commit to user
PEMANFAATAN ABU TERBANG (FLY ASH) PADA BETON NON PASIR
DITINJAU DARI KUAT TEKAN DAN PERMEABILITAS BETON
UNTUK GREEN PEDESTARIAN ROAD
(IMPLEMENTASI SEBAGAI BAHAN PEMBELAJARAN
MATA KULIAH TEKNOLOGI BETON)
SKRIPSI
Oleh :
NAYA FATHARONI
NIM. K1509029
PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK DAN KEJURUAN
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
ii
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Naya Fatharoni
NIM : K1509029
Jurusan/Program Studi : PTK/Pendidikan Teknik Bangunan
Menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “PEMANFAATAN ABU TERBANG
(FLY ASH) PADA BETON NON PASIR DITINJAU DARI KUAT TEKAN
DAN PERMEABILITAS BETON UNTUK GREEN PEDESTARIAN ROAD
(IMPLEMENTASI SEBAGAI BAHAN PEMBELAJARAN MATA KULIAH
TEKNOLOGI BETON)” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri.
Selain itu, informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan,
saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, Januari 2015
Yang membuat pernyataan
commit to user
iii
PEMANFAATAN ABU TERBANG (FLY ASH) PADA BETON NON PASIR
DITINJAU DARI KUAT TEKAN DAN PERMEABILITAS BETON
UNTUK GREEN PEDESTARIAN ROAD
(IMPLEMENTASI SEBAGAI BAHAN PEMBELAJARAN
MATA KULIAH TEKNOLOGI BETON)
Oleh :
NAYA FATHARONI
K1509029
Skripsi
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar sarjana
Pendidikan Program Pendidikan Teknik Bangunan
Jurusan Pendidikan Teknik Dan Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
commit to user
commit to user
vi ABSTRAK
Naya Fatharoni. PEMANFAATAN ABU TERBANG (FLY ASH) PADA BETON
NON PASIR DITINJAU DARI KUAT TEKAN DAN PERMEABILITAS BETON UNTUK GREEN PEDESTARIAN ROAD (IMPLEMENTASI SEBAGAI BAHAN PEMBELAJARAN MATA KULIAH TEKNOLOGI
BETON). Skripsi. Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas
Maret Surakarta. Januari 2015.
Tujuan penelitian ini adalah untuk menghasilkan inovasi bahan perkerasan jalan untuk jalur pedestarian yang memiliki kuat tekan yang baik untuk menopang beban yang berjalan di atas material tersebut serta mampu meningkatkan koefisien permeabilitas tanah dengan menggunakan bahan yang ramah lingkungan sehingga
ketersediaan air tanah tetap terjaga serta konsep green pedestarian road yang
diusung dalam jalur pedestarian pada penelitian ini dapat meminimalkan pengaruh buruk terhadap lingkungan alam maupun manusia dan menghasilkan tempat hidup yang lebih baik dan lebih sehat, yang dilakukan dengan cara memanfaatkan sumber energi dan sumber daya alam secara efisien dan optimal.
Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif, menggunakan model matematik, statistik, eksperimen dan deskripsi. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah beton berbentuk silinder (diameter 75 mm dan tinggi 150 mm) sebanyak 16 benda uji dan beton berbentuk block (panjang 210 mm, lebar 105 mm dan tinggi 60 mm) sebanyak 16 benda uji. Pengujian beton keras dilakukan terhadap kuat tekan dan permeabilitas beton pada umur 28 hari. Komposisi penggantian abu terbang pada persentase 0%, 25%, 50% dan 75%.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kuat tekan terbaik terdapat pada persentase penggunaan abu terbang sebanyak 50% dengan rata-rata sebesar 2,367 MPa dan kuat tekan mengalami penurunan pada persentase penggunaan abu terbang sebanyak 25% dan 75% dengan rata-rata sebesar 0,871 MPa dan 1,465 MPa. Permeabilitas beton terbaik didapatkan dari penambahan abu terbang sebanyak 75%
melalui tiga hasil pengujian permeabilitas dengan metode falling head yakni rongga
udara sebesar 23,94%, kecepatan air 0,20175 cm/det, dan persentase lolos air 93,775%.
Simpulan penelitian ini adalah persentase penggunaan abu terbang sebagai pengganti semen efektif pada penggunaan sebanyak 50% jika ditinjau dari kuat tekan beton dan semakin tinggi persentase penggunaan abu terbang sebagai pengganti semen maka semakin baik permeabilitas beton.
commit to user
vii ABSTRACT
Naya Fatharoni. THE UTILIZATION OF FLY ASH IN NON-SAND
CONCRETE VIEWED FROM COMPRESSIVE STRENGTH AND CONCRETE PERMEABILITY FOR GREEN PEDESTRIAN ROAD (THE IMPLEMENTATION AS THE CONCRETE TECHNOLOGY COURSE
LEARNING MATERIAL). Thesis. Teacher Training and Education Faculty of
Surakarta Sebelas Maret University. January 2015.
The objectives of research were to provide innovation in road hardening material for pedestrian road with good compressive strength to support the burden walking on the material, to improve the permeability coefficient of land using environment-friendly material in order to maintain the groundwater supply and green pedestrian road raised in this research to minimize the adverse effect on natural environment and human and to provide better and healthier living environment by utilizing energy and natural resources more efficiently and optimally.
This study was a quantitative research using mathematic, statistic, experimental and descriptive model. The sample used in this research consisted of 16 cylindrical concretes (75 mm in diameter and 150 mm in height) and 16 block concretes (210 mm in length, 105 mm in width and 60 mm in height). The hard concrete test was conducted for compressive strength and permeability of concrete at the days-28. The compositions of fly ash substitution were 0%, 25%, 50%, and 75%.
The result of research showed that the best mean compressive strength existing in the use of fly ash 50% was 2.376 MPa and the compressive strength decrease in the use of fly ash 25% and 75%, with the mean value of 871 MPa and 1.465 MPa, respectively. The best concrete permeability obtained from fly ash substitution of 75% through the result of three permeability tests with falling head had the following characteristics: air cavity of 23.94%, water flow of 0.20175 cm/s, and percentage water passing of 93.775%.
The conclusion of research was the percentage fly ash use as the substitute
for cement was effective in 50% use viewed from the concrete’s compressive
strength and the higher the percentage of fly ash used as the substitute for cement, the better was the permeability of concrete.
commit to user
viii MOTTO
Berjuanglah atau Pulang Saja.
Cukuplah Allah SWT yang menjadi penolongku di setiap kesulitan, penentram jiwa
disaat kecemasan, pelindungku disaat ketakutan, penguatku disaat goncangan
masalah menghantam.
Biasa-biasa saja yang wajar pasti akan tetap berkibar
Kemudahan tidak akan pernah kau dapatkan jika kau tidak berusaha mencarinya.
Orang yang hanya hidup untuk masa depan, takkan bisa mengalahkan orang yang
hanya hidup untuk hari ini. Dan aku orang yang hidup hanya untuk hari ini.
Sesuatu yang negatif masih lebih baik daripada tak satupun yang positif
Hidup yang indah tercipta melalui usaha dan kerja keras dari diri kita sendiri,
bukan tercipta dari suatu pengharapan atas bantuan orang lain.
Hidup Lebih Indah Jika Kita Saling Berkolaborasi
Ternyata Yang Membuat Hidup Ini Terasa Nikmat Karena Disekitar Kita Banyak
commit to user
ix
PERSEMBAHAN
Kedua orang tuaku yang selalu memotivasi, mendoakan dan memberikan
semangat tanpa henti untuk segera menyelesaikan perjuangan ini.
Adikku tercinta Wanda Nugraha dan Habibi Arya Anugrah, yang bersedia
menjaga Ayah dan Ibu selama masa perjuangan ini dan atas sindirannya untuk
segera merdeka.
Keluarga Besar Brahmahardhika Mapala FKIP UNS yang menjadi keluarga baru
kami di Solo.
Keluarga Besar IKAMALA Solo yang menjadi keluarga baru kami di Solo.
Keluarga Besar Tim Spillway UNS dan MnB Architect and Partners, Terima
kasih untuk semua pengalaman terbaik, deadline yang mulai mendewasakan, dan
kekeluargaan kita semua.
Bapak Ida Nugroho Saputro, S.T., M.Eng. dan Ibu Sri Sumarni, S.T., M.T.
Terima Kasih untuk bimbingannya.
Rekan seangkatan PTB 2009, satu cita untuk maju bersama.
Segenap Civitas Akademika Prodi Pendidikan Teknik Bangunan UNS yang tidak
commit to user
x
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT karena atas rahmat dan ridho-Nya, penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan waktu yang diharapkan. Skripsi ini berjudul
“PEMANFAATAN ABU TERBANG (FLY ASH) PADA BETON NON PASIR
DITINJAU DARI KUAT TEKAN DAN PERMEABILITAS BETON UNTUK
GREEN PEDESTARIAN ROAD (IMPLEMENTASI SEBAGAI BAHAN
PEMBELAJARAN MATA KULIAH TEKNOLOGI BETON)”
Dalam menyusun skripsi ini penulis mendapat bantuan dari banyak pihak,
oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat :
1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
2. Bapak Drs. Sutrisno, S.T., M.Pd selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik
Kejuruan Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3. Bapak Abdul Haris Setiawan, S.Pd., M.Pd selaku Koordinator Skripsi
Pendidikan Teknik Bangunan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Bapak Ida Nugroho Saputro, S.T., M.Eng selaku Dosen pembimbing I, yang
telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun proposal
skripsi.
5. Ibu Sri Sumarni S.T., M.T. selaku Dosen pembimbing II, yang telah
membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun proposal skripsi.
6. Teman-teman mahasiswa Program Teknik Bangunan angkatan tahun 2009.
7. Semua pihak yang ikut membantu hingga terselesaikannya proposal skripsi
ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan masih
belum sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
commit to user
xi
Akhirnya, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca sebagai acuan
pelaksanaan penelitian dan semua pihak yang memerlukannya
Surakarta, Januari 2015
commit to user
xii DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERNYATAAN ... ii
HALAMAN PENGAJUAN ... iii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iv
HALAMAN PENGESAHAN ... v
ABSTRAK ... vi
MOTTO ... viii
PERSEMBAHAN ... ix
KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xvii
DAFTAR TABEL ... xviii
DAFTAR LAMPIRAN ... xx
DAFTAR PERSAMAAN ... xxi
DAFTAR NOTASI ... xxii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Identifikasi Masalah ... 4
C. Pembatasan Masalah ... 4
D. Rumusan Masalah ... 5
E. Tujuan Penelitian ... 5
F. Manfaat Penelitian ... 6
BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Kajian Teori dan Hasil Penelitian Yang Relevan ... 7
1. Beton non pasir ... 7
a. Bahan Penyusun Beton Non Pasir ... 12
commit to user
xiii
2) Agregat Kasar (Kerikil) ... 13
3) Air ... 15
2. Abu Terbang Sisa Pembakaran Batu Bara (Fly Ash) ... 16
3. Green Pedestarian Road ... 20
4. Kuat Tekan Beton ... 24
5. PermeabilitasBeton ... 27
6. Hasil Penelitian Yang Relevan ... 27
B. Kerangka Berpikir ... 31
C. Hipotesis ... 33
BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 34
B. Rancangan atau Desain Penelitian ... 34
1. Alat dan Bahan Penelitian ... 36
a. Alat Penelitian ... 36
b. Bahan Penelitian ... 38
2. Pengujian Bahan Dasar Beton ... 39
a. Agregat Kasar ... 39
1) Pengujian Abrasi Agregat Kasar ... 39
2) Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ... 39
3) Pengujian Gradasi Agregat Kasar ... 40
3. Perencanaan Campuran (Mix Design) ... 41
4. Pembuatan Benda Uji ... 41
5. Pengujian Nilai Slump ... 42
6. Perawatan Beton (Curing) ... 42
7. Pengujian Kuat Tekan Beton ... 43
8. Pengujian Permeabilitas Beton ... 43
a. Analisa Persentase Rongga Udara ... 44
b. Analisa Kecepatan Air ... 44
commit to user
C. Populasi dan Sampel ... 45
1. Populasi ... 45
2. Sampel ... 45
D. Teknik Pengambilan Sampel... 46
E. Pengumpulan Data ... 46
F. Analisis Data ... 46
1. Uji Prasyarat Analisis ... 46
a. Uji Normalitas Data ... 46
b. Uji Linieritas dan Keberartian Regresi ... 47
2. Analisis Regresi ... 47
3. Pengujian Hipotesis ... 48
a. Hipotesis Pertama ... 48
b. Hipotesis Kedua ... 48
c. Hipotesis Ketiga ... 49
BAB IV HASIL PENELITIAN A. Deskripsi Data ... 50
1. Hasil Pemeriksaan Bahan ... 50
a. Hasil Pengujian Agregat Kasar (Kerikil) ... 50
2. Hasil Perhitungan Rencana Adukan Beton ... 52
3. Pengujia Sifat Fisik Beton ... 54
4. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ... 55
5. Hasil Pengujian Permeabilitas ... 56
a. Analisa Persentase Rongga Udara ... 57
b. Analisa KecepatanAir ... 58
c. Analisa Persentase Lolos Air ... 59
B. Pengujian Persyaratan Analisis ... 59
1. Pengujian Normalitas ... 59
commit to user
xv
b. Pengujian Normalitas Data Persentase Rongga Udara Beton .. 60
c. Pengujian Normalitas Data Analisis Kecepatan Air ... 61
d. Pengujian Normalitas Data Analisis Lolos Air ... 61
2. Pengujian Liniearitas ... 62
a. Pengujian Linieritas Kuat Tekan Beton ... 62
b. Pengujian Linieritas Persentase Rongga Udara Beton ... 63
c. Pengujian Linieritas Analisis Kecepatan Air ... 63
d. Pengujian Linieritas Analisis Lolos Air ... 64
C. Pengujian Hipotesis ... 64
1. Hipotesis Pertama ... 64
2. Hiotesis Kedua ... 65
a. Hasil Uji Hipotesis Persentase Rongga Udara ... 65
b. Hasil Uji Hipotesis Analisa Kecepatan Air ... 66
c. Hasil Uji Hipotesis Analisa Lolos Air ... 66
3. Hiotesis Ketiga ... 67
a. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ... 67
b. Hasil Pengujian Permeabilitas Beton ... 69
1) Hasil Pengujian Persentase Rongga Udara ... 69
2) Hasil Pengujian Analisa Kecepatan Air ... 71
3) Hasil Pengujian Analisa Lolos Air ... 73
D. Pembahasan Hasil Analisis Data ... 75
1. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ... 75
2. Hasil Pengujian Permeabilitas Beton ... 77
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ... 80
A.Simpulan ... 80
B.Implikasi ... 81
commit to user
DAFTAR PUSTAKA ... 83
commit to user
xvii
[image:17.610.117.503.137.746.2]DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Beton Non Pasir ... 7
2.2 Aplikasi Beton Non Pasir Pada Bangunan Apartemen Di London, Inggris ... 9
2.3 Aplikasi Beton Non Pasir Pada Perkerasan Jalan ... 10
2.4 Pantulan Gelombang Suara ... 11
2.5 Material Penyusun Geopolimer ... 17
2.6 Bentuk dan Ukuran Partikel Semen, Fly Ash, dan Silicafume Menurut Hasil SEM (Scanning Electronic Microscope) ... 19
2.7 Komposisi Campuran Beton Dalam Perbandingan Berat ... 30
2.8 Paradigma Penelitian ... 32
3.1 Waktu Penelitian ... 34
3.2 Bagan Alir Tahapan Penelitian ... 36
3.3 Alat Uji Kuat Tekan CTM (Compression Testing Mechine) ... 43
3.4 Contoh Uji Falling Head ... 44
4.1 Pengujian Slump ... 54
4.2 Pengujian Permeabilitas ... 56
4.3 Grafik Hubungan Antara Variasi Kadar Fly Ash Dengan Kuat Tekan Beton ... 68
4.4 Grafik Hubungan Antara Variasi Kadar Fly Ash Dengan Persentase Rongga Udara Beton ... 70
4.5 Grafik Hubungan Antara Variasi Kadar Fly Ash Dengan Analisa Kecepatan Air ... 72
4.6 Grafik Hubungan Antara Variasi Kadar Fly Ash Dengan Analisa Lolos Air... 74
4.7 Grafik Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ... 75
4.8 Grafik Hasil Pengujian Persentase Rongga Udara ... 77
4.10 Grafik Hasil Pengujian Analisa Kecepatan Air ... 78
commit to user DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1.1 Pengaruh Penutupan Permukaan Bumi Atas Perembesan Air Hujan... 1
2.1 Jenis Semen Portland di Indonesia Sesuai SNI 15 – 2049 – 2004 ... 13
2.2 Persyaratan Gradasi Agregat Kasar Berdasarkan ASTM C33 - 84 ... 14
2.3 Sifat Fisika Paving Block... 23
2.4 Faktor Koreksi Untuk Dimensi Silinder Yang Bervariasi ... 26
3.1 Jumlah Benda Uji ... 45
4.1 Rekapitulasi Hasil Pengujian Agregat Kasar (Kerikil) ... 50
4.2 Hasil Pengujian Gradasi Kerikil Ukuran Maksimal 20 mm ... 51
4.3 Rencana Mix Design Beton Non Pasir Berbasis Geopolimer ... 52
4.4 Kebutuhan Bahan Untuk Benda Uji Silinder 7,5 x 15 cm ... 53
4.5 Kebutuhan Bahan Untuk Benda Uji Block 21 x 10,5 x 6 cm ... 53
4.6 Hasil Uji Kuat Tekan Beton ... 55
4.7 Hasil Uji Persentase Rongga Udara ... 57
4.8 Hasil Uji Analisa Kecepatan Air ... 58
4.9 Hasil Uji Analisa Persentase Lolos Air ... 59
4.10 Uji Normalitas Kuat Tekan Beton ... 60
4.11 Uji Normalitas Persentase Rongga Udara ... 60
4.12 Uji Normalitas Analisa Kecepatan Air ... 61
4.13 Uji Normalitas Analisa Lolos Air... 61
4.14 Pengambilan Keputusan Ada Tidaknya Auto Korelaasi... 62
4.15 Hasil Uji Linieritas Kuat Tekan Beton ... 62
4.16 Hasil Uji Linieritas Persentase Rongga Udara ... 63
4.17 Hasil Uji Linieritas Analisa Kecepatan Air ... 63
4.18 Hasil Uji Linieritas Analisa Lolos Air ... 64
4.19 Interpretasi Tehadap Koefisien Korelasi ... 64
4.20 Model Summary Kuat Tekan Beton ... 65
commit to user
xix
4.22 Model Summary Analisa Kecepatan Air... 66
4.23 Model Summary Analisa Lolos Air ... 66
4.24 Anova Kuat Tekan Beton ... 67
4.25 Coefficients Kuat Tekan Beton ... 67
4.26 Anova Persentase Rongga Udara ... 69
4.27 Coefficients Persentase Rongga Udara ... 69
4.28 Anova Analisa Kecepatan Air ... 71
4.29 Coefficients Analisa Kecepatan Air ... 71
4.30 Anova Analisa Lolos Air ... 73
commit to user
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran I Pengujian Pendahuluan ... 87
Lampiran II Perhitungan Kebutuhan Bahan (Mix Design) ... 92
Lampiran III Pengujian Agregat Kasar (Kerikil) ... 95
Lampiran IV Pengujian Komposisi Kimia Abu Terbang dan Semen OPC 102
Lampiran V Output Hasil Analisa SPSS 16.0 ... 104
Lampiran VI Proses Pengerjaan Beton Non Pasir Berbasis Geopolimer 115
Lampiran VII Modul Pembelajaran ... 129
commit to user
xxi
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan Halaman
2.1 Persamaan perhitungan kuat tekan beton... 26
3.1 Prosentase berat yang hilang pada uji abrasi kerikil... 39
3.2 Bulk specific gravity... 40
3.3 Bulk specific gravity SSD... 40
3.4 Apparent specific gravity... 40
3.5 Absorption... 40
3.6 Modulus kehalusan kerikil... 41
3.7 Prosentase rongga udara... 44
3.8 Analisa kecepatan air... 44
3.9 Analisa persentase lolos air... 45
commit to user DAFTAR NOTASI
ACI = American Concrete Institute
ASTM = American Society for Testing and Material
SNI = Standar Nasional Indonesia
PBI = Peraturan Bahan Bangunan Indonesia
% = Persentase
V = Kecepatan air (cm/det)
H = Tinggi benda uji (cm)
T = Waktu lolos air (det)
Bn =Berat normal beton (Kg)
fc’ = Kuat tekan beton yang didapat dari benda uji (MPa)
Pmax = Beban tekan maksimum (N)
A = Luas permukaan benda uji (mm2)
M = Meter
Mm = Milimeter
cm = Centimeter
kg = Kilogram
g = Gram
MPa = Mega Pascal
