60
ANALISIS POROSITAS DAN PENYERAPAN AIR LAUT PADA
BETON DENGAN MENGGUNAKAN ABU AMPAS TEBU
SEBAGAI SUBSTITUSI PARSIAL SEMEN
Oleh :
Nurhasanah
105811108916
JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2020
ABSTRAK
Struktur beton yang berada di daerah pantai sangat rawan mengalami kerusakan ataupun degradasi kekuatan, jumlah pori dalam beton sangat mempengaruhi tingkat penyerapan air pada beton dengan penggunaan abu ampas tebu (AAT) sebagai salah satu solusi yang dapat dipertimbangkan untuk mengurangi porositas dan penyerapan air pada beton. Penelitian dilakukan dilaboratorium dengan pariasi campuran abu amapas tebu (AAT): 0%, 8%, 12% dan 16% terhadap semen dengan menggunakan air laut sebagai air rendaman yang bertujuan untuk mengetahui nilai porositas dan penyerapan beton pada 7, 14, 21 dan 28 hari umur beton. Berdasarkan hasil penelitian didapatkan variasi campuran optimal untuk memperkecil angka pori dan menurunkan nilai penyerapan terjadi pada campuran abu ampas tebu 12% dari jumlah semen dengan nilai angka pori terkecil sebesar 14,29% dan niali penyerapan air terendah sebesar 7,15%.
ABSTRACT
Concrete structures in coastal areas are very prone to damage or strength degradation, the number of pores in concrete greatly affects the water absorption rate in concrete with the use of bagasse ash (AAT) as a solution that can be considered to reduce porosity and water absorption in concrete. The research was carried out in a laboratory with a mixture of sugarcane powdery ash mixture (AAT): 0%, 8%, 12% and 16% of cement using sea water as soaking water which aims to determine the porosity and absorption values of concrete at 7, 14, 21 and 28. days of concrete life. Based on the research results, it was found that the optimal mixture variation to reduce the pore number and reduce the absorption value occurred in a mixture of bagasse ash 12% of the total cement with the smallest pore value of 14.29% and the lowest water absorption value of 7.15%.
KATA PENGANTAR
Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena rahmat dan hidayah-Nyalah sehingga dapat menyusun laporan tugas akhir ini, dan dapat penulis selesaikan dengan baik.
Proposal tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan akademik yang harus ditempuh dalam rangka menyelesaikan program studi pada Jurusan Sipil Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun judul tugas akhir kami adalah “ANALISIS POROSITAS DAN PENYERAPAN AIR
LAUT PADA BETON DENGAN MENGGUNAKAN ABU AMPAS TEBU SEBAGAI SUBSTITUSI PARSIAL SEMEN”.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa didalam penulisan proposal tugas akhir ini masih terdapat kekurangan – kekurangan, hal ini disebabkan karena penulis sebagai manusia biasa tidak lepas dari kesalahan dan kukurangan baik itu ditinjau dari segi teknis penulisan maupun dari perhitungan – perhitrungan. Oleh karena itu, penulis menerima dengan sangat ikhlas dengan senang hati segala koreksi serta perbaikan guna penyempurnaan tulisan ini agar kelak dapat bermanfaat.
Proposal tugas akhir ini dapat terwujut berkat adanya bantuan, arahan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala ketulusan dan kerendahan hari, kami mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang setinggi – tingginya kepada:
1. Ayah dan mama tercinta, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar– besarnya atas waktu, segala perhatian, nasehat penyemangat, nasehat
penenang hati do’a yang tak henti dilangitkan serta pengorbanannya terutama dalam bentuk materi untuk menyelesaikan kuliah kami.
2. Bapak Ir. Hamzah Ali Imran, S.T., M.T. IPM. sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Bapak Ir. Andi Makbul Syamsul, S.T., M.T., IPM. sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
4. Ibu Dr, Ir. Hj. Fenti Daud S, MT. selaku Pembimbing I dan Bapak Fauzan Hamdi, ST.,MT.,IPM. selaku Pembimbing II, yang banyak meluangkan waktu dalam membimbing penulis.
5. Bapak dan Ibu dosen serta para staf pegawai di Fakultas Teknik atas segala waktunya telah mendidik dan melayani penulis selama mengikuti proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.
6. Ibu Fausiah Latif, ST., MT. sebagai sosok seorang kakak, dosen dan orang terdekat yang membantu selama proses pengurusan dan penyusunan skripsi ini.
7. Alm. Nur Khairat selaku kakak dari penulis karna tanggung jawab yang beliau turunkan memacu penulis untuk semakin giat dalam menyelesaikan penelitian ini salam rindu, Al-FAtihah.
8. Nur Thayyibah selaku adik dari penulis yang membuat penulis termotivasi untuk menyelesaikan penelitian sebaik-baiknya, peluk sayang.
9. Saudara – saudaraku serta rekan – rekan mahasiswa Fakultas Teknik terkhusus angkatan PROYEKSI 2016 yang dengan persaudaraannya banyak membantu dalam menyelesaikan proposal tugas akhir ini.
10. Muhammad Zulkarnain Akib dan Evi Arjuniar selaku keluarga yang selalu mendukung dan membantu penulis dalam perjalanan menyelesaikan S1 ini. 11. Mirna Safitri, ST. dan Muhaemina, ST. selaku teman seperjuangan dalam
pengurusan tugas akhir.
12. Ainun Jariyah, Tiya Hardianti, Dwi Putri Sari dan Firna Sofianti Aziz selaku teman dekat yang selalu menghibur, menyemangati, meberi dukungan dan masukan-masukan selama pertemanan yang semonga until Jannah.
Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang berlipat ganda disisi Allah SWT dan laporan tugas akhir yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis, rekan – rekan, masyarakat serta bangsa dan Negara. Amin.
“Billahi Fii Sabill Haq Fastabiqul Khaerat”.
Makassar, ... ... 2020
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... Error! Bookmark not defined.i
DAFTAR GAMBAR ... xix
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR PERSAMAAN ... xiiii
DAFTAR NOTASI SINGKATAN ... xivi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar belakang ... 1
B. Rumusan masalah ... 4
C. Tujuan penelitian ... 4
D. Manfaat penelitian ... 4
E. Batasan masalah ... 5
F. Sistematika penulisan ... 6
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 8
A. Pengertian beton ... 8
B. Bahan dasar beton ... 8
1. Semen ... 9
2. Agregat ... 10
3. Air ... 11
C. Bahan tambah (admixture) ... 12
E. Abu ampas tebu ... 14
F. Kuat tekan beton... 18
G. Porositas beton ... 19
H. Penyerapan air beton ... 21
I. Air laut ... 23
1. Kandungan air laut ... 24
2. Kristalisasi air laut ... 26
BAB III METODE PENELITIAN ... 38
A. Pendekatan dan jenis penelitian ... 38
B. Waktu dan lokasi penelitian ... 38
C. Tahapan penelitian ... 39
1. Identifikasi masalah ... 39
2. Tinjauan pustaka ... 39
3. Persiapan alat dan bahan ... 39
4. Perencanaan campuran beton ... 41
5. Pembuatan benda uji ... 45
6. Perawatan beton (curing) ... 46
7. Pengujian porositas dan penyerapan air pada beton ... 46
8. Jumlah benda uji ... 47
9. Pengumpulan data hasil pengujian ... 47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 50
A. Deskripsi data hasil penelitian ... 50
1. Uji karakteristik bahan ... 50
2. Proporsi campuran benda uji ... 52
B. Hasil uji kuat tekan ... 52
D. Analisis nilai persentase penyerapan air pada beton (absorbsi) ... 56
E. Hubungan porositas dan penyerapan beton subtitusi abu ampas
tebu (AAT) yang direndam air laut ... 59
BAB V PENUTUP ... 60
A. Kesimpulan ... 60
B. Saran ... 60
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Peta indonesia ... 1
Gambar 2.Contoh pembangunan daerah pesisir ... 2
Gambar 3.Grafik klasifikasi agregat berdasarkan sumber material ... 11
Gambar 4. Grafik penyerapan Adi Wiyono, Adjib Kerjanto, Galih Damar
Pandalu ... 18
Gambar 5. Grafik regresi kuat tekan Adi Wiyono, Adjib Kerjanto, Galih
Damar Pandalu ... 19
Gambar 6. Grafik hubungan waktu perawatan dengan nilai penyerapan
pada beton dengan bahan tambah ... 23
Gambar 7. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ... 42
Gambar 8. Grafik hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen ... 44
Gambar 9. Perkiraan berat isi beton basah yang telah selesai didapatkan . 45
Gambar 10. Bagan alir penelitian ... 50
Gambar 11. Grafik hasil peningkatan persentase porositas beton ... 54
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Kandungan kimia abu ampas tebu ... 16
Tabel 2. Unsur unsur dalam air laut ... 25
Tabel 3. Matriks penelitian terdahulu ... 28
Tabel 4. Jenis agregat ... 43
Tabel 5. Hasil pengujian porositas dan penyerapan air pada beton ... 49
Tabel 6. Rekapitulasi hasil pengamatan agregat halus (pasir) ... 52
Tabel 7. Rekapitulasi hasil pengamatan agregat kasar (kerikil) ... 52
Tabel 8. Proporsi campuran ... 53
Tabel 9. Hasil uji kuat tekan beton ... 54
Tabel 10. Nilai porositas beton yang direndam air laut ... 56
Tabel 11. Nilai porositas beton normal yang direndam air tawar ... 55
Tabel 12. Nilai penyerapan air beton yang direndam air laut ... 57
Tabel 13. Nilai penyerapan air beton normal yang direndam air tawar ... 58
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 1: Persamaan menghitung kuat tekan ... 19
Persamaan 2: Persamaan menghitung nilai porositas ... 21
Persamaan 3: Persamaan menghitung presentasi penyerapan air pada beton ... 22
Persamaan 4: Persamaan menentukan nilai kadar air ... 43
Persamaan 5: Persamaan menentukan kadar air semen ... 43
Persamaan 6: Persamaan berat jenis agregat gabungan ... 44
Persamaan 7: Persamaan menghitung berat total agregat ... 44
Persamaan 8: Persamaan koreksi berat lapangan pasir ... 45
Persamaan 9: Persamaan koreksi berat lapangan kerikil ... 45
DAFTAR NOTASI SINGKATAN
fc’ = Kekuatan tekan (kg/cm2)
A = Luas permukaan benda uji (cm2)
P = Beban tekan (kg)
Ww = Berat sampel dalam air, W water (gram)
Ws = Berat sampel kondisi SSD, W saturation (gram)
Wd = Berat sampel kering oven, W dry (gram)
R = Nilai absorpsi atau serapan air pada beton (%)
W = Kadar air (kg/m3)
Ah = Agregat halus
Ak = Agregat kasar
a = Persentase agregat halus
b = Persentase agregat kasar
FAS = Faktor air semen
BB = Berat beton
KAB = Kadar air bebas
JS = Kadar air semen
BSSDp = Berat pasir kondisi SSD
BSSDk = Berat kerikil kondisi SSD
BLp = Berat lapangan pasir
Rp = Absorbsi pasir
Wp = Kadar air pasir
Rk = Absorbsi kerikil
Wk = Kadar air kerikil
60
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Luas wilayah Indonesia yaitu 1.916.862,20 km2. Secara astronomi Indonesia terletak antara 60 04’ 30” Lintang Utara dan 110 00’ 36” Lintang Selatan dan antara 940 58’ 21” Bujur Timur - 1410 01’ 10” Bujur Timur. Indonesia adalah negara di Asia Tenggara yang dilalui oleh garis
khatulistiwa. Secara geografis Indonesia memiliki posisi yang strategis
yang terletak di antara dua benua, Asia dan Australia serta diapit oleh dua
Samudera, Hindia dan Pasifik. Jika dibentangkan dari Samudera Hindia
hingga Samudera Pasifik, wilayah Indonesia berada di sepanjang 3.977 mil
di antara kedua samudera tersebut. (Informasi Statistik Pekerjaan Umum &
Perumahan Rakyat:2018)
Gambar 1. Peta Indonesia
Indonesia memiliki sekitar 17.500 pulau, bergaris pantai sepanjang
81.000 km dan sekitar 62% luas wilayah Indonesia adalah laut dan perairan.
Maka infrastruktur Indonesia akan bergerak pada daerah pesisir
pantai dikarenakan semakin berkurangnya lahan pembangunan yang
tersedia sehingga pesisir pantai dianggap menjadi sumber daya lahan
potensial baik dalam sektor infrastruktur maupun dari segi ekonomi sebagai
sarana pengembangan ekonomi lokal dengan menjadikan daerah pesisir
pantai menjadi objek wisata dengan adanya pembangunan reklamasi pantai
dan bangunan pantai lainnya yang mana berhubungan langsung dengan air
laut yang memiliki kandungan klorida yang tinggi sehingga munculnya
tantangan pembangunan dan pemeliharaan struktur beton di lingkungan air
laut.
Gambar 2. Contoh pembangunan daerah pesisir di kota makassar provinsi sulawesi
selatan
Sehingga dengan meningkatnya pembangunan di daerah pesisir
pantai maka diperlukannya struktur beton yang sesuai. Umumnya struktur
beton yang berada di daerah pantai sangat rawan mengalami kerusakan
mempengaruhi tingkat penyerapan air pada beton, semakin banyak pori
maka semakin tinggi tingkat penyerapan air pada beton tersebut begitu pula
sebaliknya. Selain reaksi kimia, kristalisasi garam dalam rongga beton
dapat mengakibatkan kehancuran akibat tekanan kristalisasi tadi, karena
kristalisasi terjadi pada titik penguapan air, bentuk serangan terjadi di dalam
beton diatas permukaan air. Garam masuk ke dalam beton dengan aksi
kapiler, jadi serangan terjadi hanya jika air dapat terserap dalam beton
(Antoni dan Nugraha, P., 2007).
Jumlah abu ampas tebu hasil pengolahan limbah ampas tebu di
Indonesia dapat mencapai 10,2 juta ton per tahun, dari hasil pengujian oleh
Balai Riset dan Standarisasi Industri Manado diperoleh kandungan silikat
abu ampas tebu sebesar 68,5% sehingga memiliki sifat pozzolan. Menurut
standar ASTM C 150-07 (2007), pozzolan ialah bahan yang mempunyai
silika atau silika alumina yang memiliki sedikit atau tidak ada sifat semen
tetapi apabila dalam bentuk butiran yang halus dan dengan kehadiran
kelembapan, bahan ini dapat bereaksi secara kimia dengan kalsium
hidroksida pada suhu biasa untuk membentuk senyawa bersifat semen,
dengan ukuran butiran yang halus dan kandungan silikat yang tinggi maka
limbah ampas tebu dapat dimanfaatkan sebagai zat tambahan pada beton.
Penggunaan abu ampas tebu sebagai salah satu solusi yang dapat
dipertimbangkan untuk mengurangi porositas dan penyerapan air pada
B. Rumusan masalah
Berdasarkan latar belakang penelitian tersebut, dapat dirumuskan
masalah pada penelitian ini:
1. Berapa besar persentase porositas pada beton dengan penambahan abu
ampas tebu dengan perendaman air laut
2. Berapa besar persentase penyerapan air laut pada beton dengan
penambahan abu ampas tebu
C. Tujuan penelitian
Berdasarkan rumusan masalah sebagaimana yang diuraikan di atas,
maka tujuan penelitian sebagai berikut:
1. Menganalisis besar persentase porositas pada beton abu ampas tebu
dengan perendaman menggunakan air laut terhadap umur beton.
2. Menganalisis besar persentase penyerapan air laut pada beton abu ampas
tebu terhadap umur beton.
D. Manfaat penelitian
Diharapkan dari penelitian yang dilakukan ini agar memberi manfaat
sebagai berikut:
1. Bagi penulis, penelitian ini bermanfaat sebagai salah satu syarat dalam
mencapai gelar Strata 1 (S1) jurusan Teknik Sipil Pengairan Fakultas
2. Memberikan informasi tentang pemanfaatan abu ampas tebu sebagai
bahan tambahan dalam campuran beton untuk mengetahui porositas pada
beton dan tingkat penyerapan yang terjadi pada beton dapat
dipertimbangkan sebagai acuan dalam pembuatan bahan pembangunan
di sekitar pesisir pantai.
3. Hasil penelitian ini juga diharapkan dapat digunakan sebagai informasi
tambahan bagi peneliti selanjutnya.
E. Batasan masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Makassar
2. Penelitian ini hanya meneliti persentase penyerapan air laut pada beton
dan nilai porositas pada beton dengan menggunakan rendaman air laut.
3. Penelitian ini hanya penggunaan abu ampas tebu sebagai substitusi
parsial semen sebesar 8% 12% dan 16%.
4. Penelitian ini hanya menggunakan abu ampas tebu dari PTPN. XIV
(Persero) Pabrik Gula Takalar di Jl. Pa’rappunganta, Polobangkeng
Utara, Parang Baddo, kab. Takalar, Sulawesi Selatan.
5. Penelitian menjadikan beton normal dengan perendaman air tawar
sebagai acuan dalam pembuatan benda uji.
7. Benda uji berupa silinder beton dengan diameter (Ø) 10 cm dan tinggi
(h) 20 cm.
F. Sistematika penulisan
BAB I PENDAHULUAN yang berisi latar belakang penelitian, rumusan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, dan
sistematika penulisan.
BAB II KAJIAN PUSTAKA yang berisi tentang teori-teori yang
berhubungan dengan permasalahan yang diperlukan dalam
melakukan penelitian ini, meliputi teori tentang beton, teori porositas
dan penyerapan air pada beton, penjelasan penggunaan ampas tebu,
dan unsur-unsur dalam yang terkandung dalam air laut.
BAB III METODE PENELITIAN berisi tentang metode penelitian, jenis
penelitian, waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan yang
digunakan, prosedur penelitian data serta tahap-tahap dalam
penelitian pada bagan alir.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN berisi tentang hasil penelitian
dengan menguraikan tentang hasil-hasil dari proses penelitian dan
hasil pembahasannya. Penyajian hasil penelitian memuat deskripsi
sistematik tentang data yang diperoleh. Sedangkan pada bagian
pembahasan adalah mengolah data hasil penelitian dengan tujuan
BAB V PENUTUP berisi tentang kesimpulan dari hasil penelitian ini,
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Pengertian beton
Beton adalah bahan bangunan yang terdiri dari agregat kasar, agregat
halus yang diikat dengan menggunakan air dan semen. Sering kali
ditambahkan adimixture atau additive bila diperlukan. DPU-LPMB
memberikan definisi tentang beton sebagai campuran antara semen portland
atau semen hidrolik yang lainnya, agregat halus, agregat kasar dan air,
dengan atau tanpa bahan campuran tambahan yang membentuk massa padat
(SNI 2847:2013, 2013)
B. Bahan dasar beton
Beton merupakan hasil dari pencampuran bahan-bahan agregat halus
dan kasar yaitu pasir, batu alam, batu pecah atau bahan semacam lainnya,
dengan menambahkan semen secukupnya yang berfungsi sebagai perekat
bahan susun beton, dan air sebagai bahan pembantu guna keperluan reaksi
kimia selama proses pengerasan dan perawatan beton berlangsung. Agregat
halus dan kasar, disebut sebagai bahan susun kasar campuran, merupakan
komponen utama beton. Nilai kekuatan serta daya tahan (durability) beton
merupakan fungsi dari banyak faktor, diantaranya nilai banding campuran
dan mutu bahan susun, metode pelaksanaan pengecoran, pelaksanaan
finishing, temperatur dan kondisi perawatan pengerasannya.
1. Semen
Semen adalah perekat hidrolis yang berarti bahwa
senyawa-senyawa yang terkandung di dalam semen tersebut dapat bereaksi
dengan air dan membentuk zat baru yang bersifat sebagai perekat
terhadap batuan. Semen merupakan hasil industri yang sangat kompleks,
dengan campuran serta susunan yang berbeda-beda. Semen dapat
dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu : Semen non-hidrolik dan Semen
hidrolik.
Semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan
mengeras di dalam air. Contoh semen hidrolik antara lain semen
portland, semen pozzolan,semen alumina, semen terak, semen alam dan
lain-lain. Lain halnya dengan semen hidrolik, semen non hidrolik tidak
dapat mengikat dan mengeras di dalam air, akan tetapi dapat mengeras di
udara. Contoh utama dari semen non hidrolik adalah kapur (Mulyono,
2003).
Komposisi yang sebenarnya dari berbagai senyawa yang ada
berbeda- beda dari jenis semen yang satu dengan yang lain, untuk
berbagai jenis semen ditambahkan berbagai jenis material mentah
lainnya.
kondisi lokasi maupun kondisi tertentu yang dibutuhkan pada
pelaksanaan konstruksi
2. Agregat
Agregat merupakan material yang dominan pemakaiannya dalam
dunia rekayasa sipil. Agregat dapat digunakan langsung (seperti dasar
jalan dan timbunan) dan juga dapat digunakan dengan penambahan
semen untuk membentuk suatu kesatuan material atau disebut dengan
beton. Agregat menempati 70% sampai dengan 75% dari volume beton,
sehingga karakteristik dan sifat dari agregat memiliki pengaruh langsung
terhadap kualitas dan sifat-sifat beton (Antoni dan Nugraha, P., 2007).
Sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu-batuan, kerikil,
pasir, dan lain sebagainya) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap
benturan, yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen,
porositas dan karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya
tahan terhadap agresi kimia, serta ketahanan terhadap penyusutan.
Agregat dapat dibedakan atas dua jenis yaitu: agregat alam dan
agregat buatan (pecahan). Agregat alam dan buatan ini pun dapat
dibedakan berdasarkan beratnya, asalnya, diameter butirnya (gradasi)
dan tekstur permukaannya, pada Gambar 3. dapat dilihat pembagian jenis
BIJI BESI TERAK TANUR TINGGI
AGREGAT ALAM AGREGAT BUATAN AGREGAT BUATAN AGREGAT ALAM
AGREGAT BERAT AGREGAT NORMAL AGREGAT RINGAN
TANPA PENGOLAHAN BATUAN DENGAN PANAS (Batu Klinker) PENGOLAHAN BATUAN DENGAN PANAS (Terak, Batu tulis, Lempung)
KERIKIL PASIR -PECAHAN BATU -TERAK TANUR TANPA PENGOLAHAN BATUAN DENGAN PANAS (Batu Klinker) PENGOLAHAN BATUAN DENGAN PANAS (Terak, Batu tulis, Lempung) B atu an En d ap an B atu an B ek u B atu an B ek u P as ir G u n u n g P as ir S u n ga i P as ir La u t
Gambar 3. Grafik klasifikasi agregat berdasarkan
sumber material (Mulyono, 2003).
3. Air
Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses
kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam
pekerjaan beton. Air yang dapat diminum umumnya dapat digunakan
sebagai campuran beton. Air yang mengandung senyawa-senyawa
berbahaya , yang tercemar garam, minyak, gula, atau bahan kimia
lainnya, bila dipakai dalam campuran beton akan menurunkan kualitas
beton, bahkan dapat mengubah sifat-sifat beton yang dihasilkan. Air
yang digunakan dapat berupa air tawar (dari sungai, danau, telaga,
kolam, situ, dan lainnya), air laut maupun air limbah, asalkan memenuhi
syarat mutu yang telah ditetapkan (Mulyono, 20003).
dinamakan water cement ratio ( w.c.r). Agar terjadi proses hidrasi yang
sempurna dalam adukan beton, pada umumnya dipakai nilai w.c.r
0,40-0,65 tergantung mutu beton yang hendak dicapai umumnya
menggunakan nilai w.c.r yang rendah, sedangkan dilain pihak untuk
menambah daya workability (kemudahan pengerjaan) diperlukan nilai
w.c.r yang lebih tinggi (Dipohusodo, 1994).
Kekuatan dan mutu beton umumnya sangat dipengaruhi oleh air
yang digunakan. Air yang digunakan harus disesuaikan pada batas yang
memungkinkan untuk pelaksanaan pekerjaan campuran beton dengan
baik. Jumlah air yang digunakan pada campuran beton dapat dibagi
menjadi dua kategori, yaitu :
a. Air bebas, yaitu air yang diperlukan untuk hidrasi semen
b. Air resapan agregat.
C. Bahan tambah (admixture)
Bahan tambah (admixture) adalah bahan-bahan yang ditambahkan ke
dalam campuran beton pada saat atau selama percampuran berlangsung.
Fungsi dari bahan ini adalah untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar
menjadi lebih cocok untuk pekerjaan tertentu, atau untuk menghemat biaya.
Admixture atau bahan tambah yang didefinisikan dalam Standard Definitions of terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates
SP-19) adalah sebagai material selain air, agregat dan semen hidrolik yang
dicampurkan dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau
selama pengadukan berlangsung. Bahan tambah digunakan untuk
memodifikasi sifat dan karakteristik dari beton misalnya untuk dapat
dengan mudah dikerjakan, mempercepat pengerasan, menambah kuat tekan,
penghematan, atau untuk tujuan lain seperti penghematan energi (Mulyono,
2003).
Bahan tambah biasanya diberikan dalam jumlah yang relatif sedikit,
dan harus dengan pengawasan yang ketat agar tidak berlebihan yang justru
akan dapat memperburuk sifat beton.
Di Indonesia bahan tambah telah banyak dipergunakan. Manfaat dari
penggunaan bahan tambah ini perlu dibuktikan dengan menggunakan bahan
agregat dan jenis semen yang sama dengan bahan yang akan dipakai di
lapangan. Dalam hal ini bahan yang dipakai sebagai bahan tambah harus
memenuhi ketentuan yang diberikan oleh SNI. Untuk bahan tambah yang
merupakan bahan tambah kimia harus memenuhi syarat yang diberikan dalam ASTM C.494, “Standard Spesification for Chemical Admixture for
Concrete”.
D. Alasan penggunaan bahan tambah
Penggunaan bahan tambah harus didasarkan pada alasan-alasan yang
Pencapaian kekuatan awal yang tinggi, kemudahan pekerjaan, menghemat
harga beton, memperpanjang waktu pengerasan dan pengikatan, mencegah
retak dan lain sebagainya. Para pemakai harus menyadari hasil yang
diperoleh tidak akan sesuai dengan yang diharapkan pada kondisi
pembuatan beton dan bahan yang kurang baik.
Keuntungan penggunaan bahan tambah pada sifat beton, antara lain :
1. Pada beton segar (fresh concrete)
a. Memperkecil faktor air semen
b. Mengurangi penggunaan air.
c. Mengurangi penggunaan semen.
d. Memudahkan dalam pengecoran.
e. Memudahkan finishing.
2. Pada beton keras (hardened concrete)
a. Meningkatkan mutu beton
b. Kedap terhadap air (low permeability).
c. Meningkatkan ketahanan beton (durability).
d. Berat jenis beton meningkat.
E. Abu ampas tebu
Abu ampas tebu (AAT) adalah sisa hasil pembakaran dari ampas
tebu. Ampas tebu sendiri merupakan hasil limbah buangan yang berlimpah
yang dahulunya hanya digunakan sebagai abu gosok, sudah mulai
dimanfaatkan dalam industri bahan bangunan, seperti :
a. Di Mesir telah diadakan penelitian bahwa abu ampas tebu dapat
dimanfaatkan sebagai komponen penyusun dalam pembuatan keramik.
b. Telah dicoba pemanfaatan abu ampas tebu sebagai campuran semen
dengan perbandingan 1 semen : 12 abu ampas tebu, dan ternyata
memberi hasil yang lebih kuat, ringan dan tahan terhadap kondisi agresif,
dan tentu saja membutuhkan biaya yang lebih ekonomis
c. Telah dicoba dalam pembuatan panil gypsum, di mana abu ampas tebu
dipakai sebagai bahan tambah mampu menghasilkan panil gypsum yang
memiliki kuat lentur yang baik.
Penelitian dilakukan pada campuran beton dengan komposisi AAT 0℅, AAT 10 ℅, AAT 2 0 ℅ sebagai pengganti semen. Hasil tes tekan, tes tarik dan uji porositas pada penelitian beton telah membuktikan bahwa
AAT telah berfungsi sebagai pozzolan dengan kuat tekan terbesar, kuat
tarik terbesar dan porositas terkecil ada pada beton dengan AAT 10%.
Setelah dilakukan penelitian, senyawa kimia yang terkandung dalam
Tabel 1. Kandungan kimia abu ampas tebu Senyawa Jumlah (%) SiO2 70.97 Al2O3 0.33 Fe2O3 0.36 K2O 4.82 Na2O 0.43 MgO 0.82 C5H10O5 22.27 C7H10O3 22.27 C5H8O4 22.27
Sumber : Hasil analisa No. 4246/LT AKI/XI/99 oleh Team Afilliansi dan Konsultasi Industri ITS Surabaya
Berdasarkan data di atas, jelas sekali terlihat bahwa senyawa kimia
yang dominan adalah SiO2 (silika) sebesar 70.97%. Komposisi tersebut
menguntungkan abu ampas tebu bila bahan ini digunakan sebagai bahan
pengganti semen pada campuran beton.
Keunggulan penggunaan abu ampas tebu pada campuran beton
antara lain :
a. Kandungan silika hampir 80% , abu ampas tebu dapat digunakan sebagai bahan pengganti semen pada campuran beton.
b. Meningkatkan kepadatan (density) beton.
c. Mengurangi terjadinya retak pada beton.
lain :
a. Apabila kandungan silika pada abu ampas tebu menurun tidak mencapai 70% maka akan dapat menurunkan kualitas dan kuat tekan beton.
b. Tidak dapat langsung dipergunakan pada campuran beton, tetapi perlu adanya penelitian kandungan kimia khususnya silika terlebih dahulu. Hal
ini dikarenakan kandungan kimia abu ampas tebu berbeda untuk setiap
asal abu ampas tebu yang berbeda.
Adi Wiyono, Adjib Karjanto, Galih Damar Pandulu(2017) nilai penyerapan air semakin menurun seiring dengan bertambahnya variasi campuran abu
ampas tebu. Hal ini disebabkan karena pengganti semen dengan abu ampas
tebu dengan jumlah tertentu dapat mengurangi penyerapan air ,namun bila
pengganti semen dengan abu ampas tebu lebih dari 8 % penyerapan air
terhadap mortar bisa semakin tinggi.
F. Kuat tekan beton
Kuat tekan beton merupakan sifat yang paling penting dalam beton
keras, dan umumnya dipertimbangkan dalam perencanaan campuran beton.
Kuat tekan beton umur 28 hari berkisar antara 10-65 MPa. Untuk struktur
beton bertulang pada umumnya menggunakan beton dengan kekuatan
berkisar 17-30 MPa, sedangkan untuk beton pra tegang berkisar 30-45
MPa. Untuk keadaan dan keperluan struktur khusus, beton ready mix
sanggup mencapai nilai kuat tekan 62 MPa dan untuk memproduksi beton
kuat tinggi tersebut umumnya dilaksanakan dengan pengawasan ketat
dalam laboratorium (Dipohusodo, 1994).
Beberapa faktor seperti ukuran dan bentuk agregat, jumlah
pemakaian semen, jumlah pemakaian air, proporsi campuran beton,
perawatan beton (curing), usia beton ukuran dan bentuk sampel, dapat
mempengaruhi kekuatan tekan beton. Kekuatan tekan benda uji beton
dihitung dengan rumus:
... (1) dengan:
fc’ : kekuatan tekan (kg/cm2
)
P : beban tekan (kg)
Adi wiyono, Adjib Kerjanto, Galih Damar Pandulu (2017) penggunaan abu
ampas tebu untuk pengganti semen dengan variasi campuran 0%, 2%, 4%,
6%, 8%, dan 10%, dengan hasil pada campuran abu ampas tebu 8%
merupakan campuran yang paling optimum pada campuran ini. Jika
digunakan campuran abu ampas tebu melebihi kadar tersebut maka akan
menurunkan kekuatan mortar Penurunan ini diperkirakan disebabkan oleh
ikatan antar agregat (bahan campuran) yang kurang kuat pada penggunaan
abu ampas tebu diatas 8 %.
Gambar 5. Grafik regresi kuat tekan Adi Wiyono, Adjib Kerjanto, Galih Damar Pandulu
G. Porositas beton
Porositas adalah besarnya persentase ruang-ruang kosong atau
besarnya kadar pori yang terdapat pada beton dan merupakan salah satu
faktor utama yang mempengaruhi kekuatan beton. Pori-pori beton biasanya
berisi udara atau berisi air yang saling berhubungan dan dinamakan dengan
kapiler beton. Kapiler beton akan tetap ada walaupun air yang digunakan
dihasilkan. Dengan bertambahnya volume pori maka nilai porositas juga
akan semakin meningkat dan hal ini memberikan pengaruh buruk terhadap
kekuatan beton.
Beton mempunyai kecenderungan berisi rongga akibat adanya
gelembung-gelembung udara yang terbentuk selama atau sesudah
pencetakan. Hal ini penting terutama untuk memperoleh campuran yang
mudah untuk dikerjakan dengan menggunakan air yang berlebihan daripada
yang dibutuhkan guna persenyawaan kimia dengan semen. Air ini
menggunakan ruangan dan bila kemudian kering akan menimbulkan
rongga-rongga udara, dapat ditambahkan bahwa selain air yang mengawali
pemakaian ruangan dan kelak menjadi rongga, terjadi juga rongga-rongga
udara langsung pada jumlah persentase yang kecil. Hal lain adalah
terdapatnya pengurangan volume absolut dari semen dan air setelah reaksi
kimia dan terjadi pengeringan sedemikian rupa sehingga pasta semen sudah
kering akan menempati volume yang lebih kecil dibandingkan dengan pasta
yang masih basah, berapapun perbandingan air yang digunakan (L.J.
Murdock dan K.M. Brook, 1991)
Selain itu porositas beton timbul karena pori atau rongga yang ada di
dalam butiran agregat yang terbentuk oleh adanya udara yang terjebak
dalam butiran ketika pembentukan atau dekomposisi mineral. Gradasi atau
ukuran butiran yang dimiliki oleh agregat juga berpengaruh terhadap nilai
semakin besar sedangkan dengan ukuran yang tidak seragam porositas
beton justru berkurang. Hal ini dikarenakan butiran yang kecil dapat
menempati ruangan/pori di antara butiran yang lebih besar sehingga
porositas beton menjadi kecil.
Pengujian dan perhitungan nilai porositas dilakukan berdasarkan
ASTM C 642 – 90 dengan rumus sebagai berikut:
... (2) dengan,Ww: Berat sampel dalam air, W water (gram)
Ws: Berat sampel kodisi SSD, W saturation (gram)
Wd: Berat sampel kering oven, W dry (gram)
H. Penyerapan air beton
Absorpsi beton adalah suatu peristiwa masuknya air melalui pipa
kapiler atau pori-pori yang terdapat pada permukaan beton dan ini biasanya
sering terjadi pada bangunan air. Hal ini merupakan masalah yang sangat
serius bagi beton itu sendiri, karena masalahnya seberapa besar daya resap
beton terhadap laut bila air itu meresap melalui pori-pori beton dan
merusak struktur beton.
Nilai absorpsi atau serapan air adalah suatu nilai di mana air dapat
masuk atau menembus beton yang berpori dan nilai ini biasanya dinyatakan
dalam bentuk persentase (%). Menurut Kardiyono Tjokrodimuljo (1996)
perbandingan antara berat beton dalam keadaan kering oven dengan berat
beton dalam kondisi SSD selama batas waktu perendaman yang telah
ditentukan menurut SNI 03-6433-2000 dapat dihitung dengan dengan
rumus sebagai berikut:
(3)
dengan: Wd = Berat beton dalam keadaan kering oven (gram)
Ws = Berat beton dalam kondisi SSD (gram)
R = Nilai absorpsi atau serapan air pada beton (%)
As’at Pujianto, Hakas Prayuda, Berkat Cipta Zega, Besty Afriandini (2019)
Nilai penyerapan dilakukan untuk mengetahui jumlah air yang bisa
menyerap ke dalam beton. Nilai penyerapan tertinggi terjadi pada pada
umur 28 hari perawatan beton dengan menggunakan air laut. Tentunya hal
ini menjadi topik penelitian yang lebih lanjut agar dapat mengurangi tingkat
penyerapan pada beton karena semakin besar nilai penyerapan pada beton
akan dapat merusak tulangan pada beton apabila beton diaplikasikan pada
Gambar 6. Grafik hubungan waktu perawatan dengan nilai penyerapan pada beton
dengan bahan tambah superplastisizer pada (a) semen holcim; (b) semen tiga roda; (c) semen gresik. as’at pujianto, hakas prayuda, berkat cipta zega, besty afriandini
Menurut SK SNI S–36–1990–03 nilai sera serapan pada beton
maksimum 2,5% berat kering oven untuk perendaman 10+0,5 menit, dan
6,5% berat kering oven untuk perendaman selama 24 jam, sehingga beton
termasuk dalam beton kedap air.
I. Air laut
Dalam proses pembuatan bangunan di daerah pantai, kontak dengan
air laut terkadang tidak dapat dihindari. Air laut sendiri memiliki
kandungan garam yang tinggi yang dapat menggerogoti kekuatan dan
keawetan beton. Hal ini disebabkan klorida (Cl) yang terdapat pada air laut
yang merupakan garam yang bersifat agresif terhadap bahan lain, termasuk
(a) (b)
beton. Air laut adalah air dari laut atau samudera. Air laut memiliki kadar
garam rata-rata 3,5%. Artinya dalam 1 liter (1000 ml) air laut terdapat 35
gram garam. Garam-garam Sodium yang terkandung dalam air laut dapat
menghasilkan subtansi yang bila berkombinasi dengan agregat alkali yang
reaktif, sama seperti dengan kombinasi dengan semen alkali. Selain reaksi
kimia, kristalisasi garam dalam rongga beton dapat mengakibatkan
kehancuran akibat tekanan kristalisasi tadi. Karena kristalisasi terjadi pada
titik penguapan air, bentuk serangan terjadi di dalam beton di atas
permukaan air. Garam naik di dalam beton dengan aksi kapiler, jadi
serangan terjadi hanya jika air dapat terserap dalam beton (Nugraha, 1989).
Berdasarkan SK-SNI S-36-1990-03 beton kedap air apabila nilai
penetrasi yang terjadi ke dalam beton maksimal adalah 50 mm untuk air
agresif sedang dan 40 mm untuk air agresif kuat. Air agresif sedang adalah
air yang mengandung air limbah industri, air payau, air laut, sedangkan air
agresif kuat adalah air yang mengandung garam-garam agresif minimal
1500 ppm. Berdasarkan hasil pengujian beton telah memenuhi beton kedap
air baik agresif kuat ataupun agresif sedang. Menurut ACI 301-729 (revisi
1975) (dalam Neville dan Brooks, 1987) nilai koefisien permeabilitas
maksimum adalah 1,5E-11 m/dt.
1. Kandungan air laut
yang terdapat dalam air laut dapat dilihat pada Tabel 2.
Air asin yang terdapat di laut dalam mengandung 1000-5000 mg garam
per liter. Air dengan kadar garam sedang, mengandung 2000-10000 mg
garam per liter. Air di daerah pantai memiliki kadar garam sekitar
20000-30000 mg garam per liter.
Tabel 2. Unsur-unsur dalam air laut
Unsur Kimia Kandungan (ppm)
Clorida (Cl) 19.000 Natrium (Na) 10.600 Magnesium (Mg) 1.270 Sulfur (S) 880 Calium (Ca) 400 Kalsium (K) 380 Brom (Br) 65 Carbon (C) 28 Cr 13 B 4,6
Pada lingkungan yang terpengaruh air laut, ion-ion klorida dan sulfat
meresap masuk ke dalam lapisan beton, sehingga terjadi reaksi kimia
sangat kompleks, yang merupakan awal dari perubahan sifat fisika dan
kimia beton. Perubahan sifat tersebut menyebabkan kemerosotan mutu
beton hal ini didasarkan pada sifat fisik material yang sifatnya
permeabel, bahwa turunnya permeabilitas beton mengakibatkan ion
garam agresif yang terkandung dalam air laut masuk ke dalam lapisan
beton, kemudian mengakibatkan semen PC menjadi tidak stabil.
2. Kristalisasi air laut
Selain reaksi kimia, kristalisasi garam dalam rongga beton dapat
mengakibatkan kehancuran akibat tekanan kristalisasi tadi, karena
kristalisasi terjadi pada titik penguapan air, bentuk serangan terjadi di
dalam beton di atas permukaan air. Garam naik di dalam beton dengan
aksi kapiler, jadi serangan terjadi hanya jika air dapat terserap dalam
beton (Nugraha, 2007). Porositas pada beton sangat penting diteliti
terutama pada bangunan tepi pantai dan bangunan yang bersinggungan
dengan tanah. Pada bangunan tepi pantai, beton akan bersinggungan
dengan air garam yang mengandung NaCl yang dapat meresap ke dalam
beton sehingga dapat merusak dan bahkan menghancurkan beton.
Kerusakan beton terjadi ketika NaCl tersebut menguap sehingga di
dalam pori beton timbul kristal-kristal yang akan mendesak
pori-pori dinding beton. Akibatnya beton pecah menjadi serpihan-serpihan
lepas, untuk mengurangi kerugian yang ditimbulkan akibat pengaruh
klorida dan sulfat pada beton ini, seringkali digunakan beton dengan
mutu tinggi. Hal ini dimaksudkan agar penetrasi air laut ke dalam beton
menjadi semakin sulit karena tingkat kepadatan beton yang tinggi.
Sehingga kekuatan beton yang berada di lingkungan laut tidak
60 B. Matriks penelitian terdahulu
Tabel 3. Matriks penelitian terdahulu
No.
Nama Penulis & Judul Penelitian
Metode
Penelitian Hasil Penelitian Persamaan
Perbedaan 1. Achsan Nur Cholis, Achmad Basuki, Sunarmasto Universitas Sebelas Maret Surakarta (Rekayasa Sipil Volume XII Nomor 2, Oktober 2015 Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental yang dilaksanakan di laboratorium. Berdasarkan hasil pengujian permeabilitas dan serapan, penambahan abu sekam padi dapat mengurangi jumlah pori dalam beton, sehingga dapat mengurangi penetrasi air ke Peneletian ini memiliki persamaan pada menganalisa pengaruh penggunaan air laut sebagai air perendaman beton terhadap penyerapan air pada beton.
Pada penelitian ini
menyelidiki besar
permeabilitas pada beton menggunakan beton mutu tinggi dengan penambahan abu sekam padi sebagai zat additive sedangkan pada penelitian yang akan kami
lakukan menyelidiki
porositas pada beton normal dan pariasi penggunaan zat
2
ISSN : 1858-3695)
Uji Serapan Dan Permeabilitas Air Laut Pada Beton Mutu Tinggi (High Strength Concrete) Dengan Bahan Tambah Abu Sekam Padi
dalam beton. additive berupa abu ampas
tebu. 2. As’at Pujianto, Hakas Prayuda, Berkat Cipta Penelitian ini dilakukan dengan metode Hasil pada pengujian ini menunjukkan Peneletian ini memiliki persamaan pada menganalisa
Pada penelitian ini menyelidiki mutu beton dengan dua jenis air
Zega, Besty Afriandini (Semesta Teknika Vol. 22, No.2, 112-122, November 2019 Doi: 10.18196/St.222 243) Kuat Tekan Beton dan Nilai
Penyerapan dengan Variasi
Perawatan Perendaman Air Laut dan
eksperimental yang dilaksanakan di laboratorium. bahwa nilai workabilitas pada beton menggunakan superplasticizer lebih baik dibandingkan beton menggunakan bahan tambah fly ash. Hasil kuat tekan menunjukkan bahwa seluruh benda uji dengan perawatan air laut lebih tinggi
berbanding lurus
pengaruh penggunaan air laut sebagai air perendaman beton terhadap penyerapan air pada beton.
rendaman (air laut dan sungai) dengan menggunakan zat additive fly ash
sedangkan pada penelitian yang akan kami lakukan menyelidiki porositas pada beton normal dan pariasi penambahan zat additive berupa abu ampas tebu dengan perendaman hanya menggunakan air laut
Air Sungai dengan nilai penyerapan pada umur beton 28 hari dibandingkan dengan beton menggunakan perawatan air sungai. 3. Bintang Gumelar, Arie Wardhono Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya 2019 Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental yang dilaksanakan di laboratorium. 1. Penambahan nanosilika komersial sebesar 4% pada umur 28 hari beton mampu menambah kuat tekan beton sebesar 35,04 MPa dari beton normal, Peneletian ini memiliki persamaan pada menganalisa pengaruh penggunaan zat additive pada porositas beton
Pada penelitian ini
menyelidiki besar
permeabilitas dan kuat tekan
pada beton dengan
penambahan nanosilika sebagai zat additive sedangkan pada penelitian yang akan kami lakukan menyelidiki pengaruh
Pengaruh Variasi Penambahan Nanosilika Komersial Pada Kuat Tekan, Porositas Dan Permeabilitas Beton selanjutnya pada penambahan nanosilika komersial mengalami penurunan pada 6% dan 8%. 2. Campuran beton yang ditambahkan nanosilika komersial 4% 35.04 MPa, 6% 24.34 MPa dan 8% 15.01 MPa menyebabkan penurunan kuat
penggunnaa abu ampas tebu terhadap penyerapan air pada beton dengan perendaman menggunakan air laut.
tekan beton 3. Penambahan nanosilika komersial pada beton sebesar 4% dan 8% cenderung mengalami peningkatan pada pengujian permeabilitas. Penurunan permeabilitas terjadi pada 6% 4. Adi Wiyono, Adjib Karjanto, Galih Damar Pandulu Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental Hasil penelitian menunjukkan bahwa penyerapan air yang paling
Peneletian ini
memiliki persamaan menyelidiki pengaruh
penggunaan abu
Pada penelitian ini menyelidiki kualitas mortal dengan penambahan abu ampas tebu berdasarkan hasil
2017 Pengaruh Pengganti Sebagian Semen Dengan Abu Ampas Tebu Terhadap Kualitas Mortar Berdasarkan Kuat Tekan Dan Penyerapan Air yang dilaksanakan di laboratorium.
rendah pada variasi campuran 8% dengan hasil rata-rata 1,54 % dan kuat tekan mortar yang paling besar terdapat pada 8% dengan kuat tekan rata-rata 25,04 Mpa.
ampas tebu sebagai pengganti sebagian dari jumlah campuran
semen terhadap
penyerapan air
kuat tekan sedangkan pada penelitian yang akan kami
lakukan menyelidiki
pengaruh penggunnaan abu ampas tebu terhadap porositas pada beton dengan perendaman air laut
5. Sugianto, Anis Penelitian ini 1. Penggantian Peneletian ini memiliki Pada penelitian ini
Rahmawati, Ida Nugroho Universitas Sebelas Maret 2017 Studi Eksperimen Penambahan Campuran Abu Ampas Tebu Dan Serat Bambu Pada Kuat Lekat Beton dilakukan dengan metode eksperimental yang dilaksanakan di laboratorium. sebagian agregat halus menggunakan abu ampas tebu berpengaruh negatif terhadap kuat lekat beton
serat dan
penambahan serat bambu bersifat positif terhadap kuat lekat beton
serat, yang menghasilkan kuat lekat maksimal sebesar 63,04 MPa pada persentase persamaan penggunaan abu ampas tebu zat additive pada beton
menyelidiki penggunaan zat additive terhadap kuat lekat beton sedangkan pada penelitian yang akan kami lakukan menyelidiki besar porositas dan penyerapan air
pada beton dengan
perendaman beton
menggunakan air laut
abu ampas tebu 0% dan serat bambu 3% 6. Sulistyo Widiatmoko, Heru Sukanto, Purwadi Joko Widodo (Widiatmoko, dkk./ Jurnal Teknik Mesin Indonesia, Vol. 11 No. 1 (April 2016) Hal. 31-35) Pengaruh Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental yang dilaksanakan di laboratorium. 1. Kekuatan tekan bata ringan tertinggi diperoleh pada penambahan sekam padi dengan prosentase 0,5% yaitu 5,30 MPa. Nilai penyerapan air bata ringan meningkat seiring dengan
bertambahnya jumlah sekam padi pada bata ringan.
Peneletian ini memiliki
persamaan pada
menganalisa pengaruh
penggunaan zat
additive pada
penyerapan air beton
Pada penelitian ini menyelidiki penggunaan zat additive (sekam padi) terhadap kuat tekan beton dengan masa perawatan menggunakan air tawar sedangkan pada penelitian yang akan kami lakukan menyelidiki besar porositas air pada beton dengan
perendaman beton
menggunakan air laut
Penambahan Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan Dan Penyerapan Air Beton Ringan Jenis Cellular Lightweight Concrete (Clc) 7. Sonny Wedhanto (Jurnal Bangunan, Vol. 22, No.2, Oktober 2017: 21-30) eksperimental yang dilaksanakan di laboratorium.
Beton yang dibuat dari jenis semen yang dijual di
toko-toko bahan
bangunan di Kota
Malang, jika
direndam air laut
Penggunaan air laut dalam masa perawatan beton
Pada penelitian ini menyelidiki penggunaan berbagai merek semen terhadap kuat tekan beton sedangkan pada penelitian yang akan kami lakukan menyelidiki besar porositas
Pengaruh Air Laut Terhadap Kekuatan Tekan Beton Yang Terbuat Dari Berbagai Merk Semen Yang Ada Di Kota Malang
selama 7 hari akan meningkatkan kekuatan tekan secara cepat, namun jika direndam terus selama 28 hari, kekuatan tekannya akan turun. Jenis semen yang relatif
paling tahan
terhadap air laut selama
perendaman 28 hari adalah Semen Tipe I
dan penyerapan air pada beton dengan penambahan abu ampas tebu pada campuran beton.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Pendekatan dan jenis penelitian
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode
eksperimen. Metode eksperimen dalam penelitian ini dilakukan dengan cara
membandingkan penggunaan abu ampas tebu pada campuran beton dengan
variasi penambahan sebesar 8%, 12% dan 16%. Perbandingan ini dilakukan
untuk mengetahui porositas dan besar penyerapan air laut pada beton yang
terjadi, dari hasil pengamatan penelitian beton yang dieksperimenkan,
diharapkan dapat memberi pengetahuan tentang pengaruh penambahan abu
ampas tebu terhadap porositas dan penyerapan air pada beton dengan
menggunakan air laut sebagai air perendaman beton. Pengolahan data yang
diperoleh dari hasil eksperimen beton abu ampas tebu akan analisis
menggunakan program Microsoft Excel.
B. Waktu dan lokasi penelitian
Pengujian dilakukan selama 1 bulan dengan pengujian porositas dan
penyerapan air dilakukan setiap penambahan umur beton 7 hari, 14 hari, 21
hari dan 28 hari. Penelitian dan pengamatan porositas beton dilakukan di
Laboratorium teknik sipil Universitas Muhammadiyah, jalan Sultan
Alauddin No.259. Makassar. Sedangkan untuk mempermudah proses
perendaman beton menggunakan air laut berlokasi di Dusun Tamasongo
Desa Bontosunggu Kecamatan Galut Kabupaten Takalar daerah ini dipilih
karena merupakan daerah pesisir pantai untuk mempermudah peneliti
dalam penyediaan air laut sebagai air rendaman yang akan ditempatkan
dalam bak penampungan.
C. Tahapan penelitian
1. Identifikasi masalah
Pada tahapan ini peneliti melakukan pengamatan mengenai manfaat
penggunaan abu ampas tebu untuk membantu memperkecil nilai
porositas beton serta mengurangi proses penyerapan air laut pada beton
melihat dari beberapa penelitian terdahulu .
2. Tinjauan pustaka
Mengumpulkan beberapa literature yang dapat digunakan sebagai
bahan penunjang dalam penelitian ini serta menambah wawasan peneliti
agar lebih mengerti tentang permasalahan yang terjadi pada beton
dengan campuran abu ampas tebu dengan masa perawatan menggunakan
air laut untuk menghasilkan beton dengan porositas beton kecil dan
penyerapan air laut yang rendah serta ramah lingkungan.
3. Persiapan alat dan bahan
terlebih dahulu pada seluruh peralatan penelitian agar memastikan
kecilnya kesalahan yang didapat dari hasil penelitian . Alat yang akan
digunakan dalam penelitian ini antara lain:
a. Ayakan
b. Molen (mixer concrete)
c. Timbangan d. Skop kecil e. Palu karet f. Spatula g. Penggaris h. Kerucut abrams i. Tongkat pemadat
j. Alat cetak beton berbentuk silinder berdiameter (Ø) 10 cm dan tinggi
(t) 20 cm
k. Kolam Perendaman
l. Oven
Gambar 7. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian
Sedangkan bahan-bahan yang diperlukan dalam penelitian ini yaitu:
a. Agregat kasar (kerikil)
b. Agregat halus (pasir)
c. Semen PCC
d. Abu ampas tebu dengan persentase penambahan 8%, 12%, dan 16%
dari jumlah semen
e. Air tawar
f. Air laut
4. Perencanaan campuran beton
Setelah dilakukannya pengujian karakteristik bahan maka langkah
selanjutnya adalah menghitung perencanaan campuran bahan yang akan
digunakan dalam pembuatan benda uji, berikut langkah-langkah
perencanaan campuran bahan berdasarkan SNI 03-2834-2000:
a. Menentukan kuat tekan disyaratkan yang akan digunakan dalam
(i) (j) (k) (l)
perhitungan mix design (fc’).
b. Menentukan nilai deviasi standar (ds) diketahui dari besarnya jumlah
(volume) pembebasan yang akan dibuat. c. Nilai tambah (margin)
d. Kekuatan rata-rata yang ditargetkan
e. Jenis semen yang digunakan dalam penelitian ini digunakan semen
PCC (Portland Composite Cement)
f. Menentukan jenis agregat
Tabel 4.Jenis Agregat
Ukuran Besar Butir Agregat Maksimum Jenis Agregat Slump (mm) 0 - 10 10 30 30 - 60 60 - 100
10 mm Batu tak dipecah 150 180 205 225
Batu pecah 180 205 230 250
20 mm Batu tak dipecah 135 160 180 195
Batu pecah 170 190 210 225
40 mm
Batu tak dipecah 115 140 160 175
Batu pecah 155 175 190 205
Berdasarkan ukuran butiran maksimum yang didapatkan dari analisa
saringan dan nilai slump rencana maka dapat diketahui jenis agregat
yang digunakan.
g. Menentukan faktor air semen berdasarkan grafik faktor air semen
Gambar 8. Grafik hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen h. Menentukan nilai kadar air dengan rumus sebagai berikut:
... (4) dengan:
W : Kadar air (kg/m3) Ak: Agregat kasar
Ah: Agregat halus
a : Persentase agregat halus
b : Persentase agregat kasar
i. Menentukan kadar air semen
Kadar air semen ... (5) dengan:
W : Kadar air (kg/m3) FAS: Faktor air semen
j. dari hasil yang didapatkan dalam uji karakteristik bahan bahan agregat
gabungan
Berat jenis gabungan ... (6) dengan:
Ak: Agregat kasar
Ah: Agregat halus
k. Menentukan berat beton berdasarkan hubungan antara berat jenis
gabungan dan kadar air bebas
Gambar 9. Perkiraan berat isi beton basah yang telah selesai didapatkan l. Menghitung berat total agregat – – ... (7)
dengan:
BB : Berat beton
KAB: Kadar air bebas
JS : Kadar air semen
m. Jumlah agregat
Jumlah agregat halus = 0,38 x berat total agregat
Jumlah agregat kasar = 0,62 x berat total agregat
agregat halus dan semen yang akan di gunakan dalam penelitian ini
dari jumlah semen yang didapatkan akan dikurangi sesuai persentase
tambahan abu ampas tebu yang telah ditentukan.
o. Koreksi campuran beton
Rumus yang digunakan
1) Berat lapangan pasir (Blp) = ... (8) 2) Berat lapangan kerikil (Blk) = ... (9) 3) Air = Wa + (BSSDp – Blp) + (BSSDk – Blk) ... (10) dengan :
BSSDp = Berat pasir kondisi SSd
BSSDk = Berat kerikil kondisi SSd
BLp = Berat lapangan pasir
BLk = Berat lapangan kerikil
Rp = Absorbsi pasir
Wp = Kadar air pasir
Rk = Absorbsi kerikil
Wk = Kadar air kerikil
Wa = Berat air
5. Pembuatan benda uji
a. Keringkan mesin pengaduk terlebih dahulu, kemudian masukkan
b. Pasir, kerikil, semen diaduk terlebih dahulu dalam keadaan kering
dengan komposisi yang telah ditentukan berdasarkan hasil
perhitungan perencanaan campuran dan tambahan abu ampas tebu
sesuai dengan presentasi yang diinginkan (8%, 12%, dan 16%).
c. Setelah bahan kering tercampur rata, kemudian tambah kan air sesuai
perencanaan campuran atau sesuai yang dibutuhkan.
d. Campurkan bahan dengan kecepatan mesin rendah sambil
memperhatikan bahan-bahan yang menempel pada dinding mesin
pengaduk agar semua tercampur rata.
e. Kemudian naikkan kecepatan sampai bahan-bahan tercampur dengan
baik dan menghasilkan beton segar.
f. Keluarkan campuran beton segar yang telah jadi
g. Rendam beton dalam bak rendaman
6. Perawatan beton (curing)
Perawatan beton dilakukan satu sampai dua hari setelah dilakukan
pencampuran. Tujuan dari curing ini adalah menjaga kelembapan beton
saat proses hidrasi semen berlangsung. Perawatan beton yang baik akan
berpengaruh terhadap porositas dan penyerapan air pada beton.
7. Pengujian porositas dan penyerapan air pada beton
Langkah pengujian sebagai berikut:
80˚C selama 24 jam
b. Benda uji dikeluarkan lalu didiamkan pada suhu ruangan (25 ˚C)
kemudian ditimbang dan didapatkan berat benda uji kondisi kering
oven
c. Benda uji didiamkan selama 24 jam kemudian benda uji dimasukan
dalam wadah perendaman dengan menggunakan air laut sebagai air
perendaman direndam selama 24 jam kemudian ditimbang dalam air
untuk mendapatkan nilai berat benda uji dalam air
d. Benda uji dikeluarkan dari air dan dilap permukaannya untuk
mendapatkan kondisi SSD kemudian sampel ditimbang dan
didapatkan berat benda uji kondisi SSD setelah perendaman
8. Jumlah benda uji :
Jumlah benda uji yang akan dibuat dalam penelitian ini sebanyak 40
buah benda uji dengan rincian sebagai berikut:
a. 8 buah beton normal (tanpa tambahan abu ampas tebu)
b. 8 buah beton dengan penambahan abu ampas tebu sebesar 8%
c. 8 buah beton dengan penambahan abu ampas tebu sebesar 12%
d. 8 buah beton dengan penambahan abu ampas tebu sebesar 16%
e. 8 buah beton normal untuk perendaman air tawar
9. Pengumpulan data hasil pengujian
air laut pada beton terhadap penambahan umur beton seperti pada tabel
berikut:
Tabel 5. Hasil pengujian porositas dan penyerapan air pada beton:
Umur beton (hari)
Variasi Benda Uji
Beton Normal AAT 8% AAT 12% AAT16% Persen (%)
7 14 21 28
B. Bagan alir penelitian
Gambar 10. Bagan Alir Penelitian
Tidak
Iya Mulai
Persiapan alat dan bahan
Uji karakteristik material
Mix design beton
Pembuatan benda uji (beton normal, beton dengan penambahan abu ampas
tebu 8%, 12% dan 16% Perendaman beton diair laut selama 7, 14, 21, 28 hari umur beton
Pengambilan data porositas dan penyerapan air
Analisa
data
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi data hasil penelitian
Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya bahwa tujuan
dari penelitian ini adalah untuk mengetahui persentase penyerapan air dan
porositas beton dengan menggunakan rendaman air laut, sebelum
melakukan pembuatan benda uji terlebih dahulu dilakukan uji karakteristik
bahan untuk mengetahui jenis bahan yang akan digunakan dalam
pembuatan beton dan membatu meningkatkan kualitas beton yang akan
dibuat, uji karakteristik bahan antara lain:
1. Uji karakteristik bahan
Uji karakteristik bahan dilakukan pada agregat halus dan agregat kasar
yang terdiri dari pengujian kadar lumput, kadar air, berat volume,
absorpsi, berat jenis dan modulus kehalusan dengan analisa saringan
agregat halus dapat dilihat pada Lampiran 1 (Halalam 68) dari hasil
gradasi agregat halus didapatkan bahwa agregat halus yang digunakan
termasuk pada zone 1 atau jenis pasir kasar dan analisa saringan agregat
kasar dapat dilihat pada Lampiran 1 (Halalam 70) dari hasil analisa
gradasi agregat kasar termasuk agregat dengan batas gradasi zone
4,75-25,4 mm maka didapatkan hasil penggabungan agregat dengan
persentase agregat halus sebesar 30,92% dan persentase agregat kasar
sebesar 69,08% sehingga ukuran butir maksimum agregat yang
digunakan adalah 40 mm. Berikut rekapitulasi hasil pengujian
karakteristik bahan untuk pembuat beton, sebagai berikut:
Tabel 6. Rekapitulasi hasil pengamatan agregat halus (pasir)
Tabel 7. Rekapitulasi hasil pengamatan agregat kasar (kerikil)
NO. KARAKTERISTIK
AGREGAT INTERVAL
HASIL
PENGAMATAN KETERANGAN 1 Kadar lumpur Maks 5% 4.80% Memenuhi 2 Kadar air 0,5% - 5% 1.61% Memenuhi
3 Berat volume
a. Kondisi lepas 1,4 - 1,9 kg/liter 1.499 Memenuhi b. Kondisi padat 1,4 - 1,9 kg/liter 1.798 Memenuhi 4 Absorpsi 0,2% - 2% 1,875% Memenuhi 5 Berat jenis spesifik
a. Bj. nyata 1,6 - 3,3 2.136 Memenuhi b. Bj. dasar kering 1,6 - 3,3 1.880 Memenuhi c. Bj. Kering
permukaan 1,6 - 3,3 2.000 Memenuhi 6 Modulus kehalusan 0,08-4,75 4.154 Memenuhi
NO. KARAKTERISTIK
AGREGAT INTERVAL
HASIL
PENGAMATAN KETERANGAN 1 Kadar lumpur Maks 1% 0.85% Memenuhi 2 Kadar air 0,5% - 2% 0.9% Memenuhi
3 Berat volume
a. Kondisi lepas 1,6 - 1,9 kg/liter 1.6 Memenuhi b. Kondisi padat 1,6 - 1,9 kg/liter 1.8 Memenuhi 4 Absorpsi Maks 4% 2.23% Memenuhi 5 Berat jenis spesifik
a. Bj. nyata 1,6 - 3,3 2.1 Memenuhi b. Bj. dasar kering 1,6 - 3,3 1.6 Memenuhi c. Bj. kering
permukaan 1,6 - 3,3 1.8 Memenuhi 6 Modulus kekasaran 4,75-19,1 4.765 Memenuhi
Berdasarkan Tabel 6 dan Tabel 7 dapat dilihan pada setiap jenis
pengujian karakteristik agregat halus dan agregat kasar didapatkan hasil
yang memenuhi sebagai material campuran beton.
2. Proporsi campuran benda uji
Setelah pengujian karakteristik bahan selanjutnya dapat dilakukan
perhitungan mix design (Lampiran 11) menggunakan standar SNI
03-2834-2000 tentang tata cara pembuatan campuran beton normal. Dalam
penelitian ini digunakan K-250 atau 20,75 MPa sebagai kuat tekan
rencana, maka didapat proporsi campuran beton sebagai berikut:
Tabel 8. Proporsi campuran beton
Bahan Beton Berat Beton (kg/m³) Volume Cetakan (Silinder) Berat Utk 8 Sampel
Abu Ampas tebu
Jumlah 8% 12% 16% 0,82 1,23 1,64 (kg) Air 321,49 0,0016 4,04 4,04 4,04 4,04 321,49 Semen 818,12 0,0016 10,28 9,45 9,04 8,63 818,12 Pasir 822,65 0,0016 10,33 10,33 10,33 10,33 822,65 Kerikil 1829,75 0,0016 22,98 22,98 22,98 22,98 1829,75
B. Hasil uji kuat tekan
Penggunaan jumlah proporsi campuran yang sama pada setiap
variasi benda uji maka didapatkan hasil uji kuat tekan pada beton seperti
Tabel 9. Hasil uji kuat tekan beton
Umur beton (hari)
Rendaman air laut Beton normal
dengan rendaman air
tawar Beton Normal AAT 8% AAT 12% AAT16%
S K S K S K S K S K
MPa kg/cm2 MPa kg/cm2 MPa kg/cm2 MPa kg/cm2 MPa kg/cm2 7 10.38 127.46 9.34 114.72 10.17 124.92 5.40 66.28 19.30 237.09 14 12.25 150.41 17.02 209.04 12.66 155.51 11.00 135.11 21.79 267.67 21 11.42 140.21 15.15 186.10 12.45 152.96 11.00 135.11 25.53 313.56 28 12.87 158.06 15.15 186.10 12.66 155.51 9.34 114.72 26.77 328.85
Berdasarkan Tabel 9 diatas mutu beton yang di rendam air tawar
pada umur 28 hari yaitu 26.77 MPa atau 328,85 Kg/cm². Mutu beton yang
direndam air laut pada umur 28 hari yaitu:
1. Mutu beton normal yaitu 12,87 MPa atau 158,06 Kg/cm²
2. Mutu beton AAT 8% yaitu 15,15 MPa atau 186,10 Kg/cm²
3. Mutu beton AAT 12% yaitu 12,66 MPa atau 155,51 Kg/cm
4. Mutu beton AAT 16% yaitu 9,34 MPa atau 114,72 Kg/cm
C. Analisis nilai persentase porositas beton
Pengujian dan perhitungan persentase porositas beton dilakukan
berdasarkan ASTM C 642-90 (Kajian pustaka halaman 22). Pengujian dilakukan pada saat beton mencapai umur 7 hari, 14 hari, 21 hari dan 28
hari.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi
