C
OMPRESSIVES
TRENGTHA
NALYSIS OFC
ONCRETEA
DDED BYI
NGREDIENTSF
INEG
LASSP
OWDER ANDC
HARCOALB
RIQUETTEF
INEP
OWDERA
NALISISK
UATT
EKANB
ETON DENGANB
AHANT
AMBAHS
ERBUKH
ALUSG
ELAS DANS
ERBUKH
ALUSA
RANGB
RIKETIqbal Fahmi Amrulloh
Engineering, PT Adhi Karya (Persero) Tbk, DK. V, Kalimantan Jl. Milono 16, Klandasan Ulu, Balikpapan Selatan 76112, Kalimantan Timur
e-mail:iqbal_fahmi28@yahoo.co.id
ABST RACT
Lately the use of waste / effluent solids are often used as an ingredient added to the concrete mix. Various types of solid waste that is often used as an added ingredient mix concrete example powdered charcoal briquettes, ge-welding, fiber, and others. This study aimed to determine the increase in maximum compressive strength of concrete with added material fine powder and a glass of fine powder of charcoal briquettes with fas value of 0.5 at 28 days. In this study, there are two types of research, namely the analysis of concrete compressive strength with ingredients added finely powdered glass and analysis of compressive strength of concrete with added material fine powder of charcoal briquettes. The variation of the addition of finely powdered glass of 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, and 25% by weight of cement. While variations addition of finely powdered charcoal briquettes of 0%, 5%, 10%, and 12.5% by weight of cement. Mixing method used is the American Concrete Institute (ACI). compressive strength value of the highest average of 38.933 MPa. With the addition of fine glass powder by 20% against the weight of the cement. Increased compressive strength of 31.55% when compared with normal concrete with compressive strength of 29.596 MPa. Levels of fine powder enhancer-an optimum cup of 19.5% to the weight of cement with a maximum compressive strength of 38.300 MPa. For concrete with added ingredients finely powdered charcoal briquettes, the compressive strength highest average of 38.593 MPa with the addition of finely powdered charcoal briquettes at 5% of the weight of the cement. Increased compressive strength of 30.40% when compared with normal concrete with compressive strength of 29.596 MPa.
Keywords:fine glass powder, fine powder of charcoal briquettes, compressive strength of concrete, filler
ABST RAK
Akhir-akhir ini penggunaan limbah/benda padat buangan sering dimanfaatkan sebagai bahan tambah pada cam-puran beton. Berbagai jenis limbah padat yang sering digunakan sebagai bahan tambah camcam-puran beton misal-nya serbuk arang briket, gelas, serat, dan lain-lain. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui peningkatan kuat tekan maksimal beton dengan bahan tambah serbuk halus gelas dan serbuk halus arang briket dengan nilai fas 0,5 pada umur 28 hari. Dalam penelitian ini terdapat dua jenis riset, yaitu analisis kuat tekan beton dengan bahan tambah serbuk halus gelas serta analisis kuat tekan beton dengan bahan tambah serbuk halus arang bri-ket.Adapun variasi penambahan serbuk halus gelas sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% dari berat se-men. Sedangkan variasi penambahan serbuk halus arangbriketsebesar 0%, 5%, 10%, dan 12,5% dari berat se-men. Metode pencampuran yang digunakan adalah metodeAmerican Concrete Institute(ACI). nilai kuat tekan rata-rata tertinggi sebesar 38,933 MPa. Dengan penambahan serbuk halus gelas sebesar 20% terhadap berat se-men. Peningkatan kuat tekan sebesar 31,55% bila dibandingkan dengan beton normal dengan kuat tekan sebe-sar 29,596 MPa. Kadar penambah-an serbuk halus gelas yang paling optimum sebesebe-sar 19,5% terhadap berat se-men dengan kuat tekan maksimum sebesar 38,300 MPa. Untuk beton dengan bahan tambah serbuk halus arang briket, nilai kuat tekan rata-rata tertinggi sebesar 38,593 MPa dengan penambahan serbuk halus arang briket sebesar 5% terhadap berat semen. Peningkatan kuat tekan sebesar 30,40% bila dibandingkan dengan beton nor-mal dengan kuat tekan sebesar 29,596 MPa.
Kata kunci:serbuk halus gelas, serbuk halus arang briket, kuat tekan beton, filler
PEN DAH U LU AN
Semakin berkembangnya teknologi beton di Era sekarang ini, maka semakin banyak pula inovasi un-tuk meningkatkan mutu beton dan unun-tuk penyesuaian pekerjaan di lapangan. Salah satu inovasi tersebut a-dalah dengan menambah campuran proporsi beton normal dengan bahan tambah(Admixture).Admixture
merupakan bahan-bahan yang ditambahkan pada sa-at sa-atau selama pencampuran berlangsung. Fungsi da-riAdmixtureini adalah untuk memodifikasi sifat dan karakteristik dari beton misalnya untuk meningkat-kanworkability,penghematan biaya, atau untuk
tuju-an lain seperti penghemattuju-an energi. Akhir-akhir ini penggunaan limbah/benda padat buangan sering dibi-carakan sebagai bahan tambah pada campuran beton. Berbagai jenis limbah padat yang sering digunakan sebagai bahan tambah campuran beton misalnya ser-buk arangbriket,gelas, serat, dan lain-lain.
arang briket sehingga didapatkan hasil kuat tekan beton yang maksimal dengan nilai fas 0,5 pada umur 28 hari.
Mengingat banyaknya permasalahan yang ber-hubungan dengan beton, maka dalam penelitian ini diberikan batasan masalah yang bertujuan untuk membatasi pembahasan agar tidak meluas dan batas-annya menjadi jelas. Adapun yang menjadi batasan masalah sebagai berikut :
1. Penelitian dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Perancangan campuran adukan beton dengan
metodeAmerican Concrete Institute (ACI). 3. Kuat tekan rencana beton adalah f’c= 20 MPa. 4. Ketentuan bahan penelitian yang digunakan,
antara lain :
a) Semen yang digunakan adalah semenPortland
jenis I denganmerkTiga Roda Indocement. b) Agregat kasar (batu pecah) berasal dari
Wonogiri.
c) Agregat halus (pasir) berasal dari Merapi. d) Air yang digunakan dari Laboratorium Bahan
Bangunan, Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
e) Serbuk gelas diperoleh dengan menumbuk limbah gelas dari pengempul.
f) Serbuk arang briket yang digunakan berasal dari PT. Tyfountex Indonesia.
g) Serbuk gelas dan serbuk arang briket yang digunakan lolos saringan No. 200.
5. Prosentase bahan tambah serbuk halus gelas: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25% dari berat semen. 6. Prosentase bahan tambah serbuk halus arang
briket: 0%, 5%, 12,5% dari berat semen.
7. Benda uji berupa silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
8. Tiap variasi penambahan serbuk halus gelas ataupun serbuk halus arang briket dibuat 5 sampel.
9. Nilai faktor air semen 0,5.
10.Tinjauan analisis penelitian adalah kuat tekan beton.
11.Umur beton yang diuji adalah 28 hari.
T I N J AU AN PU ST AK A
Beton merupakan fungsi dari bahan penyusun-annya yang terdiri dari bahan semen hidrolik ( Port-land cement), agregat kasar, agregat halus, air dan bahan tambah (admixture atau additive). Untuk me-ngetahui dan mempelajari perilaku elemen gabungan (bahan-bahan penyusun beton), diperlukan pengeta-huan mengenai karakteristik masing-masing kom-ponen. Pemilihan material yang layak komposisinya
an batas yang disyaratkan dan memenuhi persyaratan
serviceabilityyang dapat diartikan juga sebagai pela-yanan yang handal dengan memenuhi kriteria ekono-mi (Mulyono, 2004).
Secara umum sifat beton digolongkan menjadi dua yaitu sifat yang berhubungan dengan kelebihan beton dan sifat yang berhubungan dengan kekurang-an beton (Mulyono, 2004). Adapun kelebihkekurang-an beton antara lain: dapat dengan mudah dibentuk sesuai de-ngan kebutuhan konstruksi, mampu memikul beban berat, tahan terhadap temperatur yang tinggi dan bia-ya pemeliharaan bia-yang kecil. Sedangkan kekurangan beton antara lain: bentuk yang telah dibuat sulit diu-bah, pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi, berat dan daya pantul suara yang besar.
Ba ha n T a m ba h
Bahan tambah adalah bahan yang selain unsur pokok beton (air, semen, dan agregat) yang ditam-bahkan pada adukan beton, sebelum, segera, atau se-lama pengadukan beton. Tujuannya untuk mengubah satu atau lebih sifat-sifat beton sewaktu masih dalam keadaan segara atau setelah mengeras. Bahan tambah dibagi menjadi dua yaitu Chemical Admixture (ba-han-bahanadmixtureyang dapat larut dalam air) dan
Mineral Admixture(bahan-bahan yang tidak dapat la-rut dalam air). Dalam penelitian ini akan digunakan bahan tambah mineral berupa serbuk halus gelas dan serbuk halus arangbriket.
1. Bahan tambah serbuk halus gelas
Serbuk halus gelas yang digunakan dalam pe-nelitian ini berasal bari limbah botol gelas yang ti-dak digunakan lagi. Gelas adalah salah satu alat rumah tangga yang bahan utama penyusunnya adalah SiO2dengan suhu 2000° C. Gelas termasuk kelompokvitroidaatautermogel, yang merupakan senyawa kimia dengan susunan yang kompleks. Komposisi bahan-bahan penyusun gelas dapat dilihat pada Tabel 1.
2. Bahan tambah serbuk halus arang briket
Serbuk halus arangbriketmerupakanmineral admixture(additive). Serbuk arangbriket didefini-sikan sebagai butiran halus hasil residu pembakar-an batu bara atau bubuk batu bara. Dengpembakar-an keha-diran air dan ukuran partikelnya yang halus, oksi-da silikayang dikandung oleh serbuk halus arang
Tabel 1. komposisi bahan penyusun gelas
M ET ODE PEN ELI T I AN
Penelitian yang akan dilakukan yaitu dengan menggunakan metode eksperimental laboratorium yaitu dengan melakukan berbagai macam pengujian sehubungan dengan data-data yang direncanakan se-belumnya. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bahan Bangunan, Program Studi Teknik Sipil, Fakul-tas Teknik, UniversiFakul-tas Muhammadiyah Surakarta. Penelitian yang dilaksanakan terbagi atas empat ta-hapan sebagai berikut:
1) Tahap I :
Sebelum dilakukan pembuatan campuran be-ton maka pada tahap ini dilakukan uji bahan dasar beton yang berupa agregat kasar dan halus. Peme-riksaan ini meliputi pemePeme-riksaan zat organik da-lam pasir, pemeriksaan kadar lumpur pada pasir dan batu pecah, pemeriksaan specific gravitydan
absorbtion pasir dan batu pecah, pengujian SSD pasir, pengujian gradasi batu pecah, pemeriksaan berat satuan volume, pemeriksaan kadar keausan batu pecah.
2) Tahap II :
Tahap ini merupakan tahap perencanaan campuran beton, pembuatan benda uji dan pera-watan beton. Perbandingan jumlah proporsi bahan campuran beton dihitung dengan menggunakan MetodeAmerican Concrete Institute.
3) Tahap III :
Dilakukan pengujian kuat tekan dan kuat sampel beton yang dilakukan setelah beton ber-umur 28 hari.
4) Tahap IV :
Dari hasil pengujian yang dilakukan pada ta-hap III dilakukan analisis data. Analisis data me-rupakan pembahasan hasil penelitian, kemudian dari langkah tersebut dapat diambil kesimpulan penelitian.
H ASI L PEN ELI T I AN DAN PEM BAH ASAN
1. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan additive
serbuk gelas
Hasil pengujian kuat tekan beton dengan additive
serbuk gelas dapat diliihat pada Gambar 1 dan Gambar 2.
Gambar 1. Hubungan kuat tekan beton dengan prosentase serbuk halus gelas pada fas 0,5 umur 28
hari
Gambar 2. Grafikpolynomialkadar optimum penambahan serbuk halus gelas pada fas 0,5 umur 28
hari
Dari hasil pengujian kuat tekan beton dengan bahan tambah serbuk halus gelas (Tabel 2 dan Gam-bar 1) terlihat bahwa kuat tekan maksimum yang tercapai sebesar 38,93 MPa dengan prosentase pe-nambahan 20%. Secara keseluruhan beton dengan bahan tambah serbuk halus gelas mampu memper-tahankan nilai kuat tekan normal dan bahkan mampu selalu berada di atas nilai kuat tekan normalnya pada prosentase penambahan 5% sampai 25%. Sedangkan dari Gambar 2 terlihat kuat tekan maksimum yang dihasilkan sebesar 38,30 MPa dengan prosentase pe-nambahan optimum sebesar 19,5%.
Komposisi Kimia Rumus Kimia Persentase (terhadap bobot) Silika SiO2 73 Soda Abu Na2O 13 Potasium Oksida K2O 0,44 Batu Kapur CaO 11,7 Magnesium
Oksida
MgO 0,19
Alumunium Oksida
Al2O3 1,43
Besi Oksida Fe2O3 0,049 Belerang Tri
Oksida
Tabel 2. Hasil pengujian kuat tekan beton denganadditiveserbuk gelas
Prosentase perubahan f’c betonadditive
terhadap beton normal (%)
0 (Beton
Tabel 3. Hasil pengujian kuat tekan beton denganadditiveserbuk arangbriket
Prosentase
Prosentase perubahan f’c betonadditive
terhadap beton normal (%)
2. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan additive serbuk arangbriket
Hasil pengujian kuat tekan beton dengan additive
serbuk arangbriket dapat dilihat pada Gambar 3 dan Gambar 4.
Gambar 3. Hubungan kuat tekan beton dengan prosentase serbuk halus arangbriketpada fas 0,5
umur 28 hari
Gambar 4. Grafikpolynomialkadar optimum penambahan serbuk halus arangbriketpada fas
0,5 umur 28 hari
Dari hasil pengujian kuat tekan beton dengan bahan tambah serbuk halus arangbriket(Tabel 3 dan Gambar 3) terlihat bahwa kuat tekan maksimum yang terjadi sebesar 38,59 MPa dengan prosentase penam-bahan 5%. Sedangkan pada penampenam-bahan serbuk ha-lus arangbriket 10% terjadi penurunan nilai kuat te-kan yang sangat jauh yaitu dengan nilai kuat tete-kan sebesar 5,76 MPa. Sedangkan dari Gambar 4 dida-patkan kuat tekan maksimum yang dihasilkan sebesar 34,30 MPa dengan prosentase penambahan optimum sebesar 3%.
K ESI M PU LAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Untuk beton dengan bahan tambah serbuk halus gelas, nilai kuat tekan rata-rata tertinggi sebesar 38,93 MPa dengan penambahan serbuk halus ge-las sebesar 20% terhadap berat semen. Peningkat-an kuat tekPeningkat-an sebesar 31,55% bila dibPeningkat-andingkPeningkat-an dengan beton normal dengan kuat tekan sebesar 29,60 MPa.
2. Berdasarkan grafik kadar optimum penambahan serbuk halus gelas pada fas 0,5 umur 28 hari dida-patkan kadar penambahan serbuk halus gelas yang paling optimum sebesar 19,5% terhadap be-rat semen dengan kuat tekan maksimum sebesar 38,30 MPa.
3. Untuk beton dengan bahan tambah serbuk halus arang briket, nilai kuat tekan rata-rata tertinggi sebesar 38,59 MPa dengan penambahan serbuk halus arang briket sebesar 5% terhadap berat se-men. Peningkatan kuat tekan sebesar 30,40% bila di-bandingkan dengan beton normal dengan kuat tekan sebesar 29,60 MPa.
4. Berdasarkan grafik kadar optimum penambahan serbuk halus arang briket pada fas 0,5 umur 28 hari didapatkan kadar penambahan serbuk halus arang briket yang paling optimum sebesar 3% terhadap berat semen dengan kuat tekan maksi-mum sebesar 38,30 MPa.
5. Fungsi serbuk halus gelas dominan sebagai filler
yang mengisi rongga-rongga dalam campuran be-ton, meskipun memiliki kandungan silika cukup tinggi. Sedangkan serbuk halus arangbriket mam-pu bereaksi secara kimia dengankalsium hidrok-sidayang terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan mengikat.
SARAN
Berdasarkan kesimpulan di atas dapat dibuat sa-ran-saran yang bisa digunakan sebagai pertimbangan penelitian-penelitian selanjutnya:
1. Untuk menghasilkan campuran beton yang baik dan sesuai rencana, maka diperlukan pengetahuan yang cukup mengenai spesifikasi-spesifikasi dan sifat-sifat bahan yang digunakan dalam campuran beton.
2. Bahan-bahan dasar yang akan digunakan dalam campuran beton harus baik dan memenuhi syarat. 3. Dalam pembacaanCompression Tension Machine
diperlukan ketelitian dan kecermatan agar nilai kuat tekan beton yang didapat memiliki akurasi yang tinggi.
gelas dan serbuk halus arangbriketterhadap berat semen. Sehingga peran secara fisik dan kimia dapat dipadukan.
DAFT AR PU ST AK A
ASTM. (1996). Concrete and Aggregates. Vol. 04.02. Easton: MID.
Departemen Perindustrian Republik Indonesia. (1980). Standar Industri Indonesia: Mutu dan Cara Uji Agregat Beton. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional.
Departemen Pekerjaan Umum. (1982). Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia.
Bandung : Departemen Pekerjaan Umum. Departemen Pekerjaan Umum. (1989). Spesifikasi
Bahan Bangunan Bagian A. Bandung : Yayasan LPMB.
Departemen Pekerjaan Umum. (1990). Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Bandung : Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik.
Departemen Pekerjaan Umum. (1991). Spesifikasi Bahan Tambahan untuk Beton. Bandung : Departemen Pekerjaan Umum.
Elra. (2005). Pemakaian Variasi Bahan Tambah Gula Murni dan Abu Arang Briket Pada Campuran Beton Mutu Tinggi. Tugas Akhir.
Surakarta : Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Julianti, E., Nurminah, M. (2006). Teknologi Pengemasan. Medan : Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Mulyono, T.( 2004). Teknologi Beton. Yogyakarta : Penerbit ANDI.
Murdock, L.J.et all. (1986). Bahan dan Praktek Beton. Jakarta : Penerbit Erlangga.
Nugroho, R. (2006). Kapasitas Tekan dan Tarik Beton dengan Bahan Tambah Filler Abu Ampas Tebu dan Abu Arang Briket dengan Fas 0.45. Tugas Akhir. Surakarta : Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Rahayu, T. (2004). Karakteristik Air Sumur Dangkal di Wilayah Kartasura dan Upaya Penjernihannya. Penelitian Sains dan Teknologi, Vol. 5 : 104-124.
Sriyadi, E. (2010). Analisis Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Beton dengan Bahan Tambah Abu Sekam Padi dan Bestmittel. Tugas Akhir.
Surakarta : Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Tjokrodimuljo, K. (1996). Teknologi Beton. Yogyakarta : Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.
