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