ANALISIS KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BETON
DENGAN PERAWATAN DALAM LUMPUR DAN AIR LAUT
Naskah Publikasi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
DANANG ANWAR FAUZI
NIM : D100 080 022
NIRM : 08 6 106 03010 50022
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
A
NA
NALYZINGO
FP
RESSS
TRENGTHA
NDS
TRENGTHP
ULLC
ONCRETEW
ITHT
REATMENTA
TM
UDA
NDW
ATERS
EAA
NALISISK
UATT
EKAND
ANK
UATT
ARIKB
ETOND
ENGANP
ERAWATAND
ALAML
UMPURD
ANA
IRL
AUT Danang Anwar Fauzi 1)1)
Jurusan Teknik Sipil FT Universitas Muhammadiyah Surakarta, Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartasura Surakarta, e-mail: ezy_dafa@yahoo.com
ABSTRACT
Concrete is the one of material which actually being the people needed for construction of infrastructure facilities which grow up concomitant the times, so choosing the concrete as primary raw materials for building construction is important. The environment becomes one of impact factor for concrete press strength. Including the mud environment and water sea environment. Contact with the mud and water sea cannot avoid if that worked doing at the mountain environment and the sea or beach. Contact with the mud and water sea not only happened when concrete done, but when (curing) also. This research intends to know conversion of press strength optimum and pull strength optimum of concrete with treatment at the mud and water sea for concrete by the normal treatment with submerged for 28 days. According to the research done, press strength average and pull strength average for concrete with the normal treatment are 21,989 Mpa and 2,951 Mpa. The value of press strength average and pull strength average of concrete with treatment in the mud are 19,361 Mpa and 2,698 Mpa or decline 0,119% and 0,0856% from press strength concrete normal. The value of press strength average and pull strength average of concrete by the water sea treatment are 18,021 Mpa and 2,506 mpa or decline 0,180% and 0,151% from value of press strength and pull strength concrete normal.
Key words: press strength, pull strength, concrete, treatment, mud, water sea
ABSTRAK
Beton merupakan suatu material yang secara harfiah menjadi kebutuhan masyarakat terhadap fasilitas infrastruktur konstruksi yang semakin meningkat seiring dengan perkembangan zaman, maka dari itu pemilihan beton sebagai bahan baku utama konstruksi bangunan sangatlah penting. Lingkungan menjadi salah satu faktor yang berpengaruh terhadap kuat tekan beton. Termasuk didalamnya lingkungan lumpur dan lingkungan laut. Kontak dengan lumpur dan air laut tidak dapat dihindarkan apabila pekerjaan tersebut dilakukan di lingkungan pegunungan dan laut atau pantai. Kontak dengan lumpur dan air laut tidak hanya terjadi pada saat beton sudah jadi namun juga pada saat perawatannya (curing). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan kuat tekan optimum dan kuat tarik optimum beton dengan perawatan dalam lumpur dan air laut terhadap beton dengan perwatan normal dengan durasi perendaman selama 28 hari. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, kuat tekan rata-rata dan kuat tarik rata-rata untuk beton dengan perawatan normal yaitu 21,989 MPa dan 2,951 MPa. Nilai kuat tekan rata-rata dan kuat tarik rata-rata beton dengan perawatan dalam lumpur yaitu 19,361 MPa dan 2,698 MPa atau terjadi penurunan 0,119% dan 0,0856% dari kuat tekan beton normal. Nilai kuat tekan rata-rata dan kuat tarik rata-rata beton dengan perawatan dalam air laut yaitu 18,021 MPa dan 2,506 MPa atau terjadi penurunan 0,180% dan 0,151% dari nilai kuat tekan dan kuat tarik beton normal.
Kata kunci: kuat tekan, kuat tarik, beton, perawatan, lumpur, air laut
PENDAHULUAN
Pembangunan infrastruktur di Indonesia semakin berkembang. Berbagai prasarana mulai dibangun di Indonesia. Prasarana tersebut seperti jembatan, jalan tol yang membelah gunung maupun jalan tol yang melewati laut. Seluruh prasarana tersebut menggunakan beton. Beton adalah salah satu bahan bangunan yang paling banyak digunakan, maka dari itu kualitas beton yang baik akan sangat mendukung keamanan dari segi struktur.
Dalam proses pembuatan prasarana tersebut diatas, hampir bisa dipastikan seorang pelaksana lapangan membutuhkan data singkat untuk mengetahui kekuatan awal beton yang berada di area lumpur dan laut. Pembuatan beton kontak dengan lumpur dan air laut terkadang tidak dapat dihindarkan. Kontak dengan lumpur dan air laut tidak hanya terjadi pada saat beton sudah jadi namun juga pada saat perawatannya (curing). Dari penjelasan di
atas, maka pada penelitian kali ini akan dibahas pengaruh lumpur dan air laut terhadap kuat tekan dan kuat tarik beton pada masa perawatan selama 28 hari.
A. Rumusan Masalah
1) Berapakah kuat tekan dan kuat tarik beton maksimal setelah perawatannya dilakukan di dalam lumpur pada umur beton 28 hari.
2) Berapakah kuat tekan dan kuat tarik beton maksimal setelah perawatannya dilakukan di dalam air laut pada umur beton 28 hari.
B. Tujuan Penelitian
1) Untuk mengetahui kuat tekan dan kuat tarik beton maksimal setelah perawatannya dilakukan di dalam lumpur pada umur beton 28 hari.
2) Untuk mengetahui kuat tekan dan kuat tarik beton maksimal setelah perawatannya dilakukan di dalam air laut pada umur beton 28 hari.
3) Untuk mengetahui persentase perubahan kekuatan beton antara perawatan beton dengan air bersih dan perawatan beton dengan lumpur dan air laut pada umur beton 28 hari.
C. Batasan Masalah
Batasan penelitian yang digunakan agar penelitian terarah dan tidak melebar meliputi :
1) Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Bahan Bangunan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2) Metode perancangan campuran adukan beton menggunakan ACI (American Concrete Institute). 3) Tinjauan analisis = Kuat tekan dan kuat tarik beton. 4) Kuat tekan beton rencana (f”cr) = 20 MPa.
5) Ketentuan bahan pada penelitian ini antara lain : a) Semen yang digunakan adalah Portland Cement
type I dengan merk Holcim.
b) Agregat kasar (Batu Pecah) berasal dari Karanganyar.
c) Agregat Halus (Pasir) berasal dari Klaten.
d) Lumpur yang digunakan berasal dari Makamhaji, Sukoharjo.
e) Air Laut yang digunakan berasal dari Krakal, Yogyakarta
6) Benda uji berupa silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi (h) 30 cm.
7) Menggunakan Faktor air semen (fas) yaitu 0,40. 8) Jumlah benda uji :
a) Beton dengan perawatan normal dibuat 7 benda uji. b) Beton dengan perawatan dalam lumpur dan air laut
dibuat masing-masing 7 benda uji.
c) Jumlah total benda uji silinder beton adalah 42 buah.
9) Umur pengujian adalah 28 hari.
LANDASAN TEORI
Beton merupakan salah satu bahan bangunan yang merupakan campuran heterogen antara agregat kasar dan halus dengan bahan pengikat, semen dan air yang dalam proses pencampurannya mengalami pengerasan dalam kurun waktu tertentu. Mayoritas volume bahan bangunan menggunakan beton karena sifatnya yang mudah dibentuk sesuai dengan desain bangunan yang diinginkan serta bahannya yang relatif mudah didapat dan didistribusikan.
Secara sederhana, beton dibentuk oleh pengerasan campuran antara semen, air, agregat halus (pasir), agregat kasar (batu pecah atau kerikil). Kadang-kadang ditambahkan pula campuran bahan lain (admixture) untuk memperbaiki kualitas beton. Campuran dari bahan susun (semen, pasir, kerikil dan air) yang masih plastis ini dicor ke dalam acuan dan dirawat untuk mempercepat reaksi hidrasi campuran semen air, yang menyebabkan pengerasan beton. Bahan yang terbentuk ini mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, tetapi ketahanan terhadap tarik rendah (Asroni, 2010).
Beton dapat dikatakan suatu material layaknya batu alami jika dibuat dan direncanakan dengan baik dan benar, maka sifat beton perlu diketahui untuk mendapatkan mutu beton yang diharapkan sesuai dengan kebutuhan konstruksi dan umur bangunan yang direncanakan.
Sifat-sifat beton pada umumya digolongkan menjadi dua, yaitu sifat yang berhubungan dengan kelebihan beton dan sifat yang berhubungan dengan kekurangan beton (Tjokrodimuljo, 1996).
Air laut adalah air dari laut atau samudera. Air laut memiliki kadar garamrata-rata 3,5%. Artinya dalam 1 liter (1000 mL) air laut terdapat 35 gram garam. Garam-garam Sodium yang terkandung dalam air laut dapat menghasilkan subtansi yang bila berkombinasi dengan agregat alkali yang reaktif, sama seperti dengan kombinasi dengan semen alkali. Selain reaksi kimia, kristalisasi garam dalam rongga beton dapat mengakibatkan kehancuran akibat tekanan kristalisasi tadi. Karena kristalisasi terjadi pada titik penguapan air, bentuk serangan terjadi di dalam beton di atas pemukaan air. Garam naik di dalam beton dengan aksi kapiler, jadi serangan terjadi hanya jika air dapat terserap dalam beton (Nugraha, 1989).
Lumpur adalah campuran cair atau semi cair antara air dan tanah. Lumpur terjadi saat tanah basah. Secara geologis, lumpur adalah campuran air dan partikel endapan lumpur dan tanah liat. Dalam pembuatan beton, lumpur sangat dihindari. Tetapi pada tempat-tempat tertentu sentuhan langsung antara beton yang sudah jadi dengan lumpur tidak dapat dihindarkan. Lumpur tersebut sekaligus digunakan sebagai pengganti air bersih pada perawatannya. Apabila pekerjaan tersebut tidak memungkinkan untuk menggunakan air bersih.
METODE PENELITIAN
Pada penelitian ini digunakan metode eksperimental laboratorium, yaitu dengan melakukan berbagai macam variasi pengujian dengan data-data yang telah direncanakan. Obyek dari penelitian ini adalah pengujian kuat tekan dan kuat tarik silinder beton dengan perawatan dalam air bersih, lumpur dan air laut dengan fas 0,40 pada umur beton 28 hari. Pelaksanaan penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Tahapan Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dalam empat tahap, seperti yang dijelaskan sebagai berikut :
1) Tahap I : Penyediaan bahan-bahan dan peralatan penelitian, serta pemeriksaan kualitas bahan-
bahan penelitian.
2) Tahap II : Perencanaan campuran adukan beton dengan Metode American Concrete Institute (ACI), pembuatan benda uji
silinder beton dan perawatan beton. 3) Tahap III : Pengujian kuat tekan dan kuat tarik silinder
beton pada umur 28 hari.
Gambar.1. Bagan Alir Penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Data Hasil Pengujian Beton Normal
Tabel 1. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Normal
Kode N
Keterangan : KTeAB = Kuat Tekan Air Bersih
Berdasarkan Tabel 1, hasil pengujian kuat tekan silinder beton pada beton normal menghasilkan kuat tekan rata-rata sebesar 21,989 MPa.
2. Data Hasil Pengujian Beton dengan Perawatan dalam Lumpur Tabel 2. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton dengan Perawatan
Keterangan : KTeL = Kuat Tekan Lumpur
Berdasarkan Tabel 2, hasil pengujian kuat tekan silinder beton pada beton perawatan dengan lumpur menghasilkan kuat tekan rata-rata sebesar 19,361 MPa. Penurunan kuat tekan beton diakibatkan karena pengaruh perawatan dalam lumpur. Penggunaan lumpur sebagai pengganti air bersih sebagai perawatan beton mengakibatkan kuat tekan beton menurun. Dengan demikian, kuat tekan optimal beton perawatan dalam lumpur adalah 19,361 MPa atau turun sebesar 0,119% dari nilai kuat tekan beton normal.
3. Data Hasil Pengujian Beton dengan Perawatan dalam Air Laut Tabel 3. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton dengan Perawatan
Keterangan : KTeAL = Kuat Tekan Air Laut
Berdasarkan Tabel 3, hasil pengujian kuat tekan silinder beton pada beton perawatan dengan air laut menghasilkan kuat tekan rata-rata sebesar 18,027 MPa. Penurunan kuat tekan beton diakibatkan karena pengaruh perawatan dalam air laut. Penggunaan air laut sebagai pengganti air bersih sebagai perawatan beton mengakibatkan kuat tekan beton menurun. Dengan demikian, kuat tekan optimal beton perawatan dalam air laut adalah 18,027 MPa atau turun sebesar 0,180% dari nilai kuat tekan beton normal.
4. Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton Normal Tabel 4. Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton Normal
Ko
Berdasarkan Tabel 4, hasil pengujian kuat tarik silinder beton pada beton normal menghasilkan kuat tarik rata-rata sebesar 2,951 MPa.
5. Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton dengan Perawatan dalam Lumpur
Keterangan : KTaL = Kuat Tarik Lumpur
Berdasarkan Tabel 5, hasil pengujian kuat tarik silinder beton pada beton perawatan dengan lumpur menghasilkan kuat tekan rata-rata sebesar 2,698 MPa. Penurunan kuat tarik beton diakibatkan karena pengaruh perawatan dalam lumpur. Penggunaan lumpur sebagai pengganti air bersih sebagai perawatan beton mengakibatkan kuat tarik beton menurun. Dengan demikian, kuat tarik optimal beton perawatan dalam lumpur adalah 2,698 MPa atau turun sebesar 0,0856% dari nilai kuat tarik beton normal.
6. Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton dengan Perawatan dalam Air Laut
Keterangan : KTaAL = Kuat Tarik Air Laut
Berdasarkan Tabel 6, hasil pengujian kuat tarik silinder beton pada beton perawatan dengan air laut menghasilkan kuat tarik rata-rata sebesar 2,506 MPa. Penurunan kuat tarik beton diakibatkan karena pengaruh perawatan dalam air laut. Penggunaan air laut sebagai pengganti air bersih sebagai perawatan beton mengakibatkan kuat tarik beton menurun. Dengan demikian, kuat tarik optimal beton perawatan dalam air laut adalah 2,506 MPa atau turun sebesar 0,151% dari nilai kuat tekan beton normal.
Perbandingan Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Normal dengan Beton Perawatan dalam Lumpur dan Air Laut
Tabel 7. Perbandingan Kuat Tekan Beton Normal Dengan Beton Perawatan dalam Lumpur dan Air Laut
Kode Nama Sampel Berat Jenis Kuat Tekan (gr/cm3) Rata-Rata (MPa)
KTeAB Beton Normal 2,295 21,989
KTeL Beton Lumpur 2,289 19,361
KTeAL Beton Air Laut 2,274 18,027
Tabel 8. Perbandingan Kuat Tarik Beton Normal Dengan Beton Perawatan dalam Lumpur dan Air Laut
Kode Nama Sampel Berat Jenis Kuat Tarik (gr/cm3) Rata-Rata (MPa) penurunan masing-masing sebesar 0.119% dan 0,180% dari kuat tekan rata-rata beton normal dan kuat tarik rata-rata mengalami penurunan masing-masing sebesar 0,0856% dan 0,151% dari kuat tarik rata-rata beton normal.
Gambar 3. Hubungan Antara Variasi Perawatan dengan Kuat masing sebesar 19,361 MPa; 18,027 MPa dan 21,989 MPa, atau terjadi penurunan sebesar 0,119 % dan 0,180 % terhadap kuat tekan rata-rata beton normal. Penurunan pada perendaman air laut terjadi karena pengaruh zat garam sodium yang reaktif terhadap beton, juga pengaruh kristalisasi garam yang masuk ke rongga-rongga beton yang mengakibatkan permukaan beton cepat rapuh dan mengurangi kekuatan beton. Penurunan kekuatan beton pada perendaman lumpur terjadi karena adanya pengaruh zat-zat tertentu dalam lumpur yang dapat masuk melewati pori-pori beton, sehingga mengakibatkan pengurangan stabilitas kekuatan beton.
Perubahan kuat tarik rata-rata antara beton perawatan dalam lumpur dan beton perawatan dalam air laut terhadap beton normal masing-masing sebesar 2,698 MPa; 2,506 MPa dan 2,951 MPa, atau terjadi penurunan sebesar 0,0856 % dan 0,151 % terhadap kuat tarik rata-rata beton normal.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan pada bab sebelumnya, bisa didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Nilai kuat tekan rata-rata dan kuat tarik rata-rata pada beton perawatan normal masing-masing sebesar 21,989 MPa dan 2,951 MPa.
2. Nilai kuat tekan rata-rata dan kuat tarik rata-rata pada beton perawatan dalam lumpur masing-masing sebesar 19,361 MPa dan 2,698 MPa.
3. Nilai kuat tekan rata-rata dan kuat tarik rata-rata pada beton perawatan dalam air laut masing-masing sebesar 18,027 MPa dan 2,506 MPa.
4. Berdasarkan penelitian yang dilakukan terjadi penurunan pada kuat tekan beton perendaman dalam air lumpur dan air laut masing-masing sebesar 0,119 % dan 0,180 % terhadap kuat tekan beton normal, dan terjadi juga penurunan pada kuat tarik beton perendaman dalam air lumpur dan air laut masing-masing sebesar 0,0856 % dan 0,151 % terhadap kuat tarik beton normal.
SARAN
Dari kesimpulan diatas bisa dibuat saran-saran yang bisa dipergunakan sebagai pertimbangan untuk penelitian-penelitian lanjutan :
1. Diperlukan pengetahuan yang cukup mengenai spesifikasi-spesifikasi dan sifat-sifat bahan sehingga bisa dibuat campuran beton yang baik.
2. Diperlukan pengetahuan dalam langkah-langkah pembuatan benda uji beton dengan benar, sehingga bisa dibuat benda uji dengan kondisi yang baik.
3. Ketelitian dan kecermatan pembacaan alat uji kuat tekan
Compression Tension Machine perlu diperhatikan untuk mendapatkan nilai kuat tekan beton yang benar-benar akurat. 4. Kondisi benda uji yang kurang baik akan mempengaruhi
hasil kuat tekan beton walaupun kuat tekan rencana yang digunakan tinggi.
5. Pada penelitian selanjutnya, bisa dicoba pemakaian bahan tambah untuk meningkatkan kekuatan beton dalam perawatan dalam lumpur dan air laut. Atau dapat juga mengganti semen khusus untuk perawatan dalam air laut agar mendapatkan hasil yang maksimal.
6. Penelitian selanjutnya dapat dicoba juga dengan perawatan dengan waktu yang lebih lama, agar perubahan kuat tekan beton dapat terjadi signifikan.
DAFTAR PUSTAKA
Asroni, A. 2010. Balok dan Pelat Beton Bertulang, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Bowoputro, Amelia K. Indriastuti, Asrizal Fahmi Hatta, 2009.
Pengaruh Temperatur Dan Perendaman Lumpur Lapindo Terhadap Nilai Stabilitas Campuran Aspal Beton (Laston), Jurusan Teknik Sipil Universitas Brawijaya, Malang.
Departemen Pekerjaan Umum. 1971. Persyaratan Beton Indonesia. Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum. 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia. Departemen Pekerjaan Umum, Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum. 1989. Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A. Yayasan LPMB, Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum. 1990. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal. Departemen Pekerjaan Umum, Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum. 1990. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Departemen Pekerjaan Umum, Bandung.
Khedanta, 2011. Pengaruh Kandungan Lumpur Terhadap Campuran Beton dan Mortar, http://khedanta.wordpress.com
Mulyono, T. 2004. Teknologi Beton. Penerbit ANDI, Yogyakarta. Nugraha, P. 2007. Teknologi Beton. Penerbit ANDI, Yogyakarta. Syamsuddin, Agung Wicaksono, Fauzan Fazairin M, 2011.
Pengaruh Air Laut Pada Perawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan Dan Absorbsi Beton Dengan Variasi Faktor Air Semen Dan Durasi Perawatan, Jurusan Teknik Sipil Universitas Brawijaya, Malang. Sasono, 2008. Curing/Perawatan Beton, http://12a097.blogspot.com.
Tjokrodimuljo, K. 1992. Bahan Bangunan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. Tjokrodimuljo, K. 1996. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil,
