BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Umum
Metode yang dipakai dalam penelitian ini yaitu metode eksperimen. Adapun faktor yang diteliti adalah penggunaan agregat daur ulang sebagai pengganti dari agregat kasar terhadap kekuatan beton pervious. Penggunaan agregat daur ulang didasarkan pada perkembangan teknologi bahan kontruksi yang ramah lingkungan dimana teknologi ini dimaksudkan untuk memanfaatkan limbah-limbah beton hasil dari sisa-sisa hasil pengujian beton. Pembuatan benda uji dan prosedur pengujian kualitas sesuai dengan yang telah ditetapkan dalam Standar Nasional Indonesia (SNI 03-0691-1996).
3.2 Bagan Alir Penelitian
1. Pengujian fisik, yaitu pengujian kuat tekan , dan kecepatan infiltrasi.
2. Jenis semen portland, menggunakan Semen Padang Tipe I.
3. Kebutuhan air, ditetapkan pada kondisi lengas tanah.
4. Agregat daur ulang didapat dari limbah beton hasil pengujian laboratorium beton.
5. Jenis retarder, menggunakan masterroc hca10.
6. Pembuatan seluruh benda uji dilakukan secara manual.
7. Umur beton pervious, pengujian beton pervious ditetapkan pada umur 28 hari.
3.3 Lokasi dan Waktu Pengujian
1. Tempat
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Struktur Beton Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
2. Waktu
Pengujian dilaksanakan mulai pada bulan September 2016 – Februari 2017.
3.4 Bahan yang digunakan
Bahan penyusun beton pervious pada penelitian ini adalah terdiri dari agregat kasar, semen portland, dan air. Biasanya terdapat bahan campuran tambahan yang bervariasi untuk memperoleh sifat-sifat beton pervious yang diinginkan. Adapun bahan-bahan penyusun beton
pervious yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
3.4.1 Agregat Kasar
Agregat kasr yang digunakan dalam penilitian ini yaitu berupa beton-beton sisa pengujian beton yang dihancurkan lalau diayak sesuai gradasinya.
3.4.2 Semen Portland
Semen Portland yng dipakai dalam penelitian ini adalah semen dengan merk dagang Semen Andalas dalam kemasan 50 Kg.
3.4.3 Air
3.4.4 Retarder
Pada penelitian ini, klasifikasi retarder sebagai bahan tambahan adalah masterroc hca10.
3.5 Pemeriksaan Bahan-Bahan Penyusun Beton Pervious
Tujuan pada pemeriksaan ini yaitu untuk menentukan gradasi/distribusi agregat daur ulang yang akan dipakai sebagai bahan pembuatan beton pervious. Adapun peralatan dan bahan-bahan yang dibutuhkan yakni sebagai berikut:
b. Peralatan
1. Timbangan 2. Ayakan 3. Karung 4. Palu 5. Sekop c. Bahan
Bahan yang digunakan yaitu beton-beton sisa hasil pengujian dari Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
d. Prosedur Pemeriksaan
1. Kumpulkan beton-beton sisa hasil pengujian dari laboratorium.
2. Pecahkan beton-beton sisa menjadi agregat-agregat yang lebih kecil dengan palu. 3. Ambil agregat-agregat hasil pemecahan dengan sekop lalau letakkan diatas ayakan
4. Letakkan hasil saringan yang tertahan pada setiap saringan ke karung-karung yang telah diberi nomor saringan.
5. lalu timbang sesuai dengan yang dibutuhkan untuk pembuatan benda uji. 3.6 Pembuatan Benda Uji
Adapun tahapan dalam pembuatan benda uji beton pervious, yaitu:
a. Peralatan yang diperlukan dalam pembuatan benda uji beton pervious :
1. Ayakan, untuk menyaring agregat kasar dengan ukuran no. 2 inc(50 mm); no. 1,5 inc(37,5 mm); no. ¾ inc(19 mm); no. 3/8 inc(9,5 mm), no. 4(4,75 mm).
2. Ember, sebagai wadah penampung kebutuhan agregat kasar dan air yang akan digunakan sebagai bahan pembuatan beton pervious.
3. Timbangan, untuk menimbang kebutuhan bahan yang akan digunakan dalam pembuatan benda uji.
4. Sekop dan cangkul, untuk memasukkan agregat kasar, semen ke ember dan karung.
5. Mal, untuk mencetak benda uji yang berbentuk silinder dan balok.
6. Sendok spesi, untuk mencampur dan memasukkan adonan adukan ke dalam cetakan.
7. Mesin molen, untuk mengaduk bahan-bahan pembuatan benda uji agar homogen.
b. Prosedur Pembuatan benda uji beton pervious
1. Siapkan semua bahan dan alat yang dibutuhkan.
3. Campurkan bahan dengan rasio 1 pc : 3 ag lalu masukkan ke dalam mesin molen sampai 1 menit lalu masukkan air kedalamya dengan FAS sebesar 0,4.
4. Kemudian, adonan yang sudah merata dimasukkan ke dalam mal cetak berbentuk silinder dan mal yang berbentuk balok.
5. Lalu ratakan permukaannya dengan sendok spesi. 6. Lalu dikeringkan, setelah 24 jam mal dapat dibuka.
7. Maka benda uji diletakan ke ruang khusus penyimpanan benda uji yang terhindar dari sinar matahari langsung, terlindung dari hujan, dan teduh.
3.7 Perawatan Benda Uji
Perawatan beton pervious dilakukan sesuai dengan langkah-langkah berikut :
a. Hindarkan beton pervious dari sinar matahari langsung dan air hujan, agar pengikutan adonan sesuai dengan yang diharapkan.
b. Perawatan beton pervious selama28 hari dengan menyemprot air dan menjaga suhu ruangan.
3.8 Pengujian Benda Uji
3.8.1 Pengujian Keausan
a. Peralatan yang diperlukan pada pengujian keausan
Gambar 3.1 Mesin Los Angeles
b. Prosedur Pengujian :
Setelah limbah-limbah beton dihancurkan, maka agregat-agregat kasar daur ulang yang dihasilkan akan diperiksa tingkat keausannya. Adapun tahap-tahapan pelaksanaan pengujian keausan yakni sebagai berikut :
1. Ayaklah agregat daur ulang hingga agregat kasar daur ulang dikelompokkan menjadi gradasi A1, A3, B, dan C, lalu timbang sesuai SK SNI 03-2417-1991.
2. Masukkan peluru pengaus terlebih dahulu ke dalam wadah pada mesin Los Angeles
lalu masukkan pertama agregat bergradasi A1 lalu hidupkan mesin selama 15 menit, dan hal ini dilakukan pada setiap gradasi berikutnya.
3. Hitung berat agregat pada masing-masing gradasi setelah pengujian keausan dilakukan.
3.8.2 Pengujian Visual
a. Peralatan yang dibutuhkan pada pemeriksaan sifat tampak
benda uji. Selebihnya, pemeriksaan tampak luar dapat dilakukan dengan memakai alat indra, seperti pemeriksaan dari kekuatan beton itu sendiri mudah atau tidak mudahnya dirapihkan dengan kekuatan jari-jari tangan.
b. Prosedur Pengujian :
Setelah masa perawatan selama 28 hari dilakukan, maka beton pervious yang akan diuji harus dalam kondisi kering. Adapun tahapan-tahapan yang harus dilakukan yaitu :
1. Bersihkan permukaan benda uji beton pervious dari berbagai kotoran yang menempel.
2. Ukur ketinggian, lebar, panjang, dan diameter benda uji.
3. Pengamatan permukaan benda uji meliputi: kerapatan, dan keadaan permukaan.
3.8.3 Pengujian Penyerapan Air
a. Peralatan yang diperlukan pada pengujian penyerapan air :
1. Ember, berisi air seberat 18 kg (tidak termasuk berat ember).
2. Stopwatch dipergunakan untuk mengukur waktu yang dibutuhkan beton pervious untuk menyerap air.
3. Timbangan dipakai untuk menimbang berat air, dan ember. b. Prosedur Pengujian
Beton pervious yang akan diuji penyerapan airnya harus dalam kondisi kering. Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian ini yaitu sebagai berikut :
1. Beton pervious dibersihkan dari bahan-bahan lain yang menempel.
titik terletak di tengah, sudut kanan atas, sudut kiri atas, sudut kanan bawah, dan sudut kiri bawah.
3. Lalu hitunglah lama air diserap oleh benda uji.
4. Lakukanlah ke setiap benda uji, lalu catatlah waktu yang dibutuhkan benda uji di masing-masing titik untuk menyerap air.
3.8.4 Pengujian Kuat Tekan
a. Peralatan yang dibutuhkan pada pengujian kuat tekan :
1. Waterpas digunakan untuk memeriksa kedataran permukaan benda uji silinder. 2. Timbangan dipakai untuk mengukur berat benda uji yang akan diuji kuat tekannya.
3. Compression machine adalah mesin uji kuat tekan yang digunakan untuk mengukur kuat tekan benda uji pada penelitian ini.
b. Prosedur Pengujian
1. Benda uji diukur beratnya terlebih dahulu sebelum diuji kuat tekannya.
2. Lalu letakkan benda uji pada compressor machine sedemikian sehingga tepat berada di tengah alat penekannya.
3. Secara perlahan-lahan beban tekan diberikan pada benda uji dengan mengoperasikan mesin hingga benda uji runtuh ditandai dengan berhentinya jarum pengukur kuat tekan pada Compression machine bergerak.
4. Catatlah skala yang ditunjuk oleh jarum tersebut yang merupakan beban maksimum yang dapat ditahan oleh benda uji tersebut.
5. Lakukanlah percobaan pada setiap benda uji.
Kuat tekan =
Dimana : P = beban tekan (N)
L = Luas bidang tekan (mm2)
3.8.5 Perbandingan Kuat Tekan Beton Pervious dengan Memakai Agregat Kasar Daur
Ulang Terhadap Beton Pervious Umum
Setelah pengujian kuat tekan silinder beton Pervious dengan memakai agregat kasar daur ulang dilakukan, maka hasil pengujian kuat tekannya akan dibandingkan dengan kuat tekan beton pervious pada umumnya. Persentase kuat tekan beton pervious dengan agregat kasar daur ulang terhadap beton pervious pada umumnya akan menunjukkan kelayakan agregat kasar daur ulang untuk digunakan sebagai material pembuatan beton pervious pada bangunan non struktural.
3.9 Mix Design Beton Pervious
Mix design beton pervious ini didasarkan pada perbandingan komposisi semen : agregat kasar (daur ulang) : air yaitu 1 : 3 : 0,4.
Tabel 3.1. Perencanaan Mix Design Beton Pervious
No Bahan Berat (Kg) Jumlah Benda Uji Silinder Jumlah Benda Uji Plat
1 Semen 2,7 15 5
2 Agregat 8,406 15 5
3 Air 1,082 15 5
4 Retarder 0,162 15 5
Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian
Ya Tidak
Mulai
Identifikasi masalah
Studi Literature & pengumpulan
Persiapan Alat
Persiapan Bahan
Semen Agregat kasar daur ulang Air
Pemeriksaan material
Pembuatan Benda Uji
Beton pervious silinder Plat beton pervious
Masa Pemeliharaan selama 28 hari
PENGUJIAN KEAUSAN
SIFAT TAMPAK, UKURAN, PENYERAPAN AIR KUAT TEKAN
Data
Analisa data dan Pembahasan
Memenuhi Standar SNI
Kesimpulan dan Saran
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Beton Pervious
4.1.1 Pengujian Keausan
Dari pengujian keausan agregat kasar daur ulang yang telah dilakukan di Laboratorium Bahan Rekayasa Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara, diperoleh data yaitu sebagai berikut:
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Keausan Agregat Kasar Daur Ulang
Agregat Kasar A C E
50 mm 5000 ± 50
37,5 mm 5000 ± 50
19 mm 2500 ± 10
9,5 mm 2500 ± 10
4,75 mm 5000 ± 10
Berat Sebelum Pengujian (gram) 5000 5000 10000 Berat Setelah Pengujian (gram) 3864 3748 8512
Persentase Keausan (%) 22,72 25,04 14,88
(Berdasarkan SNI 03-2417-1991)
Dari hasil pengujian di atas, disimpulkan bahwa agregat kasar tersebut baik digunakan untuk bahan perkerasan karena persentase keausan rata-rata yaitu 20,8% sehingga lebih kecil dari 40%.
4.1.2 Pengujian Secara Visual
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Secara Visual
Dari hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa penggunaan agregat kasar daur ulang sebagai substitusi agregat kasar normal dari seluruh gradasi yang dipakai dalam penelitian ini dapat menghasilkan beton pervious yang memiliki permukaan bidang rata pada gradasi 4,75 mm dan 9,5 mm dan seluruh variasi tidak rapuh dan kuat. Ketika permukaannya rata, maka kerataan permukaan dapat mempermudah proses pengujian kuat tekan dan memaksimalkan hasil kuat tekan benda uji yang akan dilakukan dalam penelitian ini.
4.1.3 Pemeriksaan Ukuran
Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Dimensi Plat Beton Pervious
(Berdasarkan SNI 03-0691-1996 )
Dari data hasil pemeriksaan diatas, kondisi beton pervious menunjukkan perbedaan tebal yang disebabkan oleh cara pembuatan benda uji secara manual sehingga diperoleh benda uji berbentuk plat dengan ketebalan yang tidak seragam tetapi masih ditolerir sebesar 8%.
4.1.4 Pengujian Daya Serap
Didapat data hasil dari pengujian daya serap pada benda uji berbentuk plat yaitu sebagai berikut :
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Daya Serap Plat Beton Pervious
V3S1 17,66 2,05
Grafik 4.1 Hubungan Kecepatan Infiltrasi Air pada Beton Pervious dengan Gradasi Agregat Kasar
Dari grafik hasil pengujian kecepatan infiltrasi diatas, dapat dilihat bahwa beton pervious
bergradasi 50 mm adalah benda uji yang memiliki kecepatan infiltrasi terbesar yaitu 4,52 Inc/Hr dibandingkan dengan gradasi lain, dan beton pervious bergradasi 9,5 mm adalah benda uji paling rendah nilai kecepatan infiltrasinya dibandingkan dengan benda uji bergradasi lainnya yaitu sebesar 2,068 Inc/Hr sesuai dengan ASTM C 1701 infiltration.
4.1.5 Pengujian Kuat Tekan
Setelah dilakukan pengujian kuat tekan pada benda uji silinder, maka didapat data yaitu sebagai berikut :
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton Pervious
5 50 ulang tidak memenuhi kuat tekan pada batasan masalah di penelitian ini. Berdasarkan data di atas, beton pervious dengan menggunakan agregat kasar daur ulang.
Setelah mendapatkan hasil beban yang mampu dipikul oleh beton pervious dengan memakai agregat daur ulang, maka kita dapat menghitung besar tegangannya yaitu dapat dilihat pada tabel 4.5.
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton Pervious
V4S2 8,447 40 2,26
V4S3 8,486 50 2,83
5 50
V5S1 8,557 38 2,15
2,25
V5S2 8,631 40 2,26
V5S3 8,073 41 2,32
(Berdasarkan SNI 03-6805-2002)
Grafik 4.2 Hubungan Kuat Tekan Beton Pervious dengan Gradasi Agregat Kasar
Dari grafik di atas, dapat kita lihat bahwa beton pervious dengan substitusi agregat kasar daur ulang mampu memikul beban maksimal yaitu 104 kN dan tegangan maksimalnya adalah 5,89 MPa yaitu pada gradasi 9,5 mm, tetapi beton pervious substitusi agregat daur ulang tidak tergolong ke dalam Mutu Concrete Block untuk setiap mutu berdasarkan SNI 03-0691-1996.
4.75
9.5
19
37.5
50
3.59 5.28 2.85 2.94 2.25
0 10 20 30 40 50 60
1 2 3 4 5
No Sampel Tanggal Cor Tanggal Uji Umur (Hari) Gaya Tekan (KN) Kuat Tekan (Mpa) 1 N1 21-May-16 18-Jun-16 28 378 21.40 2 N2 21-May-16 18-Jun-16 28 340 19.25 3 N3 21-May-16 18-Jun-16 28 362 20.50 20.38 Rata - rata
4.2 Hasil Keseluruhan Pengujian
Dari seluruh pengujian yang dilakukan, didapat data-data sebagai berikut :
a. Dari hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa penggunaan agregat daur ulang sebagai pengganti dari agregat kasar pada beton pervious dari beberapa variasi menghasilkan permukaan bidang yang berongga dan solid.
b. Dari hasil pemeriksaan ukuran agregat daur ulang yang akan digunakan dalam pembuatan beton pervious, maka agregat daur ulang dapat diklasifikasikan menjadi beberapa gradasi sehingga sesuai dengan kebutuhan agregat kasar dalam pembuatan beton pervious.
c. Hasil pengujian kuat tekan beton pervious menunjukkan bahwa bahwa beton pervious
dengan substitusi agregat daur ulang mampu memikul beban maksimal yaitu 104 kN dan tegangan maksimalnya adalah 5,89 MPa yaitu pada gradasi 9,5 mm, dan memiliki kuat tekan minimal pada gradasi 50 mm sebesar 2,15 MPa, dan beton pervious
substitusi agregat daur ulang tidak tergolong ke dalam Mutu Concrete Block untuk setiap mutu berdasarkan SNI 03-0691-1996.
d. Jika dibandingkan dengan beton pervious pada umumnya, maka beton pervious
dengan menggunakan agregat kasar daur ulang hanya memiliki kuat tekan sebesar 28% dari kuat tekan beton pervious pada umumnya. Adapun tabel kuat tekan silinder beton pervious hasil pengujian dari Laporan Tugas Akhir Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara pada tanggal 18 Juni 2016 yaitu sebagai berikut:
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton Pervious Umum
e. Dari tabel hasil pengujian kecepatan infiltrasi air, didapat bahwa beton pervious
bergradasi 50 mm adalah benda uji yang memiliki kecepatan infiltrasi terbesar dibandingkan gradasi lain yaitu sebesar 4,52 inc/hr, dan beton pervious bergradasi 9,5 mm adalah benda uji paling rendah nilai kecepatan infiltrasinya dibandingkan dengan benda uji bergradasi lainnya yaitu sebesar 2,068 inc/hr berdasarkan pada ASTM C 1701 infiltration.
Grafik 4.3. Hubungan antara Kecepatan Infiltrasi Plat Beton Pervious, Kuat Tekan Silinder Beton Pervious sesuai Diameter Agregatnya
4.75
9.5
19
37.5
50
2.31 3.59 2.07 2.5 2.43 4.52
5.28
2.85 2.94 2.25
0 10 20 30 40 50 60
1 2 3 4 5
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan hasil pembahasan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut :
a. Berdasarkan SNI 03-2417-1991, agregat kasar daur ulang memiliki persentase keausan rata-rata sebesar 20,88% dan untuk pengujian visual dan ukuran pada beton pervious
sudah sesuai dengan SNI 03-0691-1996 sehingga dapat dilakukan pengujian.
b. Kuat tekan terbesar adalah pada beton pervious dengan agregat daur ulang bergradasi 9,5 mm yaitu sebesar 5,89 MPa, sedangkan kuat tekan terkecil pada gradasi 50 mm yaitu sebesar 2,15 MPa dan hanya memiliki kuat tekan sebesar 28% dari kuat tekan beton pervious pada umumnya, sehingga beton pervious dengan menggunakan agregat daur ulang tanpa pasir tidak memenuhi standar mutu paving block
berdasarkan SNI 03-0691-1996.
c. Kecepatan infiltrasi tercepat adalah pada gradasi 50 mm yaitu 4,52 inc/hr dan terlambat pada gradasi 9,5 mm yaitu sebesar 2,068 inc/hr.
5.2 Saran
Berdasarkan kesimpulan dan pembahasan sebelumnya, maka disarankan sebagai beriku:
b. Ada banyak keterbatasan pada penelitian ini, sehingga untuk penelitian selanjutnya diharapkan untuk melakukan hal-hal sebagai berikut:
1. Menggunakan mesin khusus untuk memecah limbah-limbah beton menjadi agregat-agregat kasar yang digolongkan ke dalam gradasi-gradasi agregat kasar.
2. Mutu beton pervious sangat tergantung pada penyeleksian material, termasuk kuat tekan limbah-limbah beton yang digunakan.
