BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bahan material yang paling sering digunakan dalam bidang konstruksi bangunan
sipil yaitu pemakaian beton. Hal yang mendasari penggunaan material ini adalah bahan
dasar yang mudah didapat, mempunyai kuat tekan besar, tahan air dan cuaca, serta
mudah dibentuk. Semakin berkembang pesatnya teknologi beton dewasa ini menjadikan
beton sebagai material yang mampu bersaing berbagai hal seperti struktur bangunan
gedung bertingkat, konstruksi jalan, struktur bangunan air, konstruksi jembatan, serta
saluran irigasi. Sehingga dibutuhkan cara untuk memaksimalkan suatu kuat tekan
sebagaimana yang diharapkan.
Beton adalah bahan bangunan yang terdiri atas campuran heterogen antara
agregat kasar dan agregat halus dengan bahan pengikat, semen dan air yang selama
proses pencampurannya mengalami pengerasan pada kurun waktu tertentu. Selain itu,
beton juga memiliki perilaku spesifik yaitu mempunyai kuat tarik yang lebih kecil dari
kuat tekannya. Perilaku tersebut dipengaruhi berbagai faktor seperti bahan dasar
penyusun, pengerjaan beton, umur beton, serta perawatan beton (curing).
Seiring dengan pesatnya pembangunan yang dilaksanakan di Indonesia, maka
bahan penyusun beton juga semakin sulit didapat dan terjadi peningkatan harga bahan.
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan bahan penyusun yang hemat
biaya dengan memanfaatkan limbah sebagai alternatif pada campuran pembuatan beton.
Pada penelitian ini akan dikaji tentang pemanfaatan limbah sebagai bahan
pada penelitian ini adalah abu dasar batu bara (bottom ash). Bottom ash adalah bahan
buangan (limbah) hasil pembakaran batu bara yang diproduksi sebagai sumber energi
pada industri. Metode pembuangan limbah bottom ash yaitu dengan cara penimbunan
pada lahan yang kosong. Semakin banyak limbah tersebut, maka semakin meningkat
luas area yang dibutuhkan. Limbah ini juga sangat mencemari lingkungan di sekitarnya
Aspek yang sangat berkembang pesat saat ini adalah teknologi pengelolaan
limbah industri untuk digunakan sebagai alternatif bahan baku atau material bangunan.
Penelitian mendalam terhadap bahan limbah ini sangat diharapkan dapat mengurangi
polusi yang timbul akibat limbah industri serta menghemat pemakaian material.
Dari penelitian tersebut dapat diketahui bahwa bottom ash memiliki kandungan
silika dan kadar oksida yang merupakan mineral dasar yang dapat digunakan dalam
pembuatan campuran semen. Dari segi ekonomi, material ini dapat memperkecil biaya
produksi karena harga material semen dapat ditekan dengan menggantinya
menggunakan material bottom ash.
Bottom ash memilki kriteria yang dibutuhkan untuk dijadikan sebagai pengganti
semen. Diketahui bahwa bottomash memiliki kandungan silikat dengan prosentase
rata-rata 29,42%. Hal ini berarti kandungan silikat pada bottom ash dapat menggantikan
bahan baku pasir silika pada semen yang rata-rata mempunyai kandungan sebesar
17-25%. (Ristinah, 2012)
Untuk mengetahui pengaruh penggunaan bottom ash sebagai material
konstruksi, maka peneliti akan melakukan penelitian yang berhubungan dengan
pemanfaatan bottom ash baik sebagai pengganti agregat halus maupun sebagai
1.2 Rumusan Masalah
Adapun yang menjadi rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana
pengaruh penggunaan abu dasar batu bara (bottom ash) sebagai pengganti agregat halus
(pasir) dan semen pada campuran beton terhadap kuat tekan, kuat tarik, absorbsi, dan
pola retak.
1.3 Batasan Masalah
1. Mutu beton yang digunakan adalah f‟c 25 Mpa.
2. Faktor air semen, fas = 0,5.
3. Pengujian yang dilakukan adalah:
Kuat tekan
Tarik belah
Uji absorbsi
Uji pola retak
4. Benda uji yang digunakan untuk uji kuat tekan, kuat tarik, dan absorbsi
adalah silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
5. Pengujian kuat tekan (ASTM C39-86) dan tarik belah dilakukan pada umur
28 hari untuk semua variasi.
6. Pengujian absorbsi beton dilakukan setelah umur 28 hari.
7. Pengamatan pola retak untuk pelat 100 cm x 100 cm x 8 cm pada umur 45
hari.
Adapun tujuan penulis dalam penelitian untuk tugas akhir ini adalah sebagai
berikut:
1. Mengetahui seberapa besar pengaruh penggunaan bottom ash sebagai
pengganti agregat halus dan pengganti semen terhadap perilaku mekanik
beton dari sampel dan membandingkannya dengan beton normal. Perilaku
mekanik yang diteliti adalah kuat tekan, kuat tarik, absorbs, dan pola retak
beton.
2. Mengetahui workabilitas beton segar yang menggunakan bottom ash sebagai
pengganti agregat halus maupun semen.
3. Memberikan informasi awal kepada masyarakat bahwa bottom ash dapat
menggantikan pasir maupun semen sebagai bahan bangunan.
1.5 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah kajian
eksperimental di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun tahap-tahap pelaksanaan penelitian sebagai
berikut:
1. Penyediaan bahan penyusun beton berupa semen, pasir, batu pecah, dan bahan
pengganti abu dasar batu bara (bottom ash).
2. Pemeriksaan bahan penyusun beton.
Analisa ayakan agregat halus, agregat kasar.
Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi agregat halus dan agregat kasar.
Pemeriksaan kadar Lumpur (pencucian agregat kasar dan halus lewat
ayakan no.200).
Pemeriksaan kadar liat (clay lump) pada agregat halus.
Pemeriksaan kandungan organik (colorimetric test) pada agregat halus.
Pemeriksaan keausan agregat kasar melalui percobaan Los Angeles.
3. Mix design (perancangan campuran). Penimbangan/penakaran bahan penyusun
beton berdasarkan uji karakteristik fc‟ 25 Mpa.
4. Pengujian kuat tekan beton, elastisitas, dan kuat tarik belah beton menggunakan
benda uji silinder.
5. Pengamatan pola retak menggunakan benda uji pelat.
1.6 Percobaan
Pembuatan beton dengan menggunakan abu dasar batu bara sebagai pengganti
untuk setiap variasi. Jumlah variasi yang akan diuji ada 6 jenis. Benda uji yang
dibuat adalah beton berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
Adapun variasi yang digunakan:
a. Variasi 1, tanpa substitusi bottom ash (beton normal).
b. Variasi 2, substitusi bottom ash sebesar 5% dari volume agregat halus.
c. Variasi 3, substitusi bottom ash sebesar 10% dari volume agregat halus.
d. Variasi 4, substitusi bottom ash sebesar 15% dari volume agregat halus.
e. Variasi 5, substitusi bottom ash sebesar 5% dari volume semen.
f. Variasi 6, substitusi bottom ash sebesar 15% dari volume agregat halus dan
Pengujian slump (slump test ASTM C143-90 A), untuk mengetahui tingkat
kemudahan pengerjaan (workability) setelah penggantian agregat dan
sebelumnya.
Pengujian kekuatan tekan beton (ASTM C39-86) pada umur 28 hari.
Pengujian absorbsi beton pada umur 28 hari.
Pengujian kuat tarik belah (Splitting Test) pada umur 28 hari.
Pengamatan pola retak untuk pelat 100 cm x 100 cm x 8 cm pada umur 45 hari.
Tabel 1.1 Distribusi pengujian benda uji silinder dan pelat
Variasi Pengujian (umur 28 hari) Jumlah
0 % 5 % 3 3 3 1 10
15 % 5 % 3 3 3 1 10
Total Benda Uji 60
Total benda uji yang digunakan dalam pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah
beton adalah sebanyak 54 silinder dan 6 pelat beton.
Gambar benda uji.
Gambar 1.2 Benda uji retak pada pelat beton
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah:
BAB. I Pendahuluan
Bab ini mencangkup latar belakang penelitian, perumusan masalah, batasan
masalah, maksud dan tujuan penelitian, tempat penelitian, dan sistematika
penulisan.
BAB. II Tinjauan Pustaka
Pada bab ini berisikan tentang dasar-dasar teori yang berkaitan tentang
penelitian.
BAB. III Metode Penelitian
Pada bab ini berisikan tentang prosedur percobaan yang meliputi pendahuluan,
Pada bab ini membahas tentang hasil dari percobaan kuat tekan serta
menganalisis data yang diperoleh.
BAB. V Kesimpulan dan Saran
Pada bab ini berisikan kesimpulan dari hasil penelitian yang diperoleh dan
