DAFTAR ISI KATA PENGANTAR.. SAMBUTAN... KOMITE ILMIAH... DAFTAR ISI... SUSTAINABLE BUILDING MATERIALS ADALAH KEBUTUHAN

(1)

(2)

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 2 (SeNaTS 2) Tahun 2017 Sanur - Bali, 8 Juli 2017

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana vii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ………..

i

SAMBUTAN………...

iii

KOMITE ILMIAH ………...

v

DAFTAR ISI ………...

vii

KEYNOTE SPEAKER

SUSTAINABLE BUILDING MATERIALS ADALAH KEBUTUHAN……… KS-1

PERAN ENERGI TERBARUKAN DALAM PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR DI

INDONESIA……….. KS-11

BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL

PEMANFAATAN STEEL SLAG SEBAGAI SUBSTITUSI SEMEN PADA CAMPURAN BETON

NORMAL ………. SM-1

PERENCANAAN BETON MUTU TINGGI DENGAN MENGGUNAKAN

SUPERPLASTICIZER SULPHONAT DAN PENAMBAHAN FLY ASH ……… SM-9

ANALISIS STRUKTUR BETON BERTULANG SRPMK TERHADAP BEBAN GEMPA

STATIK DAN DINAMIK DENGAN PERATURAN SNI 1726 2012 ……….. SM-19 EVALUASI SIMPANGAN STRUKTUR AKIBAT PENAMBAHAN LANTAI DENGAN

METODE ANALISIS STATIK DAN DINAMIK RESPONSE SPECTRUM (STUDI KASUS :

PEMBANGUNAN GEDUNG DEKANAT FAKULTAS TEKNIK UNTIRTA) ………... SM-27 PENGARUH PENGURANGAN PENAMPANG TERHADAP KERUSAKAN RANGKA

BAJA………. SM-35

STUDI PERBANDINGAN EFEKTIVITAS PENGGUNAAN MOMENT RESISTING FRAME

DAN ECCENTRICALLY BRACED FRAME PADA GEDUNG CDAST ……… SM-43

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT DRAMIX DAN PERAWATAN TERHADAP KUAT

TEKAN, KUAT TARIK DAN BIAYA BETON ………. SM-49

PENINGKATAN KINERJA BETON HIGH VOLUME FLY ASH DENGAN VARIASI UKURAN

BUTIR MAKSIMUM AGREGAT KASAR ……… SM-55

KEKUATAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON MENGGUNAKAN SERBUK BATU

BATA SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN ………. SM-63

STUDI PEMASANGAN PANEL BETON PRACETAK CORRUGATED SEBAGAI BADAN

REL-KERETA API: KASUS JALUR PELABUHAN TANJUNG EMAS SEMARANG …………. SM-71 ANALISIS PEMBEBANAN SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG

DENGAN DAN TANPA INTERAKSI TANAH-STRUKTUR (KASUS GEDUNG 5 LANTAI

DENGAN PONDASI TIANG)………. SM-87

STUDI PERBANDINGAN PERILAKU SEISMIK STRUKTUR RANGKA BETON

(3)

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana viii STUDI PERBANDINGAN PERILAKU DAN KINERJA STRUKTUR BAJA MENGGUNAKAN

KOLOM KOMPOSIT CONCRETE ENCASED DAN CONCRETE FILLED TUBE, SERTA NON

KOMPOSIT………... SM-113

EVALUASI POTENSI ABU TERBANG SISA PEMBAKARAN ASPALT MIXING PLAN (AMP) PT.HARAPAN JAYA BETON BALI SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN

PORTLAND ………. SM-125

STUDI PEMASANGAN PANEL BETON PRACETAK CORRUGATED SEBAGAI BADAN REL-KERETA API: KASUS JALUR PELABUHAN TANJUNG EMAS

SEMARANG…………...……….. SM-135

ANALISIS PERILAKU HUBUNGAN PELAT-KOLOM TEPI STRUKTUR PELAT DATAR

DENGAN CONCRETE DAMAGE PLASTICITY (CDP) DARI ABAQUS……….. SM-151 PENGARUH VARIASI CAMPURAN DAN FAKTOR AIR SEMEN TERHADAP KUAT

TEKAN BETON NON PASIR DENGAN AGREGAT GRANIT PULAU BANGKA ……….. SM-161 ANALISIS PERILAKU STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG TIDAK BERATURAN

DENGAN PENAMBAHAN TINGKAT MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA……… SM-169

PERBANDINGAN KINERJA STRUKTUR RANGKA BREISING KONSENTRIK (SRBK) TIPE

X-2 LANTAI DENGAN STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN BIASA (SRPMB)……….. SM-179

BIDANG GEOTEKNIK

ANALISIS KONSOLIDASI PDA TANAH LEMPUNG LUNAK DENGAN METODE

PREFABRICATED VERTICAL DRAIN (PVD) ……… GT-1

ANALISIS WAKTU PENURUNAN KONSOLIDASI PADA KASUS PERBAIKAN TANAH

MENGGUNAKAN STONE COLUMN……….……….. GT-11

ANALISIS PENGARUH PEMERAMAN TERHADAP TANAH LEMPUNG YANG

DICAMPUR DENGAN ASPAL EMULSI……….………... GT-25

PEMANFAATAN LIMBAH BATUBARA SEBAGAI BAHAN STABILISASI TANAH

LEMPUNG LUNAK………... GT-41

PERBANDINGAN DAYA DUKUNG PONDASI AKIBAT PERBEDAAN METODE

KONSTRUKSI PONDASI DALAM... GT-55 KAJIAN EFEK PNGEMBANGAN TERHADAP KUAT GESER DAN PERUBAHAN VOLUME

TANAH LEMPUNG BOBONARO... GT-63 PENGARUH KONSOLIDASI TERHADAP DEFORMASI DAN FAKTOR KEAMANAN

DENGAN MODEL MATERIAL TANAH LUNAK... GT-75 DAYA LAYAN PILE SLAB BETON BERTULAN SEBAGAI STRUKTUR PERKERASAN

JALAN PADA TANAH LUNAK………...……….. GT-83

BIDANG MANAJEMEN PROYEK DAN REKAYASA KONSTRUKSI

KENDALA DALAM PENERAPAN METODE TERINTEGRASI PADA PROYEK

(4)

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana SM-63

KEKUATAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON

MENGGUNAKAN SERBUK BATU BATA SEBAGAI

PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN

I Made Alit Karyawan Salain1_{, Ngakan Made Anom Wiryasa}2_{dan I Made Suparta}3

1_{Program Studi Magister Teknik Sipil, Universitas Udayana} Email: imaksalain@unud.ac.id

2_{Program Studi Magister Teknik Sipil, Universitas Udayana}

3_{Alumnus Program Studi Magister Teknik Sipil, Universitas Udayana}

ABSTRAK

Penelitian tentang pemanfaatan serbuk batu bata (SBB) sebagai pengganti sebagian semen Portland tipe I (SPI) telah dilaksanakan untuk mengetahui bagaimana pengaruh penggantian tersebut terhadap kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas beton yang dibuat dengan menggunakan perekat campuran SBB dan SPI. Serbuk bata yang diteliti berasal dari dari desa Oebelo, Provinsi Nusa Tenggara Timur. Gradasi agregat halus dirancang memenuhi zone 2 dan gradasi agregat kasar untuk ukuran butir maksimum 20 mm menurut SNI 03-2834-2000. Penelitian dilakukan dengan menggunakan benda uji silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Benda uji dibuat dengan menggunakan perbandingan berat perekat : pasir : batu pecah sebesar 1 : 2 : 3 dan faktor air perekat 0,5. Variasi penggantian SPI dengan SBB: 0%, 10%, 20%, dan 30%. Pengujian kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas dilaksanakan pada umur 28, 56, dan 90 hari. Dari hasil pengujian serta pembahasan diperoleh bahwa perkembangan kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas beton dengan menggunakan SBB sebagai pengganti sebagian SPI pada umur 28 dan 56 hari lebih lambat dibandingkan dengan beton tanpa SBB. Kontribusi nyata serbuk batu bata sebagai pengganti sebagian semen Portland tipe I baru terlihat setelah beton berumur 90 hari. Penggunaan optimum SBB sebagai pengganti sebagian SPI pada campuran beton adalah sebesar 4%. Pada persentase optimum tersebut dapat dikembangkan kuat tekan, kuat tarik belah, modulus elastisitas dan berturut-turut sebesar 35,8 MPa, 3,6 MPa dan 22.169 MPa.

Kata kunci: serbuk batu bata, pozzolan, kuat tekan, kuat tarik belah, modulus elastisitas

ABSTRACT

A study on the use of brick powder (SBB) as a partial replacement of Portland cement type I (SPI) has been conducted to find out the effect of the replacement on the compressive strength, tensile strength and modulus of elasticity of concrete made using a blended binder of SBB and SPI. The brick powder used originated from Oebelo, East Nusa Tenggara Province. Fine aggregate gradation was designed to meet zone 2 and coarse aggregate gradation was designed for maximum grain size of 20 mm according to SNI 03-2834-2000. The study was conducted using cylindrical specimens with a diameter of 150 mm and a height of 300 mm. The specimens were made by using a ratio, by weight, of binder: sand: crushed stone of 1: 2: 3 and water binder ratio of 0.5. The replacement of SPI with SBB varied from 0% to 30%. Compressive strength, splitting tensile strength and elastic modulus tests were performed at 28, 56, and 90 days. From the tests result and discussion, it was found that the development of compressive strength, splitting tensile strength and elastic modulus of concrete using SBB as a partial substitution of SPI at the age of 28 and 56 days is slower than that of concrete without SBB. The real contribution of SBB as a partial replacement of SPI could be clearly observed after 90 days of hydration. The optimum use of SBB as a partial replacement of SPI on concrete mixture is 4%. At this optimum use, the compressive strength, tensile strength, and elastic modulus developed were 35.8 MPa, 3.6 MPa, and 22,169

(5)

I Made Alit Karyawan Salain

Keywords: brick powder, pozzolan, compressive strength, splitting tensile strength, elastic

modulus

1. PENDAHULUAN

Batu bata banyak digunakan pada pekerjaan pembangunan gedung di Kota Kupang dan Kabupaten Kupang. Material ini merupakan industri rumah tangga yang dikerjakan oleh masyarakat di sekitar desa Oebelo Besar dan desa Oebelo Kecil di Kecamatan Kupang Timur. Proses produksi dikerjakan dengan sederhana, sehingga banyak menghasilkan material sisa atau limbah. Limbah batu bata juga dapat berasal dari material sisa dari aktivitas konstruksi dan pada lokasi pengepul.

Limbah yang dihasilkan dari proses produksi batu bata dalam bentuk serbuk dan potongan-potongan kecil volumenya mencapai sekitar ± 30% dari total produksi satu tungku dalam satu proses pembakaran. Tungku pembakaran batu bata yang dibuat berpindah-pindah menyebabkan timbunan limbah tersebar sehingga ruang kerja semakin sempit dan mengotori lingkungan. Sedangkan limbah hasil aktivitas konstruksi dan di lokasi pengepul berupa potongan-potongan batu bata yang tidak memenuhi syarat. Limbah batu bata pada saat ini belum dapat dimanfaatkan secara optimal oleh masyarakat sekitar, sehingga perlu dilakukan kajian untuk memanfaatkan limbah batu bata ini sebagai bahan konstruksi yang memiliki nilai ekonomis dan sekaligus dapat mengurangi permasalahan lingkungan. Pada Gambar 1 diperlihatkan kondisi limbah batu bata di desa Oebelo.

Gambar 1. Limbah batu bata di desa Oebelo

Limbah batu bata yang diolah dalam bentuk serbuk merupakan salah satu material yang bersifat pozzolan, mengandung senyawa silika dan alumina aktif yang dapat bereaksi dengan semen (Bektas, 2007, Lin et.al, 2009). Senyawa kimia utama yang terdapat pada material yang bersifat pozzolan adalah SiO2, Al2O3, dan Fe2O3

(SNI 15-0302-2004). Kandungan senyawa kimia serbuk batu bata mirip dengan material abu terbang (fly ash), terak tanur tinggi (ground granulated blast furnace slag) dan silica fume, yang digunakan sebagai bahan tambah mineral dalam campuran beton (Bektas, 2007). Jenis material ini efektif untuk memperbaiki dan meningkatkan kinerja beton. Dengan mengganti sebagian semen Portland dengan material ini reaksi pembentukan kalsium silikat hidrat (C-S-H) yang menjadi sumber kekuatan beton dan ketahanannya terhadap lingkungan asam dapat ditingkatkan (Mehta, 1986, Neville and Brook, 1987).

Penelitian tentang pemanfaatan serbuk batu bata (SBB) sebagai material yang bersifat pozzolan telah banyak dilakukan di berbagai negara sebagai bahan tambah mineral pada campuran beton. Bektas et.al (2007) meneliti kuat tekan mortar yang menggunakan 15% SBB sebagai pengganti semen Portland. Pada umur 90 hari mortar dengan SBB menghasilkan kuat tekan sebesar 50 MPa, lebih tinggi 8% dari mortar menggunakan semen Portland. Penelitian tentang kinerja SBB sebagai pengganti sebagian semen Portland, untuk beton mutu 30 MPa, dilakukan Kartini et.al (2012). Pada penggantian semen Portland dengan 20% serbuk batu bata, dihasilkan koefisien permeabilitas 75% dari benda uji tanpa penggunaan SBB. Heidari dan Hasanpour (2013), meneliti tentang pengaruh limbah batu bata sebagai material pozzolan pada beton. Dalam penelitian tersebut, benda uji beton yang menggunakan 15% serbuk batu bata sebagai pengganti semen Portland menghasilkan kuat tekan sebesar 95% dan 99% dari kuat tekan beton dengan semen Portland, pada umur berturut-turut 56 dan 90 hari.

Hasil-hasil penelitian tentang penggunaan SBB menunjukkan bahwa potensi pemanfaatan SBB sebagai pengganti sebagian semen Portland pada campuran beton tergantung dari sumber asal limbah batu bata, kandungan silika-alumina dan tingkat reaktivitasnya. Terkait dengan hal tersebut dalam penelitian ini dikaji perkembangan kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas dari beton yang dibuat dengan mengganti sebagian semen Portland I (SPI) dengan SBB yang berasal dari desa Oebelo, Provinsi Nusa Tenggara Timur. Selain untuk mengkaji perkembangan properti tersebut penelitian ini juga dimaksudkan untuk mendapatkan

(6)

KEKUATAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON MENGGUNAKAN SERBUK BATU BATA SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN

2. BAHAN DAN METODE

Penelitian ini menggunakan material campuran beton terdiri dari air, perekat, agregat kasar dan agregat halus. Air yang digunakan untuk campuran beton adalah air dari PDAM yang terdapat pada Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana. Perekat berupa campuran SPI dan SBB. SBB diambil dari sisa hasil produksi batu bata di Desa Oebelo, Nusa Tenggara Timur. Pada Tabel 1 ditampilkan kandungan beberapa oksida dari SBB yang digunakan dalam penelitian ini.

Tabel 1. Oksida pada serbuk batu bata

Oksida SPI

Al2O3(%) 12,27

CaO (%) 5,20

SiO2(%) 69,80

Fe2O3(%) 9,10

Agregat halus digunakan pasir alami yang distribusi butirannya dirancang memenuhi gradasi zone 2 sedangkan agregat kasar digunakan batu pecah dengan susunan butir dirancang memenuhi gradasi untuk ukuran butiran maksimum 20 mm sesuai dengan SNI 03-2834-2000. Pada Tabel 2 ditampilkan beberapa properti fisik dari agregat halus dan agregat kasar serta pada Gambar 2 diperlihatkan kurva gradasi rancangan dari agregat tersebut.

Tabel 2. Properti fisik dari pasir dan batu pecah Agregat

Sifat Fisik Pasir

Batu Pecah Berat Satuan (kg/l) 1,70 1,20 Berat Jenis SSD 2,13 2,30 Penyerapan Air (%) 3,60 5,80 Kadar Lumpur (%) 1,40 0,60 0 20 40 60 80 100 0 0.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 9.6 19 38 P er se n ta se B u ti r L ol os

Ukuran Lubang Ayakan (mm)

Batas Atas Gradasi Rancangan Batas Bawah Batas Atas Gradasi Rancangan Batas Bawah

Gambar 2. Kurva gradasi rancangan agregat halus dan agregat kasar

Campuran beton dibuat dalam perbandingan berat 1 perekat : 2 pasir : 3 batu pecah, dengan faktor air perekat sebesar 0,5. Empat jenis campuran beton dibuat dengan menggunakan perekat campuran SPI dan SBB dengan persentase penggunaan SBB sebagai pengganti SPI ditetapkan sebesar: 0%, 10%, 20%, dan 30%. Pencampuran beton dilakukan dengan menggunakan mesin pencampur. Setelah pencampuran, adukan beton dimasukkan ke dalam cetakan benda uji silinder berukuran diameter 150 mm dan tinggi 300 mm dan kemudian dipadatkan. Benda uji yang telah dicetak dan dipadatkan dibiarkan dalam cetakan selama 24 jam, selanjutnya benda uji dilepas dari cetakan dan diberikan perawatan lembab dengan menggunakan karung goni basah hingga

(7)

Pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah dilakukan dengan menggunakan mesin uji kuat tekan dengan kapasitas 2000 KN mengacu berturut-turut pada SNI 03-1974-1990 dan SNI 03-2491-2002. Pengujian modulus elastisitas, dilakukan secara simultan dengan pengujian kuat tekan, mengacu pada ASTM C-469. Pengujian kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas dilaksanakan saat benda uji berumur 28, 56 dan 90 hari dengan menggunakan masing-masing 3 benda uji.

Dari data uji yang diperoleh dihitung kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas rata-rata untuk masing-masing perlakuan. Selanjutnya dibuat kurva yang menghubungkan antara masing-masing properti tersebut dengan umur maupun dengan persentase penggunaan SBB dalam adukan beton. Dengan data yang diperoleh dan kurva yang dibuat kemudian dilakukan pembahasan untuk menentukan efek dari penggantian sebagian SPI dengan SBB terhadap perkembangan masing-masing properti beton dikaitkan dengan waktu hidrasi. Dari hasil pembahasan tersebut selanjutnya ditentukan persentase penggunaan optimum SBB yang memberikan nilai kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas paling tinggi.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

Hasil uji silinder beton pada umur 28, 56 dan 90 hari untuk penggunaan SBB sebesar 0%, 10%, 20% dan 30% sebagai pengganti SPI ditampilkan pada Gambar 3, Gambar 4 dan Gambar 5, berturut-turut untuk kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas. Dari gambar tersebut, terlihat bahwa ketiga properti beton yang diamati meningkat dengan bertambahnya umur hidrasi dari 28 hari ke 90 hari. Pada kurun waktu tersebut, peningkatan nilai kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas nampak lebih tinggi terjadi pada beton dengan penggunaan 10% dan 20% SBB dibandingkan dengan yang lainnya. Pada umur 90 hari dan pada penggunaan 10% SBB, kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas beton mencapai berturut-turut 97%, 97% dan 92% dan pada penggunaan 20% SBB mencapai berturut-turut 90%, 86% dan 83% dari yang dihasilkan oleh beton tanpa SBB.

10 20 30 40 0 5 10 15 20 25 30 K u at T ek an (M P a)

Serbuk Batu Bata (%)

28 56 90

Gambar 3. Kuat tekan beton pada berbagai umur berdasarkan persentase serbuk batu bata

Ditinjau dari kandungan SBB dalam adukan beton sebagai pengganti SPI, secara umum nampak bahwa penggunaan SBB memberikan efek yang relatif sama terhadap properti yang dihasilkan beton. Pada umur 28 dan 56 hari terlihat bahwa nilai kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas beton turun dengan bertambahnya persentase SBB yang dipergunakan sebagai pengganti SPI. Pada periode hidrasi ini penurunan nilai kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas beton terjadi secara proporsional terhadap bertambahnya jumlah kandungan SBB dalam adukan beton.

Namun demikian dengan bertambahnya waktu hidrasi, terutama setelah beton berumur 90 hari, nampak bahwa penggunaan SBB sebagai pengganti sebagian SPI menunjukkan efek yang lebih baik terhadap kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas beton. Pada usia hidrasi ini dan mengacu kepada kurva regresi yang dihasilkan terlihat bahwa nilai kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas meningkat hingga persentase penggunaan SBB optimum, dan selanjutnya nilainya turun dengan bertambahnya persentase penggunaan SBB

(8)

1 2 3 4 0 5 10 15 20 25 30 K u at T ar ik B el ah (M P a)

28 56 90

Gambar 4. Kuat tarik belah beton pada berbagai umur berdasarkan persentase serbuk batu bata

5000 10000 15000 20000 25000 0 5 10 15 20 25 30 M od u lu s E la st is it as (M P a)

28 56 90

Gambar 5. Modulus elastisitas beton pada berbagai umur berdasarkan persentase serbuk batu bata Hasil perhitungan menunjukkan bahwa persentase penggunaan SBB optimum sekitar 4% untuk kuat tekan, 3% untuk kuat tarik belah dan 1% untuk modulus elastisitas. Berdasarkan kurva gradasi yang dihasilkan untuk kuat tekan, pada persentase penggunaan SBB sebesar 4% dihasilkan kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas berturut-turut sebesar 35,8 MPa, 3,6 MPa dan 22.169 MPa. Bila dipergunakan kurva gradasi untuk kuat tarik belah pada persentase penggunaan SBB sebesar 3% diperoleh berturut-turut 35,7 MPa, 3,6 MPa dan 22.253 MPa sedangkan jika dipergunakan kurva gradasi untuk modulus elastisitas pada persentase penggunaan SBB sebesar 1% dihasilkan berturut-turut 35,6 MPa, 3,6 MPa dan 22.321 MPa.

3.2 Pembahasan

Perkembangan properti mekanik beton menyangkut kekuatan dan modulus elastisitas, bila faktor berpengaruh lainnya ditetapkan konstan, berhubungan erat dengan kemampuan semennya untuk menghasilkan senyawa berkarakter perekat, terutamanya kalsium silikat hidrat C-S-H. Pada proses hidrasi semen Portland, mineral utamanya, C3S dan C2S, akan bereaksi dengan air untuk memproduksi kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan

kapur bebas kalsium hidroksida (CH). Penggantian sebagian SPI dengan bahan mineral berkarakter pozzolan umumnya ditujukan untuk mereaksikan kapur bebas, yang kontribusinya kecil terhadap properti mekanik beton dan merugikan dari sisi durabilitas, dengan unsur silika dan alumina reaktif pada pozzolan untuk menghasilkan senyawa C-S-H dan kalcium aluminat hidrat C-A-H tambahan yang memiliki sifat perekat jauh lebih baik dari CH.

Penelitian menunjukkan bahwa properti beton yang dikaji meningkat dengan bertambahnya umur hidrasi baik pada beton yang dibuat dengan dan maupun tanpa SBB yang berasal dari desa Oebelo, Nusa Tenggara Timur. Kecenderungan ini sesuai dengan hasil yang diperoleh pada penelitian lain yang menggunakan material pozzolan sebagai pengganti sebagian semen Portland (Salain, 2015). Gejala ini berhubungan erat dengan reaksi

(9)

hidrasi yang terjadi pada bahan perekat yang memerlukan periode waktu tertentu untuk menuntaskan proses reaksinya untuk menghasilkan senyawa perekat yang berkontribusi bagi perkembangan properti mekaniknya. Dengan bertambahnya waktu hidrasi, produk hidrasi yang dihasilkan oleh SPI maupun oleh campuran SBB dan SPI meningkat sehingga memperkuat ikatan antara agregat dengan pasta yang akhirnya berdampak pada meningkatnya nilai properti dari beton. Perbedaan kecepatan perkembangan properti mekanik yang terjadi pada masing-masing campuran beton yang dikaji berkaitan erat dengan jumlah SBB yang dipergunakan sebagai pengganti SPI. Semakin banyak SBB yang dipergunakan dalam adukan beton semakin lambat perkembangan propertinya dan cenderung menghasilkan properti mekanik akhir yang lebih rendah. Kondisi ini mengakibatkan pada umur 28 dan 56 hari, nilai nilai kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas beton turun secara proporsional dengan bertambahnya persentase SBB yang dipergunakan sebagai pengganti SPI.

Dari hasil regresi pada properti beton umur 90 hari nampak bahwa nilai kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas meningkat hingga persentase penggunaan SBB optimum, dan selanjutnya nilainya turun dengan bertambahnya persentase penggunaan SBB sebagai pengganti SPI. Fenomena ini menunjukkan bahwa sifat pozzolan dari SBB baru dapat menunjukkan efek yang menguntungkan setelah beton berumur 90 hari yang mana hal ini berhubungan erat dengan tingkat reaktivitas dari pozzolan yang dipergunakan di dalam semen campuran. Umumnya pozzolan mempunyai tingkat reaktivitas lebih lambat dibandingkan dengan semen Portland sehingga properti mekanik beton dengan pozzolan, pada umur-umur awal, menjadi lebih rendah dibandingkan dengan beton tanpa pozzolan. Namun, pada umur hidrasi yang panjang, beton dengan pozzolan dapat menghasilkan properti mekanik yang lebih tinggi dibandingkan beton tanpa pozzolan meskipun dengan proses hidrasi yang berjalan lambat (Salain dan Widiarsa, 2006, Salain, 2015, Salain, 2016).

Untuk memaksimalkan properti beton yang dihasilkan dari penggunaan campuran SPI dengan SBB diperlukan keseimbangan antara jumlah kapur bebas CH yang dihasilkan dari proses hidrasi SPI dengan keberadaan silika dan alumina reaktif dari SBB untuk bereaksi menghasilkan senyawa berkarakter perekat tambahan, sehingga mampu meningkatkan properti beton relatif terhadap properti beton tanpa SBB. Dalam penelitian ini, berdasarkan kepada kurva regresi kuat tekan pada umur 90 hari sebagai kriteria, diperoleh persentase penggunaan SBB optimal adalah sebesar 4%. Lebih rendahnya properti beton yang dihasilkan dengan penggunaan SBB di bawah atau di atas nilai optimum erat kaitannya dengan kondisi tidak berimbangnya jumlah kapur bebas dari hidrasi SPI dengan jumlah silika dan alumina reaktif dari SBB untuk mengoptimalkan terbentuknya senyawa perekat tambahan.

4. KESIMPULAN

Mengacu pada hasil pengujian yang selanjutnya diikuti dengan pembahasan yang telah dilaksanakan, disampaikan kesimpulan sebagai berikut.

• Perkembangan kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus elastisitas dari beton yang menggunakan serbuk batu bata dari desa Oebelo, Nusa Tenggara Timur sebagai pengganti sebagian semen Portland tipe I, pada umur 28 dan 56 hari, lebih lambat dibandingkan dengan beton tanpa serbuk batu bata.

• Kontribusi nyata serbuk batu bata sebagai pengganti sebagian semen Portland tipe I baru terlihat setelah beton berumur 90 hari.

• Penggunaan optimum serbuk batu bata sebagai pengganti sebagian semen Portland tipe I adalah sebesar 4%, yang menghasilkan kuat tekan, modulus elastisitas, dan kuat tarik belah berturut-turut sebesar 35,8 MPa, 22169 MPa, dan 3,6 MPa.

UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis menyampaikan terima kasih kepada Universitas Udayana yang telah mendukung pembiayaan penelitian ini serta pihak-pihak terkait yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

ASTM C-469 (2002). Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio of Concrete in

Compression. ASTM International, West Conshohocken, United States.

Badan Standardisasi Nasional (2000). Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton (SNI 03-2834-2000). Jakarta.

Badan Standardisasi Nasional (1990). Tata Cara Pengujian Kuat Tekan Beton (SNI 03-1974-1990). Jakarta. Badan Standardisasi Nasional (2002). Metode Pengujian Kuat Tarik Belah Beton (SNI 03-2491-2002). Jakarta. Badan Standardisasi Nasional (2004). Semen Portland Pozzolan (SNI 15-0302-2004). Jakarta.

(10)

Bektas, F. (2007). Use of Ground Clay Brick as a Supplementary Cementitious Material in Concrete-Hydration

Characteristics, Mechanical Properties, and Durability (dissertation). Ames Iowa: Iowa State University.

Bektas, F., Turanli, L., and Monteiro, P. J. M. (2007). A Preliminary Study of the Efficiency of Crushed Brick

Blended Cement in Reducing ASR. Proceedings of the 12th_{International Conference on Alkali-Aggregate}

Reaction in Concrete, pp 479-482.

Heidari, A. and Hasanpour, B. (2013). ”Effects of Waste Bricks Powder of Gachsaran Company as a Pozzolanic Material in Concrete”. Asian Journal of Civil Engineering (BHRC), Vol. 14, pp 755-763.

Kartini, K., Rohaidah, M.N., and Zuraini, Z.A. (2012). “Performance of Gound Clay Bricks as Partial Cement Replacement In Grade 30 Concrete”. World Academi of Science Engineers and Techology, Vol. 6, pp 312-315.

Lin, K. L., Chiou, C. S., Chen, B. Y., Cheng, A. (2009). “Waste Brick’s Potential for Use as a Pozzolan in Blended Portland Cement”. Waste Management & Research, pp 1-6.

Mehta, P.K. (1986). Concrete Structure Properties, and Materials. Englewood Cliffs, New Jersey. Neville, A.M. and Brooks J.J. (1998). Concrete Technology. Longman, Singapore.

Salain, I M. A. K. (2015). “Mechanical Strength of Hydraulic Binder Made By Blending Type I Portland Cement and Pozzolan”, Applied Mechanics and Materials, Vol. 776, pp 36-40.

Salain, I M. A. K. (2016). “A Comparative Study of Mechanical Properties between Concrete Made by Using Portland Pozzolan Cement and Type I Portland Cement”, Indian Journal Applied Research, Vol. 6 (5), pp 341-343.

Salain, I M. A. K. dan Widiarsa, I. B. R. (2006).”Hubungan Antara Kuat Tekan Dan Faktor Air Semen Pada Beton Yang Dibuat Dengan Menggunakan Semen Portland-Pozzolan”. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil, Vol. 10, pp 189-194.