PEMANFAATAN LIMBAH KALENG BEKAS SEBAGAI SERAT DAN
PENAMBAHAN FLY ASH TERHADAP SIFAT MEKANIS BETON
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian
Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
LUHUT PARULIAN BAGARIANG
080404104
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
USU
ABSTRAK
Pada umumnya beton digunakan sebagai salah satu bahan bangunan yang sering dipakai dalam pembangunan. Besarnya pemakaian beton ini akan memicu para ahli dalam melakukan terobosan-terobosan untuk mengurangi pemakaian bahan penyusun beton yang berlebihan tanpa mengurangi kualitas beton itu sendiri. Salah satu upaya tersebut adalah dengan memanfaatan limbah kaleng bekas yang diolah menjadi serat dan limbah pembakaran batu bara seperti fly ash. Limbah kaleng bekas dan fly ash ini dapat digunakan sebagai bahan tambahan pada campuran beton.
Dalam penelitian ini, serat kaleng dan fly ash ditambah dalam satu campuran beton. Variasi I merupakan beton normal, variasi II dengan penambahan serat kaleng sebesar 20%, dan variasi III dengan penambahan serat kaleng sebesar 20% dan fly ash sebesar 15% dari berat semen. Pengujian yang dilakukan berupa slump tes, kuat tekan, kuat tarik belah, absorbsi beton dan pola retak beton.
Dari hasil pengujian diperoleh kenaikan pada nilai kuat tekan, kuat tarik belah, dan absorbsi. Namun peningkatan yang paling besar adalah perawatan basah daripada perawatan awal basah 7 hari maupun awal kering 7 hari. Peningkatan kuat tekan yang paling besar adalah variasi III sebesar 8,333% dari beton normal. Kuat tarik belah yang mengalami peningkatan sebesar 18,414% dari beton normal. Absorbsi beton mengalami penurunan masing-masing sebesar 0,183% dan 0,392% dari beton normal. Untuk pola retak, setiap variasi menunjukkan adanya pengurangan jumlah retak dan panjang retak.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan anugrah, berkat, dan rahmat -Nya kepada saya, sehingga tugas akhir ini dapat
diselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang
struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan
judul “PEMANFAATAN LIMBAH KALENG BEKAS SEBAGAI SERAT DAN
PENAMBAHAN FLY ASH TERHADAP SIFAT MEKANIS BETON”.
Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari
dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin
menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang
berperan penting yaitu :
1. Ibu Nursyamsi, ST, MT selaku pembimbing, yang telah banyak memberikan
dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam
membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.
5. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas teknik Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada saya.
6. Teristimewa dihati buat keluarga saya, terutama kepada kedua orang tua saya, Bapak I.
Bagariang dan Ibu M. Silalahi yang telah memberikan doa, motivasi, semangat dan
nasehat kepada saya. Terima kasih atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang dan
Kesil, dan Bang Kecik terima kasih atas bantuan dan semangat yang diberikan selama
ini, serta Crash adik saya tercinta yang telah banyak membantu dan memberi saya
semangat selama ini, terima kasih atas doanya. Dan keluarga besar yang selalu
memberi semangat kepada saya.
7. Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa, Rahmat’10, Fauzi‘10, Prima’09, Reza’09,
Hafiz’09.
8. Terima kasih atas bantuannya buat rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil
Angkatan 2008, Hermanto, Tito, Agi, Andreanus Mooy, Sandro, Pardi, Boy, Samuel,
Eric dan teman angkatan 2008 yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu.
9. Dan untuk semua orang, yang tidak mungkin saya tuliskan satu-persatu atas
dukungannya yang sangat baik dengan kerendahan hati saya meminta maaf yang
sebesar-besarnya, karena kesempurnaan hanya milik Tuhan Yang Maha Esa, dan saya
hanya manusia yang penuh kekhilafan.
Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata
sempurna. Yang disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahamahan saya
dalam hal ini. Oleh karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari
para pembaca demi perbaikan menjadi lebih baik.
Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, Februari 2014
Penulis
DAFTAR ISI
1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian ... 3
1.3 Pembatasan Masalah ... 3
1.4 Metodologi Penelitian ... 4
1.5 Percobaan ... 5
2.3.4.1 Umum ... 20
2.3.4.2 Abu Terbang (Fly Ash) ... 22
2.3.4.3 Limbah Kaleng Bekas Sebagai Serat ... 26
2.4 Sifat-sifat Beton ... 27
2.4.1 Sifat Beton Segar (fresh concrete) ... 27
2.4.1.1 Kemudahan Pekerjaan (Workability) ... 27
2.4.1.2 Pemisahan Kerikil (Segregation) ... 28
2.4.1.3 Pemisahan Air (Bleeding) ... 29
2.4.2 Sifat Beton Keras (Hardened Concrete) ... 29
2.4.2.1 Kuat Tekan Beton ... 29
2.5.2 Plastic Shrinkage Crack ... 34
2.5.3 Drying Shrinkage Beton ... 36
2.5.4 Lebar Retak ... 36
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Umum ... 38
3.2 Bahan-bahan penyusun beton ... 39
3.2.1. Semen Portland ... 39
3.3 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ... 47
3.5 Pembuatan Benda Uji ... 48
3.6 Penggunaan Serat Kaleng dan Fly Ash Dalam Campuran Beton ... 50
3.7 Pengujian Sampel ... 50
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Nilai Slump ... 51
4.2 Uji Kuat Tekan Beton ... 52
4.3 Uji Kuat Tarik Beton ... 55
4.4 Absorbsi Beton ... 57
4.5 Pola Retak Pada Benda Uji Pelat ... 58
4.5.1 Umum ... 58
4.5.2 Pengamatan Pola Retak ... 59
4.5.3 Jumlah Retak ... 59
4.5.4 Panjang Retak ... 60
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 62
5.2 Saran ... 63
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Distribusi Pengujian Benda Uji Silinder ... 6
Tabel 2.1 Komposisi Senyawa Kimia Semen Portland ... 11
Tabel 2.2 Senyawa Utama dari Semen Portland ... 12
Tabel 2.3 Komposisi Oksida Semen Portland Tipe I ... 12
Tabel 2.4 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus ... 17
Tabel 2.5 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar ... 18
Tabel 2.6 Sifat-sifat Fisik Fly Ash ... 24
Tabel 2.7 Kandungan Kimia Fly Ash ... 25
Tabel 2.8 Kandungan Kimia Fly Ash PLTU Labuhan Angin ... 25
Tabel 2.9 Lebar Retak yang Diijinkan ... 37
Tabel 3.1 Komposisi Campuran Beton Untuk Benda Uji Silinder ... 50
Tabel 3.2 Komposisi Campuran Beton Untuk Benda Uji Pelat ... 50
Tabel 4.1 Nilai Slump Berbagai Jenis Variasi ... 51
Tabel 4.2 Kuat Tekan pada Perawatan Basah ... 52
Tabel 4.3 Kuat Tekan pada Perawatan Awal Basah 7 Hari ... 52
Tabel 4.4 Kuat Tekan pada Perawatan Awal Kering 7 Hari ... 53
Tabel 4.5 Kuat Tarik Belah Tiap Variasi ... 55
Tabel 4.6 Absorbsi Beton Tiap Variasi ... 57
Tabel 4.8 Jumlah Retak Tiap Variasi ... 59
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kerucut Abrams ... 28
Gambar 2.2 Uji Kuat Tarik Belah ... 32
Gambar 2.3 Pola Retak pada Silinder ... 33
Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Beton Normal dan Beton dengan Bahan Tambah Serat Kaleng dan Fly Ash ... 38
Gambar 3.2 Serat Kaleng ... 46
Gambar 3.3 Fly Ash ... 47
Gambar 4.1 Grafik Nilai Slump Tiap Variasi ... 52
Gambar 4.2 Grafik Kuat Tekan Tiap Variasi ... 53
Gambar 4.3 Grafik Persentase Kenaikan Kuat Tekan Tiap Variasi ... 54
Gambar 4.4 Grafik Kuat Tarik Belah Tiap Variasi ... 56
Gambar 4.5 Grafik Persentase Kenaikan Kuat Tarik Belah Tiap Variasi ... 56
Gambar 4.4 Grafik Absorbsi Beton Tiap Variasi ... 58
Gambar 4.5 Grafik Jumlah Retak Terhadap Waktu Pengamatan ... 60
DAFTAR NOTASI
SSD: saturated surface dry
n : jumlah sampel
f'c : kuat tekan beton karakteristik (MPa)
fc’ : kekuatan tekan (kg/cm2)
P : beban tekan(kg)
A : luas penampang (cm2)
Fct : tegangan rekah beton (kg/cm)
P : beban maksimum (kg)
L : panjang sampel (cm)
D : diameter (cm)
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I Pemeriksaan Bahan
Lampiran II Mix Design
Lampiran III Data Pengujian Kuat Tekan
Lampiran IV Data Pengujian Kuat Tarik Belah
