PENGARUH KUAT TEKAN BETON DENGAN MENCAMPURKAN
BAKTERI BASILUS SUBTILIS YANG DIKAPSULISASI DENGAN
KALSIUM LAKTAT
TUGAS AKHIR
“
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-Tugas
Dan Memenuhi Syarat Untuk Menempuh
Ujian Sarjana Teknik Sipil
”
Oleh:
PANGERAN
11 0404 137
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Sesuai dengan berkembangnya inovasi, teknologi pencampuran beton dengan menggunakan bakteri basilus subtilis sudah mulai banyak dikembangkan, karena dampak yang dihasilkan pada penelitian ini meningkatkan mutu kuat tekan sebanyak 10o/o, dimana
pada pengujian SEM menunjukkan hasil bahwa bakteri tersebut tumbuh dan menutupi keretakan sejenis micro cracks dengan pembesaran 40000 x.
Metodologi penelitian yang digunakan adalah metode penanaman bakteri pada media agar, dan dikapsulisasi dengan menggunakan kalsium laktat, dan pada beton itu sendiri digunakan metode curing yang sangat cocok untuk menahan suhu ph yang cocok dengan pencampuran kapsul berisi bakteri terhadap beton.
Berdasarkan analisa pada penelitian ini didapat bahwa 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..
Dari hasil SEM didapat bahwa perkembangan bakteri selama ditinjau selama 2 bulan belum terlalu signifikan dikarenakan banyaknya faktor yang dapat mempengaruhi bakteri didalam beton tersebut
KATA PENGANTAR
Puji syukur, segala puji bagi Tuhan yang maha esa telah memberikan karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Studi Strata Satu (SI) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah:
“Pengaruh Kuat Tekan Beton Dengan Mencampurkan Bakteri Basilus Subtilis yang di
Kapsulisasikan dengan Kalsium Laktat”
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir inni tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu:
1. kepada keluarga besar saya, Ayah saya Jhoni iwan dan ibunda saya Elty N yang selalu mengirimkan do’a, serta telah bekerja keras untuk menguliahkan semua anaknya. Terimakasih juga kepada kakak saya Drg.Anita Carolina yang telah menyemangati saya untuk menyelesaikan Tugas Akhir Ini
2. Ibu Rahmi Karolina ST,MT. selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, Dukungan serta waktu yang sudah diluangkan, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan Selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Sanci Barus, MT selaku Koordinator Sub-Jurusan Struktur di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Besman Surbakti. MT. dan ibu Nursyamsi. ST, MT. selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini.
7. Kepada Asisten Laboratorium Beton Universitas Sumatera Utara yang telah membantu penulis atas saran dan masukan yang diberikan agar dapat menuliskan Tugas Akhir ini.
8. Kepada kawan seperjuangan angkatan 2011 Teknik Sipil yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terimakasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 9. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut disini atas jasa-jasanya dalam
mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi paca pembaca
Medan, Oktober 2016. Penulis
DAFTAR ISI
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 3
1.3 Pembatasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan ... 4
1.5 Manfaat Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...
62.1 Umum ... 6
2.2 Karakteristik Beton ... 6
2.3 Beton Segar (fresh Concrete) ... 7
2.3.1 Kemudahan Pengerjaan (Workability) ... 8
2.3.2 Pemisahan Kerikil (Segretation) ... 10
2.3.3 Pemisahan Air (Bleeding) ... 11
2.4 Beton Keras (Hardened Concrete) ... 12
2.5 Bahan Penyusun Beton ... 17
2.5.1 Bahan Penyusun Semen ... 18
2.5.1.1 Semen Portland (Portland Cement) ... 20
2.5.2 Agregat ... 21
2.5.2.1 Agregat Halus ... 23
2.5.2.2 Agregat Kasar ... 27
2.5.3 Air ... 30
2.6 Basilus Subtilis ... 33
2.6.1 Karakteristik Basilus Subtilis ... 34
2.6.2 Susunan Struktur Tubuh Bakteri Basilus Subtilis ... 36
2.7 Media ... 39
2.8 Keselamatan Kerja ... 41
2.9 Faktor-Faktor yang mempengaruhi Bakteri ... 42
2.10 Metode Penanaman yang Digunakan ... 43
2.11 Penambahan Kalsium Laktat Sebagai Zat Adiktif ... 44
2.12 Scanning Electrone Microscope ... 46
2.13 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy ... 47
BAB III METODE PENELITIAN ...
493.1Umum... 49
3.2 Desain Penelitian ... 49
3.3 Lokasi dan Waktu Pengujian ... 49
3.4 Bahan yang Digunakan ... 50
3.5 Peralatan ... 51
3.6 Variabel dan Parameter ... 52
3.7 Prosedur Penanaman Bakteri Pada Media ... 55
3.7.1 Proses Pengerjaan ... 55
3.7.1.2 Nutrient Agar ... 57
3.7.1.3 Proses Pencampuran ... 59
3.7.2 Pengecekan Ph Air Laboratorium Farmasi ... 61
3.7.3 Pengecekan Bakteri Menggunakan Mikroskop Optik... 62
3.8 Proses Kapsulisasi ... 64
3.9 Persiapan Pembuatan Benda Uji Beton ... 65
3.9.1 Peralatan yang Dipersiapkan ... 66
3.9.2 Persiapan Bahan ... 66
3.9.3 Pengecekan Ph Air Laboratorium Beton ... 67
3.9.4 Prosedur Pembuatan Benda Uji Silinder ... 67
3.10 Pengujian Benda Uji ... 70
3.10.1 Slump Test ... 70
3.10.1.1 Prosedur Pengujian Slump Test ... 70
3.10.1.2 Data Hasil Percobaan Slump Test ... 70
3.10.2 Pengujian Kokoh Tekan Beton ... 71
3.10.2.1 Alat dan Bahan ... 71
3.10.2.2 Prosedur Percobaan ... 71
3.10.3 Pengujian Scanning Electron Microscope ... 72
3.10.3.1 Teknik Pemotongan ... 72
3.10.3.2 Pengujian SEM dan EDX ... 73
BAB IV EKSPERIMEN DAN ANALISA ... 73
4.1 Slump ... 76
4.1 Inverted Slump Cone Test (Uji Kerucut Terbalik) ... 77
4.3 Kuat Tekan (Compressive Strength) ... 78
4.3.1 Pengukuran Berat Volume Beton ... 80
4.3.2 Analisa Hasil Pengujian Compressive Strength ... 81
4.3.1 Hasil Analisa SEM dan EDS ... 82
4.4 Hasil Eksperimen ... 88
4.5 Diskusi... 89
BAB V KESIMPULAN dan SARAN ...
905.1 Kesimpulan ... 90
5.2 Saran ... 90
DAFTAR PUSTAKA ... 91
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kerucut Abrams ... 9
Gambar 2.2 Slump Sebenarnya ... 9
Gambar 2.3 Slump Geser ... 10
Gambar 2.4 Slump Runtuh ... 10
Gambar 2.5 Model Benda Uji Silinder ... 13
Gambar 2.6 Karakteristik Bakteri Terhadap Beton ... 32
Gambar 2.7 Susunan Bakteri Basilus Subtilis ... 34
Gambar 2.8 Flagella ... 35
Gambar 2.9 penataan flagela pada bakteri ... 36
Gambar 2.10 Pili ... 36
Gambar 2.11 Susunan Kapsul ... 37
Gambar 2.12 Media ... 38
Gambar 2.13 Kalsium Laktat PT.Brataco ... 43
Gambar 2.14 Skema EDX ... 46
Gambar 3.1 Bakteri Basilus Subtilis ... 54
Gambar 3.2Peremajaan Bakteri ... 54
Gambar 3.3 Inkubator ... 54
Gambar 3.4 Basilus subtilis ... 54
Gambar 3.5Neraca Analitik ... 56
Gambar 3.6 Nutrient Agar ... 56
Gambar 3.7 Autoclave ... 57
Gambar 3.8 Vortex Mixer... 57
Gambar 3.9 Air Flow ... 58
Gambar.3.10 Pipet mikro ... 58
Gambar 3.11 Pengujian Lakmus Universal ... 59
Gambar 3.12 Bagian-Bagian Mikroskop Optik ... 60
Gambar 3.13 Skema Mikroskop Optik ... 60
Gambar 3.15 Kapsul 00 ... 61
Gambar 3.16 Hasil Injeksi Bakteri terhadap kapsul 00 ... 62
Gambar 3.17 Neraca Analitis ... 62
Gambar 3.18 Pengujian Lakmus Universal ... 65
Gambar 3.19 Hasil Pengujian Cek Ph Air ... 66
Gambar 3.20 Pengambilan Sampel Benda Uji ... 69
Gambar 3.21 Pemotongan Sampel Benda Uji ... 69
Gambar 3.22 Skema SEM... 72
Gambar 4.1 Karakteristik Proses SEM ... 82
Gambar 4.2 Workshop Laboratorium SEM Fmipa ITB... 83
Gambar 4.3 Hasil Uji Beton Normal (Scanning Electron Microscope) ... 84
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Perencanaan Campuran Beton ... 2
Tabel 1.2 Tabel Rojokan Rencana ... 3
Tabel 1.3 Tabel Karakteristik Basilus Subtilis ... 9
Tabel 2.1 Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton ... 14
Tabel 2.2 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus ... 25
Tabel 2.3 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar ... 28
Tabel 2.4 Karakteristik Basilus Subtilis ... 29
Tabel 3.1 Jumlah Sample Experiment ... 50
Tabel 3.2 Mix design ... 66
Tabel 3.3 Hasil Slump Test ... 68
Tabel 3.4 Penjelasan Jenis Sinyal,Detector dan Resolusi ... 70
Tabel 4.1 Nilai slump beton dari masing-masing variasi ... 74
Tabel 4.2 Faktor kekentalan beton dari pengujian kerucut terbalik ... 75
Tabel 4.3 Campuran gradasi agregat ... 78
Tabel 4.4 Berat Volume Rata-Rata Beton Sampel Pengujian ... 81
Tabel 4.5 Senyawa EDX Beton Normal ... 85
DAFTAR GRAFIK
Grafik 2.1.Hubungan fas dengan kekuatan beton ... 14
Grafik 2.2 Perkembangan kekuatan tekan mortar ... 15
Grafik 2.3 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan pada fas ... 16
Grafik.2.4 Pengaruh Jenis agregat terhadap kuat tekan beton ... 17
Grafik 4.1 Perbandingan Kuat Tekan Beton dengan Mutu Rencana ... 79
Grafik 4.2 Perbandingan Kuat Tekan Trial dengan Mutu Rencana ... 80
Grafik 4.3 Perbandingan Kuat Tekan setiap variasi ... 80
Grafik 4.4 Peningkatan Mutu Benda Uji ... 82
Grafik 4.5 Hasil Uji EDS Beton Normal ... 85
DAFTAR NOTASI
fc’ = kekuatan tekan (kg/cm2) ... 12
P = beban tekan (kg) ... 12
A = luas permukaan benda uji (cm) ... 12
S = Standar deviasi (kg/cm2) ... 12
σ’b = Kekuatan masing-masing benda uji (kg/cm2) ... 12
σ’bm = Kekuatan beton rata-rata ( kg/cm2) ... 12
N = Jumlah total benda uji hasil pemeriksaan ... 12
A = berat pasir dalam keadaan kering (gr) ... 26
B = berat piknometer berisi air (gr) ... 26
C = berat piknometer berisi air dan pasir (gr) ... 26
μm = Nano Meter (Bakteri) ... 70
