TUGAS AKHIR
ANALISIS KUAT TEKAN BETON MENGGUNAKAN SERBUK KAYU DENGAN PERENDAMAN DALAM MEDIA PH YANG
BERVARIASI
OLEH :
PRICILIA FERDINANDUS 45 14 041 023
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BOSOWA MAKASSAR
2019
ii
ii
ii
iv
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, atas kasih dan karya-Nya yang telah menganugerahi penulis dengan berbagai hal dan rancangan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “ANALISIS KUAT TEKAN BETON MENGGUNAKAN SERBUK KAYU DENGAN PERENDAMAN DALAM MEDIA PH YANG BERVARIASI”. Tugas akhir ini disusun berdasarkan hasil penelitian dan pengujian yang dilakukan di laboratorium Struktur dan Bahan Universitas Bosowa Makassar. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan – bantuan pihak lain dalam memberi bantuan dan bimbingan, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan tugas akhir.
Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada :
1. Kedua Orang Tua, Alex, Feby serta keluarga yang telah tulus ikhlas memberikan kasih sayang, cinta, doa, perhatian, dukungan moral dan materil yang telah diberikan selama ini.
iv
2. Bapak Ir. H. Syahrul Sariman, MT selaku Pembimbing I yang telah banyak meluangkan waktu, memberikan motivasi, bimbingan serta arahan hingga skripsi ini dapat selesai.
3. Ibu Ir. Hj. Satriawati Cangara, MSp selaku Pembimbing II yang telah meluangkan waktu, memberikan dukungan moral serta motivasi hingga skripsi ini dapat selesai.
4. Bapak Dekan, Para Wakil Dekan dan Staf Fakultas Teknik Universitas Bosowa.
5. Ibu Nur Hadijah Yunianti, ST,MT selaku Ketua Jurusan Sipil beserta staf dan dosen pada Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Bosowa.
6. Bapak Ir. H. Abd. Rahim Nurdin, MT selaku Penasihat Akademik penulis.
7. Bapak Ir. Eka Yuniarto, MT. selaku kepala Laboratorium Struktur dan Bahan Universitas Bosowa.
8. Ibu Marlina Alwi, ST selaku instruktur laboratorium Struktur dan Bahan Jalan Universitas Bosowa yang sudah meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan selama penelitian di laboratorium.
9. Bapak Irman, ST selaku kepala laboratorium PT. Sinar Jaya Abadi yang telah mengarahkan serta memberikan material agregat.
10. Sahabatku Cica, Boma, Ayu, Rudi, Bobi, Wiwi, Ratna, Yulius, Sabry, dan Wawan yang selalu ada di saat penulis mengalami suka maupun
iv
duka, yang selalu memberikan bantuan serta dukungan penuh kepada penulis, yang selalu memotivasi penulis hingga sampai saat ini.
11. Teman - teman “CRANE 2014” Teknik Sipil Universitas Bosowa yang telah mewarnai hari-hari penulis serta berbagi suka dan duka bersama.
12. Kakanda senior Teknik Sipil Universitas Bosowa yang selalu mendukung penulis.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa pada penulisan tugas akhir ini masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan, oleh sebab itu penulis mohon maaf dan mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Akhirnya, semoga penulisan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun rekan-rekan mahasiswa lainnya dimasa yang akan datang. Tuhan Yesus memberkati kita semua, Amin.
Makassar, 11 Agustus 2019
Pricilia Ferdinandus.
vii
STRENGTH ANALYSIS OF CONCRETE PRESS USING SAWDUST WOOD WITH SOAK IT IN VARIOUS MEDIA POWER OF HYDROGEN Pricilia Ferdinandus1) Syahrul Sariman2) Satriawati Cangara3)
Email : priciliaferdinandus@gmail.com
ABSTRACT
Concrete is a material that generally becomes the community's need for construction infrastructure facilities which is increasing, therefore the selection of concrete as the main raw material for building construction is very important.
Indonesia is also a developing country that has a fairly good wood production, but in every wood processing factory we often encounter sawdust residue powder which is waste from wood cutting. In wood powders there are levels of cellulose and hemicellulose which, when added to a mixture of cement and sand forming concrete, this compound will be absorbed on the surface of minerals or particles and provide additional binding strength between particles due to adhesion and dispersion, and inhibits the diffusion of water in the material due to its hydrophobic nature . Thus a stronger and relatively impermeable concrete can be produced, which can be used as construction material for special purposes, Gargulak (2001).
PH or Power of Hydrogen is the degree of acidity used to assess the amount of acidity or basicity contained in a liquid. In making concrete we need to consider the quality of the water we will use because water quality can affect the strength of concrete. Because water that is not good quality can make concrete hollow, crack, and cause corrosion on the reinforcement so that the concrete becomes brittle. The purpose of this study was to determine the compressive strength value of concrete using a mixture of ironwood powder with levels of 2.5% and 5% and to compare the compressive strength value of concrete using immersion water with PH 3, PH 7, and PH 12.
The results of the compressive strength test of wood powder variation of 2.5% PH 7 increased by 25.84 MPa when compared with the normal Concrete of 22.63 MPa. Likewise with Normal Concrete PH 12 increased by 24.03 MPa compared to Normal Concrete which reached 22.63 MPa.
Keywords: Wood Powder, PH Water, Concrete Compressive Strength.
1) Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Bosowa
2) Dosen Pembimbing Teknik Sipil Universitas Bosowa
viii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...i
LEMBAR PENGAJUAN UJIAN TUTUP ...ii
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN ...iii
KATA PENGANTAR ...iv
ABSTRAK ...vii
DAFTAR ISI ...viii
DAFTAR GAMBAR ...xii
DAFTAR TABEL ...xiii
DAFTAR GRAFIK ...xv
DAFTAR NOTASI ...xvi BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...I-1 1.2 Rumusan masalah ...I-4 1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian ...I-5 1.3.1 Tujuan Penelitian ...I-5 1.3.2 Manfaat Penelitian ...I-5 1.4 Ruang Lingkup Penelitian dan Batasan Masalah ...I-5 1.4.1 Ruang Lingkup Penelitian ...I-5 1.4.2 Batasan Masalah ...I-6 1.5 Sistematika Penulisan ...I-7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Gambaran Umum ...II-1
ix
2.2 Material Penyusun Beton ...II-2 2.2.1 Semen Portland ...II-2 2.2.2 Agregat ...II-3 2.2.2.1 Agregat Kasar ...II-4 2.2.2.2 Agregat Halus ...II-6 2.2.3 Air ...II-7 2.3 Serbuk Kayu ...II-9 2.4 Pengujian Karateristik Agregat ...II-10 2.4.1 Kadar Air ...II-10 2.4.2 kadar Lumpur ...II-11 2.4.3 Berat Isi ...II-12 2.4.4 Berat Jenis dan Penyerapan ...II-13 2.4.5 Analisa Saringan ...II-14 2.5 PH Air...II-15 2.6 Uji Slump Test ...II-15 2.7 Kuat Tekan Beton ...II-16 2.8 Penelitian Terdahulu ...II-19 BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram alir penelitian ...III-1 3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ...III-3 3.3 Tahapan Penelitian ...III-3 3.3.1 Tahapan Persiapan ...III-3 3.3.2 Tahapan Persiapan Bahan ...III-3
x
3.3.3 Tahapan Pengujian Karakteristik Agregat ...III-4 3.3.4 Tahap Pengujian Serbuk Kayu ...III-4 3.3.5 Tahap Perancangan Campuran Beton ...III-4 3.3.6 Tahap Pembuatan Benda Uji Beton Normal ...III-5 3.3.7 Tahap Perawatan Benda Uji ...III-5 3.3.8 Tahap Pengujian Kuat Tekan Beton ...III-6 3.4 Jenis Pengujian ...III-6 3.5 Variabel Penelitian ...III-6 3.6 Notasi dan Jumlah Sampel ...III-7 3.7 Metode Analisis ...III-7 3.7.1 Pengaruh Kadar Serbuk Kayu Terhadap Kuat Tekan Beton ...III-7 3.7.2 Pengaruh PH Terhadap Kuat Tekan Beton ...III-7 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian ...IV-1 4.1.1 Karakteristik Material ...IV-1 4.1.2 Rancangan Campuran Beton Normal ...IV-2 4.1.3 Pengujian Kuat Tekan Beton Normal ...IV-5 4.1.4 Komposisi Campuran Beton Bahan Pengganti Serbuk Kayu
Dengan Variasi PH Air Rendaman ...IV-7 4.1.5 Pengujian Kuat Tekan Beton Variasi Serbuk Kayu ...IV-8 4.2 Pembahasan ...IV-10 4.2.1 Pengaruh Beton Variasi PH Air Rendaman Terhadap Serbuk
Kayu ...IV-10
xi
4.2.2 Pengaruh Beton Menggunakan Serbuk Kayu Terhadap PH Air .IV-15 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...V-1 5.2 Saran ...V-2 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Pemeriksaan Kadar Air Agregat ...II-11 Gambar 2.2 Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus ...II-12 Gambar 2.3 Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Kasar ...II-12 Gambar 3.1 Diagram Alir Pengujian Karakteristik ...III-1 Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian ...III-2
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Halus (Pasir) ... IV-1 Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Kasar (BP
maks.20mm) ... IV-2 Tabel 4.3 Data Hasil Perhitungan Mix Design Beton Normal 20 Mpa IV-3 Tabel 4.4 Perhitungan Mix Design Untuk 1 Benda Uji ... IV-4 Tabel 4.5 Perhitungan Mix Design Untuk 20 Benda Uji ... IV-4 Tabel 4.6 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Normal ... IV-5 Tabel 4.7 Komposisi Campuran Beton Normal Dengan Variasi Air PH
Rendaman Untuk 1 Benda Uji ... IV-7 Tabel 4.8 Komposisi Campuran Beton Normal Dengan Variasi Air PH
Rendaman Untuk 9 Benda Uji ... IV-7 Tabel 4.9 Komposisi Campuran Beton Variasi Serbuk Kayu Untuk 1
Benda Uji ... IV-8 Tabel 4.10 Komposisi Campuran Beton Variasi Serbuk Kayu Untuk 9
Benda Uji ... IV-8 Tabel 4.11 Kuat Tekan Beton Menggunakan Serbuk Kayu Dengan
Variasi PH Air Rendaman ... IV-9 Tabel 4.12 Kuat Tekan Beton Normal Dengan Variasi PH Air Rendaman
... IV-11 Tabel 4.13 Kuat Tekan Beton Variasi Serbuk Kayu 2,5% Dengan Variasi
PH Air Rendaman ... IV-12 Tabel 4.14 Kuat Tekan Beton Variasi Serbuk Kayu 5% Dengan Variasi PH Air Rendaman ... IV-14
xiv
Tabel 4.15 Nilai Slump Pada Beton Variasi Air PH 3 ... IV-16 Tabel 4.16 Nilai Slump Pada Beton Variasi Air PH 7 ... IV-18 Tabel 4.17 Nilai Slump Pada Beton Variasi Air PH 12 ... IV-19 Tabel 4.18 Nilai Berat Isi Pada Beton Variasi Air PH 3 ... IV-21 Tabel 4.19 Nilai Berat Isi Pada Beton Variasi Air PH 7 ... IV-22 Tabel 4.20 Nilai Berat Isi Pada Beton Variasi Air PH 12 ... IV-24 Tabel 4.21 Nilai Kuat Tekan Pada Beton Variasi Air PH 3 ... IV-26 Tabel 4.22 Nilai Kuat Tekan Pada Beton Variasi Air PH 7 ... IV-27 Tabel 4.23 Nilai Kuat Tekan Pada Beton Variasi Air PH 12 ... IV-29 Tabel 4.24 Perbandingan Berat Isi Dan Nilai Kuat Tekan Beton Variasi Air
PH 3 ... IV-30 Tabel 4.25 Perbandingan Berat Isi Dan Nilai Kuat Tekan Beton Variasi Air
PH 7 ... IV-32 Tabel 4.26 Perbandingan Berat Isi Dan Nilai Kuat Tekan Beton Variasi Air
PH 12 ... IV-33
xv
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Nilai Kuat Tekan Beton Normal ... IV-6 Grafik 4.2 Nilai Kuat Tekan Rata-rata Beton Variasi ... IV-10 Grafik 4.3 Perbandingan Kuat Tekan Beton Normal Dengan Beton Normal Variasi PH Air Rendaman ... IV-11 Grafik 4.4 Perbandingan Kuat Tekan Beton Variasi Serbuk Kayu 2,5%
Dengan Variasi PH Air Rendaman ... IV-13 Grafik 4.5 Perbandingan Kuat Tekan Beton Variasi Serbuk Kayu 5%
Dengan Variasi PH Air Rendaman ... IV-14 Grafik 4.6 Perbandingan Nilai Slump Pada Beton Variasi Air Rendaman
PH 3 ... IV-17 Grafik 4.7 Perbandingan Nilai Slump Pada Beton Variasi Air Rendaman
PH 7 ... IV-18 Grafik 4.8 Perbandingan Nilai Slump Pada Beton Variasi Air Rendaman
PH 12 ... IV-20 Grafik 4.9 Perbandingan Nilai Berat Isi Pada Beton Variasi Air Rendaman PH 3 ... IV-21 Grafik 4.10 Perbandingan Nilai Berat Isi Pada Beton Variasi Air
Rendaman PH 7 ... IV-23 Grafik 4.11 Perbandingan Nilai Berat Isi Pada Beton Variasi Air
Rendaman PH 12 ... IV-24 Grafik 4.12 Perbandingan Nilai Kuat Tekan Pada Beton Variasi Air
Rendaman PH 3 ... IV-26
xvi
Grafik 4.13 Perbandingan Nilai Kuat Tekan Pada Beton Variasi Air
Rendaman PH 7 ... IV-28 Grafik 4.14 Perbandingan Nilai Kuat Tekan Pada Beton Variasi Air
Rendaman PH 12 ... IV-29 Grafik 4.15 Perbandingan Berat Isi Dan Nilai Kuat Tekan Pada Beton
Variasi Air Rendaman PH 3 ... IV-31 Grafik 4.16 Perbandingan Berat Isi Dan Nilai Kuat Tekan Pada Beton
Variasi Air Rendaman PH 7 ... IV-32 Grafik 4.17 Perbandingan Berat Isi Dan Nilai Kuat Tekan Pada Beton
Variasi Air Rendaman PH 12 ... IV-34
xvii
DAFTAR NOTASI
A Luas Penampang
ACI American Concrete Institute
BI Berat Isi
Bj Berat Jenis
BK2,5PH3 Beton Serbuk Kayu 2,5% di Air Rendaman PH 3 BK2,5PH7 Beton Serbuk Kayu 2,5% di Air Rendaman PH 7
BK2,5PH12 Beton Serbuk Kayu 2,5% di Air Rendaman PH 12 BK5PH3 Beton Serbuk Kayu 5% di Air Rendaman PH 3 BK5PH7 Beton Serbuk Kayu 5% di Air Rendaman PH 7
BK5PH12 Beton Serbuk Kayu 5% di Air Rendaman PH 12
BN Beton Normal
BNPH3 Beton Normal di Air Rendaman PH 3 BNPH7 Beton Normal di Air Rendaman PH 7 BNPH12 Beton Normal di Air Rendaman PH 12
BP Batu Pecah
CTM Compression Testing Machine
xviii DOE Department Of Environment DPU Departemen Pekerjaan Umum F’c Kuat Tekan Karakteristik Beton F’cr Kuat Tekan Beton Rata-rata
FAS Faktor Air Semen
MPa Mega Pascal
n Jumlah Benda Uji
P Beban yang Bekerja
PCC Portland Composit Cement PBI Peraturan Beton Indonesia
PH Potensial Hidrogen
PUBI Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia
SNI Standar Nasional Indonesia Sr Nilai Standar Deviasi
Ss Deviasi Standar
V Volume
W Kadar Air
xix Wf Kadar Air Bebas
Wl Kadar Lumpur
I - 1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton merupakan suatu material yang secara umum menjadi kebutuhan masyarakat terhadap fasilitas infrastruktur konstruksi yang semakin meningkat seiring dengan perkembangan zaman, maka dari itu pemilihan beton sebagai bahan baku utama konstruksi bangunan sangatlah penting. Beberapa hal yang perlu ditinjau dalam pembuatan beton adalah harganya relatif murah, mudah didapat, memiliki kuat tekan tinggi serta mempunyai sifat tahan terhadap faktor kondisi lingkungan.
Pada era tekonologi sekarang ini, beton adalah sebagai salah satu bahan bangunan yang paling banyak digunakan di Indonesia, maka dari itu kualitas beton yang baik akan sangat mendukung keamanan dari segi struktur. Indonesia juga merupakan negara berkembang yang memiliki produksi kayu yang cukup baik, tetapi pada setiap pabrik pengolahan kayu sering kita jumpai serbuk sisa penggergajian yang merupakan limbah dari hasil pemotongan kayu. Sampai saat ini pengolahan sisa serbuk penggergajian masih belum dapat dimaksimalkan secara optimal. Limbah penggergajian yang belum dimanfaatkan biasanya dibuang ataupun dibakar. Ada juga sebagian kecil masyarakat yang mau menggunakan sisa serbuk penggergajian ini sebagai pupuk kompos. Jika limbah dibuang terus menerus tanpa adanya pengolahan yang maksimum dapat
I - 2
menimbulkan gangguan keseimbangan, dengan demikian menyebabkan lingkungan tidak berfungsi seperti semula dalam arti kesehatan, kesejahteraan dan keselamatan hayati. Tidak dapat dihindarkan pemotongan kayu di lokasi kerja ataupun proyek, terutama untuk mendapatkan ukuran yang tepat pada masing-masing sambungan.
Pemotongan kayu untuk bekisting biasanya mengakibatkan bagian bekisting atau bahkan bagian sambungan beton (terutama bagian atas kolom) menjadi kotor oleh serbuk gergajian. Serbuk gergajian hasil pemotongan kayu tersebut tentunya akan mempengaruhi kualitas beton hasil pengecoran. Meskipun demikian, karena sifatnya yang getas (brittle) dan praktis tidak mampu menahan tegangan tarik karena tegangan tariknya relatif kecil, bahan tersebut punya keterbatasan dalam penggunaannya.
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, banyak penelitian yang telah dilakukan untuk memperbaiki sifat-sifat beton terutama dari segi kekuatannya menahan beban, daya tahan, keawetan, dan kemudahan pengerjaannya. Usaha untuk melakukan peningkatan mutu dan kekuatan beton diantaranya dengan menambahkan zat aditif atau dengan menambahkan serat ke dalam campuran beton.
Pemakaian serat dalam campuran beton sudah cukup lama dilakukan, namun karena ketersediaannya semakin menurun maka dikembangkan berbagai jenis serat, salah satunya adalah serat kayu.
Pada serbuk kayu terdapat kadar selulosa dan hemiselulosa yang apabila
I - 3
ditambahkan pada campuran semen dan pasir pembentuk beton, senyawa ini akan terserap pada permukaan mineral / partikel dan memberikan tambahan kekuatan ikat antar partikel akibat sifat adhesi dan dispersinya, serta menghambat difusi air dalam material akibat sifat hidrofobnya. Dengan demikian dapat dihasilkan beton yang lebih kuat dan relatif tidak tembus air.
Di Indonesia, pemerintah tidak hanya melakukan pembangunan Infrastuktur di kota, tetapi telah merambah kedaerah – daerah pedalaman.
Pada umumnya air yang digunakan untuk pembuatan beton adalah air dengan PH 7 atau PH Netral, begitupun dengan standar pengujian di Lab, namun dalam kenyataannya kadangkala pekerjaan pembuatan beton dilapangan tidak memperhatikan PH air yang digunakan, seperti pemakaian air rawa atau air sumur yang dibuat disekitar lokasi proyek. Hal ini disebabkan karena jauhnya lokasi proyek pembangunan atau karena tidak tersedianya air PAM dikarenakan lokasi yang terpencil, maka pemakaian air setempat menjadi pilihan. Air yang didapat pada rawa dan sumur bisa jadi ber pH Asam ataupun Basa, sehingga air yang digunakan tidak memenuhi persyaratan. Ini jelas dapat berpengaruh terhadap mutu atau kualitas dari beton. Jika dapat menurunkan mutu beton maka akan sangat berbahaya terhadap konstruksi yang akan di bangun karena daya dukung konstruksi yang telah direncanakan tidak sesuai dengan realisasi pembangunan.
I - 4
PH merupakan derajat keasaman yang digunakan untuk menilai jumlah keasaman atau kebasaan yang terkandung dalam suatu cairan.
Dalam pembuatan beton perlu kita perhatikan kualitas air yang akan kita gunakan karena kualitas air dapat mempengaruhi kekuatan beton. Karena air yang tidak berkualitas baik dapat membuat beton berongga, retak, dan mengakibatkan korosi pada tulangan sehingga beton menjadi rapuh.
Korosi sudah dikenal sejak lama dan sangat merugikan. Kata korosi berasal dari bahasa latin yaitu corrodere yang artinya perusakan logam atau berkarat (Supardi, 1997). Terjadinya korosi dapat dipengaruhi oleh temperatur, garam-garam yang terlarut, dan adanya aktivitas mikroorganisme (bakteri). Parameter kimiawi yang mempengaruhi korosifitas air terhadap pembuatan Pondasi beton, yaitu PH, CO2 agresif, amonium (NH4+), magnesium (Mg+²), dan sulfat (SO42-). Dari kelima parameter kimia tersebut PH merupakan parameter yang harus diperhatikan dalam penentuan sifat korosifitas air.
Berdasarkan uraian di atas, maka disusun tugas akhir yang berjudul :
“ANALISIS KUAT TEKAN BETON MENGGUNAKAN SERBUK KAYU DENGAN PERENDAMAN DALAM MEDIA PH YANG BERVARIASI”
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian yang telah dipaparkan, maka dapat dirumuskan masalah yang akan diteliti yaitu :
a) Apa pengaruh penambahan serbuk kayu terhadap nilai kuat tekan beton ?
I - 5
b) Apa pengaruh PH air rendaman terhadap nilai kuat tekan beton?
1.3 Tujuan dan Manfaat
1.3.1 Tujuan dari penelitian ini adalah :
a) Untuk mengetahui nilai kuat tekan beton yang menggunakan bahan campuran serbuk kayu.
b) Untuk mengetahui perbandingan kuat tekan beton menggunakan air rendaman yang PH-nya bervariasi.
1.3.2 Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Upaya mengurangi limbah serbuk kayu hasil dari sisa penggergajian.
2. Mencari alternatif mengenai bahan tambah penyusun beton yang lebih efektif dengan hasil optimal dengan waktu dan biaya yang seminimal mungkin,
3. Meneliti apakah dengan memperhatikan kadar PH air dapat menaikan atau menurunkan nilai kuat tekan beton.
1.4 Ruang Lingkup Penelitian dan Batasan Masalah 1.4.1 Ruang Lingkup Penelitian
Adapun ruang lingkup penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Melakukan pengujian karakteristik agregat kasar dan agregat halus.
2. Pembuatan rancangan campuran beton (mix design) dengan kuat tekan rencana 20 Mpa.
3. Pembuatan benda uji beton Normal.
I - 6
4. Pembuatan benda uji beton dengan menggunakan serbuk kayu Ulin sebagai bahan campuran yang diambil di Jl.Abd. Dg. Sirua Makassar 5. Melakukan perendaman benda uji dengan media PH yang bervariasi.
6. Pengujian kuat tekan beton.
7. Melakukan analisa hasil – hasil pengujian.
1.4.2 Batasan Masalah
Mengingat banyaknya hal yang dapat mempengaruhi dalam suatu penelitian, maka permasalahan dalam penelitian ini dibatasi dalam hal-hal sebagai berikut :
1. Kuat tekan rencana 20 MPa menggunakan rancangan campuran metode Standar Nasional Indonesia (SNI 2847:2013).
2. Semen yang digunakan adalah semen PCC.
3. Bahan material yang digunakan yaitu agregat halus berupa pasir sungai dan agregat kasar (batu pecah) yang berasal dari Tombongi.
4. Serbuk kayu yang digunakan adalah serbuk kayu ulin.
5. Penulis menggunakan Asam Sitrat dengan kadar PH 3, air PDAM dengan kadar PH 7 dan air sabun dengan kadar PH 12 untuk variasi perendaman.
6. Tidak membahas perubahan secara kimiawi
7. Penulis hanya membahas tentang penelitian dan bahan campuran serbuk kayu serta pengaruh air rendaman terhadap kuat tekan beton.
I - 7 1.5 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai keseluruhan tulisan ini, maka diuraikan secara singkat mengenai bab – bab yang ada didalamnya sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Merupakan gambaran singkat tentang pola umum penyajian tugas akhir yang berisi uraian latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, pokok bahan dan batasan masalah, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Dalam bab ini menjelaskan teori–teori tentang beton secara umum, beton yang menggunakan bahan campuran serbuk kayu dan beton variasi PH air rendaman.
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini menguraikan tentang pelaksanaan penelitian di laboratorium yang meliputi: Diagram alir penelitian, lokasi dan waktu penelitian, tahapan penelitian, Variabel penelitian, notasi dan jumlah sampel, metode pengujian serta metode analisis.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini merupakan inti dari keseluruhan materi pembahasan, dimana dikemukakan hasil-hasil dari pengujian mengenai karakteristik material, campuran beton, pengujian kuat tekan
I - 8
beton, dan pembahasan tentang pengaruh penambahan serbuk kayu terhadap nilai kuat tekan beton serta pengaruh PH air rendaman terhadap kuat tekan beton.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Dalam bab ini menyajikan kesimpulan akhir yang diperoleh dari hasil pengujian yang telah dibahas serta saran perbaikan dan pengembangan hasil penelitian.
II - 1 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Gambaran Umum
Menurut SNI 2847:2013 definisi beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidrolik yang lain, agregat halus, agregat kasar, dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk masa padat. Sifat beton dipengaruhi oleh bahan pembentuknya serta cara pengerjaannya. Kekuatan, keawetan dan sifat beton tergantung pada sifat-sifat bahan dasar, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukannya, maupun cara perawatan selama proses pengerasan (Tjokrodimuljo, 1996). Nawy (1985), dalam buku Teknologi Beton Mulyono, T, (2004:3), mendefinisikan beton sebagai sekumpulan interaksi mekanis dan kimiawi dari material pembentuknya. Sifat- sifat positif dari beton relatif mudah dikerjakan serta dicetak sesuai dengan keinginan, tahan terhadap tekanan dan tahan terhadap cuaca. Sedangkan sifat-sifat negatifnya tidak kedap terhadap air (permeabilitas beton relatif tinggi), kuat tarik beton rendah, mudah terdesintegrasi oleh sulfat yang dikandung oleh tanah (Murdock, 1991).
Departemen Pekerjaan Umum banyak mempublikasikan standar- standar yang berlaku. DPU memberikan definisi tentang beton sebagai campuran antar semen portland atau semen hidrolik yang lainnya, agregat
II - 2
halus, agregat kasar dan air dengan tanpa bahan campuran tambahan membentuk massa padat (SNI T-15-1990-03).
Pada umumnya beton terdiri dari ± 15% semen, 8% air, 3% udara, selebihnya pasir dan kerikil. Campuran tersebut setelah mengeras mempunyai sifat yang berbeda-beda, tergantung pada cara pembuatannya, perbandingan campuran, cara mencampur, cara mengangkut, cara mencetak, cara memadatkan, cara merawat dan sebagainya yang akan mempengaruhi sifat-sifat beton (Waryati,2001).
2.2 Material Penyusun Beton 2.2.1 Semen Portland
Semen Portland didefinisakan sebagai produk yang didapatkan dari penggilingan halus klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidraulik dan mengandung satu atau dua bentuk kalsium silikat sebagai tambahan antar giling. Kalsium silikat hidraulik mempunyai kemampuan mengeras tanpa pengeringan atau reaksi dengan karbon dioksida udara, dan arena itu berbeda dengan perekat anorganik seperti Plaster Paris. Reaksi yang berlangsung pada pengerasan semen adalah hidrasi dan hidrolisis (George, 1996)
Fungsi semen adalah mengikat butir-butir agregat hingga membentuk suatu massa padat dan mengisi ronga-rongga udara di antara buti-butir agregat.
Menurut SK SNI T-15V-1991-03 (Departemen Pekerjaan Umum), Semen Portland diklasifikasikan dalam 5 jenis, yaitu :
II - 3
1. Tipe I (penggunaannya tidak memerlukan persyaratan khusus) 2. Tipe II (tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang)
3. Tipe III (kuat awal tinggi dalam fase permulaan pengikatan terjadi) 4. Tipe IV (panas hidrasi rendah)
5. Tipe V (memiliki ketahanan tinggi terhadap sulfat)
Jenis semen tersebut didasarkan atas besarnya presentase dari komposisi dan kadar senyawa kimia yang ada di dalam semen portland.
2.2.2 Agregat
Agregat adalah butiran mineral yang merupakan hasil disintegrasi alami batu-batuan atau juga hasil mesin pemecah batu dengan memecah batu alami. Agregat merupakan salah satu bahan pengisi pada beton, namun demikian peranan agregat pada beton sangatlah penting.
Kandungan agregat dalam beton kira- kira mencapai 70% - 75% dari volume beton. Agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat beton, sehingga pemilihan agregat merupakan suatu bagian yang penting dalam pembuatan beton. Agregat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu agregat halus dan agregat kasar yang didapat secara alami atau buatan. Untuk menghasilkan dengan kepadatan yang baik, diperlukan gradasi agregat yang baik pula. Gradasi agregat adalah distribusi ukuran kekasaran butiran agregat. Gradasi diambil dari hasil pengayakan dengan lubang ayakan 10 mm, 20 mm, 30 mm dan 40 mm untuk kerikil. Untuk pasir
II - 4
lubang ayakan 4,8 mm, 2,4 mm, 1,2 mm, 0,6 mm, 0,3 mm dan 0,15 mm.
Penggunaan bahan batuan dalam adukan beton berfungsi : 1. Menghemat penggunaan semen Portland.
2. Menghasilkan kekuatan yang besar pada betonnya.
3. Mengurangi susut pengerasan.
4. Mencapai susunan beton dengan gradasi beton yang baik.
5. Mengontrol Workability adukan beton dengan gradasi bahan batuan yang baik.
Cara membedakan jenis agregat yang paling banyak dilakukan adalah dengan berdasarkan pada ukuran butir-butirannya. Agregat yang mempunyai butir-butir yang besar disebut agregat kasar yang ukurannya lebih kasar dari 4,8 mm. Sedangkan butir agregat yang kecil disebut agregat halus yang memiliki ukuran lebih kecil dari 4,8 mm. Menurut SK- SNI-T-15-1990-03 kekasaran pasir dibagi menjadi empat kelompok menurut gradasinya, yaitu pasir halus, agak halus, agak kasar dan kasar.
2.2.2.1 Agregat kasar
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 5 mm – 40 mm (SNI 03-2834-2000).
Agregat kasar diperoleh dari alam dan juga dari proses memecah batu alam. Agregat alami dapat diklasifikasikan ke dalam sejarah terbentuknya peristiwa geologi, yaitu agregat beku, agregat sediment dan agregat
II - 5
metamorf, yang kemudian dibagi menjadi kelompok-kelompok yang lebih kecil. Agregat pecahan diperoleh dengan memecah batu menjadi berukuran butiran sesuai yang diinginkan dengan cara meledakan, memecah, menyaring dan seterusnya.
Menurut PUBI 1982, agregat kasar untuk beton harus memenuhi hal- hal sebagai berikut :
1. Agregat kasar harus bersifat kekal, berbutir kasar dan keras serta tidak berpori. Untuk pengujian kekerasasan ditentukan dengan bejana Rudellof atau menggunakan mesin Los Angelos, dengan ketentuan sebagai berikut : Bejana Rudellof = butir agregat kasar yang hancur dan melewati ayakan 2 mm, tidak lebih dari 32% berat total. Mesin Los Angelos = butir agregat kasar yang hancur tidak lebih dari 50% berat yang diuji.
2. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% berat pengujian (dari berat kering), apabila melebihi 1% agregat harus dicuci sebelum dicampur menjadi beton.
3. Bagian butir agregat kasar yang panjang dan pipih tidak melebihi 20%
berat pengujian,terutama untuk beton mutu tinggi.
4. Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton, seperti reaktif alkali.
5. Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan tidak melewati saringan 4,75 mm.
II - 6
Fungsi agregat kasar pada beton adalah sebagai kekuatan pada beton. Faktor yang mempengaruhi kekuatan agregat pada beton yaitu kekerasan agregat, kekasaran permukaan agregat dan gradasi agregat.
Pada agregat dengan permukaan kasar akan terjadi ikatan yang baik antara pasta semen dengan agregat tersebut.
2.2.2.2 Agregat halus
Agregat halus adalah pasir alam sebagai hasil desintegrasi alami batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 5,0 mm (SNI 03-2834-2000). Agregat halus dapat berupa pasir alam, pasir olahan atau gabungan dari kedua pasir tersebut.
Menurut Soetjipto (1978) mengemukakan bahwa pasir adalah bahan batuan halus yang berukuran 0,14 mm - 5 mm yang merupakan hasil desintegrasi batuan alam (natural sand) atau dengan pemecahan (artificial sand).
Pasir yang digunakan dalam campuran adukan beton harus memenuhi syarat – syarat seperti tertera pada PBI 1971 Bab 3.3 , yaitu :
1. Agregat halus terdiri dari butir – butir yang tajam dan keras. Butir–
butiran agregat halus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari atau hujan.
2. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5%. Lumpur adalah bagian yang dapat melalui saringan 0,063 mm. Bila kadar
II - 7
lumpur melampaui 5% maka agregat harus dicuci dahulu sebelum digunakan pada campuran
3. Agregat halus tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak yang harus dibuktikan dengan warna dari Abrams-Harder.
4. Agregat halus terdiri dari butir-butir beraneka ragam besarnya dan apabila diayak, harus memenuhi syarat–syarat.
5. Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agragat halus untuk semua mutu beton, kecuali dengan petunjuk–petunjuk dari lembaga yang diakui.
2.2.3 Air
Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Penggunaan air yang berlebihan pada pencampuran beton akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak tercapai seluruhnya sehingga akan mempengaruhi kuat tekan beton.
Air yang digunakan dapat berupa air tawar (dari sungai, danau, telaga, kolam, dan lainnya), air laut maupun air limbah, asalkan memenuhi syarat mutu yang telah ditetapkan. Kualitas air yang digunakan dalam campuran beton berpori (beton porous) tidak berbeda dengan beton normal, dimana air yang digunakan memiliki kualitas yang baik juga.
II - 8
Sesuai dengan persyaratan SNI 03-6817-2002, air yang dapat digunakan dalam proses pencampuran beton adalah sebagai berikut :
a. Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan–bahan yang merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik atau bahan–bahan lainnya yang merugikan terhadap beton atau tulangan.
b. Air pencampur yang digunakan pada beton prategangan atau pada beton yang didalamnya tertanam logam aluminium, termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan.
c. Air yang tidak dapat diminum tidak boleh digunakan pada beton, kecuali ketentuan berikut terpenuhi :
1. Pemilihan proporsi campuran beton harus didasarkan pada campuran beton yang menggunakan air dari sumber yang sama.
2. Hasil pengujian pada umur 7 dan 28 hari pada kubus uji beton yang dibuat dari adukan dengan air yang tidak dapat diminum harus mempunyai kekuatan sekurang-kurangnya sama dengan 90 % dari kekuatan benda uji yang dibuat dengan air yang dapat diminum.
Air memiliki peranan yang sangat penting dalam proses pembuatan beton, dimana control serta ketelitian dalam penggunaan air pada campuran sangat berpengaruh pada pasta yang dihasilkan. Pasta semen merupakan hasil reaksi kimia antara air dan semen, maka bukan
II - 9
perbandingan jumlah air terhadap total berat campuran yang penting, tetapi justru perbandingan air dengan semen yang biasa disebut faktor air semen (FAS).
Faktor air semen berpengaruh sangat besar, dimana terlalu banyak air pada campuran akan mengakibatkan rongga–rongga pada beton berpori akan tertutup oleh pasta semen yang cair. Sedangkan terlalu sedikit air akan membuat beton menjadi rapuh karena daya lekat semen dan antar agregat tidak sempurna, sehingga membuat ketahanan serta kuat tekan beton berpori menurun.
2.3 Serbuk Kayu
Serbuk kayu adalah sisa-sisa dari pengolahan kayu yang dapat digunakan sebagai bahan tambah untuk kuat tekan beton. Menutut Arif (2006), penambahan serat berupa serabut kelapa dengan volume fraksi (Vf) sebanyak 0,25 % dari volume total beton, dan panjang serat 90 mm ke dalam adukan beton, memiliki pengaruh terhadap perubahan nilai kuat geser, beban retak pertama, workability, kuat desak dan modulus elastisitas. N. Balaguru, P. Shah, (1992), Serbuk kayu merupakan salah satu serat alami (cellulose fibers) yang dapat digunakan sebagai zat tambah dalam campuran beton. Kayu terdiri dari selulosa (cellulose), hemiselulosa, dan lignin. Lignin merupakan unsur dari sel kayu yang mempunyai pengaruh yang buruk terhadap kekuatan serat (fibers). Kuat tarik selulosa (cellulose) setelah diteliti sebesar 20 MPa, sedangkan unsur lignin dalam kayu dapat menurunkan kuat tarik sebesar 500 MPa. Menurut
II - 10
Felix Yap (1964) pada pembebanan tekan biasanya kayu bersifat elastis sampai batas proposional. Terhadap tarikan, sifat-sifat elastisitas untuk kayu tergantung dari keadaan lengas. Kayu yang berkadar lengas rendah memperlihatkan batas elastisitas yang agak rendah, sedangkan kayu yang berkadar lengas tinggi terdapat perubahan bentuk yang permanen pada pembebanan.
2.4 Pengujian Karakteristik Agregat
Pengujian karakteristik material agregat meliputi : 2.4.1 Kadar air
Kadar air merupakan perbandingan antara berat air yang terkandung dalam agregat dengan berat agregat dalam keadaan kering yang dinyatakan dengan persen (%). Berat air yang terkandung dalam agregat besar sekali pengaruhnya pada pekerjaan yang menggunakan agregat terutama beton. Dengan diketahuinya kadar air yang terkandung dalam agregat, maka perencanaan mix design menjadi lebih akurat karena adanya faktor koreksi kadar air campuran beton pada saat akan dilakukan pengecoran di lapangan.
Adapun rumus kadar air ditunjukkan pada persamaan 1 berikut:
W =𝑊1− 𝑊2
𝑊2 − 100 (1)
II - 11
Gambar 2.1.Pemeriksaan Kadar Air Agregat
2.4.2 Kadar Lumpur
Agregat yang cocok untuk menghasilkan beton dengan mutu tinggi adalah harus bebas dari lempung, lanau dan bahan organik yang akan mengurangi kekuatannya. Adapun rumus kadar lumpur ditunjukkan pada persamaan 2 berikut:
W = (𝑊1− 𝑊2)
𝑊1 𝑥 100 % (2)
II - 12
Gambar 2.2.Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus
Gambar 2.3.Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Kasar
II - 13 2.4.3 Berat Isi
Berat isi agregat adalah perbandingan antara berat dengan volume yang ditempatinya. Menentukan berat isi agregat dapat dilakukan dalam keadaan lepas dan keadaan padat. Adapun rumus berat volume ditunjukkan pada persamaan 3 berikut:
Berat volume agregat = W
V (3)
2.4.4 Berat Jenis dan Penyerapan
a. Berat jenis kering adalah perbandingan antara berat kering dan berat air yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Adapun rumus berat jenis kering ditunjukkan pada persamaan 4 berikut :
Berat jenis kering = C
A - B (4)
b. Berat jenis permukaan (kering SSD) yaitu perbandingan antara berat kering permukaan jenuh dengan berat air yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Adapun rumus berat jenis permukaan ditunjukkan pada persamaan 5 berikut :
Berat jenis permukaan = A
A - B (5)
II - 14
c. Berat jenis semu adalah perbandingan antara berat agregat kering oven dengan berat air yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Adapun rumus berat jenis semuditunjukkan pada persamaan 6 berikut:
Berat jenis semu = C
C - B (6)
d. Penyerapan adalah prosentase yang menyatakan kebutuhan air yang akan diserapoleh agregat sehingga Jenuh Permukaan Kering (JPK).
Adapun rumus penyerapan ditunjukkan pada persamaan 7 berikut:
Penyerapan = A - C
C x 100% (7)
2.4.5 Analisa Saringan
Analisa saringan agregat adalah salah satu cara untuk mengetahui distribusi ukuran agregat kasar dengan menggunakan ukuran saringan standar tertentu yang ditunjukkan dengan lubang saringan (mm) dan untuk menilai apakah agregat kasar yang akan digunakan cocok untuk produksi beton. Selain itu juga mendapatkan presentasi agregat kasar dalam campuran. Adapun modulus kehalusan yang diisyaratkan untuk agregat kasar yaitu 5,5 – 8,5. Rumus agregat lolos saringan adalah sebagai berikut:
% Lolos = 100 % - Komulatif Tertahan (8)
II - 15
% Tertahan = Berat Tertahan
Berat Total x 100% (9) Dimana :
W : Kadar air (%)
W1 : Berat agregat sebelum dioven (gr) W2 : Berat agregat setelah dioven (gr) V : Volume wadah (liter, cm3)
A : Berat benda uji kondisi SSD (gr) B : Berat benda uji kondisi SSD di air (gr) C : Berat benda uji kering oven (gr)
2.5 PH Air
PH adalah ukuran konsentrasi ion hidrogen dari larutan.
Pengukuran PH (Potensial Hidrogen) akan mengungkapkan jika larutan bersifat asam atau alkali atau basa. Jika larutan tersebut memiliki jumlah molekul asam dan basa yang sama, pH dianggap netral. Skala pH bersifat logaritmik dan ada dalam kisaran 0,0-14,0, PH 7,0 dianggap netral.
Pembacaan kurang dari 7,0 mengindikasikan bahwa larutan bersifat asam, sementara angka lebih besar menunjukkan larutan bersifat alkali atau basa.
II - 16 2.6 Uji Slump Test
Uji Slump adalah suatu uji empiris / metode yang digunakan untuk menentukan konsistensi atau kekakuan (dapat dikerjakan atau tidak) dari campuran beton segar (fresh concrete) untuk menentukan tingkat workability nya. Kekakuan dalam suatu campuran beton menunjukan berapa banyak air yang digunakan. Untuk itu uji slump menunjukan apakah campuran beton kekurangan, kelebihan atau cukup air.
Dalam suatu adukan/campuran beton, kadar air sangat diperhatikan karena menentukan tingkat workability nya atau tidak.
Campuran beton yang terlalu cair akan menyebabkan mutu beton rendah, dan lama mengering. Sedangkan campuran beton yang terlalu kering menyebabkan adukan tidak merata dan sulit untuk dicetak.
2.7 Kuat Tekan Beton
Kuat tekan beton merupakan salah satu kinerja utama beton.
Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Walaupun dalam beton terdapat tegangan tarik yang kecil, diasumsikan bahwa semua tegangan tekan didukung oleh beton tersebut.
Penentuan kekuatan tekan dapat dilakukan melalui pemeriksaan menggunakan alat uji tekan dan benda uji (kubus atau silinder).
Kuat tekan beton adalah besarnya beban maksmum persatuan luas atau parameter yang menunjukkan besarnya beban yang dapat ditahan persatuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani
II - 17
dengan gaya tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin kuat tekan. kuat tekan beton merupakan gamabaran dari mutu beton yang berkaitan dengan struktur beton. Kuat tekan beton merupakan parameter terpenting adalah beton lebih tahan terhadap tekan daripada tarik (Tjokrodimuljo, K., 1996). Kuat tekan beton merupakan salah satu sifat penting untuk menentukan mutu beton, sedangkan kualitas beton itu sendiri yang ditentukan oleh perbandingan semen, agregat halus, agregat kasar, air dan berbagai jenis bahan tambahan.
Selalin itu ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan beton yaitu proporsi bahan-bahan penyusunnya, metode perancangan, perawatan dan keadaan saat pengecoran dilaksanakan.
Pembuatan benda uji untuk kuat tekan adalah dengan cara memasukkan beton yang masih segar (fresh concrete) secara tiga lapis kedalam cetakan. Setiap lapis dipadatkan dengan cara menusuk- nusuknya dengan sebatang besi tumpul berdiameter 16 mm kemudian ditumbuk sebanyak 25 kali tiap lapisnya. Berdasarkan SNI 2847-2013 pengujian kuat tekan beton dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari.
Benda uji dirawat dengan cara merendam dalam air. Sebelum dilakukan pengujian, benda uji dikeluarkan dari bak perendam dan dianginkan selama kurang lebih dua hari agar kering. Pengujian dilakukan dengan memberikan gaya tekan pada beton sampai benda uji pecah. Benda uji diratakan pada sisi atas dan sisi bawah (capping) agar beban yang terjadi benar-benar beban merata dan tidak terkonsentrasi. Perataan dilakukan
II - 18
dengan menggunakan pasta semen dengan faktor air semen yang sama dengan benda uji. Hal ini dilakukan agar lapisan permukaan memiliki kekuatan yang sama atau lebih kuat sehingga tidak pecah pada saat diuji.
Perataan permukaan dilakukan setelah uji kemampuan untuk meloloskan air sehingga tidak mengganggu pengujian tersebut.
Pengujian kuat tekan benda uji silinder 15x30 cm menggunakan alat Compression Testing Machine kapasitas 1500 kN
Rumus–rumus SNI-2847-2013 yang digunakan untuk menghitung kekuatan tekan beton adalah :
) / (
' kg cm2
A c P
f (10)
Kekuatan tekan beton rata-rata dihitung berdasarkan rumus berikut:
) /
' ( 2
cm N kg
c cr f
f (11)
Sedangkan kekuatan tekan hancur karakteristik beton dapat dihitung dengan rumus :
Ss c
f cr
f' ' 1,34 (12)
2,33 3,5
'
'cr f c Ss
f (13)
Selanjutnya untuk standart deviasi dapat dihitung dengan rumus:
1
' 2
n cr f c
Sr f (14)
Dimana :
fcr : Kekuatan tekan rata-rata beton (Kg/cm2) n : Jumlah benda uji
II - 19
f’c : Kekuatan tekan karakteristik (Kg/cm2) P : Beban yang bekerja (kg)
A : Luas penampang benda uji (cm2) Sr : Nilai Standart deviasi (kg/cm2) Ss : Deviasi Standar Benda Uji
2.8 Penelitian Terdahulu
2.8.1 Muhammad Ikhsan Saifuddin (2013)
Penelitian berjudul “Pengaruh Penambahan Campuran Serbuk Kayu Terdahap Kuat Tekan Beton.”
Pada serbuk kayu terdapat kadar selulosa dan hemiselulosa yang apabila ditambahkan pada campuran semen dan pasir pembentuk beton, senyawa ini akan terserap pada permukaan mineral/partikel dan memberikan tambahan kekuatan ikat antar partikel akibat sifat adhesi dan dispersinya, serta menghambat difusi air dalam material akibat sifat hidrofobnya. Dengan demikian dapat dihasilkan beton yang lebih kuat dan relatif tidak tembus air, yang dapat dipakai sebagai bahan konstruksi untuk tujuan-tujuan khusus Gargulak (2001).
Serbuk kayu yang digunakan yaitu serbuk kayu Kulim yang diambil dari sisa penggergajian pabrik pengolahan kayu di daerah Desa Rambah dan Desa Rambah dan Tengah Hilir Kabupaten Rokan Hulu-Riau.
Penambahan serbuk kayu pada campuran adukan beton sebesar sebanyak 0 gr/kubus dan 5 gr/kubus. Jumlah semen yang digunakan
II - 20
adalah 325 kg/m³ dengan faktor air semen (fas) 0,55 dan berat beton yang diambil 2380 Kg/m³.
Dari pengujian yang dilakukan terjadi peningkatan kuat tekan beton setelah penambahan campuran serbuk kayu sebanyak 5 gr/kubus yaitu sebesar 138,90 Kg/cm², terjadi peningkatan kuat tekan sebanyak 1,08 % dibanding beton sebelum penambahan serbuk kayu yang mempunyai kuat tekan beton sebesar 127,78 Kg/cm².
2.8.2 Dimas Agus Sukarno (2017)
Penelitian berjudul “Pengaruh Penambahan Serbuk Kayu Terhadap Kuat Tekan Beton.”
Serbuk kayu adalah sisa-sisa dari pengolahan penggergajian kayu yang dapat digunakan sebagai bahan tambah untuk kuat tekan beton, serbuk kayu ulin mampu meningkatkan kuat tekan beton. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan peningkatan kuat tekan beton dengan penambahan serbuk kayu ulin. Dalam penelitian ini digunakan variasi penambahan serbuk kayu ulin 0%, 2.5%, 5% terhadap berat semen untuk masing-masing variasi digunakan 3 pengulangan benda uji sehingga total benda uji yang digunakan sebanyak 18 buah yang di uji umur 7 hari dan 28 hari. Dari hasil pengujian kuat tekan variasi penambahan serbuk kayu pada 7 hari dengan variasi 2.5% rata-rata sebesar 8.889 Mpa dan variasi 5% memiliki rata-rata kuat tekan sebesar 9.26 Mpa sedangkan pada 28 hari, variasi 2.5% rata-rata sebesar sebesar 15.57 Mpa dan variasi 5%
rata-rata sebesar sebesar 14.154 Mpa.
II - 21 2.8.3 Nono Suhana1), Ayu Mualifah2) (2017)
Penelitian berjudul “Pengaruh Rendaman Air Asam Sulfat Pasca Curing Terhadap Kuat Tekan Beton.”
Dalam pemakaian beton pada lingkungan agresif sangat berpengaruh pada keawetan dan nilai kuat tekan beton. Pada penelitian ini direncanakan membuat beton dengan kuat tekan f’c 25 MPa. Dengan tujuan penelitian adalah menganalisis pengaruh rendaman beton air normal PDAM terhadap rendaman pasca curing air asam sulfat pH 4, 5, 6, dan air normal pH 8,11 (PDAM) dan mengetahui nilai pH minimum air yang masih dapat di gunakan sebagai rendaman beton pada beton pasca curing. Penelitian ini merupakan metode eksperimental diwujudkan melalui serangkaian analisis dan pengujian laboratorium terhadap beton yang perendamannya dilakukan dengan dua metode perawatan beton.
Pertama, perawatan benda uji pada genangan air netral (PDAM) selama 28 hari. Kedua, pasca perendaman benda uji pada air asam sulfat (H2SO4) dan air normal pH 8,11 (PDAM) dengan lamanya waktu rendaman 28+5 hari, 28+10 hari, dan 28+15 hari. Pengujian yang di lakukan yaitu uji kuat tekan beton. Hasil kuat tekan awal pada rendaman air normal PDAM 28 hari yaitu 25,24 MPa, nilai kuat tekan beton terhadap pasca rendaman untuk air netral (PDAM) kuat tekannya meningkat seiring bertambahnya umur beton dengan persentase kenaikan 0,12%, 0,36%, 0,75%. Pada rendaman pasca curing terhadap air asam pH 6 persentase
II - 22
kuat tekannya adalah pada rendaman awal terjadi penurunan 0,28%
setelah itu terjadi peningkatan seiring bertambahnya umur beton yaitu 0,41% dan 0,71%. Pasca rendaman terhadap air asam pH 5 Persentase kuat tekannya adalah terjadi penurunan pada awal pasca curing beton adalah 0,64% sedangkan untuk kenaikannya adalah 0,36% pada beton pasca rendaman 28+15 hari walaupun kenaikannya masih di bawah nilai kuat tekan beton rendaman air normal PDAM 28 hari. kuat tekan beton terhadap pasca curing air asam pH 4 nilai kuat tekannya menurun dan penurunan persentase beton untuk pasca rendaman awal beton adalah 1,4% dan penurunan persentase 28+10 hari, 28+15 hari adalah 0,4% dan nilai pH minimum yang dapat digunakan sebagai pasca rendaman beton kondisi air asam terhadap rendaman air normal PDAM adalah pH 6.
2.8.4 Taufik Adi Ruswanto (2017)
Penelitian berjudul ”Pengaruh Penambahan Abu Pembakaran Serbuk Kayu Jati Terhadap Kuat Tekan Dan Resapan Air Pada Paving Block”
Paving block terdiri dari campuran semen, air dan agregat halus. Ketika semen dan air bercampur maka akan terjadi proses hidrasi semen menghasilkan kalsium silikat hidrat (CSH), panas dan kalsium hidroksida (Ca(OH)2). Unsur Ca(OH)2 bersifat basa kuat sehingga menurunkan kuat tekan paving block. Unsur tersebut dapat direaksikan kembali dengan pozzolan untuk menghasilkan unsur CSH kembali. Namun dengan biaya yang relative mahal, timbul inovasi baru untuk mengolah limbah yang
II - 23
memiliki unsur yang sama dengan pozzolan yaitu silica seperti limbah serbuk kayu. Limbah serbuk kayu jati diolah dengan dibakar selama beberapa jam. Abu yang dihasilkan diayak dengan menggunakan saringan no 200.Bendaujidicetakmenggunakanmesin press vibrasi dengan variasi penambahan abu serbuk kayu jati 10%,15%, 20%, dan 25% dan direndam selama 28 hari. Kuat tekan rata-rata yang dihasilkan pervariasinya adalah 11,083 MPa, 9,917 MPa, 10,083 MPa dan 8,250 MPa. Dengan daya serap air 7,83 %, 7,79 %, 8,59 % dan 8,05 %. Paving block dengan penambahan abu serbuk kayu mengalami penurunan kuat tekan dari paving block normal yaitu 15,167 MPa. Dari penelitian tersebut diketahui bahwa nilai maksimum pada penambahan 20% Paving block tersebut termasuk katagori mutu D, biasa digunakan untuk taman dan penggunaan lain. Sehingga perlu dilakukannya penelitian lanjutan untuk variasi penambahan dan jenis kayu lainnya untuk mendapatkan paving block dengan mutu yang lebih baik.
III - 1 BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian
Adapun alur penelitian ini secara garis besar dapat dilihat pada diagram alir berikut ini.
Gambar 3.1.Diagram Alir Pengujian Karateristik Kajian Literatur
Persiapan Alat dan Material
Tidak
Ya
A Mulai
Pengujian Karakteristik Agregat:
- Kadar Lumpur - Kadar Air - Berat Isi
- Berat Jenis dan Penyerapan - Analisa Saringan
Spesifikasi
III - 2 Ya
Gambar 3.2. Diagram alir penelitian Perancangan Campuran Beton
Normal F’c 20 MPa
Uji Kuat Tekan Beton F’c 20
Mpa f’c = 20 Mpa
Selesai
Pembuatan Beton Normal
Pembuatan Benda Uji Beton Dengan Variasi Serbuk Kayu
Perawatan Benda Uji Dalam Media pH yang bervariasi
A
Uji Kuat Tekan Beton Variasi
f’c =
Analisa Data dan Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Tidak
III - 3 3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil, Universitas Bosowa Makassar selama Empat bulan yang dimulai pada bulan September 2018 sampai Januari 2019.
3.3 Tahapan Penelitian
Dalam penelitian ini terdapat beberapa tahapan yang meliputi:
3.3.1 Tahap persiapan
Tahap persiapan merupakan suatu tahapan dimana segala sesuatu yang berkaitan dengan persiapan penelitian diantaranya studi literatur, persiapan peralatan dan bahan, tempat pengujian karakteristik bahan, penentuan mix design dan teknis pelaksanaan.
3.3.2 Tahap Persiapan Bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
a. Semen : Portland Composite Cement (PCC) b. Agregat Kasar : Batu Pecah ukuran maksimum 20 mm c. Agregat Halus : Pasir
d. Serbuk Kayu : Serbuk kayu ulin
e. Air Rendaman : 1. Air pH 3 (Asam Sitrat) 2. Air pH 7 (Netral)
3. Air pH 12 (Air Sabun)
III - 4 3.3.3 Tahap pengujian karakteristik agregat
Pengujian karateristik agregat dimaksudkan untuk memastikan apakah bahan yang digunakan dalam penelitian ini telah memenuhi spesifikasi agregat yang ada atau tidak.
Pengujian ini meliputi :
a. Kadar lumpur, untuk mengetahui kadar lumpur yang terkandung oleh dalam agregat
b. Kadar air, untuk mengetahui kadar air yang terkandung oleh agregat c. Berat isi, untuk mengetahui kepadatan dari agregat dalam keadaan
kering permukaan
d. Berat jenis, untuk menentukan berat jenis dari agregat dengan gradasi ukuran butirnya
e. Analisa saringan, untuk mengindetifikasi agregat dengan gradasi ukuran butirnya.
3.3.3 Tahap Pengujian Serbuk Kayu
Pada tahap ini serbuk kayu Ulin yang telah dipersiapkan dioven selama 5 jam dengan suhu 60ºC. Setelah dioven, serbuk kayu diblender agar halus kemudian di saring menggunakan saringan No.40.
3.3.4 Tahap perancangan campuran beton
Perancangan campuran beton dilakukan dengan metode Standar Nasional Indonesia (SNI 2847:2013) dan dalam perancangan campuran
III - 5
beton kuat tekan rencana f’c 20 MPa. Tahapan ini dilakukan setelah data–data material dari pengujian karakteristik telah ditetapkan. Hal ini dimaksudkan untuk mendesain bagaimana komposisi agregat, semen, air serta bahan tambah yang diperlukan.
3.3.5 Tahap pembuatan benda uji beton normal
Benda uji yang digunakan silinder Ø 15 cm dan tinggi 30 cm dengan kuat tekan rencana f’c 20 MPa yang terdiri dari beton normal. Sebelum benda uji di masukkan ke dalam cetakan terlebih dahulu dilakukan pengujian slump test. Slump test dimaksudkan untuk mengetahui kekentalan dan kelecakan adukan beton segar.
3.3.6 Tahap perawatan benda uji
Perawatan beton dilakukan dengan variasi air rendaman dengan air pH 3, pH 7, dan pH 12 selama 28 hari dalam bak perendaman.
a. Air PH 3 = Perawatan benda uji air rendaman PH 3 dengan mencampurkan asam sitrat kedalam air. Kemudian setiap 3 hari sekali dilakukan pengecekan kadar PH air menggunakan Universal Test Paper atau kertas uji PH Air.
b. Air PH 7 = Air PDAM
c. Air PH 12 = Perawatan benda uji air rendaman PH 12 dengan mencampurkan air sabun kedalam air. Setelah itu setiap 3 hari sekali
III - 6
dilakukan pengecekan kadar PH air menggunakan Universal Test Paper atau kertas uji PH Air.
3.3.7 Tahap pengujian kuat tekan beton
Pengujian kuat tekan beton dengan menggunakan mesin uji kuat tekan beton ( Compression Strength Machine ).
3.4 Jenis Pengujian
Adapun jenis pengujian akan diuraikan pada table berikut :
No Uraian Pengujian Referensi
1 Analisa Saringan SNI 03-1968-1990
2 Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar SNI 1969-2008 3 Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus SNI 1970-2008
4 Berat Isi SNI 03-1973-2008
5 Kadar Air SNI 03-1965-2008
6 Kadar Lumpur SNI 03-4142-1996
7 Keausan SNI 2417-2008
8 Serbuk Kayu SNI-M-14-1989-E
9 PH Air SNI-03-1974-1990
10 Uji Slump SNI 1972-2008
11 Kuat Tekan SNI 2847-2013
3.5 Variabel Penelitian
Adapun variable sampel dalam penelitian ini adalah : 1. Variabel Bebas
- Serbuk Kayu Ulin 2. Variabel Terikat
- Semen
- Agregat Kasar
III - 7 - Agregat Halus
- Air
3.6 Notasi dan Jumlah Sampel
Adapun notasi sampel yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut :
Uraian Kadar Serbuk Kayu
PH AIR Jumlah
Benda Uji PH 3 PH 7 PH 12
Beton Normal
- - BN - 20
Beton Normal +
PH Air
- BNPH3 - BNPH12 6
Beton + Serbuk Kayu Ulin
a. 2,5% BK2.5PH3 BK2.5PH7 BK2.5PH12 9 b. 5% BK5PH3 BK5PH7 BK5PH12 9
Total Benda Uji 24
Ket : BN = Beton Normal
BK = Beton dengan bahan tambah serbuk kayu
3.7 Metode Analisis
3.7.1 Pengaruh Kadar Serbuk Kayu Terhadap Kuat Tekan Beton Pengaruh kadar serbuk kayu terhadap kuat tekan beton dengan melakukan analisis hasil pengujian beton dari penambahan serbuk kayu.
3.7.2 Pengaruh Ph Terhadap Kuat Tekan Beton
III - 8
Pengaruh kadar PH air rendaman terhadap kuat tekan beton dengan melakukan analisis hasil pengujian beton dari proses perendaman dengan memperhatikan kadar PH air rendaman.
IV-1 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian 4.1.1. Karakteristik Material
Material yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari agregat alam yaitu agregat halus (pasir) dan agregat kasar (batu pecah) yang berasal dari Tombongi (Malino). Berdasarkan pelaksanaan pemeriksaan agregat di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar, diperoleh hasil pemeriksaan karakteristik yang ditunjukkan pada tabel sebagai berikut:
Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Halus (Pasir)
No Karaksteristik
Agregat Spesifikasi Hasil Pemeriksaan Keterangan 1 Analisa saringan - Lihat Lampiran Memenuhi
2 Kadar lumpur 0,2% - 6% 3,15% Memenuhi
3 Kadar air 3% - 5% 4,45% Memenuhi
4
Berat Isi
a. Lepas 1.4 - 1.9 1,515 Memenuhi
b. Padat 1.4 - 1.9 1,762 Memenuhi
5 Absorsi 0.2% - 2% 0,77% Memenuhi
6
Berat jenis
spesifik
a. Bj. Curah 1.6 - 3.2 2,62% Memenuhi
b. Bj. Jenuh 1.6 - 3.2 2,64% Memenuhi
c. Bj. Semu 1.6 - 3.2 2,67% Memenuhi
Sumber : Hasil perhitungan
IV-2
Tabel. 4.2. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Kasar (Batu Pecah Maks. 20mm)
No Karaksteristik
Agregat Spesifikasi
Hasil
Pemeriksaan Keterangan BP 1-2
1 Analisa saringan - Lihat Lampiran Memenuhi
2 Kadar lumpur 0.2 - 1% 0,79% Memenuhi
3 Kadar air 0.5 - 2% 0,56% Memenuhi
4
Berat Isi
a. Lepas 1.6 - 1.9 1,73 Memenuhi
b. Padat 1.6 - 1.9 1,83 Memenuhi
5 Absorsi 0.2% - 4% 1,67% Memenuhi
6
Berat jenis spesifik
a. Bj. Curah 1.6 - 3.2 2,55% Memenuhi
b. Bj. Jenuh 1.6 - 3.2 2,59% Memenuhi
c. Bj. Semu 1.6 - 3.2 2,66% Memenuhi
Sumber : Hasil perhitungan
Dari tabel diatas menunjukan bahwa semua karakteristik dari agregat halus maupun agregat kasar memenuhi syarat spesifikasi. Hal ini dapat diartikan agregat kasar dan agregat halus tersebut baik dijadikan bahan dalam pembuatan campuran beton.
4.1.2. Rancangan Campuran Beton Normal
Perencanaan campuran beton yang dilaksanakan dalam penelitian ini adalah metode campuran cara Inggris (British Standart). Di Indonesia cara ini dikenal dengan nama DOE (Department of Environment) yang
IV-3
dimuat dalam buku standar No. SK.SNI.T-15-1990-03 dengan judul buku
”Tata Cara Pembuatan Campuran Beton Normal” dan Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI 1971). Adapun hasil perencanaan campuran beton dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut ini.
Tabel 4.3. Data hasil perhitungan mix design beton normal 20 Mpa
Nilai Slump 10 ± 2 cm
Kuat tekan yang disyaratkan 20 MPa
Deviasi standar -
Nilai tambah (margin) 7
Kekuatan rata-rata yang ditargetkan 27 MPa
Faktor air semen bebas (Fas) 0,54
Faktor air semen maksimum 0,55
Kadar air bebas 205 kg/m3
Kadar semen maksimum 379,63 kg/m3
Kadar semen minimum 325 kg/m3
Berat isi beton 2350
Berat agregat gabungan 1765,37 kg/m3
Berat agregat halus (pasir) 706,15 kg/m3
Berat agregat kasar 1059,22 kg/m3
Berat jenis gabungan 2,59 kg/m3
Sumber : Hasil perhitungan Mix design f’c = 20 Mpa.
a. Volume benda uji (silinder 15 x 30 cm).
V = ¼ x 𝜋 x D2 x t
V = ¼ x 3,14 x (0,15)2 x 0,30 m V = 0,00530 m3
IV-4 b. Volume untuk 1 benda uji
V = 0,0053 m3 x 1 x 1,2 (faktor kehilangan) V = 0,0064 m3
c. Volume untuk 20 benda uji
V = 0,0053 m3 x 20 x 1,2 (faktor kehilangan) V = 0.12717 m3
d. Hasil perhitungan mix design beton normal untuk 20 benda uji Tabel 4.4 Perhitungan Mix Design Untuk 1 Benda Uji
BAHAN BETON BERAT/m3 BETON BERAT UNTUK 1 SAMPLE
Air 192.06 ℓ 1.22 ℓ
Semen 379.63 kg 2.41 kg
Pasir 730.82 kg 4.65 kg
Kerikil 1-2 1041.56 kg 6.62 kg
Sumber : Hasil perhitungan
Tabel 4.5 Perhitungan Mix Design Untuk 20 Benda Uji
BAHAN BETON BERAT/m3 BETON BERAT UNTUK 1 SAMPLE
Air 192.06 ℓ 24.42 ℓ
Semen 379.63 kg 48.28 kg
Pasir 730.82 kg 92.94 kg
Kerikil 1-2 1041.56 kg 132.45 kg
Sumber : Hasil perhitungan
IV-5
4.1.3. Pengujian Kuat Tekan Beton Normal
Pengujian kuat tekan beton normal dilakukan dengan cara memberikan beban hingga benda uji tersebut hancur dengan alat uji kuat tekan (Compressive Strength). Pada saat benda uji hancur didapatkan beban atau gaya tekan maksimum (Pmaks) dari benda uji. Data tersebut kemudian diolah untuk memperoleh nilai kuat tekan beton (fc’). Hasil pengujian kuat tekan beton variasi serbuk kayu pada umur 28 hari dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Normal
NO SLUMP BERAT ISI
KUAT TEKAN (cm) (kg/m3) (mpa)
I 8 1939 22.50
II 8 1941 23.08
III 8 1977 23.66
IV 8 1950 23.08
V 10 1959 23.08
VI 10 1958 23.37
VII 10 1940 23.66
VIII 10 1945 21.06
IX 11 1953 23.66
X 11 1945 20.77
XI 11 1926 23.37
XII 11 1952 23.08
XIII 9 1945 19.33
XIV 9 1961 23.66
XV 9 1937 21.35
XVI 9 1937 23.37
Sumber : Hasil perhitungan
