SUBSTITUSI AGREGAT HALUS PADA BETON DENGAN
LIMBAH PRODUKSI PABRIK PENGECORAN LOGAM
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat dalam
menempuh Colloqium Doctum/Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
SARFIN HALIM
10 0404 134
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Bahan buangan atau limbah sering dimanfaatkan menjadi suatu bahan yang dapat difungsikan untuk keperluan tertentu seperti bidang rekayasa bahan bangunan, limbah sudah sering diteliti untuk kemudian dimanfaatkan. Salah satu bahan buangan yang belum begitu banyak diteliti sebagai bahan bangunan beton yaitu limbah pabrik pengecoran logam. Limbah pabrik pengecoran logam ini berasal dari pasir yang dimanfaatkan sebagai cetakan untuk menahan panas cairan logam yang mencapai 13000C. Pasir tersebut diberikan phenolic resin dan zat
kimia lainnya yang dapat membuat pasir mengeras sehingga dapat dimanfaatkan sebagai cetakan. Setelah diteliti ternyata limbah tersebut mengandung beberapa senyawa yang mungkin dapat meningkatkan kekuatan beton yaitu : silikat (SiO2),
ferrit (Fe2O3), kapur (CaO), dan magnesia (MgO).
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh substitusi agregat halus dengan limbah pabrik pengecoran logam terhadap kuat tekan dan kuat tarik belah beton. Komposisi penggantian agregat halus dengan limbah pabrik pengecoran logam sebanyak 0%, 10%, 20%, 30%. Sampel yang digunakan adalah berbentuk silinder (Φ = 15 ; h = 30) dengan mutu beton yang direncanakan 50 MPa. Jumlah sampel sebanyak 96 sampel, terdiri dari 4 variasi dan masing-masing variasi sebanyak 24 sampel. Sampel diuji pada umur 3 hari, 7 hari, 14 hari dan 28 hari. Sampel akan dirawat dengan cara perendaman di air sebelum diuji.
Dari hasil penelitian diperoleh terjadi peningkatan kuat tekan beton pada variasi substitusi 10%, 20 dan 30% masing-masing sebesar 12,78%; 20,44%; 25,55% terhadap beton yang tidak menggunakan limbah pada umur 28 hari. Sedangkan pada pengujian kuat tarik belah terjadi peningkatan pada variasi substitusi 10%, 20% dan 30% masing-masing sebesar 5,84%; 9,83%; 12,3% terhadap beton yang tidak menggunakan limbah pada umur 28 hari.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan
berkat-Nya hingga selesainya tugas akhir ini dengan judul “Substitusi Agregat
Halus Pada Beton Dengan Limbah Produksi Pabrik Pengecoran Logam”.
Tugas akhir ini disusun untuk diajukan sebagai salah satu syarat yang harus
dipenuhi dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang Studi Struktur pada Departemen
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU).
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih memiliki banyak
kekurangan. Hal ini disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya
pemahaman penulis. Dengan tangan terbuka dan hati yang tulus penulis menerima
saran kritik Bapak dan Ibu dosen serta rekan mahasiswa demi penyempurnaan
tugas akhir ini.
Penulis juga menyadari bahwa selesainya tugas akhir ini tidak lepas dari
bimbingan, dukungan dan bantuan semua pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini
penulis ingin mengucapkan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Syahrizal, M.T., sebagai dosen pembimbing 1 dan sekretaris
departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Ibu Rahmi Karolina,
ST.MT, sebagai dosen pembimbing 2, yang telah banyak memberikan
dukungan, masukan, bimbingan serta meluang waktu, tenaga dan pikiran
dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku ketua departemen Teknik Sipil
3. Teristimewa kepada kedua Orang Tua penulis, Graciela, Sahat Halim, Yeni
Halim, dan Aini Halim yang telah mendukung, menyemangati serta
mendoakan penulis di setiap kegiatan akademis penulis.
4. Effendi, selaku abang senior stambuk 2007 yang memberikan kontribusi besar
kepada penulis dalam hal memberikan semangat dan arahan hingga selesainya
tugas akhir ini.
5. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing dan memberikan
pengajaran kepada Penulis selama menempuh masa studi di Departemen
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
6. Para pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU atas
ketersediannya untuk mengurus administrasi Tugas akhir ini.
7. Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa, Rahmadsyah Rangkuti, Muhammad
Fauzi, Bagus Hariawan, Zulfikar dan Rizky Nanda.
8. Teman-teman jurusan Teknik Sipil, terutama teman-teman seangkatan 2010,
stambuk 2007, 2008 dan 2009 serta adik-adik 2013 terima kasih atas bantuan
dan informasi mengenai kegiatan sipil selama ini.
9. Berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Terima kasih
untuk semuanya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
Bapak dan Ibu Staf Pengajar serta rekan-rekan mahasiswa demi penyempurnaan
Akhir kata, Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat
yang sebesar-besarnya bagi kita semua. Amin.
Medan, Februari 2015
Sarfin Halim
2.3.1 Kekuatan Tekan Beton (f’c) ... 16
3.2.4 Limbah Pabrik Pengecoran Logam ... 61
3.2.5 Air ... 64
3.2.6 Superplasticizer ... 64
3.2.7 Silicafume ... 64
3.3 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ... 65
3.4 Penyediaan Bahan Penyusun Beton ... 65
3.5 Pembuatan Benda Uji ... 66
3.6 Penggunaan Limbah Pabrik Pengecoran Logam ... 67
3.7 Pengujian Sampel ... 68
3.7.1 Uji Kuat Tekan Beton ... 68
3.7.2 Uji Kuat Tarik Beton ... 69
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Nilai Slump ... 71
4.2 Kuat Tekan Silinder Beton ... 73
4.3 Kuat Tarik Belah Silinder Beton ... 77
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 81
5.2 Saran ... 82
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.6 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton selama masa perkembangannya ... 19
Gambar 2.7 Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton ... 20
Gambar 2.8 Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe portland semen ... 21
Gambar 2.9 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor air semen sama ... 21
Gambar 2.10 Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ... 22
Gambar 2.11 Abu serabut kelapa ... 47
Gambar 2.12 Limbah pabrik pengecoran logam ... 49
Gambar 2.13 Pasir silica ... 50
Gambar 2.14 Bahan tambah lainnya ... 50
Gambar 2.15 Cetakan kayu ... 50
Gambar 2.17 Cetakan pasir yang baru dituang cairan logam ... 50
Gambar 2.18 Cetakan pasir yang didinginkan ... 50
Gambar 2.19 Diagram alir limbah pabrik pengecoran logam ... 51
Gambar 3.1 Diagram alir pembuatan beton dengan pasir biasa dan beton
dengan substitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap
agregat halus ... 53
Gambar 3.2 Uji tekan beton ... 68
Gambar 3.3 Uji split cylinder ... 70
Gambar 4.1 Grafik nilai slump terhadap variasi limbah pabrik pengecoran
logam... 72
Gambar 4.2 Grafik kuat tekan beton dengan substitusi limbah pabrik
pengecoran logam terhadap umur beton ... 75
Gambar 4.3 Grafik kuat tekan beton dengan substitusi limbah pabrik
pengecoran logam terhadap persentase substitusi limbah
pabrik pengecoran logam ... 76
Gambar 4.4 Grafik kuat tarik belah beton dengan substitusi limbah pabrik
pengecoran logam terhadap umur beton ... 79
Gambar 4.5 Grafik kuat tarik belah beton dengan substitusi limbah pabrik
pengecoran logam terhadap persentase substitusi limbah
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Variasi Subtitusi Limbah Pabrik Pengecoran Logam ... 6
Tabel 2.1 Beberapa jenis beton menurut kuat tekannya ... 18
Tabel 2.2 Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur ... 20
Tabel 2.3 Komposisi senyawa utama semen portland... 27
Tabel 2.4 Komposisi senyawa pembentuk semen portland ... 27
Tabel 2.5 Batasan gradasi untuk agregat halus ... 29
Tabel 2.6 Susunan besar butiran agregat kasar ... 31
Tabel 2.7 Kandungan senyawa pada abu serabut kelapa dan semen ... 47
Tabel 2.8 Kandungan limbah pabrik pengecoran logam ... 49
Tabel 3.1 Proporsi material penyusun beton ... 67
Tabel 4.1 Nilai slump untuk berbagai variasi subtitusi ... 71
Tabel 4.2 Hasil pengujian kuat tekan beton dengan variasi subtitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap agregat halus ... 74
DAFTAR NOTASI
SSD : saturated surface dry
n : jumlah sampel
f'c : kuat tekan beton karakteristik (MPa)
fc’ : kekuatan tekan (kg/cm2)
P : beban tekan (kg)
A : luas penampang (cm2)
S : deviasi standar (kg/cm2)
σ’b : kekuatan masing – masing benda uji (MPa)
σ’bm : kekuatan beton rata –rata (MPa)
N : jumlah total benda uji hasil pemeriksaan
Fct : tegangan rekah beton (kg/cm)
P : beban maksimum (kg)
L : panjang sampel (cm)
D : diameter (cm)
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I Concrete Mix Design
Lampiran II Pemeriksaan Bahan
Lampiran III Pemeriksaan Limbah Pabrik Pengecoran Logam
Lampiran IV Data Pengujian Kuat Tekan
Lampiran V Data Pengujian Kuat Tarik Belah
