i

PENGARUH KEKERASAN AGREGAT, MAKSIMAL UKURAN

AGREGAT DENGAN GRADASI PADA BETON 1 HARI

DENGAN CAMPURAN ABU LIMBAH

BATU BARA

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Oleh:

DANAR WAHYU NOVIANTO

D 100 120 151

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2018

1

PENGARUH KEKERASAN AGREGAT, MAKSIMAL UKURAN

AGREGAT DENGAN GRADASI PADA BETON 1 HARI

DENGAN CAMPURAN ABU LIMBAH

BATU BARA

Abstrak

Dengan berkembangnya suatu dunia ini sering dijumpai suatu bangunan yang sudah selesai dibangun kemudian terjadi sebuah perubahan fungsi dari bangunan tersebut. Permasalahan yang timbul adalah struktur yang ada tidak

mampu menahan beban yang lebih besar. Didalam penelitian ini dipilih beton silinder dengan bahan tambahan fly ash. Beton silder merupakan beton mutu

tinggi yang memiliki kekuatan tertentu, dengan metode pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh gradasi agregat yang telah disediakan. Pengujian yang dilakukan antara lain :

uji kuat tekan beton dan uji kuat tarik belah. Hasil dari penelitian ini adalah penambahan fly ash pada beton silender dengan umur beton 1 dan 28 hari.

Kata kunci : beton silinder, fly ash, agregat, gradasi .

Abstract

With the development of a world is often encountered a building that has been

completed then there is a change of function of the building. The problem that arises is that the existing structure is not able to withstand a larger load. In this

study selected cylindrical concrete with fly ash additional material. Silder concrete is a high quality concrete that has a certain strength, with the method of compressive strength testing and tensile strength. This study aims to determine the

effect of aggregate gradation that has been provided. Tests conducted include: concrete compressive strength test and tensile strength test. The result of this

research is the addition of fly ash on cemented concrete with the age of 1 and 28 daysconcrete.

Keywords: cylindrical concrete, fly ash, aggregate, gradation.

1. PENDAHULUAN

Dalam dunia teknik sipil variasi-variasi yang dilakukan untuk produk beton

sudah banyak dilakukan dan dikembangkan untuk memperkuat mutu dan

kualitas beton, dikarenakan sumber daya alam didunia ini terbatas jumlahnya

tentunya agar sumber daya alam dilingkungan tetap terjaga kelestarianya. Salah

satu innovasi dalam pembuatan campuran agregat pada beton adalah

menggunakan limbah batu bara. Pusat inovasi lembaga ilmu oengetahuan

indonesia (LIPI) bekerja sama dengan Badan Kerja Sama Internasional Jepang

(JICA) dan Hakko Industry Co, Ltd telah manfaatkan limbah batu bara menjadi

bahan baku beton dan beton yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang tinggi

2

dna waktu pematangan lebih cepat dan ramah lingkungan dari pada beton

konvesional.

Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan kuat tekan beton antara

beton berumur satu hari dan beton berumur 28 hari dengan bahan tambah fly

ash yang sama yaitu abu limbah batu bara dengan takaran yang sama disetiap

sample silindernya. Gradasi dan agregat adalah distribusi dari variasi ukuran

butir agregat . Gradasi agregat berpengaruh pada besarnya rongga dalam

campur dan menentukan kemudahan dalam pekerjaan serta stabilitas

campuran.

Gradasi agregat ditentukan dengan cara analisa saringan, dimana sampel

agregat harus melalui satu set saringan. Ukuran saringan menyatakan ukuran

bukan jaringan kawat dan nomor saringan menyatakan banyaknya bukan

jaringan kawat per inchi persegi dari saringan tersebut.

2. METODE

Metode yang daigunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen yaitu

metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan langsung untk me

berdiameter ndapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan variabel-

variabel yang diselidiki.

Untuk uji kuat tekan dan kuat tarik belah menggunakan sampel silinder

beton, dimana sampel diuji setelah berumur satu hari dari pengecoran. Untuk

uji kuat tekan dan kuat tarik belah menggunakan mesin uji yang ada di

laboratorium Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas

Muhammadiayah Surakarta.

3

3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

3.1.1 Pengujian Slump

Nilai slump menunjukkan tingkat kelecekan dan kemudahan pengerjaan

(workability). Didalam penelitian ini nilai slump rencana antara 75 – 150 mm.

hasil pengujian slump dapat dilihat dari tabel V. 10.

Tabel 1. Hasil pengujian slump

Asal Agregrat Sampel Nilai Slump (mm) Nilasi Slum Rata-rata (mm)

Purworejo

20 95

88,333 30 92

40 78

KLaten

20 85

74,333 330 62

40 76

Boyolali

20 92

90,333 30 104

40 75

4

Dari hasil pengujian slump, didapat nilai slump yang sesuai dengan batas

nilai slump untuk balok, kolom dan dinding dengan batas antara 7,5 cm – 15

cm.

3.1.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton

Kuat tekan didalam beton nilainya lebih besar dari nilai kuat tariknya.

Kuat tekan beton dipengaruhi oleh kekuatan dan komposisi masing-masing

bahan penyusun dan lekatan pada pasta semen yang melekat pada agregat.

Hasil pengujian kuat tekan beton dapat dilihat pada tabel berikut.

3.1.3 Hasil Pengujian kuat tekan beton umur 1 hari.

Tabel 2. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan agregat kasar yang berasal dari

Purworejo

Ukuran

Agregat Berat A f'c

f'c rata-

rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 125 125.000 17.671 7,074

20 11,53 130 130.000 17.671 7,356

20 10,95 120 120.000 17.671 6,791

30 11.745 135 135.000 17.671 7,639

30 10.945 140 140.000 17.671 7,922

30 11.545 145 145.000 17.671 8,205

40 11.745 160 160.000 17.671 9,054

40 10.945 165 165.000 17.671 9,337

40 11.545 170 170.000 17.671 9,620

P Maks

7,074

7,922

9,337

Tabel 3. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan agregat kasar yang berasal dari

Klaten

5

Ukuran

Agregat Berat A f'c

f'c rata-

rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 120 120.000 17.671 6,791

20 11,53 125 125.000 17.671 7,074

20 10,95 120 120.000 17.671 6,791

30 11.745 140 140.000 17.671 7,922

30 10.945 135 135.000 17.671 7,639

30 11.545 135 135.000 17.671 7,639

40 11.745 155 155.000 17.671 8,771

40 10.945 165 165.000 17.671 9,337

40 11.545 160 160.000 17.671 9,054

P Maks

6,885

7,734

9,054

Tabel 4. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan agregat kasar yang berasal dari

Boyolali

Ukuran

Agregat Berat A f'c

f'c rata-

rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 125 125.000 17.671 7,074

20 11,53 115 115.000 17.671 6,508

20 10,95 120 120.000 17.671 6,791

30 11.745 135 135.000 17.671 7,639

30 10.945 125 125.000 17.671 7,074

30 11.545 130 130.000 17.671 7,356

40 11.745 145 145.000 17.671 8,205

40 10.945 150 150.000 17.671 8,488

40 11.545 140 140.000 17.671 7,922

P Maks

6,791

7,356

8,205

3.1.4 Hasil pengujian kuat tekan beton berumur 28 hari.

Tabel 5. Hasil pengujian kuat tekan beton umur 28 hari dengan agregat kasar yang

berasal dari Purworejo.

6

Ukuran

Agregat Berat A f'c

f'c rata-

rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 550 550.000 17.663 31,14

20 11,53 400 400.000 17.663 22,65

20 10,95 500 500.000 17.663 28,31

30 11.745 550 550.000 17.663 31,14

30 10.945 600 600.000 17.663 33,97

30 11.545 665 665.000 17.663 37,65

40 11.745 700 700.000 17.663 39,63

40 10.945 650 650.000 17.663 36,80

40 11.545 700 700.000 17.663 39,63

P Maks

27,365

34,253

38,217

Tabel 6. Hasil pengujian kuat tekan beton umur 28 hari dengan agregat kasar yang

berasal dari Klaten.

Ukuran

Agregat Berat A f'c

f'c rata-

rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 450 450.000 17.663 25,48

20 11,53 400 400.000 17.663 22,65

20 10,95 500 500.000 17.663 28,31

30 11.745 500 500.000 17.663 28,31

30 10.945 450 450.000 17.663 25,48

30 11.545 600 600.000 17.663 33,97

40 11.745 600 600.000 17.663 33,97

40 10.945 600 600.000 17.663 33,97

40 11.545 650 650.000 17.663 36,80

P Maks

24,062

29,724

35,386

Tabel 7. Hasil pengujian kuat tekan beton umur 28 hari dengan agregat kasar yang

berasal dari Boyolali.

7

Ukuran

Agregat Berat A f'c

f'c rata-

rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 400 400.000 17.663 22,65

20 11,53 450 450.000 17.663 25,48

20 10,95 500 500.000 17.663 28,31

30 11.745 550 550.000 17.663 31,14

30 10.945 550 550.000 17.663 31,14

30 11.545 600 600.000 17.663 33,97

40 11.745 650 650.000 17.663 36,80

40 10.945 650 650.000 17.663 36,80

40 11.545 650 650.000 17.663 36,80

P Maks

24,062

32,555

36,801

3.2 Pembahasan

3.2.1 Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton

Pengujian kuat tarik belah adalah pengujian yang meliput dai sempel silinder

beton untuk mengetahui berapa kekuatan tarik belah dari suatu sempel tersebut.

Hasil pengujian kuat tarik belah bisa dilihat pada tabel tersebut

3.2.2 Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 1 hari.

Tabel 8. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 1 hari dengan agregat kasar

yang berasal dari Purworejo

Ukuran

Agregat Berat P Maks A f'c f'c rata-rata

(mm) Kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 130 130000 141300 1,84006

1,840056617 20 11,53 125 125000 141300 1,76929

20 10,95 135 135000 141300 1,91083

30 11.745 115 115000 141300 1,62774

1,604151923 30 10.945 115 115000 141300 1,62774

30 11.545 110 110000 141300 1,55697

40 11.745 100 100000 141300 1,41543

1,391837698 40 10.945 95 95000 141300 1,34466

40 11.545 100 100000 141300 1,41543

Tabel 9. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 1 hari dengan agregat kasar

8

yang berasal dari Klaten.

Ukuran

Agregat Berat P Maks A f'c f'c rata-rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 120 120000 141300 1,69851

1,72210427 20 11,53 120 120000 141300 1,69851

20 10,95 125 125000 141300 1,76929

30 11.745 110 110000 141300 1,55697

1,580561453 30 10.945 115 115000 141300 1,62774

30 11.545 110 110000 141300 1,55697

40 11.745 95 95000 141300 1,34466

1,368247228 40 10.945 100 100000 141300 1,41543

40 11.545 95 95000 141300 1,34466

Tabel 10. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 1 hari dengan agregat kasar

yang berasal dari Boyolali.

Ukuran

Agregat Berat P Maks A f'c f'c rata-rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 115 115000 141300 1,62774

1,651332862 20 11,53 115 115000 141300 1,62774

20 10,95 120 120000 141300 1,69851

30 11.745 110 110000 141300 1,55697

1,486199575 30 10.945 105 105000 141300 1,4862

30 11.545 100 100000 141300 1,41543

40 11.745 100 100000 141300 1,41543

1,344656759 40 10.945 90 90000 141300 1,27389

40 11.545 95 95000 141300 1,34466

3.2.4 Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 28 hari.

Tabel 11. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 28 hari dengan agregat

kasar yang berasal dari Purworejo

9

Ukuran

Agregat Berat A f'c

f'c rata-

rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 120 120.000 141.300 1,70

20 11,53 110 110.000 141.300 1,56

20 10,95 100 100.000 141.300 1,42

30 11.745 105 105.000 141.300 1,49

30 10.945 100 100.000 141.300 1,42

30 11.545 105 105.000 141.300 1,49

40 11.745 95 95.000 141.300 1,34

40 10.945 90 90.000 141.300 1,27

40 11.545 90 90.000 141.300 1,27

P Maks

1,628

1,451

1,274

Tabel 12. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 28 hari dengan agregat

kasar yang berasal dari Klaten

Ukuran

Agregat Berat A f'c

f'c rata-

rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 110 110.000 141.300 1,56

20 11,53 105 105.000 141.300 1,49

20 10,95 110 110.000 141.300 1,56

30 11.745 95 95.000 141.300 1,34

30 10.945 100 100.000 141.300 1,42

30 11.545 95 95.000 141.300 1,34

40 11.745 80 80.000 141.300 1,13

40 10.945 85 85.000 141.300 1,20

40 11.545 85 85.000 141.300 1,20

P Maks

1,522

1,380

1,203

Tabel 13. Hasil pengujian kuat tarik belah beton umur 28 hari dengan agregat

kasar yang berasal dari Boyolali

10

Ukuran

Agregat Berat A f'c

f'c rata-

rata

(mm) kg KN ( N ) ( mm2 ) (MPa) (MPa)

20 11.550 100 100.000 141.300 1,42

20 11,53 95 95.000 141.300 1,34

20 10,95 100 100.000 141.300 1,42

30 11.745 90 90.000 141.300 1,27

30 10.945 90 90.000 141.300 1,27

30 11.545 95 95.000 141.300 1,34

40 11.745 85 85.000 141.300 1,20

40 10.945 85 85.000 141.300 1,20

40 11.545 80 80.000 141.300 1,13

P Maks

1,380

1,309

1,168

Hubungan kuat tekan rata-rata beton 1 hari dan 28 hari dengan Ukuran agregat antara

Gambar 1. Hubungan antara kuat tarik belah rata-rata beton 1 hari dan 28 hari dengan Ukuran agregat

.

Ukuran agregat (mm)

f'c

rata

-rata

(MP

a)

11

Gambar 2. Hubungan antara kuat tarik belah rata-rata beton umur 1 hari dan 28 hari dengan ukuran agregat.

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dilakukan analisa dan pembahasan sehingga

diperoleh data sebagai berikut:

1) Kuat tekan rata-rata tertinggi beton berumur 1 hari berasal dari daerah

Purworejo, yaitu pada ukuran agregat kasar 20 mm sebesar 7,074, pada

ukuran agregat kasar 30 mm sebesar 7,922, dan pada ukuran agregat kasar 40

mm sebesar 9,337.

2) Kuat tekan rata-rata tertinggi beton berumur 28 hari berasal dari daerah

Purworejo, yaitu pada ukuran agregat kasar 20 mm sebesar 27,365, pada

ukuran agregat kasar 30 mm sebesar 34,253, dan pada ukuran agregat kasar

40 mm sebesar 38,217.

3) Kuat tarik belah rata-rata tertinggi beton berumur 1 hari berasal dari daerah

Purworejo, yaitu pada ukuran agregat kasar 20 mm sebesar 1,8400, pada

ukuran agregat kasar 30 mm sebesar 1,6041, dan pada ukuran agregat kasar

40 mm sebesar 1,3918.

Ukuran agregat (mm)

f'c

rata

-

rata

(M

Pa)

12

4) Kuat tarik belah rata-rata tertinggi beton berumur 28 hari berasal dari daerah

Purworejo, yaitu pada ukuran agregat kasar 20 mm sebesar 1,628, pada

ukuran agregat kasar 30 mm sebesar 1,451, dan pada ukuran agregat kasar 40

mm sebesar 1,274.

4.2 Saran

Dari hasil penelitian ini ada hal-hal yang perlu disarankan agar mendapatkan hasil

yang optimal, antara lain :

1). Dalam perakitan cetan beton harus rapat , agar pada waktu penungan pasta

beton tidak keluar dari cetakan .

2). Saran pada laboratorium teknik sipil UMS agar alat uji kuat tekan di kalibrasi

sesering mungkin supaya di dapatkan data hasil pengujian yang valit.

DAFTAR PUSTAKA

ACI 232.2R-03. 2003. Use of Fly Ash in Concrete. Dilaporkan oleh ACI

Committee 232. American Concrete Institute,Farmington Hills, Michigan.

ACI 363 R-92. 1993. State-of-the-Art Report of High Strength Concrete. ACI

Manual of Concrete Practice, Part 1, Materials and General properties of

concrete.

ASTM C618-03. 2003. Standard Specification for‘ Calcinated Natural Pozzolan

for Use as a Mineral Admixture in Portland Cement Concrete. ASTM

International, US.

Asroni, Ali, 2013. Struktur Beton Lanjut, Penerbit Graha Ilmu,Yogyakarta

Departemen Pekerjaan Umum, 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan di

Indonesia, Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.

H.C. Henry Wong & K.H. Albert Kwan. Packing Density A Key Concept for Mix

Design of High Performance Concrete. The University of Hong Kong,

Hong Kong.

Hoang K Y, Hadl Philip & Tue Nguyen Viet . 2016. A New Mix Design Method

for UHPC based on Stepwise Optimization of Particle Packing

Density. Graz University of Technology, Austria.

Raj Narasimha, G Suresh Patil, & Bhattacharjee B. 2014. Concrete Mix Design

13

By Packing Density Method. Indian Institute of Technology, Delhi.

Tjokrodimuljo, K., 1995. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik

Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik

Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

SNI 03-1974-1990. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Penerbit Badan

Standarisasi Nasional.