SELF HEALING CAPABILITY BETON DENGAN PERSENTASE FLY ASH 0%, 20%, 25%, 30%, 35%, 45% DAN 55% SEBAGAI PENGGANTI
SEBAGIAN SEMEN DITINJAU DARI WORKABILITY, KUAT TEKAN DAN PERMEABILITAS
SKRIPSI
Oleh :
DWI BEAUTY RATNAWURI HANAFI K1509014
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA Januari 2014
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertand a tangan dibawah ini
Nama : Dwi Beauty Ratnawu ri Hanafi
NIM : K1509014
Jurusan/Program Studi : PTK/Pendidikan Teknik Banguna n
Menyatakan bahwa skrip si saya berjudul “SELF HEALING CAPABILITY BETON DENGAN PERSENTASE FLY ASH 0%, 20%, 25%, 30%, 35%, 45% DAN 55% SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN DITINJAU DARI WORKABILITY, KUAT TEKAN DAN PERMEABILITAS” ini benar–benar merupakan hasil karya saya sendiri. S elain itu, sumber informasi yang diku tip dari penulis lain telah disebutkan d alam teks d an d icantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemud ian hari terb ukti atau dapat d ibuktikan skrip si ini hasil jip lakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, 30 Janu ari 2014 Yang membu at pernyataan
iii
SELF HEALING CAPABILITY BETON DENGAN PERSENTASE FLY ASH 0%, 20%, 25%, 30%, 35%, 45% DAN 55% SEBAGAI PENGGANTI
SEBAGIAN SEMEN DITINJAU DARI WORKABILITY, KUAT TEKAN DAN PERMEABILITAS
Oleh : DWI BEAUTY R H
K 1509014
Skripsi
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Mendapatkan Gelar Sarjana Program Pendidikan Teknik Bangunan Jurusan Pendidikan
Teknik Dan Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA JANUARI 2014
HALAMAN PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetu jui untuk di pertahankan dihadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pend idikan Universitas Sebelas Maret Surakarta
Surakarta, Januari 2014
Dosen Pembimbing I
Rima Sri Agustin,ST. M T. NIP. 19790816 200604 2 002
Dosen Pemb imbing II
Eko Supri Murtiono,ST. M T. NIP . 19760224 200604 1 004
v
HALAMAN PENGESAHAN
Skrip si ini telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguru an dan Ilmu Pendidikan Universitas Seb elas M aret Surakarta dan diterima untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendid ikan .
Pada hari : Kamis
Tanggal : 30 Janu ari 2014
Tim Penguji Skripsi:
Nama Terang Tanda Tangan
Ketua : Ida Nugroho Saputro, S .T., M . Eng. Sekretaris : Sri Sumarni, S.T., M .T.
Anggota I : Rima Sri Agustin, S.T., M.T. Anggota II : Eko Supri Murtiono , S.T., M.T.
ABSTRAK
Dwi Beauty Ratnawuri Ha nafi. SELF HEALING CAPABILITY BETON DENGAN PERSENTASE FLY ASH 0%, 20%, 25%, 30%, 35%, 45% DAN 55% SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN DITINJAU DARI WORKABILITY, KUAT TEKAN DAN PERMEABILITAS. Skripsi, Fakultas Keguru an dan Ilmu Pendid ikan Universitas Sebelas M aret Surakarta. Janu ari 2014.
Self h ealing capab ility (SHC) merupakan perpaduan dari tekno logi beton dengan fly ash sebagai pengganti sebagian sem en yang memiliki kemampuan dapat menyembu hkan dirin ya sendiri. Penggu naa n fly ash dap at memperlamb at proses hidrasi, sehingga diharapkan dap at mengurangi terjadinya retak pada beton. Penelitian ini menggunakan abu terbang (fly ash) seb agai bahan pengganti semen karena d ilihat dari bentukn ya, fly a sh mempunyai b entu k berupa butiran bulat yang ukurannya lebih kecil dari semen, oleh sebab itu fly ash dinilai lebih tep at seb agai pengganti sebagian semen.
Tujuan penelitian ini adalah : Untuk mengetahui nilai optimal Self Healing Capab ility denganfly ashsebagai p engganti seb agian semen terhadap workability, kuat tekan dan permeabilitas. Penelitian ini disebu t penelitian eksp erimental, karena penelitian ini bertu ju an untuk menyelidiki kemungkinan adanya hubungan antar variabel, yang dilakukan dengan memberikan suatu p erlakuan terhadap ob yek yang diteliti. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah beton berbentuk silinder (diameter 75 mm dan tinggi 150 mm) sebanyak 126 buah benda uji dengan mutu beton yang direncanakan 25 MPa. Pengujian beton segar dilakukan dengan pengujian slu mp flow test dan slump test. Karena umur beton merupakan salah satu faktor untu k memprediksi kekuatan beton yang dihasilkan, maka pengujian beton keras d ilaku kan terhadap kuat tekan dan permeabilitas silinder beton pada umur 7 hari, 28 hari & 56 hari, jadi bila d iperkirakan kekuatan beton yang ad a terlalu rendah bisa d iantisipasi sed ini mu ngkin. Persentase penggantian fly ashdimulai dari 0%, 20%, 25%, 30 %, 35%, 45 % dan 55%.
Penggantian Fly ash sebagai pengganti sebagian semen dalam camp uran beton memberikan pengaruh positif terhadap ku at tekan beton. Nilai tertinggi kuat tekan sebesar 35,819 MPa dari variasi 3 5%, d engan lama perawatan 5 6 hari, karena setelah 28 hari proses hidrasi masih berlangsung sehingga beton masih mengalami kenaikan. Fly ash sebagai pengganti semen dalam camp uran beton berpengaruh terhadap workabilitydan permeabilitas b eton. Untuk melihat tingkat workab ility dengan melakukan pengujian slump flo w dan slump, dari hasil pengujian terlihat b ahwa adukan beton kad ar fly ash 55% mempunyai kecep atan seb aran diameter 500 mm (t500) paling cepat d ibanding denga n penggantia n kad ar yang lain. Sedangkan untuk pengujian p ermeabilitas, semakin besar persentase penggantian fly ash, maka semakin kecil nilai permeabilitasnya. Wo rka bility optimal 28,277 mm/dt, kuat tekan op timal 35,819 M Pa dan permeabilitas op timal 1,85.10-09m/d t, didapat pada persentase p enggantian fly ash35% terhadap semen. Kata Kunci : Self Healing Capability, fly ash, workability, kuat tekan,
vii ABSTRACT
Dwi Beauty Ratnawuri Hanafi. SELF HEALING CAPABILITY CONCRETE WITH THE PERCENTAGE OF FLY ASH 0%, 20%, 25%, 30%, 35%, 45% AND 55% AS CEMENT SUBTITUTION ON WORKABILITY, COMPRESSIVE STRENGTH AND PERMEABILITY. The pap er o f research, Faculty o f Teacher Training and Education University o f Sebelas Maret Su rakarta. January 2014.
Self healing capab ility (SHC) is a blend ing of concrete technology with high levels of fly ash as partial replacement o f cement which has p roperties to heal itself. The use of fly ash could slowing the hydration process which was occurred, so that which was expected to redu ce the occurrence of cracking in co ncrete. This research was used fly ash as a cement replacement material as seen from the shape. Fly ash had the form o f a spherical grains whose size was smaller than cement, therefore fly ash considered more app ropriate as a partial rep lacement for cement.
The pu rpo se of this research were : To find the op timal value of Self Healing Capab ility with fly ash as a p artial subtitution of cement on the workab ility, compressive strength and permeability. This research is experimental research, becau se this stud y aims to investigated the possibility of a relationship between variable s, which was done b y providing a treatment of the ob ject und er stud y. The sample used in this stu dy is a cylindrical concrete diameters 75 mm and height 150 mm as many as 1 26 pieces of concrete specimen with the quality planned 25 MPa. The concrete testing would be done b y the slu mp test and the slump flow test. Because of the age of concrete was one o f the factors to predict the strength of the resulting concrete, hard concrete test was perfo rmed o n the co mpressive strength and permeab ility of co ncrete cylind ers at the age of 7 days, 28 days and 56 days. Fly ash replacement percentage was more than 50 % is the percentage of 0%, 20%, 25%, 30%, 35%, 45% and 55%.
Rep lacement of Fly Ash as a p artial replacement for cement in co ncrete mix gives a positive influence on the compressive strength of co ncrete. The highe st valu e was 35,819 MPa compressive strength of 3 5% variation, with a treatment duratio nwas 56 d ays, becau se after 28 days of hyd ration process was still going on, so that the concrete was still going up. Fly Ash as a substitute for cement in concrete mix take effect on the workability and the permeability of co ncrete. To see the levels of workability slump test and slump flow were done, from the test results showed that the levels of fly ash concrete mixture 55% had velocity distribution of diameter 500mm (t500) faster than if compare with the addition of another levels of fly ash. Whereas for testing the permeability the greater percentage of mixing fly ash, so that the smaller the value of permeability. The Op timal workability 28,277 mm/sec, optimum compressive strength was 35,819 MPa with op timum permeability for 1,85.10-09 m/sec, was fou nd in the percentage of replacement of fly ash 35% to cement.
Keywords: Self Healing Cap ability, Fly ash, workability, compressive strength, permeability.
MOTTO
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain dan hanya kepada robbmu hendaknya kamu berharap.
(Q.S Al Insyiroh: 6-8)
Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum, kecuali mereka mengubah keadaan diri mereka sendiri.
(Q.S Ar-Ra’du: 11)
Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang tidak menyadari betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan, saat mereka menyerah
(Thomas Alfa Edison)
Peliharalah waktu. Waktu laksana sebilah pedang. Jika Engkau tidak menebaskannya, ia yang akan menebasmu. Sejatinya, segala cita dapat
digapai dengan memanfaatkan waktu sebaik mungkin. (Mutiara Kalam Al Habib Abu Bakar)
ix
PERSEMBAHAN
Rasa syukur ku kepadaMU ALLOH SWT dan junjungan ku Nabi
Muhammad SAW, ENGKAU telah memberikan kelancaran dan ketabahan
serta membukakan pikiranku dalam penyusunan Skripsi ini.
Ibukku Tersayang Ibu Mimin & Alm. Bapak Aji Sutapto Hanafi
Terimakasih atas do’a, perhatian, dan kasih sayang, keikhlasan serta dukungan moril dan materil yang diberikan. Tanpa Ibu tak mungkin saya
mendapatkan kesempatan berharga seperti yang saya lalui ini.
Mas ku Ade Bhaskara Hanafi
Kakak saya yang selalu bertanya kapan lulus. Terima kasih atas segala semangat, dukungan dan cacian yang telah melecut semangat saya
untuk selalu berusaha.
Abdana Noor Hakim
Terima kasih atas dorongan semangat dan motivasinya setiap hari, sukses buat kita. Aamiin
Ibu Rima Sri Agustin dan Bapak Eko Supri Murtiono
Terima Kasih telah membimbing saya dengan sabar, sehingga terseleseikannya skripsi saya ini..
Three Musketeer (Isna Muthoharoh dan Anta Yuan Devi)
Isna (Tim Skripsi) dan Anta selaku teman awal semester hingga seterusnya, terimakasih atas bantuannya baik tenaga dan fikiran dalam mengerjakan
skripsi.
Teman – teman PTB 2009
Angkatan yang patut diacungi jempol dalam segala hal , terimakasih atas motivasi dan dukungannya. Sukses Mas Bro dan Mbak Bro
KATA PENGANTAR
Puji s yu kur kehad irat Allah SWT atas segala rahmat d an hid ayah-Nya, sehingga penulis dap at menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skrip si ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di Fakultas Keguru an dan Ilmu Pendidikan, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Universitas Sebelas Maret S urakarta. Penulis mengambil judul skripsi “SELF HEALING CAPABILITY BETON DENGAN PERSENTASE FLY ASH 0%, 20%, 25%, 30%, 35%, 45% DAN 55% SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN DITINJAU DARI WORKABILITY, KUAT TEKAN DAN PERMEABILITAS.”
Selama pembuatan skripsi ini, tidak terlepas dari bantuan dan dukunga n dari berb agai pihak. Oleh karena itu , dalam kesemp atan ini penulis mengucapkan terima kasih kep ada :
1. Bapak Dekan Fakultas Kegu ruan dan Ilmu Pendidikan UNS Su rakarta. 2. Bapak Drs. H. Sutrisno , S.T., M.Pd., selaku Ketua Jurusan Pendid ikan
Teknik dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendid ikan Universita s Sebelas Maret Su rakarta.
3. Bapak Id a Nugroho Saputro, S.T., M.Eng, selaku Ketua Pro gram Pendid ikan Teknik Bangunan Universitas S ebelas Maret Surakarta. 4. Bapak Abdul Haris S , S.Pd. M.Pd., selaku Koordinator Skrip si
Pendid ikan Teknik Bangunan Universitas S ebelas M aret Surakarta. 5. Ibu Rima Sri Agustin, S.T., M.T, selaku Pemb imbing I yang tela h
memberikan arahan dan bimbingan dalam menyu sun skrip si.
6. Bapak Eko Supri M urtiono, S.T., M.T, selaku Pembimbing II yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam men yusun skripsi.
7. Kedua orang tua penulis, yang telah memberikan doa, dorongan dan perju angannya.
8. Teman-teman P TB angkatan 2009 , terima kasih keko mpakan, kebersamaan, dan bantuannya.
xi
9. Semua pihak yang ikut membantu hingga terselesaikannya skrip si ini.
Penulis menyadari b ahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, saran dan kritik ya ng memb angun akan penulis terima dengan senang hati demi kesemp urnaan p enelitian selanjutnya. semo ga skripsi ini dap at memberika n manfaat bagi semua pihak pada umumnya d an mahasiswa p ada khususnya.
Surakarta, 30 Januari 2014
DAFTAR ISI
Halaman
HALAM AN JUDUL ... ... i
HALAM AN PERNYATAAN ... .... ii
HALAM AN PENGAJUAN ... iii
HALAM AN PERSETUJUAN ... iv HALAM AN PENGESAHAN ... .... v ABSTRAK ... vi MOTTO ... viii PERS EM BAHAN ... ... ix KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR GAM BAR ... ... xv
DAFTAR TABEL ... ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Identifikasi Masalah ... 3
C. Pembatasan Masalah ... 3
D. Rumusan M asalah ... 4
E. Tujuan Penelitian ... 5
F. Manfaat Penelitian ... 5
BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan P ustaka ... 6
1. Beton Normal... ... ... 6
2. Abu Batu Bara (Fly Ash) ... 11
3.Workab ility... ... 13
4. Kuat Tekan... ... 14
5. Permeab ilitas ... 14
xiii
B. Penelitian yang Relevan ... 16
C. Kerangka Berp ikir ... 20
D. Hipotesis ... 21
BAB III METODE PENELITIAN A. Temp at dan Waktu Penelitian ... 22
1. Tempat P enelitian ... 22
2. Waktu Penelitian ... ... 22
B. Rancangan atau Desain Penelitian ... 23
1. Studi Penelitian ... 24
2. Tahap Penelitian ... ... 24
C. Popu lasi dan Samp el ... 42
1. Populasi ... 42
2. Sampel ... 42
D. Teknik Pengumpu lan Data ... 42
E. Analisis Data ... 43
1. Uji Prasyarat Analisis ... 43
2. Pengu jian Hipo tesis ... 45
BAB IV HASIL PENELITIAN A. Analisis Deskrip tif... 46
1. Pemeriksaan Bahan ... .... 46
2. Hasil Pengu jian Beto n ... 48
B. Pengujian Persyaratan Analisis ... 57
1. Uji Normalitas ... 57
2. Uji Liniearitas d an Keberartian Regresi ... 59
C. Pengujian Hipotesis ... ... 60
1. Hipotesis P ertama ... 61
2. Hiotesis Ked ua ... 65
D. Pembahasan Hasil Analisis ... 66
1.Workab ility ... 66
2. Kuat Tekan ... 67
BAB V KESIM PULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ... 70 A. Kesimpulan ... 70 B. Implikasi ... 70 C. Saran ... 71 DAFTAR PUSTAKA ... 72 LAMPIRAN ... 74
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1 Skema Bahan P en yusun Beton ... 7
2.2 Bentuk p artikel fly ash ... 11
2.3 Bagan Kerangka berfikir ... 20
2.4 Paradigma penelitian ... 21
3.1 Alokasi Waktu P enelitian ... 23
3.2 Alat Uji p ermeabilitas ... 40
3.3 Pemasangan Alat Pada Benda Uji ... 40
3.4 Diameter Resapan Dan Rata-Rata Kedalaman Penetrasi ... 40
3.5 Bagan Alir Tahap-tahap Penelitian ... 41
4.1 Grafik hubungan antara variasi kadarfly ashpada sampel pencampuran dengan diameter maksimal. ... ... 50
4.2 Grafik hubungan antara variasi kadar fly ashpada sampel pencampuran dengan waktu t500rata-rata yang dicapai ... 50
4.3 Grafik hubungan antara variasi kadar fly ashpada sampel pencampuran dengan kecepaatan aliran rata-rata yang dicapai ... 51
4.4 Analisis d eskriptif workability slump flowdengan b antuan Microso ft Excel ... 61
4.5 Analisis d eskriptif workability slump dengan b antuan Microsoft Excel 62 4.6 Analisis d eskriptif ku at tekan dengan b antu an Microsoft Excel ... 63
DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Susunan unsur semen Portland ... 7
2.2 Konversi dari silinder kecil ke silind er besar ... 14
3.1 Pengaruh Kandungan Zat Organik Terhadap Persentase Penuru nan .. 28
3.2 Jumlah Benda Uji ... ... ... 38
3.3 Tekanan Air dan Waktu Penekanan ... 39
4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus ... 46
4.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar ... 47
4.3 Hasil Analisa Kandu ngan Kimia Fly ash yang digunakan ... 48
4.4 Hasil Pengujian Slump Flow... 49
4.5 Hasil Pengujiann Slump ... .... 51
4.6 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 7 hari ... 52
4.7 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 hari ... 53
4.8 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 56 hari ... 54
4.9 Hasil Pengujian Permeabilitas Beton pada u mur 7 hari ... 55
4.10 Hasil Pengujian Permeabilitas Beton pada umur 28 hari ... 56
4.11 Hasil Pengujian Permeabilitas Beton pada u mur 56 hari ... 56
4.12 Uji Normalitas Slump Flowadukan beton dengan campuran fly-ash... 57
4.13 Uji Normalitas Slump adukan beton dengan campuran fly-ash... 58
4.14 Uji Normalitas Kuat Tekan beton dengan campuran fly-ash... 58
4.15 Uji Normalitas Permeabilitas beto n dengan campuran fly-ash ... 58
4.16 Uji Linearitas d an Keberartian Regresi slu mp flowBeto n... 59
4.17 Uji Linearitas d an Keberartian Regresi slu mpBeton ... 60
4.18 Uji Linearitas d an Keberartian Regresi kuat tekan b eton ... 60
4.19 Uji Linearitas d an Keberartian Regresi permebilitas Beton ... 60
4.20 Interpretasi Terhadap Koefisien Korelasi ... 61
4.21 Model Summary Slump Flow... 61
4.22 Model Summary Slump... 62
4.23 Model Summary Linier Kuat Tekan 7, 28, d an 56 hari ... 62
4.24 Model Summary Quadratik Kuat Tekan 7, 28, dan 56 hari ... 63
4.25 Model Summary Permeabilitas 7, 28, dan 56 hari ... 64
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran I Pengu jian Bahan ... 74
Lampiran II Rencana Camp uran Adukan Beton ... 80
Lampiran III Output Hasil Analisis SPSS 19 ... 91
Lampiran IV Hasil Pengujian Beto n ... 106
Lampiran V Dokumentasi ... 111
