TINJAUAN KUAT TEKAN BETON DENGAN BAHAN TAMBAHLUMPUR SIDOARJO KERING UDARA DICAMPUR Tinjauan Kuat Tekan Beton Dengan Bahan Tambah Lumpur Sidoarjo Kering Udara Dicampur Kapur Dibanding Lumpur Sidoarjo Bakar Dicampur Kapur.

(1)

TINJAUAN KUAT TEKAN BETON DENGAN BAHAN TAMBAH LUMPUR SIDOARJO KERING UDARA DICAMPUR

KAPUR DIBANDING LUMPUR SIDOARJO BAKAR DICAMPUR KAPUR

Tugas Akhir

Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

Muhammad Abdul Rifai NIM : D 100 080 073

kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

(3)

iii

PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Muhammad Abdul Rifai

NIM : D100 080 073

Program Studi : Teknik Sipil

Judul Tugas Akhir : TINJAUAN KUAT TEKAN BETON

DENGAN BAHAN TAMBAH LUMPUR

SIDOARJO KERING UDARA DICAMPUR KAPUR TERHADAP LUMPUR SIDOARJO BAKAR DICAMPUR KAPUR

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa Tugas Akhir yang saya buat dan serahkan ini, merupakan hasil karya saya sendiri, bukan jiplakan dari orang lain. Kecuali kutipan dan ringkasan pendapat atau temuan orang lain yang telah saya jelaskan sumbernya berdasarkan kode etik ilmiah. Apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini hasil jiplakan, saya bersedia bertanggung jawab sepenuhnya.

Surakarta, 2 Juni 2013 Yang Membuat Pernyataan

(4)

iv MOTTO

“Sesungguhnya Allah tidak akan merubah keadaan suatu kaum sehingga mereka

merubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri”

(AL-RA’DU : 11)

“Apabila aku memiliki sesuatu, aku tidak akan menyembunyikannya darimu.

(ingatlah) siapa pun yang tidak meminta (mengemis) kepada orang lain, Allah

akan memenuhinya, dan siapa pun yang berusaha membuat dirinya merasa

cukup, maka Allah akan membuat dirinya merasa cukup. Dan siapa pun yang

berupaya bersabar, maka Allah akan membuatnya sabar. Tidak ada anugerah

yang lebih baik dan lebih besar yang diberikan kepada seseorang selain

kesabaran”

(RASULULLAH SAW)

“Apabila kita bertemu dengan orang lain,maka anggaplah dia jauh lebih baik

daripada dirimu”

(Sultoonul Aulliya Syaikh Abdul Qodir Jiilani )

“Allah memberikan ujian dan cobaan kepada kita ,karena Allah sayang kepada kita , agar kita kembali kejalan ALLAH, dan meningkatkan iman dan taqwa kita

kepada NYA” (Nurul Burhan )

“Sesuatu mungkin mendatangi mereka yang mau menunggu, namun hanya didapatkan oleh mereka yang bersemangat mengejarnya.”

(Abraham Lincoln)

“I don’t come to bow, I came to conquer.” (Jim Morrison)

Buah dari kesabaran sangatlah manis dan indah (ANONIM)

“Perpisahan bukan akhir dari segalanya, tapi perpisahan adalah awal hidup kita yang sebenarnya”

(5)

v

PERSEMBAHAN Sebuah Karya kecil yang aku persembahkan untuk :



Ibu dan Bapakku tercinta, yang telah bekerja keras untuk membantu doʼ a dan materi, sehingga laporan tugas akhir ini bisa selesai



My Brother Bintang Adhi Gunners, yang telah memberikan doʼ a dan Semangat...



Keluarga besar Hj.Masruri Sarwoko, saudara-saudaraku..



Keluarga besar Slamet Harto Mulyono, saudara-saudaraku..



Kelarga besar teknik sipil UMS angkatan 2008 dan 2007, yang telah bersedia berbagi suka dan duka, maaf atas segala kesalahanku selama ini..

Spesial Terima kasih untuk :



Alhamdulillahirobbilalamin puji syukur kehadirat Allah SWT, atas rahmat, taufik, serta hidayahNya, Sungguh Engkaulah Yang Maha Pemurah, Maha Pengasih, Maha Pengampun, dan Maha Bijaksana.



Temen-temen SMA Negeri 3 Klaten, Rinu, Tri Apriyanto, dkk yang selalu memberikan motivasi.



Temen-temen angkatan 2006, mas Eko dan Mas Deddy.



Temen-temen angkatan 2007, mas Barendra, mas Jaim, mas Aditya, mas Adonis, Jovan, Arga, Danang, dkk.



Sipil best frinds 2008, Gurmito, Rahmad, Taufik, Hasbi, ichwan dan semua keluarga besar teknik sipil ums 2008.



Temen-temen angkatan 2009, Ari. Trimakasih atas bantuan tenaga dan pikiranya hinggga terselesaikanya tugas akhir ini.



Temen-temen angkatan 2010, Purwanto, Tony, Daru, trimakasih atas bantuan dan kebersamaannya selama ini.

(6)

vi PRAKATA

ﻪﺕﺎﮔﺭﺒﻮﷲﺍﺔﻣﺤﺮﻮﻢﮑﻴﻟﻋﻢﻼﺳﻠﺍ

Alhamdulillahirobbilalamin puji syukur kehadirat Allah SWT, atas rahmat, taufik, serta hidayahNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir dengan judul Kuat Tekan Beton Dengan Bahan Tambah Lumpur Sidoarjo ini dengan lancar. Sungguh Engkaulah Yang Maha Pemurah, Maha Pengasih, Maha Pengampun, dan Maha Bijaksana. Sholawat serta salam selalu tercurahkan kepada junjungan kita Rasullulah SAW yang akan kita nanti syafaatnya di hari kiamat.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat bagi semua mahasiswa Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta untuk mencapai derajat gelar sarjana S-1 Teknik Sipil. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini banyak kendala dan permasalahan yang harus dihadapi penulis, sehingga penulis perlu mengucapkan terima kasih atas segala bentuk dukungan, bimbingan dan bantuan kepada :

1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Surakarta.

2. Bapak Ir. Ngafwan, MT, selaku Wakil Dekan III yang telah banyak berbagi ilmu dalam berorganisasi.

3. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT, selaku Ketua Progdi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku dosen Pembimbing Utama Tugas Akhir ini yang telah memberikan bimbingannya dengan baik dan banyak meluangkan waktunya.

4. Ibu Yenny Nurchasanah, ST, MT, selaku dosen Pembimbing Pendamping yang telah banyak memberikan nasehat dan bimbingannya.

5. Bapak Basuki, ST, MT, selaku anggota Dewan Penguji yang juga telah memberikan nasehat dan bimbingannya.

(7)

vii

7. Bapak Ibu Dosen, karyawan, karyawati dan seluruh keluarga besar Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

8. Keluarga besar saya yang tercinta, Ibu, Bapak, dan My Brother Bintang, Trimakasih atas semua bantuan dan doʼ a nya selama ini.

9. Mustika yang telah membantu terselesaikanya laporan tugas akhir ini.

10. Taufik, Aditya, Hasbi, Gurmito, Adonis, Mustika dan Ari yang telah membantu tenaga dan pikiranya hingga penelitian ini selesai.

11. Semua teman-teman di Civil Engineering 2008 yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu.

12. Keluarga Besar FT.SIPIL UMS yang telah 5 tahun belajar bersama-sama. 13. Semua pihak yang tidak mampu ditulis satu persatu yang telah membantu

selesainya Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dan masih sangat jauh dari sempurna. Oleh karena itu besar harpan Penulis atas segala kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat.

ﻪﺕﺎﮐﺮﺑﻮﷲﺍﺔﻤﺣﺮﻮﻡﻜﻳﺎﻋﻢﻼﺳﻠﺍﻮ

Surakarta,2 Juni 2013

(8)

viii

A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 2

C. Tujuan Penelitian... 2

D. Manfaat Penelitian... 3

E. Batasan Masalah... 3

F. Keaslian Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6

A. Pengertian Beton ... 6

B. Sifat-Sifat Beton ... 6

1. Kelebihan Beton... 6

2. Kekurangan Beton... 7

C. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton ... 7

1. Faktor Air Semen... ... 8

2. Umur Beton... ... 9

3. Jenis Semen... 11

4. Sifat Agregat... ... 12

D. Bahan Tambah... 13

(9)

ix

2. Bahan Mineral tambahan. ... 14

E. Lumpur Sidoarjo ... 15

F. Kapur... ... 18

BAB III LANDASAN TEORI... 21

A. Bahan Penyusun Beton ... 21

1. Semen Portland... 21

2. Agregat... 22

3. Air... ... 23

4. Lumpur Sidoarjo Kering Udara ... 24

5. Lumpur Sidoarjo Bakar... 24

6. Kapur ... ... 25

B. Pengujian Kuat Tekan Beton ... 25

BAB IV METODE PENELITIAN ... 27

A. Umum... 27

C. Peralatan Penelitian ... 30

D. Pelaksanaan Penelitian ... 35

1. Pemeriksaan Bahan ... 35

a. Pemeriksaan Kualitas Agregat Halus ... 35

1.Pengujian Kualitas Pasir atau Kandungan Bahan Organik . 35 2.Pengujian Saturated Surface Dry (SSD)... 35

3.Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus ... 35

4.Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir... 35

5.Pengujian Gradasi Pasir ... 35

b. Pemeriksaan Kualitas Agregat Kasar... 36

(10)

x

2) Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Kasar ... 36

3) Pengujian Gradasi Batu Pecah ... 36

c. Pemeriksaan Unsur Kimia Lumpur Sidoarjo ... 36

2. Perencanaan Campuran Beton ... 37

3. Pembuatan Benda Uji... 37

4. Perawatan (Curing) ... 38

5. Pengujian Kuat Tekan Beton ... 38

6. Analisis Data ... 38

7. Contoh Tabel Sampel Pengujian Kuat Tekan Beton... 39

8. Pegambilan Kesimpulan... 43

E. Tahap Pelaksanaan Penelitian... 44

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ... 47

A. Hasil Pemeriksaan Bahan... 47

1. Pemeriksaan Agregat Halus Dan Gradasi Pasir ... 47

a. Pengujian Kualitas Pasir atau Kandungan Bahan Organik .... 47

b. Pengujian Saturated Surface Dry (SSD)... 47

c. Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus ... 47

d. Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir... 47

e. Pengujian Gradasi Pasir ... 47

2. Pemeriksaan Agregat Kasar Dan Gradasi Batu Pecah ... 48

a. Pengujian Keausan Agregat Kasar... 48

b. Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Kasar ... 48

c. Pengujian Gradasi Batu Pecah ... 48

3. Pengujian Ikatan Awal Semen ... 48

4. Pemeriksaan Kandungan Utama Senyawa Kimia Dari Lumpur Sidoarjo Kering Udara Dan Lumpur Sidoarjo Bakar... 49

B. Hasil Pengujian Slump ... 49

C. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ... 51

(11)

xi

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 68 A. Kesimpulan ... 68 B. Saran ... 68 DAFTAR PUSTAKA

(12)

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel I.1 Kandungan kimia lumpur Sidoarjo dan semen ... 2

Tabel I.2 Prosentase bahan tambah ... 4

Tabel II.1 Hubungan fas dengan kuat tekan ... 8

Tabel II.2 Hubungan umur beton dengan kuat tekan ... 9

Tabel II.3 Hasil analisa kimia lumpur Sidoarjo ... 15

Tabel II.4 Senyawa kimia lumpur Sidoarjo ... 15

Tabel II.5 Ukuran butiran lumpur Sidoarjo... 16

Tabel II.6 Hasil uji toksikologis ... 16

Tabel III.1 Susunan unsur semen biasa ... 22

Tabel III.7 Senyawa utama semen portland ... 22

Tabel IV.1 Sampel Beton normal ... 39

Tabel IV.2 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering udara 10% ... 39

Tabel IV.3 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering udara 7,5 % + kapur 10% ... 39

Tabel IV.4 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering udara 10 % + kapur 20% ... 40

Tabel IV.5 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering udara 12,5 % + kapur 30% ... 40

Tabel IV.6 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering udara 15 % + kapur 40% ... 40

Tabel IV.7 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering udara 17,5 % + kapur 47,5% .. 41

Tabel IV.8 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering udara 10% ... 41

Tabel IV.9 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering bakar 7,5 % + kapur 10% ... 41

Tabel IV.10 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering bakar 10 % + kapur 20% ... 42

Tabel IV.11 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering bakar 12,5 % + kapur 30% ... 42

Tabel IV.12 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering bakar 15 % + kapur 40% ... 42

Tabel IV.13 Sampel beton lumpur Sidoarjo kering bakar 17,5 % + kapur 47,5% .. 43

Tabel V.1 Hasil pengujian ikatan awal semen ... 48

Tabel V.2 Hasil pengujian kimia lumpur Sidoarjo kering udara ... 49

Tabel V.3 Hasil pengujian kimia lumpur Sidoarjo bakar ... 49

Tabel V.4 Hasil Pengujian Slump ... 50

Tabel V.5 Hasil Pengujian beton normal ... 51

(13)

xiii

Tabel V.7 Hasil uji kuat tekan beton lumpur Sidoarjo kering udara 7,5 % +

kapur 10% ... 53 Tabel V.8 Hasil uji kuat tekan beton lumpur Sidoarjo kering udara 10 % +

kapur 20% ... 54 Tabel V.9 Hasil uji kuast tekan beton lumpur Sidoarjo kering udara 12,5 % +

kapur 30% ... 55 Tabel V.10 Hasil uji kuat tekan beton lumpur Sidoarjo kering udara 15 % +

kapur 40% ... 56 Tabel V.11 Hasil uji kuat tekan beton lumpur Sidoarjo kering udara 17,5 % +

kapur 47,5% ... 57 Tabel V.12 Hasil uji kuat tekan beton lumpur Sidoarjo bakar 10% ... 58 Tabel V.13 Hasil uji kuat tekan beton lumpur Sidoarjo bakar 7,5 % + kapur

(14)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Grafik hubungan kuat tekan beton dan faktor air semen... 9

Gambar II.2 Grafik hubungan antara kuat tekan dengan umur beton ... 10

Gambar II.3 Grafik hubungan antara umur beton dengan factor air semen ... 10

Gambar II.4 Grafik pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada f.a.s yang sama ... 11

Gambar II.5 Grafik pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ... 12

Gambar II.6. Peta lokasi lumpur Sidoarjo ... 17

Gambar II.7 Peta lokasi lumpur Sidoarjo ... 17

Gambar II.8 Peta lokasi lumpur Sidoarjo ... 18

Gambar II.9 Peta lokasi penambangan kapur Gunung kidul ... 20

Gambar III.1 Skema Pengujian Kuat Tekan Beton silinder... 26

Gambar IV.1 Pasir ... 27

Gambar IV.2 Batu Pecah ... 28

Gambar IV.2 Semen Gresik ... 28

Gambar IV.3 Lumpur Sidoarjo kering udara ... 29

Gambar IV.5 Lumpur Sidoarjo bakar ... 29

Gambar IV.5 Kapur ... 30

Gambar IV.5 Satu set ayakan standart ... 30

Gambar IV.6 Mesin Penggetar Ayakan ... 31

Gambar IV.7 Timbangan ... 31

Gambar IV.8 Gelas Ukur ... 32

Gambar IV.10 Concrete Mixer ... 32

Gambar IV.11 Cetakan silinder ... 33

Gambar IV.12 Compression Tension Machine ... 33

Gambar IV.13 Mesin Los Angeles ... 34

Gambar IV.14 Bagan alir Tahapan Pelaksanaan Penelitian ... 46

Gambar V.1 Foto Pengujian beton kode F2... 51

(15)

xv

Gambar V.15 Foto Pengujian beton kode R8 ... 66

Gambar V.27 Grafik kuat tekan beton lumpur sidoarjo kering udara dicampur kapur... 64

Gambar V.28 Grafik kuat tekan beton lumpur Sidoarjo bakar dicampur kapur .... 65

Gambar V.29 Grafik perbandingan kuat tekan beton lumpur Sidoarjo kering udara dicampur kapur dengan lumpur Sidoarjo bakar dicampur kapur... 66

(16)

xvi

Gambar V.31 Grafik penurunan kuat tekan beton lumpur Sidoarjo bakar

dicampur kapur... 67 Gambar V.32 Grafik perbandingan penurunan kuat tekan beton lumpur Sidoarjo

kering udara dicampur kapur dengan lumpur Sidoarjo bakar

(17)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

(18)

xviii

DAFTAR NOTASI h = tinggi silinder beton (cm)

d = diameter silider beton (cm)

ƒ’c = kuat tekan maksimum beton (MPa)

s = nilai deviasi standard

M = nilai tambah (MPa)

Sd = deviasi standard (MPa) ƒ’cr = kuat tekan rata-rata (MPa)

A = jumlah air yang dibutuhkan (liter/m³)

Ah = jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat halus (liter/m³) Ak = jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat kasar (liter/m³) Bj camp = berat jenis agregat campuran

Bj ag.hls = berat jenis agregat halus Bj ag.ksr = berat jenis agregat kasar

P = persentase agregat halus terhadapagregat campuran K = persentase agregat kasar terhadap agregat campuran

σ

= Tegangan tekan karakteristik beton (kg/cm²) P = Gaya tekan benda uji silinder beton (kg)

(19)

xix ABSTRAKSI

TINJAUAN KUAT TEKAN BETON DENGAN BAHAN TAMBAH LUMPUR SIDOARJO KERING UDARA DICAMPUR KAPUR

DIBANDING LUMPUR SIDOARJO BAKAR DICAMPUR KAPUR

Pada tahun 2006 PT.Lapindo Brantas mengalami kesalahan teknis pengeboran minyak bumi dan gas. kesalahan teknis pengeboran minyak bumi dan gas tersebut berakibat fatal bagi sebagian besar masyarakat di Porong Sidoarjo dan sekitarnya. Untuk mengatasi masalah tersebut diusahakan luapan lumpur panas Sidoarjo bisa dimanfaatkan sebagai bahan bangunan, seperti sebagai bahan pengganti sebagian semen ataupun sebagi bahan tambah pada beton. Pada penelitian ini perencanaan campuran beton menggunakan metode American concrete institute (ACI) dengan fas 0,60. Penelitian ini dilakukan pengujian kuat tekan beton dengan benda uji berbentuk silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm Dengan menggunakan bahan tambah lumpur Sidoarjo yang dicampur kapur. Bahan-bahan dalam penelitian ini adalah pasir Klaten, batu pecah Wonogiri, Kapur Gunung Kidul, lumpur Sidoarjo,dan semen merk Gresik. Prosentase Lumpur Sidoarjo dan kapur adalah 10% + 0%, 7,5% +10 %, 10% + 20%, 12,5% + 30%, 15%+40%, 17,5% + 47,5% dari berat semen dan tiap variasi dibuat 5 benda uji.. kuat tekan rencana ƒ’c 25 MPa. Perawatan beton

(20)

SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI PUBLIKASI KARYA ILMIAH

Bismillahirrohmanirrahim,

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya :

Nama : Muhammad Abdul Rifai

NIM : D100 080 073

Fakultas/ Jurusan : TINJAUAN KUAT TEKAN BETON DENGAN BAHAN TAMBAH LUMPUR SIDOARJO KERING UDARA DICAMPUR KAPUR DIBANDING LUMPUR SIDOARJO BAKAR DICAMPUR KAPUR

Dengan ini menyatakan bahwa saya menyetujui untuk :

1. Memberikan hak bebas royalti kepada Perpustakaan UMS atas penulisan karya ilmiah saya, demi pengembangan ilmu pengetahuan.

2. Memberikan hak menyimpan, mengalih mediakan/ mengalih formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), mendistribusikan serta menampilkannya dalam bentuk softcopy untuk kepentingan akademis kepada Perpustakaan UMS, tanpa perlu meminta ijin dari saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis/ pencipta.

3. Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanpa melibatkan pihak perpustakaan UMS, dari semua bentuk tuntutan hukum yang timbul atas pelanggaran hak cipta dalam karya ilmiah ini.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan semoga dapat digunakan sebagaimana semestinya.

Surakarta, 12 Juni 2013 Yang membuat pernyataan