ANALISIS KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BELAH BETON
DENGAN BAHAN TAMBAH SERBUK ARANG BRIKET
DAN BESTMITTEL
Naskah Publikasi
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil
Helmi Tri Haryanto NIM : D 100 080 070
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
ANALISIS KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BELAH BETON
DENGAN BAHAN TAMBAH SERBUK ARANG BRIKET
DAN BESTMITTEL
Abstrak :Seiring dengan kemajuan jaman, teknologi di bidang konstruksi bangunan juga mengalami perkembangan pesat, termasuk teknologi beton, hampir pada setiap aspek kehidupan manusia selalu terkait dengan beton. Pemakaian bahan tambah sudah banyak dilakukan dalam proses campuran beton. Berdasar hal tersebut, maka penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan kuat tekan dan kuat tarik belah optimal beton dengan bahan tambah serbuk arang briket dan bestmittel dengan nilai fas 0,35 pada umur 28 hari. Pada penelitian ini menggunakan persentase variasi serbuk arang briket 0%, 12,5%, 15%, 17,5%, 20%, 22,5% dan bestmittel 0,6% dari berat semen. Tinjauan analisis penelitian ini adalah kuat tekan dan kuat tarik belah, dengan benda uji silinder beton berdiameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Metode perencanaan campuran beton menggunakan metode American Concrete Institute. Setelah dilakukan pengujian dan penelitian, maka didapat hasil bahwa pemakaian serbuk arang briket mengakibatkan berkurangnya workability, sedangkan penambahan Bestmittel memperbaiki workability beton yang sudah ditambah serbuk arang briket. Penambahan Bestmittel menyebabkan berat jenis beton bertambah, sedangkan penambahan serbuk arang briket menyebabkan berat jenis beton semakin berkurang. Kuat tekan optimal beton terdapat pada variasi serbuk arang briket 15% dan Bestmittel 0,6%, yaitu sebesar 40,80 MPa atau meningkat 50,84% dari beton normal. Kuat tarik belah optimal beton terdapat pada variasi serbuk arang briket 0% dan Bestmittel 0,6%, yaitu sebesar 2,90 MPa atau meningkat 8,47% dari beton normal. Pengaruh penambahan serbuk arang briket adalah menurunkan kuat tarik belah beton, tetapi dapat meningkatkan kuat tekan beton.
PENDAHULUAN
Era teknologi sekarang ini hampir pada setiap aspek kehidupan manusia selalu terkait dengan beton. Beton berkualitas baik sangat mendukung struktur bangunan teknik sipil, karena penggunaan beton berkualitas baik dapat menghasilkan bangunan yang lebih kokoh dan dari segi keamanan struktur lebih menjamin untuk keselamatan. Maka dari itu dilakukan penambahan zat kimia (chemical admixture) dan mineral (additive) bertujuan untuk mengubah satu atau lebih sifat-sifat beton baik dalam keadaan segar maupun setelah beton mengeras.
Penelitian ini dipandang perlu karena melihat sekarang ini pemakaian bahan tambah di Indonesia sudah banyak dilakukan dalam proses campuran beton. Besarnya penggunaan bahan tambah menurut data teknis dari batas dosis yang telah ditentukan akan dicari peningkatan kekuatan beton dalam variasi yang berbeda antara beton normal dengan beton yang memakai bahan tambah. Penggunaan serbuk arang briket pada beton akan mempengarui kekuatan beton yang disebabkan kandungan silika serta mempengaruhi fungsi air untuk agregat dan semen. Rasio air semen yang rendah akibat penambahan serbuk arang briket dalam pembuatan beton menyebabkan beton sulit dikerjakan dan tidak lecak. Penambahan bestmittel dapat memperbaiki workability. Berdasarkan pertimbangan di atas, maka diambil rumusan masalah berapakah kuat tekan dan kuat tarik belah optimal beton dengan bahan tambah serbuk arang briket dan bestmittel dengan nilai fas 0,35.
Untuk menghindari adanya perluasan pembahasan, maka dipakai batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Perancangan campuran adukan beton dengan American Concrete Institute. 3. Kuat tekan rencana beton adalah f’c = 25 MPa.
4. Ketentuan bahan penelitian yang digunakan, antara lain :
a. Semen yang digunakan adalah semen Portland jenis I dengan merk Tiga Roda Indocement.
c. Agregat halus (pasir) berasal dari Merapi.
d. Air yang digunakan dari Laboratorium Bahan Bangunan, Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
e. Serbuk arang briket yang digunakan berasal dari PT. Tyfountex Indonesia. f. Serbuk arang briket yang digunakan lolos saringan No. 200.
g. Bestmittel diproduksi oleh PT. Multi Eraguna Usaha Indonesia.
h. Presentase serbuk arang briket : 0%, 12,5%, 15%, 17,5%, 20%, 22,5% dari berat semen yang digunakan.
i. Benda uji berupa silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. j. Tiap variasi serbuk arang briket dibuat 10 benda uji, 5 benda uji untuk uji
kuat tekan dan 5 benda uji untuk uji kuat tarik belah.
k. Pemakaian bestmittel 0,6% dari berat semen pada beton normal sesuai dosis dari perusahaan produsen pembuat bahan tersebut.
l. Nilai faktor air semen 0,35.
m.Benda uji beton normal tanpa bestmittel dan serbuk arang briket dibuat 5 benda uji.
n. Tinjauan analisis penelitian adalah kuat tekan dan kuat tarik belah beton. o. Umur beton yang diuji adalah 28 hari.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kuat tekan dan kuat tarik belah optimal beton dengan variasi serbuk arang briket dan bestmittel dengan nilai fas 0,35 pada umur 28 hari.
TINJAUAN PUSTAKA
sebagai pelayanan yang handal dengan memenuhi kriteria ekonomi (Mulyono, 2004).
Beton banyak dipakai secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan-bahan tersebut diperoleh dengan cara mencampurkan semen portland, air, dan agregat (dan kadang-kadang bahan tambah, yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia tambahan, serat, sampai bahan buangan non-kimia) pada perbandingan tertentu. Perencanaan campuran beton (mix design) dimaksudkan untuk mendapatkan beton yang sebaik-baiknya, baik dalam segi kuat tekan tinggi, kemudahan pengerjaan, tahan lama, murah dan tahan aus (Tjokrodimuljo, 1996). Bestmittel merupakan bahan tambah kimia yang termasuk dalam tipe E “Water Reducing and Accelerating Admixtures”. Water Reducing and Accelerating Admixtures
sebagai bahan campuran tambahan untuk mengurangi pemakaian air pencampur dan untuk mempercepat waktu ikat beton. Serbuk arang briket didefinisikan sebagai butiran halus hasil residu pembakaran batu bara atau bubuk batu bara. Dengan kehadiran air dan ukuran partikelnya yang halus, oksida silika yang dikandung oleh serbuk arang briket akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan mengikat
METODE PENELITIAN
Pada penelitian ini digunakan metode eksperimental laboratorium yaitu dengan melakukan berbagai macam pengujian sehubungan dengan data-data yang direncanakan. Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Obyek dari penelitian ini adalah beton dengan kuat tekan dan kuat tarik belah optimal yang menggunakan bahan tambah serbuk arang briket dan Bestmittel dengan nilai fas 0,35. Pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah dilakukan pada umur 28 hari. Langkah-langkah penelitian sebagai berikut : 1. Tahap I
Pemeriksaan ini meliputi pemeriksaan zat organik dalam pasir, pemeriksaan kadar lumpur pada pasir dan batu pecah, pemeriksaan specific gravity dan absorbtion pasir dan batu pecah, pengujian SSD pasir, pengujian gradasi batu pecah, pemeriksaan berat satuan volume, pemeriksaan kadar keausan batu pecah.
2. Tahap II
Tahap ini merupakan tahap perencanaan campuran beton, pembuatan benda uji dan perawatan beton. Perbandingan jumlah proporsi bahan campuran beton dihitung dengan menggunakan Metode American Concrete Institute.
3. Tahap III
Dilakukan pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah beton benda uji yang dilakukan setelah beton berumur 28 hari.
4. Tahap IV
Dari hasil pengujian yang dilakukan pada tahap III dilakukan analisis data. Analisis data merupakan pembahasan hasil penelitian, kemudian dari langkah tersebut dapat diambil kesimpulan penelitian.
HASIL PENELITIAN
Setelah dilakukan keseluruhan tahapan penelitian, maka didapat hasil penelitian sebagai berikut :
1. Hasil pengujian slump
Tabel 1. Hasil pengujian nilai slump
fas Serbuk arang briket (%)
Bestmittel (%)
Nilai slump (mm)
0,35
0 0 -
0 0,6 23
12,5 0,6 20
15 0,6 15
17,5 0,6 13
20 0,6 11
22,5 0,6 8
sudah ditentukan terlebih dahulu sehingga penggunaan air cenderung lebih sedikit. Terlihat pada beton normal tidak ada penurunan, ini menandakan nilai slump pada beton normal adalah 0. Pada variasi dengan penambahan bahan kimia Bestmittel terjadi penurunan sebesar 2,3 cm. Selanjutnya untuk penambahan bahan additiive serbuk arang briket mengalami penurunan, hal ini disebabkan air yang awalnya sebagai pelumas dengan adanya serbuk arang briket akan menyerap sebagian air sehingga dalam variasi penambahan serbuk arang briket akan berakibat pada semakin turunnya nilai slump.
2. Hasil pengujian berat jenis
Tabel 2. Hasil pengujian berat jenis beton dengan fas 0,35 fas Serbuk arang
briket (%)
Bestmittel (%)
Berat (gr)
Berat jenis (gr/cm3)
Berat jenis rata-rata
0,35
0 0
11.860 2,24
2,218 11.110 2,10
12.020 2,27 11.980 2,26 11.820 2,23
0 0,6
12.820 2,42
2,313 11.790 2,22
11.830 2,23 12.390 2,34 12.470 2,35
12,5 0,6
11.640 2,20
2,270 12.080 2,28
12.370 2,33 11.780 2,22 12.290 2,32
15 0,6
11.460 2,16
2,254 12.130 2,29
12.310 2,32 12.200 2,30 11.640 2,20
17,5 0,6
11.540 2,18
2,244 12.220 2,31
Tabel 2 (lanjutan) fas Serbuk arang
briket (%)
Bestmittel (%)
Berat (gr)
Berat jenis (gr/cm3)
Berat jenis rata-rata
0,35
20 0,6
11.610 2,19
2,234 12.020 2,27
11.570 2,18 11.870 2,24 12.140 2,29
22,5 0,6
12.180 2,30
2,228 11.490 2,17
11.870 2,24 11.510 2,17 12.000 2,26
Berdasarkan dari hasil perhitungan berat jenis benda uji pada Tabel 2, dapat diambil kesimpulan, bahwa berat jenis beton terbesar pada variasi serbuk arang briket 0% dan bestmittel 0,6% hal ini dikarenakan dengan penambahan bestmittel menyebabkan beton menjadi lebih lecak sehingga bisa lebih padat. Dengan penambahan serbuk arang briket menyebabkan berat jenis beton semakin berkurang, dapat dilihat dengan makin besarnya persentase penambahan serbuk arang briket, maka berat jenis beton semakin berkurang.
3. Hasil pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah beton
Tabel 3. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan fas 0,35 umur 28 hari
Serbuk arang
briket (%)
Bestmittel (%) diameter benda uji (cm) Luas permukaan benda uji (cm2)
Tekanan maksimum
(kg)
Kuat tekan maksimum (kg/cm2)
Kuat tekan maksimum (MPa) Kuat tekan maksimum rata-rata (MPa)
0 0 15 176,72
38.500 217,87 21,79
27,05 43.500 246,16 24,62
49.000 277,28 27,73
55.000 311,24 31,12
53.000 299,92 29,99
0 0,6 15 176,72
55.000 311,24 31,12
30,56 67.000 379,14 37,91
49.000 277,28 27,73
52.000 294,26 29,43
Tabel 3 (lanjutan)
Serbuk arang
briket (%)
Bestmittel (%) diameter benda uji (cm) Luas permukaan benda uji (cm2)
Tekanan maksimum
(kg)
Kuat tekan maksimum (kg/cm2)
Kuat tekan maksimum (MPa) Kuat tekan maksimum rata-rata (MPa)
12,5 0,6 15 176,72
66.000 373,48 37,35
37,35 60.000 339,53 33,95
71.000 401,78 40,18
54.000 305,58 30,56
79.000 447,05 44,71
15 0,6 15 176,72
69.000 390,46 39,05
40,80 80.000 452,71 45,27
70.500 398,95 39,90
63.000 356,51 35,65
78.000 441,39 44,14
17,5 0,6 15 176,72
66.500 376,31 37,63
36,84 67.000 379,14 37,91
63.000 356,51 35,65
59.000 333,87 33,39
70.000 396,12 39,61
20 0,6 15 176,72
60.000 339,53 33,95
33,10 48.500 274,45 27,45
53.000 299,92 29,99
65.000 367,83 36,78
66.000 373,48 37,35
22,5 0,6 15 176,72
63.500 359,34 35,93
30,33 45.000 254,65 25,47
57.000 322,55 32,25
46.000 260,31 26,03
15 20 25 30 35 40 45
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25
Kua t teka n be ton (MP a)
%serbuk arangbriket & 0,6% bestmittel
Gambar 2. Hubungan kuat tekan beton dengan persentase serbuk arang briket dan 0,6% bestmittel pada fas 0,35 umur 28 hari
Berdasarkan Tabel 3 dan Gambar 2, hasil pengujian kuat tekan silinder beton pada beton normal menghasilkan kuat tekan sebesar 27,05 MPa. Penambahan serbuk arang briket dan bestmittel rata-rata mengakibatkan kekuatan beton meningkat, peningkatan maksimal tercapai pada variasi penambahan serbuk arang briket 15% dan bestmittel 0,6% sebesar 40,80 MPa, dan setelah variasi serbuk arang briket 15% kekuatan beton cenderung mengalami penurunan. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa kuat tekan optimal beton terdapat pada variasi serbuk arang briket 15% dan bestmittel 0,6%, penambahan serbuk arang briket melebihi 15% dari berat semen akan menyebabkan penurunan kuat tekan beton dari kuat tekan optimal.
Tabel 4. Hasil pengujian kuat tarik belah beton dengan fas 0,35 umur 28 hari
Serbuk arang
briket (%)
Bestmittel (%) diameter benda uji (cm) Panjang benda uji (cm) Tekanan maksimum (kg) Kuat tarik maksimum (kg/cm2)
Kuat tarik maksimum (MPa) Kuat tarik maksimum rata-rata (MPa)
0 0 15 30
16.500 23,34 2,33
2,67
22.000 31,12 3,11
19.500 27,59 2,76
19.000 26,88 2,69
Tabel V.8 (lanjutan)
Serbuk arang
briket (%)
Bestmittel (%) diameter benda uji (cm) Panjang benda uji (cm) Tekanan maksimum (kg) Kuat tarik maksimum (kg/cm2)
Kuat tarik maksimum (MPa) Kuat tarik maksimum rata-rata (MPa)
0 0,6 15 30
21.000 29,71 2,97
2,90
19.000 26,88 2,69
19.500 27,59 2,76
20.500 29,00 2,90
22.500 31,83 3,18
12,5 0,6 15 30
19.500 27,59 2,76
2,66
18.500 26,17 2,62
20.000 28,29 2,83
19.800 28,01 2,80
16.300 23,06 2,31
15 0,6 15 30
17.500 24,76 2,48
2,60
18.500 26,17 2,62
18.500 26,17 2,62
18.000 25,47 2,55
19.500 27,59 2,76
17,5 0,6 15 30
17.500 24,76 2,48
2,55
19.500 27,59 2,76
17.500 24,76 2,48
19.000 26,88 2,69
16.500 23,34 2,33
20 0,6 15 30
19.000 26,88 2,69
2,48
17.000 24,05 2,41
17.000 24,05 2,41
18.000 25,47 2,55
16.500 23,34 2,33
22,5 0,6 15 30
15.000 21,22 2,12
2,28
17.500 24,76 2,48
17.000 24,05 2,41
13.000 18,39 1,84
1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25
Kua
t
tar
ik
be
lah be
ton (MP
a)
%serbuk arang briket & 0,6% bestmittel
Gambar 3. Hubungan kuat tarik belah beton dengan persentase serbuk arang briket dan 0,6% bestmittel pada fas 0,35 umur 28 hari
KESIMPULAN DAN SARAN A.Kesimpulan :
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Kuat tekan optimal beton terdapat pada variasi serbuk arang briket 15% dan Bestmittel 0,6%, yaitu sebesar 40,80 MPa.
2. Kuat tarik belah optimal beton terdapat pada variasi serbuk arang briket 0% dan Bestmittel 0,6%, yaitu sebesar 2,90 MPa dan penambahan serbuk arang briket dengan variasi 12,5%-22,5% mengakibatkan penurunan kuat tarik belah beton.
3. Ditinjau dari beton normal, beton dengan penambahan serbuk arang briket 15% dan Bestmittel 0,6% pada fas 0,35 umur beton 28 hari mengalami peningkatan kuat tekan sebesar 50,84% dan peningkatan kuat tarik belah pada penambahan serbuk arang briket 0%dan Bestmittel 0,6% sebesar 8,47%.
4. Penambahan serbuk arang briket mengakibatkan berkurangnya workability, sedangkan penambahan Bestmittel memperbaiki workability beton yang sudah ditambah serbuk arang briket.
B.Saran :
Untuk mendapatkan kuat tekan dan kuat tarik optimal dengan adanya penambahan serbuk arang briket dan Bestmittel, hal yang perlu diperhatikan antara lain :
1. Pemakaian bahan dasar beton harus memiliki kualitas yang baik. 2. Pemakaian arang briket jangan sampai tercampur oleh material lain.
3. Pada pembuatan benda uji, permukaan sebaiknya dibuat serata mungkin sehingga pada saat pengujian tidak mempengaruhi hasil pengujian.
DAFTAR PUSTAKA
ASTM. 1996. Concrete and Aggregates. Vol. 04.02. Easton, MID. USA.
Elra. 2005. Pemakaian Variasi Bahan Tambah Gula Murni dan Abu Arang Briket Pada Campuran Beton Mutu Tinggi. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Kuncoro, A.B. Tinjauan Kuat Tekan Beton Non Pasir Dengan Variasi Merk Semen. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Mulyono, T. 2004. Teknologi Beton. Penerbit ANDI, Yogyakarta.
Murdock, L.J., Brook, K.M., Hindarko, S. 1986. Bahan dan Praktek Beton. Penerbit Erlangga, Jakarta.
Nugroho, R. 2006. Kapasitas Tekan dan Tarik Beton Dengan Bahan Tambah Filler Abu Ampas Tebu dan Abu Arang Briket Dengan Fas 0.45. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Rahayu, T. 2004. Karakteristik Air Sumur Dangkal Di Wilayah Kartasura dan
Upaya Penjernihannya. Penelitian Sains dan Teknologi, Vol. 5 : 104-124. Sriyadi, E. 2010. Analisis Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Belah Beton Dengan
Bahan Tambah Abu Sekam Padi Dan Bestmittel. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Tjokrodimuljo, K. 1996. Teknologi Beton. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
BIBLIOGRAFI
Departemen Pekerjaan Umum. 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia. Departemen Pekerjaan Umum, Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum. 1989. Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A. Yayasan LPMB, Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum. 1990. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.
