ANALISIS KUAT TEKAN DAN TARIK BETON MUTU TINGGI DENGAN BAHAN TAMBAH FLY ASH PAITON, TANJUNG JATI DAN
SERBUK ARANG BRIKET BATUBARA SERTA DUST SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT HALUS
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
Adhy Setyawan NIM : D100 090 024
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
iv MOTTO
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai (dari ratusan urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap .
(Q.S. Al-Insyirah : 6-8)
Keberhasilan adalah kemampuan untuk melewati dan mengatasi dari satu kegagalan ke kegagalan berikutnya tanpa kehilangan semangat .
(Winston Chuciil)
Orang-orang yang sukses telah belajar membuat diri mereka melakukan hal yang harus dikerjakan ketika hal itu memang harus dikerjakan, entah mereka menyukainya atau tidak .
(Aldus Huxley)
Sesuatu yang belum dikerjakan, seringkali tampak mustahil; kita baru yakin kalau kita telah berhasil melakukannya dengan baik .
(Evelyn Underhill)
Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah .
(Thomas Alva Edison)
Pendidikan mempunyai akar yang pahit tetapi buahnya manis .
(Aristoteles)
Orang yang menginginkan impiannya menjadi kenyataan, harus menjaga diri agar tidak tertidur .
v PERSEMBAHAN
“TUGAS AKHIR INI KUPERSEMBAHKAN KEPADA” :
Allah SWT yang Maha pemberi dan Maha Pelindungan bagi setiap Hamba-Nya. Terimakasih ya Allah atas Rahmat dan Hidayah-Nya Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Bapak Ibuku tercinta. Bapak Djoko Widodo dan Ibu Sulistyaningsih. Tiada kata yang tepat selain kata TERIMA KASIH walaupun itu belum dapat mengungkapkan semua rasa bahagia ini. Terimakasih atas do’a dan semangatnya.
Kakak ku tersayang Yuliana Pratiwi, terimakasih atas do’a dan semangatnya.
Teman-temanku tercinta, Dhedi Hendrawan (SMA), Ito (mbahe), Reza (Bring), Angga, Ridwan (Boy), Agus (Khentus), Tama, Mas Dika dan semua teman-teman teknik sipil angkatan 2009 yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Terimakasih atas pengalaman dan memoriable nya. Semoga kelak kita jadi orang yang bisa saling membantu satu sama lain.
Teman-teman KHB, Triyanto Setyo P, Hakim Imam, Almas Herwangga, Fathoni Mur C, Slamet Dwi Nur, Mulyo Riyadi terimaksih atas bantuan, semangat dan pertemanan kita.
vi PRAKATA
Assaalamu’alaikum Wr Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dengan judul "ANALISIS KUAT TEKAN DAN TARIK BETON MUTU TINGGI DENGAN ADDITIVE FLY ASH PLTU PAITON, TANJUNG JATI DAN SERBUK BRIKET BATUBARA DENGAN DUST SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT HALUS” dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan Program Studi Strata 1 (S-1) pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono M.T. PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Mochamad Sholikin , S.T.,M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan nasehat dan bimbingannya.
3. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Utama, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
4. Bapak Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T., selaku Pembimbing Pendamping, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
5. Bapak Basuki, S.T.,M.T., selaku Dosen Penguji yang telah memberikan masukan dan pengarahannya.
vii
7. Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.
8. Ayahanda, Ibunda, dan keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan baik material maupun spiritual. Terima kasih atas do’a dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah S.W.T. membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas. 9. Temen-temen angkatan ’09 yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima
kasih atas dukungannya.
10. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Wassalamu’alaikum Wr Wb.
viii DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR... iii
MOTTO. ... iv
PERSEMBAHAN. ... v
PRAKATA ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
DAFTAR NOTASI ... xv
ABSTRAKSI ... xvi
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Keaslian Penelitian ... 2
D. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 3
1. Tujuan penelitian ... 3
2. Manfaat penelitian ... 3
E. Batasan Masalah ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Umum ... 5
B. Pengertian Beton ... 5
C. Sifat-sifat Beton... 5
D. Faktor Yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton ... 6
1. Faktor Air Semen ... 6
2. Umur Beton ... 6
3. Jenis Semen ... 7
4. Jumlah Semen ... 7
ix BAB III LANDASAN TEORI
A. Umum ... 8
B. Bahan Penyusun Beton Mutu Tinggi ... 9
1. Semen portland ... 9
2. Agregat ... 10
3. Air ... 11
4. Abu terbang (fly ash) ... 12
5. Serbuk briket batu bara ... 13
6. Dust (abu batu) ... 14
C. Rencana Campuran Adukan Beton ... 14
D. Kuat Tekan Beton ... 17
E. Kuat Tarik Belah Beton... 18
BAB IV METODE PENELITIAN A. Umum ... 19
B. Bahan dan Peralatan Penelitian ... 19
1. Bahan Penelitian ... 19
2. Peralatan Penelitian ... 21
C. Tahapan Penelitian ... 28
D. Pelaksanaan Penelitian ... 30
1. Pemeriksaaan bahan ... 30
E. Perancangan Campuran Beton ... 36
F. Pembuatan Benda Uji ... 41
G. Pengujian Kuat Tekan dan Tarik Beton Silinder ... 43
1. Kuat tekan beton ... 43
x
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Bahan ... 47
1. Pemeriksaan agregat halus (pasir) ... 47
2. Pemeriksaan agregat kasar (kerikil) ... 50
B. Hasil Pengujian Slump ... 53
C. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton ... 54
D. Hasil Pengujian Kuat Tekan dan Tarik Beton ... 55
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 64
B. Saran ... 64 DAFTAR PUSTAKA
xi DAFTAR GAMBAR
Gambar III.1. Skema Pegujian Kuat Tekan Beton ... 17
Gambar III.1. Skema Pegujian Kuat Tarik Belah Beton ... 18
Gambar IV.1. Semen Portland merk Gresik ... 19
Gambar IV.2. Agregat Halus (Pasir) berupa dust ... 20
Gambar IV.3. Agregat Kasar (Kerikil) ... 20
Gambar IV.4. Fly ash dan Serbuk Briket ... 21
Gambar IV.5. Ayakan Standart. ... 22
Gambar IV.6. Penggetar Ayakan. ... 22
Gambar IV.7. Timbangan. ... 23
Gambar IV.8. Kerucut Conus... 23
Gambar IV.9. Gelas Ukur. ... 24
Gambar IV.10. Oven. ... 24
Gambar IV.11. Mesin Uji Los Angeles. ... 25
Gambar IV.12. Cetakan Beton Silinder. ... 25
Gambar IV.13. Kerucut Abram’s. ... 26
Gambar IV.14. Bak Perendaman Benda Uji. ... 26
Gambar IV.15. Mesin Uji Tekan Beton. ... 27
Gambar IV.16. Peralatan Penunjang lain. ... 27
Gambar IV.17. Bagan Alir Tahapan Penelitian. ... 29
Gambar IV.18. Pengujian Kuat Tekan Beton. ... 44
Gambar IV.19. Pengujian Kuat Tarik Beton. ... 46
Gambar V.1. Hubungan Ukuran Ayakan dengan Persentase Komulatif Lolos Saringan Agregat Halus 50 Gambar V.2. Hubungan Ukuran Ayakan dengan Persentase Komulatif Lolos Saringan Agregat Kasar ... 52
Gambar V.3a. Hubungan Kuat Tekan Beton dengan % fly ash Paiton dengan Fas 0,45 pada Umur 28 Hari ... 59
xii
Gambar V.3c. Hubungan Kuat Tekan Beton dengan % serbuk briket
dengan Fas 0,45 pada Umur 28 Hari ... 60 Gambar V.3d. Hubungan Kuat Tekan Beton dengan % variasi bahan
tambah yang digunakan dengan Fas 0,45 pada Umur 28 Hari ... 60 Gambar V.4a. Hubungan Kuat Tarik Beton dengan % fly ash Paiton
dengan Fas 0,45 pada Umur 28 Hari ... 61 Gambar V.4b. Hubungan Kuat Tarik Beton dengan % fly ash Jepara
dengan Fas 0,45 pada Umur 28 Hari ... 61 Gambar V.4c. Hubungan Kuat Tarik Beton dengan % serbuk briket
dengan Fas 0,45 pada Umur 28 Hari ... 62 Gambar V.4d. Hubungan Kuat Tarik Beton dengan % variasi bahan
xiii DAFTAR TABEL
Tabel III.1. Komposisi Unsur Semen Biasa ... 9
Tabel III.2. Persyaratan Kimia Abu Terbang ... 13
Tabel III.3. Persyaratan Fisika Abu Terbang ... 13
Tabel III.4. Nilai Deviasi Standar ... 14
Tabel III.5. Hubungan Faktor Air Semen dan Kuat Tekan Rata-rata Silinder Beton Pada Umur 28 Hari ... 15
Tabel III.6. Faktor Air Semen Maksimum ... 15
Tabel III.7. Nilai Slump ... 15
Tabel III.8. Ukuran Maksimum Agregat... 16
Tabel III.9.Perkiraan Kebutuhan Air Berdasarkan Nilai Slump dan Ukuran 16Maksimum Agregat ... 16
Tabel III.10.Perkiraan Kebutuhan Agregat Kasar per m3 Beton, Berdasarkan Ukuran Maksimum Agregat dan Modulus Halus Pasir (m3) ... 16
Tabel IV.1. Jumlah Proporsi Campuran Adukan Beton pada Fas 0,45 ... 39
Tabel IV.2. Jumlah Total Proporsi Campuran Adukan Beton Mutu Tinggi Untuk Kuat Tekan dan Kuat Tarik dengan fly ash dan serbuk briket pada Variasi 10%, 12,5% dan 15% pada fas 0,45 ... 40
Tabel V.1. Pemeriksaan Kandungan Lumpur Pada Pasir ... 47
Tabel V.2. Pemeriksaan Kandungan Bahan Organik ... 48
Tabel V.3. Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD) pada Pasir ... 48
Tabel V.4. Pemeriksaan Berat Jenis Pasir ... 49
Tabel V.5. Pemeriksaan Gradasi Pasir ... 49
Tabel V.6. Pemeriksaan Keausan Agregat ... 50
Tabel V.7. Pemeriksaan Berat Satuan Kerikil ... 51
Tabel V.8. Pemeriksaan Berat Jenis Kerikil ... 51
Tabel V.9. Pemeriksaan Gradasi Kerikil... 52
Tabel V.10. Hasil Pengujian Slump ... 53
Tabel V.11. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton Fas 0,45... 54
Tabel V.12a. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Fas 0,45 Umur 28 Hari ... 56
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
xv DAFTAR NOTASI
A = Luas permukaan benda uji yang ditekan (cm2) P = Beban tekan maksimum (kg)
D = Diameter benda uji (cm) L = Panjang benda uji (cm) f’c = Kuat tekan beton (kg/cm2) f’t = Kuat tarik belah beton (kg/cm2) E’c = Modulus elastisitas
h = tinggi benda uji (cm) m = nilai margin
xvi ABSTRAKSI
ANALISIS KUAT TEKAN DAN TARIK BETON MUTU TINGGI DENGAN ADDITIVE FLY ASH PAITON, TANJUNG JATI DAN SERBUK
ARANG BRIKET BATUBARA SERTA DUST SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT HALUS
Pembangunan merupakan upaya yang dilakukan secara terus-menerus yang diarahkan pada peningkatan taraf hidup masyarakat dan kesejahteraan secara umum. Pemakaian beton mutu tinggi dan berkinerja tinggi merupakan material bangunan yang sudah banyak digunakan dalam pelaksanaan struktur bangunan bertingkat tinggi. Kualitas yang baik pada campuran beton dengan bahan tambah
(admixture), bertujuan untuk mengubah satu atau lebih sifat-sifat bahan penyusun beton yang baik dalam keadaan segar maupun setelah keras, seperti bahan tambah serbuk arang briket ataupun abu terbang (fly ash). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kuat tekan dan tarik beton mutu tinggi yang optimal dan pengaruh setelah adanya penambahan fly ash dan serbuk briket batubara dengan variasi penambahan 10%, 12,5% dan 15% dan penggantian dust sebagai bahan pengganti pasir pada nilai fas 0,45 saat umur beton 28 hari. Tinjauan analisis pada penelitian ini adalah kuat tekan dan tarik silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Metode perancangan campuran beton menggunakan metode American Concrete Institute (ACI). Setelah dilakukan pengujian dan penelitian, didapatkan hasil kuat tekan optimal adalah pada variasi penambahan fly ash Paiton 12,5% pada umur beton 28 hari, yaitu sebesar 43,03 MPa atau mengalami kenaikan sebesar 43,38% dari beton normal. Sedangkan pada kuat tarik adalah pada variasi penambahan fly ash paiton 12,5% pada umur beton 28 hari, yaitu sebesar 2,88 MPa atau mengalami kenaikan sebesar 29,73% dari beton normal. Secara garis besar penggunaan fly ash dan serbuk briket batubara dari hasil penelitian dapat meningkatkan kuat tekan dan tarik beton.
Kata Kunci : beton, dust, fly ash, kuat tarik, kuat tekan, serbuk arang briket batubara.
