perilaku mekanik bata ringan cellular lightweight concrete
TRANSCRIPT
Perilaku Mekanik Bata Ringan Cellular
Lightweight Concrete dengan Penambahan
Silica Fume
ii
Undang-undang Nomor 19 Tahun 2002, tentang Hak Cipta
PASAL 2 (1) Hak Cipta merupakan hak eksekutif bagi Pencipta dan Pemegang Hak Cipta untuk
mengumumkan atau memperbanyak ciptaanya, yang timbul secara otomatis setelah suatu ciptaan dilahirkan tanpa mengurangi pembatasan menurut perundang-undangan yang berlaku.
PASAL 72 (1) Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hak melakukan perbuatan sebagaimana
dimaksud dalam Pasal 2 ayat (1) atau Pasal 49 ayat (1) dan ayat (2) dipidana penjara masing-masing paling singkat 1 (satu) bulan dan/atau denda paling sedikit Rp. 1.000.000,00 (Satu Juta Rupiah), atau paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp. 5.000.000.000,00 (Lima Miliar Rupiah).
(2) Barang siapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau menjual kepada umum suatu Ciptaan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait sebagaima dimaksud pada ayat (1) dipidana dengan pidana penjara palaing lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp. 500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).
iii
MONOGRAF
Perilaku Mekanik Bata Ringan Cellular
Lightweight Concrete dengan Penambahan
Silica Fume
Reni Suryanita, S.T., M.T. Ph.D
Penerbit
UR Press Pekanbaru
2020
iv
Perilaku Mekanik Bata Ringan Cellular Lightweight Concrete
dengan Penambahan Silica Fume
Penulis : Reni Suryanita, ST., MT, Ph.D
Cover dan Tata Letak : Nila Kamelia, ST.
Diterbitkan oleh UR Press, Desember 2020
Ukuran buku: 15,5 cm x 23 cm
Alamat Penerbit:
Badan Penerbit Universitas Riau
UR Press, Jl Patimura No. 9 Gobah Pekanbaru 28132 Riau
Indonesia
Telp (0761) 22961 Fax (0761) 857397
Email: [email protected]
ANGGOTA IKAPI
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip atau memperbanyak sebagian atau seluruh isi
buku ini tanpa izin tertulis dari penulis.
Isi diluar tanggung jawab percetakan.
Cetakan Pertama: November 2020
v
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang
telah melimpahkan rahmat-Nya dan kesempatan kepada penulis
untuk menyelesaikan penulisan monograf dengan judul Perilaku
Mekanik Bata Ringan Cellular Lightweight Concrete dengan
Penambahan Silica Fume. Buku monograf ini menampilkan hasil
penelitian penulis bersama tim peneliti dan mahasiswa tugas akhir
pada Jurusan Teknik Sipil Universitas Riau dari tahun 2018 hingga
2020. Materi buku ini selaras dengan berkembangnya teknologi
material maju beton busa dalam konstruksi bangunan. Pembahasan
meliputi jenis-jenis bata ringan, material penyusun bata ringan,
pengaruh silica fume dalam campuran beton, cara pembuatan bata
ringan, serta pembahasan hasil penelitian.
Buku Monograf ini diharapkan dapat menjadi referensi bagi
akademisi dan praktisi yang bergerak dalam bidang konstruksi
bangunan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
atas bantuan berbagai pihak mulai dari proses penyusunan hingga
penerbitan buku monograf ini. Semoga kehadiran buku monograf ini
dapat menambah pemahaman pembaca dalam tentang beton busa
yang diaplikasikan sebagai dinding bangunan dengan beban yang
lebih ringan dibandingkan dengan bata merah konvensional.
Pekanbaru, 10 November 2020
Penulis
vi
vii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ..................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ...................................................................... ix
DAFTAR TABEL ......................................................................... xiii
BAB 1. PENDAHULUAN ............................................................. 1
1.1. Latar Belakang Permasalahan ........................................... 1
1.2. Tujuan dan Manfaat........................................................... 4
1.3. Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ............................... 4
1.4. Inovasi Penelitian .............................................................. 6
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA .................................................... 7
2.1 Karakteristik Bata Ringan ................................................. 7
2.2 Jenis Bata Ringan .............................................................. 9
2.2.1 Bata Ringan AAC (Autoclaved Aerated Concrete) ..... 10
2.2.2 Bata Ringan CLC (Cellular Lightweight Concrete) .... 15
2.3 Material Penyusun Bata Ringan ...................................... 20
2.3.1 Foaming Agent ......................................................... 21
2.3.2 Semen Portland ........................................................ 23
2.3.3 Agregat Halus .......................................................... 25
2.3.4 Air ............................................................................ 27
2.3.5 Bahan Tambah (Admixture) ..................................... 28
2.4 Silica Fume ...................................................................... 31
2.4.1 Efek Terhadap Beton Basah ..................................... 32
2.4.2 Efek Terhadap Beton Keras ..................................... 34
2.5 Pemeriksaan Agregat Halus ............................................ 36
viii
2.5.1 Berat Jenis ................................................................ 37
2.5.1 Kadar Air.................................................................. 37
2.5.2 Gradasi Butiran (Analisis Saringan) ........................ 38
2.5.3 Berat Volume ........................................................... 39
2.5.4 Kadar Lumpur .......................................................... 40
2.5.5 Kadar Organik .......................................................... 40
2.5.1 Kuat Tekan ................................................................... 41
BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN ...................................... 43
3.1 Umum .............................................................................. 43
3.2 Bahan Penelitian .............................................................. 43
3.3 Peralatan Penelitian ......................................................... 47
3.3.1 Peralatan Pengujian Karakteristik Agregat Halus ....... 47
3.3.2 Peralatan Pembuatan Sampel dan Pengujian Sampel .. 57
3.4 Tahapan dan Prosedur ..................................................... 66
3.5 Pengujian Bahan Penyusun Bata Ringan ........................ 67
3.6 Perencanaan Campuran ................................................... 75
3.7 Pembuatan Benda Uji ...................................................... 76
3.8 Perawatan Bata Ringan ................................................... 80
3.9 Pengujian Kuat Tekan Bata Ringan ................................ 81
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................ 84
BAB 5. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI ....................... 113
5.1. Kesimpulan .................................................................... 113
5.2. Rekomendasi ................................................................. 114
DAFTAR PUSTAKA .................................................................. 115
GLOSARIUM .............................................................................. 120
INDEX ......................................................................................... 121
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Bata merah ................................................................... 1
Gambar 2.1 Bubuk aluminium ....................................................... 11
Gambar 2.2 Pori-pori pada bata ringan .......................................... 12
Gambar 2.3 Pemotongan cetakan untuk bata ringan ...................... 12
Gambar 2.4 Tabung autocalve ....................................................... 13
Gambar 2.5 Mesin autoclaves ........................................................ 14
Gambar 2.6 Foam yang digunakan dalam pembuatan CLC ......... 16
Gambar 2.7 Penyiraman bata ringan .............................................. 18
Gambar 2.8 Bata ringan CLC dalam cetakan ................................ 18
Gambar 2.9 Bata ringan CLC ........................................................ 19
Gambar 2.10 Foaming agent ......................................................... 22
Gambar 2.11 Sikament NN dari PT. Sika Indonesia. .................... 31
Gambar 3.2 Semen Portland Komposit Semen Padang ............... 44
Gambar 3.3 Agregat Halus yang Digunakan ................................ 44
Gambar 3.4 Air yang Digunakan .................................................. 45
Gambar 3.5 Foaming Agent yang Digunakan .............................. 45
Gambar 3.6 Sikament NN yang Digunakan ................................. 46
Gambar 3.7 Sika Fume produk PT. Sika Indonesia ..................... 47
Gambar 3.8 Oven .......................................................................... 48
Gambar 3.9 Talam ........................................................................ 48
Gambar 3.10 Sendok semen ........................................................... 49
Gambar 3.11 Timbangan................................................................ 49
x
Gambar 3.12 Gelas ukur ................................................................ 50
Gambar 3.13 Sendok semen ........................................................... 50
Gambar 3.14 Mould ....................................................................... 51
Gambar 3.15 Sendok semen ........................................................... 51
Gambar 3.16 Timbangan................................................................ 52
Gambar 3.17 Tongkat besi ............................................................. 52
Gambar 3.18 Botol sebagai tempat agregat ................................... 53
Gambar 3.19 Sendok semen pada pemeriksaan kadar organik ...... 54
Gambar 3.20 Organik Plate ............................................................ 54
Gambar 3.21 Satu set saringan agregat halus ................................ 55
Gambar 3.22 Talam........................................................................ 56
Gambar 3.23 Sendok semen. .......................................................... 56
Gambar 3.24 Timbangan................................................................ 57
Gambar 3.25 Cetakan bata ringan .................................................. 58
Gambar 3.26 Ember tempat bahan bata ringan .............................. 58
Gambar 3.27 Foam generator ........................................................ 59
Gambar 3.28 Gelas ukur ................................................................ 59
Gambar 3.29 Mixer bata ringan ..................................................... 60
Gambar 3.30 Timbangan................................................................ 61
Gambar 3.31 Loading frame untuk uji kuat tekan ......................... 61
Gambar 3.32 Hydraulic jack yang digunakan ............................... 62
Gambar 3.33 Hydraulic actuator yang digunakan......................... 63
Gambar 3.34 Compression load cell yang digunakan .................... 63
Gambar 3.35 Data logger yang digunakan ..................................... 64
Gambar 3.36 Switching box yang digunakan ................................ 65
Gambar 3.37 Perletakan yang digunakan ...................................... 65
xi
Gambar 3.38 Titling yang digunakan ............................................ 66
Gambar 3.39 Pengujian berat volume agregat ............................... 69
Gambar 3.40 Pengujian gradasi butiran ......................................... 70
Gambar 3.41 Pengujian kadar air ................................................... 71
Gambar 3.42 Pengujian berat jenis ................................................ 72
Gambar 3.43 Pengujian kadar organik. .......................................... 73
Gambar 3.44 Pengujian kadar lumpur ........................................... 74
Gambar 3.45 Menyusun cetakan .................................................... 77
Gambar 3.46 Mengoles cetakan dengan oli ................................... 77
Gambar 3.47 Persiapan mesin pengaduk ....................................... 78
Gambar 3.48 Menimbang material ................................................ 78
Gambar 3.49 Penyiraman benda uji ............................................... 80
Gambar 3.50 Perawatan benda uji ................................................. 81
Gambar 3.51 Setting alat pengujian ............................................... 82
Gambar 3.52 Bata ringan ditimbang .............................................. 82
Gambar 3.53 Bata ringan yang hancur akibat pembebanan ........... 83
xii
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Faktor perbedaan AAC dan CLC ..................................... 9
Tabel 2.2 Keuntungan dan Kerugian CLC dan AAC .................... 10
Tabel 2.3 Gradasi Agregat Halus (SNI 03-2843-2000) ................. 27
Tabel 2.4 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus ........................... 38
Tabel 2.5 Daerah Gradasi Agregat Halus ...................................... 39
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Permasalahan
Perkembangan teknologi setiap tahun terus meningkat, tidak
terkecuali dalam bidang konstruksi, dampak perkembangan
teknologi dalam bidang konstruksi yaitu ditemukannya bahan
konstruksi baru, salah satu contohnya adalah bata ringan yang
merupakan hasil dari pengembangan bata merah konvensional. Bata
merah merupakan salah satu bahan konstruksi yang paling banyak
digunakan di Indonesia. Bata merah seperti pada Gambar 1.1 dibuat
dengan memanfaatkan tanah liat sebagai bahan dasar dalam
pembuatannya.
Gambar 1.1 Bata merah
Berbeda dengan bata merah yang memanfaatkan tanah liat
sebagai bahan dasar, bata ringan dibuat dengan memanfaatkan
campuran bahan kimia berupa foaming agent, sehingga permukaan
2
bata ringan yang dibuat lebih halus. Bata ringan umumnya
digunakan untuk dinding bangunan sebagai alternatif bata merah.
Bata ringan dibuat karena lebih mudah pengerjaannya dan lebih
hemat waktu dibandingkan dengan pengerjaan bata merah (Tedja,
Charleshan, & Efendi, 2014). Oleh sebab itu, masyarakat mulai
beralih menggunakan bata ringan dari pada bata merah. Bata ringan
pertama kali berkembang di Eropa tepatnya tahun 1923. Bata ringan
diciptakan sebagai bentuk alternatif bahan bangunan untuk
mengurangi penggundulan hutan. Beberapa negara maju telah
melakukan banyak penelitian tentang bata ringan atau beton ringan
(Lightweight Concrete) ini. Di Indonesia sendiri penelitian tentang
beton ringan dimulai sejak tahun 1970-an. Pada awalnya beton
ringan hanya digunakan untuk elemen nonstruktur, namun dengan
perkembangan berikutnya banyak penelitian yang akhirnya berhasil
membuat beton ringan memenuhi syarat untuk elemen struktur
seperti plat, kolom dan balok. Menurut Ngabdurrochman (2009)
pada umumnya berat jenis bata ringan antara 600 hingga 1600
kg/m3. Oleh karena itu bangunan menjadi lebih ringan saat bata
ringan menjadi material terutama pada bangunan tinggi. Dengan
demikian dapat mengurangi beban pada pondasi.
Bata ringan terbuat dari bahan semen, pasir, air dan foam agent
yang diaduk dalam mixer hingga rata. Bata ringan ini dicetak dengan
berbagai variasi ukuran sesuai kebutuhan. Jika dibandingkan dengan
bata merah yang bahan bakunya adalah tanah maka bata ringan lebih
ramah lingkungan karena mengurangi efek dan dampak dari
penambangan serta pembuatan bata merah yang menggunakan
3
tungku bakar juga mencemari udara. Secara umum terdapat 2 macam
jenis bata ringan yaitu Aerated Lightweight Concrete (ALC) atau
juga sering disebut Autoclaved Aerated Concrete (AAC) dan
Celullar Lightweight Concrete (CLC). Bata ringan AAC adalah
beton selular yang gelembung udaranya dihasilkan oleh reaksi
kimia, yaitu ketika bubuk aluminium atau aluminium pasta
mengembang seperti pada proses pembuatan roti saat penambahan
ragi untuk mengembangkan adonan. Sedangkan bata ringan CLC
adalah bata selular yang mengalami proses perawatan secara alami.
Dalam proses pengerjaan CLC digunakan busa organik yang sangat
stabil dan ketika proses pencampuran adonan tidak ada reaksi kimia
(Bella, Pah, & Ratu, 2017). Kekuatan bata ringan tergantung pada
proses pembuatannya yang sangat dipengaruhi oleh komposisi
bahan dasar yang berupa semen, air, pasir serta foaming agent.
Menurut Arita (2017), Foaming Agent digunakan sebagai
pengembang karena ketika dicampurkan dengan campuran yang
lainnya menjadi bata ringan, foaming agent bereaksi dengan kalsium
hidrosida (Caa(OH)2) atau kapur non aktif dengan air dan
membentuk hidrogen. Gas hidrogen mengembang dan melipatkan
volume campuran untuk bata ringan (menciptakan gelembung
hingga diameter lebih dari 1/8 inchi) hingga dua kali lipat dan juga
mempercepat pengembangan adonan bahan.
Kelebihan bata ringan dibandingkan dengan bata merah dan
batako adalah hemat biaya, hemat waktu, mudah dikerjakan, tahan
panas, tahan rembesan, kedap suara, serta ringan sehingga tidak
terlalu membebani struktur di bawahnya (Oktavianita et al 2018).
4
Oleh karena itu bata ringan sangat cocok digunakan pada bangunan
tinggi (high rise building), dan pada daerah tanah lunak, karena
dapat menguranggi beban pada pondasi.
Kajian bata ringan telah dilakukan oleh beberapa peneliti
terdahulu, seperti yang dilakukan oleh (Mustafa, Suryanita, &
Maizir, 2020), (V, Dearni, & Suryanita, 2019), (Dika Efendi, 2019),
(Zulapriansyah, 2019), dan (Pratama, Suryanita, & Ismediyanto,
2019).
1.2. Tujuan dan Manfaat
Adapun tujuan dari penelitian yang dipaparkan dalam buku
ini adalah untuk menganalisis kuat tekan dan mengidentifikasi
komposisi campuran optimal bata ringan dengan penambahan silica
fume. Sedangkan manfaat penelitian yang diharapkan adalah sebagai
referensi bagi perencana bangunan atau produsen bata ringan untuk
mendapatkan komposisi optimal dan kenaikan kuat tekan bata ringan
dengan tambahan silica fume.
1.3. Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Hasil penelitian dapat dipengaruhi oleh beberapa variabel dan
faktor yang terlibat. Oleh karena itu, ruang lingkup dan batasan harus
didefinisikan dengan jelas untuk mendapatkan hasil yang terbaik
sebagaimana disebutkan dalam tujuan penelitian. Ruang lingkup dan
batasan masalah yang dibahas dalam penelitian ini adalah:
5
1. Rasio pencampuran material berdasarkan panduan perencanaan
campuran teknologi material ringan mortar-busa dengan semen
dan pasir yaitu 1 : 2 yang diterbitkan oleh Kementerian
Pekerjaan Umum.
2. Semen yang digunakan dalam penelitian ini yaitu semen
Portland tipe I dari PT Semen Padang.
3. Foaming agent yang digunakan berasal dari PT. Sika Indonesia.
4. Bahan tambah yang digunakan yaitu Sikament NN dari PT. Sika
Indonesia.
5. Bahan tambah aditif silica fume bermerek Sika Fume berasal
dari PT. Sika Indonesia.
6. Benda uji berbentuk bata ringan dengan ukuran panjang 60 cm,
lebar 10 cm, dan tinggi 20 cm sebanyak 15 buah di setiap variasi
silica fume yang digunakan.
7. Variasi bahan aditif silica fume terhadap berat semen yang
digunakan yaitu
Komposisi 1 : 0 %
Komposisi 2 : 5 %
Komposisi 3 : 10 %
Komposisi 4 : 15 %
Komposisi 5 : 20 %
8. Pengujian yang dilakukan adalah uji kuat tekan pada umur 3, 7,
14, 21 dan 28 hari.
6
1.4. Inovasi Penelitian
Pada umumnya bata merah yang terbuat dari tanah liat lempung
digunakan sebagai bahan penutup dinding bangunan, baik untuk
perumahan maupun gedung bertingkat. Namun ketersediaan bata
merah yang sudah semakin langka di lapangan dan berat sendiri bata
merah yang relatif berat, maka perlu solusi untuk mengganti bata
merah sebagai material penyusun dinding bangunan. Seiring dengan
perkembangan ilmu pengetahuan tentang material maju, ditemukan
bahan pembuat bata dengan campuran semen, pasir, air serta busa
(foam), atau lebih dikenal dengan sebutan bata ringan. Inovasi yang
dikembangkan dalam penelitian ini adalah menghasilkan bata
ringan dengan kekuatan maksimal yang melebihi standar kriteria
bata ringan dengan pencampuran bahan material yang ramah
lingkungan menggunakan silica fume. Selain ukurannya yang relatif
besar dan kekuatannya memenuhi persyaratan, ada yang paling
penting lainnya yaitu beratnya yang relatif ringan, sehingga dapat
mengurangi beban pondasi, terutama untuk bangunan yang
dibangun diatas tanah lunak atau area pesisir sungai. Penambahan
silica fume yang bersifat pozolan dapat mengisi pori pori dari
bataringan sehingga dapat menghasilkan bata ringan dengan
kekuatan tinggi.
7
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Karakteristik Bata Ringan
Dinding merupakan elemen penting dalam sebuah bangunan.
Menurut Mustafa et al., (2020) dinding merupakan bagian struktur
yang menjadi alat penyekat antar ruangan maupun penyekat antar
bagian dalam gedung dengan bagian luar gedung. Bata merah, batu
alam, batako, kayu, triplek, asbes adalah material yang umum
digunakan pada konstruksi dinding. Seiring perkembangan zaman
material β material tersebut tergantikan oleh material terbarukan
seperti bata ringan.
Bata ringan merupakan hasil pengembangan dari bata merah
konvensional yang dianggap tidak enkonomis karena memiliki
dimensi yang kecil. Selain dimensinya yang kecil bata merah juga
lama dalam pengerjaan. Sebenarnya bata ringan ini sudah
dipergunakan oleh masyarakat Swedia pada tahun 1923 sebagai
alternatif material bangunan untuk mengurangi penggundulan hutan.
Kemudian pada tahun 1943 di Jerman dikembangkan lagi oleh
Joseph Hebel, dan di Indonesia sendiri bata ringan mulai dikenal
sejak tahun 1995 (Hidayat, 2010). Pada umumnya berat jenis bata
ringan berkisar antara 600 hingga 1600 kg/m3 (Tjokrodimuljo,1996).
Oleh karena itu, keunggulan bata ringan utamanya ada pada berat,
sehingga apabila digunakan pada proyek bangunan tinggi (high rise
building) dapat secara signifikan mengurangi berat sendiri
8
bangunan, yang selanjutnya berdampak kepada perhitungan
pondasi.
Menurut Neville (1995), bata ringan mempunyai berat jenis di
bawah 2000 kg/m3 (bata biasa mempunyai berat jenis 2400 kg/m3).
Bata ringan menurut berat jenisnya dapat dibagi menjadi tiga
kelompok yaitu :
1. Bata ringan dengan berat jenis antara 300 sampai 800 kg/m3 yang
biasanya dipakai sebagai bahan isolasi,
2. Bata ringan dengan berat jenis antara 800 sampai 1400 kg/m3
yang dapat dipakai untuk struktur ringan, dan
3. Bata ringan dengan berat jenis antara 1400 sampai 2000 kg/m3
yang dapat dipakai untuk struktur sedang.
Menurut Neville (1995), bata ringan dapat dibuat dengan tiga
cara yaitu :
1. Pembuatan bata ringan dengan pemakaian agregat ringan,
misalnya agregat kasar yang ringan, agregat halus yang ringan
atau keduanya,
2. Pembuatan bata ringan dengan membuat gelembung-gelembung
udara, yaitu dengan pamakaian bahan tertentu yang menyebabkan
terjadinya gelembung udara kecil di dalam bata, dan
3. Pembuatan bata ringan dengan cara tanpa memakai pasir (bata
non pasir), sehingga banyak terdapat rongga diantara butir-butir
agregat kasar.
9
2.1 Jenis Bata Ringan
Jenis bata ringan yang umum dikenal dibedakan menjadi 2
yaitu Autoclaved Aerated concrete (AAC) dan Cellular Lightweight
Concrete (CLC). Perbedaan bata ringan AAC dengan CLC dari segi
proses pengeringan yaitu AAC mengalami pengeringan dalam oven
autoclaved bertekanan tinggi sedangkan jenis CLC yang mengalami
proses pengeringan alami. CLC sering disebut sebagai Non-
Autoclaved Aerated Concrete (NAAC).
Walaupun AAC memiliki kuat tekan yang lebih baik dan
shrinkage yang lebih rendah daripada CLC, namun dengan biaya
yang lebih rendah dapat didesain CLC yang kuat tekannya
menyamai AAC. Oleh karena itu penggunaan CLC lebih populer
daripada AAC. Tabel 2.1 Menunjukkan faktor perbedaan antara
AAC dan CLC.
Tabel 2.1 Faktor perbedaan AAC dan CLC
Faktor pembeda AAC CLC
Gelembung udara Mengembang
setelah mixing
Ditambahkan dalam
campuran
Water Absorption > 30% < 10%
Metode produksi Hanya precast Precast dan in-situ
Biaya > beton
konvensional
= beton
konvensional
Perbandingan keuntungan dan kerugian lightweight
aggregate concrete dan autoclaved aerated concrete dapat dilihat
pada Tabel 2.2 berikut ini :
10
Tabel 2.2 Keuntungan dan Kerugian CLC dan AAC
Lightweight Aggregate
Concrete
Autoclaved Aerated Concrete
Keuntungan
Air yang diserap oleh agregat
berpori saat pembuatan beton
akan memberikan tambahan air
yang digunakan untuk curing
dari dalam beton
a. Memberikan insulasi panas,
termix, fungaldecay, dan suara
yang sangat baik. Dapat
dipotong dengan gergaji biasa.
b. Resistan terhadap lembab.
c. Tidak terpengaruh
temperatur yang berubah-ubah.
d. Perembesan (bleeding)
minimal.
e. Ramah lingkungan
Kerugian
Masih membutuhkan pasir
dalam pembuatannya
Untuk mendapatkan beton
dengan kuat tekan yang tinggi,
kandungan semen yang
dibutuhkan tinggi.
2.2.1 Bata Ringan AAC (Autoclaved Aerated Concrete)
Menurut Wahane (2017), Autoclaved Aerated Concrete
(AAC) adalah salah satu bahan bangunan hijau yang ramah
lingkungan dan bersertifikat. AAC disempurnakan pada pertengahan
tahun 1920-an oleh arsitek Swedia, salah satu bahan bangunan yang
paling banyak digunakan di Eropa dan berkembang pesat di banyak
negara lain di dunia. Pada dasarnya, AAC adalah campuran semen,
11
fly ash, pasir, air, dan bubuk aluminium. Bubuk alumunium yang
umum digunakan pada pembuatan bata ringan AAC dapat dilihat
pada Gambar 2.1 berikut.
Gambar 2.1 Bubuk aluminium
Menurut Harjanto et al (2007), bata ringan AAC adalah bata
ringan yang pembuatan gelembung udaranya dengan memanfaatkan
rekasi kimia. Gelembung udara dibentuk dalam bata secara kimia,
melalui penambahan unsur atau senyawa seperti Al, Zn, H2O2,
asetilen (C2H2) atau kalsium karbida (CaC2) yang bereaksi dengan
alkali yang terdapat dalam campuran beton sehingga menghasilkan
gas sebagai produkreaksi. Serbuk aluminium bereaksi dengan
kalsium hidroksida dan air membentuk H2. Gas hidrogen berbusa
dan menggandakan volume campuran mentah yang menghasilkan
gas bergelembung seperti dapat dilihat pada Gambar 2.2. Pada akhir
proses pembusaan, hidrogen keluar dan digantikan oleh udara
(Wahane, 2017).
12
Gambar 2.2 Pori-pori pada bata ringan
Menurut Arita (2017), proses pengembangan adonan akibat
penambahan alumunium pasta terjadi selama 7-8 jam. Sama halnya
dengan pembuatan roti, proses pengembangan adonan tidak dapat
dikontrol sehingga seringkali adonan keluar dari cetakan. Oleh
karena itu perlu dilakukan pemotongan untuk mendapatkan dimensi
yang diinginkan, seperti terlihat pada Gambar 2.3 berikut
Gambar 2.3 Pemotongan cetakan untuk bata ringan
13
Bata ringan yang sudah dicetak harus dimasukkan kedalam
tabung autocalve, seperti terlihat pada Gambar 2.4. dalam tabung
autoclave bata ringan diberi tekanan uap yang sangat tinggi hingga
mencapai suhu 200oC sehingga memicu terjadinya reaksi antara
pasir silika dan kapur juga bereaksi menghasilkan pori-pori di
dalamnya berupa udara. Pori-pori inilah yang membuat material ini
menjadi ringan (Dika, 2019),
Gambar 2.4 Tabung autocalve
Sedangkan menurut Wahane (2017), proses pengeringan
menggunakan tekanan uap di dalam mesin autoclave mencapai suhu
mencapai 190 Β° C, hal ini menyebabkan pasir bereaksi dengan
kalsium hidroksida untuk membentuk kalsium silikat hidrat, yang
memberi AAC kekuatan dan sifat ringannya, padat tapi bersifat
lembut. Setelah proses autoclave, material siap untuk digunakan
segera di lokasi konstruksi.
Menurut Narayanan et al (2000), bata ringan AAC memiliki
density 300-1800 Kg/m3. Pada bata ringan AAC gelembung udara
yang terbentuk akibat adanya campuran alumunim pasta saling
14
terhubung, hal ini menyebabkan air mudah meresap kedalam bata
ringan, sehingga jika inggin digunakan pada konstruksi dinding,
perlu dilakukan perlindungan tambahan seperti plaster, agar air tidak
mudah meresap kedalam bata tingan.
Bata ringan berjenis AAC terbuat dari pasir silika, semen,
kapur, dan air. Bahan-bahan tersebut lantas dicampurkan sedemikian
rupa, lalu dimasukkan ke dalam mesin autoclaved. Pemrosesan
dengan mesin ini dilakukan menggunakan uap bertekanan tinggi
yang bersuhu 200 derajat celcius sehingga memicu terjadinya reaksi
antara pasir silika dan kapur. Hasilnya berupa bata yang memiliki
pori-pori udara di dalamnya sehingga berbobot lebih ringan.
Berat jenis AAC sekitar 650 kg/m3 walaupun memiliki pori-
pori didalamnya, bata ringan ini tidak menyerap air karena pori-pori
yang dimilikinya tidak saling berhubungan. Bata AAC memiliki
densitas rendah, rasio kepadatan yang baik, dan kuat tekannya relatif
lebih tinggi. Gambar 2.5 menunjukkan mesin autoclaves sebagai alat
pengering bata ringan AAC.
Gambar 2.5 Mesin autoclaves
15
2.2.2 Bata Ringan CLC (Cellular Lightweight Concrete)
Menurut Shi (2002), terdapat dua cara untuk mendapatkan
berat bata yang ringan. Pertama adalah dengan menggunakan
agregat ringan seperti batu apung atau agregat ringan lainnya.
Namun penggunaan agregat ringan tidak selalu dapat digunakan
karena umumnya tidak tersedia pada banyak lokasi. Kedua adalah
dengan memasukan gelembung atau busa sebagai pengganti agregat
kasar. Cara ini dianggap yang paling efisien karena gelembung atau
busa dapat dibuat dimana saja. Selain itu dengan menggunakan
gelembung udara atau busa, density rencana dapat dikontrol dengan
mudah.
Bata ringan CLC adalah jenis bata ringan yang dibuat dengan
memasukkan gelembung udara kedalam campuran mortar bata.
Gelembung udara yang dimasukan bersifat stabil sehingga dapat
mempertahankan struktur bata ringan saat proses curing dan tanpa
terjadinya reaksi kimia. Bata ringan CLC terbuat dari campuran
semen, air, agregat halus, dan foaming agent. Penambahan foaming
agen bertujuan untuk membungkus gelembung β gelembung udara
agar tertahan dalam bata ringan. Bata ringan CLC memiliki densitas
antara 400 sampai 1800 kg/m3 (Dika, 2019).
16
Gambar 2.6 Foam yang digunakan dalam pembuatan CLC
Berbeda dengan bata ringan AAC, gelembung udara yang
terbentuk pada bata ringan CLC tidak saling terhubung, sehingga air
tidak mudah meresap. Akibatnya jika ingin digunakan pada
konstruksi dinding, bata ringan CLC tidak perlu adanya
perlindungan tambahan seperti plaster. Sama halnya dengan beton
konvensional, kekuatan bata ringan akan bertambah seiring dengan
waktu, meski tanpa adanya bantuan oven seperti pada bata ringan
AAC.
Dari segi biaya, bata ringan CLC lebih ekonomis
dibandingkan dengan bata ringan AAC, karena pada proses curing
bata ringan CLC tidak memerlukan oven autoclave seperti pada
pembuatan bata ringan AAC. Proses curing bata ringan CLC secara
alami dengan cara penyiraman, seperti terlihat pada Gambar 2.7.
Bata ringan disimpan pada suhu ruangan seperti terlihat pada
17
Gambar 2.8. Jika proses curing bata ringa CLC dilakukan dibawah
sinar mata hari secara langsung, maka akan menyebabkan
gelembung udara menjadi pecah, sehingga terjadi penurunan nilai
kuat tekan bata ringan (Suryani & Munasir, 2015).
Menurut Efendi (2019) proses pengerasan (curing) pada bata
ringan CLC yang perlu dilakukan hanyalah penyiraman seperti pada
Gambar 2.7 dengan tujuan agar proses hidrasi berjalan dengan baik.
Bata ringan CLC kemudian disimpan pada suhu ruangan agar tidak
terjadi retakan akibat suhu yang tinggi dan mengganggu proses
hidrasi. Sedangkan menurut Chandel dan Sakale (2016) Curing bata
ringan CLC dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu curing basah
dan curing uap pada tekanan atmosfer. Pada proses curing basah,
CLC biasanya diberi periode curing basah singkat yaitu dengan
disiram air, umumnya sekitar 1 hingga 7 hari dan kemudian
dibiarkan mengering sendiri. Sedangkan curing uap pada tekanan
atmosfer pada 50 hingga 80oC mempercepat pengerasan beton
seluler, pengeringan susut dan gerakan kelembaban beton setelah
pengeringan uap tekanan atmosfer pada berbagai durasi, maksimal
24 jam, sedikit berbeda dari sifat-sifat beton yang sama setelah
pengeringan basah selama 28 hari pada suhu 21oC. Bata ringan CLC
dengan ukuran panjang 60 cm, lebar 10 cm, dan tinggi 20 cm dapat
dilihat pada Gambar 2.8
18
Gambar 2.7 Penyiraman bata ringan
Gambar 2.8 Bata ringan CLC dalam cetakan
Bahan baku yang dipakai untuk membuat bata ringan CLC
yaitu semen, pasir, foaming agent (busa organik), dan air.
Kebanyakan produsen memanfaatkan semen portland, meski
penggunaan semen lain pun tidak terlalu bermasalah. Pasir yang
19
digunakan adalah pasir sungai yang berukuran 4, 6, atau 8 mm
tergantung tingkat kepadatan bata ringan yang diharapkan.
Penambahan foaming agent berfungsi sebagai media untuk
membungkus gelembung-gelembung udara agar terjebak di dalam
bata ringan. Karena daya serapnya terhadap air sangat minim, baja
yang dipasang di dalam bata ringan ini pun tidak perlu dilapisi cat
antikarat. Selain itu bata ringan CLC juga mempunyai beberapa
kelebihan seperti bisa dipaku, mudah dipotong, daya isolasinya lebih
tinggi, dan tahan terhadap api. Gambar 2.9 menunjukkan bata ringan
CLC.
Gambar 2.9 Bata ringan CLC
Ada beberapa kelebihan dari bata ringan cellular lightweight
concrete,yaitu:
1. Lebih mudah saat pengecoran karena tidak ada agregat kasar.
2. Bobot bata ringan lebih ringan daripada batu bata merah,
sehingga pembebanan plat dan balok dapat dikurangi.
20
3. Tekstur halus dan ukuran lebih presisi, pasangan bata terlihat rapi
dan plesteran bisa lebih tipis.
4. Bata ringan memiliki bentuk yang akurat dan mudah dipasang
sehingga mempercepat dan mempermudah proses kontruksi.
5. Bata ringan yang lebih ringan dari batu bata merah dapat
mempercepat instalasi dan tidak mengeluarkan tenaga yang
banyak dalam pengangkatannya.
6. Ramah lingkungan, bata ringan terbuat dari bahan-bahan yang
hemat energi, tidak memcemari lingkungan, tidak beracun, bebas
bakteri dan serangga serta aman untuk makhluk hidup.
2.2 Material Penyusun Bata Ringan
Untuk mendapatkan bata ringan yang sesuai dengan mutu
yang diinginkan, pemilihan material penyusun bata ringan tidak
boleh dilakukan dengan sembarangan. Setiap material yang
digunakan harus sesuai dengan kriteria yang telah disyaratkan.
Material yang digunakan dalam pembuatan bata ringan
adalah semen, air, agregat halus dan foaming agent. Material
penyusun dalam pembuatan bata ringan harus dalam kondisi baik
sehingga dapat menghasilkan campuran yang diinginkan. Oleh
karena itu perlu diktahui sifat dari masing β masing material, agar
dapat menentukan komposisi campuran bata ringan. Komposisi
campuran sangat mempengaruhi kualitas bata yang dibuat.
Faktor air semen merupakan hal yang penting dalam
pembuatan bata ringan. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh
Syamsuddin, Wicaksono, & Fazairin (2011), dengan memvariasikan
21
faktor air semen dalam pembuatan beton, diperoleh hasil kuat tekan
beton yang semakin menurun, akibat adanya peningkatan faktor air
semen. Ini dikarenakan penambahan air yang berlebih dapat
menyebabkan semen tidak dapat menjalankan fungsinya sebagai
perekat.
Pemilihan agegat juga merupakan hal yang sangat penting
dalam pembuatan bata ringan. Agregat yang kasar akan menyulitkan
pada saaat proses pengadukan bata ringan, karena agregat tersebut
akan mengendap di dasar sehingga bata ringan tidak tercampur
dengan rata.
2.3.1 Foaming Agent
Foam agent adalah suatu larutan pekat dari bahan surfaktan,
dimana apabil hendak digunakan harus dilarutkan dengan air.
Surfaktan adalah zat yang cenderung terkonsentrasi pada antar muka
dan mengaktifkan antar muka tersebut. Dengan membuat
gelembung-gelembung udara dalam adukan semen, sehingga akan
timbul banyak pori-pori udara di dalam betonnya (Husin & Setiadji,
2008).
Menurut Dika (2019), dengan menggunakan foam generator
dihasilkan foam yang stabil sehingga sangat cocok digunakan untuk
bata ringan. Foam yang ditambahkan kedalam campuran mortar bata
harus dikontrol untuk mendapatkan densitas yang diinginkan.
Dengan menambahkan foam kedalam campuran mortar bata maka
dapat meningkatkan volume mortar bata ringan tanpa menambah
22
berat dari mortar bata itu sendiri. Gambar 2.10 menunjukan foaming
agent.
Gambar 2.10 Foaming agent
Terdapat 2 jenis Foam agent yaitu:
1. Berbahan dasar sintetis
2. Berbahan dasar protein
Foam berbahan dasar sintetis memiliki kepadatan sekitar 40
kg/m3 dan dapat mengembang sekitar 25 kali dari volume awal.
Foaming agent jenis ini sangat stabil untuk bata dengan kepadatan
diatas 1000 kg/m3. Foaming agent ini dapat bertahan hingga 16
bulan dalam keadaan tertutup. Perbandingan foam dan air yaitu 1:19.
20 liter foam dapat mengembang menjadi sekitar 500 liter foam
yang stabil dengan berat sekitar 40 kg/m3.
Foam berbahan dasar protein yang didapat dari bahan-bahan
alami memiliki berat sekitar 80 kg/m3 dan dapat mengembang
sekitar 12,5 kali dari volume awal. Foam ini relatif lebih stabil dan
memiliki kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan foam
23
sintetis. Tetapi foam ini hanya dapat bertahan hingga 12 bulan dalam
keadaan terbuka. Perbandingan foam dan air yaitu 1:33 sampai 1:39.
40 liter foam dapat mengembang menjadi sekitar 500 lister foam
yang stabil dengan berat sekitar 80 kg/m3 (Arita, 2017).
2.3.2 Semen Portland
Semen Portland adalah semen yang umum digunakan dalam
bidang konstruksi seperti: pekerjaan beton, bata ringan, pekerjaan
jalan, pekerjaan jembatan, beton pracetak, dan lainnya.
Dalam teknologi bahan, semen portland merupakan
komponen utama yang berfungsi, bersama dengan air, untuk
mengikat dan menyatukan agregat menjadi masa padat. Untuk
mendapatkan bata ringan yang sesuai dengan yang direncanakan
maka perlu adanya pengawasan terhadap mutu bahan yang
digunakan (Alit & Salain, 2009).
Berdasarkan SNI 15-2049-2004 semen portland adalah suatu
semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang homogen antara
semen portland dengan pozolan halus. Semen portland di produksi
dengan cara menggiling klinker semen portland dan pozolan
bersama-sama, di mana kadar pozolan 6 % sampai dengan 40 % dari
massa semen portland pozolan. Pozolan merupakan bahan yang
mengandung silika dan alumina yang tidak mempunyai sifat
mengikat seperti semen. Pozolan memiliki bentuk yang halus dan
dengan adanya air, senyawa tersebut akan bereaksi secara kimia
24
dengan kalsium hidroksida pada suhu kamar membentuk senyawa
yang mempunyai sifat seperti semen.
. Material semen adalah material yang mempunyai sifat-sifat
adhesif dan kohesif yang diperlukan untuk mengikat agregat-agregat
menjadi suatu masa yang padat serta mempunyai kekuatan yang
cukup. Semen dapat dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu: semen
hidrolis dan semen non-hidrolis.
Semen hidrolis adalah suatu bahan pengikat yang mengeras
jika bereaksi dengan air serta menghasilkan produk yang tahan air.
Contohnya seperti semen portland, semen putih dan sebagainya,
sedangkan semen non-hidrolis adalah semen yang tidak dapat stabil
dalam air, contohnya adalah kapur (Andriani et al, 2012).
Berdasarkan SNI 15-2049-2004 Semen dibagi menjadi lima
jenis yaitu:
1. Tipe I (normal portland cement), semen portland yang dalam
penggunaannya tidak memerlukan persyaratan khusus seperti
jenis-jenis lainnya. Semen ini digunakan untuk bangunan umum
yang tidak memerlukan persyaratan khusus.
2. Tipe II (hifh early strength portland cement), semen portland
yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap
sulfat dan panas hidrasi sedang. Semen ini digunakan untuk
konstruksi bangunan dan beton yang terus-menerus berhubungan
dengan air tanah untuk pondasi yang tertahan di dalam tanah yang
mengandung air agresif (garam-garam sulfat) dan saluran air
25
buangan atau bangunan yang berhubungan langsung dengan
rawa.
3. Tipe III (modifid portland cement), semen portland yang dalam
penggunaannya memerlukan kekuatan awal yang tinggi dalam
fase permulaan setelah pengikatan terjadi. Semen jenis ini
digunakan pada daerah yang bertemperatur rendah, terutama pada
daerah yang mempunyai musim dingin.
4. Tipe IV (low heat portland cement), semen portland yang dalam
penggunaannya memerlukan panas hidrasi yang rendah. Semen
ini digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan yang besar yaitu untuk
pekerjaan bendung, pondasi berukuran besar dan pekerjaan besar
lainnya.
5. Tipe V (sulfate resisting portland cement), semen portland yang
dalam penggunaannya memerlukan ketahanan yang tinggi
terhadap sulfat. Semen ini digunakan untuk bangunan yang
berhubungan dengan air laut, air buangan industri, bangunan
yang terkena pengaruh gas atau uap kimia yang agresif serta
untuk bangunan yang berhubungan dengan air tanah yang
mengandung sulfat yang tinggi.
2.3.3 Agregat Halus
Agregat halus atau pasir diartikan sebagai butiran mineral
yang bentuknya mendekati bulat dengan ukuran butiran lebih kecil
dari 4,75 mm atau lolos saringan no. 4 standar (ASTM, C.33-03-
2002). Karakteristik agregat halus yang digunakan untuk pembuatan
bata ringan harus diketahi terlebih dahulu dengan cara pengujian
26
propertis agregat halus. Hal ini dilakukan agar dapat dilakukan
perhitungan mix design dengan kuat tekan ya ng direncanakan.
Pengujian propertis agregat halus dapat dilakukan dengan beberapa
pemeriksaan seperti kadar lumpur, kadar organi, kadar air, berat
volume, berat jenis serta analisa saringan.
Persyaratan agregat halus secara umum adalah sebagai berikut:
1. Kadar zat organik yang terkandung ditentukan dengan
mencampur agregat halus dengan larutan natrium hidrosikda
(NaOH) 3%. Dibandingkan dengan standar warna No.3
2. Butir-butir halus bersifat kekal. Jika memakai natrium sulfat
bagian yang hancur maksimum 10% dari berat, sedangkan
memakai magnesiuam sulfat yang hancur maksimum 15% dari
berat.
3. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5%
(terhadap berat kering), sedangkan kadar lumpur melebihi 5%
pasir harus dicuci.
Agregat halus berfungsi sebagai pengisi dalam campuran mortar
bata ringan. Agregat halus akan bekerjasama dengan air dan semen
membentuk suatu masa yang keras. Agregat yang mengandung
banyak lumpur dapat menyebabkan nilai kuat tekan menurun, karena
kadar lumpur yang berlebih menyebakan daya lekat antara agregat
dan pasta semen menjadi berkurang (Purwanto & Priastiwi, 2012).
Adapun batas gradasi agregat halus yang baik dalam
perencanaan beton dapat di Tabel 2.3 berikut ini:
27
Tabel 2.3 Gradasi Agregat Halus (SNI 03-2843-2000)
Lubang
Ayakan Persen Bahan Butiran Yang Lewat Ayakan
(mm) Daerah I Daerah II Daerah
III
Daerah
IV
10 100 100 100 100
4,8 90-100 90-100 90-100 95-100
2,4 60-95 75-100 85-100 95-100
1,2 30-70 55-90 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
(SNI 03-2834-2000)
2.3.4 Air
Air merupakan faktor yang penting dalam pembuatan bata
ringan. Reaksi air dan semen akan menghasilkan pasta semen yang
berfungsi sebagai pengikat dan berlangsungnya proses pengerasan.
Selain berperan penting dalam pembuatan bata ringan, air juga
berperan dalam proses perawatan bata ringan, air akan meredam
panas hidrasi semen sehingga meminimalisir timbulnya retakan.
Perbandingan air dan semen dalam pembuatan bata ringan
juga harus diperhatikan, karena sangat berpengaruh terhadap
kekuatan dari bata ringan tersebut. Apabila air lebih banyak daripada
28
semen maka akan membuat kekuatan bata ringan tersebut menurun,
dan apabila air lebih sedikit daripada semen makan akan membuat
kesulitan dalam proses pengadukannya dan akan menyababkan bata
ringan yang dihasilkan memiliki kekuatan yang rendah.
Persyaratan air sesuai SNI 03-2847-2002 berikut ini :
1. Tidak mengandung lumpur (atau benda melayang lainnya) lebih
dari 2 gram/liter.
2. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton
(asam, zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.
3. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.
4. Tidak mengandung senyawa-senyawa sulfat lebih dari 1
gram/liter.
2.3.5 Bahan Tambah (Admixture)
Menurut Megasari & Winayati (2017), penambahan bahan
tambah dalam sebuah campuran beton atau mortar tidak mengubah
komposisi yang besar dari bahan lainnya, karena penggunaan bahan
tambah ini cenderung merupakan pengganti atau substitusi dari
dalam campuran beton itu sendiri. Karena tujuannya memperbaiki
atau mengubah sifat dan karakteristik tertentu dari beton atau mortar
yang dihasilkan, maka kecendrungan perubahan komposisi dalam
berat volume tidak terasa langsung dibandingkan dengan komposisi
awal beton tanpa bahan tambah.
Menurut Manuahe, Sumajouw, & Windah (2014), bahan
tambah (admixture) adalah material selain air, agregat, semen dan
29
fiber yang digunakan dalam campuran beton atau mortar, yang
ditambahkan dalam adukan segera sebelum atau selama pengadukan
dilakukan. Secara umum bahan tambah yang digunakan pada beton
atau mortar dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu bahan tambah
yang bersifat kimawi (chemical admixture), dan bahan tambah yang
bersifat mineral (mineral admixture).
Menurut Seti & Nadia (2012), bahan tambah yang bersifat
kimiawi (chemical admixture), merupakan bahan tambah yang larut
dalam air. Jika digunakan pada beton atau mortar, maka dapat
mengurangi penggunaan air, tanpa harus kehilangan kelecekannya.
Salah satu jenis bahan tambah kimiawi adalah superlasticizer.
Terdapat beberapa jenis superlasticizer berdasarkan bahan yang
digunakan yaitu:
1. Sulfonated Melamine Formaldehyde Condensates (MSF)
2. Sulfonated Naphthalene Formaldehyde Condensates (NSF)
3. Modified Lignosulfonates
4. Polycarboxilate Ethers.
Menurut Mayangsari, Olivia, & Djauhari, (2016), bahan
tambah mineral (mineral admixture) adalah bahan tambah yang
tidak larut dalam air. Terdapat beberapa jenis mineral admixture
yaitu:
1. Material cementitious (dapat bereaksi langsung dengan air)
Bahan ini mengandung silikat dan kalsium aluminosilikat.
Contoh: Blast Furnace Slag, yaitu bahan buangan industri
baja yang menggunakan tanur pijar.
30
2. Material pozzolanic
Material yang dapat bereaksi dengan kapur bebas (Ca(OH)2)
plus air. Komposisinya didominasi oleh silika dan alumina.
Contoh: abu sawit, fly ash kelas F, yaitu sisa buangan industri
yang menggunakan batubara jenis bituminous atau
anthracite. Selain itu, silica fume (hasil sampingan produksi
elemen silicon).
3. Material pozzolanic dan cementitious
Material ini dapat bereaksi dengan air saja atau dengan kapur
bebas (Ca(OH)2) plus air. Komposisinya didominasi oleh
silika, alumina dan kapur. Contoh: fly ash kelas C, yaitu sisa
buangan Industri PLTU yang menggunakan batubara jenis
lignite atau subbituminous.
4. Material inert
Material ini tidak bereaksi secara kimiawi dengan unsur-
unsur semen. Contoh: bahan buangan pabrik batu marmer,
bahan kuarsa yang sudah dihaluskan dan lain-lain.
Bahan tambah yang digunakan pada penelitian ini adalah
Sikament NN dari PT. Sika Indonesia. Sikament NN adalah
superplasticizer dengan pengurang air dalam jumlah besar dan
mempercepat pengerasan beton. Kegunaan Sikament NN adalah
untuk mengurangi air didalam beton dengan kekuatan awal beton
yang tinggi. Pengurangan air akibat penggunaan Sikament NN
adalah 20% dan pengurangan air akan meningkat sebanyak 40%
dalam 28 hari. Sikament NN dapat digunakan dengan dosis 0,3%
31
hingga 2,3% dari berat semen tergantung kuat tekan yang akan
direncanakan. Gambar 2.10 menunjukkan Sikament NN dari PT.
Sika Indonesia.
Gambar 2.11 Sikament NN dari PT. Sika Indonesia.
2.3 Silica Fume
Silica Fume adalah hasil produksi sampingan dari reduksi
kuarsa murni (SiO2) dengan batu bara di tanur listrik dalam
pembuatan campuran silikon atau ferro silikon. Silika fume
mengandung kadar SiO2 yang tinggi, dan merupakan bahan yang
sangat halus, bentuk bulat, yang berdiameter 1/100 kali diameter
semen (Afif, 2013). Menurut Anak Agung Gde Agung Oka
Widyastana et al (2018) penggunaan silica fume sebagai pengganti
semen terhadap kuat tekan beton porous secara umum dapat
meningkatkan nilai kuat tekan beton porous karena meningkatkan
bonding atau daya ikat antar agregat.
32
Ditinjau dari sifat mekanik, secara geometrikal silica fume
mengisi rongga-rongga di antara bahan semen. Pengisian rongga-
rongga dalam beton ini berdampak pada peningkatan kuat tekan
beton secara signifikan. Silica fume bersifat pozzolan sehingga akan
bereaksi dengan Ca(OH)2 yang merupakan residu dari reaksi semen
dan air semen menghasilkan C3S2H3. C3S2H3 inilah yang merupakan
sumber kekuatan beton (Afif, 2013). Selain itu silica fume juga
memberikan beberapa efek lain campuran beton basah dan beton
keras.
2.4.1 Efek Terhadap Beton Basah
Berdasarkan ACI 234R-96 (2000) efek yang diberikan
silica fume terhadap beton basah yaitu:
a) Meningkatkan kebutuhan air
Kebutuhan air beton yang mengandung silica fume
meningkat dengan meningkatnya jumlah silica fume.
Peningkatan ini terutama disebabkan oleh luas
permukaan yang tinggi dari silica fume. Demi mencapai
peningkatan maksimum dalam kekuatan dan
permeabilitas, beton silika fume umumnya harus dibuat
dengan tambahan bahan pereduksi air. Dosis bahan
pereduksi air akan tergantung pada jumlah silica fume
dan jenis pereduksi air yang digunakan.
33
b) Mengurangi Bleeding
Beton yang mengandung silica fume menunjukkan
bleeding yang berkurang secara signifikan. Efek ini
terutama disebabkan oleh banyaknya area permukaan
dari silica fume yang akan dibasahi, hanya ada sedikit
air bebas yang tersisa dalam campuran untuk
pendarahan. Selain itu, silica fume mengurangi
bleeding dengan secara fisik memblokir pori-pori
dalam beton segar.
c) Meningkatkan terjadinya retakan susut plastis
Retakan susut plastis umumnya terjadi ketika
tingkat penguapan air dari permukaan beton melebihi
tingkat di mana air muncul di permukaan karena
bleeding, atau ketika air hilang ke tanah dasar. Karena
beton silica fume menunjukkan pengurangan bleeding
yang signifikan, potensi retak susut plastis meningkat.
Pengalaman laboratorium dan lapangan menunjukkan
bahwa beton yang mengandung silica fume memiliki
kecenderungan yang meningkat untuk terjadinya retak
susut plastis. Oleh karena itu, perawatan harus
dilakukan untuk mencegah hilangnya kelembaban
awal dari beton silica fume yang baru ditempatkan,
khususnya dalam kondisi yang mendorong
pengeringan permukaan yang cepat dari satu atau lebih
faktor seperti suhu beton tinggi, kelembaban rendah,
34
suhu lingkungan rendah dikombinasikan dengan suhu
beton yang lebih tinggi, dan angin kencang.
d) Berat massa beton
Penggunaan silica fume tidak akan secara signifikan
mengubah massa beton. Setiap perubahan dalam massa
adalah hasil dari perubahan lain dalam proporsi beton
yang dibuat untuk mengakomodasi penggunaan silica
fume. Sering dinyatakan bahwa silica fume akan
meningkatkan density beton. Silica fume akan
menghasilkan beton yang jauh lebih permeabel, tetapi
tidak akan menghasilkan beton dengan massa per unit
volume yang lebih tinggi.
2.4.2 Efek Terhadap Beton Keras
Berdasarkan ACI 234R-96 (2000) efek yang diberikan
silica fume terhadap beton keras yaitu:
1. Porositas
Penelitian telah menunjukkan bahwa membuat
struktur pori pasta dan mortar lebih homogen dengan
mengurangi jumlah pori-pori besar. Tetapi porositas
total tampaknya sebagian besar tetap tidak terpengaruh
oleh silica fume. Bentur et al (1988) mengilustrasikan
efek pemurnian dari silica fume ini dengan lambatnya
kehilangan air selama pengeringan pasta dan beton. Di
sini juga, total porositas tetap hampir sama untuk pasta
dan beton dengan dan tanpa asap silika.
35
2. Permeabilitas
Permeabilitas beton ditentukan oleh pengukuran
laju aliran cairan atau uap melalui beton. Permeabilitas
beton yang tinggi terkait erat dengan daya tahan yang
buruk. Pengurangan ukuran pori-pori kapiler,
meningkatkan kemungkinan mengubah pori-pori
kontinu menjadi yang terputus-putus. Karena porositas
kapiler terkait dengan permeabilitas, permeabilitas
terhadap cairan dan uap berkurang dengan
penambahan silica fume.
3. Kuat Tekan
Kontribusi utama silica fume terhadap
pengembangan kekuatan beton pada suhu curing
normal, berlangsung sekitar 3 hingga 28 hari. Ketika
silica fume digunakan sebagai tambahan pada
campuran semen portland-fly ash, kekuatan 1 hari
mungkin jauh lebih tinggi daripada kontrol, tergantung
pada jumlah silica fume yang ditambahkan. Pada 28
hari kekuatan tekan beton silica fume selalu lebih tinggi
dan dalam beberapa kasus secara signifikan.
Kontribusi silica fume untuk pengembangan
kekuatan setelah 28 hari adalah minimal. Situasi ini
tidak seperti beton yang dibuat dengan fly ash ASTM
C 618 kelas F dalam hal ini reaksi pozzolan sangat
lambat pada usia dini, dan kontribusi untuk
pengembangan kekuatan beton biasanya terbukti
36
setelah 28 hari dan kemudian berlanjut selama lebih
dari satu tahun.
Menurut Amran (2014) penggunaan silica fume pada beton
sebagai bahan tambahan pengganti semen dengan kadar lebih dari
15% dari berat semen dapat menurunkan mutu beton, hal ini
disebabkan karena penyerapan air yang terlalu besar oleh silica fume
sehingga air yang dibutuhkan untuk hidrasi tidak cukup
mengakibatkan kekuatan beton menjadi rendah.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Susilo (2012) nilai
berat jenis rerata beton ringan agregat breksi pumice dengan
penambahan silica fume sebesar 12% dari berat semen memberi
peningkatan berat jenis optimum sebesar 1,203 % dan kuat tekan
maksimal didapat dari penambahan silica fume 9% dengan nilai
21,20 MPa. Penambahan kadar silica fume 12% memberi penurunan
kuat tekan akan tetapi penambahan silica fume 15% memberi
peningkatan kuat tekan dari 12% sebesar 8,45%.
Menurut Holland (2005) bahan tambah silica fume sebagian
besar berdampak terhadap kuat tekan beton hingga umur 28 hari,
meskipun kekuatan beton akan tetap bertambah setelah 28 hari,
tingkat kenaikan kekuatan akan jauh lebih lambat.
2.4 Pemeriksaan Agregat Halus
Berdasarkan ACI 234R-96 (2000) efek yang diberikan silica
fume terhadap beton basah yaitu:
37
2.5.1 Berat Jenis
Berat jenis adalah nilai perbandingan berat butiran agregat
halus kering udara dengan berat air yang beratnya sama dengan
volume sampel pada suhu atau temperatur yang sama. Berat jenis
yang umumnya digunakan adalah berat jenis curah (bulk spesific
gravity). Menurut SNI 03-1970-1990 standar spesifikasi berat jenis
agregat halus berkisar antara 2,58 g/m3 hingga 2,83 g/m3. Hubungan
antara berat jenis dengan daya serap adalah jika semakin tinggi nilai
berat jenis agregat maka semakin kecil daya serap air agregat
tersebut. (Tjokrodimuljo, 1996).
Berat jenis dan penyerapan agregat halus menurut SNI 03-
1970-1990 dapat dihitung dengan Persamaan II.1 sampai dengan
Persamaan II.4 sebagai berikut :
Bulk Spesific Gravity on dry basic = π5
π2+π4βπ3 [II.1]
Bulk Spesific Gravity on SSD basic = π2
π2+π4βπ3 [II.2]
Apparent Spesific Gravity = π5
π5+π4βπ3 [II.3]
Persentase Water Absorption = π2βπ5
π5 Γ 100% [II.4]
2.5.1 Kadar Air
Kadar air agregat halus adalah perbandingan antara berat air
yang terkandung dalam agregat dengan berat agregat dalam
keadaan kering, tujuannya adalah untuk memperoleh persentase
dari kadar air yang dikandung agregat. Menurut SNI 03-1971-
1990 standar kadar air agregat halus berkisar 3% hingga 5%.
38
Kadar air agregat halus menurut SNI 03-1971-1990 dapat
dihitung dengan Persamaan II.5 sebagai berikut :
Kadar air agregat halus = π΄1 βπ΅
π΅ Γ 100% [II.5]
2.5.2 Gradasi Butiran (Analisis Saringan)
Berdasarkan SNI 03-1968-1990 analisis saringan agregat
ialah penentuan persentase berat butiran agregat yang lolos dari
satu set saringan, tujuan pengujian ini ialah untuk memperoleh
distribusi besaran atau jumlah persentase butiran baik agregat
halus. Nomor saringan dan ukuran lubang ayakan untuk agregat
halus dapat dilihat pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus
Ukuran Saringan Ukuran Lubang ayakan
(mm)
No.4 4,75
No.8 2,35
No.16 1,15
No.30 0,6
No.50 0,3
No.100 0,15
Sumber: ASTM C136, 1995
Sedangkan untuk menentukan daerah gradasi dan jenis pasir
menurut (ASTM C136/C136M-4, 2017), maka mengacu pada
Tabel 2.5 yang merupakan daerah gradasi berdasarkan jumlah
persentase lolos ayakan agregat halus. Jenis pasir berdasarkan
39
daerah gradasinya adalah pasir kasar untuk daerah 1, pasir agak
kasar untuk daerah 2, pasir agak halus untuk daerah 3, dan pasir
halus untuk daerah 4.
Tabel 2.5 Daerah Gradasi Agregat Halus
Lubang Ayakan
(mm)
Butiran Agregat yang Lewat Ayakan
(%)
Daerah 1 Daerah 2 Daerah 3 Daerah 4
10 100 100 100 100
4.8 90-100 90-100 90-100 95-100
2.4 60-95 75-100 85-100 95-100
1.2 30-70 55-90 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
Sumber: ASTM C136/C136M-4, 2017
2.5.3 Berat Volume
Berat volume adalah perbandingan antara berat agregat
kering dengan volumenya, tujuan pengujian berat volume agregat
adalah untuk dapat menentukan berat volume agregat. Proses
pemeriksaan berat volume agregat halus dilakukan pada kondisi
gembur dan kondisi padat. Menurut SNI 03-4804-1998 standar
spesifikasi berat volume adalah tidak kurang dari 1,2 gr/cm2.
Berat volume agregat halus menurut SNI 03-4804-1998
dapat dihitung dengan Persamaan II.6 sebagai berikut :
40
Berat Volume Agregat Halus = πΆ
π (ππ/ππ3) [II.6]
2.5.4 Kadar Lumpur
Pemeriksaan kadar lumpur bertujuan untuk menentukan
persentase kandungan lumpur pada agregat halus. Berdasarkan
ASTM C 142-97 standar kandungan lumpur pada agregat halus
harus lebih kecil dari 5%. Kadar lumpur yang tinggi dapat
menyebabkan retak dan susut yang disebabkan sifat kembang susut
dari lumpur. Kadar lumpur agregat halus dapat dihitung dengan
Persamaan II.7 berikut ini :
Kadar Lumpur Agregat Halus = π1
π2+π1 Γ 100% [II.7]
2.5.5 Kadar Organik
Pemeriksaan kadar organik bertujuan untuk menentukan
kandungan zat organik pada agregat halus. Berdasarkan ASTM C
40-99, standar kandungan zat organik pada agregat halus adalah
No.3 pada organic plate. Kandungan zat organik yang tinggi dapat
menyebabkan tidak sempurnanya proses hidrasi beton.
Salah satu cara untuk menguji adanya zat organik dalam
agregat halus adalah dengan menggunakan larutan Natrium
Hidroksida (NaOH) 3%. Pada metode ini, zat organik didiamkan
dalam larutan NaOH selama lebih kurang 24 jam (SNI 03-2816-
1992).
41
2.4.1 Kuat Tekan
Kuat tekan adalah kemampuan bata ringan untuk menahan
gaya tekan yang diberikan dalam setiap satu satuan luas dari
permukaan bata ringan. Secara teoritis, kekuatan tekan bata ringan
dipengaruhi oleh beberapa hal yaitu pasta semen, agregat, volume
rongga pori dan interface (hubungan antar muka) antara pasta semen
dengan agregat.
Berdasarkan penelitian Zulkarnain dan Ramli (2011) hasil
dari pengujian kuat tekan bata ringan untuk 28 hari menunjukkan
bahwa kekuatan tekan bata ringan umumnya berpengaruh pada dry
density dan berpengaruh minimal terhadap jumlah semen yang
diganti dengan silica fume. Maka dalam penelitian itu disimpulkan
bahwa mengganti semen dalam jumlah besar dengan silica fume
tidak akan berpengaruh besar untuk kuat tekan jangka panjang bata
ringan.
Penelitian (Murtono, Trinugroho, & Sudjatmiko, 2015)
menyimpulkan bahwa perbedaan jenis pasir yang digunakan juga
berpengaruh bata kuat tekan bata ringan, terbukti bahwa
menggunakan jenis pasir kuarsa akan menghasilkan kuat tekan lebih
tinggi dibandingkan pasir woro. Komposisi optimal dengan
campuran semen pasir, foaming agent, dan air didapat penambahan
variasi foaming agent sebanyak 0,6 lt/m3 yaitu semen 6,2 kg, pasir
12,3 kg, air 3,1 kg dan foaming agent 8 ml.
Menurut Modestus (2017) hasil kuat tekan rata-rata bata
ringan dengan komposisi perbandingan semen dan pasir 3:5 untuk
umur 28 hari, didapat sebesar 0.41 Mpa untuk campuran yang
42
menggunakan pasir agak kasar dan 1.31 Mpa untuk campuran yang
menggunakan pasir agak halus. Nilai kuat tekan diperoleh dari
pengujian terhadap sampel bata ringan yang diberikan beban dan
ditekan sampai hancur. Gambar 2.3 menunjukkan pengujian kuat
tekan bata ringan. Nilai kuat tekan dapat dihitung dengan Persamaan
II.8 berikut :
f βc = P (N)
A (mm2) [II.8]
43
BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Data
Pengujian yang dilakukan yaitu pemeriksaan karakteristik
material berupa pengujian berat volume, pengujian kadar air,
pengujian berat jenis agregat, pengujian analisis saringan. Pengujian
kuat tekan menggunakan alat loading frame yang berada di
Workshop PT. Harista Karsa Mandiri. Benda uji berupa bata ringan
dengan ukuran panjang 60 cm, lebar 10 cm, dan tinggi 20 cm. Umur
pengujian kuat tekan bata ringan adalah 3, 7, 14, 21 dan 28 hari.
3.2 Bahan Penelitian
Bahan penyusun pada pembuatan bata ringan berada dalam
kondisi baik untuk menghasilkan campuran bata ringan yang bagus.
Jumlah Komposisi campuran benda uji akan mempengaruhi kualitas
dari bata ringan yang dihasilkan. Gambar bahan penelitian dapat
dilihat pada lampiran.
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Semen
Bahan Semen yang digunakan adalah Semen Padang tipe PCC.
Gambar 3.2 menunjukkan semen PCC dari PT. Semen Padang.
44
Gambar 3.1 Semen Portland Komposit Semen Padang
2. Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus yang digunakan berasal dari Kabupaten Kampar.
Gambar 3.3 menunjukkan agregat halus yang digunakan.
Gambar 3.2 Agregat Halus yang Digunakan
45
3. Air
Air yang digunakan berasal dari air sumur bor di Workshop PT.
Harista Karsa Mandiri, Pekanbaru. Gambar 3.4 menunjukkan air
yang digunakan.
Gambar 3.3 Air yang Digunakan
4. Foaming Agent
Foaming agent menggunakan merek ADT dari PT. Sika
Indonesia. Gambar 3.5 menunjukkan foaming agent yang
digunakan.
Gambar 3.4 Foaming Agent yang Digunakan
46
5. Zat additive
Zat additive pengeras beton menggunakan merek Sikament NN.
Gambar 3.6 menunjukkan Sikament NN yang digunakan.
Gambar 3.5 Sikament NN yang Digunakan
6. Silica Fume
Silica Fume yang digunakan menggunakan merek Sika Fume dari
PT. Sika Indonesia seperti yang terlihat dalam Gambar 3.6.
Komposisi Silica Fume terhadap berat semen yang digunakan dalam
penelitian ini menggunakan 5 variasi komposisi sebagai berikut:
Komposisi 1 : 0%
Komposisi 2 : 5%
Komposisi 3 : 10%
Komposisi 4 : 15%
Komposisi 5 : 20%
47
Gambar 3.6 Sika Fume produk PT. Sika Indonesia
3.3 Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah
peralatan untuk pengujian karakteristik agregat halus serta peralatan
untuk pembuatan sampel dan pengujian sampel.
3.3.1 Peralatan Pengujian Karakteristik Agregat Halus
Peralatan yang digunakan dalam pengujian karakteristik
agregat halus adalah sebagai berikut:
a. Pemeriksaan Kadar Air
Ada beberapa alat yang digunakan pada pengujian kadar air
yaitu:
1. Oven
Oven digunakan untuk mengeringkan agregat halus. Oven
yang digunakan pada pengujian ini dapat dilihat pada
Gambar 3.7 berikut.
48
Gambar 3.7 Oven
2. Talam
Talam digunakan sebagai tempat agregat halus. Talam yang
digunakan pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.8
berikut.
Gambar 3.8 Talam
49
3. Sendok semen
Sendok semen digunakan untuk memasukkan agregat halus
kedalam talam. Gambar 3.9 menunjukkan sendok semen
yang digunakan.
Gambar 3.9 Sendok semen
4. Timbangan
Timbangan digunakan untuk menghitung berat agregat
halus. Gambar 3.10 menunjukkan timbangan yang
digunakan.
Gambar 3.10 Timbangan
b. Pemeriksaan kadar lumpur
Alat yang digunakan untuk pemeriksaan kadar lumpur yaitu:
1. Gelas ukur
50
Gelas ukur digunakan untuk mengukur tinggi agregat halus
dan tinggi lumpur. Gambar 3.11 menunjukkan gelas ukur
yang digunakan.
Gambar 3.11 Gelas ukur
2. Sendok semen
Sendok semen digunakan untuk memasukkan agregat
kedalam gelas ukur. Gambar 3.12 menunjukkan sendok
semen yang digunakan.
Gambar 3.12 Sendok semen
51
c. Pemeriksaan berat volume
Adapun alat yang digunakan untuk pemeriksaan berat volume
yaitu:
1. Mould
Mould digunakan sebagai tempat agregat, seperti terlihat
pada Gambar 3.13 berikut.
Gambar 3.13 Mould
2. Sendok semen
Sendok semen digunakan untuk memasukkan agregat
kedalam mould. Gambar 3.14 menunjukkan sendok semen
yang digunakan.
Gambar 3.14 Sendok semen
52
3. Timbangan
Timbangan digunakan untuk menentukan berat mould,
mould dan agregat dalam kondisi padat, serta mould dan
agregat dalam kondisi gembur, seperti terlihat pada Gambar
3.15
Gambar 3.15 Timbangan
4. Tongkat besi
Tongkat besi digunakan untuk menusuk agregat sebganyak
25 tusukan, seperti terlihat pada Gambar 3.16 berikut.
Gambar 3.16 Tongkat besi
53
d. Pemeriksaan kadar organik
1. Botol
Botol digunakan sebagai tempat agregat dan larutan NaOH,
seperti terlihat pada Gambar 3.17 berikut.
Gambar 3.17 Botol sebagai tempat agregat
2. Sendok semen
Sendok semen digunakan untuk memasukkan agregat halus
kedalam botol. Gambar 3.18 menunjukkan sendok semen
yang digunakan.
54
Gambar 3.18 Sendok semen pemeriksaan kadar organik
3. Organik Plate
Organik plate digunakan sebagai pembanding antara warna
pada botol dengan warna yang terdapat pada organik plate.
Gambar 3.19 menunjukkan organic plate yang digunakan.
Gambar 3.19 Organik Plate
e. Analisa saringan
1. Satu set saringan agregat halus.
Saringan yang digunakan yaitu no.4, no 8, no 16, no 30, no
60, no 100, no 200 dan pan. Saringan disusun dari yang
55
terbesar hingga yang terkecil seperti terlihat pada Gamabr
3.20 berikut.
Gambar 3.20 Satu set saringan agregat halus
2. Talam
Talam digunakan sebagai tempat agregat yang tertahan pada
saringan. Gambar 3.21 merupakan talam yang digunakan.
56
Gambar 3.21 Talam
3. Sendok semen
Sendok semen digunakan untuk memasukkan agregat
kedalam saringan. Gambar 3.22 menunjukkan sendok
semen yang digunakan.
Gambar 3.22 Sendok semen.
57
4. Timbangan
Tiambangan digunakan untuk menghitung berat agregat
hasil saringan. Gambar 3.23 menunjukkan timbangan yang
digunakan.
Gambar 3.23 Timbangan.
3.3.2 Peralatan Pembuatan Sampel dan Pengujian Sampel
Peralatan yang digunakan pada pembuatan dan pengujian
sampel adalah sebagai berikut:
a. Pembuatan sampel
Terdapat beberapa alat yang digunakan untuk pembuatan
sampel, yaitu sebagai berikut:
1. Cetakan
Cetakan digunakan untuk membentuk bata ringan sesuai
dengan dimensi yang diinginkan seperti terlihat pada
Gambar 3.24 berikut.
58
Gambar 3.24 Cetakan bata ringan
2. Ember
Ember digunakan sebagai tempat bahan sebelum akhirnya
dimasukkan kedalam mesin pengaduk bata ringan seperti
terlihat pada Gambar 3.25 berikut.
Gambar 3.25 Ember tempat bahan bata ringan
59
3. Foam generator
Foam generator digunakan untuk membuat busa bahan
bata ringan, dengan mencampurkan 3 bahan yaitu, air,
foam agent dan udara. Gambar 3.26 menunjukkan foam
generator yang digunakan.
Gambar 3.26 Foam generator
4. Gelas ukur
Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume
campuran hasil dari pengadukan, sebelum akhirnya
ditimbang untuk menentukan density sesuai dengan
yang direncanakan. Gambar 3.27 menunjukkan gelas
ukur yang digunakan.
Gambar 3.27 Gelas ukur
60
5. Mixer bata ringan
Mixer digunakan untuk mengaduk seluruh material
pembuat bata ringan. Mixer yang digunakan
berkapasitas 1 m3. Gambar 3.28 menunjukkan mixer
yang digunakan.
Gambar 3.28 Mixer bata ringan
6. Timbangan
Timbangan digunakan untuk mehitung berat campuran
bata ringan. Gambar 3.29 menunjukkantimbangan
yang digunakan.
61
Gambar 3.29 Timbangan
b. Pengujian kuat tekan
Terdapat beberapa alat yang digunakan dalam pengujian kuat
tekan bata ringan sebagai berikut:
1. Loading frame
Loading frame merupakan rangka baja yang digunakan
untuk meletakkan alat uji kuat tekan bata ringan. Gambar
3.30 menunjukkan loading frame yang digunkan untuk uji
kuat tekan.
Gambar 3.30 Loading frame yang digunakan untuk uji kuat tekan
62
2. Hydraulic jack
Hydraulic jack merupakan alat yang digunakan untuk
memberikan terkanan ke alat hydraulic actuator dengan cara
menekan tuas yang ada pada hydraulic jack untuk memompa
angin kedalam tabung dan menekan cairan didalam tabung
sehingga ujung hydraulic actuator akan turun seiring dengan
hydraulic jack yang terus dipompa. Gambar 3.31
menunjukan hydraulic jack yang digunakan.
Gambar 3.31 Hydraulic jack yang digunakan
3. Hydraulic actuator
Hydraulic actuator yang digunakan pada penelitian ini
bermerek Enerpac dengan kapasitas 500 KN, dan penurunan
stroke 10 cm. Hydraulic actuator akan menerima tekanan
yang berasal dari hydraulic jack yang menyebabkan ujung
hydraulic actuator akan turun dan memberikan beban ke
Compression load cell. Gambar 3.32 menunjukkan hydraulic
actuator yang digunakan.
63
Gambar 3.32 Hydraulic actuator yang digunakan
4. Compression load cell
Compression load cell yang digunakan pada penelitian ini
adalah load cell dengan merek Tokyo Sokki Kenkyuko tipe
CLP-300KNB dengan kapasitas beban maksimum 300 kN.
Compression load cell digunakan untuk membaca beban
yang diberikan oleh Hydraulic actuator yang selanjutnya
dikirim ke data logger. Gambar 3.33 meniunjukan
Compression load cell yang digunakan.
Gambar 3.33 Compression load cell yang digunakan
64
1. Data Logger
Data logger yang digunakan digunakan pada penelitian ini
adalah data logger portable dengan merek Tokyo Sokki
Kenkyujo tipe TC-32K. Semua data hasil pengujian akan
disimpan pada data logger, baik itu data pembebanan (KN)
maupun hasil displacement (mm). Gambar 3.34 menunjukan
data logger yang digunakan.
Gambar 3.34 Data logger yang digunakan
2. Switching box
Switching box merupakan alat yang digunakan untuk
berkumpulnya data, baik itu yang dari load cell ataupun dari
LVDT. Setelah data berkumpul di switching box selanjutnya
data diteruskan ke data logger. Pada penelitian ini switching
box yang digunakan adalah Tokyo Sokki Kenkyujo tipe B-
3000 dengan kapasitas 5 channel. Gambar 3.35
65
menunjukkan switching box yang digunakan pada penelitian
ini.
Gambar 3.35 Switching box yang digunakan
3. Perletakan benda uji
Perletakan benda uji yang digunakan pada penelitian ini
merupakan perletakan dari lempengan baja untuk penyaluran
pembebanan benda uji ke frame load. Tinggi perletakan
disesuaikan dengan letak hydraulic actuator agar jarak
hydraulic actuator dan benda uji tidak jauh. Gambar 3.36
menunjukkan perletakan yang digunakan.
Gambar 3.36 Perletakan yang digunakan
66
4. Titling
Titling merupakan alat yang digunakan untuk meratakan
beban yang berasal dari hydraulic actuator menuju load cell.
Gambar 3.37 menunjukan titling yang digunakan.
Gambar 3.37 Titling yang digunakan
3.4 Tahapan dan Prosedur
Penelitian ini ini direncanakan dengan beberapa tahapan
pekerjaan. Tahapan-tahapan tersebut meliputi sebagai berikut :
a. Tahapan literatur, pada tahapan ini mempelajari dan memahami
penelitian terdahulu dan membandingkannya dengan penelitian
yang akan dilakukan. Tahapan literatur bisa menjadi pedoman
dalam pembuatan benda uji.
b. Tahapan persiapan, meliputi persiapan bahan dan peralatan
untuk penelitian. Persiapan bahan penyusun bata ringan
dilaksanakan di Laboratorium Teknik Bahan Jurusan Teknik
Sipil Universitas Riau. Bahan penyusun bata ringan berupa
semen portland, agregat halus yang berasal dari Kabupaten
67
Kampar dan foaming agent serta Sikament NN yang berasal dari
PT. Sika Indonesia.
c. Tahapan pengujian material, berfungsi untuk mengetahui
karakteristik dari masing-masing bahan penyusun bata ringan.
d. Tahapan perencanaan campuran, berfungsi untuk mendapatkan
komposisi yang optimal secara teoritis berdasarkan mix design
yang telah direncanakan.
e. Tahapan pembuatan benda uji, meliputi perhitungan dan
penimbangan berat masing-masing bahan, pengadukan bahan,
dan percetakan pada cetakan benda uji.
f. Tahapan perawatan, dilakukan dengan suhu ruang (air curing)
dengan menyiram benda uji selama di cetakan.
g. Tahapan pengujian benda uji, meliputi pengujian kuat tekan
menggunakan loading frame di Workshop Parit Indah PT
Harista Karsa Mandiri dan pengujian pemaparan benda uji di
tungku pembakaran batu bata.
h. Tahap analisis data, yaitu tahap pengelolahan data-data hasil
penelitian.
3.5 Pengujian Bahan Penyusun Bata Ringan
Pengujian propertis bahan penyusun bata ringan harus
dilakukan untuk mengetahui karakteristik dari setiap bahan yang
digunakan untuk pembuatan bata ringan, serta sebagai petimbangan
untuk melakukan perhitungan mix design.
68
3.4.1 Agregat Halus
Pengujian agregat halus dilakukan di Workshop Parit Indah
PT Harista Karsa Mandiri, dengan mengambil sampel secara acak.
Pengujian agregat halus yang dilakukan yaitu pengujian berat
volume, gradasi butiran, kadar air, berat jenis, kadar organik, dan
kadar lumpur.
1. Pengujian berat volume
Pengujian berat volume agregat halus mengacu pada SNI 03-
4804-1998 dengan prosedur pengujian sebagai berikut :
a. Mould silinder disiapkan dan menimbang beratnya,
b. Agregat diisi setiap sepertiga volume mould dan
menusuknya 25 kali tusukan dengan besi penumbuk
sebanyak 3 lapisan,
c. Permukaan agregat diratakan dengan batang perata sampai
rata,
d. Berat agregat ditimbang,
e. Berat agregat dihitung dalam mould dan membandingkannya
dengan volume mould.
Gambar 3.38 menunjukkan pengujian berat volume agregat
halus
69
Gambar 3.38 Pengujian berat volume agregat
2. Pengujian gradasi butiran
Pengujian analisis saringan agregat halus mengacu pada SNI
03-1968-1990 dengan prosedur pengujian sebagai berikut :
a. Jumlah agregat ditentukan berdasarkan ukuran maksimum
butiran agregat,
b. Agregat dikeringkan,
c. Agregat disaring dengan susunan saringan dari yang terbesar
yaitu no 4, no 8, no 16, no 30, no 60, no 100, no 200 dan Pan.
d. Guncang saringan selama 15 menit
e. Persentase yang tertahan diatas masing-masing saringan
terhadap berat total agregat setelah disaring dihitung.
Gambar 3.39 menunjukkan pengujian gradasi butiran agregat
halus.
70
Gambar 3.39 Pengujian gradasi butiran
3. Pengujian kadar air
Pengujian kadar air agregat halus mengacu pada SNI 03-1971-
1990 dengan prosedur pengujian sebagai berikut :
a. Menimbang dan mencatat berat talam.
b. Memasukkan benda uji kedalam talam, kemudian
menimbang berat talam dan berat benda uji.
c. Menghitung berat benda uji.
d. Mengeringkan benda uji beserta talam dalam oven pada suhu
110 Β± 5 oC sampai mendapati bobot yang tetap.
e. Setelah kering, benda uji ditimbang kembali dan kemudian
mencatat berat benda uji beserta talam.
f. Menghitung berat benda uji kering.
71
Pengujian kadar air agregat halus dapat dilihat pada Gambar
3.40.
Gambar 3.40 Pengujian kadar air
4. Pengujian berat jenis
Pengujian kandungan berat jenis agregat halus mengacu pada
SNI 03-1970-1990. Berat jenis yang biasa digunakan adalah bulk
spesific gravity (SSD). Standar spesifikasi berat jenis agregat halus
berkisar antara 2,58 sampai dengan 2,83 g/m3. Adapun prosedur
pengujian sebagai berikut :
a. Menyiapkan agregat halus,
b. Menimbang agregat halus sebanyak 500 gram,
c. Menimbang berat piknometer,
d. Menimbang berat piknometer dan air,
e. Masukan agregat halus kedalam piknometer,
72
f. Masukkan air kedalam piknometer yang telah berisi agregat
halus,
g. Membebaskan agregat dari kandungan lumpur dan
gelembung udara dengan cara menggoyangkan piknometer,
h. Menimbang berat piknometer, agregat, dan air,
i. Memisahkan agregat dari piknometer
j. Masukkan agregat kedalam oven selama 24 jam dengan suhu
(110Β±5)oC
k. Menimbang agregat halus kering. Gambar 3.41
menunjukkan pengujian berat jenis.
Gambar 3.41 Pengujian berat jenis
5. Pengujian kadar organic
Pengujian kandungan zat organik agregat halus mengacu pada
SNI 03-2816-1992, standar warna kandungan zat organik pada
73
agregat halus adalah No. 3 pada organic plate. Adapun prosedur
pengujian sebagai berikut :
a. Agregat halus dimasukkan ke dalam botol tidak berwarna,
b. Larutan NaOH 3% dimasukkan ke dalam botol hingga
mencapai 2 per 3 isi botol,
c. Botol ditutup, kemudian botol diguncang sampai agregat
benar-benar tercampur. Kemudian botol didiamkan selama
24 jam,
d. Setelah 24 jam bandingkan warna cairan diatas agregat halus
dengan warna standar. Gambar 3.42 menunjukkan pengujian
kadar zat organik agregat halus.
Gambar 3.42 Pengujian kadar organik.
6. Pengujian kadar lumpur
Pengujian kadar lumpur agregat halus mengacu pada ASTM C
142-97 dengan prosedur pengujian sebagai berikut :
74
a. Agregat halus dimasukkan kedalam gelas ukur hingga
sepertiga volume gelas ukur,
b. Air dimasukkan kedalam gelas ukur hingga semua agregat
terendam oleh air,
c. Gelas ukur diguncang-guncang untuk mencuci agregat yang
ada didalamnya,
d. Gelas ukur didiamkan selama 24 jam agar lumpur
mengendap,
e. Tinggi lumpur dan tinggi agregat halus diukur dan
membandingkan tinggi lumpur dengan tinggi keduanya.
Gambar 3.43 menunjukkan pengujian kadar lumpur agregat
halus.
Gambar 3.43 Pengujian kadar lumpur
3.4.2 Semen
Semen yang digunakan pada pengujian ini merupakan
semen dari PT Semen Padang tipe PCC, dengan berat jenis 3,15
75
gr/cm3. Semen ini telah memenuhi standar uji sesuai dengan SNI
15-2049-2004, oleh karena itu tidak perlu lagi dilakukan pengujian.
3.4.3 Foaming agent
Foaming agent yang digunakan berasal dari CV. Citra
Additive Mandiri. Secara visual foaming agent ini bisa langsung
digunakan tanpa diuji terlebih dahulu. Foaming agent ini diproleh
dari PT Harista Karsa Mandiri Bata Ringan Pekanbaru yang berada
di jalan Parit Indah.
3.4.4 Air
Air yang digunakan merupakan air dari sumur bor workshop
PT Harista Karsa Mandiri Bata Ringan di jalan Parit Indah
Pekanbaru. Secara visual air ini bisa langsung digunakan untuk
campuran bata ringan karena memiliki warna yang jernih dan tidak
berbau.
3.6 Perencanaan Campuran
Perencanaan campuran bata ringan bertujuan utnuk
mengetahui komposisi atau jumlah bahan yang digunakan untuk
campuran bata ringan. Material yang digunakan dalam pembuatan
bata ringan yaitu semen, air, foaming agent, agregat halus, dan zat
additive yang berupa sikamen NN. Semua material yang digunakan
untuk pembuatan bata ringan dicampur menggunakan mixer bata
ringan dengan komposisi sesuai dengan yang direncanakan.
76
Perhitungan perencanaan komposisi campuran bata ringan
mengikuti modul perencanaan teknologi timbunan material ringan
mortar-busa untuk kontruksi jalan oleh Kementerian Pekerjaan
Umum pada Tahun 2014. Perhitungan perencanaan komposisi
campuran mortar busa pada skala laboratorium bertujuan untuk
mencapai target kekuatan dan target densitas yang telah ditentukan.
Hasil perhitungan tersebut mengeluarkan komposisi jumlah masing-
masing bahan dan material untuk dilakukan pembuatan benda uji
bata ringan dengan ukuran yang telah ditentukan.
3.7 Pembuatan Benda Uji
Sebelum pembuatan benda uji, material yang digunakan
harus ditimbang terlebih dahulu sesuai dengan komposisi yang
direncanakan. Material yang digunakan dalam pembuatan benda uji
yaitu agregat halus, semen PCC, air, foaming agent, dan zat adiktif.
Urutan pembuatan dan pencampuran benda uji sebagai
berikut:
1. Menyusun cetakan dengan rapat supaya tidak terjadi kebocoran
saat penuangan campuran bata ringan, seperti terlihat pada
Gambar 3.44 berikut.
77
Gambar 3.44 Menyusun cetakan
2. Mengolesi cetakan dengan oli, seperti terlihat pada Gambar
3.45. Tujuannya agar saat cetakan dibuka benda uji tidak hancur
dan menempel pada cetakan.
Gambar 3.45 Mengoles cetakan dengan oli
78
3. Mesin pengaduk bata ringan disiapkan seperti terlihat pada
Gambar 3.46 berikut. Mesin harus bersih dan tidak terdapat
benda-benda yang dapat tercampur dengan benda uji.
Gambar 3.46 Persiapan mesin pengaduk
4. Material pembuatan bata ringan ditimbang sesuai dengan
komposisi yang telah direncanakan, seperti terlihat pada
Gambar 3.47 beriku.
Gambar 3.47 Menimbang material
79
5. Setelah proses penimbangan, dilanjutkan ke proses pengadukan
bata ringan dengan memasukkan material kedalam mesin
pengaduk, dengan cara memasukkan material sesuai urutan
berikut :
a. Memasukkan air kedalam campuran material saat mesin
pengaduk hidup,
b. Kemudian memasukkan agregat halus dan semen sehingga
campuran merata dan terlihat secara homongen,
c. Setelah tercampur masukkan foaming agent kedalam
campuran material,
d. Setelah semuanya tercampur timbang 1 liter campuran
menggunakan timbangan, periksa density dari campuran
tersebut. Jika sudah mencapai tujuan density rencana maka
pencampuran sudah benar.
e. Selanjutnya menuangkan Sikamen NN untuk membuat benda
uji semakin cepat mengeras.
6. Campuran dituangkan kedalam cetakan yang digunakan sampai
penuh dan permukaan cetakan rata.
7. Benda uji dikeringkan selama 3 hari, setelah 3 hari benda uji
dibuka dari cetakan. Perawatan benda uji dilakukan saat benda
uji di letakkan pada cetakan. Benda uji disiram selama 3 hari
berturut-turut, seperti terlihat pada Gambar 3.48 berikut.
80
Gambar 3.48 Penyiraman benda uji
8. Kemudian benda uji diletakkan pada suhu ruang selama 28 hari.
9. Pengujian kuat tekan dilakukan menggunakan loading frame
pada umur bata ringan 28 hari.
10. Pengujian pemaparan bata ringan dengan suhu tinggi dilakukan
pada saat umur bata ringan lebih dari 28 hari.
11. Benda uji yang sudah terpapar didiamkan hingga suhu benda uji
kembali normal, kemudia dilakukan uji kuat tekan.
3.8 Perawatan Bata Ringan
Perawatan benda uji dilakukan dengan metode air cured.
Metode air cured adalah penyimpanan bata ringan dalam suhu
ruangan seperti terlihat pada Gambar 3.49. Benda uji disiram
menggunakan air salama 3 hari berturut- turut. Tujuannya adalah
agar hidrasi semen pada benda uji berlangsung secara sempurna.
Cara ini relatif lambat namun hasilnya cukup memuaskan.
81
Gambar 3.49 Perawatan benda uji
3.9 Pengujian Kuat Tekan Bata Ringan
Pengujian kuat tekan dilakukan di workshop milik PT Harista
karsa mandiri Pekanbaru. Pengujian kuat tekan dilakukan untuk
mengetahui kekuatan yang berada dalam bata ringan menggunakan
loading frame. Pengujian kuat tekan dilakukan saat sampel berumur
28 hari, dan setelah bata ringan terpapar oleh suhu tinggi.
Adapun proses pengujian kuat tekan sebagai berikut :
a. Persiapan alat pengujian seperti loading frame seperti
switching box, data longger, load cell, hydraulic actuator,
jack hidraulic, dan plat tumpuan sampel seperti terlihat pada
Gambar 3.50.
82
Gambar 3.50 Setting alat pengujian
b. Bata ringan yang akan dilakukan pengujian, ditimbang
terlebih dahulu seperti terlihat pada Gambar 3.51.
Selanjutnya bata ringan diletakan di loading frame dengan
posisi mendatar.
Gambar 3.51 Bata ringan ditimbang
Loading Frame
Hydraulic
actuator
Load cell
Hydraulic jack
Data logger
switching box
83
c. Alat pengujian dijalankan sehingga didapat nilai
pembebanan maksimum saat bata ringan hancur, seperti yang
terlihat pada Gambar 3.52. Nilai kuat tekan akan terekam
pada alat data longger.
Gambar 3.52 Bata ringan yang hancur akibat pembebanan
84
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Hasil Pengujian Properties Agregat Halus
Pengujian properties agregat halus untuk bahan campuran bata
ringan silica fume dilakukan di Laboratorium Teknologi Bahan
Fakultas Teknik Universitas Riau. Pengujian dilakukan sesuai
dengan standar dari masing-masing pengujian. Hasil dari pengujian
properties agregat halus berupa pengujian kadar lumpur, pengujian
berat jenis, pengujian kadar air, pengujian berat volume, pengujian
kadar organik dan pengujian modulus kehalusan adalah sebagai
berikut:
a) Pemeriksaan kadar lumpur
Pemeriksaan kadar lumpur dihitung dengan menggunakan
persamaan II.7. Hasil pengujian yang didapat dari pemeriksaan
kadar lumpur dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Kadar Lumpur
No Uraian Hasil Uji Satuan
1 Tinggi Pasir 120 mm
2 Tinggi Lumpur 1 mm
3 Kadar Lumpur 0,83 %
85
Sedangkan perhitungan dari Tabel 4.1 yang dilakukan
untuk pengujian kadar lumpur adalah sebagai berikut:
V1 = 0,1 cm
V2 = 12 cm
Kadar lumpur = π1
π2+π1 Γ 100%
= 0,1
12+0,1 Γ 100%
= 0,83 %
Maka berdasarkan hasil perhitungan diperoleh kadar
lumpur dari agregat halus sebesar 0,83 %. Maka kadar lumpur
dari agregat halus yang digunakan memenuhi standar
spesifikasi kadar lumpur yaitu kurang dari 5%.
b) Berat Jenis Agregat Halus
Pemeriksaan berat jenis dihitung dengan persamaan II.3
untuk Bulk Spesific Gravity on dry basic, Persamaan II.4
untuk Bulk Spesific Gravity on SSD basic, Persamaan II.5
untuk Apparent Spesific Gravity, dan Persamaan II.6 untuk
Persentase Water Absorption. Hasil perhitungan yang
diperoleh adalah sebagai berikut :
Berat piknometer = 167 gram
Berat contoh SSD (W2) = 500 gram
Berat piknometer + contoh + air (W3) = 975 gram
Berat piknometer + air (W4) = 664 gram
86
Berat contoh kering (W5) = 498 gram
Bulk Spesific Gravity on dry basic = π5
π2+π4βπ3
= 498
500+664β975
= 2,63
Bulk Spesific Gravity on SSD basic = π2
π2+π4βπ3
= 500
500+664β975
= 2,65
Apparent Spesific Gravity = π5
π5+π4βπ3
= 498
498+664β975
= 2,66
Persentase Water Absorption = π2βπ5
π5 Γ
100%
= 500β498
498 Γ
100%
= 0,40
Rangkuman keseluruhan hasil pemeriksaan berat jenis
agregat dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis
Uraian Satuan Pengujian
Berat Piknometer gram 167.00
Berat Contoh SSD gram 500.00
87
Berat Piknometer +
Contoh + Air gram 975.00
Berat Piknometer +
Air gram 664.00
Berat contoh kering gram 498.00
Apparent Specific
Gravity 2.66
Bulk Specific
Gravity Kondisi
Kering
2.63
Bulk Specific
Gravity Kondisi
SSD
2.65
Persentase Absorbsi
Air % 0.40
Berdasarkan hasil perhitungan dari pengujian berat
jenis agregat halus seperti terlihat pada Tabel 4.2 didapat
nilai Apparent Specific Gravity sebesar 2,66, Bulk Spesific
Gravity on Dry sebesar 2,63, Bulk Spesific Gravity on SSD
sebesar 2,65 dan Absorption sebesar 0,40. Semua nilai
terkecuali absorption dengan nilai 0,40 telah memenuhi
standar.
88
c) Kadar Air Agregat Halus
Pemeriksaan kadar air dihitung menggunakan
persamaan II.2. Hasil perhitungan kadar air adalah sebagai
berikut :
Berat wadah = 48 gram
Berat wadah + Benda uji = 548 gram
Berat benda uji = 500 gram
Berat benda uji kering = 499 gram
Kadar air agregat halus = π΄1 βπ΅
π΅ Γ 100%
= 500 β499
499 Γ 100%
= 0,20
Rangkuman hasil keseluruhan dari pangujian kadar air
agregat halus dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kadar Air
Uraian Satuan Berat
Berat Wadah gram 48.00
Berat Wadah + Benda Uji gram 548.00
Berat Benda Uji gram 500.00
Berat Benda Uji Kering gram 499.00
Kadar Air % 0.20
Berdasarkan hasil perhitungan dari pengujian kadar air
agregat halus pada Tabel 4.1 adalah sebesar 0,20%. Standar
spesifikasi dari kadar air agregat halus adalah 3% sampai
89
dengan 5%. Maka kadar air agregat halus yang digunakan
untuk campuran tidak memenuhi standar.
d) Berat Volume Agregat Halus
Pemeriksaan berat volume dihitung menggunakan
persamaan II.1. Hasil dari perhitungan berat volume adalah
sebagai berikut :
Jari-jari mould = 0,07 m
Tinggi mould = 0,19 m
Volume mould (v) = Ο x r2 x t
= 22/7 x 0,072 x 0,19
= 0,00285 m3
1. Kondisi padat
Berat wadah =10,52 kg
Berat benda uji + wadah = 15,02 kg
Berat benda uji (c) = 4,50 kg
Berat volume = πΆ
π
= 4,50
0,00285
= 1576,61 kg/m3
2. Kondisi gembur
Berat wadah =10,52 kg
Berat benda uji + wadah = 14,56 kg
Berat benda uji (c) = 4,04 kg
Berat volume = πΆ
π
90
= 4,04
0,00285
= 1415,45 kg/m3
Rangkuman hasil pengujian berat volume agregat halus
dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Berat Volume
Uraian Padat Gembur Satuan
Volume wadah 0.00285 0.00285 m3
Berat wadah 10.52 10.52 Kg
Berat benda uji + wadah 15.02 14.56 Kg
Berat benda uji 4.50 4.04 Kg
Berat Volume 1576.61 1415.45 Kg/M3
Hasil perhitungan menunjukkan berat volume agregat
halus sebesar 1576,61 kg/m3 pada kondisi padat dan 1415,45
kg/m3pada kondisi gembur. Standar spesifikasi dari berat
volume agregat halus untuk kondisi padat dan gembur adalah
1400 sampai dengan 1900 kg/m3. Maka berat volume dari
agregat halus yang digunakan memenuhi standar.
e) Kadar Organik Agregat Halus
Hasil kadar organik yang diperoleh dengan
membandingkan warna cairan NaOH 3% yang merendam
agregat halus dengan nomor warna pada organic plate, pada
pengujian ini maka didapat warna No.4. Maka kadar organik
91
dari agregat halus yang digunakan tidak memenuhi standar
yaitu tidak melebihi No.3. Gambar 4.1 menunjukkan warna
cairan NaOH 3% sesuai dengan warna nomor 4 pada organic
plate.
Gambar 4.1 Membandingkan Warna Cairan NaOH dengan
Organic PLate
f) Analisis Saringan Agregat Halus
Hasil pemeriksaan keseluruhan dari Analisa saringan
dapat dilihat pada Tabel 4.5.
92
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Analisa Saringan
No
Ayakan
Ukuran
Lubang
Ayakan
Berat
Tertahan
Persentase
Tertahan
%
Tertahan
Komulati
f
%
Lolos
Komula
tif
(mm) (gram) % % %
No. 4 4,75 0.0 0.00 0.00 100.00
No. 8 2,36 0.0 0.00 0.00 100.00
No. 16 1,18 19.0 3.81 3.81 96.19
No. 30 0,60 56.0 11.22 15.03 84.97
No. 60 0,30 241.0 48.30 63.33 36.67
No. 100 0,15 135.0 27.05 90.38 9.62
No. 200 0,075 44.0 8.82 99.20 0.80
PAN 4.0 0.80 100.00 0.00
Total 499.0 100.00 371.74
Fine Modulus 3.72
Contoh perhitungan analisa saringan untuk nomor
saringan 16 dengan ukuran lubang saringan 1,18 mm adalah
sebagai berikut :
Berat tertahan = 19 gram
Total berat = 499 gram
Persentase tertahan = 19/499 x100
= 3,81 %
Tertahan komulatif = 3,81 %
Lolos komulatif = 100 β 3,81
= 96,19 %
Tabel 4.5 menunjukkan hasil modulus kehalusan
sebesar 3,8. Maka nilai modulus kehalusan agregat halus ini
93
telah memenuhi persyaratan modulus kehalusan berdasarkan
SNI 0052-80 yaitu 1,5 sampai dengan 3,8. Sedangkan
menurut pembagian zona gradasi agregat halus berdasarkan
ASTM C136/C136M-4 2017) seperti pada Tabel 4.2, dimana
daerah gradasi dan tipe pasir ditentukan oleh besar persen
butiran pasir yang dilewati setiap ayakan. Menurut ASTM
C136/C136M-4 2017 tipe pasir pada daerah 1 adalah pasir
kasar, daerah 2 pasir agak kasar, daerah 3 pasir agak halus
dan daerah 4 pasir halus.
Pada pengujian Analisa saringan, hasil jumlah persen
dari agregat halus yang lolos ayakan dibuat ke dalam bentuk
grafik garis, kemudian batas atas dan batas bawah persen
lolos ayakan berdasarkan setiap daerah dari Tabel 4.2 juga
dibuat ke dalam bentuk grafik garis. Kemudian grafik garis
dari persen lolos ayakan hasil pengujian dimasukkan ke
dalam grafik garis batas atas dan bawah setiap daerah, grafik
garis hasil pengujian lolos ayakan yang tidak melewati batas
atas dan bawah salah satu daerah gradasi menandakan
agregat halus yang diuji masuk ke dalam daerah gradasi
tersebut. Grafik garis agregat halus yang digunakan untuk
daerah 1 dapat dilihat pada Gambar 4.2.
94
Gambar 4.2 Grafik Daerah I Gradasi Agregat Halus
Berdasarkan pada Gambar 4.2 dapat kita lihat grafik
garis dari batas atas dan batas bawah persentase lolos ayakan
daerah 1 menurut ASTM C136/C136M-4, 2017. Kemudian
grafik garis persentase lolos ayakan dari hasil pengujian
Analisa saringan dimasukkan dan dilihat apakah tidak
melewati dari garis batas atas dan batas bawah untuk
mengetahui apakah hasil pengujian masuk ke dalam daerah 1.
Dikarenakan pada nomor saringan 0,075 mm dan 0,15 mm
hasil dari pengujian melewati batas atas daerah 1, maka
gradasi agregat yang diuji tidak masuk ke dalam daerah 1 atau
pasir kasar.
0
20
40
60
80
100
120
0 , 0 7 5 0 , 1 5 0 , 3 0 0 , 6 0 1 , 1 8 2 , 3 6 4 , 7 5
PE
RS
EN
TA
SE
LO
LO
S A
YA
KA
N
NOMOR SARINGAN (MM)
Batas atas Batas bawah Hasil
95
Gambar 4.3 Grafik Daerah II Gradasi Agregat Halus
Perbandingan hasil uji Analisa saringan agregat halus
dengan batas atas dan batas bawah daerah 2 dapat dilihat pada
Gambar 4.3. Pada Gambar 4.2, grafik hasil uji persentase lolos
ayakan dari setiap nomor saringan tidak ada yang melewati
batas atas maupun batas bawah dari daerah 2. Berarti ukuran
persentase lolos ayakan dari agregat halus yang diuji
semuanya masuk ke dalam area Batasan untuk gradasi daerah
2. Maka gradasi dari agregat halus yang diuji termasuk dalam
daerah 2 atau pasir agak kasar.
Supaya dapat dipastikan apakah gradasi agregat halus
yang diuji sudah benar berada pada daerah 2 gradasi, maka
untuk dua daerah gradasi lagi yaitu daerah 3 dan daerah 4 akan
tetap dilakukan pengecekan dengan grafik garis. Grafik garis
untuk daerah 3 dapat dilihat pada Gambar 4.4.
0
20
40
60
80
100
120
0 , 0 7 5 0 , 1 5 0 , 3 0 0 , 6 0 1 , 1 8 2 , 3 6 4 , 7 5
PE
RS
EN
TA
SE
LO
LO
S A
YA
KA
N
NOMOR SARINGAN (MM)
Batas atas Batas bawah Hasil
96
Gambar 4.4 Grafik Daerah III Gradasi Agregat Halus
Perbandingan garis grafik hasil uji dengan zona gradasi
3 dapat dilihat pada Gambar 4.4. Grafik garis persentase lolos
ayakan dari hasil uji melewati batas bawah dari daerah 3 pada
nomor saringan 0,15 mm dan 0,30 mm. Berarti persetase
tertahan ayakan dari agregat halus tidak semuanya masuk
kedalam daerah batasan dari gradasi daerah 3. Sehingga
agregat halus yang diuji tidak termasuk ke dalam gradasi
daerah 3 atau pasir agak halus. Sedangkan grafik garis terakhir
yaitu gradasi daerah 4 dapat dilihat pada Gambar 4.5.
0
20
40
60
80
100
120
0 , 0 7 5 0 , 1 5 0 , 3 0 0 , 6 0 1 , 1 8 2 , 3 6 4 , 7 5PE
RS
EN
TA
SE
LO
LO
S A
YA
KA
N
NOMOR SARINGAN (MM)
Batas atas Batas bawah Hasil
97
Gambar 4.5 Grafik Daerah IV Gradasi Agregat Halus
Sedangkan untuk perbandingan garis grafik hasil uji
dengan garis grafik daerah 4 dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Persentase lolos ayakan dari hasil pengujian melewati batas
bawah pada nomor saringan 2,36 mm. Sehingga agregat yang
di uji tidak termasuk ke dalam daerah 4 atau pasir agak halus.
Maka dari 4 grafik garis gradasi didapat hasil bahwa agregat
halus yang digunakan berada pada daerah 4 atau pasir halus.
4.1 Perencanaan Campuran Bata Ringan
Perencanaan campuran bata ringan pada penelitian ini
mengacu pada perhitungan perencanaan campuran berdasarkan
modul Kementerian Pekerjaan Umum untuk teknologi timbunan
material ringan mortar-busa untuk konstruksi jalan. Perbandingan
semen dan pasir untuk campuran bata ringan yang digunakan adalah
1 : 2, serta rasio air semen 0,5. Density campuran yang direncanakan
0
20
40
60
80
100
120
0 , 0 7 5 0 , 1 5 0 , 3 0 0 , 6 0 1 , 1 8 2 , 3 6 4 , 7 5
PE
RS
EN
TA
SE
LO
LO
S A
YA
KA
N
NOMOR SARINGAN (MM)
Batas atas Batas bawah Hasil
98
adalah 0,85 sampai 0,90 kg/L. Sedangkan untuk variasi bahan
tambah silica fume digunakan komposisi yang disarankan pada
informasi penggunaan produk Sika Fume PT. Sika Indonesia yaitu
1% sampai 10% dari berat semen. Komposisi dari zat additive
sikament NN yang digunakan juga mengikuti saran pemakaian
produk PT. Sika Indonesia. Perhitungan perencanaan campuran bata
ringan adalah sebagai berikut:
1. Berat jenis semen : 3,15 t/m3
2. Berat jenis air : 1
3. Berat jenis foam : 0,075 t/m3
4. Berat isi pasir : 2,66 t/m3
5. Kadar air pasir : 0,2 %
6. Berat jenis pasir kondisi SSD : 2,65
7. Komposisi rencana awal :
a. Faktor air semen : 50 %
b. Semen : 235 kg
c. Air : 117,5 kg
Menentukan jumlah semen dan air dalam 1 m3 yang digunakan
pada campuran bata ringan sebagai berikut ini :
8. Kebutuhan semen dan air dalam 1 m3 campuran :
a. Semen
Rumus jumlah semen dalam 1 m3
: π΅ππππ‘ π ππππ (ππ)
π΅ππππ‘ πππππ π ππππ : 1000 [IV.1]
: 235
3,15 : 1000
: 0,074 m3
99
b. Air
Rumus jumlah air dalam 1 m3
: π΅ππππ‘ πππ(ππ)
π΅ππππ‘ πππππ πππ : 1000 [IV.2]
: 100
1 : 1000
: 0,1 m3
9. Volume campuran semen dan air dalam 1 m3 :0,192 m3
10. Volume campuran pasir dan foam dalam 1m3 :1- 0,192
: 0,807 m3
Menentukan perencanaan material campuran dalam 1 m3 yang
digunakan pada bata ringan sebagai berikut ini :
11. Perencanaan material campuran dalam 1 m3 :
a. Semen : 235 kg
b. Air : 117,5 kg
c. Persentase kebutuhan pasir (trial) : 22 %
d. Pasir
Rumus perhitungan jumlah pasir : (persentase kebutuhan
pasir Γ berat isi pasir Γ volume campuran material pasir
dan foam) [IV.3]
: 22% Γ 2,65 Γ 0,807 Γ1000
: 471,00 kg
e. Persentase kebutuhan bahan baku foam (trial) : 78%
f. Foam
100
Rumus perhitungan jumlah foam : (persentase kebutuhan
foam Γ berat jenis foam Γ volume campuran material pasir
dan foam) [IV.4]
: 78% Γ 0,075 Γ 0,807 Γ1000
: 47,26 kg
g. Total berat material yang dibutuhkan : 870,76 kg
h. Density basah rencana : 0,87 t/m3
Menentukan kebutuhan material bata ringan untuk 15 sampel
benda uji sebagai berikut ini :
12. Kebutuhan material untuk 15 sampel benda uji :
a. Volume 1 sampel benda uji : 60 cmΓ 20cmΓ 10 cm
: 0,012 m3
b. Volume 15 sampel dengan melebihkan 20% campuran
: 12 Γ 0,012 Γ 1,2
: 0,216 m3
c. Berat semen : 0,216 Γ 235 kg
: 50,76 kg
d. Berat air : 0,216 Γ 117,5 kg = 23,38 kg
e. Berat pasir : 0,216 Γ 471 kg = 101,74 kg
f. Berat busa foaming agent : 0,216 Γ 47,26 kg
= 10,21 kg
g. Density basah rencana : 0,87 t/m3
Sedangkan untuk bahan tambah silica fume digunakan 5
variasi komposisi yaitu 0%, 5%, 10%, 15% dan 20% dari berat
semen. Sehingga seluruh variasi komposisi campuran rencana bata
101
ringan dengan tambahan silica fume untuk 15 sampel dapat dilihat
pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6 Variasi Komposisi Campuran Batan Ringan
Nomor
Komposisi
Semen
(kg)
Pasir
(kg)
Busa
Foaming
Agent (kg)
Silica
Fume
(kg)
Sikament
NN
(ml)
1 50,76 101,74 6,5 0 200
2 50,76 101,74 6,5 0,25 200
3 50,76 101,74 6,5 0,50 200
4 50,76 101,74 6,5 1,52 200
5 50,76 101,74 6,5 2,53 200
4.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan
Kekuatan bata ringan dipengaruhi oleh beberapa hal yaitu
karakteristik dari material pembentuk bata ringan, faktor air semen,
cara pengadukan, komposisi campuran, mesin pengadukan yang
digunakan, serta perawatan dalam proses pengerasan. Pada
penelitian ini bata ringan diuji kuat tekan saat berumur 3, 7, 14, 21,
dan 28 hari dari mulai penuangan campuran ke cetakan. Setiap
pengujian digunakan 3 buah sampel bata ringan dengan ukuran
tinggi 20 cm, lebar 10 cm, dan Panjang 60 cm.
102
Gambar 4.6 Pola Keruntuhan Variasi 1 Sampel 2 Pada Umur 3
Hari
Keruntuhan benda uji setelah dilakukan pengujian pada umur 3
hari untuk sampel nomor 2 pada variasi 1 dapat dilihat pada Gambar
4.6. Sedangkan Hasil pengujian kuat sampel berumur 3 hari dari
masing-masing variasi komposisi bata ringan dapat dilihat pada
Tabel 4.7. Komposisi 1 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,19 MPa,
komposisi 2 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,33 MPa, komposisi
3 menghasilkan kuat tekan yang paling besar yaitu 0,35 MPa,
komposisi 4 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,28 MPa, dan
komposisi 5 menghasilkan kuat tekan 0,24 MPa.
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Kuat Tekan Umur Sampel 3 Hari
Komposisi Sampel Berat
(kg)
Beban
Maksimum
(kN)
Kuat
Tekan
(MPa)
Kuat Tekan
Rerata
(MPa)
1
1 11.50 10.90 0.18
0.19 2 10.80 11.50 0.19
3 11.80 11.10 0.19
2 1 11.40 20.20 0.34
0.33 2 10.80 19.40 0.32
V1.S2.3H
103
Gambar 4.7 Pola Keruntuhan Variasi 2 Sampel 2 Pada Umur 7 Hari
Keruntuhan benda uji setelah dilakukan pengujian pada umur 7
hari untuk sampel nomor 2 pada variasi 2 dapat dilihat pada Gambar
4.8. Hasil pengujian kuat sampel berumur 7 hari dari masing-masing
variasi komposisi bata ringan dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Komposisi 1 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,32 MPa, komposisi
2 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,53 MPa, komposisi 3
menghasilkan kuat tekan yang paling besar yaitu 0,57 MPa,
komposisi 4 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,41 MPa, dan
komposisi 5 menghasilkan kuat tekan 0,34 MPa.
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kuat Tekan Umur Sampel 7 Hari
3 11.00 19.32 0.32
3
1 11.00 21.56 0.36
0.35 2 11.50 20.52 0.34
3 11.20 20.72 0.35
4
1 10.80 16.50 0.28
0.28 2 10.70 16.80 0.28
3 10.60 16.80 0.28
5
1 9.80 15.00 0.25
0.24 2 9.70 14.80 0.25
3 9.60 14.20 0.24
V2.S2.7H
104
Komposisi Sampel Berat
(kg)
Beban
Maksimum
(kN)
Kuat
Tekan
(MPa)
Kuat Tekan
Rerata
(MPa)
1
1 10.60 18.00 0.30
0.32 2 9.80 21.10 0.35
3 11.10 17.80 0.30
2
1 11.40 32.88 0.55
0.53 2 11.00 31.57 0.53
3 11.10 31.44 0.52
3
1 11.30 35.09 0.58
0.57 2 10.90 33.40 0.56
3 11.10 33.72 0.56
4
1 10.50 25.30 0.42
0.41 2 10.40 26.30 0.44
3 10.00 22.10 0.37
5
1 9.60 16.20 0.33
0.34 2 9.70 18.60 0.35
3 9.90 18.20 0.33
Gambar 4.8 Pola Keruntuhan Variasi 3 Sampel 2 Pada Umur 14
Hari
Keruntuhan benda uji setelah dilakukan pengujian pada umur 14
hari untuk sampel nomor 2 pada variasi 3 dapat dilihat pada Gambar
V3.S2.14H
105
4.9. Hasil pengujian kuat sampel berumur 14 hari dari masing-
masing variasi komposisi bata ringan dapat dilihat pada Tabel 4.5.
Komposisi 1 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,41 MPa, komposisi
2 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,72 MPa, komposisi 3
menghasilkan kuat tekan yang paling besar yaitu 0,77 MPa,
komposisi 4 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,61 MPa, dan
komposisi 5 menghasilkan kuat tekan 0,53 MPa.
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Kuat Tekan Umur Sampel 14 Hari
Komposisi Sampel Berat
(kg)
Beban
Maksimum
(kN)
Kuat
Tekan
(MPa)
Kuat Tekan
Rerata
(MPa)
1
1 11.00 23.95 0.40
0.41 2 10.70 25.27 0.42
3 10.70 24.39 0.41
2
1 11.20 44.39 0.74
0.72 2 10.80 42.63 0.71
3 10.70 42.46 0.71
3
1 10.80 47.38 0.79
0.77 2 11.00 45.09 0.75
3 10.90 45.53 0.76
4
1 10.50 36.26 0.60
0.61 2 10.70 36.92 0.62
3 10.10 36.92 0.62
5
1 9.70 32.35 0.54
0.53 2 9.50 32.52 0.54
3 9.90 31.20 0.52
106
Gambar 4.9 Pola Keruntuhan Variasi 3 Sampel 1 Pada Umur 21
Hari
Keruntuhan benda uji setelah dilakukan pengujian pada umur
21 hari untuk sampel nomor 1 pada variasi 3 dapat dilihat pada
Gambar 4.9. Hasil pengujian kuat sampel berumur 21 hari dari
masing-masing variasi komposisi bata ringan dapat dilihat pada
Tabel 4.10. Komposisi 1 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,44 MPa,
komposisi 2 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,78 MPa, komposisi
3 menghasilkan kuat tekan yang paling besar yaitu 0,83 MPa,
komposisi 4 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,67 MPa, dan
komposisi 5 menghasilkan kuat tekan 0,57 MPa.
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Kuat Tekan Umur Sampel 21 Hari
Komposisi Sampel Berat
(kg)
Beban
Maksimum
(kN)
Kuat
Tekan
(MPa)
Kuat Tekan
Rerata
(MPa)
1
1 11.50 25.91 0.43
0.44 2 10.80 27.34 0.46
3 10.90 26.39 0.44
2
1 11.00 48.03 0.80
0.78 2 10.60 46.12 0.77
3 10.80 45.93 0.77
V3.S1.21H
107
3
1 10.90 51.26 0.85
0.83 2 11.10 48.79 0.81
3 10.50 49.26 0.82
4
1 10.60 39.60 0.66
0.67 2 10.90 40.40 0.67
3 10.50 39.94 0.67
5
1 9.80 33.60 0.56
0.57 2 9.60 35.19 0.59
3 9.60 33.76 0.56
Gambar 4.10 Pola Keruntuhan Variasi 4 Sampel 1 Pada Umur 28
Hari
Keruntuhan benda uji setelah dilakukan pengujian pada umur
28 hari untuk sampel nomor 1 pada variasi 4 dapat dilihat pada
Gambar 4.10. Kemudian hasil pengujian kuat sampel berumur 28
hari dari masing-masing variasi komposisi bata ringan dapat dilihat
pada Tabel 4.11. Komposisi 1 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,47
MPa, komposisi 2 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,82 MPa,
komposisi 3 menghasilkan kuat tekan yang paling besar yaitu 0,87
MPa, komposisi 4 menghasilkan kuat tekan sebesar 0,70 MPa, dan
komposisi 5 menghasilkan kuat tekan 0,61 MPa.
V4.S1.28H
108
Tabel 4.11 Hasil Pengujian Kuat Tekan Umur Sampel 28 Hari
Komposisi Sampel Berat
(kg)
Beban
Maksimum
(kN)
Kuat
Tekan
(Mpa)
Kuat Tekan
Rerata
(Mpa)
1
1 11.00 27.25 0.45
0.47 2 10.60 28.75 0.48
3 10.60 27.75 0.46
2
1 11.00 50.50 0.84
0.82 2 10.30 48.50 0.81
3 10.60 48.30 0.81
3
1 10.70 53.90 0.90
0.87 2 10.50 51.30 0.86
3 10.40 51.80 0.86
4
1 10.70 41.25 0.69
0.70 2 10.40 42.00 0.70
3 10.60 42.00 0.70
5
1 9.80 36.80 0.61
0.61 2 9.70 37.00 0.62
3 9.70 35.50 0.59
Maka berdasarkan hasil pengujian setiap komposisi dengan
umur sampel 3, 7, 14, 21 dan 28 hari. Seperti yang dapat dilihat pada
Gambar 4.11, dibandingkan dengan komposisi 1 atau bata ringan
biasa, sampel komposisi 3 memiliki nilai kuat tekan paling besar,
selanjutnya adalah komposisi 2, lalu komposisi 4, dan nilai kuat
tekan terkecil adalah komposisi 5.
109
Gambar 4.11 Grafik Garis Hasil Pengujian Kuat Tekan
Gambar 4.12 Grafik Kolom Nilai Kekuatan Tekan
Gambar 4.12 menunjukan nilai kuat tekan bata ringan pada
umur 3 hari yang merupakan rata-rata benda uji komposisi 1 tanpa
silica fume menghasilkan kuat tekan sebesar 0,19 MPa. Sedangkan
benda uji Komposisi 2 dengan subsitusi silica fume 5% dari berat
0,19
0,32
0,410,44 0,47
0,33
0,53
0,720,78
0,82
0,35
0,57
0,77
0,830,87
0,28
0,41
0,610,67
0,70
0,24
0,34
0,530,57
0,61
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
3 7 14 21 28
Kuat
Tek
an R
erat
a (M
pa)
Hari Pengujian
Komposisi 1
Komposisi 2
Komposisi 3
Komposisi 4
Komposisi 5
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 3 7 1 4 2 1 2 8
KU
AT
TE
KA
N R
ER
AT
A
(MP
A)
HARI PENGUJIAN
Komposisi 1
Komposisi 2
Komposisi 3
Komposisi 4
Komposisi 5
110
semen ke dalam campuran mortar menghasilkan kuat tekan rata-rata
sebesar 0,33 MPa atau setara dengan peningkatan 74% nilai kuat
tekan dibandingkan dengan kuat tekan benda uji tanpa penggantian
semen dengan silica fume pada campuran mortar. Dalam pengujian
ini kekuatan tekan maksimum terjadi pada Komposisi 3 dengan
variasi silica fume pada campuran bata ringan sebesar 10% dari berat
semen dan menghasilkan nilai kuat tekan rata-rata 0,35 MPa.
Dengan demikian penambahan 10% silica fume pada campuran
untuk menggantikan komposisi semen dapat menaikan kekuatan
tekan bata ringan sebesar 84,2% dibandingkan dengan bata ringan
tanpa penambahan silica fume. Kekuatan bata ringan pada
Komposisi 4 dengan campuran silica fume 15% menghasilkan nilai
kuat tekan sebesar 0,28 MPa. Nilai kekuatan bata ringan ini menurun
20% dibandingkan dengan nilai kekuatan bata ringan maksimum
pada Komposisi 3 dengan campuran silica fume 10%. Demikian juga
untuk Komposisi 5, nilai kekuatan bata ringan semakin menurun
menjadi 0,24 MPa atau setara penurunan 31% dibandingkan dengan
nilai kekuatan tekan maksimum pada Komposisi 3.
Hasil pengujian kuat tekan bata ringan pada umur 28 hari
menunjukan kuat tekan benda uji komposisi 1 tanpa silica fume
menghasilkan kuat tekan sebesar 0,47 MPa. Sedangkan benda uji
Komposisi 2 dengan subsitusi silica fume 5% dari berat semen
menghasilkan kuat tekan rata-rata sebesar 0,82 MPa atau setara
dengan peningkatan 74.5 % nilai kuat tekan dibandingkan dengan
kuat tekan benda uji tanpa penggantian semen dengan silica fume
pada campuran mortar. Nilai kekuatan tekan maksimum terjadi pada
111
Komposisi 3 dengan variasi silica fume pada campuran bata ringan
sebesar 10% dari berat semen dan menghasilkan nilai kuat tekan
rata-rata 0,87 MPa. Dengan demikian penambahan 10% silica fume
pada campuran untuk menggantikan komposisi semen dapat
menaikan kekuatan tekan bata ringan sebesar 85.1% dibandingkan
dengan bata ringan tanpa penambahan silica fume. Kekuatan bata
ringan pada Komposisi 4 dengan campuran silica fume 15%
menghasilkan nilai kuat tekan sebesar 0,70 MPa. Nilai kekuatan bata
ringan ini menurun 19.5% dibandingkan dengan nilai kekuatan bata
ringan maksimum pada Komposisi 3 dengan campuran silica fume
10%. Demikian juga untuk Komposisi 5, nilai kekuatan bata ringan
semakin menurun menjadi 0,61 MPa atau setara penurunan 28.2%
dibandingkan dengan nilai kekuatan tekan maksimum pada
Komposisi 3.
Berdasarkan hasil pengujian kekuatan tekan bata ringan pada
umur benda uji 3, 7, 14, 21 dan 28 hari memilki trend yang sama
yaitu terjadinya nilai kekuatan pada Komposisi 3. Penggantian
semen dengan silica fume seberat 10% dari berat semen ke dalam
campuran mortar dapat menaikan rata rata lebih dari 70% nilai
kekuatan tekan menjadi kuat tekan maksimum pada benda uji.
Sedangkan penambahan silica fume melebihi 10% dari berat semen
dapat membuat kuat tekan rata rata menurun hingga mencapai 20%
dari komposisi campuran bata ringan menggunakan silica fume
10%.
112
Pada Gambar 4.12 terlihat hasil pengujian kuat tekan
Komposisi 4 untuk semua umur pengujian benda uji mulai dari 3 hari
hingga 28 hari cenderung memiliki penurunan nilai kekuatan tekan
dibandingkan dengan Komposisi 3. Dengan demikian penambahan
silica fume yang melebihi 10% dari berat semen dapat membuat kuat
tekan tidak mencapai nilai yang maksimum namun tetap bernilai
lebih tinggi dibandingkan tanpa diberi silica fume (silica fume 0%).
Hasil ini sesuai dengan penelitian terdahulu yang mengatakan
penggunaan silica fume yang terlalu banyak dapat menurunkan mutu
beton, dikarenakan penyerapan air yang terlalu besar oleh silica fume
sehingga air yang dibutuhkan untuk hidrasi tidak cukup dan proses
hidrasi menjadi tidak sempurna sehingga mengakibatkan kekuatan
bata ringan menjadi rendah. Sehingga komposisi optimal bata ringan
dengan campuran bahan tambah silica fume adalah komposisi nomor
3 dengan tambahan silica fume sebanyak 10% dari berat semen.
113
BAB 5. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian sifat mekanik kuat tekan bata
ringan dengan tambahan silica fume, maka dapat disimpulkan:
1. Hasil pengujian kuat tekan bata ringan umur 28 hari
menghasilkan nila kuat tekan rata-rata untuk Komposisi 1
sebesar 0,47 MPa, Komposisi 2 sebesar 0,82 MPa, Komposisi
3 sebesar 0,87 MPa, Komposisi 4 sebesar 0,70 MPa, dan
Komposisi 5 sebesar 0,61 MPa.
2. Komposisi campuran bata ringan dengan kenaikan kuat tekan
terbesar adalah pada Komposisi 3 baik untuk umur 3, 7, 14, 21
dan 28 hari sebesar 0,35 MPa, 0,57 MPa, 0,77 MPa, 0,83 Mpa
dan 0,87 MPa. Pada komposisi 3 digunakan penggantian
semen dengan silica fume sebanyak 10% dari berat semen.
Maka komposisi 3 adalah yang paling optimal untuk
komposisi campuran bata ringan dengan tambahan silica fume.
3. Pengaruh bahan tambah silica fume terhadap kuat tekan bata
ringan dapat meningkatkan kuat tekan bata ringan.
Dibandingkan dengan komposisi 1 yang tidak ditambah silica
fume, maka Komposisi 2 hingga Komposisi 5 yaitu
menggantikan semen dengan 5%, 10%, 15% dan 20%
tambahan silica fume dari berat semen meningkatkan kuat
tekan bata ringan hingga lebih dari 70%.
114
5.2. Rekomendasi
Berdasarkan pengalaman yang didapat pada penelitian, maka
berikut adalah beberapa saran yang dapat dipergunakan untuk
penelitian lanjutan:
1. Perawatan benda uji dilakukan dengan sebaik-baiknya.
Sampel tidak boleh hancur sebelum dilakukan pengujian.
2. Pastikan campuran bata ringan sudah teraduk sempurna pada
saat proses mixing.
3. Dilakukan penelitian lebih lanjut untuk kenaikan kuat tekan
bata ringan dengan bahan tambah silica fume dengan umur
lebih dari 28 hari.
115
DAFTAR PUSTAKA
ACI 234R-96. (2000). Guide for the Use of Silica Fume in Concrete
(Vol. 96, pp. 1β51). Vol. 96, pp. 1β51.
Afif, M. (2013). Pengaruh Penambahan Silika Fume dan
Superplasticizer dengan Semen Tipe PPC dan Semen PCC
Terhadap Peningkatan Mutu Beton. Universitas Negeri
Semarang.
Alit, I. M., & Salain, K. (2009). Pengaruh jenis semen dan jenis
agregat kasar terhadap kuat tekan beton. 32(1), 63β71.
Amran, Y. (2014). Pengaruh Penggunaan Silica Fume dan
Sikament-NN pada Campuran Beton Mutu Tinggi Mengacu
pada Metoda American Concrete Institute (ACI). Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Metro, 10.
Anak Agung Gde Agung Oka Widyastana, Eva Arifi, C. R. N.
(2018). Pengaruh Penggunaan Silica Fume dan Fly Ash
Sebagai Pengganti Semen Terhadap Kuat Tekan Beton Porous
yang Menggunakan Rca (Recycle Coarse Aggregate). Jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya, 10.
Andriani, Yuliet, R., & Franky, F. (2012). Pengaruh penggunaan
semen sebagai bahan stabilisasi pada tanah lempung daerah
lambung bukit terhadap nilai CBR tanah. 8(1), 29β44.
Arita, D. (2017). Tinjauan Kuat Tekan Bata Ringan Menggunakan
Bahan Tambah Foaming agent.
ASTM C 142-97. (n.d.). Standard Test Method for Clay Lumps and
Friable Particles in Aggregates (pp. 1β2). pp. 1β2. American
Association of State Highway and Transportation Officials
Standard.
ASTM C 142-97. (1998). Standard Test Method for Clay Lumps and
Friable Particles in Aggregates (pp. 1β2). pp. 1β2. American
Association of State Highway and Transportation Officials
116
Standard.
ASTM C 40-99. (1999). Standard Test Method for Organic
Impurities in Fine Aggregates for Concrete 1 (pp. 99β100). pp.
99β100. American Association of State Highway and
Transportation Officials Standard.
ASTM C136/C136M-4. (2017). Standard Test Method for Sieve
Analysis of Fine and Coarse Aggregates 1 (pp. 1β5). pp. 1β5.
https://doi.org/10.1520/C0136
Bella, R. A., Pah, J. J. S., & Ratu, A. G. (2017). Perbandingan
Persentase Penambahan Fly Ash Terhadap Kuat Tekan Bata
Ringan Jenis CLC. VI(2), 199β204.
BSN. (2016). Perencanaan Jembatan Terhadap Beban Gempa SNI
2833. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
Chandel, R. V. S., & Sakale, R. (2016). Study of Cellular Light
Weight Concrete. International Journal for Scientific Research
& Development, 4(07), 3β8.
Dika Efendi, M. R. (2019). Studi Eksperimental Sifat Mekanik Bata
Ringan Cellular Lightweight Concrete Metode Displacement
Control.
Dika, R. (2019). Studi eksperimental sifat mekanik bata ringan
cellular lightweight concrete metode displacement control.
Harjanto, S., Sony, P., Suharno, B., & Ashadi, H. (2007).
Strukturmikro dan sifat fisik-mekanik beton ringan tanpa
pematangan dalam autoclave (non autoclaved aerated
concrete, naac). 139β144.
Hidayat, F. (2010). Studi perbandingan biaya material bata ringan
dengan bata merah. X.
Holland, T. C. (2005). Silica Fume Userβs Manual. Silica Fume
Association.
Husin, A., & Setiadji, R. (2008). Pengaruh Penambahan Foam
Agent Terhadap Kualitas Bata Beton.
117
Manuahe, R., Sumajouw, M. D. J., & Windah, R. S. (2014). Kuat
Tekan Beton Geopolymer Berbahan Dasar Abu Terbang.
Jurnal Sipil Statik, 2(6), 277β282.
Mayangsari, D., Olivia, M., & Djauhari, Z. (2016). Korosi baja
tulangan pada beton opc, pcc, dan opc pofa di lingkungan air
garam. 37(2), 3β6.
Megasari, S. W., & Winayati. (2017). Analisa pengaruh
penambahan sikamen NN. 3(2), 117β128.
Modestus, Sutandar, E., & Samsuri, E. (2017). Uji Individu Bata
Ringan dengan Foam Agent Berdasarkan Variasi Ukuran Pasir.
Teknik Sipil FT UNTAN.
Murtono, A., Trinugroho, S., & Sudjatmiko, A. (2015). Pemanfaatan
Foam Agent dan Material Lokal dalam Pembuatan Bata
Ringan. Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Mustafa, I., Suryanita, R., & Maizir, H. (2020). Analisis Sifat
Mekanik Bata Ringan yang Terpapar Suhu Tinggi. Saintek,
(2019), 11β17.
Narayanan, N., & Ramamurthy, K. (2000). Structure and properties
of aerated concreteβ―: a review. 22, 321β329.
Neville, A. . (1995). Properties of Concrete. In Pearson Education
Limited (Fifth Edit).
https://doi.org/10.4135/9781412975704.n88
Oktavianita, Y., Syamsudin, R., & Zacoeb, A. (2018). Perbandingan
Kuat Tekan dan Tegangan Regangan Bata Beton Ringan
Dengan Penambahan Mineral Alami Zeolit Alam Bergradasi
Tertentu Dengan dan Tanpa Perawatan Khusus.
Pratama, A. R., Suryanita, R., & Ismediyanto. (2019). Simulasi Sifat
Termal Bata Ringan Celullar Lightweight Concrete
Menggunakan LUSAS V.17. Saintek.
Purwanto, & Priastiwi, Y. A. (2012). Pengaruh kadar lumpur pada
118
agregat halus dalam mutu beton. Tahun, 33(2), 852β1697.
Seti, A., & Nadia. (2012). Analisis Pengaruh Beton dengan Bahan
Admixture Naphtalene dan Polycarboxilate Terhadap Kuat
Tekan Beton Normal. Konstruksia, 3(2), 33 β 40.
Shi, C. (2002). Composition of materials for use in cellular
lightweight concrete and methods thereof. 1(12), 3β7.
SNI-1726-2012. (2012). Standar Perencanaan Ketahanan Gempa
Untuk Struktur Bangunan Gedung. Badan Standarisasi
Nasional.
SNI 03-1968-1990. (1990). Metode Pengujian tentang Analisis
Saringan Agregat Halus dan Kasar (pp. 1β5). pp. 1β5. Badan
Standarisasi Nasional.
SNI 03-1970-1990. (1990). Metode Pengujian Berat Jenis dan
Penyerapan Air Agregat Halus (pp. 1β5). pp. 1β5. Badan
Standarisasi Nasional.
SNI 03-1971-1990. (1990). Metode Pengujian Kadar Air Agregat.
Badan Standarisasi Nasional.
SNI 03-2816-1992. (1992). Metode Pengujian Kotoran Organik
dalam Pasir untuk Campuran Mortar atau Beton (Vol. 4, pp.
2β3). Vol. 4, pp. 2β3. Badan Standarisasi Nasional.
SNI, 03-2847-2002. (2002). Tata Cara Perhitungan Struktur Beton
Untuk Bangunan Gedung (Beta Version).
SNI 03-4804-1998. (1998). Metode Pengujian Berat Isi dan Rongga
Udara Dalam Agregat (pp. 1β13). pp. 1β13. Badan Standarisasi
Nasional.
SNI 15-2049-2004. (2004). Semen Portland. Badan Standarisasi
Nasional, 128.
Suryani, N., & Munasir. (2015). Fabrikasi bata ringan tipe celluler
lightweight concrete dengan bahan dasar pasir vulkanik
gunung kelud sebagai pengganti fly ash. 04, 106β111.
119
Susilo, D. A. (2012). Efek Penggantian Sebagian Semen dengan
Silica Fume Terhadap Berat Jenis dan Kuat Tekan Beton
Ringan. Universitas Negeri Yogyakarta, 1β16.
Syamsuddin, R., Wicaksono, A., & Fazairin, F. (2011). Pengaruh Air
Laut Pada Perawatan ( Curing ) Beton Terhadap Kuat Tekan
Dan Absorpsi Beton Dengan. Jurusan Teknik Sipil Universitas
Brawijaya, 5(2), 68β75.
Tedja, M., Charleshan, & Efendi, J. (2014). Perbandingan Metode
Konstruksi Dinding Bata Merah dengan Dinding Bata Ringan.
ComTech, 5(9), 272β279.
V, P. L., Dearni, R., & Suryanita, R. (2019). Analisis Sifat Mekanik
Bata Ringan Cellular Lightweight Concrete Menggunakan.
Saintek, 0β6.
Wahane, A. (2017). Manufacturing Process of Aac Block. 4β11.
Zulapriansyah, R. (2019). Komposisi Optimal Campuran Bata
Ringan Cellular Lightweight Concrete Dengan Silica Fume
Berdasarkan Nilai Kuat Tekan.
Zulkarnain, F., & Ramli, M. (2011). Rational Proportion for Mixture
of Foamed Concrete Design. Universitas Teknologi Malaysia,
55, 1β12.
120
GLOSARIUM
CLC (Cellular Lightweight Concrete) adalah jenis bata ringan yang
dibuat dengan memasukkan gelembung udara kedalam campuran
mortar bata
Curing adalah proses perawatan pada saat bata ringan mengeras
yang ditujukan untuk menjaga bata ringan agar proses hidrasi
berjalan dengan baik sehingga tidak terlalu cepat kehilangan air dan
menjaga kelembaban suhu pada bata ringan.
Foaming agent adalah media untuk membungkus gelembung-
gelembung udara agar terjebak dalam bata ringan
Foam generator adalah alat yang digunakan untuk membuat busa
bahan bata ringan
Zat additive adalah zat tambahan pada campuran bata ringan yang
digunakan sebagai pengeras beton
Silika Fume adalah material pozzolan yang halus dihasilkan dari sisa
produksi silikon atau alloy besi silikon dan digunakan sebagai
pengganti sebagian semen atau bahan tambah pada bata ringan atau
beton
Mixer adalah alat yang digunakan untuk mengaduk seluruh material
pembuatan bata ringan
Mortar adalah campuran semen, air dan pasir
Density adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda
121
INDEX
CLC, 6, 7, 8, 9, 10, 31, 35
Curing, 8, 34, 35
Density, 35
Foam generator, 22, 35
Foaming agent, 13, 30, 35
Mixer, 23, 35
Mortar, 33, 35
Silika Fume, 30, 35
Zat additive, 14, 35
