commit to user
PEMANFAATAN BAHAN SISA SEBAGAI PENGGANTI
SEBAGIAN SEMEN DAN AGREGAT PADA BETON
UTILIZATION OF WASTE MATERIALS AS PARTIAL
REPLACEMENT OF CEMENT AND AGREGATES ON
CONCRETE
T E S I S
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan
Mencapai Gelar Magister Teknik
Disusun oleh:
JOKO HADINOTO WIJOYO
S . 9 4 1 2 0 2 0 0 6
M A G I S T E R T E K N I K S I P I L K O N S E N T R A S I
TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPIL
P R O G R A M P A S C A S A R J A N A UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
commit to user
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga tesis dengan judul Pemanfaatan Bahan Sisa
Sebagai Pengganti Sebagian Semen dan Agregat Pada Beton dapat terselesaikan.
Tesis ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh derajat Master pada Magister
Teknik Sipil Konsentrasi Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan Sipil
Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dengan keikhlasan dan ketulusan hati, maka dalam kesempatan ini kami
menghaturkan terima kasih kepada :
1. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Kepala Balai Pengembangan Sumber Daya Manusia Wilayah II Semarang
beserta jajarannya, Kementerian Pekerjaan Umum yang telah memberikan
beasiswa pendidikan kepada penulis.
3. Kepala Balai Besar Wilayah Sungai Pemali Juana beserta jajarannya,
Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementerian Pekerjaan Umum yang
telah memberikan ijin Tugas Belajar kepada penulis.
4. Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Magister
Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.
5. Dr. Eng. Syafi’i, M.T, selaku Sekretaris Program Studi Magister Teknik Sipil
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
6. Kusno Adi Sambowo, ST, Ph.D, selaku Pembimbing Utama.
7. S.A. Kristiawan, ST, MSc, Ph.D, selaku Pembimbing Pendamping.
8. Segenap Staf Pengajar Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas
commit to user
kegiatan perkuliahan.
9. Kedua orang tuaku serta kakak-kakak dan adikku, yang terus memanjatkan
doa, memberikan semangat dan dukungan baik moril maupun materi dalam
menyelesaikan pendidikan ini.
10. Rekan-rekan Mahasiswa Magister Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan
Bangunan Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta angkatan 2012, yang
selama ini memberikan masukan, bantuan dan dorongan.
11. Pihak Nurcahya Jaya Mandiri Readymix Plant Demak, yang telah membantu
menyediakan fasilitas laboratorium kepada penulis untuk melaksanakan
penelitian.
12. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini,
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Semoga tesis ini dapat memberi sumbangan ilmiah bagi civitas akademika,
praktisi di bidang bahan bangunan, dan bermanfaat bagi masyarakat luas pada
umumnya. Atas bantuan yang telah Bapak/Ibu berikan mendapat balasan yang
setimpal dari Allah SWT. Aamiin.
Surakarta, 28 Januari 2014
Penulis,
commit to user
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
PERNYATAAN ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR NOTASI ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
ABSTRAK ... xv
ABSTRACT ... xvi
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 6
1.3. Batasan Masalah ... 7
1.4. Tujuan Penelitian ... 7
1.5. Manfaat Penelitian ... 8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka ... 9
commit to user
2.2. Landasan Teori ... 25
2.2.1. Bahan Pembentuk Beton ... 25
2.2.2. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar .. 32
BABIII
2.2.3. Pengujian Bahan Dasar Beton ...
2.2.4. Pengujian Kelecakan Adukan Beton ...
2.2.5. Pengujian Beton ...
2.2.6. Hubungan Kuat Tekan Dengan Kuat Tarik Belah
3.2.1. Waktu Penelitian ...
3.2.2. Tempat Penelitian ...
Teknik Pengumpulan Data ...
43
44
44
3.4.
3.3.1. Data Primer ...
3.3.2. Data Sekunder ...
Bahan dan Peralatan Penelitian ...
44
44
45
3.5.
3.4.1. Bahan Penelitian ...
3.4.2. Peralatan Penelitian ...
Tahap dan Prosedur Penelitian ... 45
45
46
3.6. Persiapan Penelitian ...
3.7. Pembuatan Benda Uji ...
3.8. Perawatan Benda Uji ...
48
48
commit to user
BAB IV
3.9. Pengujian Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Beton ...
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
50
4.1. Hasil Penelitian ... 52
4.2. Analisis ... 55
4.3.
4.2.1. Kuat Tekan Beton ...
4.2.2. Kuat Tarik Belah Beton ...
Rumus Empiris ...
55
59
63
4.4. Analisis Harga Bahan ... 65
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 89
5.2. Saran ... 90
DAFTAR PUSTAKA
commit to user
Klasifikasi Fly Ash Berdasarkan Sifat Kimia ...
Contoh Rumusan Perbandingan Kuat Tekan dengan Kuat Tarik Belah Beton ...
20
41
Tabel 3.1. Jadwal Penelitian ... 43
Tabel 3.2. Alat-Alat yang Digunakan dalam Penelitian ... 45
Tabel 3.3. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan Beton ... 49
Nilai Slump Beton Segar untuk Sampel Kuat Tekan dan
Tarik Belah Beton ...
Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ...
52
55
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ... 59
commit to user
Tabel 4.11. Perhitungan Harga Bahan Pembuat Beton KT8 dan
KTB8 ... 79
Tabel 4.12. Perhitungan Harga Bahan Pembuat Beton KT9 dan
KTB9 ... 81
Tabel 4.13. Perhitungan Harga Bahan Pembuat Beton KT10 dan
KTB10 ... 83
Tabel 4.14. Rekapitulasi Perhitungan Harga Bahan Pembuat Beton .. 85
Tabel 4.15. Kuat Beton Variasi FA+RHA dengan Pengetesan Umur
Jangka Panjang (Kene dkk, 2011) ... 87
Tabel 4.16. Kuat Beton Variasi FA+RHA dengan Pengetesan Umur
Jangka Panjang (Sathawane dkk, 2011) ... 88
commit to user Limbah Benda Uji Beton ... Abu Batu ... 22 25 Gambar 2.5. Pengujian Kuat Tekan Beton ... 36
Gambar 2.6. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ... 37
Gambar 3.1. Skema Bagan Alir Tahap-Tahap Penelitian ... 51
Gambar 4.1. Kuat Tekan Beton dengan Variasi ... 56
Gambar Gambar 4.2. 4.3. Kuat Tekan Rata-rata Beton dengan Variasi ... Pengujian Kuat Tekan Beton ... 57 Kuat Tarik Belah Rata-rata Beton dengan Variasi ….. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ... 61 62 Gambar 4.7. Grafik kuat tekan rata-rata beton dengan variasi ….…. 63 Gambar 4.8. Grafik kuat tarik belah rata-rata beton dengan variasi .. 64
commit to user
commit to user
DAFTAR NOTASI
ASTM : American Society for Testing and Material
FA : Fly Ash
FAS : Faktor Air Semen
f’c : Kuat Tekan Silinder Beton
f’sp : Kuat Tarik Belah Silinder Beton
MPa : Mega Pascal
OPC : Ordinary Portland Cement
PC : Portland Cement
RHA : Rice Husk Ash
SSD : Universal Testing Machine
commit to user
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Hasil Uji Properti Bahan ... A-1
Lampiran B Hasil Uji Sifat Mekanis Beton ... B-1
commit to user
Joko Hadinoto Wijoyo. 2014. Pemanfaatan Bahan Sisa Sebagai Pengganti
Sebagian Semen dan Agregat Pada Beton. TESIS. Pembimbing I: Kusno Adi Sambowo, ST, Ph.D, II: S.A. Kristiawan, ST, MSc, Ph.D. Program Studi Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan Sipil, Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penggantian sebagian atau secara total semen dengan bahan lain yang lebih ramah lingkungan dalam proses pembuatan beton menjadi pilihan alternatif. Green Concrete adalah suatu konsep yang bertujuan untuk mengilhami para praktisi konstruksi agar dalam pembuatan beton yang diperhatikan adalah beton tersebut itu ramah lingkungan, sesuai dengan peruntukannya dan tidak menghabiskan sumber daya alam serta berwawasan pada masa depan sehingga tercipta suatu kondisi dimana akan terjadi pembangunan yang berkelanjutan (sustainable development). Setelah pengujian pada umur 28 hari, kekuatan beton akan meningkat relatif kecil terhadap kuat karakteristiknya. Tetapi limbah benda uji beton tersebut harus dipecahkan terlebih dulu agar memiliki ukuran dan bentuk yang menyerupai dengan agregat kasar. Percobaan penelitian ini yaitu mengganti ketiga unsur penyusunnya (semen, agregrat halus, dan agregat kasar) sebagian telah diganti dengan bahan/material lain (fly ash, abu sekam, abu batu dan limbah benda uji beton) secara bersamaan. Berdasarkan uraian diatas tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui beton dengan variasi tersebut masih memenuhi kuat tekan yang disyaratkan. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental laboratorium berupa pembuatan benda uji silinder beton dan dilakukan pengujian pada umur 28 hari. Variasi perbandingan fly ash dan abu sekam sebagai pozzolan 0% FA + 0% AS, 10% FA
+ 10% AS, dan 20% FA + 20% AS.Variasi kadar abu batu 0 %, 25%, dan 50%.
Pemakaian 100% limbah benda uji beton sebagai agregat kasar. Jenis pengujian yang dilakukan yaitu uji kuat tekan dan tarik belah beton. Hasil penelitian ini dinilai dari kuat tekan beton, efisiensi ekonomis, dan efisiensi harga per MPa menunjukkan bahwa variasi yang lebih ekonomis adalah KT6, yang mempunyai kuat tekan rata-rata sebesar 254,43 kg/cm² serta memiliki nilai efisiensi ekonomis 27,35% atau sebesar Rp. 149.744,- dari beton normal. Hasil perhitungan efisiensi harga per MPa variasi KT6 mempunyai nilai 18,91% atau Rp. 15.940,- per MPa.
commit to user
Joko Hadinoto Wijoyo. 2014. Utilization of Waste Materials as Partial
Replacement of Cement and Agregates on Concrete. THESIS. Supervisor I: Kusno Adi Sambowo, ST, Ph.D, II: S.A. Kristiawan, ST, MSc, Ph.D. Program Study Technique of Rehabilitation and Maintenance in Civil Infrastructure, Post-graduate Program, Sebelas Maret University Surakarta.
ABSTRACT
Partial or total replacement of cement with other materials that are more environmentally friendly in the process of making concrete a viable alternative option. Green Concrete is a concept that aims to inspire practitioners in the manufacture of concrete construction in order to consider the concrete that is environmentally friendly, as intended and not depleting natural resources and the vision of the future so as to create a condition in which there will be sustainable development. After testing at 28 days, concrete strength will increase small relative to the strong characteristics. But waste concrete specimen should be solved first in order to have a size and shape that resembles the coarse aggregate. The experiments of this study is to replace the three constituent elements (cement, fine, and coarse aggregate) was partially replaced with other materials (fly ash, rice husk ash, dust stone and waste concrete) simultaneously. Based on the description above, the purpose of this study was to determine the variation of the concrete still meets the required compressive strength. The method used in this research is a method of making an experimental laboratory test specimens and testing concrete cylinders at 28 days. The variation ratio of fly ash and rice husk ash as Pozzolan 0% FA + 0% RHA, 10% FA + 10% RHA and 20% FA + 20% RHA. Variations of dust stone content 0%, 25%, and 50%. The use of waste concrete as coarse aggregate specimen 100%. Type of testing is performed test compressive and tensile strength of concrete. This study assessed the results of the compressive strength of concrete, economic efficiency, and the efficiency of the price per MPa showed that most economies variation is KT6, which have an average compressive strength of 254.43 kg/cm² and has a value of economic efficiency of 27.35% or Rp. 149.744,- of normal concrete. The results of the calculation of the efficiency of the price per MPa KT6 variation has a value of 18.91% or Rp.15.940,- per MPa.
