bab 1 proposal - digilib.uns.ac.id · tekan, kuat tarik, kuat lentur, dan ... kepala lab dan...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

2014


commit to user

ii


commit to user

iii


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.

-Ajahn Brahm-


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

Bapak Achmad Basuki dan Bapak Sunarmasto, terimakasih telah bersedia dengan sabar membimbing skripsi saya, semoga bapak selalu sehat dan dalam lindungan-Nya.


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. Lord be with you!


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,

limbah plastik PET, limbah kertas, dan panel dinding.


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.

Keywords : compressive strength, tensile strength, flexural strength, sound

absorption, coarse aggregate, PET plastic, paper waste, and wall

panel.


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

membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.


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

Penyusun


commit to user

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................ iv

ABSTRAK .................................................................................................. vii

PENGANTAR ............................................................................................. ix

DAFTAR ISI ............................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xvi

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .............................................................. xvii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah .................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ........................................................................... 3

1.3. Batasan Masalah ............................................................................. 3

1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................ 3

1.5. Manfaat Penelitian .......................................................................... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ............................................................................. 5

2.2. Landasan Teori ............................................................................... 7

2.2.1. Beton .............................................................................................. 7

2.2.2. Beton Ringan .................................................................................. 7

2.2.3. Semen Portland ............................................................................... 8

2.2.4. Agregat ........................................................................................... 10

2.2.4.1. Agregat Halus ................................................................................. 10

2.2.4.2. Agregat Kasar ................................................................................. 11

2.2.5. Agregat Ringan ............................................................................... 13

2.2.5.1. Limbah plastik PET......................................................................... 16


commit to user

xii

2.2.5.2. Limbah kertas ................................................................................. 17

2.2.6. Air .................................................................................................. 18

2.2.7. Kuat Tekan ..................................................................................... 19

2.2.8. Kuat Tarik ....................................................................................... 20

2.2.9. Kuat Lentur ..................................................................................... 20

2.2.10. Redaman Suara ............................................................................... 22

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1. Benda Uji Penelitian ....................................................................... 23

3.2. Alat Uji Penelitian ........................................................................... 25

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

3.6.4. Kemampatan ................................................................................... 34

3.7. Pembuatan Benda Uji ...................................................................... 35

3.8. Perawatan Benda Uji ....................................................................... 35

3.9. Pengujian benda Uji ........................................................................ 36

3.9.1. Pengujian Kuat Tekan ..................................................................... 36

3.9.2. Pengujian Kuat Tarik ...................................................................... 36

3.9.3. Pengujian Kuat Lentur .................................................................... 36

3.9.4. Pengujian Redaman Suara ............................................................... 37


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

LAMPIRAN


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

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kuat Lentur Beton Umur 28 Hari ........................ 45


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

Gambar 4.8. Kinerja akustik building sound absorber mengacu

ISO 11654-1997 ....................................................................... 49


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

Lampiran E. Surat-surat Skripsi


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

α = koefisien serap bunyi

bab 1 proposal - digilib.uns.ac.id · tekan, kuat tarik, kuat lentur, dan ... kepala lab dan...

Documents