commit to user
i
KAJIAN KUAT TEKAN, KUAT TARIK, KUAT LENTUR, DAN
REDAMAN BUNYI PADA PANEL DINDING BETON DENGAN
AGREGAT LIMBAH PLASTIK PET DAN LIMBAH KERTAS
Study of Compressive Strength, Tensile Strength, Flexural Strength, and Sound Absorption on Wall Panels Concrete with PET Plastic and Paper Waste Agregates
SKRIPSI
Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh :
ADITYA NUGRAHA
NIM I 0110005
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
commit to user
commit to user
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
Pray as though everything depended on God. Work as though everything depended on you.
-Saint Agustine-
Ketika tidak ada yang perlu dilakukan, ya jangan ngapa-ngapain.
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Tuhan Yesus
Terimakasih telah memberi teladan untuk menjalani hidup ini. Tiada kata yang dapat mewakili puji syukur pada-Mu.
Keluarga
Bapak, Ibu yang selalu mendoakan, mendukung, mendengarkan anakmu ini. Terimakasih atas segala-galanya, semoga Bapak, Ibu selalu dalam perlindungan Tuhan. Oris, Damai yang kadang ku perintah dan kubully, jadilah lebih baik dari kakakmu.
Keluarga
Besar
Mbah Kung alm, Mbah Putri, Budhe, Pakdhe, Aldwin, Feli, Prima, Rifki, Miftah, Rafa, Talita, Afif, dan semua keluarga besar. Terimakasih!
BBB
Jare
Nibeh, Gendud, Aseng, Yoka, Tito, Woko, Bandung, tanpa kalian, kuliah Gag bakal seseru ini. Semoga bertemu lagi di fase kehidupan yang lain.
Team
Skripsi
Itsna, Pitra, Woko, we’re the greatest team ever! Suka duka selama
proses skripsi ini tak akan terlupakan.
Ocean
13
Semoga cita-cita kita semasa SMA untuk menguasai dunia tercapai!
Dosen
Pembimbing
commit to user
vi
Konco-konco
Jodi, Teguh, Tanjung, Gendon, Boni, Cerend, Venti, tanpa kalian, ora iso
rasan-rasan ngalor-ngidul
Angkatan Sipil 2010 alias CIVILIST 2010
Terimakasih atas kekeluargaan selama kita kuliah, semoga hubungan keluarga ini dapat terpelihara tanpa intrik yang menjemukan.
Dosen-Dosen Jurusan Teknik Sipil UNS
Kepala Lab dan Asisten lab Bahan, lab Struktur
Guru-guru TK, SD, SMP, dan SMA
Teman-teman TK, SD, dan SMP
Almamater SMAN 3 Solo
Semoga kita dipertemukan di lain kesempatan yang lebih baik. Sukses dan bahagia selalu untuk kita.
commit to user
vii
ABSTRAK
Aditya Nugraha, 2014. Kajian Kuat Tekan, Kuat Tarik, Kuat Lentur, dan Redaman Bunyi pada Panel Dinding Beton dengan Agregat Limbah Plastik
PET dan Limbah Kertas. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Perkembangan industri yang sangat pesat saat ini menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan diantaranya semakin banyak limbah yang dihasilkan oleh industri-industri tersebut. Limbah plastik dan limbah kertas dapat digunakan sebagai pengganti material agregat kasar untuk menghasilkan beton dengan berat ringan. Pemakaian limbah ini juga akan mendukung upaya untuk penyelamatan lingkungan. Limbah plastik yang akan digunakan adalah plastik PET (Polyethylene Terephthalate). Limbah kertas yang digunakan didapat dari limbah koran bekas. Agregat kasar dihasilkan dari pembakaran botol PET dicampur dengan limbah kertas yang kemudian didinginkan, sebagai hasilnya diperoleh agregat dengan bentuk tidak beraturan dan bersudut dengan tekstur permukaan yang tidak rata. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur, dan redaman bunyi untuk pengaplikasian panel dinding beton.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari 4 bentuk dengan ukuran yang berbeda setiap pengujian sebanyak 3 sampel, yaitu silinder diameter 7,5 cm tinggi 15 cm untuk pengujian kuat tekan, silinder diameter 10 cm tebal 3 cm untuk pengujian redaman bunyi, balok I untuk pengujian kuat tarik, dan panel 50 x 30 x 3 cm untuk pengujian kuat lentur. Pengujian kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur, dan redaman bunyi dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari. Perawatan benda uji dilakukan dengan cara merendam benda uji dalam bak air. Pengujian kuat lentur dengan metode pembebanan dua titik dan pengujian redaman bunyi dengan prosedur sesuai ASTM E-1050-98.
Hasil pengujian menunjukkan kuat tekan beton sebesar 5,66 MPa, kuat tarik sebesar 1,32 MPa, kuat lentur sebesar 1,76 MPa, dan redaman bunyi berada pada kelas E. Kuat lentur panel pada penelitian ini belum memenuhi standar kuat lentur yang disyaratkan sebesar 10 MPa. Redaman bunyi kelas E menunjukkan kemampuan beton dengan agregat kasar dari limbah plastik PET dan limbah kertas sangat rendah, dengan koefisien serapan berkisar antara 0,1 hingga 0,3 pada rentang frekuensi 250-2000 Hz. Dari data tersebut menunjukkan bahwa beton dengan agregat limbah plastik PET dan limbah kertas belum memenuhi syarat sebagai panel dinding, berdasarkan syarat kuat lentur.
Kata kunci : kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur, redaman bunyi, agregat kasar,
commit to user
viii
ABSTRACT
Aditya Nugraha, 2014. Study of Compressive Strength, Tensile Strength,
Flexural Strength, and Sound Absorption on Wall Panels Concrete with PET Plastic and Paper Waste Agregates. Final Project. Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Surakarta Sebelas Maret University.
Rapid development of the industry currently has a negative impact on the environment, such as more waste that are generated by industries. Plastic waste and paper waste can be used as a substitute for coarse aggregate material to produce light weight concrete. Use this waste will also support to save the environment. Plastic waste derived from PET (Polyethylene Terephthalate) plastic. Waste paper derived from newspaper waste. Coarse aggregate used in this experiment produced from the combustion of PET bottles mixed with paper waste which is then cooled, the results are obtained aggregates with irregular shapes and angled with an uneven surface texture. This study aims to determine the compressive strength, tensile strength, flexural strength, and sound absorption on wall panel concrete.
This study used an experimental method. Specimens used in this study consists of 4 different shapes with 3 samples of each test, cylinder with a diameter of 7.5 cm and a height of 15 cm for compressive strength testing, cylinder with a diameter of 10 cm and a height of 3 cm thick sound absorption testing, I-beams for tensile strength testing, and panel 50 x 30 x 3 cm for flexural strength testing. Compressive strength, tensile strength, flexural strength, and sound absorption tested after 28 days. Specimen treatment is done by immersing the specimen in a water bath. Flexural strength testing with a two-point loading method and sound absorption testing procedures in accordance with ASTM E-1050-98.
The test results indicate compressive strength of 5.66 MPa, tensile strength of 1.32 MPa, flexural strength of 1.76 MPa, and sound absorption are in class E. Flexural strength in this study have not met the required flexural strength of 10 MPa. Sound absorption class E showed the ability of concrete with coarse aggregate from PET plastic and paper waste is very low, the absorption coefficient ranging from 0.1 to 0.3 in the frequency range of 250-2000 Hz. From these data indicate that aggregate concrete with waste PET plastic and paper waste does not qualify as a wall panel, based on flexural strength requirement.
commit to user
ix
PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Tuhan Yesus Kristus yang telah melimpahkan kasih-Nya
sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “ Kajian Kuat
Tekan, Kuat Tarik, Kuat Lentur, dan Redaman Bunyi Pada Panel Dinding Beton
dengan Agregat Limbah Plastik Pet dan Limbah Kertas” guna memenuhi syarat
memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusun banyak dibantu oleh berbagai pihak, dalam penyusunan tugas akhir ini.
Dalam kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
3. Bapak Achmad Basuki, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing I.
4. Bapak Ir. Sunarmasto, MT. selaku Dosen Pembimbing II.
5. Bapak Ir. Mukahar, MSCE, selaku Dosen Pembimbing Akademik.
6. Tim dosen penguji pendadaran.
7. Segenap staff Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
8. Segenap staff pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
9. Keluarga tercinta, atas dukungan baik moral maupun materiil.
10. Adi Purwoko Wicaksono, Pitra Ardhiantika, Itsna Fauziah Royani partner
satu tim yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.
11. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil angkatan 2010 Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
12.Semua pihak yang tidak dapat penyusun sebutkan satu persatu yang telah
commit to user
x
Penyusun menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab
itu penyusun mengharap saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi
kesempurnaan tugas akhir yang akan datang. Dengan penuh harapan, semoga
tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Surakarta, Agustus 2014
commit to user
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv
ABSTRAK ... vii
commit to user
3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian ... 26
3.4. Pembuatan Agregat Limbah Plastik PET dan Limbah Kertas ... 28
3.5. Pengujian Bahan Dasar Beton ... 28
3.5.1. Agregat Halus ... 28
3.5.1.1. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus ... 28
3.5.1.2. Pengujian Gradasi Agregat Halus ... 29
3.5.2. Agregat Kasar ... 30
3.5.2.1. Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar ... 30
3.5.2.2. Pengujian Abrasi Agregat Kasar ... 31
3.5.2.3. Pengujian Gradasi Agregat Kasar ... 31
3.6. Perencanaan Rancang Campur (Mix Design) ... 32
3.6.1. Penentuan rasio Air dan Semen ... 32
3.6.2. Penentuan kadar Semen ... 33
3.6.3. Penentuan rasio Alwa dengan Pasir ... 33
commit to user
xiii
BAB 4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Bahan ... 39
4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ... 39
4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar ... 40
4.2. Rencana Campuran Adukan Beton ... 42
4.3. Hasil Pengujian ... 43
4.3.1. Hasil Pengujian Nilai Slump ... 43
4.3.2. Hasil Pengujian Kuat Tekan ... 43
4.3.3. Hasil Pengujian Kuat Tarik ... 44
4.3.4. Hasil Pengujian Kuat Lentur ... 44
4.3.5. Hasil Pengujian Redaman Bunyi ... 45
4.4. Pembahasan Hasil Pengujian ... 46
4.4.1. Uji Nilai Slump ... 46
4.4.2. Uji Kuat Tekan ... 46
4.4.3. Uji Kuat Tarik ... 47
4.4.4. Uji Kuat Lentur ... 48
4.4.5. Uji Redaman Bunyi ... 48
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 50
5.2. Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52
commit to user
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Jenis Semen Portland ... 9
Tabel 2.2. Batasan Susunan Butiran Agregat Halus ... 11
Tabel 2.3. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ... 13
Tabel 3.1. Nama dan Spesifikasi Benda Uji Kuat Lentur ... 24
Tabel 3.2. Nama dan Spesifikasi Benda Uji Kuat Tekan dan Redaman Suara 24 Tabel 3.3. Spesifikasi Benda Uji Kuat Tarik ... 25
Tabel 3.4. Rincian Sampel Benda Uji Kuat Tarik ... 25
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ... 39
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ... 40
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar ... 41
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ... 41
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari ... 43
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton Umur 28 Hari ... 44
commit to user
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Skema Pembebanan Kuat Lentur ... 21
Gambar 3.1. Benda Uji (a) Kuat Tekan (b) Kuat lentur (c) Kuat Tarik (d) Redaman Suara ... 23
Gambar 3.2. Detail Ukuran Benda Uji Kuat Tarik ... 25
Gambar 3.3. Penentuan kadar semen untuk berbagai nilai suimp ... 33
Gambar 3.4. Penentuan rasio kerikil dengan pasir untuk berbagai kadar semen dan ukuran maksimum besar butiran kecil ... 34
Gambar 3.5. Konfigurasi dalam pengujian koefisien serapan bunyi dengan ASTM E-1050-98 ... 37
Gambar 3.6. Bagan Alir Tahap-Tahap Penelitian ... 38
Gambar 4.1. Gradasi Agregat Halus ... 40
Gambar 4.2. Gradasi Agregat Kasar ... 42
Gambar 4.3. Konfigurasi dalam pengujian koefisien redaman bunyi dengan ASTM E-1050-98 ... 45
Gambar 4.4. Grafik koefisien serap bunyi ... 46
Gambar 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tekan ... 47
Gambar 4.6. Hasil Pengujian Kuat Tarik ... 47
Gambar 4.7. Hasil Pengujian Kuat Lentur ... 48
commit to user
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A. Hasil Pengujian Material
Lampiran B. Rencana Campuran Beton (Mix Design)
Lampiran C. Hasil Pengujian
Lampiran D. Dokumentasi Penelitian
commit to user
xvii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
ASTM = American Society for Testing and Material
SNI = Standar Nasional Indonesia
PBI = Peraturan Bahan Bangunan Indonesia
% = Persentase
π = Phi (3,14159)
= Berat jenis (kg/m3)
fc’ = Kuat tekan beton yang didapat dari benda uji (MPa) Pmax = Beban tekan maksimum (N)
A = Luas permukaan benda uji (mm2)
fs = tegangan tarik putus (MPa)
σl = Kuat Lentur (MPa) mm = Milimeter
cm = Centimeter
kg = Kilogram
g = Gram
MPa = Mega Pascal
kN = Kilo Newton
Hz = Hertz
