pengaruh limbah plastik sebagai subtitusi agregat …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/cover.pdf · 4.2.1...

16
PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT DALAM PEMBUATAN BETON SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Program Studi Teknik Sipil Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara Oleh: FATIMATUZ ZAHROH 141230000041 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS SAINS & TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NAHDLATUL ULAMA JEPARA 2018

Upload: others

Post on 27-Oct-2020

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI

AGREGAT DALAM PEMBUATAN BETON

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh

Gelar Sarjana (S1) Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara

Oleh:

FATIMATUZ ZAHROH

141230000041

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS SAINS & TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NAHDLATUL ULAMA JEPARA

2018

Page 2: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

iii

Page 3: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir
Page 4: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir
Page 5: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

ABSTRAK

PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT

DALAM PEMBUATAN BETON

Semen yang digunakan sebagai bahan pengikat pada beton memiliki

kelemahan yaitu tidak ramah lingkungan karena adanya gas karbon dioksida yang

dihasilkan mengakibatkan penambahan pemanasan global. Inovasi terbaru

menyebutkan bahwa beton geopolimer merupakan beton ramah lingkungan

dengan fly ashyang dapat dijadikan sebagai bahan binder pengganti semen. Beton

geopolimer sebagai beton yang ramah lingkungan memiliki kelemahan bila

dibandingkan dengan beton konvensional seperti beton geopolimer mempunyai

sifat yang lebih getas dibandingkan dengan beton yang bahan pengikat semen.

Metode penambahan limbah plastik merupakan cara dalam pencampuran agregat

kasar berupa batu dicampurkan dengan agregat limbah plastik. Pencampuran

agregat plastik yang dilakukan penelitian ini pada beton konvensional dan beton

geopolimer.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimental.

Dengan benda uji menggunakan kubur berukuran 5cm x 5cm x 5cm. Jumlah

sampel uji yaitu 300 sampel mortar kubus dengan pembuatan 5 variasi

penambahan limbah plastik. Komposisi bahan material beton yang digunakan

pada beton konvensional yaitu agregat ; (semen+air) = 50% : 50% , agregat kasar

: agregat halus = 50% : 50% , semen : air = 60% : 40%. Serta perbandingan bahan

material beton geopolimer yaitu agregat : binder = 50% : 50%, agregat halus :

agregat kasar = 50% : 50%, fly ash : aktivator = 60% : 40%. Tambahan limbah

plastik menurut desain mix,di awali dengan penambahan limbah plastik : batu

sebesar 0% : 100%, 5% : 95%, 10% : 90% , 15% : 85%, 20% : 80%. Setiap mix

dengan beberapa variasi yaitu konvensioanl, geopolimer 8M, geopolimer 12M dan

geopolimer 16M. Berdasarkan pengujian kuat tekan beton didapatkan nilai kuat tekan

tertinggi berada pada beton geopolimer 12M dengan penambahan agregat kasar

berupa limbah plastik sebanyak 15% dan pada umur 28 hari dengan dengan hasil

kuat tekan sebesar 28,24 MPa. Dan nilai kuat tekan tertinggi pada beton

konvensional yaitu dengan penambahan agregat kasar berupa limbah plastik

berjenis kantong sebanyak 15% dengan hasil kuat tekan. sebesar 23,68 MPa.

Kata Kunci: eksperimental, beton geopolimer, beton konvensional, limbah

plastik,fly ash.

Page 6: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

HALAMAN MOTTO

“Khoirunnas Anfa’uhum Linnaas”

Sebaik-baik manusia adalah manusia yang berguna bagi manusia lain

---Al-Hadits---

“Ketika aku bermimpi sendiri, itu hanyalah sebuah mimpi.

Ketika kita bermimpi bersama, itu adalah awal sebuah kenyataan.

Ketika kita bekerja bersama, mengikuti mimpi kita,

itu adalah penciptaan syurga didunia”

---Adaptasi pribahasa Brasil---

Aku takut semua orang, termasuk diriku sendiri, bisa hancur.

Aku takut akan Nero dan bintang hitam yang mengikutiku. Dihantui

oleh firasat hitam walau aku tak menginginkannya.

vii

Page 7: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

HALAMAN PERSEMBAHAN

Skripsi ini dipersembahkan dengan segala hormat kepada :

1. Syukur alhamdulillah kepada Allah SWT yang diberikan kesehatan guna

dapat menyelesaikan skripsi ini.

2. Keluarga besar Bapak Achmad Mofid yang tanpa henti dengan rasa

sayang dan penuh kesabaran memberikanku motivasi serta do’a untuk

keseberhasilanku.

3. Ibu Mahmudah, Ibu terbaik yang kumiliki, yang penuh perhatian walau

kadang banyak ngomelnya ke aku. Berikan motivasi atau hanya sekedar

mengeluh ketika badannya merasakan capek ketika sering kutinggal ke

kampus.

4. Kakak-kakakku; Khoirul Anam, Asvi Rikhlati, Masyuri, Baqiatussholihah.

Selalu memberiku semangat dan motivasi, Dan selalu siap ketika saya

meminta bantuan.

5. Muhammad Ade Danvi Bagus Alif yang selalu menemani dari awal

penelitian sampai akhir skripsi, dan juga penyemangatku .

6. Sahabat ; Imania Eka Andam Maliek dan Laili saadatur Rofiqoh Yang

selalu membantuku ketika aku kesulitan, selalu memberi semangat

untukku.

7. Kawan-kawanku ; Ubaidur Rohman, Bassam Abdul basith, Zuly Rubiatin.

8. Pak Abd. Halim, ketua Panwaslu Jepara, Dosen STAIN Kudus.

9. Pak Qomaruddin, ungkapan terimakasih saja tidaklah cukup untuk

mengapresiasi banyak hal yang telah diberikan kepadaku, beliau tidak

hanya sebagai Dosen namun lebih dari itu adalah, Bapak terbaik yang

penulis miliki selama ini.

10. Pak Khotibul Umam selaku Dosen pembimbingku, serta tidak lupa

almamaterku UNISNU Jepara.

Page 8: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Puji syukur penulis memanjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat

serta karunia yang telah diberikanNya kepada penulis yang telah menyelesaikan

penulisan skripsi dengan judul “ PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI

SUBTITUSI AGREGAT DALAM PEMBUATAN BETON ” sebagai salah

satu penelitian untuk menyelesaikan Program Sarjana (S1) pada Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara.

Penulis tidak dapat menyelesaikan tanpa bimbingan, dukungan, petunjuk

dari beberapa pihak. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi tidak akan

terselesaikan dengan sebagaimana yang diharapkan. Maka penulis menyampaikan

pada kesempatan ini mengucapkan rasa terima kasih yang sebanyak-banyaknya

kepada :

Pada kesempatan ini, penulis dengan rasa bangga dan bahagia

menghaturkan ucapan terimakasih yang sebesarnya kepada :

1. Rektor Universitas Islam Nahdlatul Ulama Dr. H. Sa’dullah Assa’idi,

M.Ag yang telah menyampaikan ilmu pengetahuan sebagai pedoman

tambahan dan menjadikan penulis bersemangat dalam menempuh studi.

2. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Nahdlatul Ulama

Jepara Ir. Gun Sudiryanto M.M yang telah memberikan fasilitas dan

kemudahan sehingga dapat menyelesaikan perkuliahan dan skripsi dengan

baik.

3. Khotibul Umam, ST.,MT. Sebagai Ketua Program Studi Teknik Sipil dan

sebagai Dosen..,Pembimbing II di Universitas Islam Nahdlatul Ulama

Jepara.

4. Mochammad Qomaruddin, ST.,MT. sebagai Dosen..,Pembimbing I di

Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara yang telah memberikan arahan

dan kemudahan sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

5. Kepada keluarga besar saya yang bersedia suka rela membantu dan

mendoakan dalam penyusunan skripsi ini.

ix

Page 9: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

Tentunya dari banyak pihak lainnya yang sudah membantu penulis serta

memberikan semangat dan dukungan dalam menyusun skripsi ini. penulis hanya

dapat mengucapkan ungkapan terima kasih sebanyak – banyaknya.

Penulis merasakan bahwa penyusunan skripsi ini sangatlah jauh dari kata

sempurna. Oleh karena itu, penulis banyak sekali harapan untuk saran dan kritik

dari pembaca skripsi ini. Penulis mengharapkan skripsi ini mampu memberikan

manfaat kepada semua pihak.

Jepara, September 2018

Penulis

Fatimatuz Zahroh

Page 10: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

DAFTAR ISI

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

LEMBAR PERSETUJUAN......................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................................... iii

SURAT KEABSAHAN .................................................................................................. iv

ABSTRAK .......................................................................................................................... v

MOTTO ............................................................................................................................... vi

LEMBAR PERSEMBAHAN ..................................................................................... vii

KATA PENGANTAR .................................................................................................. viii

DAFTAR ISI ...................................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................................ xi

DAFTAR NOTASI ......................................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Perumusan Masalah ........................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 2

1.4 Manfaat .................................................................................................................. 2

1.5 Ruang Lingkup .................................................................................................... 2

1.6 Sistematika Penulisan ....................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Beton Geopolimer ................................................................................................. 6

2.1.1 Inawati ............................................................................................................. 6

2.1.2 Mulyana & Yolanda .................................................................................... 7

2.2 Beton Konvensional .......................................................................................... 7

2.2.1 Gunawan ......................................................................................................... 8

Page 11: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

2.2.2 Haikal ....................................................................................

2.3 Aktivator .......................................................................................

2.3.1 Sodium Silikat .......................................................................

2.3.2 Sodium Hidroksida ...............................................................

2.4 Agregat .....................................................................................

2.5 Air .................................................................................................

2.6 Syarat-syarat Material Perbaikan Beton .......................................

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Deskripsi Penelitian ...................................................................

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................

3.3 Peralatan ....................................................................................

3.4 Bahan Material Penelitian .........................................................

3.4.1 Batu Pecah (Agregat Kasar) .................................................

3.4.2 Pasir ......................................................................................

3.4.3 Fly Ash ..................................................................................

3.4.4 Cairan Alkali Aktivator.........................................................

3.4.5 Semen ....................................................................................

3.4.6 Limbah Plastik ......................................................................

3.4.7 Air .........................................................................................

3.5 Pengujian Bahan Material .........................................................

3.5.1 Batu Pecah (Agregat Kasar) .................................................

3.5.2 Pasir ......................................................................................

3.5.3 Semen ....................................................................................

3.5.4 Fly Ash ..................................................................................

3.6 Trial Mix Design .........................................................................

3.7 Mix Design Concrete ..................................................................

3.7.1 Beton Konvensional ..............................................................

3.7.2 Beton Geopolymer ................................................................

v

9

9

10

10

11

12

12

14

14

14

14

14

15

15

15

15

15

15

16

16

17

18

20

20

20

20

21

Page 12: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

3.7.3 Jumlah Sampel Uji ................................................................

3.7.4 Jumlah Bahan Material Banda Uji ........................................

3.8 Model Sampel .............................................................................

3.9 Pembuatan Benda Uji Beton .......................................................

3.10 Curring Beton .............................................................................

3.11 Pengujian Kuat Tekan ................................................................

3.12 Analisis data Penelitian ..............................................................

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Deskripsi Penelitian ...................................................................

4.2 Hasil Uji Karakteristik Bahan Material ........................................

4.2.1 Agregat Halus (pasir) ............................................................

4.2.2 Fly Ash (Binder) ....................................................................

4.2.3 Semen ....................................................................................

4.3 Pembuatan Sempel benda Uji .......................................................

4.3.1 Analisa Mix Design Concrete ...............................................

4.3.2 Pembuatan Sampel beton Konvensional ...............................

4.3.3 Pembuatan Sampel Beton Geopolimer .................................

4.3.4 Proses Curring Beton ............................................................

4.4 Pengujian Kuat Tekan Beton ........................................................

4.5 Kuat Tekan Terhadap Pola Letak Penyusunan .............................

4.6 Pola Retak .....................................................................................

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ...................................................................................

5.2 Saran .............................................................................................

22

22

23

23

24

24

25

29

30

30

34

51

53

53

53

54

55

55

62

62

64

64

Page 13: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Mix Desain Beton Konvensional .................................................. 19

Gambar 3.2 Mix Desain Beton Geopolimer ..................................................... 19

Gambar 3.3 Model Cetakan Sampel Uji Beton ................................................ 21

Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 23

Gambar 4.1 Grafik Analisa Saringan .................................................................. 31

Gambar 4.2 Susunan Saringan Sesuai Dengan Ketentuan ........................... 32

Gambar 4.3 Pasir Ex. Muntilan Kering Setelah Di Oven ............................. 32

Gambar 4.4 Hasil Kadar Lumpur.. ...................................................................... 33

Gambar 4.5 Kadar Organis. ................................................................................... 34

Gambar 4.6 Tintometer. .......................................................................................... 34

Gambar 4.7 Grafik Setting Time Geopolimer.. ................................................ 39

Gambar 4.8 Setting Time 8M ................................................................................ 40

Gambar 4.9 Grafik Setting Time Geopolimer 12M.. ...................................... 44

Gambar 4.10 Setting Time Geopolimer 12M. ..................................................... 44

Gambar 4.11 Grafik Setting Time Geopolimer 16M ........................................ 51

Gambar 4.12 Setting Time Geopolimer 16M.. .................................................... 51

Gambar 4.13 Grafik Setting Time Konvensional. .............................................. 53

Gambar 4.14 Proses Pencampuran Agregat halus. ............................................ 53

Gambar 4.15 Proses Penuangan pada cetakan.................................................... 54

Gambar 4.16 Proses Persiapan Cetakan.. ............................................................. 55

Gambar 4.17 Proses Pencampuran agregat halus. ............................................. 55

Gambar 4.19 Proses Curring Beton. ..................................................................... 56

Gambar 4.20 Pengujian kuat tekan pada beton. ................................................. 56

Gambar 4.21 Grafik Pengujian kuat tekan beton pada umur 7 hari. ............ 57

Gambar 4.22 Grafik Pengujian kuat tekan beton pada umur 14 hari. .......... 58

Gambar 4.23 Grafik Kuat Tekan Terhadap Umur 28 hari. ............................. 58

Gambar 4.24 Grafik Kuat Tekan Terhadap Konvensional. ............................ 59

Gambar 4.25 Grafik Kuat Tekan Terhadap 8M. ................................................ 60

Page 14: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

Gambar 4.26 Grafik Kuat Tekan Terhadap 12 M. ............................................ 61

Gambar 4.27 Grafik Kuat Tekan Terhadap 16. .................................................. 62

Gambar 4.24 Gambar Pola Retak ........................................................................... 61

Page 15: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Daftar gradasi dan berat uji .................................................................. 14

Tabel 3.2 Jumlah pembuatan Benda Uji ............................................................. 20

Tabel 3.3 Jumlah Bahan Material benda Uji ..................................................... 20

Tabel 3.4 Time Scadule Pelaksanaan Penelitian .............................................. 26

Tabel 4.1 Analisa Saringan Agregat Halus ........................................................ 31

Tabel 4.2 Jenis Pasir Pada PBI 1971 .................................................................... 32

Tabel 4.3 Analisa Kadar Lumpur .......................................................................... 33

Tabel 4.4 Hasil Uji XRF Fly Ash .......................................................................... 34

Tabel 4.5 Hasil Uji Analisa Saringan Fly Ash ................................................... 35

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Setting Time Geopolimer 8M............................... 36

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Setting Time Geopolimer 12M ............................ 40

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Setting Time Geopolimer 16M ............................ 45

Tabel 4.9 Hasil Pengujian Setting Time Konvensional ................................... 52

Tabel 4.10 Data Hasil Kuat Tekan Umur 7 Hari ................................................ 56

Tabel 4.11 Data Hasil Kuat Tekan Umur 14 Hari .............................................. 57

Tabel 4.12 Data Hasil Kuat Tekan Umur 28 Hari .............................................. 58

Tabel 4.13 Data Hasil Kuat Tekan Konvensional .............................................. 59

Tabel 4.14 Data Hasil Kuat Tekan 8 M ................................................................. 60

Tabel 4.15 Data Hasil Kuat Tekan 12 M............................................................... 61

Tabel 4.16 Data Hasil Kuat Tekan 16 M............................................................... 62

Page 16: PENGARUH LIMBAH PLASTIK SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT …eprints.unisnu.ac.id/1585/1/COVER.pdf · 4.2.1 Agregat Halus (pasir) ..... 4.2.2 Fly Ash (Binder) ... Gambar 3.4 Diagram Alir

DAFTAR NOTASI

FM Modulus kehalusan butir

X Waktu ikat awal

X1 Waktu penurunan sebelum 25 mm

X2 Waktu penurunan sesudah 25 mm

Y Penurunan waktu ikat 25 mm

Y1 Penurunan sebelum 25 mm

Y2 Penurunan setelah 25 mm