PENGARUH GRADASI LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian
Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA 11 0424 043
BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH GRADASI LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian
Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA 11 0424 043
NIP. 19561224 198103 1 002 NIP. 19821206 201012 1 005
Mengesahkan:
Koordinator PPSE Ketua
Departemen Teknik Sipil FT USU Departemen Teknik Sipil FT USU
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertandatangan di bawah ini:
Nama : WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA NIM : 11 0424 043
Dengan ini menyatakan bahwa Tugas Akhir saya ini dengan Judul “PENGARUH GRADASI LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL” bebas plagiat. Apabila dikemudian hari terbukti terhadap plagiat dalam Tugas Akhir saya tersebut, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan.
Demikian pernyataan ini saya perbuat untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.
Penyusun,
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan dan memberikan pengetahuan, pengalaman, kekuatan, dan juga kesempatan kepada penulis, sehingga mampu menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat utama yang harus dipenuhi untuk mencapai gelar sarjana teknik dari Universitas Sumetera Utara dengan judul “PENGARUH GRADASI LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL”.
Dalam proses penyusunan tugas akhir ini, penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara;
2. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng. Sc., sebagai Koordinator Program Pendidikan Sarjana Ekstensi Jurusan Teknik Sipil;
3. Ibu Nursyamsi, S.T., M. T., sebagai dosen pembimbing yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini dari awal hingga selesai;
4. Seluruh dosen penguji yang telah memberi masukan pada tugas akhir ini;
5. Seluruh dosen dan pegawai Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan Teknik Sipil;
7. Kepada asisten-asisten Laboratorium Beton dan Bahan Rekayasa Teknik Sipil USU yang telah banyak membantu dan memberikan masukan;
8. Kepada seluruh rekan-rekan mahasiswa Program Pendidikan Sarjana Ekstensi Jurusan Teknik Sipil, terutama kepada Novan, Jusak, Ipwan, Andri, Merin, Yogi, Bintua, Dhilla dan semua teman-teman yang tidak dapat saya sebutkan namanya satu persatu yang telah memberikan dukungan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
Walaupun penulis sudah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis juga menyadari kemungkinan terdapat kekurangan dan kesilapan di dalam laporan ini. Hal ini disebabkan keterbatasan pengetahuan, pengalaman dan kemampuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari para pembaca yang nantinya dapat memperbaiki laporan selanjutnya sehingga dapat lebih baik lagi.
Semoga laporan ini dapat memberikan informasi, manfaat dan pengetahuan bagi para pembaca.
Medan, November 2015 Penulis,
ABSTRAK
Penggunaan bahan-bahan pengganti agregat beton seperti limbah industri dan agregat lain yang bersifat ringan cukup menjadi perhatian belakangan ini karena dapat menjadi solusi dalam pengelolaan limbah industri itu sendiri dan mengurangi berat sendiri pada struktur bangunan. Pada penelitian ini, penulis akan menggunakan limbah plastik jenis PET (Poly Ethylene Terephthalate) sebagai agregat kasar dimana di sisi lain bahan ini juga memiliki berat yang ringan. Agregat kasar dari limbah plastik PET ini merupakan hasil dari plastik PET yang sebelumnya dipanaskan sehingga menjadi gumpalan lalu didinginkan dan dipecahkan menjadi agregat yang memiliki ukuran beragam membentuk gradasi tertentu.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui proses pembuatan agregat kasar beton ringan dari limbah plastik PET, kekuatan beton ringan struktural yang menggunakan limbah plastik PET tersebut sebagai agregat kasar, dan pengaruh gradasi agregat yang dipakai terhadap kuat tekan beton yang dihasilkan. Variasi gradasi agregat dinyatakan dengan angka Modulus Kehalusan (Fineness Modulus – FM).
Penggunaan agregat kasar dari limbah plastik PET dengan variasi gradasi (FM) 6,01 dapat menghasilkan beton ringan 1.741,23 kg/m³, variasi gradasi (FM) 6,56 1.784,69 kg/m³, variasi gradasi (FM) 7 1.801,48 kg/m³. Dari sisi kekuatan tekannya, beton ringan yang dihasilkan tidak mencapai target kekuatan tekan beton struktural. Kuat tekan maksimal yang dapat dicapai 16,57 MPa, yaitu pada penggunaan agregat kasar dari limbah plastik PET dengan variasi gradasi (FM) 7. Nilai kuat tekan dengan variasi gradasi (FM) 6,01 dan 6,56 masing-masing 13,89 MPa dan 16,27 MPa. Berdasarkan SNI 03-3994-2002, dimana berat dan kuat tekannya yang harus saling memenuhi, beton yang dihasilkan tidak dapat digolongkan ke dalam konstruksi beton ringan.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa gradasi agregat kasar dari limbah plastik PET dapat mempengaruhi kekuatan tekan beton ringan struktural. Hal ini dipengaruhi oleh luas bidang agregat kasar dari limbah plastik PET yang tidak memiliki lekatan yang kuat dengan pasta semen dan kepadatannya di dalam beton.
ABSTRACT
The use of materials such as concrete aggregate substitute industrial waste and other aggregates, which are lightweight enough to the attention lately because it can be a solution in the waste management industry itself and reduce its own weight on the structure. In this study, the authors will use a type of plastic waste PET (Poly Ethylene Terephthalate) as a coarse aggregate which on the other hand this material also has a light weight. Coarse aggregate of PET plastic waste is the result of previous PET plastic is heated so that a blob then cooled and broken into aggregates that have diverse sizes forming particular gradation.
Purpose of this study is to investigate the process of making lightweight concrete coarse aggregate of PET plastic waste, strength lightweight structural concrete using PET plastic waste such as coarse aggregate, and the influence of aggregate gradation used for compressive strength of concrete produced. Variations aggregate gradation is expressed with numbers fineness modulus (Fineness Modulus -FM).
The use of coarse aggregate of PET plastic waste with variations in grading (FM) 6.01 can produce lightweight concrete 1741.23 kg / m³, variations in grading (FM) 6.56 1784.69 kg / m³, variations in grading (FM) 7 1801, 48 kg / m³. In terms of compressive strength, lightweight concrete produced did not reach the target of structural concrete compressive strength. The maximum compressive strength of 16.57 MPa can be achieved, namely the use of coarse aggregate of PET plastic waste with variations in grading (FM) 7. The value of the compressive strength with the variation of gradation (FM) 6.01 and 6.56 respectively 13.89 MPa and 16.27 MPa. SNI 03-3994-2002 based on the weight and compressive strength should meet each other, the resulting concrete can not be classified into lightweight concrete construction.
From the results of this study concluded that the coarse aggregate gradation of PET plastic waste can affect the compressive strength of structural lightweight concrete. This is influenced by broad fields of coarse aggregate of PET waste plastics that do not have strong attachment to the cement paste and density in the concrete.
DAFTAR ISI
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
2.4. Umur Beton ... 9
2.5. Kekuatan Tekan Beton (f’c) ... 9
2.6. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Tekan Beton .. 12
2.7. Semen Portland ... 12
2.8. Agregat ... 14
2.9. Air ... 18
2.10. Gradasi ... 19
2.11. Bentuk dan Tekstur Permukaan Agregat Kasar ... 21
2.12. Limbah Plastik PET sebagai Agregat Ringan ... 22
2.13. Metode Pencampuran ... 24
2.14. Hirarki Penyelidikan Beton ... 26
2.15. Hasil Penelitian yang Pernah Dilakukan ... 26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 28
3.4. Pembuatan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ... 31
3.5. Pemeriksaan Material ... 32
3.5.1. Analisa Ayak Agregat Halus (SNI 03-1968-1990) .... 32
3.5.2. Analisa Ayak Agregat Kasar (SNI 03-1968-1990) .... 34
3.5.4. Pemeriksaan Kadar Lumpur (Pencucian Pasir Lewat
Ayakan No. 200) (SNI 03-4428-1997) ... 36
3.5.5. Pengujian Kadar Organik Pada Pasir/Colorimetric Test (SNI 03-2816-1992) ... 38
3.5.6. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Halus (SNI 03-1970-1990) ... 40
3.5.7. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Kasar (SNI 03-1969-1990) ... 42
3.5.8. Berat Isi Pasir (SNI 03-4804-1998) ... 44
3.5.9. Berat Isi Kerikil (SNI 03-4804-1998) ... 46
3.5.10. Pengujian Kuat Hancur Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET dan Batuan ... 48
4.1. Proses Pembuatan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET dan Variasi Gradasinya ... 55
4.2. Hasil Pemeriksaan Agregat ... 57
4.3. Visual Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ... 57
4.5. Nilai Slump ... 59
4.6. Berat Isi Beton Menggunakan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ... 60
4.7. Kuat Tekan Beton Ringan dengan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ... 62
4.8. Pengaruh Gradasi Berdasarkan Kuat Tekan Beton Ringan dengan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ... 64
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 66
5.1. Kesimpulan ... 66
5.2. Saran ... 67
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Konversi Nilai Kuat Tekan Beton ... 11
Tabel 2.2. Perbandingan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur ... 11
Tabel 2.3. Pengaruh Sifat Agregat pada Sifat Beton ... 15
Tabel 2.4. Persyaratan Sifat Fisis Agregat Ringan untuk Beton Ringan Struktural ... 17
Tabel 2.5. Batas Gradasi Agregat Halus (BS)... 20
Tabel 2.6. Syarat Agregat Kasar Menurut B.S... 20
Tabel 2.7. Syarat Gradasi Agregat sesuai ASTM C33... 21
Tabel 2.8. Batas Kekuatan Konstruksi Beton Ringan ... 25
Tabel 2.9. Faktor Pengali untuk Standar Deviasi bila Data Hasil Uji yang Tersedia kurang dari 30 ... 25
Tabel 3.1. Kebutuhan Air dan Udara untuk air-entrained concrete ... 50
Tabel 3.2. Kebutuhan Air dan Udara untuk non air-entrained concrete ... 51
Tabel 3.3. Rasio Air-semen ... 51
Tabel 3.4. Volume Agregat Kasar dalam tiap Unit Volume Beton ... 51
Tabel 3.5. Berat Beton Ringan (kg/m³) ... 52
Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ... 57
Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus... 57
Tabel 4.3. Kuat Hancur Agregat ... 59
Tabel 4.4. Nilai Slump yang Dihasilkan... 59
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Grafik 2.1. Kurva Gradasi Agregat ... 19
Grafik 4.1. Variasi Gradasi Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ... 56
Grafik 4.2. Berat Beton Hasil Penelitian ... 61
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
A = Luas tampang benda uji ACI = American Concrete Institute
ASTM = American Society for Testing and Material BK = Berat sampel setelah dikeringkan selama 24 jam BM = Berat sampel mula-mula
BS = British Standard
f’c = Kuat tekan beton yang disyaratkan KL = Kadar lumpur agregat
M = Berat
P = Beban maksimum yang dapat ditahan benda uji PC = Portland Cement
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Mix Design (ACI 211.2-98)
Lampiran 2. Variasi Gradasi Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET Lampiran 3. Data Pemeriksaan Material
