Pengaruh Penambahan Sabut Kelapa Pada Campuran Beton Terhadap Kuat Tekan Dan Sebagai Peredam Suara

(1)

PENGARUH PENAMBAHAN SABUT KELAPA PADA

CAMPURAN BETON TERHADAP KUAT TEKAN DAN

SEBAGAI PEREDAM SUARA

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Sipil

Oleh

RICHO RONALD MARPAUNG

08 0404 042

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

ABSTRAK

Salah satu unsur utama dalam pembangunan itu adalah Beton. Bahan dasar dari beton adalah campuran dari semen, air,agregat halus dan agregat kasar, sedangkan beton yang menggunakan tulangan baja disebut beton bertulang. Perkembangan zaman di era globalisasi yang pesat ini mengakibatkan terus bertambahnya jumlah barang bekas/limbah yang keberadaanya dapat menjadi masalah bagi kehidupan, salah satunya adalah keberadaan limbah sabut kelapa. Untuk itu, banyak hal yang telah dilakukan dalam rangka mendaur ulang guna mengatasi masalah keberadaan limbah ini. Salah satunya adalah dengan memamfaatkan limbah tersebut untuk keperluan yang bisa digunakan.

Dalam penelitian ini, sabut kelapa digunakan sebagai bahan tambahan pada campuran beton normal. Variasi penambahan sabut kelapa pada beton normal untuk mengetahui nilai kuat tekan ,kuat tarik dan nilai absorsi yang lebih baik serta diharapkan dapat meningkatkan kualitas beton berupa kuat tekan dan kuat tarik. Adapun variasi penambahan sabut kelapa yang digunakan adalah 0%, 5%, 10%, 15%, 20% dan pengujian yang dilakukan berupa kuat tekan, kuat tarik, dan absorbsi. Dari hasil pengujian diperoleh hasil penurunan pada nilai slump, penurunan nilai kuat tekan dan kuat tarik belah serta kenaikan nilai absorsi serap bunyi.

Penurunan kuat tekan sabut kelapa masing-masing sebesar 86,84%, 67,43%, 48,62%, 30,52% dari beton normal.Kuat tekan terbesar pada penambahan sabut kelapa terdapat pada persentase 5% sebesar 39,72 MPa sehingga memenuhi mutu beton yang direncanakan. Sedangkan penurunan kuat tarik penambahan sabut kelapa masing-masing sebesar 76,69%, %, 70,76%, 66,95%,55,29% dari beton normal. Kuat tekan terbesar sabut kelapa 5% sebesar 34,16 MPa.Penaikan nilai koefisien absorsi sabut kelapa terbesar adalah pada variasi penambahan sabut kelapa 20% yaitu 0,93411 pada frekuensi 1500 hz.

Dari hasil pengujian tersebut diperoleh penurunan pada kuat tekan, kuat tarik belah. Untuk itu, jika diadakan penelitian lebih lanjut ada baiknya nilai variasi sabut kelapa diperkecil kurang dari 5% agar dapat dimanfaatkan sebagai bahan pengganti. Penelitian lanjutan untuk beton mutu tinggi dapat dilakukan dengan mencampur suatu larutan yang dapat meningkatkan daya ikat antara sabut kelapa dengan material penyusun beton lainnya.

Kata kunci : sabut kelapa, kuat tekan, kuat tarik belah, absorbsi.

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya ucapkan atas kehadirat Tuhan yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada saya, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul

“PENGARUH PENAMBAHAN SABUT KELAPA PADA CAMPURAN BETON

TERHADAP KUAT TEKAN DAN SEBAGAI PEREDAM SUARA”.

Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :

1. Ibu Rahmi Karolina, ST, MT selaku pembimbing, yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

(4)

6. Teristimewa dihati buat keluarga saya, terutama kepada kedua orang tua saya, bapak dan Mamak yang telah memberikan doa, motivasi, semangat dan nasehat kepada saya. Terima

kasih atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang dan do’a yang tiada batas untuk saya.

Suadara-saudara tercinta adik saya ferdy marpaung, dessy marpaung.

7. Terimakasih buat keluarga saya keluarga besar marpaung, buat namboru-namboru saya yang sudah membantu banyak dalam hal doa dan materi. Buat nenek saya Op. Roma br silaen yang selalu ada dalam setiap usaha saya.

8. Buat teman-teman seperjuangan 08 ,frans parlindungan, Nopandi, Pardi, Tumpal, Jathendra, eric, Frengky , Deyva , chan dan mahasiswa sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.

9. Adek-adek 2011, chandra, defrin , manimpan,

Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Yang disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahamahan saya dalam hal ini. Oleh karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari para pembaca demi perbaikan menjadi lebih baik.

Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, Oktober 2013

Penulis

( Richo Ronald M )

(5)

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR NOTASI ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiii

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Pembatasan Penelitian ... 4

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian ... 4

1.4 Metodologi Penelitian ... 5

1.5 Tempat Penelitian ... 7

1.6 Sistematika Penulisan ... 7

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 8

2.1 Umum ... 8

2.2 Bahan Penyusun Beton ... 9

2.2.1 Semen ... 9

2.2.1.1 Umum ... 9

2.2.1.2 Semen Portland ... 11

2.2.1.3 Sifat-sifat Semen Portland ... 11

2.2.1.4 Jenis-jenis Semen Portland ... 14

2.2.1.5 Senyawa kimia ... 15

2.2.2 Air………..15

(6)

2.2.3.1 umum ……… ... 16

2.2.3.2 Jenis Agregat……… 17

2.3 Sifat-sifat Beton ... 22

2.3.1 Sifat-sifat Beton Segar (Fresh Concrete) ... 22

2.3.1.1Kemudahan Pengerjaan (Workability) ... 22

2.3.1.2Pemisahan Kerikil (Segregation) ... 24

2.3.1.3Pemisahan Air (Bleeding) ... 25

2.3.2 Sifat-sifat Beton Keras (Hardened Concrete) ... 25

2.3.2.1 Kekuatan Tekan Beton (f’c) ... 29

2.3.2.2Kuat Tarik Belah Beton ... 31

2.3.2.3Uji peredam suara ………32

2.3.3 Bahan Tambahan ... 35

2.3.3.1 Umum ... 35

2.3.3.2 Alasan penggunaan Bahan Tambahan ... 37

2.3.3.3 Perhatian Penting Dalam Bahan Tambahan ... 38

2.3.3.4. Jenis Admixture ... 39

2.3.3.4.1 Mineral Admixture ... 39

2.3.3.4.2 Bahan Tambahan lainnya ... 41

BAB 3 METODE PENELITIAN ... 45

3.1 Umum ... 45

3.2 Bahan-bahan penyusun beton ... 48

3.2.1. Semen Portland ... 48

3.2.2. Agregat Halus ... 48

3.2.3. Agregat Kasar ... 51

3.2.4. Air ... 55

3.2.5. Sabut Kelapa ... 55

3.3 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ... 55

3.4 Penyediaan Bahan Penyusun Beton ... 56

3.5 Pembuatan Benda Uji ... 56

(7)

3.6 Penggunaan Sabut kelapa ... 57

3.7 Pengujian Sampel ... 58

3.7.1 Uji kuat Tekan Beton ... 59

3.7.2 Uji Kuat Tarik Beton ... 60

3.7.3 Uji Peredam Suara ... 61

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Nilai Slump ... 66

4.2 Uji Kuat Tekan Beton ... 67

4.3 Pola Retak Pada Pengujian Kuat Tekan ... 68

4.4 Uji Kuat Tarik Beton ... 70

4.5 Uji Peredam Suara ... 72

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 82

5.1 Kesimpulan ... 82

5.2 Saran ... 83

(8)

66

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Variasi Sabut kelapa dan Jumlah Benda Uji ... 6

Tabel 2.1 Pengaruh sifat agregat pada sifat beton ... 16

Tabel 2.4 perkembangan kuat beton dengan bahan pengikat PC type 1 ... 31

Tabel 2.5 komposisi serat sabut kelapa ... 42

Tabel 4.1 Nilai Slump berbagai jenis beton... 66

Tabel 4.2 Kuat tekan silinder ... 67

Tabel 4.3 perhitungan kuat tarik beton... 71

Tabel 4.4 Nilai absorsiVariasi serabut kelapa 0%... 73

Tabel 4.5 Nilai absorsiVariasi serabut kelapa 5%... 74

Tabel 4.6 Nilai absorsiVariasi serabut kelapa 15%... 75

Tabel 4.7 Nilai absorsi Variasi serabut kelapa 20 %... 76

Tabel 4.8 Nilai absorsiVariasi serabut kelapa 5 % , 10 % , 15%, 20%... 76

Tabel 4.9 Hubungan Kekuatan Beton rata-rata dengan koefisien serap bunyi rata-rata untuk setiap serabut kelapa ... 76

Tabel 4.10 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Variasi serabut kelapa 0%... 77

Tabel 4.11 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Variasi serabut kelapa 5%... 78

Tabel4.12 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Variasi serabut kelapa 10%... 79

Tabel4.13 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Variasi serabut kelapa 15%... 79

Tabel4.14 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi

(9)

untuk Variasi serabut kelapa 20%... 80

Tabel4.15 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kerucut Abrams ... 24

Gambar 2.2 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton ... 26

Gambar 2.3 Perkiraan Kuat tekan beton pada berbagai umur ... 27

Gambar 2.4 Pengaruh Jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada fas ... 28

Gambar 2.5 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton ... 30

Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Beton Normal ... 46

Gambar 3.2Diagram Alir Pembuatan Beton Normal dengan sabut kelapa ... 47

Gambar 3.3 Benda uji silinder ... 59

Gambar 3.4 Uji split cylinder ... 61

Gambar 3.5 impedance tube ... 61

Gambar 3.6 Skema alat uji Tabung Impedansi ... 64

Gambar 4.1 Grafik nilai slump terhadap variasi sabut kelapa ... 67

Gambar 4.2 Grafik kuat terhadap variasi sabut kelapa ... 68

Gambar 4.3 Pola Retak cone and shear pada kuat tekan ... 69

Gambar 4.4 Gambar pola retak pada silender beton ... 69

Gambar 4.5 Grafik kuat tarik silinder terhadap serabut kelapa ... 72

Gambar 4.6 Grafik nilai koefisien serap bunyi dengan sabut kelapa 0 %... 73

Gambar 4.7 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serabut kelapa 5 % ... 74

Gambar 4.8 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serabut kelapa 10% .. 75

Gambar 4.9 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serabut kelapa 15% .. 75

Gambar 4.10 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serabut kelapa 20% 76 Gambar 4.11 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serabut kelapa 0%, 5%, 10%, 15%, 20% terhadap frekuensi ... 77

Gambar 4.12 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Variasi serabut kelapa 0%... 78

Gambar 4.13Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Variasi serabut kelapa 5%... 79

(11)

Gambar 4.16 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

Variasi serabut kelapa 20%... 80

Gambar 4.17 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

(12)

DAFTAR NOTASI

SSD: saturated surface dry n : jumlah sampel

N : jumlah Total Benda Uji hasil pemeriksaan

bm

 _{: tegangan rata-rata (kg/ cm²)}

bk



: tegangan karakteristik (kg/ cm²) Fct : tegangan rekah beton (kg/cm) Z : modulus penampang arah melintang (cmᶾ)

(13)

b : lebar balok (cm) h : tinggi balok (cm) w : momen tahanan (cm3) R : modulus patahan (kg/ cm²)

c

 _{: berat jenis beton (kg/cm}3₎

s m

: massa sample kering (kg)

b m

: massa sample setelah direndam (kg)

g

m

: massa sample digantung di dalam air (gm)

air

 _{: Berat Isi air (0.997 gr/cm}3₎

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Concrete Mix Design

Lampiran II Pemeriksaan Bahan

Lampiran III Data Pengujian

Lampiran IV Hasil Analisa pengujian Laboratorium Sabut kelapa

Lampiran V Dokumentasi