22 BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat penelitian
Pengujian sifat agregat, pembuatan benda uji beton serta pengujian benda uji beton dilakukan di laboratorium teknik sipil jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sedangkan, pengujian petrografi dilaksanakan di laboratorium Petrografi dan Mineralogi Jurusan Geologi Universitas Pembangunan Nasional „Veteran‟ Yogyakarta.
3.2 Data Penelitian
Pengumpulan data dalam penelitian ini adalah dengan cara mencari keterangan yang bersifat primer dan sekunder. Kedua jenis data tersebut nantinya akan digunakan sebagai bahan penelitian.
3.2.1 Data Primer
Data primer adalah data yang dikumpulkan secara langsung melalui serangkaian kegiatan yang dilakukan sendiri dengan mengacu pada petunjuk manual yang ada. Dalam penelitian ini penulis tidak menggunakan data primer.
3.2.2 Data Sekunder
Data sekunder merupakan penggunaan data dari sumber-sumber lain, dimana data tersebut tidak dikumpulkan langsung oleh penulis. Pada penelitian ini, data-data yang tergolong sebagai data primer yaitu
a. Pemeriksaan petrografi
b. Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan air agregat c. Pemeriksaan abrasi agregat
d. Pemeriksaan aggregate impact value e. Pemeriksaan soundness
23 3.3 Teknik Pengumpulan Data
Tabel 3. 1 Teknik Pengumpulan Data
No Bahasan Masalah Metode Acuan Tujuan
1.
Mengetahui
kandungan mineral agregat
Panduan Pengujian Petrografi UPN “Veteran” Yogyakarta
Untuk mengatahui kandungan mineral agregat yang berasal dari kabupaten Magelang dan agregat yang berasal dari kota Surakarta
2. Menguji sifat agregat
1. Berat Jenis (SNI-03-1970-1990) 2. Penyerapan Air (SNI-03-1970-1990) 3. Los Angeles abrasion (SNI-2417:2008) 4. Aggregate Impact Value (SNI
03-6477-2000)
5. Soundness Test (SNI 3407:2008)
1. Untuk mengetahui berat jenis agregat, 2. Untuk mengetahui kekuatan penyerapan air
agregat,
3. Untuk mengetahui besar kelapukan agregat, 4. Untuk mengetahui ketahan agregat terhadap beban
tumbukan (rapid load)
5. Untuk mengetahui durabilitas agregat terhadap proses pelapukan akibat pengaruh alam dan juga proses pengausan secara kimia.
3. Menguji kekuatan beton keras
1. Mix Design (SNI Pd T-14-2003),
2. Uji Kuat Tekan Beton (SNI 03-1974-1990) 3.Uji Kuat lentur Beton (SNI 03-2491-2002)
Untuk megetahui kekuatan beton terhadap tekan vertikal.
24 3.4 Pengujian Sifat Agregat
3.4.1 Berat jenis dan penyerapan air
Kurang lebih 2 kg agregat kering dari masing-masing tempat (quarry) dimasukkan dalam keranjang kawat dan direndang selama 24 jam. Contoh agregat ditimbang di dalam air dan didapatkan berat contoh di dalam air. Kemudian agregat diambil dan ditimbang setelah permukaannya dikeringkan. Kemudian agregat dikeringkan dalam oven pada suhu 100-110oC dan dicari berat keringnya. Berat jenis dihitung dengan membagi berat kering dari agregat denga nberat yang setara dengan volume air. Penyerapan air dinyatakan sebagai persentase air yang terserap berkaitan dengan berat kering oven dari agregat.
3.4.2 Abrasi Los Angeles
Gradasi yang digunakan merupakan agregat dengan berat 2500 gram agregat oven yang lolos saringan ¾” dan tertahan saringan ½”. Bersama dengan sebelas bola baja, agergat dimasukkan ke dalam bejana Los Angeles dan diputar sebanyak 500 putaran. Material hasil pengujian kemudian disaring dengan menggunakan saringan no. 12 kemudian dicuci dan dikeringkan dengan oven pada suhu 110oC, sehingga beratnya tetap.
3.4.3 Aggregate Impact Value
Nilai Aggregate Impact Value (AIV) dari agregat kasar menyatkan ukuran relatif dari ketahan agregat terhadap beban seketika atau impact. Pengujian dilakukan di laboratorium Universitas Sebelas Maret Surakarta. Menggunakan mesin aggregate impact test tipe TA-750. Pengujian ini dilakukan terhadap agregat yang lolos saringan ½” dan tertahan saringan 3/8”. Tahap pengujian AIV adalah sebagai berikut
a. Agregat ukuran disiapkan dalam keadaan suface saturated dry (SSD),
b. Tabung penakar diisi dengan agregat 1/3 bagian, lalu ditumbuk secara merata sebanyak 25 kali dengan tinggi jatuh penumbuk 50 mm diatas agregat,
25
c. Tabung penakar diisi dengan agregat untuk lapisan ke 2 dan ke 3. Pada lapisan terakhir, agregat melebihi wadah atau batas kemudian dibuang/diratak dengan batang penumbuk. Pori yang terbentuk diisi denga nagregat yang berlebih tadi, d. Berat tabung penakar yang berisi agregat kemudian ditimbang untuk
mendapatkan berat agregat,
e. Agregat dimasukkan ke dalam mold penumbuk lalu ditumbuk dengan batang penumbuk sebanyak 25 kali hanya pada lapisan atas,
f. Ketinggian palu penumbuk diatur pada ketinggian 210 mm dengan cara mengatur mur penjepit pada kedua tiang penyangga alat impact,
g. Counter diatur pada posisi nol, diputar sampai menunjukkan angka 000,
h. Dilakukan penumbukan sebanyak 15 kali dengan interval waktu tidak kurang dari 1 detik,
i. Agregat kemudian ditumpahkan dalam loyang sampai mold penumbuk bersih, j. Agregat kemudian disaring dengan saringan no. 8, setelah itu agregat yang
tertahan saringan ditimbang. 3.4.4 Uji Soundness
Uji Soundness merupakan metode yang dimaksudkan untuk mengetahui sifat kekekalan agregat terhadap proses kimiawi sebagai akibat dari pengaruh perbedaan iklim dan cuaca, dalam hal ini simulasi dilakukan dengan menggunakan larutan natrium sulfat atau magnesium sulfat jenuh. Langkah uji soundness adalah sebagai berikut
1. Benda uji direndam dalam larutan natrium sulfat yang telah disediakan selama minimal 16 jam dan maksimal 18 jam dengan jumlah yang cukup sehingga larutan tersebut dapat merendam seluruh permukaan benda uji dengan ketinggian kurang lebih 12,5 mm (1/2 inci);
2. Menutup wadah dengan rapat untuk mengurangi penguapan dan mencegah masuknya substansi lain;
26
3. Selama waktu perendaman, temperatur perendaman diatur pada suhu 20,3oC hingga 21,9oC, kemudian dikeluarkan;
4. Benda uji ditiriskan selama (15±5) menit, lalu dikeringkan di dalam oven pada temperatur (110±5)oC sampai diperoleh berat konstan, berat konstan didapatkan apabila diperoleh kehilangan berat kurang dari 0,1% dari berat contoh uji selama 4 jam pengeringan;
5. Benda uji didinginkan pada temperatur 20oC sampai 25oC (bisa menggunakan AC maupun kipas angin) sebelum direndam kembali di dalam larutan;
6. Proses tersebut diulangi sebanyak 5 kali;
7. Pengujian harus dilakukan terus-menerus tanpa berhenti, apabila terpaksa berhenti untuk sementara waktu. Benda uji disimpan di dalam oven pada temperatur (110±5)oC hingga pengujian dilanjutkan kembali.
3.4.5 Uji Petrografi
Pengujian petrografi dimaksudkan untuk mengetahui komposisi mineral yang menyusun batuan menggunakan mikroskop. Dalam hal ini, batuan/agregat yang merupakan bahan baku penyusun beton. Langkah pengujian petrigrafi adalah sebagai berikut
1. Benda Uji agregat terlebih dahulu disayat (diiris) tipis dengan ketebalan ±30 mikrometer;
2. Sayatan tersebut diasah dan kemudian dipoles (polishing) untuk menghasilkan permukaan yang sangat halus dan rata. Kemudian sayatan tersebut diletakkan diatas plat kaca;
3. Pengamatan tekstur/struktur dan identifikasi mineral melalui mikroskop polarisasi;
4. Penghitungan prosentase setiap jenis mineral dan menentukan nama batuan; 5. Mengidentifikasi mineral radioaktif berdasarkan gejala yang dijumpai pada
27 3.5 Benda Uji
Benda uji dalam penelitian ini terbagi menjadi 2 jenis, yaitu silinder dan balok. Benda uji silinder yang memiliki dimensi diameter 15 cm dan tinggi 30 cm akan digunakan sebagai benda uji kuat tekan sedangkan benda uji balok yang memiliki dimensi panjang 60 cm, lebar 15 cm dan tinggi sebesar 16 cm, digunakan sebagai benda uji Kuat lentur. Adapun jumlah Benda Uji disajikan dalam Tabel 3.1 berikut ini.
Tabel 3. 2 Jumlah Benda Uji Beton Lokasi
Pengambilan Pengujian Umur FAS
Jumlah
Benda Uji Total Kramat, kota
Magelang (Andesit)
Kuat lentur 28 hari
0.5 3
9
0.45 3
0.4 3
Kuat Tekan 28 hari
0.5 3 9 0.45 3 0.4 3 Ampel, kab. Boyolali (Basalt)
Kuat lentur 28 hari
0.5 3
9
0.45 3
0.4 3
Kuat Tekan 28 hari
0.5 3
9
0.45 3
0.4 3
3.6 Pengujian Kuat Tekan Beton (Compressive Strenght)
Untuk melaksanakan pengujian kuat tekan beton dengan baik dan benar, sesuai dengan SNI 03-1974-1990 perlu mengikuti beberapa tahapan berikut ini
a. Ukur berat dan dimensi benda uji;
b. Letakkan benda uji pada mesin tekan secara centris;
c. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2 sampai 4 kg/cm2 per detik;
Lakukan pembebanan sampai benda uji menjadi hancur dan catat beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji.
28 3.7 Pengujian Kuat Lentur (Flexural Strenght)
Guna melaksanakan pengujian kuat lentur beton dengan baik dan benar, sesuai ketentuan SNI 03-4154-1996 perlu mengikuti beberapa tahapan berikut ini
a. Ukur dimensi dan berat benda uji, kemudian catat sesuai dengan notasi balok yang telah diberi sebelumnya;
b. Letakkan benda uji pada mesin kuat tekan yang telah dilengkapi dengan dua buah blok tumpuan dan satu buah blok beban yang dapat menyalurkan beban terpusat dan reaksi-reaksi tumpuan tegak lurus pada permukaan balok uji dengan garis-garis kerja sejajar satu sama lain dan tidak boleh menimbulkan eksentrisitas; c. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan;
d. Perhatikan dan catat berapa kekuatan yang telah dicapai sesaat setelah balok beton retak/runtuh.
29 3.8 Waktu Penelitian
Tabel 3. 3 Rencana Waktu Penelitian
No Tahapan Kegiatan Bulan
APR MEI JUN JUL AGS SEPT OKT
1. Studi Pustaka Literatur 2. Pembuatan Usulan Penelitian 3. Pengumpulan Data
4. Pengolahan dan Analisis Data 5. Pembahasan dan penyusunan laporan 6. Penyajian hasil penelitian
30 3.9 Tahap dan Prosedur Penelitian
31 1. Tahap I (Persiapan)
Pada tahap ini semua literatur, bahan dan peralatan yang berhubungan dengan penelitian dikumpulkan dan dipersiapkan, agar selanjutnya dapat mengerjakan tahap kedua;
2. Tahap II (Pengujian Sifat Fisik Agregat)
Pada tahap ini dilakukan pengujian sifat agregat, yaitu antara lain pengujian berat jenis, pengujian penyerapan air, pengujian abrasi Los Angeles, pengujian aggregate impact value, dan pengujian soundnes;
3. Tahap III (Pengujian Petrografi)
Pada tahap ini dilakukan pengujian petrografi untuk mengatahui kandungan mineral agregat. Hasil dari tahap ini kemudian diuraikan untuk meramalkan sifat agregat berdasarkan kandungan mineral. Hasil pengujian pada tahap ini akan dihubungkan dengan hasil pada VI;
4. Tahap IV (Pembuatan Benda Uji Beton)
Pada tahap ini dilakukan perkerjaan sebagai berikut Penetapan rancang campur (mix design) beton; Pembuatan adukan beton;
Pengecoran beton;
5. Tahap V (Perawatan Benda Uji Beton)
Tahap ini dilakukan perawatan terhadap beton yang telah dibuat pada tahap IV. Perawatan dilakukan dengan membasahi permukaan perkerasan beton dan merendam benda uji setelah dilepas dari cetakannya;
6. Tahap VI (Pengujian Banda Uji Beton)
Tahap ini dilakukan pengujian kuat tekan dan kuat lentur pada benda uji beton. Pengujian kuat tekan dilakukan pada benda uji kubus yang memiliki dimensi 15 cm x 15 cm x 15 cm. Sedangkan pengujian kuat lentur dilakukan pada Benda Uji balok yang berukuran panjang 60 cm, lebar 15 cm dan tinggi 16 cm;
32 7. Tahap VII (Analisa Hasil Pengujian)
Pada tahap ini, hasil pengujian pada tahap III dan VI direkapitulasi untuk kemudian dilakukan analisis menggunakan metode statistik inferensial analisis korelasional untuk mengetahui hubungan hasil pengujian tahap II dan III;
8. Tahap VIII (Kesimpulan)
Tahap ini akan dilakukan penarikan kesimpulan berdasarkan hubungan-hubungan data hasil pengujian laboratorium yang mengacu pada tujuan penelitian.
