TUGAS AKHIR. Karakteristik Mortar Dengan Menggunakan Bottom Ash Sebagai Subtitusi Agregat Halus

(1)

i

TUGAS AKHIR

“Karakteristik Mortar Dengan Menggunakan Bottom Ash Sebagai Subtitusi Agregat Halus”

Diajukan guna melengkapi persyaratan untuk memenuhi gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Yogyakarta

Disusun oleh : Tri Ismarani Yolanda

20170110144

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2021

(2)

IIALAMAN PERYATAAN

Sa-va y'ang bertanda tangan dibarvah ini:

Nama

^:Tri ismarani Yolanda

NIM

^.20170110144

Judul

^:Karakteristik Mcrtar Dengan Menggunakan Bottom Ash Sebagai Subtitusi Agregat Halus

Men"ratakan yang sebenarnya bahrva Tugas Akhir

ini

rnerupakan karya saya

sendiri. Apabila terdapat karya orafig lain varrg sa3'a kutip, maka saya akan

mencantumkan sumber secara

jelas. .lika

dikemudian

hari

ditemukan ketidakbenaran dalam penyataan ir.:i" rnaka saya bersedia menerima sanksi dengan aturan yang berlaku. Demrkian pernyataan ini saya buat tanpa ada paksaan dari pihak mana pun.

Yogyakarta- 04 Februari 2021 membuat pernyataan

Yolanda

111

(3)

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Segala puji Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya Tugas Akhir ini dapat diselesaikan.

Terima kasih kepada Fanny Monika, ST., M.Eng, dan Hakas Prayuda, ST., M.Eng yang telah memberi penulis bimbingan Tugas Akhir.

Terima kasih kepada Mami Hulk dan Papi Hulk yang selalu mendukung dan menjadi alasan penulis bahwa ada masa depan yang harus diperjuangkan.

Terima kasih kepada diri sendiri karena sudah bertahan sampai akhir.

Terima kasih kepada M. Adhi Gunawan, Erwiena Nurmala, Agustin Prasintasari, Hilal Aulia Rahman, Bagas Dwi, Sandya Ros Anzelina, Yanuar Zayu, Nia Selvia Paramian, dan Priskila Saragih yang telah berjuang bersama.

Terima kasih kepada BTS (Beyond The Scene atau Bangtan Sonyeondan atau 방탄소년단) yang telah menghibur saat mengalami kesulitan.

Terima kasih kepada teman-teman Teknik Sipil D 2017 yang telah menemani perjalanan penulis hingga akhir perkuliahan.

Terima kasih kepada Pak Sumadi Ahli Lab Laboratorium Struktur yang telah membantu pengujian.

(4)

v PRAKATA

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Segala puji bagi Allah SWT yang menguasai segala sesuatu. Sholawat dan salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW beserta keluarga dan sahabatsahabatnya.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Judul dari penelitian ini adalah “Karakteristik Mortar dengan Menggunakan Bottom Ash Sebagai Subtitusi Agregat Halus”.

Selama penyusunan tugas akhir ini, banyak rintangan yang penyusun dapatkan, tetapi berkat bantuan, bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak akhirnya dapat terselesaikan dengan baik. Melalui kesempatan ini, penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih atas kerja sama dan dukungan dari berbagai pihak selama proses penelitian hingga penyusunan tugas akhir ini kepada:

1. Puji Harsanto, S.T., M.T., Ph.D selaku ketua Program Studi Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta,

2. Fanny Monika, ST., M.Eng selaku dosen pembimbing Tugas Akhir, 3. Ir. As’at Pujianto, M.T selaku dosen penguji Tugas Akhir,

4. Kedua orang tua, mba, dan mas yang selalu memberikan semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini, dan

5. Semua pihak yang telah membantu sehingga laporan ini dapat terselesaikan.

Akhirnya, setelah segala kemampuan dicurahkan serta diiringi dengan doa untuk menyelesaikan tugas akhir ini hanya kepada Allah SWT semua dikembalikan.

Wallahu a’lam bi Showab.

Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.

Yogyakarta, 4 Februari 2021

Penyusun

(5)

vi

DAFTAR ISI

TUGAS AKHIR ... i

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ... ii

HALAMAN PERYATAAN ... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv

PRAKATA ... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR SIMBOL DAN LAMBANG ... xiii

DAFTAR SINGKATAN ... xiv

DAFTAR ISTILAH ... xv

ABSTRAK………xvi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Lingkup Penelitian... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 4

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ... 6

2.1 Tinjauan Pustaka ... 6

2.1.1 Karakteristik Bottom Ash ... 6

2.1.2 Pemeriksaan Properties Agregat Halus ... 9

2.1.3 Pemanfaatan Silica Fume pada Mortar ... 10

2.1.4 Pemanfaatan Bottom Ash pada Kuat Tekan Mortar... 12

2.1.5 Pengaruh Curring Terhadap Kuat Tekan Mortar ... 14

2.2 Dasar Teori ... 16

2.2.1 Mortar ... 16

2.2.2 Bahan Penyusun Mortar ... 17

2.2.2.1 Semen ... 17

2.2.2.2 Air ... 18

2.2.2.3 Agregat Halus ... 18

2.2.2.4 Silica Fume ... 19

(6)

vii

2.2.2.5 Superplasticizier ... 20

2.2.2.6 Bottom Ash ... 20

2.2.3 Pemeriksaan karakteristik binder ... 20

2.2.4 Pemeriksaan Agregat ... 21

2.2.5 Pemeriksaan Fresh Properties ... 23

2.2.5 Hardened Properties ... 23

2.2.5.1 Berat Satuan Mortar ... 23

2.2.5.2 Kuat Tekan ... 24

BAB III METODE PENELITIAN ... 26

3.1 Bahan Penelitian ... 26

3.2 Alat Penelitian ... 28

3.3 Alur Penelitian ... 30

3.3.1 Mix Design... 33

3.4 Pengujian Sifat Fisik dan Mekanik Material ... 35

3.4.1 Pengujian Agregat Halus ... 35

3.4.2 Pengujian Bottom Ash... 37

3.5 Pengujian Fresh Properties ... 37

3.5.1 Flow Test ... 38

3.6 Prosedur Pencampuran Bahan ... 38

3.7 Metode Perawatan (Curing) ... 38

3.8 Pengujian Hardened Properties ... 39

3.8.1 Pengujian Berat Satuan Mortar ... 39

3.8.3 Pengujian Kuat Tekan ... 39

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 40

4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus (Pasir) ... 40

4.1.1 Pengujian Gradasi Butiran ... 40

4.1.2 Pengujian Kadar Air Agregat Halus ... 41

4.1.3 Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air ... 42

4.1.4 Pengujian Berat Satuan Agregat Halus ... 42

4.1.5 Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus ... 42

4.1.6 Pengujian Kadar Garam ... 49

4.2 Hasil Pengujian Binder ... 43

(7)

viii

4.2.1 Hasil pengujian SEM dan X-RD ... 43

4.2.2 Pengujian Gradasi Butiran Bottom ash... 45

4.3 Hasil Pengujian Fresh Properties ... 46

4.3.1 Pengujian Flow Table ... 46

4.4 Hasil Pengujian Hardened Properties ... 47

4.4.1 Berat Satuan Mortar ... 47

4.4.3 Pengujian Kuat Tekan Mortar ... 50

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 59

5.1 Kesimpulan ... 59

5.2 Saran ... 60

DAFTAR PUSTAKA ... xvii

(8)

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Chemical composition pada bottom ash (Singh and Siddique 2014)….…7

Tabel 2.3 Hasil pemeriksaan agregat halus (Prayuda, Zega et al. 2019)...10

Tabel 2.4 Hasil pengujian kuat tekan rerata reactive powder concrete (Simatupang, Nasjono et al. 2017)...11

Table 2.5 Hasil kuat tekan dengan presentase sikament-nn (Megasari and Winayati 2017)... 12

Tabel 2.7 Nilai Berat Satuan (Femmy, 2019) ...22

Tabel 3.1 Mix design per 1 benda uji mortar normal...,...31

Tabel 3.2 Mix design per 3 benda uji mortar normal...32

Tabel 3.3 Mix design per 1 benda uji mortar bottom ash...32

Tabel 3.4 Mix design per 3 benda uji mortar bottom ash...32

Tabel 4.1 Hasil pemeriksaan gradasi butiran agregat halus...38

Tabel 4.2 Hasil pengujian agregat halus...41

Tabel 4.3 Hasil pemeriksaan Scanning Electronic Microscopy (SEM) ...42

Tabel 4.4 Hasil pemeriksaan gradai pada bottom ash ...44

Tabel 4.4 Hasil flow mortar...46

Tabel 4.5 Hasil penyerapan air pada mortar...47

Tabel 4.6 Nilai Berat Satuan...48

(9)

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 bahan-bahan penelitian : (a) pasir; (b) semen; (c) bottom ash; (d) sillica

fuem; (e) superplastisizer; (f) air...25

Gambar 3.2 peralatan penelitian : (a) Flow table ; (b) Cincin leleh ; (c) Compression testing machine; (d) Oven...27

Gambar 3.3 alat-alat tambahan : (a) saringan; (b) timbangan; (c) gelar ukur; (d) sekop; (e) silinder kecil; (f) Nampan; (g) kaliper...28

Gambar 3.4 Bagan alir pengujian……….………..29

Gambar 3.5 Bagan alir pengujian (lanjutan)……….………..30

Gambar 3.6 Skema pengujian kuat tekan mortar...37

Gambar 4.1 Hubungan berat lolos kumulatif dan ukuran butir...39

Gambar 4.2 Hubungan berat lolos komulatif dan ukuran saringan (Daerah 2) ...39

Gambar 4.3 Hasil pengujian X-RD bottom ash...42

Gambar 4.4 Grafik pengujian X-RD siica fume...43

Gambar 4.5 Grafik pengujian X-RD semen...43

Gambar 4.6 Hasil pengujian SEM binder...44

Gambar 4.7 Hubungan berat lolos kumulatif dan ukuran saringan...45

Gambar 4.8 Hasil pengujian flow mortar...46

Gambar 4.9 Hubungan penyerapan air dan variasi campuran...47

Gambar 4.10 Hubungan antara berat satuan dan variasi campuran water curring...49

Gambar 4.11 Hubungan berat satuan dengan variasi campuran sealed curring...49

Gambar 4.12 Hasil kuat tekan mortar normal ...50

Gambar 4.13 Hasil kuat tekan mortar dengan bahan tambah silica fume...51

Gambar 4.14 Hasil kuat tekan mortar normal dengan bahan tambah silica fume dan superplasticizier...51

Gambar 4.15 Grafik kuat tekan mortar dengan bahan tambah silica fume, superplasticizier, dan bottom ash 30%...52

(10)

xi

Gambar 4.18 Grafik hubungan kuat tekan dan umur berdasarkan water curring...54

Gambar 4.19 Grafik hubungan kuat tekan dan umur berdasarkan sealed curring...55

Gambar 4.20 Regresi umur 3 hari water curring...56

Gambar 4.21 Regresi umur 3 hari sealed curring...56

Gambar 4.26 Regresi 28 hari water curring...58

Gambar 4.27 Regresi 28 hari sealed curring...58

(11)

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Pengujian gradasi agregat halus ...59

Lampiran 2. Pengujian kadar air agregat halus ... 61

Lampiran 3. Pengujian berat jenis dan penyerapan air agregat halus ... .62

Lampiran 4. Pengujian berat satuan agregat halus ... 64

Lampiran 5. Pengujian kadar lumpur agregat halus... 65

Lampiran 6. Pengujian gradasi bottom ash ... 66

Lampiran 7. Hasil pengujian SEM dan XR-D ... 67

Lampiran 8. Alat pemeriksaan bahan penyusun mortar ... 70

Lampiran 9. Alat pemeriksaan sifat segar mortar ... 72

Lampiran 10. Alat pembuatan benda uji ... 73

Lampiran 11. Bahan penyusun mortar ...75

Lampiran 12. Proses pengujian mortar segar (fresh properties)...77

Lampiran 13. Hasil pengujian kuat tekan………....78

(12)

xiii

DAFTAR SIMBOL DAN LAMBANG

Simbol Dimensi Keterangan

B1 [g] berat pasir kering sebelum dicuci

B2 [g] berat pasir kering setelah dicuci

W1 [g] berat wadah

W2 [g] berat pasir dengan wadah

W3 [g] berat benda uji

W4 [g] berat pasir setelah dikeringkan

W5 [g] berat kadar air

P [kg] gaya tekan aksial

A [cm²] luas penampang melintang

w/c [-] water ratio

SP [-] Superplasticizier

D [L] diameter benda uji

L [L] panjang benda uji

Fc’ [M] [L]^-2 Kuat tekan

(13)

xiv

DAFTAR SINGKATAN

BSN : Badan Standardisasi Nasional DPU : Dinas Pekerjaan Umum SNI : Standar Nasional Indonesia

(14)

xv

DAFTAR ISTILAH

1. Workability

kemudahan dalam mengerjakan beton.

2. Variasi

penampakan dari sifat tertentu yang menyebabkan satu organisme berbeda dengan organisme lain dalam satu jenis.

3. Fresh properties

Istilah dalam bahasa inggris yang menyebutkan kondisi beton yng masih segar.

4. Hardened properties 5. Admixture

Bahan tambah campuran beton.

6. Superplasticizer

Bahan tambah berupa cairan kimia