i

PENGARUH WAKTU CAMPUR DAN FAKTOR AIR SEMEN

TERHADAP KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BELAH

BETON 1 HARI DENGAN BAHAN TAMBAH FLY ASH ABU

LIMBAH BATU BARA

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

YEDA FEBRY ANANDA

NIM: D100130242

kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2017

ii

iii

iv

v

MOTTO

“Tuhan tidak akan memberi cobaan diluar batas kemampuan kita.”

(Q.S. Al Baqarah/2:286)

“Agama tanpa ilmu adalah buta. Ilmu tanpa agama adalah lumpuh .”

(Albert Einstein)

“Jagalah Allah, niscaya Dia akan menjagamu. Jagalah Allah, niscaya kau dapati

Dia di hadapanmu. Jika engkau hendak meminta, mintalah kepada Allah, dan jika

engkau hendak memohon pertolongan, mohonlah kepada Allah.”

(Al Hadits)

“Di antara tanda keberhasilan diakhir adalah kembali kepada Allah di awal.”

(Ibnu Atha’illah al Iskandari )

“Doa bisa merubah nasib kita, dan kebaikan dapat memperpanjang umur kita”

(H.R. Ath-Thahawi)’

“Jika kamu tidak akan mengejar apa yang kamu inginkan, maka kamu tidak akan

mendapatkannya. Jika kamu tidak bertanya maka jawabannya tidak. Jika kamu

tidak melangkah maju, kamu akan tetap berada ditempat yang sama.”

(Nora Roberts)

“Berjuanglah sampai akhir”

(Kedua Orang Tua)

vi

PERSEMBAHAN

Karya ini saya persembahkan untuk :

Bapak Sutarnyo dan Ibu Rani tercinta, terimakasih atas do’a, support dan kasih

sayangnya. Semoga Allah memberikan balasan yang lebih dari apa yang telah

diberikan kepada saya dan semoga kami dijadikan anak yang selalu berbakti di

dunia dan akhirat. Aamiin.

Kakakku, Beni Andri R dan Anita Yosiana D terima kasih atas do’a dan

supportnya. Semoga selalu dalam lindungan Allah dan berbakti kepada bapak

dan ibu.

Seluruh Dosen teknik sipil UMS yang telah mengajarkan ilmunya berdasarkan

keahlian pada bidang masing-masing.

Teknik Sipil UMS Angkatan 2013 yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu,

semoga tetap solid dan jangan lupa bersyukur

Teman-teman Kos Mustika yang selalu mengingatkan utuk belajar

Jazakumullahu Khoiron katsiro. Semoga ilmu yang kami pelajari menjadi berkah

dan bermanfaat bagi umat. Aamiin.

vii

PRAKATA

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah, puji dan syukur Penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT

yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga dapat

terselesaikannya penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul “PENGARUH

WAKTU CAMPUR DAN FAKTOR AIR SEMEN PADA BETON 1 HARI

DENGAN BAHAN TAMBAH FLY ASH ABU LIMBAH BATU BARA“.

Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi sebagian persyaratan untuk mencapai

derajat sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

Bersama dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan

banyak terima kasih kepada :

1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2). Bapak Dr. Mochamad Solikin, M.T., Ph.D., selaku Ketua Program Studi

Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3). Bapak Ir. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah

memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi

Penulis.

4). Bapak Ir. Ali Asroni, M.T., selaku Anggota Dewan Penguji I yang telah

memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi

Penulis.

5). Ibu Yenny Nurchasanah, M.T., selaku Anggota Dewan Penguji II dan

Pembimbing Akademik yang selalu memberikan motivasi dan semangat.

6). Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.

7). Bapak dan Ibu serta keluarga besar tercinta yang selalu memberikan support,

baik secara moral, material, dan spiritual.

viii

8). Teman – teman teknik sipil angkatan 2013 seperjuangan, terimakasih atas

dukungannya.

9). Semua pihak– pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan

Tugas Akhir ini.

Penyusun menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun harapkan

penyusun guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar harapan penyusun semoga

Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penyusun, pembaca dan umum.

Wassalamu’alaykum wa rahmatullahi wa barakatuh.

Surakarta, Oktober 2017

Penyusun

ix

DAFTAR ISI

Halaman

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

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ ii

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .......................................... iv

MOTTO ......................................................................................................... v

PERSEMBAHAN… ....................................................................................... vi

PRAKATA ..................................................................................................... vii

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

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xiv

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

DAFTAR NOTASI ...................................................................................... xvii

ABSTRAKSI .............................................................................................. xviii

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang .......................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ...................................................................... 2

C. Tujuan Penelitian ........................................................................ 2

D. Manfaat Penelitian .................................................................... 3

E. Batasan Masalah ......................................................................... 3

F. Keaslian Penelitian ..................................................................... 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian Beton ....................................................................... 5

B. Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Tekan Beton ................. 5

1. Sifat agregat .......................................................................... 5

2. Jenis semen dan jumlah semen ............................................. 6

3. Faktor air semen ................................................................... 7

4. Umur beton ........................................................................... 8

C. Abu Limbah Batu Bara .............................................................. 9

x

BAB III. LANDASAN TEORI ..........................................................................

A. Bahan Penyusun Beton ............................................................ 10

1. Semen portland ................................................................... 10

2. Agregat ................................................................................. 11

3. Air …. .................................................................................. 12

4. Abu limbah batu bara …. ..................................................... 13

B. Pengujian Berat Jenis Silinder Beton ......................................... 13

C. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ............................................ 14

D. Pengujian Kuat Tekan Beton ..................................................... 14

BAB IV. METODE PENELITIAN

A. Bahan Penelitian......................................................................... 16

1. Air ....... .................................................................................. 16

2. Semen ..................................................................................... 17

3. Agregat halus ......................................................................... 17

4. Agregat kasar ......................................................................... 18

5 Fly ash ..................................................................................... 18

B. Peralatan Penelitian

1. Gelas ukur .............................................................................. 19

2. Volumetric flash ..................................................................... 19

3. Saringan atau ayakan.............................................................. 20

4. Alat penggetar ayakan ............................................................ 20

5. Timbangan.............................................................................. 21

6. Oven ..................................................................................... 21

7. Kerucut conus......................................................................... 22

8. Mesin uji Los Angeles ............................................................ 22

9. Cetakan silinder ...................................................................... 23

10. Concrete mixer ..................................................................... 23

11. Kerucut Abram’s .................................................................. 24

12. Mesin uji kuat tekan ............................................................. 24

13. Mesin uji kuat tarik .............................................................. 25

14. Peralatan penunjang ............................................................. 25

xi

C. Tahapan Penelitian .................................................................. 26

1. Tahap I. Pengambilan sampel fly ash, menyiapkan peralatan......... 26

2. Tahap II. Pemeriksaan bahan ..................................................... 26

3. Tahap III. Perencanaan campuran dan pembuatan benda

uji……. ......................................................................................... 26

4. Tahap IV. Pengujian benda uji ................................................... 26

5. Tahap V. Analisa dan pembahasan ............................................. 26

D. Pelaksanaan Penelitian ............................................................ 28

1. Pemeriksaan bahan ................................................................. 28

1a). Pengujian kualitas pasir terhadap bahan organik ....... 28

1b). Pengujian kandngan lumpur pada pasir ...................... 28

1c). Pemeriksaan berat jenis............................................... 29

1d). Pengujian saturated surface dry (SSD) ........................ 30

1e). Pengujian gradasi pasir ................................................ 30

1f). Pengujian keausan agregat ........................................... 31

1g). Pengujian berat jenis agregat kasar ............................ 32

1h). Pengujian gradasi agregat kasar ................................. 33

1i). Pengujian fly ash ........................................................... 34

2. Perencanaan campuran beton ................................................. 34

3. Pembuatan benda uji .............................................................. 34

4. Pengujian nilai slump ............................................................. 35

5. Perawatan (curing) ................................................................. 36

6. Pengujian silinder beton ......................................................... 36

6a). Pengujian kuat tekan beton........................................... 36

6b). Pengujian kuat tarik belah beton ................................. 38

BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengujian Bahan ................................................................ 39

1. Pengujian agregat halus ........................................................ 39

2. Pengujian agregat kasar ........................................................ 42

B. Hasil Pengujian Fly Ash .............................................................. 44

C. Hasil Mix Design Campuran Beton ............................................ 45

xii

D. Kekentalan Adukan Beton .......................................................... 46

E. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ............................................. 47

F. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ..................................... 48

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan .................................................................................... 51

B. Saran .............................................................................................. 51

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel III.1. Gradasi pasir (Tjokrodimuljo,1996) ........................................................... 39

Tabel III.2. Gradasi kerikil (Tjokrodimuljo,1996) ......................................................... 39

Tabel V.1. Hasil pengujian kandungan bahan organik pada agregat halus ................... 39

Tabel V.2. Hasil pengujian kandungan lumpur agregat halus ....................................... 40

Tabel V.3. Hasil pengujian berat jenis dan penyerapan air ........................................... 40

Tabel V.4. Hasil pengujian SSD .................................................................................... 41

Tabel V.5. Hasil pengujian gradasi agregat halus .......................................................... 41

Tabel V.6. Hasil pengujian keausan agregat kasar ........................................................ 42

Tabel V.7. Hasil pengujian berat jenis dan penyerapan air agregat kasar ..................... 43

Tabel V.8. Hasil pengujian gradasi agregat kasar .......................................................... 43

Tabel V.9. Hasil pengujian kandungan kimia fly ash .................................................... 45

Tabel V.10. Hasil perhitungan campuran beton............................................................. 45

Tabel V.11. Hasil pengujian nilai slump ........................................................................ 46

Tabel V.12. Spesifikasi nilai slump ............................................................................... 46

Tabel IV.13. Data hasil pengujian kuat tekan beton 1 hari dan 28 hari ......................... 48

Tabel IV.14. Data hasil pengujian kuat tarik beton 1 hari dan 28 hari .......................... 48

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Hubungan antara jenis agregat terhadap kuat tekan beton ................. 6

Gambar II.2. Hubungan antara kuat tekan beton untuk berbagai jenis semen ......... 7

Gambar II.3. Hubungan antara kuat tekan beton dan faktor air semen .................... 8

Gambar II.4. Hubungan antara umur beton dengan kuat tekan beton ..................... 9

Gambar II.5. Hubungan antara umur beton dan faktor air semen dengan kuat

tekan beton ......................................................................................... 9

Gambar III.1. Pengujian kuat tekan silinder beton ................................................ 13

Gambar III.2. Pengujian kuat tarik silinder beton .................................................. 14

Gambar IV.1. Air ................................................................................................... 15

Gambar IV.2. Semen portland ............................................................................... 16

Gambar IV.3. Agregat halus .................................................................................. 16

Gambar IV.4. Agregat kasar .................................................................................. 17

Gambar IV.5. Fly ash ............................................................................................. 17

Gambar IV.6. Gelas ukur ....................................................................................... 18

Gambar IV.7. Picnometer ...................................................................................... 18

Gambar IV.8.Saringan atau ayakan ...................................................................... 19

Gambar IV.9.Mesin penggetar (vibrator) vyakan .................................................. 19

Gambar IV.10. Timbangan .................................................................................... 20

Gambar IV.11. Oven .............................................................................................. 20

Gambar IV.12. Kerucut conus ............................................................................... 21

Gambar IV.13. Mesin Los Angeles ....................................................................... 21

Gambar IV.14. Cetakan silinder............................................................................. 22

Gambar IV.15. Concrete mixer .............................................................................. 22

Gambar IV.16. Kerucut Abram’s .......................................................................... 23

Gambar IV.17. Mesin uji kuat tekan ...................................................................... 23

Gambar IV.18. Universal testing machine ............................................................. 24

Gambar IV.19. Peralatan penunjang ...................................................................... 24

Gambar IV.20. Tahap penelitian ............................................................................ 25

Gambar IV.21. Pengujian slump ............................................................................ 34

xv

Gambar IV.22. Pengujian berat jenis beton ........................................................... 35

Gambar IV.23. Pengujian kuat tekan beton ........................................................... 36

Gambar IV.24. Pengujian kuat tarik beton ............................................................ 37

Gambar V.1. Grafik pemeriksaan gradasi agregat halus........................................ 42

Gambar V.2. Grafik pemeriksaan gradasi agregat kasar........................................ 44

Gambar V.3. Grafik hubungan nilai slump dengan variasi waktu campur ............ 47

Gambar V.4. Grafik kuat tekan beton .................................................................... 49

Gambar V.5. Grafik kuat tarik belah beton ............................................................ 49

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1. Hasil Pengujian Kualitas Pasir atau Kandungan Bahan Organik ......... L-1

LAMPIRAN 2. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur ................................................... L-2

LAMPIRAN 3. Hasil Pengujian Berat Jenis Agregat Halus .......................................... L-3

LAMPIRAN 4. Hasil Pengujian SSD ............................................................................ L-4

LAMPIRAN 5. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ............................................... L-5

LAMPIRAN 6. Hasil Pengujian Keausan Agregat ....................................................... L-6

LAMPIRAN 7. Hasil Pengujian Berat Jenis Agregat Kasar .......................................... L-7

LAMPIRAN 8. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ............................................... L-8

LAMPIRAN 9. Hasil Pengujian Fly Ash ....................................................................... L-9

LAMPIRAN 10. Perencanaan Campuran Adukan Beton .............................................. L-10

LAMPIRAN 11. Hasil pengujian Slump ........................................................................ L-13

LAMPIRAN 12. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton............................................ L-14

LAMPIRAN 13. Data Hasil Pengujian Kuat Tarik belah Beton ................................... L-17

LAMPIRAN 14. Foto Bahan yang Digunakan Untuk Penelitian .................................. L-20

LAMPIRAN 15. Foto Proses Pembuatan Benda Uji ..................................................... L-21

LAMPIRAN 16. Foto Proses Pengujian Kuat Tekan Beton .......................................... L-22

LAMPIRAN 17. Foto Proses Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ................................. L-25

LAMPIRAN LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR

LAMPIRAN SNI BETON

xvii

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

A = Luas permukaan benda uji (mm²)

D = Diameter benda uji (mm)

fas = Faktor air semen

f’c = Kuat tekan beton (MPa)

f’ct = Kuat tarik beton (MPa)

L = Panjang benda uji (mm)

M = Nilai margin (MPa)

P = Beban maksimal (N)

Pmaks = Beban maksimal (N)

s = Nilai deviasi standard

Sd = Deviasi standard (MPa)

W = Berat benda uji (kg)

V = Volume benda uji (m³)

γc = Berat jenis silinder beton (kg/m³)

п = 3,14

xviii

ABSTRAKSI

PENGARUH WAKTU CAMPUR DAN FAKTOR AIR SEMEN

TERHADAP KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BELAH BETON 1 HARI

DENGAN BAHAN TAMBAH FLY ASH ABU LIMBAH BATU BARA

Yeda Febry Ananda

Beton merupakan suatu bahan komposit (campuran) dari beberapa

material, yang bahan utamanya terdiri dari campuran antara semen, agregat halus,

agregat kasar, air serta bahan tambahan lain dengan perbandingan tertentu.

Dewasa ini limbah batu bara sering mendapat sorotan, karena dapat menimbulkan

gas karbondioksida yang berbahaya bagi lingkungan. Dengan berbagai

pertimbangan maka dikembangkan bahan sebagai pengikat untuk pembuatan

beton. Salah satu bahan yang digunakan adalah abu limbah batu bara (fly ash).

Dengan memanfaatkan fly ash sebagai bahan tambah untuk pembuatan beton

dinilai dapat mengurangi emisi gas karbondioksida di udara.

Pada penelitian ini benda uji yang digunakan yaitu silinder, dengan

diameter 15cm dan tinggi 30cm. Pengujian kuat tekan dan tarik dilakukan padaa

saat beton berumur 1 hari dan 28 hari. Variasi pada pengujian meliputi fas

0,3;0,35 dan 0,4 serta variasi pencampuran adukan beton pada 5; 7,5 dan 10menit.

Pada pengujian beton tersebut, kuat tekan dan tarik tertinggi dimiliki oleh beton

dengan variasi waktu campuran 7,5 menit dan varisi fas 0,35. Sehingga dapat

disimpulkan bahwa waktu pencampuran adukan beton yang paling tinggi adalah

7,5 menit dengan variasi fas 0,35. Apabila kurang dari 7,5 menit mengakibatkan

daya ikat binder kurang maksimal. Dan apabila waktu pencampuran lebih dari 7,5

menit mengakibatkan daya ikat binder menurun. Hal ini mengakibatkan kuat

tekan beton pada saat pengujian menurun. Begitu juga dengan penggunaan fas,

variasi terbaik adalah 0,35 dengan nilai kuat tekan 17,8344 MPa (pada umur 1

hari) , 32,4605 MPa (pada umur 28 hari) dan nilai tarik sebesar 1,7929 MPa

(pada umur 1 hari), 3,2083 MPa (pada umur 28 hari).

Kata Kunci: beton 1 hari, fly ash, fas, waktu pencampuran.