Pengaruh Kuat Tekan Beton Dengan Mencampurkan Bakteri Basilus Subtilis yang di Kapsulisasikan dengan Kalsium Laktat

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Analisa Ayakan Pasir

Diameter

Ayakan (mm)

Berat Fraksi (gr)

Rata-rata

(gr) % Rata-rata

% Kumulatif Sampel I Sampel II

9,52 30 15 22,5 2,25 2,25

4,76 21 18 19,5 1,95 4,2

2,38 45 50 47,5 4,75 8,95

1,19 94 98 96 9,6 18,55

0,60 264 273 268,5 26,85 45,4

0,30 113 123 118 11,8 57,2

0,15 312 313 312,5 31,25 88,45

Pan 121 110 115,5 11,55 100

Total 1000 1000 1000 100 325

FM 19,115

Diameter

Ayakan (mm)

Batas Bawah Zona

II Batas Atas Zona II

Hasil Uji

Ayakan

9,52 100 100 97,75

4,76 90 100 95,8

2,38 75 100 91,05

1,19 55 90 81,45

0,60 35 59 54,6

0,30 8 30 42,8

(7)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,0010,00

%

L

o

lo

s

Diameter Ayakan

Zona II

(8)

Analisa Ayakan Kerikil

Diameter

Ayakan (mm)

Berat Fraksi (gr)

Rata-rata

(gr) % Rata-rata

% Kumulatif Sampel I Sampel II

38,1 0 0 0 0 0

19,1 78 64,5 71,25 3,5625 3,5625

9,52 1282 1254 1268 63,4 66,9625

4,76 568 593 580,5 29,025 95,9875

2,38 0 0 0 0 95,9875

1,19 0 0 0 0 95,9875

0,60 0 0 0 0 95,9875

0,30 0 0 0 0 95,9875

0,15 0 0 0 0 95,9875

Pan 72 88,5 80,25 4,0125 100

Total 2000 2000 2000 100 746,45

FM 6,465

0 20 40 60 80 100 120

0 2 4 6 8 10 12

o /o k u m u la ti f ya n g lo lo s

Diameter Ayakan (mm)

Hasil Ayakan

(9)

ANALISA AYAKAN CAMPURAN

Diameter

Ayakan

(mm)

% pasir

tertahan

% Batu

Pecah

Tertahan

Komposisi

Rencana Komposisi

Pasir Batu

Pecah Perfaksi Komposisi

Lolos

Tertahan

0,4 0,6

38,1 0 0 0 0 0 100 0

19,1 0 3,5625 0 2,138 2,138 97,863 2,138

9,52 0 63,4 0,000 38,040 38,040 59,823 40,178

4,76 0 29,025 0,000 17,415 17,415 42,408 57,593

2,38 6,7 0 2,680 0 2,680 39,728 60,273

1,19 21,25 0 8,500 0 8,500 31,228 68,773

0,60 _27,6 ₀ _11,04 ₀ _11,040 _20,188 _79,813

0,30 22,15 0 8,860 0 8,860 11,328 88,673

0,15 17,6 0 7,040 0 7,040 4,288 95,713

(10)

BERAT ISI

1. AGREGAT HALUS

Pasir

Cara Merojok Cara Menyiram

Sampel I (gr) Sampel II (gr) Sampel I

(gr)

Sampel II (gr)

Berat Bejana 461 461 461 461

Pasir + Bejana 2915 2921 2569 2568

Bejana + Air 2268 2268 2268 2268

Berat Pasir 2454 2460 2108 2107

Berat Air 1807 1807 1807 1807

2. AGREGAT KASAR

Batu Pecah Cara Merojok

Cara

Menyiram

Sampel I (gr) Sampel I (gr)

Berat Bejana 5000 5000

Batu Pecah +

Bejana 21000 20200

Bejana + Air 14200 14200

Berat Batu Pecah 16000 15200

Berat Air 9200 9200

PERHITUNGAN :

Sampel I (Kg/m3) Sampel II (Kg/m3) Sampel I (Kg/m3) Sampel II (Kg/m3)

Berat Isi Air 996,505 996,505 996,505 996,505

Berat Isi

Pasir 1353,306 1356,614 1162,497 1161,946

Rata-rata 1354,960 1162,222

PERHITUNGAN :

Sampel I (Kg/m3)

Sampel II (Kg/m3) Berat Isi

Air 996,505 996,505

Berat Isi 1733,052 1646,400

(11)

KADAR LUMPUR dan CLAY LUMP

1. AGREGAT HALUS

Pasir Sampel I Sampel II

Berat Mula-mula (gr) 500 500

Berat Kering (gr) 479 477

Kandungan Lumpur (gr) 21 23

Persentase Kandungan

Lumpur (%) 4,2 4,6

Rata-rata 4,4

Berat Kering Clay

Lump(gr) 475 473

Kandungan Liat (gr) 4 4

Liat (%) 0,835 0,839

Rata-rata 0,837

2. AGREGAT KASAR

Batu Pecah Sampel I Sampel II

Berat Mula-mula (gr) 1000 1000

Berat Kering (gr) 994 991

Kandungan Lumpur (gr) 6 9

Lumpur (%) 0,6 0,9

(12)

PERENCANAAN CAMPURAN BETON

(CONCRETE MIX DESIGN)

1. Data Material

Semen : Semen Padang Tipe I

Agregat halus : Sei Wampu, Binjai

Agregat kasar : Sei Wampu, Binjai

Air : PDAM

2. Kuat Tekan Rencana

Mutu (f’c) : 30 Mpa

3. Menetapkan Nilai Standar Deviasi

Pada SNI 2847:2013 (Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung), disebutkan

apabila data untuk menetapkan standar deviasi tidak tersedia, maka kuat tekan rata perlu

(f’cr) ditetapkan berdasarkan kuat tekan yang diisyaratkan (f’c).

Kuat tekan rata-rata perlu jika data tidak tersedia untukmenetapkan deviasi standar benda uji

Persyaratan kuat tekan f’c Kuat tekan rata-rata perlu f’cr

( MPa ) ( MPa )

Kurang dari 21 f’c + 7

21 sampai dengan 35 f’c + 8.5

Lebih dari 35 1,1f’c + 5

4. Menghitung Kuat Tekan Rata-rata Perlu

K’br = 1,1.K + 5/0,83

= 1,1 . 350 + 5/0,83

= 39,024 MPa

(13)

Faktor air semen ditentukan SNI 03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan Rencana Beton

Normal) pada tabel 2 dan Grafik 2 sebagai berikut :

Perkiraan kekuatan tekan (MPa) beton dengan faktor air semen, dan agregat kasar yang biasa

dipakai di Indonesia

Jenis Kekuatan tekan (MPa)

Jenis agregat kasar Pada umur (hari) Bentuk

semen

3 7 28 91 benda uji

Semen Batu tak dipecahkan 17 23 33 40

Silinder

tipe I atau Batu pecah 19 27 37 45 semen tipe

Batu tak dipecahkan 20 28 40 48

Kubus

II, V

Batu pecah 23 32 45 54

Silinder

Semen Batu pecah 25 33 44 48

tipe III

Kubus

Batu pecah 30 40 53 60

(14)

Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen (benda uji berbentuk kubus 150 x 150 x

150 mm)

Maka, Faktor Air Semen yang digunakan : 0,48

4. Menentukan Nilai Faktor Air Semen Maksimum

Nilai faktor air semen maksimum ditentukan SNI 03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan

(15)

pembetonan dalam lingkungan khusus

Dari tabel di atas diperoleh faktor air semen maksimum 0,6 dan jumlah semen maksimum

325 kg/m3.

5. Menentukan Kadar Air Bebas

Slump yang ditetapkan : 60 – 180 mm Ukuran butir agregat maksimum : 40 mm

Perkiraan kadar air bebas dapat dilihat pada tabel 3, SNI 03-2834-2000 (Tata Cara

Pembuatan Rencana Beton Normal)

Perkiraan kadar air bebas (kg/m3) yang dibutuhkan untuk beberapa tingkat kemudahan

pengerjaan adukan beton

(16)

Kadar air bebas = 2/3(175) + 1/3(205)

= 185 kg/m3

6. Menghitung Kebutuhan Semen

Kebutuhan Semen = Kadar air bebas / faktor air semen

= 185/0,48

= 385,416 kg/m3

7. Menentukan Persentase Agregat Halus dan Agregat Kasar

Daerah gradasi pasir : Zona II

Faktor air semen : 0,48

Nilai slump : 60 – 180 mm

Ukuran agregat maksimum : 40 mm

Berdasarkan data di atas maka, persentase agregat halus dan agregat kasar dapat

ditentukan dengan menggunakan grafik 15 pada SNI 03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan

(17)

Persen pasir terhadap kadar total agregat yang dianjurkan untuk ukuran butir maksimum 40

mm

Dari grafik diperoleh nilai antara 32% - 40,5%

Maka,

Persentase agregat halus = (32 + 40,5)/2 = 36,25 %

Persentase agregat kasar = 100 – 36,25 = 63,75 %

8. Menghitung Berat Jenis SSD (Saturated Surface Dry) Gabungan

Berat jenis SSD batu pecah = 2,632

(18)

Berat Jenis gabungan = (0,3625 x 2,525) + (0,6375 x 2,632)

= 2,5929

9. Menentukan Berat jenis Beton

Untuk menentukn berat jenis beton diperkirakan dengan menggunakan grafik 16 pada SNI

03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan Rencana Beton Normal).

Perkiraan berat isi beton basah yang telah selesai didapatkan

Dari grafik di atas maka didapat berat jenis beton sebesar 2370 kg/m3.

10. Menghitung Berat Masing-masing Agregat

Berat agregat gabungan = berat beton – berat semen – berat air = 2370 – 385,416 – 185

(19)

= 652,349 kg/m3

Berat agregat kasar = 0,6375 x 1799,584

= 1147,234 kg/m3

11. Proporsi Campuran

Proporsi campuran Semen (Kg)

Air (Kg)

Pasir (Kg)

Batu Pecah

(Kg) Untuk 1 m3 beton segar 385,416 185 652,349 1147,234

Volume Silinder (m3) FS = 1,2

(uji kuat tekan)

0,00705 0,00705 0,00705 0,00705

Untuk 60 benda uji

Silinder (m3) 173,437 78,255 275,943 485,279

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

Karateristik kekuatan tiap variasi beton

Variasi Benda Uji

Sampel Penambahan Zat lain Umur (Hari) P (KN) A (Cm2)

Tegangan Tekanan P/A (Kg/Cm2)

�bm

(Kg/cm2₎

(�b-�bm)2 (�� − ��)

� −

�bk

Pengujian

Basilus Subtilis+Na (15gr) I Ca (50gr) 28

648 176,625 442,0229 466,3068 589,7113 47,08603 389,0858

Basilus Subtilis+Na (15gr) II Ca (50gr) 28

600 176,625 409,2804 466,3068 3252,011 47,08603 389,0858

Basilus Subtilis+Na (15gr) III Ca (50gr) 28

720 176,625 491,1365 466,3068 616,513 47,08603 389,0858

Basilus Subtilis+Na (15gr) IV Ca (50gr) 28

780 176,625 532,0646 466,3068 4324,078 47,08603 389,0858

Basilus Subtilis+Na (15gr) V Ca (50gr) 28

670 176,625 457,0298 466,3068 86,06316 47,08603 389,0858 = 8868,377

Basilus Subtilis+Na (10gr) VI Ca (40gr) 28

740

176,625

504,7792

477,4938

744,491

42,32531 408,0803

Basilus Subtilis+Na (10gr) VII Ca (40gr) 28

600

176,625

409,2804

477,4938

4653,069

42,32531 408,0803

Basilus Subtilis+Na (10gr) VIII Ca (40gr) 28

760

176,625

518,4219

477,4938

1675,105

42,32531 408,0803

Basilus Subtilis+Na (10gr) IX Ca (40gr) 28

710

176,625

484,3152

477,4938

46,53069

42,32531 408,0803

Basilus Subtilis+Na (10gr) X Ca (40gr) 28

690

176,625

470,6725

477,4938

46,53069

42,32531 408,0803

= 7165,726

476 176,625 324,6958 367,5338 1835,096 124,9687 162,5851

248 176,625 169,1692 367,5338 39348,51 124,9687 162,5851

610 176,625 416,1018 367,5338 2358,845 124,9687 162,5851

660 176,625 450,2085 367,5338 6835,097 124,9687 162,5851

(31)

(32)

Variasi Benda Uji Sampel Penambahan Zat lain Umur (Hari) P (KN) A (Cm2)

Tegangan Tekanan

P/A (Kg/Cm2₎ _(Kg/cm�bm 2₎

(�b-�bm)2 (�� − ��)

� −

�bk

Beton Normal I - 28

655 176,625 446,7978 423,0595 563,5052 35,18913 365,3494

Beton Normal II - 28

590 176,625 402,4591 423,0595 424,3785 35,18913 365,3494

Beton Normal III - 28

562 176,625 383,3593 423,0595 1576,106 35,18913 365,3494

Beton Normal IV - 28

604 176,625 412,009 423,0595 122,1151 35,18913 365,3494

Beton Normal V - 28

690 176,625 470,6725 423,0595 2266,994 35,18913 365,3494 = 4953,099 Trial Error

Basilus Subtilis+Na (25gr) I Ca (100gr) 28

860 176,625 586,6353 427,6981 25261,04471 77,84501578 300,0322

Basilus Subtilis+Na (25gr) II Ca (100gr) 28

630 176,625 429,7445 427,6981 4,187761838 77,84501578 300,0322

Basilus Subtilis+Na (25gr) III Ca (100gr) 28

700 176,625 477,4938 427,6981 2479,620315 77,84501578 300,0322

Basilus Subtilis+Na (25gr) IV Ca (100gr) 28

520 176,625 354,7097 427,6981 5327,298365 77,84501578 300,0322

Basilus Subtilis+Na (25gr) V Ca (100gr) 28

650 176,625 443,3871 427,6981 246,1473347 77,84501578 300,0322

690 176,625 470,6725 427,6981 1846,802971 77,84501578 300,0322

580 176,625 395,6378 427,6981 1027,862878 77,84501578 300,0322

510 176,625 347,8884 427,6981 6369,585756 77,84501578 300,0322

660 176,625 450,2085 427,6981 506,7191824 77,84501578 300,0322

Basilus Subtilis+Na (25gr) X Ca (100gr) 28

(33)

Hasil Data Percobaan

Compressive Strength:

No. Nomor

Benda Uji Campuran Fas Slump (Cm) Bahan Tambahan

Tanggal Umur (Hari)

Berat (Kg) Beban Tekan (KN)

Kokoh tekan (Kg/Cm2 Air Psr Batu

Pecah

Cetak Uji Cetak Uji Sewaktu

Pengujian

Estimasi 28 Hari

1 Beton Normal 0,451 1,591 2,798 0,48 16 - 18/5/16 14/5/16 28 - 12,77 655 446,7978 -

2 Beton Normal 0,451 1,591 2,798 0,48 16 - 18/5/16 14/5/16 28 - 12,76 590 402,4591 -

3 Beton Normal 0,451 1,591 2,798 0,48 16 - 18/5/16 14/5/16 28 - 12,6 562 383,3593 -

4 Beton Normal 0,451 1,591 2,798 0,48 16 - 18/5/16 14/5/16 28 - 12,63 604 412,009 -

5 Beton Normal 0,451 1,591 2,798 0,48 16 - 18/5/16 14/5/16 28 - 12,62 690 470,6725 -

Campuran Beton+Bakteri+Na+Kalsium Laktat

1 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 5gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 18/5/16 14/5/16 28 - 12,66 476 324,6958 - 2 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 5gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 18/5/16 14/5/16 28 - 12,7 248 169,1692 - 3 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 5gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 18/5/16 14/5/16 28 - 12,57 610 416,1018 - 4 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 5gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 18/5/16 14/5/16 28 - 12,85 660 450,2085 - 5 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 5gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 18/5/16 14/5/16 28 - 12,6 700 477,4938 -

Trial & Error

1 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 25gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 10/5/16 6/5/16 28 - 12,83 860 586,6353 - 2 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 25gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 10/5/16 6/5/16 28 - 12,93 630 429,7445 - 3 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 25gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 10/5/16 6/5/16 28 - 12,54 700 477,4938 - 4 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 25gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 10/5/16 6/5/16 28 - 12,79 520 354,7097 - 5 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 25gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 10/5/16 6/5/16 28 - 12,56 650 443,3871 - 6 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 25gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 10/5/16 6/5/16 28 - 12,63 690 470,6725 - 7 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 25gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 10/5/16 6/5/16 28 - 12,85 580 395,6378 - 8 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 25gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 10/5/16 6/5/16 28 - 12,6 510 347,8884 - 9 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 25gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 10/5/16 6/5/16 28 - 12,46 660 450,2085 - 10 Beton+(Basilus Subtilis+Na) 25gr 0,451 1,591 2,798 0,48 14 Kalsium Laktat 10/5/16 6/5/16 28 - 12,71 470 320,603 - BENDA UJI DIBUAT OLEH PANGERAN (11 0404 137)

Pasir : Ø max (1,591) 652,349 Kg Asal : Binjai

(34)

Kerikil : Ø max (2,798) 1147,234 Kg Asal : Binjai

½ (mm) FM :

LABORATORIUM BETON FT-USU Semen : 1 385,416 Kg

Air : 0,451 185 Kg

(35)

Daftar Pustaka

1. Antoni dan Paul Nugraha (2007). Teknologi Beton Yogyakarta : Andi

2. American Concrete Institute (1990). ACI 318-89 Building Code Requirements For

Reinforce Concrete. Part I. Fifth Edition. USA :PCA.

3. Bungin, Burhan (2005). Metodologi Penelitian Kuantitatif Jakarta : Kasta

4. Canda dan Wuryati Samekto (Tanpa Tahun). Teknologi Beton. Jakarta : Kanisius

5. Mulyono,T.(2003).Teknologi Beton. Yongyakarta : Andi

6. Sugiyono (2008). Metode Penelitian kuantitatif kualitatif dan R&D. Bandung:

Alfabeta

7. Ramakrishnan V, Ramesh KP, and Bang SS. South Dokata School of mines and

technology, USA, Bacterial Concrete, Proceedings of SPIE, vol. 4234 PP. 168-176, Smart Materials.

8. Bang SS, Galinat JK, and Ramakrishnan V. Calcite Precipitation induced by

polyurethaneimmobilized Bacillus pasterurri”Enzyme and Microbial technology,

28(2001) 404-09

9. H.Jonkers.2011.SELF-HEALING CONCRETE JOURNAL. Emerging Technology.

Ingenea Issue 16 March 2016.

10.Efsa. 2013 . European Food Safety Opinion On the safety and efficacy of Bacillus Subtilis PB6 (Bacillus Subtilis) as a feed additive for turkeys for fattening and turkeys reared for breeding. SCIENTIFIC OPINION. 11(4):3176.

11.S.Sunil .2010 .PERFORMANCE OF STANDARD GRADE BACTERIAL(BACILLUS

SUBTILIS) CONCRETE . ASIAN JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING (BUILDING AND HOUSING). VOL. 11, NO. 1 ,PAGES 43-55.

12.Santhosh KR, Ramakrishnan V, Duke EF, and Bang SS, SEM Investigation of

(36)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Umum

Metode penelitian yang digunakan pada penilitian ini adalah metode eksperimen.

Metode eksperimen pada penelitian ini mencampurkan Bakteri Basilus Subtilis dan kalsium

laktat sebagai zat adiktifnya, dengan menggunakan proses kapsulisasi sebagai wadah media bakteri, dengan mutu beton fc’=30mpa, diharapkan bakteri dapat menutupi keretakan yang terjadi akibat kuat tekan.

3.2. Desain Penelitian

Desain penelitian yang digunakan pada eksperimen ini adalah:

1. Jenis semen portland yang digunakan Semen Padang Tipe I.

2. Pasir yang digunakan berasal Sungai di Binjai, Sumatera Utara.

3. Kerikil yang digunakan berasal dari sei wampu di Binjai, Sumatera

Utara.

4. Bakteri basilus subtilis type berasal dari Laboratorium Mikroobiologi

Farmasi, Universitas Sumatera Utara.

5. Kalsium Laktat type Food Grade berasal dari PT.BRATACO , Indonesia

6. Kapsul ukuran 00 berasal dari PT.BRATACO, Indonesia.

7. Pembuatan Kapsulisasi dibuat secara manual dengan teknik injeksi.

8. Umur benda uji Trial maupun eksperimen ditetapkan pada umur 28

hari.

3.3. Lokasi dan Waktu Pengujian

1. Tempat Penelitian

 Penelitian dilakukan di Laboratorium Struktur Beton Departemen Teknik

Sipil Universitas Sumatera Utara

 Penelitian dilakukan di Laboratorium Mikroobiologi Farmasi Universitas

Sumatera Utara.

2. Waktu Penelitian

(37)

Bahan penyusun dari beton yang digunakan adalah semen portland, pasir dan air.

Bahan penyusun beton dapat ditambah dengan campuran bahan lain sesuai variasi, berikut

bahan penyusun beton yang digunakan pada penelitian ini:

1. Semen portland

Semen berfungsi sebagai bahan pengisi dan pengikat pada campuran

beton. pada penelitian ini semen yang kan digunakan semen tiga rodakemasan 40

kg.

2. Agregat kasar

Agregat kasar atau batu pecah yang digunakan pada penelitian ini yaitu agregat

kasar dari binjai dengan ukuran kurang lebih 1-2 cm

3. Agregat halus

Agregat pasir yang digunakan adalah pasir beton binjai dan sebelum melakukan

pembuatan beton dilakukan penyaringan untuk menentukan zona pasir dan

kandungan lumpurnya

4. Air

Air yang digunakan berasal dari Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.. Secara visual air

tampak jernih, tidak berwarna dan tidak berbau.

5. Bakteri basilus subtilis

Bakteri basilus subtilis bisa didapat di Fakultas Farmasi Laboratorium

Mikrobiologi dengan proses penanaman bakteri pada medium cair

6. Media

Media yang digunakan sebagai medium bakteri basilus subtilis adalah media cair

yaitu Nutrient Agar, yang bisa didapatkan dari Fakultas Farmasi, Laboratorium

Mikrobiologi.

7. Kapsul

Kapsul yang digunakan sebagai wadah bakteri berukuran 00 yang bisa didapatkan

di PT.BRATACO

8. Kalsium Laktat

Kalsium laktat yang digunnakan adalah bermutu food grade(aman digunakan

dikalangan masyarakat) dapat ditemukan di distributor toko kimia seperti

(38)

3.5. Peralatan

Peralatan dan Fungsi digunakan dalam proses penanaman bakteri Pada Praktikum

Mikrobiologi mengenai Pembuatan Media, Pengenceran dan Penanaman, alat-alat yang digunakan antara lain:

a. Kompor : sebagai sumber panas

b. Panci : tempat perebusan

c. Timbangan : untuk mengukur massa bahan/sampel

d. Tabung reaksi : untuk mereaksikan zat dalam jumlah kecil

e. Autoklaf : untuk alat sterilisasi basah

f. Cawan petri : tempat media biakan

g. -Erlenmeyer : tempat pembuatan media NA dan PDA

h. Rak tabung reaksi : tempat meletakkan tabung reaksi

i. Bunsen : tempat meletakkan tabung reaksi

j. Gelas ukur : untuk mengukur volume aquades

k. Pipet volume : untuk mengambil larutan dengan volume 1-10 ml

l. Pipet serologis : untuk mengambil larutan dengan volume 0,1-1 ml

m.Etalase bakteri : untuk inkubasi pada suhu kamar (250-270 C)

n. Timbangan digital : untuk mengukur massa bahan dengan ketelitian 0,01 gram.

Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan beton

a. Timbangan digital (weight balance digital)

b. Alat-alat gelas

c. Ayakan

d. Wadah pencampur beton (ember)

e. Perojok

f. Alat pengaduk beton

g. Cetakan beton (mould steel)

h. Compression Machine

i. Compresive Testing Machine (USU)

3.6. Variabel dan Parameter

Variable dalam penelitian ini campuran beton dengan mencampurkan bakteri basilus

subtilis yang ditanam pada nutrient agar dan kalsium laktat sebagai sumber nutrisi bakteri

kemudian dikapsulkan dan beton normal sebagai pembanding.

(39)

[image:39.595.65.464.98.439.2]

Tabel.3.1.Jumlah sample

Campuran

Komposisi

Jumlah pengujian kuat tekan

Ca(30gr) Ca(40gr) Ca(50gr) Ca(100gr) Normal

Na+Basillus

subtilis(5gr) 5Sampel - - - -

Na+Basillus

subtilis(10gr) - 5Sampel - - -

Na+Basillus

subtilis(15gr) - - 5Sampel - -

Na+Basillus

subtilis(25gr)

(Trial error)

- - - 10Sampel -

Normal - - - - 5Sampel

(40)

Diagram.3.1.Bagan Alur Penelitian

MULAI

Perumusan masalah

Studi Literatur

Persiapan alat dan bahan

Semen kerikil

Pasir Air Basilus

Subtilis Pengujian Material Pembuatan Benda Uji (Trial) Fakultas Farmasi Laboratorium Mikroobiologi Proses Pengembangbiakan (Metode Gores) Siapkan Nutrient Agar Terbentuk Koloni Injeksi Kapsulisasi Kalsium Laktat Trial dengan campuran bakteri 25gr+Ca 100gr (10sample) Beton Normal (5sample) Perendaman 27hari

Uji tekan 28hari

Analisa Hasil Bandingkan

A B

Pengecekan Ph air untuk bakteri menggunakan kertas lakmus

MARCHEREY-NAGEL

Mix Design Air 0.451kg Pasir 1.591kg batu split 2.798kg perbandingan Semen

(41)

Diagram.3.1.Bagan Alur Penelitian

A _B

Eksperimen

Pembuatan Benda Uji

Beton Normal _{Beton Eksperimen}

1.5gr NA+30gr Ca 2.10gr NA+40gr Ca 3.15gr Na+50gr Ca

Metode Perendaman 27 Hari

Pengujian Kuat Tekan

Hasil Pengujian

Analisa

Pengamatan 2 bulan

Uji Scanning Electron Microscope ITB

Kesimpulan

Selesai

A=Analisa Hasil B=Injeksi Kapsulisasi & Kalsium Laktat

Mix Design Air 0.451kg Pasir 1.591kg batu split 2.798kg perbandingan Semen

1kg untuk 1m3

Pengecekan Ph air untuk bakteri menggunakan kertas lakmus

(42)

3.7. Prosedur penanaman bakteri pada media

3.7.1. Proses Pengerjaan

Proses pengembangbiakan Bakteri Basillus Subtilis di Laboratorium Mikroobiologi

Farmasi Universitas Sumatera Utara, Metode yang digunakan Metode Gores.

3.7.1.1.Proses Mengaktifkan Bakteri dari Refrigerator

a. Siapkan Alat dan Bahan

1. Basilus Subtilis dari Refrigerator

2. Pemanas Spiritus

3. Kaki Tiga

4. Kawat Kasa dan Kertas Saring

5. Jarum Ose

b. Prosedur Percobaan

1. Bakteri Basilus Subtilis diangkat dari refrigerator

2. Kemudian Bakteri Basilus Subtilis dipanaskan menggunakan Pemanas

Spiritus dan kaki tiga , kawat kasa dan kertas saring sebagai penyangga

3. Pemanasan dilakukan menggunakan Jarum Ose

4. Dilakukan berulang-ulang sampai bakteri yang sebelumnya keadaan

membeku sampai mencair.

5. Setelah mencair tutup tabung berisikan bakteri kemudian masukkan

kedalam inkubator dengan suhu 37o

c. Pelaksanaan Penelitian

[image:42.595.266.353.566.664.2]

1. Bakteri Basilus Subtilis dari Refrigerator

Gambar 3.1.Bakteri Basilus Subtilis

(43)

[image:43.595.245.418.52.152.2]

Gambar 3.2. Peremajaan bakteri

[image:43.595.255.393.222.322.2]

3. Proses inkubasi dengan menggunakan inkubator dengan suhu 37o

Gambar 3.3. Inkubator

4. Bakteri Basilus Subtilis setelah didiamkan di inkubator selama 24jam

Gambar 3.4.Bakteri Basilus Subtilis

3.7.1.2. Nutrient Agar

3.7.1.2. Bahan dan Alat

1. Nutrient Agar Serbuk Grade A

2. Tabung Ukur

3. Pengaduk

4. Pemanas Spiritus

5. Kaki Tiga

6. Kawat Kasa dan Kertas

7. Neraca Analitik

(44)

a. Proseder membuat Media Nutrient Agar

Cara membuat medium NA adalah sebagai berikut:

1. Timbang semua bahan sesuai kuantitas yang dibutuhkan dan larutkan dalam

sejumlah akuades sesuai jumlah yang diinginkan

2. Masukkan dalam wadah tertutup seperti botol kaca schots dan gunakan

magnetic stirer dengan suhu ± 200˚C dan kecepatan 300rpm

3. Medium NA diaduk dan dipanaskan hingga agar larut sepenuhnya atau

medium telah bening

4. Setelah agar larut, medium disteril pada autoklaf pada tekanan 1,5 ATM dan suhu 121˚C selama kurang lebih 15 menit.

5. Setelah sterilisasi, medium dapat dituang secara aseptis pada cawan petri

untuk penggunaan. Sebelum menuang medium, tunggu hingga suam-suam kuku (± 40˚C).

6. Untuk membuat medium miring, NA yang telah dipanaskan langsung

ditransfer pada tabung reaksi sebanyak ±5ml dan disumbat dengan kapas

berbalut kasa sebelum disterilkan Simpan medium selama 24 jam pada suhu

ruang untuk memastikan medium tersebut memadat sempurna dan tidak

ada kontaminan yang tumbuh. Jangan lupa melapisi petri atau sumbat

penutup dengan plastic wrap untuk mencegah kontaminasi.

b. Pelaksanaan Penelitan

1. timbang dengan neraca analitik Nutrient Agar yang akan dijadikan media

dengan formula 20gr/500ml dan kalsium laktat 10gr/500ml

Gambar.3.5. Neraca Analitik Gambar.3.6.Nutrient Agar

(45)

4. Siapkan tabung ukur (500ml) dan gelas erlenmeyer (500ml)

5. Setelah itu masukkan air Aquades ke tabung ukur sebanyak 500ml dan

kemudian ukur, selanjutnya tuang ke gelas erlenmeyer

6. Setelah itu gunakan pemanas spiritus/kompor, dan gunakan kaki tiga

sebagai penyangga lalu letakkan diatasnya kawat kasa dan kertas penyariing

,Kemudian aduk dengan pengaduk sampai nutrient agar dan kalsium laktat

larut dengan air

7. kemudian angkat gelas erlenmeyer yang sudah larut lalu masukkan kedalam

Auto clave

Gambar.3.7. AutoClave

8. erlenmeyer didiamkan didalam autoclave selama 15 menit dengan suhu

1210

3.7.1.3. Proses Pencampuran

a. Alat dan Bahan

1. Vortex Mixer

2. Air Flow

3. Cawan 15cm

(46)

5. Jarum Ose

b. Praktikum

1. Setelah itu ambil tabung reaksi berisi bakteri basilus subtilis kemudian

[image:46.595.266.396.163.271.2]

gerakan vortex mixer.

Gambar.3.8. Vortex Mixer

2. Lalu masukkan cawan petri dari inkubator (yang sudah diSterilisasi selama

1jam) dan ambil gelas erlenmeyer dari autoclave masukkan semua kedalam

Airflow.

Gambar.3.9. AirFlow

3. Kemudian gunakan pipet mikro dan ambil gelas beaker berisi alkohol, lalu

ambil alkohol standard lab tersebut menggunakan pipet mikro dengan

komposisi 1ml untuk cawan berdiameter 15cm.

Gambar.3.10. Pipet Mikro

[image:46.595.244.431.591.678.2]

(47)

5. kemudian ambil tabung reaksi yang berisi bakteri basilus subtilis dan ambil

bakteri tersebut dengan jarum ose.

6. Masukkan bakteri kedalam cawan petris berisi Nutrient Agar dan Kalsium

Laktat dengan alkohol.

7. Cawan dengan berisi bakteri, digores dengan jarum oso, dengan metode

Gores.

8. Kemudian cawan tersebut didalam inkubator yang dilapisi dengan kertas

dan didiamkan selama 12jam dengan suhu pertumbuhan 370.

9. Setelah diangkat selama 12jam cawan tersebut akan berkembang dan

menghasilkan koloni basilus subtilis.

10.

3.7.2. Pengecekan Ph Air Laboratorium Farmasi

Pengecekan Ph menggunakan Kertas Lakmmus MACHEREY-NAGEL dengan

takaran pengukuran Ph-Fix 0-14

(48)

Pelaksanaan pengukuran pH terlebih dahulu mengambil sampel air yang digunakan di

Laboratorium Farmasi Universitas Sumatera Utara yaitu Air Aquades dan hasil yang didapat

berkisar 7

3.7.3. Pengecekan bakteri menggunakan Mikroskop Optik

Keterangan:

1. Lensa Okuler

2. Putaran Untuk Memutar Lensa Objekti

3. Lensa Objektif

4. Pemutar Fokus (Untuk kasar)

5. Pemutar fokus (Untuk halus)

6. Frame

7. Sumber Cahaya atau Cermin

8. Diagragma atau lensa kondensor

9. Tempat untuk menaruh Sampel

Gambar 3.12.Bagian-Bagian Mikroskop Optik

Komponen mikroskop optik modern sangat kompleks. Agar mikroskop dapat bekerja

dengan baik, seluruh jalur optik harus diatur dan dikendalikan sangat akurat. Meskipun

demikian, prinsip-prinsip operasi dasar dari mikroskop cukup sederhana. Prinsip penting dari

mikroskop adalah bahwa lensa objektif dengan fokus yang sangat pendek (sering hanya

beberapa mm saja) digunakan untuk membentuk perbesaran bayangan nyata dari objek

(49)

Gambar .3.13. Skema Mikroskop Optik

Adapun pengetesan ini menggunakan cairan kimia HNO3, Acetic acid, dan juga HCL dengan

perbandingan 2 : 2 : 1.

Hasil penampakan bakteri menggunakan Mikroskop optik sebagai berikut:

Gambar.3.14. Hasil Penampakan Bakteri

1. Dimana pada percobaan ini ketelitian terhadap penambahan jumlah bakteri

diabaikan (μm)

2. Jumlah Koloni pada percobaan ini diabaikan

3.8. Proses Kapsulisasi

Proses kapsulisasi bakteri dilakukan dengan memasukkan bakteri terhadap kapsul

(kosong) bening dengan ukuran 00 yang bisa didapatkan dengan mudah di distributor bahan

(50)

Gambar.3.15.Kapsul 00

[image:50.595.244.354.71.205.2]

Proses kapsulisasi dilakukan dengan cara di Injeksikan dengan menggunakan suntik .

Gambar.3.16.Hasil Injeksi Bakteri terhadap Kapsul 00

Setelah bakteri sudah di Injeksi, Kapsul yang berisikan bakteri di tutup rapat di cawan

kemudian disimpan di refrigerator untuk menjaga ke Stabilan Struktur bakteri sebelum di

Campurkan kedalam beton

(51)

Kapsul yang telah ditimbang sesuai dengan variasi tambahan bakteri yang akan ditambahkan

pada beton Na+basilus subtilis 5gr, Na+basilus subtilis 10gr, Na+basilus subtilis 15gr dan

untuk Trial Na+basilus subtilus 25gr

Diagram 3.2. Alur Kapsulisasi Sampai Pencampuran Terhadap Beton

3.9. Persiapan pembuatan benda uji beton

Cetakan benda uji yang bersentuhan dengan beton harus terbuat dari baja, besi tuang

atau bahan kedap lainnya, non reaktif terhadap beton yang mengandung semen portland

(sejenis) atau semen hidrolis lainnya. Cetakan harus sesuai dengan dimensi dan toleransi

yang disyaratkan dalam metode, untuk benda uji yang diinginkan. Cetakan harus tetap pada

ukuran dan bentuknya di berbagai kondisi penggunaan yang berkali-kali. kekedapan cetakan

selama penggunaan harus dibuktikan dengan kemampuan menampung air yang dituangkan

kedalamnya. Penutup yang sesuai, seperti pelumas kental, tanah liat atau lilin kristal mikro,

harus digunakan untuk kebutuhan pencegahan terhadap kebocoran pada sambungan. Alat

pengikat harus disediakan untuk mencengkram pelat dasar terhadap cetakan secara kaku.

Sebelum penggunaan, cetakan yang digunakan berulang harus dilapisi tipis dengan oli

(52)

3.9.1. Peralatan yang dipersiapkan

1. Tongkat penusuk

Dua ukuran tongkat penusuk masing-masing berupa tongkat baja dengan ujung

penusuk yang dibulatkan setengah bola, dengan diameter yang sama dengan diameter

tongkat. Kedua ujung dapat dibulatkan jika diinginkan.

a.Tongkat yang lebih besar

Diameter 16mm dan panjang kira-kira 610mm

b.Tongkat yang lebih kecil

Diameter 10mm dan panjang kira-kira 305mm

2. Palu karet

sebuah palu karet, dengan berat 0,6kg +/- 0,2kg.

3. Alat penggetar

4. Peralatan kecil

peralatan seperti sekop besar, wadah, sendok beton, perata kayu,

sendokbeton tumpul, alat pelurus, alat ukur pengisi, sekop kecil,

penggaris, wadah pencampur metal harus disediakan.

5. Kerucut Abrahams

3.9.2. Persiapan Bahan

1. Temperatur

Sebelum mencampur beton, kondisikan bahan beton pada temperatur ruang dalam

rentang 20oC sampai dengan 30oC sesuai dengan ASTM E 171, kecuali disyaratkan

lain.

2. Semen

Simpan semen pada tempat yang kering, dalam wadah tahan lembab, sebaiknya

yang terbuat dari bahan logam. Semen harus dicampur merata untuk memberikan

keseragaman keseluruh pengujian. Semen harus lolos saringan No.20 (850-Um)

atau saringan yang lebih halus untuk menghilangkan gumpalan, dicampur kembali

pada lembaran kertas kedap air atau plastik, dan kembalikan ke wadah benda uji.

(53)

Dalam rangka menghindari pemisahan pada agregat kasar, pisahkan kedalam

kelompok ukuran individu dan untuk masing-masing campuran gabungan kembali

pada perbandingan yang tepat untuk menghasilkan gradasi yang diinginkan.

a. Agregat halus harus dalam kondisi lembab atau kembalikan kekondisi lembab

hingga saat pengunaanya, Berat jenis dan peresapan agregat sesuai dengan SNI

03-1969-1990 atau SNI 03-1970-1990

b. Sebelum mencampurkan sebagai bahan beton, siapkan agregat untuk

menjamin kondisi kelembaban batas dan seragam

3.9.3. Pengecekan Ph Air Laboratorium Beton

Pengecekan Ph menggunakan Kertas Lakmmus MACHEREY-NAGEL dengan

takaran pengukuran Ph-Fix 0-14

Gambar.3.18.. Pengujian Lakmus Universal

Pelaksanaan pengukuran pH terlebih dahulu mengambil sampel air yang digunakan di

Laboratorium Beton Universitas Sumatera Utara yaitu Air PAM dan Air dalam bak

perendaman

Dan didapat pada pengujian menggunakan lakmus universal yaitu

1. Untuk Air Pam Pada Laboratorium Beton adalah 7,5

2. Untuk Air pada bak perendaman adalah 8,5

(54)

3.9.4. Prosedur Pembuatan Benda Uji Silinder

Data disediakan berdasarkan perhitungan mix design

Tabel.3.2.Mix design

Cor Air (kg) Semen (kg) Pasir (kg) batu split (kg)

Silinder 0,451 1 1,591 2,798

Pelaksanaan pengecoran:

a. Sediakan semen, pasir ,kerikil dan air untuk beton sembarang dengan perbandingan

tertentu

b. Hidupkan molen dan masukkan air kedalam molen, biarkan selama +/- 30 detik

sehingga campuran beton merata.

c. Keluarkan air dari dalam molen tersebut kemudian buang.

d. Masukkan setengah bagian dari pasri kedalam molen, tambahkan dengan setengah

bagian air, biarkan selama +/- 30 detik sehingga campuran merata.

e. Masukkan sisa pasir beserta air dan semen dan tunggu selama +/- 30 detik sampai

campuran merata baru kemudian masukkan kerikil kedalam molen.

f. Setelah campuran merata, tuangkan kedalam pan besar.

g. Ambil sedikit campuran untuk sampel percobaan slump dan kandungan air dalam

beton segar.

h. Masukkan campuran kedalam cetakan 1/3 tinggi cetakan dan digunakan dengan

vibrator dibeberapa bagian.

i. Kemudian campurkan kapsul yang berisikan bakteri basilus subtilis terhadap 1/3

tinggi campuran beton didalam cetakan.

j. Masukkan lagi campuran untuk sampel cetakan 2/3 tinggi cetakan dan getarkan

dengan vibrator.

k. Kemudian campurkan kapsul yang berisikan bakteri basilus subtilis terhadap 2/3

tinggi campuran beton didalam cetakan.

l. Masukkan lagi hingga penuh, kemudian ratakan kembali dengan vibrator, setelah itu

(55)

m. Cetakan yang telah diisi campuran beton disimpan selama 24jam , setelah 24 jam

kemudian cetakan dibuka dan benda uji direndam kedalam air sampai masa

pengujian.

3.10. Pengujian Benda Uji

3.10.1. Slump Test

3.10.1.1. Prosedur Pengujian Slump Test

Pengujian Slump Test Diakukan setelah pengecoran, dengan mencheck

penurunannya dengan menggunakan alat Abrahams dan Penggaris.

1. Kerucut diletakkan pada atas yang rata yang dasarnya tidak menyerap air

yang sebelumnya telah diolesi vaseline.

2. Suatu adukan beton yang baru dituangkan dari molen diukur dengan

mengukur termoneter ke adukan tersebut.

3. Adukan beton dimasukkan kedalam kerucut sampai 1/3 tinggi kerucut

lalu dirojok 25 x.

4. lalu dimasukkan lagi 2/3 tinggi kerucut lalu dirojok 25 x.

5. ditambah lagi hingga penuh kemudian rojok 25 x.

6. Tahan kerucut hingga +/-30 detik lalu kerucut diangkat perlahan-lahan

vertikal keatas.

7. Penurunan adukan beton diukur dengan mistar dengan cara meletakkan

kerucut kesamping adukan dengan penurunan diukur setinggi puncak

kerucut.

3.10.1.2. Data hasil percobaan Slump Test

Tabel.3.3.Hasil Slump Test

Komposisi Pengukuran Penurunan (cm)

Beton Normal I 16

Beton+Na+Ca (5+30) II 14

Beton+Na+Ca (10+40) III 15

Beton+Na+Ca (15+50) IV 17

(56)

3.10.1. Pengujian kokoh tekan beton

3.10.1.1 Alat dan bahan

a. Neraca Analitik

b. Mesin Compressive Strength

c. Sampel Silinder Benda Uji

3.10.1.2 Prosedur percobaan

Percobaaan dilakukan setelah Silinder di Rendam di dalam Bak perendaman

sampai 28 hari

a. Benda uji dikeluarkan dari bak perendaman, lalu dijemur selama +/- 24 jam.

b. Timbang berat benda uji lalu letakkan pada compressor machine sedemikian

sehingga berada tepat ditengah-tengah alat penekannya.

c. Secara perlahan-lahan beban tekan diberikan pada benda uji dengan cara

mengoperasikan luas pompa sampai bedan uji runtuh.

d. Pada saat jarum penunjuk skala beban tidak naik lagi / bertambah, maka cetak

skala yang ditujukan oleh jarum tersebut yang menunjukkan beban maksimum

yang dapat dipikul oleh benda uji tersebut.

e. Percobaan diulang untuk setiap benda uji.

f. Perhitungan dikonversikan keumur 28 hari.

Sampel yang sudah di Uji Kuat Tekan Di tinjau keretakannya selama 2 bulan,

baru setelah itu di lanjutkan dengan teknik pemotongan benda uji Silinder

3.10.3. Pengujian Scanning Electron Microscope

3.10.3.1. Teknik Pemotongan

Pemotongan pada sampel silinder dilakukan di lakukan di

Laboratorium Universitas Sumatera Utara dengan Gerinda, dengan

terlebih dahulu memotong menjadi 2 bagian sampel silinder seperti pada

(57)

Gambar.3.20.Pengambilan Sampel Benda Uji

Gambar.3.21.Pemotongan Sampel Benda Uji

Setelah di potong menjadi 2 bagian , sampel tersebut di potong kembali

menjadi bagian kecil, selanjutnya jika sudah sampai tidak bisa dipotong karena

ukuran sangat tidak mencukupi, cukup di haluskan dengan mesin Gerinda

melalui pinggiran gergajinya, sampai ukuran yang diinginkan.

3.10.3.2. Pengujian SEM dan EDS

a. Pengujian SEM

Tabel.3.4.Penjelasan jenis sinyal, detector, dan resolusi lateral serta kedalaman

sinyal untuk menggambar dan menganalisa material (SEM)

Sinyal deteksi Informasi yang

Didapat

Resolusi Lateral Kedalaman dari Informasi

Secondary electrons Topografi Permukaan, Kontras

Komposisi

(58)

Backscattered Electrons Kontras Komposisi, Topografi Permukaan, Orientasi Kristal, Dominan Magnet

50-100 nm 3-1000 nm

Specimen Current Kontras yang lengkap ke

backscattered dan sinyal Secondary

Electron

50-100 nm 30-1000 nm

Characteristic x-rays (Primary fluorescence)

Komposisi elemen,

distribusi elemen

0,5-2 μm 0,1-1 μm

Cathodolumine-Scence Deteksi Fasa nonmetal dan semikonduksi ... ...

b. Cara Kerja SEM

Cara kerja SEM, dimulai dengan suatu sinar elektron dipancarkan

dari electron gun yang dilengkapi dengan katoda filamen tungsten, Tungsten biasanya digunakan pada electron gun karena memiliki titik lebur tertinggi dan tekanan uap sehingga memungkinkan dipanaskan

untuk emisi elektron, serta harganya juga murah. Sinar elektron

difokuskan oleh satu atau dua lensa kondensor ke titik yang dimaeternya

sekitar 0,4 nm sampai 5 nm. Sinar kemudian melewati sepasang

gulungan pemindai (Scanning Coil) atau sepasang pelat deflektor di kolom elektron, biasanya terdapat di lensa akhir, yang membelokkan

sinar di sumbu x dan y sehingga dapat dipindai dalam mode raster diarea

persegi permukaan spesimen. Ketika sinar elektron primer berinteraksi

dengan spesimen, elektron kehilangan energi karena berhamburan acak

yang berulang dari penyerapan dari spesimen atau disebut volume

interaksi, yang membentang dari kurang dari 100 nm sampai sekitar 5μm

(59)

Pertukaran energi antara sinar elektron dari spesimen dapat diketahui di

refleksi energi tinggi elektron pada hamburan elastis (Elastic Scattering), emisi elektron sekunder pada hamburan inelastik (Inelastic Scattering), dan emisi radiasi elektromagnetik, yang masing-masing dapat dideteksi

oleh detektor khusus. Arus dari sinar yang diserap oleh spesimen juga

dapat di deteksi dan digunakan untuk membuat gambar dari penyebaran

arus spesimen, Amplifier elektronik digunakan untuk memperkuat

sinyal, yang ditampilkan sebagai variasi terang (Brightness) pada tabung sinar katoda. Rastes pemindaian layar CRT disinkonkan dengan sinar

pada spesimen dimikroskop, dan gambar yang dihasilkan berasal dari

peta distribusi intensitas sinyal dari daerah spesimen yang dipindai.

Gambar dapat diambil dari fotografi tabung sinar katoda beresolusi

tinggi, tetapi pada mesin modem digital, gambar diambil dan

ditampilkan pada monitor komputer serta disimpan ke hard disk

komputer. Pengujian SEM memerlukan permukaan spesimen yang tidak

rata, sehingga spesimen yang sudah halus dari rata dari pengujian

[image:59.595.183.392.468.715.2]

mikrosop optik dan emission spectrometer dititik menggunakan palu agar permukaannya tidak rata.

(60)

BAB IV

HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISA

Data hasil eksperimen yang didapat akan dilakukan analisa terutama kemampuan kuat

tekan beton yang menggunakan campuran antara bakteri, Natrium agar dan kalsium laktat

dengan kuat tekan beton rencana sebesar 30 Mpa. Analisa beton dilakukan dengan mengacu

pada standar yang sudah ada yaitu ASTM dan SNI (Tata cara mengevaluasi hasil uji kekuatan

beton), dengan formulasi analisis dari hasil pengujian sebagai berikut:

4.1 Slump

Untuk pengujian slump beton basar dilakukan 3 menit setelah pengadukan dihentikan.

Beton dibagi dalam beberapa fase pengadukan yang disesuaikan dengan tipe dan prosentase

yang digunakan, dengan hasil pengujian terlihat pada Tabel 4.1

Tabel.4.1.Nilai Slump Beton dari masing-masing Variasi dengan Prosentase Kalsium Laktat

Berbeda

Komposisi Prosentase

Kalsium Laktat

w/c Penurunan (cm)

Beton Normal - 0,48 16

Beton+Na (5) 30gr 0,48 14

Beton+Na (10) 40gr 0,48 15

Beton+Na (15) 50gr 0,48 17

Beton+Na (25) 100gr 0,48 15.5

4.2. Inverted Slump Cone Test (Uji Kerucut Terbalik)

Pengujian ini digunakan untuk mendampingi pengujian slump dan memonitoring

konsistensi adukan dengan cara mendapatkan faktor kekentalan adukan beton seperti yang

(61)

[image:61.595.51.485.97.772.2]

Tabel.4.2.Faktor Kekentalan Beton dari Pengujian Kerucut Terbalik

No

Komposisi Prosentase

Kalsium Laktat

w/c Berat

Beton

diSilinder

(Kg)

Faktor

Kekentalan

1 Beton Normal - 0,48 12,77

12,76

12,6

12,63

12,5

0,280

2 Beton+Na (5) 30gr 0,48 12,66

12,7

12,57

12,85

12,6

0,050

3 Beton+Na (10) 40gr 0,48 13,08

12,65

12,82

12,81

12,94

0,040

4 Beton+Na (15) 50gr 0,48 12,98

12,77

12,75

12,79

12,77

0,061

5 Beton+Na (25) 100gr 0,48 12,83

(62)

12,46

[image:62.595.96.481.80.399.2]

12,71

Grafik.4.1.Perbandingan Campuran agregat tertahan perfraksi

4.3. Kuat Tekan (Compressive Strength)

Kuat tekan beton sebagai kemampuan silinder beton menahan beban tekan

maksimum. Untuk plain concrete retak pertama beton adalah kekuatan maksimum beton.

Sedangkan pada beton dengan campuran kalsium laktat masih mampu menahan beban lebih

besar itu sangat dimungkinkan. Dibawah ini akan di tampilkan tabel-tabel dan kurva hasil

pengujian beton baik plain concrete dan beton dengan campuran kalsium laktat yang

berdasarkan pada tipe variasi campuran bakteri dan kalsium laktatnya.

0 10 20 30 40 50 60 70

38,1 19,1 9,52 4,76 2,38 1,19 0,60 0,30 0,15

Gradasi Campuran agregat

Komposisi lolos

(63)

[image:63.595.116.481.68.292.2]

Grafik.4.2.Perbandingan Kuat Tekan Beton dengan Mutu Rencana Awal

Grafik.4.3.Perbandingan Kuat tekan(Trial Error) dengan Mutu Rencana Awal

Pada.Tabel dan Grafik.4.3. perbandingan hasil uji kuat tekan pada pengujian trial dan error

Uji tekan 0,000

100,000 200,000 300,000 400,000 500,000

Compressive Strength

Uji tekan

Mutu Rencana

(Mpa) 100 (Mpa) 200 (Mpa) 300 (Mpa) 400 (Mpa) 500 (Mpa) 600 (Mpa) 700 (Mpa)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kuat Tekan Syarat

[image:63.595.106.488.330.554.2]

(64)

Grafik.4.4.Perbandingan Kuat tekan setiap variasi(Pengujian sampel)

4.3.1. Pengukuran Berat Volume Beton

Dalam Pengujian Kuat tekan beton dilakukan penimbangan sampel beton

[image:64.595.116.482.71.285.2]

untuk mengetahui berat volume beton, yang bisa dilihat pada Tabel 4.7. dibawah ini

Tabel.4.3.Berat Volume Rata-rata Beton Masing-masing Sampel Pengujian

No. Jenis Variasi Tambahan

Kalsium

(gr)

Berat Volume

Beton

(Kg/m3)

w/c.Ratio

1 Beton Normal - 2252,83 0,48

2 B.Subtilis+Na 5gr 30 2237,74 0,48

3 B Subtilis+Na 10gr 40 2239,61 0,48

4 B Subtilis+Na 15gr 50 2245,15 0,48

5 B Subtilis+Na 25gr 100 2252,12 0,48

0 100 200 300 400 500 600

0 2 4 6

Kg/c

m

2

Perbandingan Karakteristik Mutu

Beton Normal

Basilus Subtilis 5gr + Ca 30gr

Basilus Subtilis 10gr+ Ca 40gr

Basilus Subtilis 15gr + Ca 50gr

(65)

4.3.2. Analisa Hasil Pengujian Compressive Strength

1. Secara umum kekuatan beton dipengaruhi oleh kekuatan komponen-komponen

pembentuk beton seperti pasta semen, agregat, rongga dan interface antara

pasta semen dan agregat serta kekuatan, jenis dan volume yang bercampur

pada plain concrete / beton normal

2. Di dapat dalam 1x pengadukan dan campuran senyawa beton pada saat

pengujian Basilus 10gr + Ca40gr meningkat melebihi mutu kekuatan beton

normal dengan peningkatan 10,12 o/o sedangkan pada kuat tekan pada beton

normal 365,369.

3. Pengujian Trial Error menunjukkan, kekuatan mulai meningkat jika

dibandingkan dengan penambahan B.Subtilis+Na(15gr)+Ca(50)gr yang

mengalamni penurunan 49,8 o/owalau rata-rata mutunya mengalami penurunan

30 o/o, walaupun demikian jika dibandingkan Grafik.4.4. dan Grafik.4.5. setiap

pengadukan, faktor-faktor campuran agregat dasar senyawa penyusun,

penambahan zat adiktif dapat mempengaruhi mutu

Grafik.4.5.Peningkatan Mutu Benda Uji

4.4. Hasil Pengujian Pengamatan Bakteri

4.4.1. Hasil Analisa SEM dan EDS BETON NORMA L BASILU S 5GR BASILU S 10GR BASILU S 15GR BASILU S 25GR

(66)

Pada gambar.4.1. merupakan karakteristik proses pengujian SEM yang dimana

holder ukuran maksiumum untuk sample yang akan diuji adalah 0,5x0,5x0,5 (cm)

[image:66.595.115.453.151.594.2]

(67)

[image:67.595.160.437.71.348.2]

Gambar.4.2.Workshop Laboratorium SEM Fmipa Itb

Spesifikasinya :

 JEOL-JSM-6510LA

 Pembesaran max 300.000x

 bahan yang akan diuji harus berbentuk padat, isolator atau konduktor

 EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)

 Mapping Atom

Pengamatan dilakukan selama 2 bulan lamanya, untuk dapat melihat perkembangan bakteri

yang menghasilkan enzim senyawa, dengan demikian kita dapat meninjau apakah reaksi

(68)

Title : Beton Normal

Instrument : 6510(LA)

Volt : 20.00 kV

Mag. : x 40000

Date : 2016/10/5

Pixel : 512 x 384

Acquisition Parameter

Acc. Voltage : 20.0 kV

Probe Current: 1.00000 nA

PHA mode : T3 Gambar.4.3.Hasil Uji Beton Normal

Real Time : 45.21 sec (Scanning Electron Microscope)

Live Time : 50.00 sec

Dead Time : 1.95 %

Counting Rate : 3125 cps

Energy Range : 0 - 20 keV

Dengan pengujian pada pembesaran yang sama yaitu 40000 X pada Beton Normal

(69)

[image:69.595.64.465.28.263.2]

Grafik.4.6.Hasil Uji EDX Beton Normal

(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)

Tabel.4.4.Senyawa EDX Beton Normal

ZAF Method Standardless Quantitative Analysis Fitting Coefficient : 0.2519

Element (keV) Mass% Error% Atom% Compound Mass% Cation K

MgK 1.591 15.81 0.12 37.67 0.0325

Ai K 1.952 32.50 0.22 36.53 0.0523

Si K 2.341 0.57 0.10 0.43 22.7858

S K 2.672 0.82 0.17 0.38 0.0347

Ca K 4.725 0.32 0.18 0.21 30.1015

Ca K 5.013 21.15 0.08 2.67 0.0413

Fe K 7.190 16.11 0.14 7.99 0.0713

[image:69.595.70.442.473.689.2]

(70)

Title : Na+Ca

Volt : 20.00 kV

Mag. : x 40000

Date : 2016/08/1

Pixel : 512 x 384

Acquisition Parameter

Acc. Voltage : 20.0 kV

Probe Current: 1.00000 nA

PHA mode : T3 Gambar.4.4.Hasil Uji Cracking

Real Time : 51.23 sec (Scanning Electron Microscope)

Live Time : 50.00 sec

Dead Time : 2 %

Counting Rate : 3135 cps

Energy Range : 0 - 20 keV

Dari hasil SEM dapat dilihat bahwa bakteri B.Subtilis berhasil hidup dengan nutrisi

kalsium laktat yang terkandung didalam senyawa beton ,sehingga B.Subtilis menghasilkan

enzim berbentuk putih yang senyawa dasarnya hampir sama dengan senyawa kapur yang

dapat dilihat hasil analisis senyawa beton pada hasil EDS, Setelah percobaan pada banyak

titik sampai ditemukan posisi retakan yang akan ditinjau , dengan pembesaran 40.000 X

(71)

[image:71.595.94.529.62.297.2]

Grafik.4.7.Hasil Uji EDS

Tabel.4.5.Senyawa EDS Beton Bakteri (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)

ZAF Method Standardless Quantitative Analysis Fitting Coefficient : 0.2777

Element (keV) Mass% Error% Atom% Compound Mass% Cation K

C K 0.277 25.85 0.19 37.67 16.0185

O K 0.525 42.53 0.24 46.53 22.2324

Na K 1.041 0.56 0.09 0.42 0.7958

Mg K 1.253 0.81 0.07 0.58 1.1247

Si K 1.739 0.38 0.08 0.24 0.7015

P K 2.013 11.75 0.08 6.64 22.4137

Ca K 3.690 18.13 0.14 7.92 36.7135

Total 100.00 100.00 100.00

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00

[image:71.595.71.434.462.673.2]

(72)

4.5. Hasil Eksperimen

1. Hasil Uji Slump pada penelitian ini adalah :

Beton Normal 16cm

Beton+Na (5gr)+Ca (30gr) 14cm

Beton+Na (10gr)+Ca(40gr) 15cm

Beton+Na (15gr)+Ca(50gr) 17cm

Beton+Na (25gr)+Ca(100gr) 15.5cm

2. Hasil Faktor Kekentalan pada penelitian ini adalah:

Komposisi Faktor

Kekentalan

Beton Normal 0,280

Beton+Na (5gr)+Ca (30gr) 0,050

Beton+Na (10gr)+Ca(40gr) 0,040

3. Hasil Kuat Tekan menunjukkan beton dengan campuran B.Subtilis+Na (10gr)

+Ca(40gr), B.Subtilis+Na (5gr) +Ca(30gr), Beton Normal menunjukkan hasil yang

signifikan diatas mutu rencana awal dengan penambahan sebesar 10,21 o/o,7,6 o/o ,

10 o/o.

4. Hasil Kuat Tekan pada B.Subtilis+Na (15gr) +Ca(50gr) menunjukkan hasil

dibawah mutu rencana dengan penurunan mutu sebesar 49,8 o/o.

5. Pada pengujian Trial Error pada B.Subtilis+Na (25gr) +Ca(100gr) didapat

penurunan sebesar 30 o/o.

6. Pengujian Trial Error membuktikan bahwa dengan campuran beton yang tidak

sama dan faktor-faktor lain seperti suhu, keadaan agregat sebelum pengujian dapat

mempengaruhi mutu beton rencana.

7. Pada hasil SEM pada Gambar .4.3. dapat dilihat pada 2 bulan pengujian dilakukan

(73)

8. Hasil EDS menunjukkan Hasil .4.2. dapat dilihat senyawa tambahan yang terjadi

secara signifikan yaitu hasil enzim yang dihasilkan bakteri B.Subtilis.

Penelitian ini masi jauh dari kata sempurna, jadi di perlukannya penelitian lebih

dalam dan investigas lebih lanjut

4.6. Diskusi

1. Hasil yang diharapkan tergolong cukup baik, tetapi untuk perkembangan bakteri itu

sendiri diperlukan 2 bulan untuk menampakkan Progress nya, dan untuk beton mutu rencana 30 mpa, beton dengan campuran bakteri dapat melebihi mutu beton rencana

dan beton normal (tanpa campuran bakteri).

2. Untuk Pemilihan bakteri ini sendiri yaitu Bacillus Subtilis, termasuk memuaskan, tetapi perlu juga di bandingkan dengan uji coba bakteri lain, dengan senyawa dasar

yang serupa dengan Beton itu sendiri

3. Teknik Kapsulisasi yang masih menggunakan cara lokal harus di tinjau , dikarenakan

di negara berkembang sudah mulai menerapkan proses kapsulisasi untuk di

campurkan kedalam campuran beton

4. Diperlukan investigasi dan penelitian lebih lanjut, seperti dengan memperbanyak

perbandingan untuk Media yang digunakan untuk bakteri, dan mengetahui sifat dasar,

pengaruh bakteri terhadap beton, selanjutnya dengan mendalami ilmu Analisis dalam

Scanning Electron Microscope dan Energy Dispersive X-ray Spectroscopy

5. Diharapkan pada penelitian yang lebih dalam dapat mencoba mengaplikasikan

teknologi Self Healing Concrete ini pada bangunan nyata, sehingga dapat diketahui secara lanjut kelebihan dan kekurangan secara ekonominya maupun kelebihan yang

(74)

BAB V

KESIMPULAN dan SARAN

Pada bab ini peneliti akan membahas tinjauan analisa lanjut, kesimpulan dan saran

5.1. KESIMPULAN

1. Kekuatan kuat tekan pada Beton+Na (10gr)+Ca(40gr)yang melebihi mutu rencana

awal dan hasil pengujian benda uji beton normal (plain concrete) sebesar 10,21 o/o..

2. Hasil penanaman bakteri menggunakan Natrium agar sebagai media pertumbuhan

bakteri, menunjukkan perkembangan dengan pembesaran Scanning Electron

Microscope 40000x.

3. Sehingga diperkirakan 1m3 Beton diperlukan 15kg bakteri untuk dapat dengan

sempurna menutupi keretakan berupa micro cracks.

4. Pada penelitian ini penambahan Kalsium Laktat diatas 50gr/silinder dapat

menurunkan mutu beton sebesar 30,12%.

5. Perbandingan Cracking pada beton normal dan beton bakteri dapat diketahui dengan

hasil Scanning Electron Microscope pada pembesaran 40000x, Cracking pada beton

berbakteri menutupi keretakan, sedangkan untuk beton normal tidak.

5.2. SARAN

1. Diperlukan pembanding beberapa metode media sebagai wadah penanaman bakteri

basilus subtilis.

2. Proses enkapsulisasi yang perlu di dalami dan di pelajari.

3. Penambahan zat adiktif lain perlu ditinjau, seperti zat adiktif untuk mempercepat

proses resapan air pada saat pencampuran beton.

4. Pengujian dan faktor-faktor lain perlu dilakukan sebagai pembanding untuk

(75)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Umum

Inovasi yang semakin berkembang memicu penelitian yang dapat membantu

pembangunan dalam negeri, sehingga penelitian ini menggunakan bakteri Basilus Subtilis

,Metode kapsulisasi yang digunakan, dan jenis kalsium yang akan digunakan dalam

penelitian ini

.

Mikroorganisme yang cocok adalah bacillus yang dimasukkan dalam bentuk spora

sehingga tahan lama karena sifatnya yang tidak aktif. Bakteri tersebut dipilih karena dapat

mengeluarkan kotoran berupa zat kapur yang merupakan bahan baku semen.Bakteri akan

aktif jika terkena air dari celah-celah retakan semen. Saat itulah bakteri bekerja dan

memperbaiki struktur semen yang rusak secara mandiri. Caranya, bakteri akan mengubah

kalsium laktat menjadi batu kapur, yakni zat utama yang membentuk semen sehingga lubang

di dalam beton pun kembali pulih

2.2. Karakteristik Beton

Beton memiliki karakteristik yang menarik dari segi kualitas dan kekuatannya, tetapi

kita patut memperhitungkan kelebihan dan kekurangannya, untuk dapat mengembangkannya,

Menurut Nugraha dan Antoni (2007) sebagai bahan konstruksi beton mempunyai kelebihan

dan kekurangan.

Faktor –faktor yang membuat beton banyak digunakan karena memiliki keunggulan-

keunggulannya antara lain :

1. Kemudahan pengolahannya:

yaitu dalam keadaan plastis, beton dapat diendapkan dan diisi dalam

cetakan.

2. Material yang mudah didapat:

Sebagian besar dari material-material pembentuknya, biasanya tersedia dilokasi

dengan harga murah atau pada tempat yang tidak terlalu jauh dari lokasi konstruksi.

(76)

Seperti juga kekuatan tekan pada batu alam, yang membuat beton baik untuk dipakai

sebagai elemen yang terutama memikul gaya tekan, seperti kolom dan konstruksi

busur.

4. Daya tahan yang tinggi terhadap api dan cuaca merupakan bukti dari kelebihan.

5. Harganya relatif murah.

6. Mampu memikul beban yang berat.

1. Mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi.

2. Biaya pemeliharaan/perawatannya kecil

Kekurangan beton antara lain :

1. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak. Oleh karena itu

perlu diberi baja tulangan, atau tulangan kasa (meshes).

2. Beton sulit untuk dapat kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki

air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak beton.

3. Bentuk yang telah dibuat sulit diubah.

4. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi.

2.3. Beton Segar (Fresh Concrete)

Beton segar yang baik ialah beton segar yang dapat diaduk, diangkut, dituang,

dipadatkan, tidak ada kecenderungan untuk terjadi segregation (pemisahan kerikil dari

adukan) maupun bleeding (pemisahan air dan semen dari adukan). Tiga hal penting yang

perlu diketahui dari sifat-sifat beton segar, yaitu:

kemudahan pengerjaan (workability), pemisahan kerikil (segregation), dan pemisahan air (bleeding).

2.3.1. Kemudahan Pengerjaan (Workability)

Workability adalah bahan-bahan beton yang setelah diaduk bersama, akan menghasilkan adukan yang mudah diangkut, dituang, dicetak, dan dipadatkan, tanpa terjadi

perubahan yang menimbulkan kesukaran atau penurunan mutu. Unsur-unsur yang

mempengaruhi workability adalah:

1. Jumlah air pencampur.

Semakin banyak air yang dipakai, maka akansemakin mudah beton segar itu

dikerjakan, akan tetapijumlahnya tetap diperhatikan agar tidak terjadi segregation.

(77)

Penambahan semen ke dalam campuran memudahkan cara pengerjaan adukan

beton, karenadiikuti dengan penambahan air campuran untuk memperoleh nilai FAS

(faktor air semen) tetap.

3. Gradasi campuran pasir dan kerikil.

Bila campuran pasir dan kerikil mengikuti gradasi yang telah disarankan

olehperaturan maka adukan beton akan mudah dikerjakan. Gradasi adalah distribusi

ukuran dari agregat berdasarkan hasil persentase berat yang lolos pada setiap ukuran

saringan dari analisa saringan.

4. Bentuk butiran agregat kasar

Agregat berbentuk bulat-bulat lebih mudah untuk dikerjakan.

5. Cara pemadatan dan alat pemadat.

Bila cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat

kelecakan yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air yang lebih sedikit daripada

jikadipadatkan dengan tangan. Konsistensi/kelecakan adukan beton dapat diperiksa

dengan pengujian slumpyang didasarkan pada SNI 03-1972-1990. Percoban ini

menggunakan corong baja yang berbentuk konus berlubang pada kedua ujungnya,

(kerucut Abrams). Bagian bawah berdiameter 20cm, bagian atas berdiameter 10cm,

[image:77.595.203.392.439.728.2]

dan tinggi 30cm,seperti yang ditunjukkan pada Gambar2.1.

(78)

Ada tiga jenis slump yaitu slump sejati (slump sebenarnya), slump geser dan slump

runtuh.

1. Slump sebenarnya

Merupakan penurunan umum dan seragam tanpa ada adukan beton yang

pecah, oleh karena itu dapat disebut slump yang sebenarnya. Pengambilan nilai slump

[image:78.595.201.396.198.337.2]

sebenarnya dengan mengukur penur