pengaruh penambahan abu terbang terhadap kuat
TRANSCRIPT
-
SKRIPSI Diajukan dalam rangka penyelesaian Studi Strata 1
Untuk mencapai gelar Sarjana Teknik
PENGARUH PENAMBAHAN ABU TERBANG TERHADAP KUAT
TEKAN DAN SERAPAN AIR PADA BATA BETON BERLUBANG
OLEH :
NAMA : JOKO PRAKOSO
NIM : 5150402557
PRODI : TEKNIK SIPIL, S1
JURUSAN : TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2006
-
ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING
Skripsi dengan judul PENGARUH PENAMBAHAN ABU
TERBANG TERHADAP KUAT TEKAN DAN SERAPAN AIR PADA
BATA BETON BERLUBANG telah disetujui dan disahkan oleh dosen
pembimbing Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri
Semarang.
Hari :
Tanggal :
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing
II
Ir. Dr. Iman Satyarno. ME Drs. Hery Suroso ST. MT NIP. NIP. 131763887
-
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Telah dipertahankan di hadapan sidang panitia ujian Skripsi Fakultas
Taknik Jurusan Teknik Sipil pada :
Hari :
Tanggal :
Panitia Ujian
Ketua Sekretaris
Drs. Henry Apriyatno ST. MT Drs. Henry Apriyatno ST. MT NIP. 131658240 NIP. 131658240 Dosen Pembimbing I Angota Penguji
Ir. Dr. Iman Satyarno, ME 1. Ir. Dr. Iman Satyarno, ME NIP. NIP. Dosen Pembimbing II
Drs. Hery Suroso ST. MT 2. Drs. Hery Suroso ST. MT. NIP. 131763887d dkhan NIP. 131763887d
Mengetahui, Dekan Fakultas Teknik
Drs. Tugino, MT
Prof. Dr, Soesanto
NIP. 130875753
-
iv
PERNYATAAN
Saya menyatakan bahwa yang tertulis di dalam skripsi ini benar-benar
karya saya sendiri, bukan jiplakan dari karya orang lain, baik sebagian atau
seluruhnya. Pendapat atau temuan orang lain yang terdapat dalam skripsi ini
dikutip atau dirujuk berdasarkan kode etik ilmiah.
Semarang, Maret 2006
JOKO PRAKOSO NIM 5150402557
-
v
KATA PENGANTAR
Penyusun mengucapkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang
telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat
menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat
dalam penyelesaian studi Strata 1 guna mencapai gelar Sarjana Teknik.
Keberhasilan penyusunan skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai
pihak yang telah membantu memberikan dorongan serta arahan demi terselesainya
skripsi ini. Dalam kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih
kepada :
1. Prof. Dr. Soesanto, M.Pd , Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang
2. Drs. Lashari, MT, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNNES
3. Drs. Henry Apriyatno, MT, Ketua Prodi Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNNES
4. Drs. Hery Suroso ST. MT, Dosen pembimbing dari Universitas Negeri
Semarang yang telah memberikan arahan dan bimbingan hingga selesainya
penyusunan skripsi ini.
5. Ir. Dr. Iman Satyarno, ME, Dosen pembimbing dari Universitas Gajah Mada
yang telah memberikan arahan dan bimbingan hingga selesainya penyusunan
skripsi ini
6. Bapak dan Ibu serta keluarga tercinta yang telah memberikan materi,
semangat dan doa selama penyusun mengerjakan skripsi
-
vi
7. Seluruh pihak yang telah membantu hingga selesainya laporan ini, yang tidak
dapat penyusun sebutkan satu persatu.
Skripsi ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang
bersifat membangun dari semua pihak sangat kami harapkan. Harapan penyusun,
semoga skirpsi ini dapat bermanfaat bagi penyusun khususnya dan bagi
perkembangan ilmu pengetahuan.
Semarang, Maret 2006
Penyusun
-
vii
ABSTRAK
Komponen suatu bangunan terdiri dari pondasi, dinding, lantai, atap, dan
lain lain. Salah satu alternatif kemudahan dan efisiensi waktu dalam pemasangan dinding adalah dinding dengan bahan bata beton berlubang. Bata beton berlubang adalah suatu bahan bangunan yang dibuat dari campuran bahan perekat hidrolis atau sejenisnya dan agregat, ditambah air secukupnya dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya dan mempunyai luas penampang lubang lebih dari 25% luas penampang batanya dan volume lubang lebih besar dari 25% volume batanya. (SK SNI S 04 1989 F). Di Indonesia banyak sekali bahan-bahan lokal yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan untuk campuran bahan susun bata beton berlubang terutama bahan ikatnya. Salah satu bahan ikat alternatif yang dapat digunakan untuk mengurangi pamakaian semen portland adalah abu terbang.
Variasi komposisi campuran didasarkan pada prinsip beton Abu Terbang Volume Tinggi / High Volume Fly Ash (HVFA). Abu terbang yang ditambahkan (dalam satuan berat) pada bata beton berlubang adalah 0; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,8 terhadap komposisi 1 Pc : 8 Psr. Parameter yang diteliti dalam Skripsi ini meliputi karakteristik bahan susun bata beton berlubang, yakni pengujian gradasi pasir, berat janis pasir, kandungan lumpur pasir, kekekalan butir pasir, dan gradasi abu terbang; kuat tekan dari mortar penyususn bata beton berlubang; kuat tekan dan nilai serapan air bata beton berlubang dengan bahan ikat tambahan abu terbang pada variasi komposisi yang telah direncanakan. Pengujian bata beton berlubang dilaksanakan sebanyak tiga kali, yakni pada umur 30 hari, 60 hari, dan 90 hari.
Dari hasil penelitian karakteristik bahan susun bata beton berlubang menunjukkan bahwa gradasi pasir Muntilan yang dipakai masuk pada zone 2, yakni Pasir agak kasar, berat jenis rata rata pasir Muntilan sebesar 2,566, kandungan lumpur rata rata pasir Muntilan sebesar 3,13 % < 5%,,kekekalan butir menggunakan Na2SO4 sebesar 6,2 % < 12% dan kekekalan butir menggunakan MgSO4 sebesar 7,19 % < 10%. Dari hasil penelitian mortar penyusun bata beton berlubang menunjukkan kuat tekan optimum pada variasi komposisi 1,8 Fa : 1 Pc : 8 Psr yakni sebesar 116 kg/cm2. Dan untuk uji kuat tekan bata beton berlubang menunjukkan bahwa kuat tekan optimum terjadi pada komposisi 1,6 Fa : 1 Pc : 8 Psr , yakni 42,5 kg/cm2 (mutu A2) pada umur 30 hari; dan 45,4 kg/cm2 (mutu B1) pada umur 60 hari. Sedangkan bata beton berlubang pada umur 90 hari kuat tekan optimum terjadi pada komposisi 1,8 Fa : 1 Pc : 8 Psr , yakni 52,4 kg/cm2 (mutu B1). Untuk nilai serapan air bata beton berlubang menunjukkan bahwa semakin banyak pasta, maka nilai serapan air menurun. Serapan air terbesar terjadi pada variasi komposisi 0 Fa : 1 Pc : 8 Psr yakni 13,57 %, dan nilai serapan air terkecil terjadi pada variasi komposisi 1,8 Fa : 1 Pc : 8 Psr yakni 6,67 %.
Kata Kunci : Bata beton berlubang, Abu terbang, Pozzolan, Mortar, Kapur bebas, Calsium Silikat Hidrat.
-
viii
DAFTAR ISI
Halam
an
HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i
PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iii
HALAMAN PERNYATAAN ....................................................................... iv
KATA PENGANTAR ................................................................................... v
ABSTRAK ..................................................................................................... vii
DAFTAR ISI .................................................................................................. viii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................ xii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG PENELITIAN ...................................................... 1
B. PERUMUSAN MASALAH ...................................................................... 5
C. TUJUAN PENELITIAN ........................................................................... 5
D. MANFAAT PENELITIAN........................................................................ 6
E. BATASAN MASALAH ............................................................................ 6
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 8
-
ix
1. Pengertian Bata Beton Berlubang ......................................................... 8
2. Persyaratan Mutu Bata Beton Berlubang .............................................. 10
3. Keunggulan Bata beton berlubang ....................................................... 11
4. Bahan Baku Pembuatan Bata Beton Berlubang .................................... 13
a. Semen ............................................................................................... 14
b. Pasir................................................................................................... 19
c. Air .................................................................................................... 20
d. Abu Terbang ..................................................................................... 21
e. Semen + Abu Terbang ...................................................................... 24
5. Mortar Penyusun Bata Beton Berlubang ............................................... 27
6. Penelitian Bata beton berlubang dan Pemanfaatan Abu Terbang ......... 29
B. Pemikiran Dasar ......................................................................................... 32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Bahan ......................................................................................................... 35
B. Alat............................................................................................................. 35
C. Variabel Penelitian .................................................................................... 37
D. Tahapan Penelitian ..................................................................................... 37
1. Pengadaan Bahan .................................................................................. 37
2. Pemeriksaan Bahan................................................................................ 38
a. Pasir................................................................................................... 38
1) Pemeriksaan Berat Jenis ............................................................... 38
2) Pemeriksaan Gradasi .................................................................... 39
3) Pemeriksaan Kandungan Lumpur ................................................ 40
-
x
4) Pemeriksaan Kekekalan Butir ...................................................... 40
b. Semen................................................................................................ 41
c. Air .................................................................................................... 41
d. Abu Terbang ..................................................................................... 42
3. Proses Pembuatan Benda Uji Kubus Mortar ......................................... 42
a. Pembuatan Pasta Mortar ................................................................... 42
b. Uji Sebar Pasta Mortar ...................................................................... 43
c. Pembuatan Benda Uji Kubus mortar ................................................ 43
4. Proses Pembuatan Bata Beton Berlubang ............................................. 44
a. Persiapan Bahan Susun Bata Beton Berlubang................................. 44
b. Pengadukan Campuran Bata Beton Berlubang................................. 45
c. Pembuatan Benda Uji Bata Beton Berlubang ................................... 45
5. Perawatan............................................................................................... 46
6. Pengujian Kuat Tekan Kubus Mortar .................................................... 46
7. Pengujian Serapan Air Bata Beton Berlubang ...................................... 46
8. Pengujian Kuat Tekan Bata Beton Berlubang....................................... 47
E. Analisis Data .............................................................................................. 48
1. Perhitungan Hasil Penelitian ................................................................. 48
a. Berat Jenis Pasir ................................................................................ 48
b. Kandungan Lumpur Pasir ................................................................. 48
c. Kuat Tekan Kubus Mortar ................................................................ 48
d. Kuat Tekan Bata Beton Berlubang ................................................... 49
e. Serapan Air ....................................................................................... 49
-
xi
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pemeriksaan Bahan Susun Bata beton berlubang............................. 50
1. Semen ................................................................................................... 50
2. Abu Terbang .......................................................................................... 50
3. Air.......................................................................................................... 50
4. Pasir ....................................................................................................... 51
B. Hasil Uji Sebar ........................................................................................... 53
C. Kuat Tekan Mortar..................................................................................... 54
D. Kuat Tekan Bata Beton Berlubang ............................................................ 55
E. Serapan Air Bata Beton Berlubang ........................................................... 58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ................................................................................................ 62
B. Saran ...................................................................................................... 63
DAFTAR PUSTAKA
-
xii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
Janganlah kita Kecewakan Orang Tua kita, Karena Mereka adalah Jembatan
Kita Menuju Surga (Penulis)
Keberhasilan dalam hidup adalah kemampuan diri untuk bersikap Disiplin,
Bertanggung Jawab, dan Jujur (Penulis)"
Belajarlah dari kegagalan karena kegagalan merupakan suatu keberhasilan
yang tertunda
Usaha dan kerjasama yang baik, pasti akan membuahkan hasil yang baik pula
PERSEMBAHAN
Orang Tuaku yang sangat mencintaiku
Saudara saudaraku yang tercinta
Rekan rekan seperjuanganku
Para Pembaca yang Budiman
-
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Hubungan Antara Umur dengan Kuat Tekan Pada
Komponen-Komponen Yang Terkandung Dalam Semen
Portland......................................................................................... 15
Gambar 2.2 Proses Reaksi Semen dengan Abu Terbang................................. 25
Gambar 2.3 Hubungan Kuat Tekan Dengan Umur Beton Pada Semen
dan Semen + Fly Ash.................................................................... 26
Gambar 2.4 Laju Kenaikkan Kekuatan Beton dengan Semen Biasa
(Kontrol) dan Beton dengan Pozzolan Abu Terbang ................... 26
Gambar 2.5 Hubungan Antara Kuat Tekan dengan Umur Kubus Beton
Normal Dan Beton Abu Terbang Yang Direndam Dalam
Air Tawar di Laboratorium........................................................... 31
Gambar 2.6 Reaksi Kimia Semen + Fly Ash ................................................... 34
Gambar 3.1 Pengujian Kuat Tekan Mortar ...................................................... 46
Gambar 3.2 Pengujian Kuat Tekan Bata Beton Berlubang.............................. 47
Gambar 4.1 Grafik Uji Gradasi Pasir Muntilan ............................................... 52
Gambar 4.2 Hubungan Kuat Tekan dengan Variasi Komposisi
Campuran Kubus Mortar Umur 90 Hari....................................... 54
Gambar 4.3 Hubungan Kuat Tekan dengan Variasi Komposisi
Campuran Bata Beton Berlubang Umur 30 Hari, 60 Hari,
dan 90 Hari ................................................................................... 56
Gambar 4.4 Hubungan Serapan Air dengan Berat Pasta Semen .................... 59
Gambar 4.5 Hubungan Serapan Air dengan Berat Pasta ............................... 60
-
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Persyaratan Fisik Bata beton berlubang ..................................... 10
Tabel 2.2 Persyaratan Ukuran Standard dan Toleransi Bata Beton
Berlubang .................................................................................... 11
Tabel 2.3 Hubungan Antara Komposisi Campuran Dengan Kuat
Tekan.............................................................................................. 14
Tabel 2.4 Persyaratan Kimia Semen Portland Standard .............................. 17
Tabel 2.5 Persyaratan Fisis Semen Portland Standard................................. 18
Tabel 2.6 Syarat Batas Gradasi Pasir ........................................................... 20
Tabel 2.7 Susunan Kimia Dan Sifat Fisik Abu Terbang.............................. 25
Tabel 2.8 Komposisi Kimia Abu Terbang PLTU Paiton.............................. 26
Tabel 2.9 Hasil Pengujian Kuat Bata beton berlubang................................. 29
Tabel 2.10 Hasil Uji Kuat Tekan Beton Abu Terbang.................................... 31
Tabel 3.1 Variabel Penelitian........................................................................ 37
Tabel 4.1 Syarat Batas Gradasi Pasir ........................................................... 52
-
xv
DAFTAR LAMPIRAN
1. Hasil uji sebar mortar
2. Kebutuhan bahan per benda uji
3. Hasil pengujian berat jenis pasir Muntilan
4. Hasil pengujian gradasi pasir Muntilan
5. Hasil pengujian kandungan lumpur pasir Muntilan
6. Hasil pengujian kekekalan butir pasir dengan Na2SO4
7. Hasil pengujian kekekalan butir pasir dengan MgSO4
8. Hasil pengujian kuat tekan mortar umur 90 hari
9. Hasil pengujian kuat tekan bata beton berlubang umur 30 hari
10. Hasil pengujian kuat tekan bata beton berlubang umur 60 hari
11. Hasil pengujian kuat tekan bata beton berlubang umur 90 hari
12. Hasil pengujian serapan air bata beton berlubang
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Seiring dengan laju pertumbuhan penduduk dan pembangunan dalam segala
bidang yang terjadi di Indonesia berkorelasi positif dengan bertambahnya
kebutuhan perumahan penduduk. Adanya peningkatan kebutuhan akan perumahan
secara otomatis kebutuhan akan bahan bangunan semakin meningkat pula.
Peningkatan akan kebutuhan bahan bangunan ini harus disikapi dengan
pemanfaatan dan penemuan bahan bangunan baru yang mampu memberikan
alternatif kemudahan pengerjaan serta penghematan dalam biaya.
Komponen suatu bangunan terdiri dari pondasi, dinding, lantai, atap, dan
lain lain. Salah satu alternatif kemudahan dan efisiensi waktu dalam
pemasangan dinding adalah dinding dengan bahan bata beton berlubang.
Pengertian bata beton berlubang adalah suatu bahan bangunan yang dibuat dari
campuran bahan perekat hidrolis atau sejenisnya dan agregat, ditambah air
secukupnya dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya dan mempunyai luas
penampang lubang lebih dari 25% luas penampang batanya dan volume lubang
lebih besar dari 25% volume batanya. (SK SNI S 04 1989 F)
Penggunaan bata beton berlubang yang dinilai lebih praktis dan ekonomis
saat ini sudah banyak diproduksi dengan harga yang bervariasi. Praktis karena
bahannya mudah didapat, pemasangan mudah, dan yang paling menguntungkan
-
2
dalam pemasangannya tidak membutuhkan banyak bahan pendukung serta
penggunaan tenaga kerja yang relatif lebih sedikit.
Di Indonesia banyak sekali bahan-bahan lokal yang dapat dimanfaatkan
sebagai bahan bangunan untuk campuran bahan susun bata beton berlubang
terutama bahan ikatnya. Karena produksi semen portland di Indonesia merupakan
salah satu tumpuan komoditi ekspor khususnya untuk Asia Tenggara, maka perlu
diusahakan adanya bahan pengikat alternatif yang diperuntukan pada bangunan
struktural maupun non struktural (Husin,1998). Salah satu bahan ikat alternatif
yang dapat digunakan untuk mengurangi pamakaian semen portland adalah abu
terbang.
Abu terbang adalah bagian dari abu bakar yang berupa bubuk halus dan
ringan yang diambil dari campuran gas tungku pembakaran yang menggunakan
bahan batubara. Abu terbang diambil secara mekanik dengan sistem pengendapan
electrostatik. (Hidayat,1986)
Produksi abu terbang merupakan hasil sampingan Pusat Pembangkit Listrik
Tenaga Uap di Suralaya, Jawa Barat dan Pembangkit Listrik Tenaga Uap di
Paiton, Jawa Timur. Pemanfaatan dan keuntungannya sebagai bahan tambahan
untuk komponen bangunan mulai dikenal oleh masyarakat, maka pemanfaatan
abu terbang sebagai bahan ikat alternatif mulai dikaji lebih dalam melalui
penelitian penelitian bahan bangunan.
Abu terbang mempunyai butiran yang lebih halus daripada semen portland,
dan mempunyai sifat hidrolik seperti pozzolon. Dengan sifat pozzolon, maka
-
3
dapat mengubah kapur bebas [ ]2)(OHCa sebagai mortar udara menjadi mortar hidrolik.
Pada mulanya abu terbang digunakan sebagai penambah semen portland
dengan kadar 5% - 20%, dengan maksud untuk menambah plastisitas adukan
beton (workability) dan menambah kekedapan beton, dimana penambahan abu
terbang ini dilakukan pada waktu penggilingan klinker.
Abu terbang memiliki butiran yang lebih halus daripada butiran semen dan
mempunyai sifat hidrolik, maka seharusnya abu terbang tidak sekedar menambah
kekedapan beton, tetapi juga dapat menambah kekuatannya. Pemikiran ini sangat
beralasan, karena secara mekanik abu terbang ini akan mengisi ruang kosong
(rongga) diantara butiran butiran semen dan secara kimiawi akan memberikan
sifat hidrolik pada kapur bebas yang dihasilkan dari hidrasi, dimana mortar
hidrolik ini akan lebih kuat datipada mortar udara (kapur bebas + air) (Suhud,
1993).
Pemakaian abu terbang sebagai bahan tambah dalam pembuatan beton
sudah dikenal luas di Amerika dan beberapa negara Eropa. Pada pembangunan
berkelanjutan Kantor Taman dan Rimba Texas pada Gedung Pusat Baru
Pertamanan di Taman Negara Bagian Danau Somerville, dekat Somerville, TX
digunakan desain campuran Abu Terbang Volume Tinggi / High Volume Fly Ash
(HVFA). Walaupun relative hanya tuangan kecil, 80 yard kubik, ini adalah desain
campuran HVFA pertama yang digunakan oleh Kantor Pertamanan dan Rimba
Texas dan kontraktornya Quad Tex Construction. Mereka memilih desain
-
4
campuran 75% abu terbang untuk membuat beton yang seramah mungkin pada
lingkungan (www.fly ash.com).
Kekhawatiran akan waktu pemadatan yang terlalu lama, kekuatan akan
berkurang, dan penyelesaiannya akan sangat sulit karena besarnya jumlah abu
terbang ternyata tak terbukti. Waktu pemadatan tidak terlampau bervariasi dari
desain campuran langsung dari kantong, kekuatannya lebih tinggi daripada yang
diperkirakan, dan penyelesaian serta perlakuan tak ada masalah. Kekuatan
perkiraan adalah 5000 psi pada 28 hari. Kekuatan sebenarnya ternyata lebih dari
7000 psi pada 28 hari, jauh melebihi kekuatan yang diperkirakan (www.fly
ash.com).
Pada penelitian ini pemanfaatan abu terbang tidak hanya untuk kepentingan
bahan bangunan, tetapi juga merupakan suatu usaha untuk membantu
menanggulangi masalah lingkungan, sebagai contoh; abu terbang dari limbah
industri Proyek Pembangkit Listrik Tenaga Uap Suralaya, diperkirakan akan
menghasilkan 750.000 ton pertahun apabila ketujuh unit PLTU-nya sudah
beroperasi. Abu terbang yang sebagian besar unsur utamanya adalah silica dapat
mengakibatkan pencemaran lingkungan yang berbahaya bagi kesehatan bila tidak
ditangani secara memadai (Hidayat,1993)
Atas dasar pertimbangan-pertimbangan diatas, maka dilakukan penelitian
mengenai bata beton berlubang dengan bahan ikat semen portland dan abu
terbang. Dengan komposisi yang bervariasi diharapkan akan diperoleh campuran
yang menghasilkan kuat tekan optimum, sehingga didapatkan bata beton
berlubang dengan bahan ikat yang berbeda, tapi memiliki kuat tekan yang sama
-
5
atau hampir sama, dan tentu saja memiliki harga yang lebih murah dibandingkan
bata beton berlubang konvensional.
B. PERUMUSAN MASALAH
Berdasarkan uraian diatas timbul permasalahan yang menarik untuk diteliti
yaitu bagaimana pengaruh penambahan abu terbang menggunakan prinsip beton
High Volume Fly Ash (HVFA), dimana abu terbang tidak hanya digunakan
sebagai bahan subtitusi akan tetapi sebagai bahan pengisi (filler).
Adapun variasi campuran bata beton berlubang dengan penambahan abu
terbang (dalam satuan berat) adalah sebangai berikut :
1. 0 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
2. 1,30 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
3. 1,40 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
4. 1,50 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
5. 1,60 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
6. 1,80 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
C. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah :
-
6
1. Mengetahui karakteristik bahan susun bata beton berlubang meliputi:
pengujian gradasi pasir, berat janis pasir, kandungan lumpur pasir,
kekekalan butir pasir, dan gradasi abu terbang
2. Mengetahui kuat tekan mortar penyususn bata beton berlubang
3. Mengetahui dan nilai serapan air bata beton berlubang dengan bahan ikat
tambahan abu terbang pada variasi komposisi yang telah direncanakan.
D. MANFAAT PENELITIAN
Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi yang
bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan masyarakat diantaranya
adalah :
1. Dapat diketahui pengaruh dari penggunaan bahan ikat tambahan abu
terbang dalam pembutan bata beton berlubang
2. Secara akademis dapat memberikan wawasan pengembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi khususnya dalam pembuatan bata beton
berlubang
3. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri bahan
bangunan atau dunia usaha bata beton berlubang yang memakai bahan
susun semen dan pasir.
E. BATASAN MASALAH
Data yang diharapkan dari penelitian ini yaitu tentang uji kuat tekan dan
serapan air pada bata beton berlubang dengan bahan ikat semen Portland dan abu
-
7
terbang. Macam dan jenis penelitian akan dibatasi pada permasalahan sebagai
berikut:
1. Konsentrasi variasi komposisi campuran bahan susun bata beton berlubang
:
0 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
1,30 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
1,40 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
1,50 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
1,60 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
1,80 Fly Ash : 1 Semen Portland : 8 Pasir
2. Benda uji berupa bata beton berlubang
3. Pengujian kuat tekan bata beton berlubang berumur 30 hari, 60 hari, dan
90 hari
4. Setiap pengujian satu variasi dibuat 3 benda uji
5. Semen portland yang dipakai adalah Semen Nusantara Jenis I
6. Abu terbang yang dipakai adalah abu layang dari PLTU Paiton
7. Pemeriksaan terhadap pasir meliputi pemeriksaan agregat, berat jenis
pasir, kandungan lumpur pasir, kekekalan butir pasir.
-
8
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Pengertian Bata beton
Bata beton adalah suatu bahan bangunan yang dibuat dari campuran semen
portland (PC), agregat halus, air dan atau bahan tambah lainnya. Bata beton dapat
dibagi atas 2 (SK SNI S 04 1989 F) jenis, yaitu :
a. Bata beton berlubang adalah bata yang dibuat dari campuran bahan
perekat hidrolis atau sejenisnya ditambah dengan agregat dan air dengan
atau tanpa bahan pembantu lainnya dan mempunyai luas penampang
lubang lebih dari 25 % luas penampang batanya dan volume lubang lebih
besar dari 25 % volume batanya.
b. Bata beton pejal adalah bata beton yang mempunyai luas penampang pejal
75% atau lebih dari luas penampang seluruhnya, dan mempunyai volume
pejal lebih dari 75% volume seluruhnya.
Menurut SK SNI S 04 1989 F Bata beton berlubang diklasifikasikan
sesuai dengan pemakaian sebagai berikut :
a. Bata beton berlubang mutu B2, adalah bata beton berlubang yang
digunakan untuk konstruksi yang memikul beban dan bisa digunakan pula
untuk konstruksi yang tidak terlindung (di luar atap)
b. Bata beton berlubang mutu B1, adalah bata beton berlubang yang
digunakan untuk konstruksi yang memikul beban , tetapi penggunaannya
-
9
hanya untuk konstruksi yang terlindung dari cuaca luar (Untuk konstruksi
di bawah atap)
c. Bata beton berlubang mutu A2, adalah bata beton berlubang yang
digunakan untuk konstruksi seperti yang tersebut dalam mutu IV, tetapi
permukaan dinding / konstruksi dari bata tersebut boleh tidak diplester.
d. Bata beton berlubang mutu A1, adalah bata beton berlubang yang
digunakan untuk konstruksi yang tidak memikul beban, dinding penyekat
serta konstruksi lainnya yang selalu terlindung dari hujan dan terik
Matahari (di bawah atap).
Menurut SK SNI S 04 1989 F (dalam Budi., 2004) Bahan Bangunan
Bukan Logam dalam persyaratan mutu batu beton adalah sebagai berikut:
a. Sifat tampak , bata beton harus mempunyai bentuk yang sempurna tidak
terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan jari tangan. Rusuk-rusuknya siku satu terhadap lainnya.
b. Bentuk dan ukuran, berbagai bentuk dan ukuran bata beton yang terdapat
dipasaran tergantung dari produsennya. Biasanya setiap produsen
memberikan penjelasan tertulis dalam leaflet mengenai bentuk, ukuran,
dan daya dukung serta konstruksi pemasangan.
Bata beton berlubang telah banyak dipergunakan diberbagai negara, seperti
Amerika, Inggris, Canada, Australia, Selandia Baru, dan negara negara
Skandinavia, dimana bata beton berlubang telanjang dapat mendukung beban dan
mencakup tiga fungsi sekaligus yakni, sebagai struktur pendukung; sebagai
-
10
dinding; dan sebagai penyelesaian tanpa plesteran (Spesifikasi teknik Desain Dan
Pelaksanaan SIB F12 UDC 691.431, 1988:1).
Suatu hasil survey pada tahun 1972 menunjukkan bahwa 50% dari seluruh
tembok di Inggris dan 75% di Amerika Serikat terdiri dari block block beton.
Hal tersebut disebabkan karena bata beton berlubang adalah bahan konstruksi
yang ekonomis dan serba guna (Spesifikasi teknik Desain Dan Pelaksanaan SIB
F12 UDC 691.431, 1988:1).
2. Persyaratan Mutu Bata beton berlubang
Persyaratan bata beton berlubang (bata beton berlubang) menurut PUBI -
1982 seperti tercantum pada Tabel 2.1 dan 2.2 berikut.
Tabel 2.1 Persyaratan fisik Bata beton berlubang
Tingkat Mutu No Syarat Fisis Satuan A1 A2 B1 B2 1 Kuat tekat bruto rata rata MPa 2 3.5 5 7 minimum *) (kg/cm2) 20 35 50 70
2 Kuat tekat bruto masingmasing MPa 1.7 3 4.5 6.5
benda uji minimum *) (kg/cm2) 17 30 45 65
3 Peyerapan air % 35 25 rata rata maks
*)Kuat tekan bruto adalah beban tekan keseluruhan pada waktu benda uji
hancur, dibagi dengan luas bidang tekan nyata dari benda uji termasuk luas lubang serta cekungan tepi.
-
11
Tabel 2.2 Persyaratan Ukuran Standard dan Toleransi Bata Beton Berlubang
Tebal dinding sekatan
Ukuran + Toleransi Lubang Minimum (mm) Jenis
Panjang Lebar Tebal Luar Dalam Kecil 400 +3 200 +3 100 2 20 15
Sedang 400 +3 200 +3 150 2 20 15
Besar 400 +3 200 +3 200 2 25 20
3. Keunggulan Bata Beton Berlubang
Bata beton berlubang merupakan bahan bangunan yang digunakan sebagai
pasangan dinding. Dalam pemakaiannya bata beton berlubang mempunyai
beberapa keuntungan, diantaranya adalah :
a. Plesteran
Dinding bata beton berlubang umumnya tidak diplester. Dengan
perencanaan dan pemasangan yang baik dan mengikuti ketentuan ketentuan
pemasangan bata beton berlubang yang benar, maka akan diperoleh penyelesaian
arsitektonis yang menarik.
b. Adukan
Penghematan adukan sekitar 40% - 50%.
c. Waktu pemasangan
Pemasangan bata beton berlubang umumnya memberikan penghematan
waktu sampai 50% atau lebih dibandingkan dengan bata merah.
-
12
d. Berat sendiri
Bata beton berlubang menyebabkan berat sendiri konstruksi berkurang
hingga 30% - 40% dibandingkan dengan bata merah.
e. Konstruksi mendukung beban.
Bata beton berlubang dapat digunakan baik dalam sistem konstruksi
mendukung beban maupun sebagai dinding pengisi atau partisi.
f. Rongga saluran.
Rongga rongga bata beton berlubang dapat dimanfaatkan untuk
penempatan pipa air dan kabel listrik untuk segala arah menurut rencana dinding.
Saluran saluran dapat dipindahkan dan diperbaiki tanpa merusak dinding.
g. Daya tahan terhadap api.
Sesuai dengan peraturan DKI Jakarta ( dalam Spesifikasi teknik Desain Dan
Pelaksanaan SIB F12 UDC 691.431,1988 : 2).tentang Ketentuan Penulangan
Bahaya Kebakaran setiap bangunan memerlukan daya tahan terhadap api yang
cukup demi keselamatan penghuninya. Untuk hal ini, bangunan harus
menggunakan bahan yang cukup mempunyai daya tahan terhadap api.
Bata beton berlubang sudah terkenal dengan sifatnya sebagai bahan
bangunan tahan api (fire resistant) yang efektif dan ekonomis. Daya tahan bata
beton berlubang terhadap api telah dibuktikan oleh laboratorium riset bangunan di
berbagai Negara menurut fungsi dari agregat yang dipakai dan ketebalan padat
ekivalen bata beton berlubang (Spesifikasi teknik Desain Dan Pelaksanaan SIB
F12 UDC 691.431,1988 : 2).
-
13
h. Penyekatan rambatan suara.
Keperluan akan kamar kamar yang tenang di hotel hotel, apartemen,
rumah sakit, sekolah dan kantor dimana suara suara dari jalan raya atau kamar
tetangga sangat tidak diingini memerlukan pengguna bahan konstruksi yang dapat
menyekat perambatan suara. Dinding bata beton berlubang dapat menyekat
dengan baik.
i. Konstruksi modular.
Untuk konstruksi yang ekonomis, bata beton berlubang harus dipasang
dengan kombinasi blok blok penuh, , dan ukuran ukuran khusus lainya,
untuk mengurangi / meniadakan pemotongan dan penyusunan memperlambat
waktu konstruksi, semua dimensi harus direncanakan secara modular (Spesifikasi
teknik Desain Dan Pelaksanaan SIB F12 UDC 691.431,1988 : 2).
j. Penyarapan air
Absorbsi lengas yang rendah dikarenakan permukaan bata beton berlubang
padat dan adanya bahan tahan air yang dicampurkan pada waktu pembuatanya
(Spesifikasi teknik Desain Dan Pelaksanaan SIB F12 UDC 691.431,1988 : 2).
4. Bahan Baku Pembuatan Bata Beton Berlubang
Kualitas dan mutu bata beton berlubang ditentukan oleh bahan dasar, bahan
tambahan, proses pembuatan, dan alat yang digunakan. Semakin baik mutu bahan
bakunya, komposisi perbandingan campuran yang direncanakan dengan baik,
-
14
proses pencetakan dan pembuatan yang dilakukan dengan baik akan menghasilkan
bata beton berlubang yang berkualitas baik pula.
Hubungan antara komposisi campuran pasir semen dengan kuat tekan bata
beton berlubang pada umur 28 hari menurut Puslitbang DPU Semarang (1985)
ditunjukkan pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Hubungan Antara Komposisi Campuran dengan Kuat Tekan
No Komposisi Campuran Pc : Ps Kuat Tekan rata rata umur 28 hari (kg/cm2)
1 2 3 4
1 : 6 1 : 7 1 : 8 1 : 10
70 57 36 26
(Puslitbang DPU Semarang , 1985)
Dalam perkembangannya bahan susun bata beton berlubang tidak hanya
terdiri dari pasir dan semen, namun berbagai variasi telah banyak dilakukan dalam
penelitian.
Bahan bahan yang digunakan dalam pembuatan bata beton berlubang
adalah sebagai berikut :
a. Semen
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menghaluskan klinker, yang terutama terdiri dari silikat silikat kalsium yang
bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan (SK SNIS 04 1989 - F).
Semen portland merupakan bahan ikat untuk merekatkan butir-butir agregat agar
tejadi suatu masa yang padat.
Persentasi dari oksida oksida yang terkandung didalam semen portland
adalah sebagai berikut :
1) Kapur ( CaO) : 60 66 %
-
15
2) Silika (SiO2) : 16 25 %
3) Alumina (Al203) : 3 8 %
4) Besi : 1 - 5 %
Beberapa jenis dari semen portland dibuat dengan mengadakan variasi baik
dalam perbandingan unsur unsur utamanya maupun dalam derajat kehalusannya.
Senyawa senyawa tersebut diatas saling bereaksi di dalam tungku dan
membentuk senyawa senyawa kompleks dan biasanya masih terdapat kapur sisa
karena tidak cukup bereaksi sampai keseimbangan reaksi tercapai. Pada waktu
pendinginan terjadi proses pengkristalan dan yang tidak terkristal berbentuk
amorf.
Adapun komponen komponen tersebut berbentuk sebagai berikut :
1) Trikalsium Silikat CaOSiO2 (C3S)
2) Dikalsium Silikat CaOSiO2 (C2S)
3) Trikalsiun Aluminat CaOAi203 (C3A)
4) Tetra Kalsium Alumino Ferit CaOA203Fe203 (C4AF)
5) Air
Hubungan antara umur pada struktur kandungan komponen komponen
semen dengan kuat tekan terlihat pada Gambar 2.1
-
16
Gambar 2.1 Hubungan antara umur dengan kuat tekan pada komponen komponen
yang terkandung dalam semen portland (Tjokrodimuljo,1996) Kekuatan semen ditentukan oleh komponen C3S dan C2S. Kedua bahan ini
merupakan 70 % dari seluruh bahan semen.( Husin,1998)
Faktor yang berpengaruh dalam pembuatan mortar adalah faktor air semen
(fas). Semakin banyak jumlah air yang digunakan dalam mortar maka akan
memperkecil prosentase diameter rata-rata uji sebar mortar. Sebaliknya semakin
sedikit air yang digunakan dalam mortar maka besarnya prosentase diameter rata-
rata uji sebar akan semakin besar (karena tidak terjadi ikatan yang sempurna
karena jumlah air yang terlalu sedikit).
Nilai faktor air semen juga berpengaruh terhadap kelecakan dan workability
mortar. Nilai faktor air semen yang cukup maka akan mempermudah pengerjaan
mortar, memiliki kelecakan yang baik dan didapatkan nilai uji sebar yang
memenuhi syarat.
Menurut SK SNIS 04 1989 - F semen portland standar harus memenuhi
persyaratan kimia seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.4 dan fisik seperti yang
ditunjukkan pada Tabel 2.5.
-
17
Tabel 2.4 Persyaratan Kimia Semen portland Standar JENIS SEMEN PORTLAND URAIAN I II III IV V
- Magnesium Oksida, MgO maks. % berat
- Belerang Trioksida, SO3 maks. % berat Bila C3 A 8 % Bila C3 A 8 % - Hilang Pijar maks. % berat - Bagian tidak larut maks. % berat - Alkall sebagai Na2O maks. % berat - Trikalsium Silikat, C3S maks. % berat - Dikalisum Silikat, C2S maks. % berat - Tetrakalsium Aluminat, C3A maks. % berat - Tetrakalsium Aluminoferit ditambah
2 x Trikalsium Aluminat (C4AF + 2C3A)
atau Kadar larut padat (C4AF + C2AF) maks. % berat - Jumlah Trikalsium Silikat dan
Trikalsium Aluminat (C3S + C3A) maks. % berat
5,0
3,0 3,5
3,0
1,5
0,6 - - - - -
5,0
3,0 -
3,0
1,5
0,6 - -
8 -
58
5,0
3,5 4,5
3,0
1,5
0,6 - -
15 - -
5,0
2,3 -
2,5
1,5
0,6
35
40
7 - -
5,0
2,3 -
3,0
1,5
0,6 - -
5
20 -
-
18
Tabel 2.5 Persyaratan Fisis Semen Portland Standar JENIS SEMEN PORTLAND
URAIAN I II III IV V
- Kehalusan Sisa diatas ayakan 0,09 mm Maks. % berat Dengan alat Blaine, luas permukaan tiap Satuan berta smen. Min m2 / kg - Waktu pengikatan dengan alat vicat*) Awal, min. Menit Akhir, maks. Jam - Waktu pengikatan dengan alat Gilimore*) Awal, min. menit Akhir, maks. Jam - Kekekalanm bentuk pemuatan dalam otoklaf maks. % - Kekuatan tekan min kgf /cm2 untuk umur
1 hari 1 + 2 hari 1 + 6 hari 1 + 27 hari
- Pengikatan semen (falseset) penetrasi akhir - Panas hidrasi, maks. Kal /gr
7 hari 28 hari
- Pemuaian karena sulfat**) 14 hari, maks %
10
280
45 8
60 10
0,8 -
125 200
-
50 - - -
10
280
45 8
60 10
0,8 -
100 175
-
50
70 80
-
10
280
45 8
60 10
0,8
125 250
- -
50 - - -
10
280
45 8
60 10
0,8 - -
70 125
50
60 70
-
10
280
45 8
60 10
0,8 -
85 150 210
50 - -
0,045
Keterangan : * ) Bila tidak ditentukan, maka yang berlaku adalah penentuan memakai
pesawat vicat
-
19
**) Bila syarat ini diminta, maka syarat C4AF + C2F tidak perlu dilakukan
Semen portland yang digunakan dalam penelitian ini adalah Semen
Nusantara Jenis I dengan berat 40 kg. Pemeriksaan terhadap semen dilakukan
secara visual dalam keadaan tertutup rapat, setelah dibuka dan diperiksa
butirannya halus dan tidak terjadi gumpalan.
b. Pasir
Pasir merupakan agregat alami yang berasal dari letusan gunung berapi,
sungai, dalam tanah dan pantai oleh karena itu pasir dapat digolongkan dalam tiga
macam yaitu pasir galian, pasir laut dan pasir sungai.
Menurut (SK SNI S 04 1989 - F) disebutkan mengenai persyaratan
agregat halus yang baik adalah sebagai berikut :
1) Agregat halus harus terdiri dari butiran yang tajam dan keras dengan
indeks kekerasan < 2,2.
2) Sifat kekal apabila diuji dengan larutan jenuh garam sulfat sebagai berikut:
a) Jika dipakai natriun sufat bagian hancur maksimal 12%.
b) Jika dipakai magnesium sulfat bagian halus maksimal 10%.
3) Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% dan apabila pasir
mengandung lumpur lebih dari 5% maka pasir harus dicuci.
4) Pasir tidak boleh mengadung bahan-bahan organik terlalu banyak, yang
harus dibuktikan dengan percobaan warna dari AbransHarder dengan
larutan jenuh NaOH 3%.
5) Susunan besar butir pasir mempunyai modulus kehalusan antara 1,5
sampai 3,8 dan terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam.
-
20
6) Untuk beton dengan tingkat keawetan yang tinggi reaksi pasir terhadap
alkali harus negatif.
7) Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk semua mutu
beton kecuali dengan petunjuk dari lembaga pemerintahan bahan
bangunan yang diakui.
8) Agreagat halus yang digunakan untuk plesteran dan spesi terapan harus
memenuhi persyaratan pasir pasangan.
Dilihat dari syarat batas gradasinya, agregat halus (pasir) di bagi menjadi 4
zone seperti yang di tunjukkan pada Tabel 2.6 di bawah ini.
Tabel 2.6 Syarat Batas Gradasi Pasir
Lubang Berat Tembus Komulatif (%) Ayakan Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 (mm) Bawah Atas Bawah Atas Bawah Atas Bawah Atas
10 100 100 100 100 100 100 100 100 4.8 90 100 90 100 90 100 95 100 2.4 60 95 75 100 85 100 95 100 1.2 30 70 55 100 75 100 90 100 0.6 15 34 35 59 60 79 80 100 0.3 5 20 8 30 12 40 15 50
0.15 0 10 0 10 0 10 0 15
Keterangan : Zone 1 = Pasir Kasar Zone 2 = Pasir Agak Kasar Zone 3 = Pasir Halus Zone 4 = Pasir Agak Halus
c. Air
Air merupakan bahan dasar yang sangat penting dalam pembuatan bata
beton berlubang. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta untuk
menjadi bahan pelumas antara butir butir agregat agar dapat mudah dikerjakan
-
21
dan dipadatkan. Tetapi perlu dicatat bahwa tambahan air untuk pelumas ini tidak
boleh terlalu banyak karena kekuatan bata beton berlubang akan rendah.
Air untuk campuran mortar / beton sebaiknya harus memenuhi syarat ( SK-
SNI - S 04 - 1989 F) sebagai berikut :
1) Air harus bersih
2) Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 2 gram /liter.
3) Tidak mengandung lumpur minyak dan benda terapan lain yang bisa
dilihat secara visual.
4) Tidak mengandung garam yang dapat merusak beton (asam organik) lebih
dari 15 gram / liter.
5) Tidak mengadung senyawa sulfat lebih dari 1 gram / liter.
6) Tidak mengandung chlorida (cl) lebih dari 0,5 gram / liter.
Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah air dari laboratorium jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
d. Abu Terbang
Abu terbang adalah bagian dari abu bakar yang berupa bubuk halus dan
ringan yang diambil dari campuran gas tungku pembakaran yang menggunakan
bahan batubara. Abu terbang diambil secara mekanik dengan sistem pengendapan
electrostatik. (Hidayat,1986)
Abu terbang termasuk bahan pozolan buatan (lea. FM 1971 (dalam Hidayat,
1986)). Karena sifatnya yang pozolanic, sehingga abu terbang dapat dimanfaatkan
sebagai bahan pengganti sebagian pemakaian semen, baik untuk adukan maupun
untuk campuran beton. Keuntungan lain dari abu terbang yang mutunya baik ialah
-
22
dapat meningkatkan ketahanan / keawetan beton terhadap ion sulfat dan juga
dapat menurunkan panas hidrasi semen.
Dalam pemanfaatannya abu terbang mempunyai keuntungan dan
kelemahan. Keuntungan pemakaian abu terbang pada beton adalah :
1) Beton akan lebih kedap air karena kapur bebas yang dilepas pada proses
hidrasi semen akan terikat oleh silikat dan aluminat aktif yang terkandung
di dalam abu terbang dan menambah pembentukan silikat gel, yang
berubah menjadi calsium silikat hidrat yang akan menutupi pori pori
yang terbentuk sebagai akibat dibebaskannya Ca(OH)2 pada beton
normal.
2) Mempermudah pengerjaan beton karena beton lebih plastis.
3) Mengurangi jumlah air yang digunakan , sehingga kekuatan beton akan
meningkat.
4) Dapat menurunkan panas hidrasi yang terjadi, sehingga dapat mencegah
terjadinya keratakan.
5) Relatif dapat menghemat biaya karena akan mengurangi pemakaian
semen. (Hidayat, 1993)
Kelemahan pemakaian abu terbang pada beton adalah :
1) Pemakaian abu terbang kurang baik untuk pengerjaan beton yang
memerlukan waktu pengerasan dan kekuatan awal yang tinggi, karena
-
23
proses pengerasan dan penambahan kekuatan betonnya agak lambat yang
disebabkan karena terjadinya reaksi pozzolon.
2) Pengendalian mutu harus sering dilakukan karena mutu abu terbang
sangat tergantung pada proses (suhu pembakaran) serta jenis batu baranya.
(Husin,1998)
Berdasarkan jenis batu bara yang digunakan bahan bakar, abu terbang
dibagi dalam 2 kelas (ASTM C 618 94a (dalam Husin, 1998)), yakni :
1) Kelas F, yakni abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran batu bara
jenis anthrasit atau bituminous.
2) Kelas C, yakni abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran batu bara
jenis lignit atau sub bituminous.
Adapun susunan kimia dan sifat fisik abu terbang menurut ASTM C 618
91 (dalam Husin,1998), ditunjukkkan pada Tabel 2.7 dan komposisi kimia abu
terbang PLTU Paiton ditunjukkan pada Tabel 2.8.
Tabel 2.7 Susunan Kimia dan Sifat Fisik Abu Layang
Uraian Kelas F (%) Kelas C (%) A. Susunan Kimia
1. Silikon dioksida, min 2. Silikon dioksida + Aluminium oksida
+ Besi oksida min 3. Sulfur Trioksida, maks 4. Kadar Air, maks 5. Hilang Pijar, maks 6. Na2O, maks
B. Sifat Fisik 1. Kehalusan sisa diatas ayakan 45 um,
maks 2. Indeks keaktifan pozolon dengan PC I,
pada umur 28 hari, min 3. Air, maks 4. Pengembangan dengan Autoclave,
maks
54,90 70,00 5,0 3,0 6,0 1,5 34,0 75,0 105,0 0,8
39,90 50,00 5,0 3,0 6,0 1,5 34,0 75,0 105,0 0,8
-
24
[ASTM C 618 91 (dalam Husin,1998)]
Tabel 2.8 Komposisi Kimia Abu Terbang PLTU Paiton
No Parameter Satuan Hasil Uji Fly Ash PLTU Paiton 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Berat Jenis Kadar air Hilang Pijar SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO S(SO4)
g/cm3 % Berat % Berat % Berat % Berat % Berat % Berat % Berat % Berat
1,43 0,20 0,43 62,49 6,36 16,71 5,69 0,79 7,93
(Rahmi, 2005)
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa abu terbang dari PLTU Paiton
termasuk abu terbang kelas F, karena kandungan oksida silica yang dihasilkan
lebih dari 54,90% (62,49), serta jumlah gabungan oksida silica; alumunium; dan
besi dari abu terbang yang dihasilkan lebih dari 70% (85,56%).
e. Semen + Abu terbang
Abu terbang apabila digabungkan dengan semen diharapkan dalam jangka
waktu yang lebih lama akan menghasilkan kuat tekan beton yang lebih tinggi
dibandingkan beton normal. Penambahan kuat tekan beton disebabkan karena abu
terbang mempunyai butiran yang lebih halus daripada semen portland, yang
-
25
mempunyai sifat hidrolik seperti pozzolon. Dengan sifat pozzolon, maka dapat
mengubah kapur bebas [ ]2)(OHCa sebagai mortar udara menjadi mortar hidrolik. PROSES HIDRASI
PC + Air (H2O) Calsium Silicate Hydrate (CHS)
CaO + H2O = Ca (OH)2 Mortar Udara Air (H2O) masuk PROSES HIDRASI
PC + Fly Ash + Air (H2O) Calsium Silicate Hydarte (CHS)
Ca (OH)2 + Fly Ash (Mortar Hidrolik) (H2O tidak dapat masuk lagi)
Gambar 2.2 Proses Reaksi Semen dengan Abu terbang (Ravina, D., 1981)
Dari Gambar 2.2 dapat dijelaskan bahwa pada saat proses hidrasi semen
akan dilepas kapur bebas, dimana kapur bebas tersebut akan terikat oleh silikat
dan aluminat aktif yang terkandung didalam abu terbang dan menambah
pembentukan silicat gel, yang berubah menjadi Calsium silicat hidrat (CSH) yang
akan memasuki pori pori yang terbentuk, sebagai akibat di bebaskannya
Ca(OH)2 pada beton normal (Hidayat, 1993)
Namun karena abu terbang merupakan pozzolan, dimana bahan yang
mengandung pozzolan bila dipakai sebagai pengganti semen portland yang
umumnya berkisar antara 20 35% dari berat semen, laju kenaikan kekuatannya
lebih lambat dari pada beton normal. Pada umur 28 hari kekuatan tekan lebih
rendah daripada beton normal, namun sesudah umur 90 hari kekuatannya dapat
sedikit lebih tinggi. (Tjokrodimuljo,1996)
Hubungan antara kuat tekan dengan umur beton pada semen dan semen +
abu terbang di tunjukkan pada Gambar 2.3 dan Gambar 2.4.
-
26
Gambar 2.3 Hubungan Kuat Tekan dengan Umur beton Pada Semen dan Semen + Fly ash (Tjokrodimuljo,1996)
-
27
Gambar 2.4 Laju kenaikkan kekuatan beton dengan semen biasa (kontrol) dan beton dengan pozzolan abu terbang (Neville,1987 (dalam Suroso(2001))
5. Mortar Penyusun Bata Beton Berlubang
Mortar adalah adukan yanng terdiri dari pasir, bahan perekat, dan air. Bahan
perekat dapat berupa tanah liat, kapur maupun semen portland.
Mortar dapat dibedakan menjadi 4 macam (Tjokrodimuljo,1996), yakni:
a. Mortar lumpur dibuat dari campuran pasir, tanah liat/lumpur dan air.
b. Mortar kapur dibuat dari campuran pasir, kapur dan air
c. Mortar semen dibuat dari campuran pasir, semen portland dan air dalam
perbandingan yang tepat.
d. Mortar khusus dibuat dengan menambahkan bahan khusus pada mortar (b)
dan (c) diatas dengan tujuan tertentu.
Menurut ASTM C 270 (dalam Ibnu, 2006) standar mortar berdasarkan
kekuatannya dibedakan sebagai berikut :
a. Mortar tipe M
Mortar tipe M adalah adukan dengan kuat tekan yang tinggi, dipakai untuk
dinding bata bertulang, dinding dekat tanah, pasangan pondasi, adukan pasangan
pipa air kotor, adukan dinidng penahan dan adukan untuk jalan. Kuat tekan
minimumnya adalah 175 kg/cm2.
b. Mortar tipe N
-
28
Mortar tipe N adalah adukan kuat tekan sedang, dipakai bila tidak
disyaratkan menggunakan tipe M, tetapi diperlukan daya rekat tinggi serta adanya
gaya samping. Kuat tekan minimumnya adalah 124 kg/cm2.
c. Mortar tipe S
Mortar tipe S adalah adukan dengan kuat tekan sedang, dipakai untuk
pasangan terbuka diatas tanah. Kuat tekan minimumnya adalah 52,5 kg/cm2.
d. Mortar tipe O
Mortar tipe O adalah adukan dengan kuat tekan rendah, dipakai untuk
konstruksi dinding yang tidak menahan beban yang lebih dari 7 kg/cm2 dan
gangguan cuaca tidak berat. Kuat tekan minimumnya adalah 24,5 kg/cm2.
e. Mortar tipe K
Mortar tipe K adalah adukan dengan kuat tekan rendah, dipakai untuk
pasangan dinding terlindung dan tidak menahan beban, serta tidak ada persyaratan
mengenai kekuatan. Kuat tekan minimumnya adalah 5,25 kg/cm2.
Pembuatan mortar dilakukan setelah terlebih dahulu dilakukan uji sebar
mortar. Uji sebar mortar dilakukan pada masing-masing variasi komposisi
campuran bahan susun mortar yang tujuannya adalah mencari dan menentukan
faktor air semen (fas) yang sesuai sehingga didapatkan diameter uji sebar mortar
rata-rata (dr) 4 kali pengukuran harus sebesar 1 1,15 diameter cincin meja uji
sebar. Diameter cincin uji sebar adalah 10 cm, jadi diameter rata-rata maksimum
yang diijinkan adalah 11,5 cm (Tjokrodimulyo, 1996). Nilai komulatif prosentase
diameter rata-rata (dr) terhadap diameter maksimal dari uji sebar yang diijinkan
adalah antara 70% - 110% dari diameter maksimal cincin sebar.
-
29
Pada penelitian ini mortar yang dipakai adalah jenis mortar khusus, yakni
mortar semen yang ditambah dengan abu terbang. Penambahan abu terbang
didasarkan pada perbandingan 1 Pc : 8 Pasr.
Dari hasil penelitian Badan Litbang PU (1986) untuk mortar 1 Pc : 8 Psr
pada umur 28 hari didapatkan kuat tekan rata rata 103 kg/cm2.
Tujuan dari penelitian mortar ini adalah untuk mengetahui kekuatan mortar
semen yang ditambah dengan abu terbang apabila dijadikan sebagai adukan/spesi.
6. Penelitian Bata Beton Berlubang dan Pemanfaatan Abu terbang
Dari hasil penelitian Idris dan Lasino (1993), tentang pemanfaatan limbah
kapur industri soda sebagai bahan substitusi pada pembuatan bata beton
berlubang, paving block, dan genteng beton, menunjukkan bahwa sifat sifat fisis
bata beton berlubang dengan bahan substitusi limbah kapur sangat baik, terlihat
dengan kemampuan menahan beban tekan dan daya serap terhadap air yang relatif
kecil.
Hasil uji tekan dan serapan air bata beton berlubang dari penelitian Idris.
dan Lasino (1993) dapat dilihat pada Tabel 2.9.
Tabel 2.9 Hasil Pengujian Kuat Tekan Bata Beton Berlubang
Campuran Kuat tekan (kg/cm2) Penyerapan air
(%) No Pc Agregat *)
Beban (ton) Masing-
masing Rata-rata
1 2 3
1 8 20,70 21,30 19,05
53,2 54,5 48,7
11,7
1 2 3
1 10 16,30 15,20 16,10
41,7 39,1 41,2
13,4
1 2 1 12
10,80 9,60
27,6 24,7 13,6
-
30
3 10,30 26,5 1 2 3
1 14 7,80 8,00 6,20
20,0 20,5 15,9
15,2
*) merupakan campuran dari 40% limbah kapur dan 60% pasir (Idris dan Lasino, 1993)
Sifat penyerapan air ini juga dapat digunakan sebagai parameter terhadap
porus dan padatnya suatu adukan, dimana dalam aplikasinya dapat mempengaruhi
sifat kekedapan dan keawetan bahan terutama untuk bagian konstruksi yang
memerlukan kedap air, karena kekedapan merupakan fungsi dari keawetannya,
karena semakin sulit ditembus oleh bahan-bahan perusak seperti sulfat, chlorida,
dan lain sebagainya.
Dari penelitian Hidayat (1993) tentang Penelitian Mutu Beton Abu
terbang Pada Lingkungan yang Agresif (Pantai dan Laut) dengan variasi
penambahan abu terbang 0%, 10%, 20%, 25%, 30%, dan 40% terhadap berat
semen menunjukkan bahwa :
a. Kuat beton abu terbang pada umur muda (kurang dari 28 hari) lebih
rendah dari pada kuat tekan beton normal.
b. Kubus beton yang disimpan di laboratorium baik beton normal maupun
beton abu terbang menunujukkan penambahan kekuatan tekan sampai
dengan umur 3 tahun, dan setelah itu kekuatannya konstan. Sedangkan
untuk beton yang disimpan di tepi pantai dan yang direndam di laut,
kuat tekan pada umur 3 tahun lebih rendah daripada sebelumnya. Hal ini
kemungkinan disebabkan karena proses perusakan oleh lingkungan (air
laut dan pantai) lebih kuat daripada daya tahan betonnya yang tidak
direncanakan dahulu untuk lingkungan yang agresif.
-
31
Hasil uji kuat tekan beton dengan beberapa variasi komposisi abu terbang
terhadap berat semen dalam kondisi penyimpanan pada Laboratorium, Pantai dan
Laut yang dilakukan oleh Hidayat (1993) ditunjukkan pada Tabel 2.10.
Sedangkan hubungan antara kuat tekan beton dengan umur dalam kondisi
penyimpanan pada air tawar di Laboratorium ditunjukkan pada Gambar 2.5.
Tabel 2.10 Hasil Uji Kuat Tekan Beton Abu terbang
Kondisi Fly Ash Kuat Tekan Rata-rata K. 175 (kg / cm2) Penyimpanan (%) 28 hr 90 hr 180 hr 1 th 3 th
0 291 341 367 383 384 10 246 339 463 477 480 20 223 422 455 475 477 25 205 384 441 446 446 30 189 347 436 441 443
Laboratorium
40 162 362 430 475 457 0 291 359 382 456 403
10 246 341 368 472 430 20 223 275 353 460 404 25 205 282 473 469 402 30 189 264 389 415 345
Pantai
40 162 233 379 403 405 0 291 323 437 447 386
10 246 269 401 493 391 20 223 287 405 496 352 25 205 292 386 447 336 30 189 287 378 390 326
Laut
40 162 211 347 386 377
-
32
0
100
200
300
400
500
600
U M U R
KU
AT
TE
KA
N
(KG
/ C
M2)
Gambar 2.5 Hubungan antara kuat tekan dengan umur kubus beton normal dan
beton abu terbang yang direndam dalam air tawar di laboratorium (Hidayat, 1993)
Dari penelitian Suhud (1998) tentang beton mutu tinggi, menunjukkan
bahwa abu terbang berperan sebagai pengisi ruang kosong (rongga) diantara
butiran butiran semen dan secara kimiawi akan memberikan sifat hidrolik pada
kapur bebas [ ]2)(OHCa yang dihasilkan pada saat proses hidrasi semen, dimana mortar hidrolik ini kan lebih kuat daripada mortar udara (kapur bebas + air);
maka abu terbang seharusnya tidak hanya menambah kekedapan dan kemudahan
pangerjaan, tetapi juga dapat menambah kekuatan beton.
B. Pemikiran Dasar
Bata beton berlubang merupakan bahan bangunan yang terbuat dari
campuran semen portland, agregat halus, air dan dengan atau tanpa bahan tambah.
10% (Fly Ash)
20%(Fly Ash)
0%(Fly Ash)
30%(Fly Ash) 25%(Fly Ash) 40%(Fly Ash)
28 90 180 360 3TH
-
33
Bata beton berlubang dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai
bahan untuk penyekat dinding.
Bahan baku pembuatan bata beton berlubang dalam penelitian ini adalah
semen, pasir, air dan abu terbang. Pemeriksaan terhadap semen dilakukan secara
visual yaitu semen dalam keadaan tertutup rapat dan apabila dibuka tidak terdapat
gumpalan. Pemeriksaan terhadap pasir meliputi: pemeriksaan gradasi, berat jenis
pasir, kandungan lumpur,dan kekekalan butir pasir. Pemeriksaan terhadap air
dilakukan secara visual yaitu air harus bersih, tidak mengandung kotoran, minyak
dan zat organik lainnya. Pemeriksaan terhadap abu terbang dilakukan dengan
memeriksa kehalusan butirannya
Abu terbang memiliki butiran yang lebih halus daripada butiran semen dan
mempunyai sifat hidrolik seperti pozzolon. Dengan sifat pozzolon, maka dapat
mengubah kapur bebas [ ]2)(OHCa sebagai mortar udara menjadi mortar hidrolik. Abu terbang diharapkan tidak sekedar menambah kekedapan beton, tetapi
juga dapat menambah kekuatannya. Pemikiran ini sangat beralasan, karena secara
mekanik abu terbang ini akan mengisi ruang kosong (rongga) diantara butiran
butiran semen dan secara kimiawi akan memberikan sifat hidrolik pada kapur
bebas yang dihasilkan dari hidrasi, dimana mortar hidrolik ini akan lebih kuat
daripada mortar udara (kapur bebas + air). Pembentukan kapur bebas dari semen
tidak dapat dihindari, karena bahan dasar semen sendiri mengandung batu kapur.
Kapur bebas [ ]2)(OHCa yang merupakan mortar udara dan merupakan kristal yang paling lemah di dalam beton. Jumlah kapur bebas dapat mencapai 35%. Makin tinggi jumlah kapur bebas dalam beton, maka betonnya akan makin
-
34
lemah. Untuk membatasi pembentukan kapur bebas dalam beton, maka ke dalam
semen ditambahkan 5% gypse (CaS04, 2H2O). Gypse ini dengan adanya air akan bereaksi dengan C3A, sehungga terbentuk ettringite (3Ca SO4, C3A
,31H2O). Reaksi ini sangat cepat setelah bersentuhan dengan air dan yang paling
cepat diantara komponen yang lain.
CaSO4, 2H2O + C3A + gH2O 3Ca SO4, C3A
,31H2O
(Gypse) (Ettringite)
Reaksi yang pertama terjadi adalah reaksi ettringite, sehingga rekasi
ettringite dapat membatasi pembentukan kapur bebas yang prosesnya sebabai
berikut :
Ettringite CaOH + H2O Ca (OH)2 + fly ash (Kapur bebas) Mortar (Mortar Hidrolik) Udara
H2O masuk
H2O Tidak dapat masuk lagi
Gambar 2.6 Reaksi Kimia Semen + Fly Ash (Suhud, 1993)
Adapun peran abu terbang adalah sebagai pengisi ruang kosong diantara
butiran semen dan memberikan sifat hidrolik pada kapur bebas yang dihasilkan
pada saat hidrasi.( Suhud.,1993)
C2S, nH2O
C3S
-
35
Dari uraian diatas diharapkan dengan penambahan abu terbang sebagai
bahan ikat tambahan dalam pembuatan bata beton berlubang dapat meningkatkan
kuat tekan pada bata beton berlubang .
-
35
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Bahan
Bahan susun bata beton berlubang
1. Semen portland yang digunakan dalam penelitian ini adalah Semen
Nusantara Jenis I dengan berat 40 kg.
2. Pasir yang digunakan adalah pasir Muntilan
3. Air yang digunakan adalah air dari instalasi air bersih Jurusan Teknik Sipil
Universitas Negeri Semarang.
4. Abu terbang yang digunakan adalah abu terbang yang berasal dari PLTU
Paiton, Jawa timur
B. Alat
1. Ayakan
a. Ayakan dengan diameter berturut-turut 4,8 mm, 2,40 mm, 1,2 mm, 0,6
mm, 0,3 mm, 0,15 mm yang dilengkapi dengan tutup pan dan alat
penggetar dengan merk Tatonas.
b. Ayakan no. 0,074 mm dengan merk Tatonas, digunakan untuk
pemeriksaan abu terbang.
2. Timbangan dengan merk Radjin, digunakan untuk menimbang bahan
susun adukan beton dan benda uji.
-
36
3. Gelas ukur, digunakan untuk mengukur banyaknya air yang digunakan
untuk adukan bata beton berlubang.
4. Stop watch, digunakan untuk pengukuran waktu pengujian.
5. Picknometer, digunakan untuk mencari berat jenis pasir dengan kapasitas
500 gram.
6. Oven dengan merk Memmert., digunakan untuk memanaskan benda uji.
7. Desikator, digunakan untuk mendinginkan bahan benda uji setelah
dikeluarkan dari oven.
8. Mangkok pengaduk mortar, digunakan untuk mencampur dan mengaduk
pasta mortar
9. Cetakan kubus mortar standar ASTMC 305 dengan panjang sisi 5 cm,
digunakan untuk mencetak benda uji kubus mortar
10. Jangka sorong, digunakan untuk mengukur semua dimensi benda uji.
11. Mesin aduk beton, digunakan untuk mengaduk bahan susun bata beton
berlubang.
12. Cetakan bata beton berlubang dengan ukuran 35 x 18 x 9 cm , digunakan
untuk mencetak benda uji.
13. Mesin uji tekan, digunakan untuk menguji kuat tekan mortar dan bata
beton berlubang. Dalam penelitian ini dipakai merk Universal Testing
Machine (UTM).
-
37
C. Variabel Penelitian
Pada penelitian bata beton berlubang ini pengujian kuat tekan dilakukan
sebanyak tiga kali, yakni pada umur 30 hari, 60 hari, dan 90 hari. Adapun variabel
penelitian pada tiap pengujian seperti yang tercantum pada Tabel 3.1. Penentuan
variabel penelitian ini didasarkan pada prinsip beton HVFA (High Volume Fly
Ash).
Tabel 3.1 Variabel Penelitian
Kode Komposisi campuran (dalam satuan berat) Macam Pengujian dan Jumlah
Benda Uji
Sampel Bahan Ikat Bahan PengisiKuat
Tekan Kuat tekan Serapan
Air
fas
Fa Pc Psr Mortar Bata beton berlubang Bata beton berlubang
A 0.35 0 1 8 3 3 3 B 0.35 1.30 1 8 3 3 3 C 0.35 1.40 1 8 3 3 3 D 0.35 1.50 1 8 3 3 3 E 0.35 1.60 1 8 3 3 3 F 0.35 1.80 1 8 3 3 3
D. Tahapan Penelitian
1. Pengadaan bahan
Persiapan dan pemeriksaan bahan susun bata beton berlubang dilaksanakan
di laboratorium Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang. Bahan-bahan susun bata beton berlubang diantaranya adalah Semen
Nusantara Jenis I, pasir Muntilan, abu terbang dari PLTU Paiton, Jawa Timur dan
air dari instalasi air bersih Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang.
-
38
2. Pemeriksaan Bahan
a. Pasir
1) Pemeriksaan Berat Jenis pasir
Langkah-langkah pemeriksaan berat jenis pasir adalah sebagai berikut:
a) Mengeringkan pasir dalam tungku pemanas dengan suhu 1100 C
sampai beratnya tetap, selanjutnya pasir didinginkan pada suhu
ruang kemudian rendam pasir dalam air selama 24 jam.
b) Setelah 24 jam air rendaman dibuang dengan hati-hati agar butiran
pasir tidak ikut terbuang, menebarkan pasir dalam talam, kemudian
dikeringkan diudara panas dengan cara membolak-balikan pasir
sampai kering.
c) Memasukkan pasir tersebut dalam piknometer sebanyak 500 gr,
kemudian masukkan air dalam piknometer hingga mencapai 90%
isi piknometer, memutar dan mengguling - gulingkan piknometer
sampai tidak terlihat gelembung udara didalamnya.
d) Merendam piknometer dalam air dan ukur suhu air untuk
penyesuaian perhitungan dengan suhu standar 250 C.
e) Menambahkan air sampai tanda batas kemudian dtimbang (Bt).
f) Pasir dikeluarkan dan dikeringkan dalam oven dengan suhu 1100 C
sampai beratnya tetap kemudian didinginkan dalam desikator.
Kemudian pasir ditimbang ( Bk )
-
39
g) Piknometer dibersihkan lalu diisi air sampai penuh kemudian
ditimbang (B).
2) Pemeriksaan Gradasi Pasir
Tujuan untuk mengetahui variasi diameter butiran pasir dan
modulus kehalusan pasir.
Alat : satu set ayakan 4,8mm, 2,4 mm, 1,2mm, 0,6mm, 0,3mm, 0,15mm,
timbangan, alat penggetar.
Langkah-langkah pemeriksaan gradasi halus pasir adalah sebagai
berikut :
a) Mengeringkan pasir dalam oven dengan suhu 1100 C sampai
beratnya tetap.
b) Mengeluarkan pasir dalam oven didinginkan dalam desikator
selama 3 jam.
c) Menyusun ayakan sesuai dengan urutannya, ukuran terbesar
diletakkan paling atas yaitu : 4,8 mm, 2,4 mm, 1,2mm, 0,6 mm, 0,3
mm, 0,15mm.
d) Memasukkan pasir dalam ayakan paling atas, tutup dan diayak
dengan cara digetarkan selama 10 menit kemudian pasir didiamkan
selama 5 menit agar pasir tersebut mengendap.
e) Pasir yang tertinggal dalam masing-masing ayakan ditimbang
beserta wadahnya.
f) Gradasi pasir yang diperoleh dengan menghitung komulatif
prosentase butir-butir pasir yang lolos pada masing-masing ayakan.
-
40
Nilai modulus halus butir pasir dihitung dengan menjumlahkan
prosentase komulatif butir yang tertinggal kemudian dibagi seratus.
3) Pemeriksaan kandungan lumpur
Tujuan dari pengujian kandungan lumpur adalah untuk mengetahui
banyaknya kandungan lumpur dalam pasir.
Alat : gelas ukur, timbangan, cawan, pipet, dan oven.
Langkah - langkah pemeriksaan kadar lumpur adalah sebagai berikut:
a) Mengambil pasir yang telah kering oven selama 24 jam dengan
suhu 1100 C seberat 100 gr ( G1).
b) Mencuci pasir dengan air bersih yaitu dengan memasukkkan pasir
kedalam gelas ukur 250 cc setinggi 12 cm diatas permukaan pasir.
Kemudian diguling-gulingkan 10 kali dan didiamkan selama 2
menit. Air yang kotor dibuang tanpa ada pasir yang ikut terbuang,
langkah ini dilakukan sampai air tampak jernih.
c) Menuangkan pasir kedalam cawan kemudian membuang sisa air
dengan pipet setelah itu pasir dikeringkan dalam oven dengan suhu
1100 C selama 24 jam.
d) Setelah 24 jam pasir dikeluarkan dalam oven dan didinginkan
hingga mencapai suhu kamar kemudian pasir ditimbang (G2).
4) Pengujian kekekalan butir pasir
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui sifat kekal pasir dari
cuaca. Alat yang digunakan : saringan 0,074mm, timbangan,
gelas ukur.
-
41
Bahan yang digunakan : pasir, larutan jenuh Na2SO4 dan larutan
jenuh MgSO4.
Langkah - langkah pemeriksaan kekekalan butir pasir adalah
sebagai berikut:
a) Mengambil sampel agregat yang telah dicuci dan keringkan dalam
oven sebanyak 300 gr selama 24 jam. Setelah 24 jam pasir
dikeluarkan dari oven dan dibiarkan dingin kemudian masukkan
pasir dalam 3 buah gelas sehingga masing masing gelas berisi
100 gr dan diisi larutan jenuh Na2SO4 dan MgSO4. pada masing
masing gelas.
b) Setelah itu direndam selam 24 jam kemudian sampel pasir dicuci
diatas ayakan 0,075 mm hingga air tampak jernih.
c) Sisa sampel yang tersisa dimasukkan kembali dalam oven hingga
beratnya tetap lalu ditimbang.
b. Semen
Pemeriksaan terhadap semen dilakukan dengan cara visual yaitu semen
dalam keadaan tertutup rapat dan setelah dibuka tidak ada gumpalan serta
butirannya halus. Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah Semen
Nusantara Jenis I dengan berat 40 kg.
c. Air
Pemeriksaan terhadap air juga dilakukan secara visual yaitu air harus
bersih, tidak mengadung lumpur, minyak dan garam sesuai dengan persyaratan air
-
42
untuk minum. Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah air dari
laboratorium jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang.
d. Abu Terbang
Pemeriksaan terhadap abu terbang dilakukan dengan cara visual yaitu abu
terbang yang berwarna kelabu serta lolos ayakan 0,074 mm dan didukung dengan
hasil penelitian abu terbang dari Laboratorium Fakultas MIPA Universitas Negeri
Semarang yang menggunakan jenis abu terbang yang sama.
Abu terbang yang digunakan dalm penelitian ini adalah abu terbang dari
PLTU Paiton, Jawa Timur.
3. Proses Pembuatan Benda Uji Kubus Mortar
a. Pembuatan Adukan Mortar
1) Menuangkan air kedalam mangkok pengaduk dengan fas 0.35, kemudian
memasukkan perlahan lahan bahan semen dan abu terbang pada
komposisi yang telah direncanakan, dibiarkan bahan bahan tersebut
dalam mangkok pengaduk selama 30 detik.
2) Mengaduk campuran tersebut dengan menggunakan sendok pengaduk
sampai semen dan abu terbang tercampur dengan sempurna dengan air
menjadi pasta mortar.
3) Menyiapkan pasir sesuai dengan perbandingan yang telah direncanakan,
kemudian dimasukkan sedikit demi sedikit kedalam mangkok yang
-
43
berisi pasta mortar sambil diaduk sampai didapatkan campuran adukan
yang plastis.
4) Pengadukaan dihentikan , mortar yang menempel dibibir dan bagian atas
mangkok dibersihkan, selanjutnya mortar dibiarkan selama 75 detik dalam mangkok pengaduk yang ditutup.
5) Pengadukan diulang selama 60 detik untuk memastikan adukan telah plastis.
b. Uji Sebar Pasta Mortar
1) Meletakkan cincin sebar diatas meja sebar, lalu diisi dengan pasta mortar
sampai penuh. Pengisian dilakukan 2 lapis, setiap lapis dipadatkan 20
kali dengan alat pemadat
2) Meratakan permukaan atas mortar dalam cincin sebar dan dibersihkan
mortar yang menempel dibagian luar cinicn sebar
3) Cincin sebar diangkat perlahanlahan, sehingga diatas meja sebar
terbentuk kerucut terpanjung
4) Meja sebar digetarkan sebanyak 25 kali selama 15 detik, dengan
tinggi jatuh inch (12,7 mm).
5) Mengukur diameter mortar diatas meja sebar minimal 4 tempat yang
berlainan, lalu dihitung diameter rata rata (dr) mortar.
c. Pembuatan Benda Uji Kubus Mortar
Setelah tercapai dr 75% - 110% ds, pekerjaan selanjutnya mencetak benda
uji dengan langkah langkah kerja sebagai berikut :
-
44
1) Mengaduk kembali mortar yang ada didalam mangkok dengan sendok
pengaduk selama 15 menit 2) Memasukkan mortar kedalam cetakan kubus, pengisian cetakan
dilakukan sebanyak 2 lapis dan setiap lapis dipadatkan 32 kali. Pencetakan kubus mortar harus sudah dimulai paling lama 2 menit
setelah pengadukan
3) Meratakan permukaan kubus mortar dengan menggunakan sendok
perata.
4) Setelah itu cetakan dibuka dan mortar dibiarkan selama 24 jam.
5) Mengumpulkan kubus kubus mortar untuk disimpan di tempat tertentu
selama masa peawatan.
6) Perawatan kubus kubus mortar dilakukan dengan cara ditutupi dengan
karung basah atau disirami air selama 90 hari.
4. Proses Pembuatan Bata Beton Berlubang
a. Menyiapkan bahan susun Bata Beton Berlubang.
1) Menimbang bahan-bahan susun bata beton berlubang yaitu semen, pasir
dan abu terbang dan air dengan berat yang telah ditentukan dalam
perencanaan campuran bata beton berlubang.
2) Mempersiapkan cetakan bata beton berlubang dan peralatan lain yang
dibutuhkan.
b. Pengadukan Campuran Bata Beton Berlubang.
-
45
1) Mencampurkan bahan pengisi (agregat), bahan ikat (semen portland),
dan abu terbang dalam komposisi yang telah direncanakan dalam
keadaan kering. Langkah ini dilakuakan agar pencampuran antara bahan
bahan tersebut dapat lebih homogen, sehingga diharapkan hasil yang
diperoleh maksimal.
2) Memasukkan air 80% dari air yang dibutuhkan dengan faktor air semen
(fas) 0,35 kedalam campuran bahan semen, pasir dan abu terbang yang
telah tercampur dalam keadaan kering pada komposisi yang telah
direncanakan
3) Ketika masih dalam proses pengadukan sisa air dimasukkan sedikit demi
sedikit sampai airnya habis dalam jangka waktu tidak kurang dari 3
menit.
4) Pengadukan dilakukan sebanyak satu kali untuk setiap macam campuran
dan setiap pengadukan dilakukan pemeriksaan.
c. Pembuatan Benda Uji Bata Beton Berlubang
1) Memasukkan adukan bahan bata beton berlubang kedalam cetakan bata
beton berlubang yang sebelumnya pada bagian dalam cetakan diberi
minyak pelumas.
2) Mengisi cetakan dengan adukan bata beton berlubang sampai penuh
kemudian dipadatkan. Permukaan bata beton berlubang harus benar-
benar dalam keadaan rata pada bagian atas cetakan.
-
46
3) Setelah dipadatkan, kemudian bata beton berlubang dikeluarkan dari
cetakan dan diletakan pada tempat perawatan selama 30 hari, 60 hari,
dan 90 hari.
5. Perawatan
Perawatan bata beton berlubang dilakukan selama 30 hari, 60 hari dan 90
hari dengan disimpan didalam ruangan dengan kondisi lembab dan disiram
dengan air selama masa perawatan. Masa perawatan bata beton berlubang
dilakukan 30 hari, 60 hari dan 90 hari dengan maksud untuk mengetahui laju
perkembangan kuat tekan bata beton berlubang. Hal tersebut dilaksanakan sebab
abu terbang termasuk pozzolon, dimana bahan yang mengandung pozzolon bila
dipakai sebagai pengganti semen portland laju kenaikan kekuatannya lebih lambat
daripada beton normal, dan baru dapat lebih tinggi kekuatanya sesudah umur 90
hari.(Tjokrodimuljo,1996)
6. Pengujian Kuat Tekan Kubus Mortar
Langkah langkah pengujian tekan kubus mortar adalah sebagai berikut :
a. Mengangkat benda uji dari tempat perawatan
b. Meletakkan benda uji pada mesin penekan, kemudian menekan benda
uji tersebut dengan penambahan besarnya gaya tetap sampai benda uji
tersebut pecah.
Mesin Penekan
Plat Landasan
-
47
Mortar
Plat Landasan
Gambar 3.1 Pengujian Kuat Tekan Mortar
c. Mencatat dan menghitung besarnya gaya tekan maksimum yang
terjadi, selanjutnya dihitung kuat tekan rata rata benda uji
7. Pengujian Serapan Air Bata Beton Berlubang
Langkah langkah pengujian tekan bata beton berlubang adalah
sebagai berikut :
a. Bata beton berlubang yang telah berumur 90 hari dan dalam kondisi
kering udara dimasukkan dalam oven dengan suhu 110o selama 24
jam.
b. Setalah 24 jam bata beton berlubang dikeluarkan dan didingnkan.
c. Bata beton berlubang kering oven ditimbang beratnya (W1).
d. Kemudian dilanjutkan dengan merendam selama 24 jam
e. Setelah 24 jam, bata beton berlubang diangkat dan ditimbang beratnya
(W2).
8. Pengujian Kuat Tekan Bata Beton Berlubang
Langkah langkah pengujian tekan bata beton berlubang adalah
sebagai berikut :
a. Masing-masing bata beton berlubang diukur panjang, lebar, tinggi dan
beratnya
b. Meletakkan benda uji pada mesin tekan secara simetris.
-
48
c. Menjalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan
berkisar antara 2 sampai 4 kg/cm2 per detik .
Mesin Penekan
Penambahan beban 2 - 4 kg/cm2 per detik
Bata Beton Berlubang
Gambar 3.2 Pengujian Kuat Tekan Bata Beton Berlubang
d. Melakukan pembebanan sampai benda uji hancur dan mencatat beban
maksimum yang terjadi selama pungujian benda uji.
E. Analisis Data
1. Perhitungan Hasil Penelitian
a. Berat Jenis Pasir
( )( )( )
)4......(%.........100500 Absorbsi
)3.(.................... Grafity Spesifik Apparent
)2.........(..........500500 SSDikGrafity BulkSpesif
)1.........(..........500
ikGrafity BulkSpesif
xBk
BkBtBkB
BkBtB
BtBBk
=+=+=+=
Dimana,
-
49
Bt = Berat picnometer berisi pasir dan air
Bk = Berat pasir setelah kering oven
B = Berat picknometer berisi air
500 = Berat pasir dalam keadaan kering permukaan
b. Kandungan Lumpur Pada Pasir
Kandungan Lumpur = %1001
21 xG
GG ........................(5)
Dimana :
G1 = Berat pasir kering oven
G2 = Berat pasir kering setelah di cuci
c. Kuat Tekan Kubus Mortar
m = A
Pmaks .................................................................(6)
Dimana :
m = Kuat tekan mortar (kg/cm2) P maks = Beban maksimum (kg)
A = Luas penampang mortar (cm2)
d. Kuat Tekan Bata beton berlubang
)7.........(............................................................APfc =
Dimana :
fc = Kuat tekan bata beton berlubang (kg/cm2)
P = Beban maksimum (kg)
A = Luas penampang bata beton berlubang (cm2)
e. Serapan Air
-
50
Serapan air = %1001
12 xW
WW .......................................(8)
Dimana :
W1 = Berat bata beton berlubang dalam keadaan kering mutlak
(dioven)
W2 = Berat bata beton berlubang setelah direndam
-
50
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pemeriksaan Bahan Susun Bata Beton Berlubang
1. Semen
Pemeriksaan terhadap semen dilakukan dengan cara visual yaitu semen
dalam keadaan tertutup rapat dan setelah dibuka tidak ada gumpalan serta
butirannya halus. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa semen yang digunakan
dalam kondisi kemasan yang baik dan pada saat dibuka tidak ada gumpalan serta
butirannya halus.
2. Abu Terbang
Pemeriksaan terhadap abu terbang dilakukan dengan cara visual yaitu
abu terbang yang berwarna kelabu serta kehalusan butirannya lolos ayakan 0,074
mm (200 Mesh). Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa abu terbang yang
digunakan berwarna kelabu serta butirannya lolos ayakan 0,074 mm. Dalam
pemeriksaan yang dilaksanakan di Laboratorium Fakultas MIPA Universitas
Negeri Semarang, abu terbang dari PLTU Paiton ini masuk pada Kelas F, karena
kandungan oksida silica; alumunium; dan besi dari abu terbang yang dihasilkan
lebih dari 70%, sehingga telah memenuhi standar abu terbang menurut ASTM C
618 91.
3. Air
-
51
Pemeriksaan terhadap air juga dilakukan secara visual yaitu air harus
bersih, tidak mengadung lumpur, minyak dan garam sesuai dengan persyaratan air
untuk minum. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa air dari Laboratorium
jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang dalam kondisi tidak berwarna
dan tidak berbau, sehingga dapat digunakan karena telah memenuhi syarat SK
SNI S 04 1989 F.
4. Pasir
a. Berat Jenis Pasir
Untuk pemeriksaan berat jenis pasir dilakukan dengan 2 sampel,
kemudian dirata rata. Pada kondisi kering didapat berat jenis rata rata pasir
Muntilan sebesar 2,566 (Lampiran 3).
Berat jenis pasir Muntilan yang dipakai termasuk dalam agregat normal
(berat jenisnya antara 2,5-2,7), sehingga dapat dipakai untuk beton normal dengan
kuat tekan 15-40 MPa (Tjokrodimuljo, 1996).
b. Gradasi Pasir
Hasil pemeriksaan gradasi pasir Muntilan menunjukkan bahwa pasir
Muntilan yang dipakai masuk pada zone 2, yakni Pasir agak kasar (Lampiran 4).
Modulus kehalusan pasir 3,01 (Menurut SK SNI S 04 1989 - F
antara 1,5 sampai 3,8), sehingga telah memenuhi syarat.
Tabel syarat batas gradasi agegat halus pada 4 zone dapat dilihat pada
Tabel 4.1 dan hasil uji gradasi pasir muntilan ditunjukkan pada Gambar 4.1.
-
52
Tabel 4.1 Syarat Batas Gradasi Pasir
Lubang Berat Tembus Komulatif (%) Ayakan Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 (mm) Bawah Atas Bawah Atas Bawah Atas Bawah Atas
10 100 100 100 100 100 100 100 1004.8 90 100 90 100 90 100 95 1002.4 60 95 75 100 85 100 95 1001.2 30 70 55 100 75 100 90 1000.6 15 34 35 59 60 79 80 1000.3 5 20 8 30 12 40 15 50
0.15 0 10 0 10 0 10 0 15 Dari analisis uji gradasi pasir Muntilan masuk di Zone 2 (agak kasar).
Gambar 4.1 Grafik Uji Gradasi Pasir Muntilan (Zone 2)
c. Kadar Lumpur Pasir
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
104.82.41.20.60.30.15
Lubang ayakan (mm)
Pros
enta
se L
olos
(%)
Batas Bawah Zone 2Batas Atas Zone 2Pasir Muntilan
-
53
Untuk pemeriksaan kadar lumpur pasir dilakukan dengan 2 sampel,
kemudian dirata rata. Pada kondisi kering didapat kadar lumpur rata rata pasir
Muntilan sebesar 3,13 % < 5%, sehingga telah memenuhi syarat SK SNI S 04
1989 F (Lampiran 5).
d. Kekekalan Butir Pasir
1) Dengan Natriun Sulfat (Na2SO4)
Untuk pemeriksaan kekekalan butir pasir menggunakan Na2SO4
dilakukan dengan 2 sampel, kemudian dirata rata. Pada kondisi kering didapat
kekekalan butir rata rata pasir Muntilan dengan menggunakan Na2SO4 sebesar
6,2 % < 12%, sehingga kekekalan butiran pasir Muntilan yang dipakai telah
memenuhi syarat SK SNI S 04 1989 F (Lampiran 6).
2) Dengan Magnesium Sulfat (MgSO4)
Untuk pemeriksaan kekekalan butir pasir menggunakan MgSO4
dilakukan dengan 2 sampel, kemudian dirata rata. Pada kondisi kering didapat
kekekalan butir rata rata pasir Muntilan dengan menggunakan MgSO4 sebesar
7,19 % < 10%, sehingga kekekalan butiran pasir Muntilan yang dipakai telah
memenuhi syarat SK SNI S 04 1989 F (Lampiran 7).
B. Hasil Uji Sebar
Dari uji sebar pada fas 0,35 didapat diameter rata rata (dr) 123,91% ds.
Hasil ini menunjukkan bahwa pada fas 0,35 mortar terlalu kering dan sulit untuk
dikerjakan. Untuk mendapatkan fas yang sesuai, maka dilakukan uji sebar pada
tiap tiap variasi campuran, dimana harus dicap