TINJAUAN KUAT TEKAN BETON RINGANMENGGUNAKAN MIX DESIGN SPEEDCRETE Tinjauan Kuat Tekan Beton Ringan Menggunakan Mix Design Speedcrete Dengan Bahan Tambah Sika Viscocrete - 10.

(1)

TINJAUAN KUAT TEKAN BETON RINGAN

MENGGUNAKAN MIX DESIGN SPEEDCRETE

DENGAN BAHAN TAMBAH SIKA VISCOCRETE - 10

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

IRMAN SUSANDI NIM : D 100 060 034 NIRM : 06 6 106 03010 50034

kepada :

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

(3)

(4)

MOTTO

“Demi masa. Sungguh, manusia berada dalam kerugian, kecuali orang-orang

yang beriman dan mengerjakan kebajikan serta saling menasihati untuk

kebenaran dan saling menasihati untuk kesabaran”

( QS. Al-‘A_{sr : 1-3)}

“Sesungguhnya Allah tidak akan merubah keadaan suatu kaum sehingga mereka

merubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri”

(QS. Ar–_Ra’d_{: 11)}

“Bekerjalah kamu seolah-olah kamu hidup selamanya, dan beribadahlah kamu

seolah-olah kamu mati esok hari. Bertakwalah kepada Allah karena dialah

sebaik-baiknya tempat AKembali”

(Al Hadist)

“Jadilah umat laksana lebah, hinggap ditempat yang baik, menghisap yang baik,

dan bermanfaat bagi umat.”

(Anonim)

“Jadilah keterpurukanmu sebagai semangat dalam mencapai tujuan hidupmu”

(Aiu)

“bersyukurlah pada yang Maha Kuasa, hargailah orang-orang yang

menyayangimu dan slalu ada dan setia disisimu. Siapapun jangan pernah kau

sakiti dalam pencarian jati dirimu dan semua yang kau impikan….”

(Sang Pemimpi, GIGI)

“Beranilah menghadapi kenyataan.”

(Soe Hok Gie)

“Berpikirlah Efisien! Maka kesuksesan ada dibelakangmu.”

(5)

PERSEMBAHAN

Sebuah karya kecil yang aku persembahkan untuk :

 Alm.Ibuku dan Bapakku tercinta, yang tak henti-hentinya memberikan semangat dan doanya untukku, terima kasih atas semuanya.

 Kakakku, yang telah memberikan semangat.

 My Beloved One who always give support everytime, Ayu Devitasari.  Keluarga Besar Wasim Sanmiharja dan Keluarga Besar Sohadi.

 Kelarga besar teknik sipil UMS angkatan 2006, yang telah bersedia berbagi suka dan duka, maaf atas segala kesalahanku selama ini.

Spesial terima kasih untuk :

 Alhamdulillahirobbilalamin puji syukur kehadirat Allah SWT, atas rahmat, taufik, serta hidayahNya, Sungguh Engkaulah Yang Maha

Pemurah, Maha Pengasih, Maha Pengampun, dan Maha Bijaksana.  Temen-temen Wisma Al Kautsar 1,

 Temen-temen CV. Tangiesuk yang telah memotivasi untuk terus belajar,  Temen-temen UMS Bookstore yang telah memotivasi,

(6)

PRAKATA ﻪﺕﺎﮔﺭﺒﻮﷲﺍﺔﻣﺤﺮﻮﻢﮑﻴﻟﻋﻢﻼﺳﻠﺍ

Alhamdulillahirobbilalamin puji syukur kehadirat Allah SWT, atas

rahmat, taufik, serta hidayahNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan

tugas akhir dengan judul Tinjauan Kuat Tekan Beton Ringan Menggunakan Mix

Design Speedcrete dengan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10

ini dengan lancar. Sungguh Engkaulah Yang Maha Pemurah, Maha Pengasih,

Maha Pengampun, dan Maha Bijaksana. Sholawat serta salam selalu tercurahkan

kepada junjungan kita Rasullulah SAW yang akan kita nanti syafaatnya di hari

kiamat.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat bagi semua mahasiswa

Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta untuk

mencapai derajat gelar sarjana S-1 Teknik Sipil. Dalam penyusunan Tugas Akhir

ini banyak kendala dan permasalahan yang harus dihadapi penulis, sehingga

penulis perlu mengucapkan terima kasih atas segala bentuk dukungan, bimbingan

dan bantuan kepada :

1. Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Surakarta.

2. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T, selaku Ketua Progdi Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku dosen Pembimbing Utama

Tugas Akhir ini yang telah memberikan bimbingannya dengan baik dan

banyak meluangkan waktunya.

3. Bapak Ir. H. Henry Hartono, M.T, selaku dosen Pembimbing Pendamping

yang telah banyak memberikan nasehat dan bimbingannya.

4. Bapak Basuki, S.T, M.T, selaku anggota Dewan Penguji yang juga telah

memberikan nasehat dan bimbingannya.

5. Bapak Ir. Zilhardi Idris, M.T selaku Pembimbing akademik yang selalu

(7)

6. Bapak Ibu Dosen, karyawan, karyawati dan seluruh keluarga besar Program

Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

7. Alm. Ibuku, Bapakku dan Kakakku yang banyak mendukung dan berdoa

untuk saya.

8. My Beloved One who always give support everytime, Ayu Devitasari.

9. Reni Setiawan, reny Lyliana dan Bayu Prio teman dalam pengerjaan Tugas

Akhir ini.

10. Anak-anak kos Al Kautsar di Surakarta.

11. Semua teman-teman di Civil Engineering 2006 senasib seperjuangan.

12. Rekan-rekan kerja di Bookstore UMS dan C.V. tangiesuk yang banyak

menginspirasi.

13. Semua pihak yang tidak mampu ditulis satu persatu yang telah membantu

selesainya Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak

kekurangan dan masih sangat jauh dari sempurna. Oleh karena itu besar harapan

Penulis atas segala kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan

Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat.

ﻪﺕﺎﮐﺮﺑﻮﷲﺍﺔﻤﺣﺮﻮﻡﻜﻳﺎﻋﻢﻼﺳﻠﺍﻮ

Surakarta, Juli 2013

(8)

vii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 2

C. Keaslian Penelitian ... 2

D. Tujuan dan Manfaat Penelitian... 2

1. Tujuan penelitian. ... 2

2. Manfaat penelitian. ... 2

E. Batasan Masalah ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 4

A. Pengertian Beton... 4

B. Beton Ringan ... 4

C. Sifat-sifat Beton Ringan... 4

1. Kelebihan dari Beton Ringan. ... 5

2. Kekurangan dari Beton Ringan. ... 5

D._..Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Beton Ringan ... 5

1. Agregat... 6

2. Jumlah dan Jenis Semen... 7

(9)

viii

4. Umur Beton... ... 9

5. Perawatan... ... 10

E._..Bahan Tambah... 10

1. Bahan Kimia Tambahan (Chemical Admixture) ... 11

2. Bahan Mineral Admixture. ... 11

BAB III LANDASAN TEORI... 13

A. Umum ... 13

B. Bahan Penyusun Beton Ringan ... 13

1. Cement Portland ... 14

2. Agregat... 15

2a). Syarat fisik... ... 15

2b). Syarat kimia... ... 15

3. Air... ... 15

4. Zat Aditive ... 16

5. Limbah Batubara (Abu Terbang/Fly Ash)... 17

5a). Sifat fisik... 17

5b). Sifat kimia... ... 17

C...Rencana Campuran Adukan Beton Ringan ... 18

D._..Perawatan (Curing) ... 20

E. Berat Jenis Beton Ringan ... 20

F. Pengujian Beton ... 21

1. Kuat tekan beton ringan ... 21

BAB IV METODE PENELITIAN ... 36

A. Umum... ... 36

B. Metode Penelitian. ... 36

1. Bahan Penelitian... 36

2. Peralatan Penelitian ... 38

C. Tahapan Penelitian ... 42

1. Tahap I : Persiapan alat dan penyediaan bahan ... 44

2. Tahap II : Pemeriksaan bahan dasar... 44

(10)

ix

4. Tahap IV : Pengujian kuat tekan beton ringan... 44

5. Tahap V : Analisis data dan kesimpulan... 45

D. Pelaksanaan Penelitian ... 45

1. Pemeriksaan Bahan ... 45

1a). Pemeriksaan Kualitas Agregat Halus ... 45

1). Pengujian Kualitas Abu Batu (Dust) atau Kandungan Bahan Organik... 45

2). Pengujian Saturated Surface Dry (SSD) ... 45

3). Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus (Dust)... 45

4). Pengujian Gradasi Agregat Halus (Dust) ... 46

1b). Pemeriksaan Kualitas Agregat Kasar ... 46

1). Pengujian Keausan Agregat Kasar ... 46

2). Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Kasar ... 46

1c) . Pemeriksaan Kualitas Semen ... 46

1). Pengujian Ikatan Awal Semen... 46

2. Perencanaan Campuran Beton ... 46

3. Pembuatan Benda Uji... 46

4. Perawatan (Curing) ... 47

5. Pengujian Kuat Tekan Beton ... 47

6. Analisis Data ... 47

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ... 48

A. Hasil Pemeriksaan Bahan ... 48

1._...Pemeriksaan Agregat Halus Dan Gradasi Abu Batu (Dust)... 48

1a). Pengujian Kualitas Pasir atau Kandungan Bahan Organik ... 48

1b). Pengujian Saturated Surface Dry (SSD)... 48

1c). Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus ... 48

1d). Pengujian Kandungan Lumpur Pada Abu Batu (Dust) ... 48

1e). Pengujian Gradasi Pasir... 48

2....Pemeriksaan Agregat Kasar ... 48

(11)

x

2b). Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Kasar ... 49

2c). Pengujian Gradasi Agregat Kasar... 49

3._...Pemeriksaan Kandungan Utama Senyawa Kimia Fly Ash... 49

4._...Pengujian Ikatan Awal Semen ... 49

B. Hasil Pengujian Slump... 50

C. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan ... 50

D. Hasil Perbandingan Kuat Tekan Beton Ringan menggunakan Sika Viscocrete - 10 dan Beton Ringan tanpa Sika Viscocrete - 10 ... 62

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 78

A. Kesimpulan ... 78

B. Saran ... 79

(12)

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel III.1 Perkiraan nilai banding antara kuat tekan beton yang disyaratkan

dan kuat tekan beton rata-rata... 18

Tabel III.2 Proporsi berat agregat semen untuk agregat kasar berupa kerikil... 19

Tabel III.3 Proporsi berat agregat semen untuk agregat kasar berupa kerikil (ASTM C 330)... 21

Tabel IV.1 Perencanaan komposisi beton campuran... 45

Tabel V.1 Analisis kimia fly ash. ... 49

Tabel V.2 Analisis Ikatan Awal Semen ... 50

Tabel V.3 Hasil Pengujian Slump ... 50

Tabel V.4 Hasil Pengujian Beton Ringan menggunakan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 dan fas 0,30. ... 51

Tabel V.5 Hasil Pengujian Beton Ringan menggunakan Bahan Tambah Viscocrete-10 dan fas 0,35 ... 52

Tabel V.6 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan menggunakan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 dan fas 0,40 ... 54

Tabel V.7 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan menggunakan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 dan fas 0,45 ... 57

Tabel V.8 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan tanpa Bahan Tambah Sika Viscoscrete-10 dan fas 0,30... 58

Tabel V.9 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan tanpa Sika Viscoscrete-10 dan fas 0,35... 59

(13)

xii

Tabel V.13 Persentase Perbandingan Kuat Tekan Beton Ringan

menggunakan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 dan Beton

Ringan tanpa Sika Viscocrete-10... 67

Tabel V.14 Analisis Biaya Pembuatan Beton Ringan menggunakan Bahan

Tambah Sika Viscocrete-10... 69

Tabel V.15 Analisis Biaya Pembuatan Beton Ringan tanpa Bahan Tambah

Sika Viscocrete-10... 71

Tabel V.16 Rekapitulasi Analisis Biaya Pembuatan Beton Ringan

menggunakan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 ... 73

Tabel V.17 Rekapitulasi Analisis Biaya Pembuatan Beton Ringan tanpa

Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 ... 73

Tabel V.18 Analisis Perbandingan Biaya Pembuatan Beton Ringan

menggunakan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 dangan Beton

Ringan tanpa Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 ... 73

Tabel V.19 Analisis Perbandingan Biaya dan Kuat Tekan Beton Ringan

menggunakan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 dangan Beton

(14)

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar II.1 Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ... 6

Gambar II.2 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada fas yang sama ... 7

Gambar II.3 Hubungan antara kuat tekan beton dan faktor air semen... 8

Gambar II.4 Hubungan antara umur beton dengan kuat tekan beton. ... 4

Gambar II.5 Hubungan antara umur beton dan faktor air semen dengan kuat tekan beton... 10

Gambar III.1 Proses sisa pembakaran yang menghasilkan fly ash. ... 17

Gambar III.2 Foto skema pengujian kuat tekan beton. ... 22

Gambar IV.1 Semen merk Holcim ... 36

Gambar IV.2 Batu apung ... 36

Gambar IV.3 Abu batu (dust)... 37

Gambar IV.4 Abu terbang (fly ash) ... 37

Gambar IV.5 Sika Viscocrete_–10... 37

Gambar IV.6 Satu Set Ayakan Standar ... 38

Gambar IV.7 Mesin Penggetar Ayakan ... 38

Gambar IV.8 Timbangan digital. ... 39

Gambar IV.9 Gelas Ukur ... 39

Gambar IV.10 Oven ... 39

Gambar IV.11 Concrete mixer ... 40

Gambar IV.12 Cetakan Silinder... 40

Gambar IV.13 Compression Tension Machine... 41

Gambar IV.14 Mesin Los Angeles ... 41

Gambar IV.15 Cawan... 42

Gambar IV.16 Roll meters ... 42

Gambar IV.17 KerucutAbram’s._{... 42}

Gambar IV.18 Bagan alir penelitian ... 43

Gambar V.1 Foto salah satu sampel pengujian benda uji silinder

(15)

xiv

BRZ03.7. Sampel ditimbang (kiri), sampel sebelum diuji kuat

tekan (tengah), dan sampel setelah uji kuat tekan (kanan). ... 52

menggunakan bahan tambah Sika Viscocrete-10 dan fas 0,35,

kodeBRZ035.7. Sampel ditimbang (kiri), sampel sebelum diuji

kuat tekan (tengah), dan sampel setelah uji kuat tekan (kanan). ... 54

menggunakan bahan tambah Sika Viscocrete-10 dan fas 0,40, kode

menggunakan bahan tambah Sika Viscocrete-10 dan fas 0,45,kode

menggunakan bahan tambah Viscocrete-10 dan fas 0,30, kode

BRN030.28. Sampel ditimbang (kiri), sampel sebelum diuji kuat

Gambar V.6 Foto salah satu sampel pengujian benda uji silinder menggunakan

bahan tambah Sika Viscocrete-10 dan fas 0,35, kode BRN035.28.

Sampel ditimbang (kiri), sampel sebelum diuji kuat tekan (tengah),

dan sampel setelah uji kuat tekan (kanan). ... 60

Gambar V.7 Foto salah satu sampel pengujian benda uji silinder menggunakan

bahan tambah Sika Viscocrete-10 dan fas 0,40, kode BRN040.28.

Sampel ditimbang (kiri), sampel sebelum diuji kuat tekan (tengah),

dan sampel setelah uji kuat tekan (kanan). ... 61

menggunakan bahan tambah Sika Viscocrete-10 dan fas 0,45, kode

BRN045.28. Sampel ditimbang (kiri), sampel sebelum diuji kuat

(16)

xv

Gambar V.9 Hubungan antara Umur Pengujian (hari) dan Kuat Tekan Rata-rata

Beton Ringan (menggunakan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10

dan tanpa Bahan Tambah Sika Viscocrete-10)) ... 63

Gambar V.10 Hubungan antara Nilai fas dan Kuat Tekan Rata-rata Beton Ringan

(menggunakan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10) pada umur

pengujian 1 hari. ... 63

Gambar V.15 Hubungan antara Nilai fas dengan Kuat Tekan Beton Ringan tanpa

Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 pada umur pengujian 28 hari.. ... 66

pengujian 28 hari... ... 66

Gambar V.17 Hubungan antara Waktu Pengujian (hari) dengan Persentase Kuat

Tekan Beton Ringan menggunakan Bahan Tambah Sika

Viscocrete-10. ... 67

Gambar V.18 Hubungan Waktu Pengujian (hari) dengan Persentase Kuat Tekan

Beton Ringan tanpa Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 pada umur

(17)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Bahan-bahan yang Digunakan untuk Penelitian...L-1

Lampiran 2. Foto Proses Pembuatan Benda Uji Silinder Beton ...L-5

Lampiran 3. Foto Pengujian Benda Uji Silinder Beton ...L-7

Lampiran 4. Hasil Pengujian Agregat Halus...L-14

Lampiran 5. Hasil Pengujian Agregat Kasar...L-18

Lampiran 6. Hasil Pengujian Ikatan Awal Semen ...L-24

Lampiran 7. Perencanaan Campuran Beton Metode Road Note No.4...L-25

Lampiran 8. Pengujian Slump ...L-28

Lampiran 9. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan ...L-29

(18)

xvii

DAFTAR NOTASI

h = tinggi silinder beton (cm)

d = diameter silider beton (cm)

ƒ’c = kuat tekan maksimum beton (MPa)

s = nilai deviasi standard

M = nilai tambah (MPa)

Sd = deviasi standard (MPa)

ƒ’cr = kuat tekan rata-rata (MPa)

A = jumlah air yang dibutuhkan (liter/m³)

Ah = jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat halus (liter/m³)

Ak = jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat kasar (liter/m³)

Bj camp = berat jenis agregat campuran

Bj ag.hls = berat jenis agregat halus

Bj ag.ksr = berat jenis agregat kasar

P = persentase agregat halus terhadap agregat campuran

K = persentase agregat kasar terhadap agregat campuran

σ

= Tegangan tekan karakteristik beton (kg/cm²)

P = Gaya tekan benda uji silinder beton (kg)

A = Luas permukaan bidang tekan silinder beton (cm²)  = Berat jenis beton (gram/cm3)

BRZ = Beton Ringan Menggunakan Zat Additive

(19)

ABSTRAK

TINJAUAN KUAT TEKAN BETON RINGAN MENGGUNAKAN MIX DESIGN SPEEDCRETE

DENGAN BAHAN TAMBAH SIKA VISCOCRETE–10

Irman Susandi

Dengan semakin pesatnya pertumbuhan pengetahuan dan teknologi di bidang konstruksi maka diperlukan suatu bahan bangunan yang memiliki keunggulan yang lebih baik dibandingkan bahan bangunan yang sudah ada selama ini. Selain itu bahan tersebut harus memiliki beberapa keuntungan seperti bentuk yang dapat menyesuaikan dengan kebutuhan, spesifikasi teknis dan daya tahan yang kuat, kecepatan pelaksanaan konstruksi serta ramah lingkungan. Salah satunya meningkatkan mutu, kualitas, keawetan dan lamanya pengerasan beton ringan adalah melalui penambahan bahan tertentu (admixtures) dalam proses pencampuran (mix design) dalam fase konstruksi. Penelitian ini dilaksanakan dengan upaya, meningkatkan mutu, kualitas, keawetan dan lama waktu pengerasan beton ringan menggunakan mix design Speedcrete menggunakan bahan tambah Sika Viscocrete_– 10 Dengan perbandingan nilai fas 0,30; 0,35; 0,40; dan 0,45 pada pengujian umur 1 hari, 3 hari, 7 hari, 14 hari, serta 28 hari. Metode perancangan yang digunakan ialah Road Note No.4. Semen yang digunakan dengan merk Holcim, agregat kasar (batu apung) dengan ukuran maksimum 20 mm berasal dari Gunung Kidul, agregat halus berupa abu batu (Dust), yang berasal dari pecahan agregat kasar yang berasal dari Boyolali, bahan tambah berupa abu terbang (Fly Ash) yang mengandung silica berasal dari sisa pembakaran batubara, serta additive yang digunakan Sika Viscocrete-10 buatan PT.Sika Nusa Pratama, Bogor. Benda yang diuji yang digunaka pada penelitian ini berupa silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Sampel yang dipakai tiap fas dan umur pengujian berjumlah 5 sampel dengan total 120 sampel. Hasil kuat tekan rata-rata teringgi terjadi pada umur pengujian 28 hari sebesar 8,662 MPa, dengan nilai fas 0,45, sedangkan persentasenya sebesar 8,51%. Hasil kuat tekan rata-rata pada saat umur pengujian 28 hari sebesar 10,984 MPa, dengan fas 0,40 terjadi penurunan terbanyak sebesar 1,02%. Hasil fas yang optimal dapat digunakan ialah pada fas 0,35 dan percepatan pengerasan beton ringan menggunakan bahan tambah Sika Viscocrete-10 tejadi pada umur pengujian 1 hari. Biaya rata-rata pembuatan beton ringan menggunakan bahan tambah Sika Viscocrete-10 lebih mahal Rp. 13.650,00 dari biaya pembuatan beton ringan tanpa bahan tambah Sika Viscocrete-10