACI 363-92

2. Ogunbode E.B., dkk, 2013

Penilitian ini menggunakan abu sekam sorgum, lumpur kalsium karbida,

agregat halus (pasir dan laterit), agergat kasar (granit) sebagai bahan

campuran pembuatan beton. Hasil maksimum yang diperoleh dari pengujian

kuat tekan beton ini adalah 11,61 N/mm2 pada umur beton 56 hari. Pada

tabel terlihat kuat tekan beton maksimum adalah 11,61 N/mm2 dengan

persentase SHA 70% dan CCS 30% dan pada grafik terlihat kekuatan beton

akan terus meningkat terus sesuai dengan umur beton tersebut. Prosentase

AAT

Modulus Elastisitas

(Ec) MPa

SNI SNI T-15-1991-03 (Ec) MPa

ACI 363-92 (Ec) MPa

AAT 0% 46538,77627 27489,06 26317,8

AAT 5% 52615,59 31082,52 28856,17

AAT 10% 52437,47 27608,17 26401,94

AAT 15% 46327,83 29456,46 27707,54

AAT 20% 57367 27794,31 26533,43

[image:41.612.155.522.152.365.2]

(42)

[image:42.612.157.527.397.659.2]

Table 4. Compressive strength (N/mm2) of SHA- CCS Laterized Concrete SHA (%) CCS (%) Laterite Content %

Curing Age Day

7 28 56

0 0 0 20.59 25.55 28.07

90 10 20 2.12 2.71 5.33

80 20 20 3.38 5.27 8.88

70 30 20 3.40 5.59 11.61

Keterangan:

SHA : Sorghum husk ash.

CCS : Calcium carbide sludge

Gambar 2. Grafik Kuat Tekan Beton SHA- CCS 0 5 10 15 20 25 30

7 28 56

K E K UA TA N (N /m m 2)

CURING AGE DAY

SHA, CCS, LATERITE 0 %

SHA 90 %,CCS 10%, LATERITE 20%

SHA 80 %, CCS 20%, LATERITE 20%

(43)

BAB III

METODE PENELITIAN

Metodelogi penelitian dilakukan dengan cara membuat benda uji (sampel) di

Laboratorium Bahan dan Konstruksi Fakultas Teknik Universitas Lampung. Benda

uji dalam penelitian ini adalah beton normal yang menggunakan abu batang sorgum

sebagai pengganti sebagian semen dengan varian campuran 0 %, 5%, 10 %, 15 %,

dan 20% dari berat semen. Sedangkan waktu pengujian dilakukan setelah beton

berumur 28 dan 56 hari.

A. Bahan

Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Semen Portland Komposit (PCC)

Penelitian ini menggunakan semen Portland Tipe PCC merk Semen Padang

dengan satuan 50 kg/sak.

2. Air

Air yang digunakan adalah air yang bersih, tidak mengandung lumpur,

(44)

dapat merusak beton. Air yang digunakan pada penelitian ini berasal dari

Laboraturium Bahan dan Konstruksi Universitas Lampung.

3. Agregat Halus

Dalam penelitian ini digunakan agregat halus yang berasal dari daerah

Gunung Sugih, Lampung Tengah. Agregat halus yang digunakan terlebih

dahulu dilakukan pemeriksaan terhadap analisa saringan, kadar air, berat

volume, kadar lumpur, kandungan zat organis, berat jenis dan penyerapan

air.

4. Agregat Kasar

Agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan dari

quarry sumber batu berkah (SBB) Lampung Selatan

5. Abu sorgum

Sorgum yang digunakan adalah batang yang berasal dari BPPT Slusuban

yang berada di daerah Bandar Jaya. Batang sorgum tersebut akan dibakar

untuk mendapatkan hasil pembakaran yang kemudian digiling lagi agar

(45)

B. Peralatan

Peralatan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Tempat Pembakaran Sorgum

Digunakan untuk pembakaran bahan material yang digunakan untuk

penelitian yang berbentuk silinder (Drum) yang terbuat dari bahan material

besi.

2. Mesin Penggiling (Grindling Machine)

Digunakan untuk menghalukan batang sorgum yang sudah dibakar sehingga

dapat kehalusan lolos saringan no 200.

3. Cetakan Benda Uji

Cetakan yang digunakan ada dua jenis. Cetakan berbentuk silinder dengan

diameter 100 mm dan tinggi 200 mm digunakan untuk pembuatan benda uji

pada pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah beton. Cetakan berbentuk

balok dengan ukuran 100 mm x 100 mm x 400 mm digunakan untuk

pembuatan benda uji pada pengujian kuat lentur.

4. Satu Set Saringan

Alat ini digunakan untuk mengukur gradasi agregat sehingga dapat

ditentukan nilai modulus kehalusan butir agregat kasar dan agregat halus.

Untuk penelitian ini gradasi agregat kasar dan agregat halus berdasarkan

(46)

Tabel. 5 . Ukuran saringan pada penelitian gradasi agregat.

Jenis Agregat Ukuran Saringan (mm)

Agregat halus 4.75 2,36 1,18 0,60 0,30 0,15 Pan Agregat kasar 37,5 25,40 19,00 12,50 4,75 2,36 Pan

5. Compressing Testing Machine (CTM)

CTM merupakan alat yang digunakan untuk melakukan pengujian kuat

tekan beton silinder (d=150 mm dan t=300 mm).

6. Hydraulick Jack

Alat yang digunakan pada penelitian ini berkapasitas 100 ton yang

merupakan alat bantu untuk melakukan pengujian lentur beton.

7. Kerucut Abrams

Kerucut Abrams digunakan beserta tilam pelat baja dan tongkat besi untuk

mengetahui kelecakan adukan (workability) dalam percobaan slump test.

Ukuran kerucut Abrams adalah diameter bawah 200 mm dan diameter

bagian atas 100 mm dengan tinggi 300 mm dengan tongkat pemadat

berpenampang bulat berdiameter 16 mm sepanjang 600 mm.

8. Proving Ring

Alat yang digunakan untuk pembacaaan beban dari Hydraulick jack yang

(47)

9. Mesin penggetar Internal (Vibrator)

Alat ini digunakan sebagai pemadat beton segar yang berupa tongkat,

digetarkan dengan mesin dan dimasukkan ke dalam beton segar.

10. Timbangan

Timbangan digunakan untuk menimbang bahan – bahan dasar pembentuk

beton. Timbangan yang digunakan yaitu timbangan digital merk Nagata

dengan kapasitas 30 kg dengan ketelitian 0,1 gram dan timbangan merk Laju

buatan Indonesia yang berkapasitas 150 kg dengan ketelitian 1 gram.

11. Mesin Pengaduk Beton (Concrete Mixer)

Untuk mencampur adukan beton menggunakan mesin Concrete Mixer

berkapasitas 0,125 m3 dengan kecepatan 20-30 rpm.

12. Oven

Oven digunakan untuk melakukan pengeringan benda-benda uji.

13. Piknometer

Alat ini digunakan untuk mengukur berat jenis SSD (Surface Saturated

Dry), berat jenis kering, berat jenis jenuh, dan penyerapan agregat halus.

14. Alat Bantu

Selama proses pembuatan benda uji digunakan beberapa alat bantu

(48)

C. Pelaksanaan Penelitian

Metode pelaksanaan penelitian yang dilakukan meliputi hal-hal sebagai berikut

1. Persiapan bahan

Semua bahan yang diperlukan dalam penelitian ini dipersiapkan dan

disimpan di Laboratorium Struktur Bahan dan Konstruksi Fakultas Teknik

Universitas Lampung. Mulai dari semen, agregat halus, agregat kasar, air,

dan abu sorgum.

2. Pengujian bahan campuran beton

Pengujian dan pemeriksaan bahan campuran beton terdiri dari:

a. Analisis saringan agregat halus dan agregat kasar (ASTM C-330).

Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan pemisahan butir agregat

kasar dan agregat halus dengan menggunakan saringan. Setelah

memperoleh pembagian butir agregat selanjutnya dilakukan analisis

perhitungan gradasi saringan agregat halus dan kasar untuk memperoleh

nilai modulus kehalusan (Fineless Modulus) agregat tersebut.

b. Berat jenis dan penyerapan agregat kasar (ASTM C-127).

Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan berat jenis agregat kasar

dalam kondisi SSD dan kondisi kering sesuai standar yang telah

(49)

c. Berat jenis dan penyerapan agregat halus (ASTM C-128).

Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan berat jenis agregat halus

dalam kondisi SSD dan kondisi kering sesuai standar yang telah

ditetapkan.

d. Kadar air agregat halus dan agregat kasar (ASTM 566 &ASTM

C-556).

Pemeriksaan ini dimaksudakan untuk menentukan kadar air yang

terdapat pada agregat halus dan agregat kasar sesuai standar yang telah

ditentukan.

e. Berat volume agregat halus dan agregat kasar (ASTM C-29).

Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan berat agregat per satuan

volume.

f. Kadar lumpur agregat halus (ASTM C-117).

Tujuan pemeriksaan ini untuk menentukan kadar lumpur yang terdapat

pada agregat halus sebelum dilakukan pencucian. Nilai kadar lumpur

yang harus dimiliki agregat halus ini harus kurang dari 5%.

g. Kandungan zat organis dalam pasir (ASTM C-40).

Pemeriksaan ini dimaksudakan untuk menentukan zat organis yang

terdapat dalam pasir.

3. Pembakaran Abu Sorgum

Limbah Sorghum yang dibakar dengan menggunakan tungku pembakaran,

(50)

dengan suhu terkontrol yang temperatur pembakaran lebih besar dari 550˚C. Hasil proses pembakaran Sorgum memberikan bahan anorganik, bahan

yang tidak mudah membusuk oleh proses waktu baik bentuk maupun

struktur kimianya.

4. Proses Penggilingan Abu Sorgum

Setelah melalui pembakaran abu sorgum selanjutnya digiling dengan

menggunakan mesin penggiling (grindling machine).

5. Pembuatan rencana campuran (mix design).

Rencana campuran semen, abu batang sorgum yang filler lolos saringan no.

200, air, dan agregat-agregat sangat penting untuk mendapatkan kekuatan

beton yang diinginkan. Dalam penelitian ini rencana campuran beton

(51)

[image:51.612.156.529.140.385.2]

6. Pembuatan benda uji

Tabel 6. Jumlah Benda Uji

keterangan

1. BAS : Beton Abu Sorgum

Pembuatan campuran beton dalam penelitian ini berpedoman pada

SK-SNI T-28-2002-03 tentang cara pengadukan dan pengecoran beton.

Pembuatan campuran dilakukan dengan molen. Cara pembuatan

campuran dimulai dari persiapan bahan dan alat sesuai dengan

persyaratan dan kebutuhan material pada saat perhitungan campuran

beton (Mix Design). Pelaksanaan pengecoran siap dilaksanakan. Beton

yang telah memenuhi persyaratan tersebut ditumpahkan pada bak

penampungan adukan beton dan ditampung dengan ember untuk dibawa

ke tempat cetakan. Nama Uji

Sampel Beton

Jumlah Kuat Tekan Silinder

Jumlah Kuat Tarik Silinder

Jumlah Kuat Lentur Balok Kecil

Jumlah

Umur Umur Umur

28 56 28 56 28 56

BAS 0% 3 3 3 3 3 3 18

BAS 5% 3 3 3 3 3 3 18

BAS 10% 3 3 3 3 3 3 18

BAS 15% 3 3 3 3 3 3 18

BAS 20% 3 3 3 3 3 3 18

(52)

Langkah-langkah pembuatan benda uji :

a. Setelah bahan–bahan material dipersiapkan/ditimbang, concrete

mixer dihidupkan dengan kecepatan putaran 20 rpm, kemudian

sebagian air, agregat kasar, agregat halus, dan semen. Setelah

tercampur merata, lalu dilakukan penambahan air secara bertahap.

Selanjutnya dibiarkan concrete mixer berputar sampai bahan

adukan tercampur merata yang dilakukan dengan pengamatan

visual.

b. Setelah material tercampur merata, adukan dituangkan ke dalam

pan, lalu sebagian adukan diambil untuk dilakukan uji slump.

Sesuai dengan ASTM C143–03 contoh campuran adukan beton

pertama dan terakhir diambil dalam selang waktu tidak lebih dari

15 menit. Setelah pengujian slump memenuhi syarat maka

dilanjutkan dengan penuangan adukan ke dalam cetakan.

c. Penuangan adukan kedalam cetakan silinder dilakukan dengan

sekop. Setiap pengambilan adukan dengan sekop harus dapat

mewakili dari campuran tersebut. Apabila diperlukan, campuran

beton dapat diaduk kembali dengan menggunakan sendok aduk

agar tidak terjadi segregasi selama pencetakan benda uji yang

dilanjutkan dengan pemadatan menggunakan penggetar internal.

(53)

dilakukan selama 5 – 15 detik, agar tidak terjadi segregasi.

Setelah masing-masing lapisan dipadatkan kemudian diratakan

permukaannya.

7. Pemeliharaan Benda Uji (Curing)

Tujuan dari pemeliharaan adalah untuk mencegah terjadinya kehilangan air

dalam jumlah besar pada saat bersamaan air yang diperlukan untuk hidrasi

tahap awal dan merupakan saat yang kritis. Pencegahan yang dapat

dilakukan dengan cara menyiram, merendam, menutupi dengan karung goni

yang dibasahi. Pada penelitian ini perawatan dilakukan dengan cara

merendam selama tujuh hari. Setelah direndam selama tujuh hari, benda uji

diangkat dari dalam air dan didiamkan dalam udara terbuka sampai umur

beton mencapai 28 dan 56 hari.

8. Pelaksanaan Pengujian

a. Pengujian Kuat Tekan Beton

Alat yang digunakan untuk melakukan pengujian kuat tekan beton

adalah Compression Testing Machine (CTM) dengan cara meletakkan

silinder beton tegak lurus. Khusus untuk pengujian kuat tekan, sebelum

dilakukan pengujian permukaan tekan benda uji silinder harus rata agar

tegangan terdistribusi secara merata pada penampang benda uji. Dalam

(54)

1,5 mm sampai 3 mm pada permukaan tekan benda uji silinder. Cara

lain dapat juga dilakukan dengan memberi pasta semen.

Dari hasil pengujian ini didapat beban maksimum yang mampu ditahan

oleh silinder beton sampai silinder beton tersebut hancur. Selanjutnya

dicari kuat tekan beton dengan membagi beban maksimum dengan luas

permukaan silinder beton. Data dari hasil pengujian kuat tekan beton ini

kemudian ditabelkan. Gamabar Setting up pengujian tekan dapat dilihat

[image:54.612.178.444.321.539.2]

pada Gambar 3.

Gambar 3 . Setting pengujian kuat tekan

b. Pengujian Kuat Tarik Belah

Pengujian ini juga menggunakan alat CTM tetapi benda uji silinder

beton diletakkan secara mendatar/horizontal pada pelat bawah, sesuai

dengan CTM (ASTM C 496). Pada bagian atas dan bawah benda uji Benda Uji

(55)

diletakkan pelat tipis untuk mendapatkan beban merata pada benda uji

tersebut. Selanjutnya CTM dihidupkan hingga benda uji terbelah.

[image:55.612.183.443.194.430.2]

Setting up pengujian tarik belah dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4 . Setting up pengujian kuat tarik belah

c. Pengujian Kuat Lentur Beton

Alat yang digunakan untuk pengujian kuat lentur adalah Floxural

Testing Machine (FTM). Pengujian dilakukan dengan meletakkan benda

uji pada dua tumpuan, kemudian diberi beban terpusat tegak lurus

terhadap sumbu balok, jarak beban terpusat ini sebesar L/3 dari

masing-masing tumpuan. Kemudian jalankan mesin uji dengan kecepatan

pembebanan konstan sebesar 35 kg/det. Pencatatan dilakukan pada

beban maksimum hingga balok runtuh. Mesin CTM

(56)

Gambar 5 . Pengujian kuat lentur balok beton

D. Analisis Hasil Penelitian

Analisis hasil dari penelitian ini dilakukan dengan cara :

a. Menghitung berat jenis beton untuk benda uji silinder berdiameter 100 mm

dan tinggi 200 mm dengan cara menimbang massa beton kemudian dibagi

volumenya.

b. Menghitung kuat tekan beton untuk benda uji silinder berdiameter 100 mm

dan tinggi 200 mm dengan menggunakan Persamaan (1) dan disajikan dalam

bentuk tabel.

c. Menghitung kuat tarik belah beton untuk benda uji silinder berdiameter 100

mm dan tinggi 200 mm dengan menggunakan Persamaan (5) dan disajikan

dalam bentuk tabel.

d. Menghitung kuat lentur beton untuk benda uji balok ukuran 100 mm x 100

mm x 400 mm dengan menggunakan Persamaan (6) dan disajikan dalam

bentuk tabel.

L = 30 cm

10 cm

1/3 L

5 cm 5 cm

(57)

e. Dari hasil pengujian kuat tekan, kuat lentur dan kuat tarik belah dibuat grafik

antara pengaruh variasi abu batang sorgum terhadap kuat tekan, kuat tarik

(58)

E. Diagram Alir Penelitian

Gambar 6. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian. Ya

Mulai

Persiapan Material

Pengujian Material

Tidak Lulus Syarat ASTM

Mix Design (Metode ACI)

Pembuatan Benda Uji Beton

Pengujian Benda Uji ( Kuat Tekan, Kuat Lentur, dan Kuat Tarik Belah)

Analisis & Pembahasan (grafik & tabel)

Perawatan (Curing) cara Perendaman

Selesai

(59)

DAFTAR PUSTAKA

Allifuddin, A. 2011. Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 12. Uji Paramater Lentur Terhadap Kuat Tekan Beton Kinerja Tinggi. Fakultas Teknik Universitas Muslim Indonesia. Makasar.

Amalia. 2009. Studi Eksperimental Perilaku Mekanik Beton Normal Dengan Subtitusi Limbah Debu Pengolahan Baja (Dry Dust Collector). Universitas Diponegoro. Semarang

American Society for Testing and Material, Annual Book of ASTM Standards 1995. Concrete and Aggregates. Philadelphia: ASTM 1995.

J.D, Rompas Gerry P,. R, Pangouw., J.B, Mangare P., 2013. Jurnal Sipil Statik. Pengaruh Pemanfaatan Abu Ampas Tebu Sebagai Subtitusi Parsial Dalam Semen Campuran Beton Ditinjau Terhadap Kuat Tarik Lentur Dan Modulus Elastisitas. Fakultas Teknik Universitas Sam Ratulangi.

Leonardi dan Irmawan, M. 2010. Jurnal Rekayasa Bahan dan Perkuatan Struktur. Pemanfaatan Limbah Sponge Rubber Untuk Beton Ringan Dengan Campuran Semen Pulverised Fly Ash. Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya

Mulyono, T. 2004. Teknologi Beton. Andi Offset. Yogyakarta.

Ogunbode E.B, Salihu A.T., Kure M.A., Ibrahim S.M., dan Ola S.A. 2013. Feat Of Blanded Sorghum Husk Ash – Calcium Carbide Sludge Cement Laterized Concrete. Departement of Building Technology, Niger State Polytechnic, Zungeru. Niger State. Nigeria.

SNI 03-2461-2002. Spesifikasi Agregat Ringan untuk Beton Ringan Struktural. Bandung.

(60)

Sumantri, A., Hanyokrowati, dan Guritno, B. 1996. Prospek Pengembangan Sorgum Manis untuk Menunjang Pembangunan Agroindustri di Lahan Kering. Makalah dalam Lokakarya Nasional Pertanian Lahan Kering Beberapa Kawasan Pembangunan Ekonomi Terpadu di Kawasan Timur Indonesia. Malang.

Tjokrodimuljo, K. 1996. Teknologi Beton. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.

UNILA. 2011. Format Penulisan Karya Ilmiah. Universitas lampung. Bandar Lampung.

(61)

Lampiran A

Uji Pendahuluan

Studi Pengaruh Abu Sorgum Terhadap Kuat Tekan Kuat Tarik Belah

(62)

Penelitian : Studi Pengaruh Abu Sorgum Terhadap Kuat Tekan Kuat Tarik Belah Dan Kuat Lentur Beton

Pelaksana / Peneliti : Denny Pratama

NPM : 0745011022

Tempat Penelitian : Laboratorium Bahan & Konstruksi Fakultas Teknik Universitas Lampung

Hasil Pemeriksaan Gradasi Agregat Kasar Agregat Kasar : Batu Pecah

Asal Agregat : Sumber Batu Berkah

Lampung Selatan

Diameter Saringan

(mm)

Berat Tertahan

(gram) Tertahan (%) Kumulatif Tertahan (%) Lolos (%)

26,5 0 0 0 100

19 150 5 5 95

9,5 1875 62.5 67.5 32.5

4,75 825 27.5 95 5

2,36 150 5 100 0

1,18 0 0 100 0

0,6 0 0 100 0

0,3 0 0 100 0

0,15 0 0 100 0

Pan 0 0 100 0

Jumlah 3000 100 ∑A = 767,5

Modulus Kehalusan (FM)

=

ΣA−100

100

=

767 ,5−100

100

= 6,675

(Standar ASTM C-33 antara 6 - 8)

0 20 40 60 80 100

0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25

Pers e n ta se Lo lo s (%)

Diameter Saringan (mm)

Gradasi Agregat Kasar

ATSM 33 min

Hasil Uji

(63)

NPM : 0745011022

Tempat Penelitian : Laboratorium Bahan & Konstruksi Fakultas Teknik Universitas Lampung 0 20 40 60 80 100 120

0 0,15 0,3 0,6 1,18 2,36 4,75 9,5 19 37,5

P er se n L ol os Sari ngan ( %

) Gradasi Agregat Halus

ASTM C-33 Min Hasil Pengujian ASTM C-33 Max

Diameter Saringan (mm)

HASIL PEMERIKSAAN GRADASI AGREGAT HALUS Agregat Halus : Pasir

Asal Agregat : Daerah Gunung Sugih

Modulus Kehalusan (FM) = Σ

A−100

100

=

409,95−100

100

= 3,0995

(Standar ASTM C-33 antara 2,3 – 3,1) Diameter

Saringan (mm)

Berat Tertahan

(gram) Tertahan (%)

Kumulatif Tertahan

(%)

Lolos (%)

26,5 0 0 0 100

19 0 0 0 100

9,5 0 0 0 100

4,75 7 0,75 0,75 99,25

2,36 89 9,4 10,15 89,85

1,18 204 24,5 34,65 65,35

0,6 414 39,95 74,6 25,4

0,3 197 17,85 92,45 7,55

0,15 64 4,9 97,35 2,65

Pan 25 2,65 100 0

(64)

NPM : 0745011022

HASIL PEMERIKSAAN BERAT JENIS DAN PENYERAPAN AGREGAT KASAR

Agregat Kasar : Batu Pecah

Asal Agregat : Sumber Batu Berkah Lampung Selatan

Berat Batu Pecah SSD (A) = 7120 gr

Berat Batu Pecah Kondisi Jenuh (B) = 4360 gr Berat Sampel Setelah Di Oven (C) = 7008 gr

1. BJ SSD = A

A−B

= 7120

7120−4360

=

2,56

2. BJ Kering = C

A−B

= 7008

7120−4360

=

2,54

3. BJ Semu = C

C−B

= 7008

7008 −4360

=

2,65

4. Penyerapan = A−C

A x 100 %

= 7120− 7008

7120 x 100 %

(65)

NPM : 0745011022

HASIL PEMERIKSAAN BERAT JENIS DAN PENYERAPAN AGREGAT HALUS (PASIR)

Agregat Halus = Pasir

Asal Agregat = Daerah Gunung Sugih

Berat Pasir dalam kondisi SSD (B) = 500 gr Berat Picnometer + Air + Pasir (C) = 999 gr Berat Picnometer + Air (D) = 681 gr Berat Pasir Kering (E) = 494 gr

1. BJ SSD = B

B+D−C

= 500

500+681−999 = 2,7473

2. BJ Kering = E

B+D−C

= 494

500+681−999 = 2,7143

3. BJ Semu = E

E+D−C

= 494

494+681−999

= 2,8068

4. Penyerapan = B−E

B x 100 %

= 500−494

(66)

NPM : 0745011022

HASIL PEMERIKSAAN KADAR LUMPUR DAN KADAR ORGANIK AGREGAT HALUS (PASIR)

1. Kadar Lumpur

a. Benda Uji 1

Berat pasir (Wd1) = 500 gr Berat pasir (Wd2) = 490 gr

Kadar Lumpur = Wd 1−Wd 2

Wd 1 x 100 %

= 500−490

500 x 100 % = 2 %

b. Benda Uji 2

Berat pasir (Wd1) = 500 gr Berat pasir (Wd2) = 486 gr

Kadar Lumpur = Wd 1−Wd 2

Wd 1 x 100 %

= 500−488

500 x 100 % = 2,4 %

Selisih Kadar Lumpur = 2,4 % - 2 % = 0,4 %

(67)

NPM : 0745011022

2. Pemeriksaan kadar organik

Pemeriksaan kandungan zat organik memberikan hasil warna tampak lebih muda (lebih terang) daripada warna standar, Menurut SNI 0052-80 hasil pemeriksaan kadar organik warna tidak boleh lebih tua dari warna standar,

(68)

NPM : 0745011022