PENGARUH KOMPOSISI AGREGAT DAUR ULANG TERHADAP SUSUT PADA BETON NORMAL DANBETON MUTU TINGGI

(1)

commit to user

i

PENGARUH KOMPOSISI AGREGAT DAUR ULANG TERHADAP SUSUT PADA BETON NORMAL DANBETON MUTU TINGGI

“The Influence of Recycled Aggregate Composition on the Shrinkage ofNormal and High Strength Concrete”

SKRIPSI

Disusunsebagai Salah SatuSyaratMemperolehGelarSarjana PadaJurusanTeknikSipilFakultasTeknik UniversitasSebelasMaret Surakarta Oleh :

BIMO HARIOSETO

NIM. I0107056

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013

(2)

commit to user

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

Disusun Oleh :

BIMO HARIOSETO

NIM. I0107056

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2013 DosenPembimbing I Dr.Techn.Ir.SholihinAs’ad, MT NIP. 19671001 199702 1 001 DosenPembimbing II

Kusno Adi Sambowo, ST, PhD NIP. 19691026 199503 1 002

(3)

commit to user

iii

SKRIPSI

Disusun oleh:

BIMO HARIOSETO

NIM. I0107056

Dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar sarajana teknik

Pada Hari : Rabu

Tanggal : 13 November 2013 Tim Penguji Pendadaran :

1. Dr.Techn.Ir.SholihinAs’ad, MT ……… N I P . 19671001 199702 1 001

2. Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD ……….... N I P . 19691026 199503 1 002 3. Ir. Sunarmasto, MT ……… N I P . 19560717 198703 1 003 4. Achmad Basuki, ST, MT ……… N I P . 19710901 199702 1 001 Disahkan

Ketua Jurusan Teknik sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001

(4)

commit to user

iv

LEMBAR PENGESAHAN SEMENTARA

“The Influence of RecycledAggregate Composition on the Shrinkage ofNormal and High Strength Concrete”

SKRIPSI Disusun Oleh :

BIMO HARIOSETO

NIM. I 0107056

Pembimbing : 1. Dr.Techn.Ir.SholihinAs’ad, MT ……… N I P . 19671001 199702 1 001

2. Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD ……… N I P . 19691026 199503 1 002

(5)

commit to user vii

ABSTRAK

Bimo Harioseto, 2013. Pengaruh Komposisi Agregat Daur Ulang Terhadap Susut pada Beton Normal dan Beton Mutu Tinggi. Tugas Akhir. Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Agregat daur ulang merupakan material yang berasal dari hasil daur ulang limbah beton yang bisa dipergunakan kembali didalam konstruksi bangunan dan memiliki nilai ekonomis. Limbah padat hasil dari pembongkaran bangunan yang tidak terpakai bila tidak diolah dapat mencemari lingkungan. Jika diolah dengan benar, limbah konstruksi dapat menghasilkan beton bermutu tinggi dan ramah lingkungan.Pemanfaatan agregat daur ulang ini diharapkan mampu menjadi salah satu penerapan yang dapat mendukung adanya program green concrete. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik beton dengan penggantian sebagian atau seluruh agregat daur ulang jika dibandingkan beton dengan agregat alam ditinjau dari nilai susut beton.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total 72 benda uji. Benda uji terdiri atas beton normal dan beton mutu tinggi dengan variasi komposisi agregat daur ulang 0%, 20%, 40%, 60%, 80% dan 100%. Setiap jenis campuran beton dibuat 3 benda uji. Benda uji yang digunakan adalah prisma beton dengan panjang 28 cm, tinggi 7,5 cm, dan lebar 7,5 cm. Pengujian shrinkage dilakukan pada umur 1 hari hingga umur 90 hari. Data yang diamati berupa nilai penyusutan yang selanjutnya dianalisis dan didapat besar penyusutan dan prediksi shrinkage jangka panjang menggunakan persamaan ACI 209.

Dari analisis diperoleh hasil bahwa agregat daur ulang menambah besarnya nilai susut yang terjadi. Shrinkage terbesar terjadi pada sampel beton normal dengan pemakaian agregat kasar daur ulang sebanyak 100% yaitu sebesar 1014,5 microstrain. Sedangkan shrinkage terendah terdapat pada sampel beton mutu tinggi dengan pemakaian agregat alami sebanyak 100% yaitu sebesar 595,83 microstrain. Hasil pengujian menunjukkan bahwa besarnya drying shrinkage yang terjadi pada beton mutu tinggi lebih kecil dibandingkan beton normal. Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwa semakin banyak kadar agregat daur ulang yang digunakan, besarnya nilai susut pada beton akan semakin besar.

(6)

commit to user viii

ABSTRACT

Bimo Harioseto, 2013. The Influence of Recycled Aggregate Composition on

the Shrinkage of Normal and High Strength Concrete. Final Project. Civil

Engineering Department of Engineering Faculty of Surakarta Sebelas Maret University.

Recycled aggregate is material derived from recycled concrete waste that can be reused in the construction of buildings and have economic value. Solid waste from the demolition of unused buildings if not treated can pollute the environment. If it is processed properly, construction waste can produce high strength concrete and environmentally friendly. Utilization of recycled aggregates is expected to be an application that can support the green concrete program. This study aims to determine the characteristics of concrete with a replacement part or all of the recycled aggregate in comparison with natural coarse aggregate in terms of shrinkage of concrete.

This study used experimental method with 72 specimens. The specimens consisted of normal concrete and high strength concrete with a variation of the composition of recycled aggregate 0%, 20%, 40%, 60%, 80% and 100%. Each type of concrete mix was made with 3 specimens. The tested object used was beam with 28 x 7,5 x 7,5 cm3 size. The shrinkage tests were carried out in the first day until the 90th days. The data observed was the shrinkage value that furthermore was analyzed and the shrinkage value and long-term shrinkage prediction were obtained using ACI 209 equation.

From the result of analysis, it can be found that the use of recycled aggregate increase the drying shrinkage. The greatest shrinkage occurs in normal concrete samples with the use of recycled coarse aggregate as much as 100% in the amount of 1014.5 microstrain. While the lowest shrinkage found in a sample of high quality concrete with natural aggregate consumption as much as 100% in the amount of 595.83 microstrain. The results shows that the magnitude of drying shrinkage that occurs in high strength concrete is smaller than normal concrete. The result of research also shows that the more recycled aggregate is used, the magnitude of shrinkage of concrete with recycled aggregates becomes greater.

(7)

commit to user

iv

MOTTO



Kegagalan adalah ketika kita berhenti untuk

berusaha.



Jadikan kemarin sebagai pelajaran dan

pengalaman, sekarang sebagai usaha dan esok

sebagai cita-cita dan harapan.



Orang yang sukses bukan yang tak pernah kalah,

tetapi yang tak pernah menyerah.

(8)

commit to user

v

PERSEMBAHAN

Syukur Alhamdulillah saya panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya, dengan segala kerendahan hati izinkan saya mempersembahkan karya ini seraya berucap terima kasih kepada:

Kedua Orang Tuaku (Sugiharto dan Sulastri)

Terima kasih atas do’a dan kasih sayang yang tak pernah putus, serta kepercayaan dan dukungan yang tulus. Bimo akan selalu berusaha tuk bisa membahagiakan dan menjadi kebanggaan Papa dan Mama.

Saudaraku (Dewo Arihutomo)

Terima kasih Bro atas dukungannya. Semoga kamu bisa menjadi sarjana yang lebih baik dari abang.

Dosen Pembimbingku

(Dr.Techn.Ir. Sholihin As’ad, M.T. dan Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD.) Terima kasih pak atas bimbingan, arahan serta sarannya. Bapak yang sangat sabar, teliti, dan telaten dalam membimbing saya.

Dosen Penguji Skripsi

(Ir. Sunarmasto, MT dan Achmad Basuki, ST, MT)

Terima kasih pak atas kritik, saran, serta arahan selama siding akhir. Hal tersebut sangat bermanfaat dalam perbaikan isi skripsi saya.

Rekan seperjuangan (Wahyu dan Hari)

Terima kasih atas kerjasama dan bantuannya. Dari mulai NGULI sampai asistensi bareng. Sukses selalu buat kalian. Maaf, saya telat menyusul.

Para Sahabat

(Adhit, Alfian, Anas, Anggi, Butet, Chandra, Herry, Ijul, Sheiza, Kamplenk, Bolang, Wahyu, Dion, Rizal, Yuda, Mas Bol, Bacil, Didit, Tenyom, Kunyil, Gendut, Ali, Hakim 1, Hakim 2, Mas Angga, Ajik, Fathir, dan lain-lain)

(9)

commit to user

vi

Terima kasih atas kebersamaan dan keceriaan yang selalu ada selama ini. Semoga kita tetap menjadi keluarga yang ‘wollu’.

Keluarga besar Sipil UNS 2007

Terima kasih atas persahabatannya selama ini, sukses slalu buat kalian.

B 6221 KLE

Yang udah nemenin gw dari awal kuliah sampai sekarang, mulai dari nganterin ke kampus serta jalan-jalan menjelajahi Solo dan sekitarnya.

Girl behind the script

Terima kasih atas semua support, nasihat, saran dan semuanya yang telah kau beri untukku.

Dosen-dosen Jurusan Teknik Sipil FT UNS

(10)

commit to user

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul

“ Pengaruh Komposisi Agregat Daur Ulang Terhadap Susut Pada Beton Normal dan Beton Mutu Tinggi” guna memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala yang sulit untuk penyusun pecahkan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Untuk itu, Penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 2. Pimpinan Jurusan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 3. Dr. Techn. Ir. Sholihin As’ad, MT selaku dosen pembimbing I, 4. Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD selaku dosen pembimbing II,

5. Ir. Sunarmasto, MT dan Achmad Basuki, ST, MT selaku dosen penguji siding akhir.

6. Staf pengelola/laboran Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret,

7. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Angkatan 2007 dan semua pihak yang telah membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak-pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, November 2013

(11)

commit to user

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv

ABSTRAK ... vii

KATA PENGANTAR ... ix

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xviii

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang ... 1 1.2.Rumusan Masalah ... 4 1.3.Batasan Masalah... 4 1.4.Tujuan Penelitian ... 4 1.5. Manfaat Penelitian ... 5

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 2.1.Tinjauan Pustaka ... 6

2.2.Landasan Teori ... 7

2.2.1. Beton ... 7

2.2.2. Beton Mutu Tinggi ... 7

2.2.3. Beton Daur Ulang ... 8

2.2.4. Material Penyusun Beton Daur Ulang dan Beton Mutu Tinggi Daur Ulang ... 9

2.2.4.1. Semen Portland ... 9

2.2.4.2. Agregat ... 11

(12)

commit to user

xi

2.2.4.4. Bahan Tambah ... 26

2.2.5. Susut Pada Beton ... 28

2.2.5.1. Mekanisme Terjadinya Susut ... 30

2.2.5.2. Efek Susut pada Struktur ... 32

2.2.5.3. Prediksi Susut Jangka Panjang ... 32

2.2.5.4. Prinsip Pengukuran Susut ... 33

BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1. Tinjauan Umum ... 35

3.2. Benda Uji ... 35

3.3. Alat Uji Penelitian ... 37

3.4. Bahan ... 38

3.5. Pembuatan Agregat Daur Ulang ... 38

3.6. Tahap Penelitian ... 38

3.7. Pengujian Bahan Dasar Beton ... 42

3.7.1. Agregat Halus... 42

3.7.2. Agregat Kasar... 45

3.8. Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ... 47

3.9. Pembuatan Benda Uji ... 47

3.10. Pengujian Nilai Slump ... 47

3.11. Pengujian Susut Prisma Beton ... 48

BAB 4. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Bahan ... 51

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus Alam ... 51

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar Alam ... 52

4.1.3. Hasil Pengujian Agregat Halus Daur Ulang ... 54

4.1.4. Hasil Pengujian Agregat Kasar Daur Ulang ... 56

4.2. Rencana Campuran Adukan Beton ... 58

4.2.1. Rencana Campuran Adukan Beton Normal ... 58

4.2.2. Rencana Campuran Adukan Beton Mutu Tinggi ... 59

4.3. Hasil Pengujian ... 60

(13)

commit to user

xii

4.3.2. Pengujian Susut (Shrinkage) ... 62

4.3.3. Hasil Perhitungan Prediksi Susut ... 70

4.4. Pembahasan ... 75 4.4.1. Nilai Slump ... 75 4.4.2. Susut (Shrinkage) ... 75 BAB 5. KESIMPULAN 5.1. Kesimpulan ... 78 5.2. Saran ... 79 DAFTAR PUSTAKA ... 80 LAMPIRAN

(14)

commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Jenis semen portland di Indonesia sesuai SII 0013-81... 10

Tabel 2.2. Batasan susunan butiran agregat halus ... 12

Tabel 2.3. Persyaratan gradasi agregat kasar ... 14

Tabel 2.4. Standar agregat daur ulang Jepang ... 23

Tabel 2.5. Persyaratan agregat daur ulang diijinkan untuk pembuatan beton nonstruktural... 24

Tabel 2.6. Persyaratan agregat daur ulang diijinkan untuk pembuatan beton struktural... 25

Tabel 2.7. Persyaratan agregat daur ulang di Spanyol ... 25

Tabel 2.8. Chemical Admixture ... 27

Tabel 3.1. Perincian benda uji ... 36

Tabel 3.2. Tabel perubahan warna ... 43

Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat halus alam... 51

Tabel 4.2. Hasil pengujian gradasi agregat halus alam ... 52

Tabel 4.3. Hasil pengujian agregat kasar alam... 53

Tabel 4.4. Hasil pengujian gradasi agregat kasar alam ... 53

Tabel 4.5. Hasil pengujian agregat halus daur ulang ... 54

Tabel 4.6. Hasil pengujian gradasi agregat halus daur ulang ... 55

Tabel 4.7. Hasil pengujian agregat kasar daur ulang ... 56

Tabel 4.8. Hasil pengujian gradasi agregat kasar daur ulang ... 57

Tabel 4.9. Proporsi campuran adukan beton normal ... 58

Tabel 4.10. Proporsi campuran adukan beton mutu tinggi ... 59

Tabel 4.11. Nilai slump dari beton normal dan beton mutu tinggi dengan berbagai variasi komposisi agregat kasar daur ulang ... 60

Tabel 4.12. Nilai slump dari beton normal dan beton mutu tinggi dengan berbagai variasi komposisi agregat halus daur ulang ... 60

Tabel 4.13. Data Pengukuran Susut Pada Benda Uji NA 100 ... 62

Tabel 4.14. Hasil pengujian susut (shrinkage) pada beton normal dengan penggunaan agregat daur ulang ... 63

(15)

commit to user

xiv

Tabel 4.15. Hasil pengujian susut (shrinkage) pada beton mutu tinggi

dengan penggunaan agregat daur ulang ... 64

(16)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Limbah beton dan agregat daur ulang ... 3

Gambar 2.1. Proses produksi agregat daur ulang di Tuen Mun Area 38 (Fong dan Yeung, 2003) ... 19

Gambar 2.2. Jaw crusher ... 20

Gambar 2.3. Impact crusher ... 21

Gambar 2.4. Electromagnetic removing steel ... 21

Gambar 2.5. Wet separation ... 22

Gambar 2.6. Cone crusher ... 23

Gambar 2.7. Mekanisme susut ... 31

Gambar 2.8. Hubungan penyusutan terhadap waktu ... 34

Gambar 3.1. Bagan alir tahap-tahap penelitian ... 41

Gambar 3.2. Pengujian nilai slump ... 48

Gambar 3.3. Setting pengujian dan alat uji susut kering ... 49

Gambar 4.1. Gradasi agregat halus alam ... 52

Gambar 4.2. Gradasi agregat kasar alam ... 54

Gambar 4.3. Gradasi agregat halus daur ulang ... 55

Gambar 4.4. Gradasi agregat kasar daur ulang ... 57

Gambar 4.5. Nilai slump pada beton normal dan beton mutu tinggi dengan variasi komposisi agregat kasar daur ulang ... 61

Gambar 4.6. Nilai slump pada beton normal dan beton mutu tinggi dengan variasi komposisi agregat halus daur ulang ... 61

Gambar 4.7. Hubungan shrinkage dan umur pengeringan pada beton normal dengan penggunaan agregat halus daur ulang ... 65

Gambar 4.8. Hubungan shrinkage dan umur pengeringan pada beton normal dengan penggunaan agregat kasar daur ulang ... 65

Gambar 4.9. Hubungan shrinkage dan umur pengeringan pada beton mutu tinggi dengan penggunaan agregat halus daur ulang . 66

Gambar 4.10. Hubungan shrinkage dan umur pengeringan pada beton

(17)

commit to user

xvi

Gambar 4.11. Hubungan shrinkage dan umur pengeringan dengan

pemakaian agregat daur ulang sebesar 20%... 67

pemakaian agregat daur ulang sebesar 0% dan 100% ... 69

Gambar 4.17. Ultimate Shrinkage Sampel NA 100 ... 70 Gambar 4.18. Prediksi shrinkage pada beton normal dengan penggunaan

agregat halus daur ulang... 73

Gambar 4.19. Prediksi shrinkage pada beton normal dengan penggunaan

agregat kasar daur ulang... 73

Gambar 4.20. Prediksi shrinkage pada beton mutu tinggi dengan

penggunaan agregat halus daur ulang ... 74

Gambar 4.21. Prediksi shrinkage pada beton mutu tinggi dengan

(18)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A. Data Hasil Pengujian Agregat

Lampiran B. Perhitungan Rencana Campuran Beton Lampiran C. Data Hasil Pengujian Susut

Lampiran D. Data Prediksi Susut Lampiran E. Dokumentasi Penelitian Lampiran F. Surat-surat Skripsi

(19)

commit to user

xviii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

% = Persentase

o_C _{= Derajat celcius}

fc’ = Kuat tekan beton in = Inchi m = Meter μm = Mikrometer mm = Milimeter cm = Centimeter m³ = Meter kubik gr = Gram kg = Kilogram lt = Liter ml = Mililiter W = Watt

MPa = Mega Pascal

𝜀𝑠ℎ(𝑡) = Nilai susut kering umur t (selama pengujian)

𝜀_{𝑠ℎ(𝑢)} = Besar ultimate shrinkage t = Umur pengujian ( hari )

ASTM = American Society for Testing and Material PBI = Perencanaan Beton Bertulang Indonesia ACI = American Concrete Institue