PENGARUH VARIASI UKURAN BUTIRAN PASIR MERAH LABUHAN BATU SELATAN UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN BETON
Oleh :
Fadillah Ulfa Nasution
NIM.4123240009
Program Studi Fisika
Skripsi
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sains
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
iii
PENGARUH VARIASI UKURAN BUTIRAN PASIR MERAH LABUHAN BATU SELATAN UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN BETON
Fadillah Ulfa Nasution (NIM 4123240009)
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan pasir merah ukuran 80 mesh, 100 mesh, dan 120 mesh. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium beton teknik UNIMED mulai dari bulan Agustus sampai dengan Oktober.
Metode pembuatan yang dilakukan adalah SNI 03-2834-2000 yang mengacu pada pembuatan beton mutu K-175 dengan komposisi campuran semen : pasir : kerikil adalah 1 : 2 : 3 dengan FAS 0,5. Beton dibuat berbentuk kubus 15 x 15 x 15 cm. Pada penelitian ini dibuat variasi komposisi pasir merah sebesar 80 mesh, 100 mesh, dan 120 mesh . Setelah beton berumur 24 jam cetakan dibuka dan diberi nomor kode sesuai yang diinginkan dan dirawat dalam bak air. Setelah melalui masa perendaman 28 hari kemudian beton diuji dengan metode uji kuat teka n dan daya serap air.Dari hasil pengujian diperoleh sifat mekanik yaitu kuat tekan beton minimum nya yaitu pada penambahan pasir merah 120 mesh yaitu rata-rata 13.36 MPa, sedangkan kuat tekan beton maksimum pada penambahan pasir merah 80 mesh yaitu rata-rata 15,61 MPa. Dari hasil pengujian daya serap air terjadi penurunan pada beton dengan penambahan pasir merah pada ukuran 80 mesh (sampel B) dan 120 mesh (sampel D) yaitu 50%. Hal ini dapat disimpulkan bahwa variasi ukuran butir lebih efektif untuk menurunkan daya serap air
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Allah Subhana Wa Ta’ala. Atas rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi yang berjudul “Pengaruh Variasi Ukuran Butiran Pasir Merah Labuhan Batu Selatan Untuk Meningkatkan Kekuatan Beton” terselesaikan dengan baik sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Negeri Medan. Shalawat dan salam kita sampaikan kepada Nabi Muhammad Shalallahu ‘alaihi wasalam manusia sempurna pencerah peradaban.
Dalam penyusunan skripsi ini pasti tidak akan tercapai hasil yang baik bilamana tidak ada bimbingan, bantuan dan saran dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Mukti Hamjah Harahap, MSi selaku dosen pembimbing skripsi yang dengan sabar memberikan bimbingan dan arahan serta nasehat kepada penulis sejak awal penelitian sampai dengan selesainya penulisan skripsi ini, dan tidak lupa juga ucapan terima kasih kepada Bapak Drs. Abd Hakim S, M.Si selaku dosen penguji I, Bapak Prof. Dr.Nurdin Bukit, M.Si selaku dosen penguji II , Bapak Drs.Makmur Sirait, M.Si selaku dosen penguji III yang telah menberikan kritikan dan masukan demi penyempurnaan skripsi ini serta Prof. Drs. Motlan, M.Sc., Ph.D selaku pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan, arahan, teguran yang berharga dan nasehat selama masa perkuliahan berlanjut.
Ucapan terimakasih juga penulis haturkan kepada Kepala Laboratorium Beton Fakultas Teknik Unimed Bapak Dr. Sarwa, MT, asisten Laboratorium Beton Unimed Kak Fanny Purba, Bang Hery, Herman, Tria dan teman-temannya yang telah membantu dan membimbing penulis selama penelitian.
henti-v
hentinya. Begitu juga untuk abang tercinta M.syarif Nasution, adik – adikku tercinta Nurul Arfah Nasution dan Raja Amar Nasution dan juga untuk semua keluarga yang telah memberikan dukungan dan doa. Buat rekan-rekan mahasiswa/i Non-Dik Fisika angkatan 2012, teman-teman seperjuangan (Dayah, Marlina, Kak Elvi, Nurhayati, Sri, Irma, Dinie, Lily, Cindy, Marnala, Martha, Clara, Tika, Nila, Renny, Konny, Intan, Isrin, Suryani, Rita, Gloria, Juli, Erni, Reza, Wahyu, Ibrahim, Hendro, Andi, Denny, Habibi, Evan, Heri, Peter, Gordon) terima kasih untuk dukungannya. Dan terimakasih terkhusus untuk Irsan Lubis atas dukungan dan do’anya ,semoga Allah Subhana Wa Ta’ala memberikan balasan yang baik atas semua bantuan, bimbingan, persahabatan, dan rasa cinta yang telah diberikan.
Penulis menyadari bahwa isi maupun cara penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran pembaca demi kesempurnaan skripsi ini.Akhir kata penulis ucapkan banyak terima kasih, semoga skripsi dapat bermanfaat bagi pengembangan penelitian selanjutnya.
Medan, Januari 2017 Penulis,
vi
2.1.2. Sifat Fisik dan Sifat Kimia Semen Portland 7
2.2. Pasir 9
2.3. Agregat 11
2.3.1. Agregat Kasar 13
2.3.2. Agregat Halus 14
2.3.3. Ukuran Butiran Maksimal 16
2.3.4. Bentuk Butiran 17
2.4. Air 18
2.5. Faktor Air Semen 19
2.6. Beton 20
vii
2.6.2. Kelas dan Mutu Beton 21
2.6.3. Macam-Macam Kualitas Dari Beton 23
2.6.4. Beton normal 24
2.7. Karakterisasi Beton 25
2.7.1 Kuat Tekan 25
2.7.2 Daya Serap Air 26
BAB III. METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian 28
3.2. Alat dan Bahan 28
3.2.1. Alat 28
3.2.2. Bahan 28
3.3. Prosedur Penelitian 29
3.3.1. Prosedur Pembuatan Sampel 31
3.4. Pengujian Sampel 32
3.5. Teknik Analisa Data 35
3.6. Standarisasi yang dipakai 35
3.7. Diagram Alir Penelitian 36
BAB 1V. HASIL DAN PEMBAHASAN 37
4.1. Hasil Penelitian 37
4.1.1. Hasil Kuat Tekan Beton 37
4.1.2. Hasil Daya Serap Air 38
4.2. Pembahasan 39
4.2.1. Kekuatan Tekan Beton 39
4.2.2. Pembahasan Daya Serap Air 41
BAB V. Kesimpulan dan Saran
5.1Kesimpulan 43
5.2Saran 43
viii
DAFTAR GAMBAR
halaman Gambar 2.1 Grafik Uji XRD Pada Unsur-Unsur Pasir Merah dari Tabel 11
Gambar 2.2 Alat Uji Tekan 23
Gambar 3.1 Cetakan Berbentuk Kubus 28
Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian 36
Gambar 4.1 Grafik hubungan variasi ukuran terhadap kuat tekan beton 39
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Bahan Baku Semen 5
Tabel 2.2 Karakteristik Dari Semen Portland Tipe I 7
Tabel 2.3 Data Hasil Pengujian XRD 10
Tabel 2.4 Batas Gradasi Butiran Pasir 16
Tabel 2.5 Kelebihan dan Kekurangan Beton 21
Tabel 2.6 Kelas Dan Mutu Beton 26
Tabel 2.7 Perbandingan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur 25
Tabel 3.1 Alat-Alat Yang Digunakan 28
Tabel 3.2 Bahan –Bahan Yang Digunakan 29
Tabel 3.3 Komposisi Pencampuran Bahan Baku Beton 30
Tabel 3.4 Keterangan Kode Sampel 30
Tabel 3.5 Standarisasi yang dipakai 35
Tabel 4.1 Tabel hasil pengujian kekuatan tekan beton 38
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Faktor Bentuk Benda Uji 46
Lampiran 2. Komposisi adukan beton rencana dengan agregat 47
Lampiran 3. Data dan Perhitungan Tekanan Beton 49
Lampiran 4. Data dan Perhitungan Daya Serap Air 62
Lampiran 5. Dokumentasi Penelitian 72
Lampiran 6.Surat SK Dosen Pembimbing Skripsi 77
Lampiran 7. Surat Izin Penelitian 78
Lampiran 8. Surat Balasan Penelitian 79
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Perkembangan teknologi dan kemajuan industri yang semakin berkembang
pesat memacu peningkatan pembangunan disegala sektor kehidupan, seiring
dengan peningkatan jumlah populasi penduduk kebutuhan akan rumah juga
meningkat. Rumah sebagai tempat tinggal merupakan kebutuhan primer setelah
makanan dan pakaian (Aryadi,2010). Rumah sekarang banyak mengalami
kerusakan akibat gempa. Kerusakan tersebut seperti hancur dan retak-retak pada
dinding beton rumah, hal ini terjadi karena ikatan agregat pada beton tidak solid
atau tidak kuat. Pasir Merah Labuhan Batu Selatan digunakan sebagai bahan
campuran pembuatan beton karena memiliki kandungan seperti SiO2 (silikon
Oxide), TaO2 (Tantalum Oxide), FeNi (Iron Nikel), FeC (Iron Carbide), TaO
(Tantalum Oxide), Fe2C (Iron Carbide) dan nilai intensitas silikon pasir merah
tinggi. (Harahap, 2013). ���2 merupakan salah satu unsur kimia terbesar yang
terkandung dalam semen Portland, sehingga dengan unsur ini akan lebih
memungkinkan didapatkannya campuran beton yang lebih kuat.
Berdasarkan uraian diatas, masalahnya adalah ikatan agregat yang tidak
kuat. Untuk memperbaiki ikatan agregat ada beberapa metode yang dapat
dilakukan, antara lain metode Standar Nasional Indonesia (SNI), American
Society for Testing and Materials (ASTM), American Association of State
Highway and Transportation Offical (AASHTO). Metode yang tepat untuk
dilakukan perbaikan terhadap agregat beton yaitu metode SNI. Metode SNI yang
dilakukan adalah SNI 15-2049-2004 (Pemakaian semen), SNI 03-2834-2000
(Pembuatan Campuran Beton Normal), SNI 03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan
Dan Perawatan Beton) SNI 03-1974-1990 (Pengujian Kuat tekan) kuat tekan
beton adalah besarnya beban persatuan luas yang menyebabkan benda uji beton
hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin
2
segar yang mewakili campuran beton. Isi cetakan dengan adukan beton dalam 3
lapis, dimana setiap lapis didapatkan dengan 25x tusukan secara merata, setelah
itu ratakan permukaan beton dan tutuplah dengan bahan kedap air. Kemudian
biarkan 24 jam, setelah itu bukalah cetakan dan keluarkan benda uji, lalu rendam
dalam bak perendaman berisi air pada temperature 25OC (Cahyadi, 2012).
Manfaat dilakukannya metode SNI adalah untuk meningkatkan kekuatan
beton, daya serap air yang rendah dan porositas (pori-pori) yang sedikit, kuat
lentur yang bagus. Penelitian Agustina (2012) tentang pembuatan beton dengan
penambahan pasir merah Labuhan Batu Selatan dengan variasi 50% pasir merah
dan 50% pasir biasa menghasilkan beton yang memiliki kuat tekan 32 MPa .
Dengan variasi volume pasir merah Labuhan Batu Selatan 50% dan 50% volume
pasir biasa dengan metode SNI 03-2834-2000 (Pembuatan Campuran Beton
Normal) menghasilkan kuat lentur yang lebih bagus dibandingkan dengan
menggunakan variasi komposisi pasir merah 25% dan 75% (Harahap, 2013).
Penelitian mengenai penggunakan pasir laut sebagai campuran beton
menghasilkan kuat tekan 28,28 MPa, pasir laut merupakai pasir yang paling jelek
karena kandungan garam-garamnya . Garam ini menyerap air dari udara dan ini
menyebabkan pasir selalu basah dan menyebabkan pengembangan bila sudah
menjadi bangunan (Yufiter Silas Kandi, dkk., 2012).
Berdasarkan uraian latar belakang di atas peneliti tertarik melakukan
penelitian yang menggunakan volume pasir merah Labuhan Batu Selatan 50% dan
pasir biasa 50% kemudian pasir merah tersebut divariasikan ukuran butirannya
yaitu, dengan variasi 80 mesh, 100 mesh, 120 mesh diharapkan semakin kecil
ukuran butiran pasir maka pasir dapat berikatan lebih kuat dengan semen dan air
sehingga dapat meningkatkan kekuatan beton. Berdasarkan permasalahan di atas maka adapun yang menjadi judul dari penelitian ini ialah “Pengaruh Variasi Ukuran Butiran Pasir Merah Labuhan Batu Selatan Untuk meningkatkan
3
3. Semen yang dignakan adalah semen porthand tipe 1.
4. Benda uji yang digunakan adalah benda uji berbentuk kubus dengan
ukuran 15cm x 15cm x 15cm .
5. Karekteristik yang diuji adalah kuat tekan, dan daya serap air.
6. Perawaatan beton dilakukan dalam 28 hari.
1.3 Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh variasi butiran pasir merah terhadap kuat tekan
beton?
2. Bagaimana pengaruh variasi butiran pasir merah terhadap daya serap
air pada beton?
1.4 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui pengaruh variasi butiran pasir merah terhadap kuat tekan
beton.
2. Mengetahui pengaruh variasi butiran pasir merah terhadap daya serap
air pada beton.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Memberikan alternatif komposisi beton dengan bahan tambahan
dalam pembuatan beton agar lebih kuat, dengan memvariasikan
butiran pasir merah.
2. Sebagai bahan informasi pada masyarakat, khususnya sekitar desa
4
tentang manfaat pasir merah dalam pembuatan beton sehingga dapat
dimanfaatkan secara optimal.
3. Hasil penelitian ini dapat dijadikan bahan informasi atau referensi
untuk melakukan penelitian-penelitian lebih lanjut mengenai aplikasi
43
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian tentang pengaruh ukuran butiran pasir merah Labuhan Batu Selatan dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Dari hasil pengujian uji tekan beton dengan variasi ukuran butiran pasir merah di peroleh pada sampel B memiliki kuat tekan yang terbesar dibandingkan dengan sampel C dan D yaitu sbesar 15.61 Mpa, hal ini diakibat karena ukuran butiran yag kecil dengan luas penyerapan air yang besar dan butiran yang homogen menyebabkan adukan sulit tercampur dengan baik sehingga menyebabkan terjadinya penurunan kuat tekan beton.
2. Berdasarkan hasil uji daya serap air pada beton memiliki kelinieran hasil pada uji kuat tekan, dimana penambahan pasir merah dengan ukuran ayakan 80 mesh (sampel B) memiliki kuat tekan yang lebih tinggi dibanding dengan variabel lain. Ini menunjukan kerapatan yang baik pada beton tersebut. Pasir merah dengan ayakan 80 mesh (sampel B) dan 120 mesh (sampel D) memiliki daya serap air sebesar 0.5%. Namun pada penambahan pasir merah dengan ukuran ayakan 100 mesh (sampel C) memiliki daya serap yang lebih tinggi yaitu 0.7 %.
5.2. SARAN
Dari penelitian yang telah dilakukan dengan mengacu pada hasil penelitian yang telah diperoleh, maka ada beberapa saran yang dikemukakan oleh penulis yaitu
1. Perlu adanya perhatian yang lebih teliti untuk peneliitian selanjutnya dalam proses mixing atau pencampuran beton yang lebih baik lagi agar tercapai kehomogenan campuran guna meningkatkan kuat tekan betonnya
44
DAFTAR PUSTAKA
Adiyono ., (2006), Menghitung Konstruksi Beton Untuk Pengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat, Jakarta, Penebar Swadaya.
Agustina, (2012), Pengaruh Penambahan Volume Pasir Merah Labuhan Batu Selatan Terhadap Massa Jenis, Daya Serap Air, Serta Kuat Tekan Beton,
Skripsi, FMIPA, UNIMED, Medan.
Anggarawal, (2010), Pengaruh Faktor Air Semen Dengan Campuran Batu Apung Terhadap Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Belah Beton, Skripsi, Fakultas Teknik, UM, Mataram.
Anonim, (1971), Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI 1971), Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.
Badan Standarisasi Nasional, (2002), SNI 03-2847-2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, Jakarta, BSN.
Badan Standarisasi Nasional, (1990),SNI 03-1974-1990, Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Jakarta, BSN.
Badan Standarisasi Nasional, (2000), SNI 03-2834-2000, Tata Cara Pembuatan
Rencana Campuran Beton Normal, Jakarta, BSN.
Badan Standarisasi Nasional, (2008), SNI 1969:2008, Cara Uji Berat Jenis Dan Penyerapan Air Agregat Kasar, Jakarta, BSN.
Dipohusodo, I., (1994), Struktur Beton Bertulang, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Dumbi, Pratiwi, (2014), Pengaruh Penambahan Material Halus Bukit Pasolo Sebagai Pengganti Sebagian Pasir Terhadap Kuat Tekan Beton, Jurnal Teknik Sipil. 1(4),1-8.
Harahap, V., (2010), Pengaruh Karakteristik Pasir Merah Labuhan Batu Selatan Terhadap Sifat Mekanik (Uji Sem, Difraksi Sinar X, Uji Impak) Dari Beton, Skripsi, Fmipa, Unimed, Medan.
Mulyono, T., (2003, 2004, 2005), Teknologi Beton, Penerbit: Andi, Yogyakarta.
Murdock, L.J., and BROOK, K.M., (1991), Bahan-Bahan Dan Praktek Beton, Edisi Keempat, Penerbit: Erlangga, Jakarta.
Mutiawati,I., (2010),Kajian Eksperimental Pada Beton Dengan Menggunakan
Agregat Kasar Buatan Dari Lumpur Lapindo, Skripsi, FMIPA, UNDIP,
45
Nawy,E.G., (1998),Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, PT. Refika Aditama, Bandung.
Nugragha, P., Antoni., (2007), Teknologi beton, Yogyakarta, andi offset.
Persson, B., 2000, A Comparison Between Mechanical Properties of Self- Compacting Concrete and the Corresponding Properties of Normal Concrete, Cement and Concrete Research, 31(1)1-7.
Prawito, E., (2010), Analisis Perbandingan Berat Jenis Dan Kuat Tekan Antara Beton Ringan Dan Beton Normal Dengan Mutu Beton 200, Skripsi, Fakultas Teknik, USU, Medan.
Purwati, A., Sholihin, Sunarmasto, (2014), Pengaruh Ukuran Butiran Agregat Terhadap Kuat Tekan Dan Modulus Elastisitas Beton Kinerja Tinggi Grade 80, e-Jurnal Matriks Teknik Sipil 2(2),74-77.
Pd. T-07-2005-B, Pelaksanaan Pekerjaan Beton Untuk Jalan dan Jembatan.
Reza A.P., Marthin D. J., Sumajouw, Reky S.W., (2015), Kuat Tekan Beton Dengan Variasi Agregat Yang Berasal Dari Beberapa Tempat Di Sulawesi Utara, Jurnal Sipil Statik 3(3).206-211.
Sagel,R. dan Kole,P., (1993),Pedoman Pengerjaan Beton. Erlangga, Jakarta.
Surdia, T, dan Saito, S., (2000), Pengetahuan Bahan Teknik, Jakarta: PT Pradnya Paramita.
Suseno,H,Wahyuni,E. dan Hariono, B., (2008), Pengaruh Variasi Proporsi
Campuran dan Penambahan Superplasticizer Terhadap Slump, Berat Isi dan Kuat Tekan Beton Ringan Struktural Beragregat Batuan Andesit Piroksin, Jurnal Rekayasa Sipil 2(3),1-10.
Syaram, Z., (2010), Pembuatan dan Karakterisasi Beton Ringan dengan
Memanfaatkan Batu Apung, Skripsi, FMIPA, USU, Medan.
Tjokrodimuljo, K., (1996),Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta.
Tanjung A. Garnasih, (2013), Kajian Optimasi Kuat Tekan Beton Dengan Simulasi Gradasi Ukuran Butir Agregat Kasar, Jurnal Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil,Universitas Negeri Yogyakarta.
Valentino, R.A., Stefanus, A.K., Sunarmasto, (2014), Pengaruh Volume Agregat Halus Terhadap Sifat Segar Dan Kuat Tekan Pada High Volume Fly Ash Concrete (HVFAC), e-jurnal Matriks Teknik Sipil.
