Penggunaan Slag Pada Beton Dan Pengaruh Kuat Tekannya Terhadap Temperatur

(1)

PENGGUNAAN SLAG PADA BETON DAN PENGARUH

KUAT TEKANNYA TERHADAP TEMPERATUR

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil

Disusun Oleh:

10 0404 148

CHAIRUNNISA TARIGAN

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

i

ABSTRAK

Beton merupakan material utama untuk konstruksi yang banyak digunakan diseluruh dunia. Banyak penelitian yang telah dilakukan tentang teknologi beton untuk memenuhi kebutuhan dalam perkembangan infrastruktur dimulai dari jalan, gedung, jembatan, dan lain sebagainya. Semakin meluasnya penggunaan beton dan makin meningkatnya skala pembangunan menunjukkan juga semakin banyak kebutuhan beton dimasa yang akan datang, sehingga mempengaruhi perkembangan teknologi beton dimana akan menuntut inovasi – inovasi baru mengenai beton itu sendiri. Perkembangan zaman di era globalisasi ini mengakibatkan terus bertambahnya jumlah barang bekas/limbah yang keberadaannya dapat menjadi masalah bagi kehidupan, salah satunya adalah keberadaan slag. Untuk itu, banyak hal yang harus dilakukan untuk mendaur ulang guna mengatasi masalah keberadaan limbah ini. Salah satunya adalah teknologi beton dengan penambahan slag. Terjadinya perubahan suhu ekstrim seperti kebakaran tentunya akan membawa dampak kepada sifat – sifat beton, terutama beton yang menggunakan bahan tambah.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sejauh mana pengaruh penambahan slag terhadap kuat tekan beton yang tidak dibakar dan beton yang

dibakar pada suhu 400oC dengan waktu penahanan 1 jam. Beton dicampur dengan

limbah dengan proporsi yang berbeda yaitu 0%, 15%, 30%, 45%.

Dari hasil pengujian pada beton yang tidak dibakar diperoleh hasil peningkatan nilai kuat tekan pada penambahan limbah 15% dan terjadi penurunan pada tiap penambahan selanjutnya. Dari hasil pengujian pada beton yang dibakar diperoleh hasil penurunan nilai kuat tekan pada penambahan limbah 0% dan terjadi penurunan pada tiap penambahan selanjutnya

Jika diadakan penelitian lebih lanjut ada baiknya nilai variasi penambahan limbah diperkecil agar dapat ditentukan dosis yang paling ekonomis.

(3)

ii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah

memberikan karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk

menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam atas Baginda Rasullah

Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan dalam menjalankan setiap

aktifitas sehari-hari, 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 “Penggunaan Slag Pada Beton Dan Pengaruh Kuat

Tekannya Terhadap Temperatur”.

Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak

terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak sehingga

penulisan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Pada kesempatan ini pula, Penulis

menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Departemen Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Ir. Syahrizal, MT., selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3. Ibu Nursyamsi, ST. MT., sebagai Dosen Pembimbing, yang telah banyak

memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga

dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4.

Bapak Ir. Sanci Barus, MT dan Ibu Rahmi Karolina, ST. MT., sebagai Dosen

Pembanding dan Penguji, atas saran dan masukan yang diberikan kepada

(4)

iii

5. Ibu Rahmi Karolina, ST. MT., sebagai Kepala Laboratorium Bahan Rekayasa

Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing dan memberikan

pengajaran kepada Penulis selama menempuh masa studi di Departemen

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

7. Seluruh Pegawai Administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini

kepada penulis.

8. Teristimewa keluarga saya, pejuang tanpa tanda jasa Ir.H.Gunawan Tarigan,

MT dan Ibu negara Hj.Risna Sebayang serta abang dan adik saya Bima

Riswanta Tarigan SMB dan Dina Maharani Tarigan yang telah memberikan

doa, motivasi, akomodasi, semangat dan nasehat. Terima kasih atas segala

pengorbanan, cinta, kasih sayang dan doa yang tiada batas.

9. Teristimewa keluarga besar TFC, Mira Avrillia Syari S.Psi, Mutiara Sari

Siregar SE dan Nurhasah Lubis SKM yang telah memberikan doa, motivasi,

semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini, terima kasih atas doanya.

10. Teristimewa untuk anggota gerben, Aminatul Fadillah ST, Cece Mandasari

ST, Melli Astuti Simatupang ST, Suci Anugrah Sari yang telah memberikan

doa, motivasi, semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini, terima kasih

atas doanya.

11. Teristimewa untuk abang saya, Ari Yusman Manalu ST yang telah

memberikan masukan, dukungan, doa, motivasi, semangat dalam

(5)

iv

12. Buat kawan – kawan lab beton, Rahmad, Ozi, Zulfikar, Arif, Yashir, Nanda,

Bagus yang membantu dari awal sampai akhir, memberi masukan-masukan

hingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan semaksimal mungkin.

13. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Angkatan 2010, Iqbal, Rebi,

Iffah, Granson, Riki, Welman, Mangasi, Jihadan, Ari, serta teman-teman

angkatan 2010 sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima

kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.

14. Adik-adik Angkatan 2013 Rizka Amalia, Yahya, Raka, Akmal, Rizal, Pacuk,

Zaky, Husein, Irfan serta adik-adik angkatan 2013 sipil lainnya yang tidak

dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya

selama ini.

15. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut disini atas jasa-jasanya dalam

mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir

ini dapat diselesaikan dengan baik

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna.

Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun

dari Bapak dan Ibu Staf Pengajar serta rekan–rekan mahasiswa demi

penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Akhir kata, Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat

yang sebesar–besarnya bagi kita semua. Amin.

Medan, September 2015

(6)

v

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum ... 7

2.2 Beton Segar (Fresh Concrete) ... 9

2.2.1 Kemudahan Pengerjaan (Workability) ... 10

2.2.2 Pemisahan Kerikil (Segregation) ... 12

2.2.3 Pemisahaan Air (Bleeding) ... 13

2.3 Beton Keras (Hardened Concrete) ... 14

(7)

vi

2.5.1 Identifikasi Kebakaran Terhadap Struktur Beton ... 41

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Umum ... 43

3.2 Bahan-Bahan Penyusun Beton ... 43

3.2.1 Semen Portland ... 44

(8)

vii

3.2.3 Agregat Kasar ... 47

3.2.4 Air ... 50

3.3 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ... 51

3.4 Penyediaan Bahan Penyusun Beton ... 55

3.5 Pembuatan Benda Uji ... 55

3.6 Pengujian Sampel ... 56

3.6.1 Uji Kuat Tekan Beton ... 56

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Nilai Slump ... 58

4.2 Kuat Tekan Sebelum Pembakaran ... 58

4.3 Kuat Tarik Sesudah Pembakaran ... 62

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 66

5.2 Saran ... 66

(9)

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kerucut abrams ... 11

Gambar 2.2 Jenis – jenis slump ... 12

Gambar 2.3 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton selama masa perkembangannya ... 16

Gambar 2.4 Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton ... 17

Gambar 2.5 Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe Portland semen ... 18

Gambar 2.6 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor air semen sama ... 19

Gambar 2.7 Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ... 20

Gambar 3.1 Uji tekan beton ... 56

Gambar 3.2 Uji split cylinder ... 54

Gambar 4.1 Grafik kuat tekan sebelum bakar variasi limbah 0% ... 58

Gambar 4.5 Grafik kuat tekan sesudah bakar variasi limbah 0% ... 62

Gambar 4.8 Grafik kuat tekan sesudah bakar variasi limbah 45% ... 63

(10)

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Distribusi pengujian benda uji silinder ... 5

Tabel 2.1 Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur ... 17

Tabel 2.2 Komposisi senyawa utama semen portland ... 23

Tabel 2.3 Komposisi senyawa pembentuk semen portland ... 24

Tabel 2.4 Batasan gradasi untuk agregat halus ... 28

Tabel 2.5 Susunan besar butiran agregat kasar ... 30

Tabel 2.6 Karakteristik fisik dari material pozzoland ... 36

Tabel 3 Proporsi campuran beton ... 53

Tabel 4.1 Kuat tekan beton tanpa pembakaran ... 58

Tabel 4.2 Kuat tekan beton rata - rata tanpa pembakaran ... 60

Tabel 4.3 Kuat tekan beton dengan pembakaran ... 61

(11)

x

DAFTAR NOTASI

SSD : saturated surface dry

n : jumlah sampel

f'c : kuat tekan beton karakteristik (MPa)

fc’ : kekuatan tekan (kg/cm2)

P : beban tekan (kg)

A : luas penampang (cm2)

S : deviasi standar (kg/cm2)

σ’b : kekuatan masing – masing benda uji (MPa)

σ’bm : kekuatan beton rata –rata (MPa)

N : jumlah total benda uji hasil pemeriksaan

Fct : tegangan rekah beton (kg/cm)

P : beban maksimum (kg)

L : panjang sampel (cm)

D : diameter (cm)

(12)

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Pemeriksaan Material

Lampiran II Perencanaan Campuran

Lampiran III Kuat Tekan Beton