ta bab 3 yang diperbaharui lagi baru tadi malem

50
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penulisan Dalam membuat tugas akhir ini, kami menggunakan metode sebagai berikut : a. Studi Kepustakaan Studi kepustakaan adalah suatu metode dalam mengambil keputusan dan mengumpulkan data berdasarkan data berdasarkan buku–buku/bahan–bahan yang memberikan gambaran secara umum. b. Studi Laboratorium Studi laboratorium adalah suatu metode dalam pengumpulan data berdasarkan pengujian terhadap benda uji di laboratorium untuk mendapatkan hasil yang dilaksanakan. 3.2 Bahan dan Peralatan Penelitian a. Bahan - Air Air yang digunakan adalah air dari Laboratorium Jurusan Teknik Sipil, Polteknik Negeri Jakarta. Air yang digunakan adalah air yang bersih, tidak berwarna dan tidak berbau. 1

Upload: lyna-hasya

Post on 30-Jul-2015

64 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Penulisan

Dalam membuat tugas akhir ini, kami menggunakan metode sebagai berikut :

a. Studi Kepustakaan

Studi kepustakaan adalah suatu metode dalam mengambil keputusan dan

mengumpulkan data berdasarkan data berdasarkan buku–buku/bahan–

bahan yang memberikan gambaran secara umum.

b. Studi Laboratorium

Studi laboratorium adalah suatu metode dalam pengumpulan data

berdasarkan pengujian terhadap benda uji di laboratorium untuk

mendapatkan hasil yang dilaksanakan.

3.2 Bahan dan Peralatan Penelitian

a. Bahan

- Air

Air yang digunakan adalah air dari Laboratorium Jurusan Teknik Sipil,

Polteknik Negeri Jakarta. Air yang digunakan adalah air yang bersih, tidak

berwarna dan tidak berbau.

- Agregat Halus (Pasir)

Pasir yang digunakan adalah pasir Bangka yang telah dibeli dari Toko

Material di Jl. Hasyim Ashari Cipondoh, Tangerang.

1

Page 2: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

- Fly Ash (Abu Terbang)

Abu terbang yang digunakan adalah abu terbang tipe F yang didapat dari

PT. Unggul Beton Remikon di Jl. Tanjung Duren Barat, Green Ville

Maisonette Complex Blok FB No.3 Jakarta Barat.

- Geopolimer

NaOH dan Na2SiO3 yang digunakan adalah di dapat dari Toko Bahan

Kimia di daerah Cipondoh, Tangerang.

3.3 Waktu dan Tempat Penelitian

a. Waktu Penelitian :

penelitian dilakukan pada bulan April 2012 sampai bulan Mei 2012.

b. Tempat Penelitian :

penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Politeknik Negeri

Jakarta.

3.4 Desain Penelitian

3.4.1 Perencanaan Penelitian

Penelitian dilakukan dengan cara metode eksperimen, yaitu dengan

membuat benda uji berupa adukan dengan komposisi campuran yang berbeda –

beda dengan variasi yang berbeda dan melakukan proses pengadukan yang

sebelumnya dilakukan perhitungan agar komposisi yang dibuat sesuai. Benda uji

yang dibuat dilakukan sesuai dengan prosedur nya baik dalam pencampuran

geopolimer maupun pada saat pembuatan mortar, Untuk trial mix benda uji yang

dibuat adalah benda uji kuat tekan yaitu berbentuk kubus dengan ukuran 5 x 5 x 5

cm. Langkah pencampuran geopolimer untuk mortar dapat dilihat pada Gambar

3.1.

2

Page 3: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Gambar 3.1 Skema Pencampuran Cairan Geopolimer

3

Menyiapkan Bahan

Campuran dapat digunakankeesokan harinya

Air dicampurkan dengan NaOH

Campuran Air dan NaOH ditambahkan Na2Sio3

Campuran Air, NaOH, Na2Sio3 di aduk secara merata

Campuran ditutup rapat

Campuran di diamkan 24 jam

Timbang NaOH Timbang Air Timbang Na2Sio3

Air dituangkan ke dalam Ember/Botol yang dapat tertutup rapat

Page 4: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

3.4.2 Penentuan Perbandingan volume campuran dan faktor air campuran

Penentuan perbandingan volume campuran dilakukan melalui proses trial

mix dengan melakukan perhitungan terlebih dahulu untuk mendapatkan berat

yang belum diketahui perbandingannya. Untuk mendapatkan berat abu terbang,

pasir, dan air maka perbandingannya adalah Abu terbang : Agregat halus :

Air/abu terbang. Untuk faktor air yang digunakan dilakukan percobaaan dan

perhitungan yaitu antara 0,3 - 0,75. Komposisi perbandingan dan hasil Trial Mix

dapat dilihat pada Tabel 3.1 ; Tabel 3.2 ; dan Tabel 3.3.

Perbandingan

Abu terbang : Agregat halus :

Air/Abu terbang : NaOH :

2NaOH/Na2SiO3

Metode Pencampuran

NaOH, Na2SiO3 dan

Air

Hasil Pengamatan

Penelitian

Secara Visual

- 1 : 3 : 0,3 : 8 : 2

- 1 : 3 : 0,3 : 10 : 2

- 1 : 3 : 0,3 : 12 : 2

- 1 : 3 : 0,3 : 12 : 2

Didiamkan 24 Jam

Didiamkan 24 Jam

- Adukan terlalu kering dan

tidak dapat dilakukan

pencetakan benda uji.

- Adukan tidak dapat

dicampur karna Campuran

geopolimernya mengkristal.

Hasil Pengamatan visual pada Trial Mix pertama menunjukan bahwa campuran

mortar geopolimer tidak dapat dilakukan pengadukan karena kadar air yang

digunakan adalah kadar air minimal yaitu 0,3 kemudian dilakukan Trial Mix

kedua yaitu dengan menggunakan kadar air maksimum yaitu 0,75 dan merubah

variasi dari jumlah NaOH dikarenakan pada 12 dan 14 mol setelah didiamkan

selama 24 jam campuran geopolimer tersebut mengkristal. Selain itu sebelumnya

telah dilakukan percobaan untuk mencampur geopolimer dengan jumlah NaOH

16 mol dan didiamkan 24 jam ternyata terjadi pengkristalan.

4

Tabel 3.1 Hasil Pengujian (Trial Mix 1)

Page 5: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Perbandingan

Abu terbang : Agregat halus :

Air/Abu terbang : NaOH :

2NaOH/Na2SiO3

Metode Pencampuran

NaOH, Na2SiO3 dan

Air

Hasil Pengamatan

Penelitian

Secara Visual

- 1 : 3 : 0,75 : 8 : 2

- 1 : 3 : 0,75 : 9 : 2

- 1 : 3 : 0,75 : 10 : 2

- 1 : 3 : 0,75 : 11 : 2

Didiamkan 24 Jam

Didiamkan 24 Jam

- Adukan homogen dan

dalam proses pembukaan

cetakan sulit.

- Adukan tidak encer tetapi

masih mudah untuk

dikerjakan dan proses

pembukaan cetakan sulit.

Hasil pengamatan secara visual pada Trial Mix kedua menunjukan bahwa

variasi yang dirubah dapat dikerjakan tetapi setelah dilakukan proses pembukaan

cetakan ternyata cetakan sulit untuk dibuka, maka dilakukan perubahan pada

perbandingan :

NaOH : 2NaOH/Na2SiO3 perbandingan ini dirubah menjadi NaOH : NaOH/

Na2SiO3 dengan variasi NaOH yang tetap sesuai dengan Trial Mix 2 yaitu 8, 9, 10,

11 Mol dan perubahan terjadi pada jumlah Na2SiO3 menjadi 1. Hasil pengujian

Konsistensi pada pengujian Trial Mix 2 dapat dilihat pada Tabel 4.0.

Perbandingan

Abu terbang : Agregat halus :

Air/Abu terbang : NaOH :

2NaOH/Na2SiO3

Konsistensi (cm)

Nilai

Konsistensi

(%)

1 2 3 4

Rata -

rata

- 1 : 3 : 0,75 : 8 : 2

- 1 : 3 : 0,75 : 10 : 2

25,5

20

25

21,5

25

21,5

25

22,5

25,125

21,375

100,5

85,5

5

Tabel 3.2 Hasil Pengujian (Trial Mix 2)

Tabel 3.3 Hasil Pengujian Konsistensi (Trial Mix 2)

Page 6: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Perbandingan

Abu terbang : Agregat halus :

Air/Abu terbang : NaOH :

NaOH/Na2SiO3

Metode Pencampuran

NaOH, Na2SiO3 dan

Air

Hasil Pengamatan

Penelitian

Secara Visual

- 1 : 3 : 0,75 : 8 : 1

- 1 : 3 : 0,75 : 9 : 1

- 1 : 3 : 0,75 : 10 : 1

- 1 : 3 : 0,75 : 11 : 1

Didiamkan 24 Jam

Didiamkan 24 Jam

Didiamkan 24 Jam

- Adukan homogen, enak

untuk dikerjakan dan dalam

proses pembukaan cetakan

mudah dilepaskan.

- Adukan agak encer tetapi

mudah untuk dikerjakan dan

proses pembukaan cetakan

mudah dilepaskan.

- Adukan sedikit kering tetapi

mudah untuk dikerjakan dan

proses pembukaan cetakan

mudah dilepaskan.

Perbandingan

Abu terbang : Agregat halus :

Air/Abu terbang : NaOH :

NaOH/Na2SiO3

Konsistensi (cm)

Nilai

Konsistensi

(%)

1 2 3 4

Rata

-rata

- 1 : 3 : 0,75 : 8 : 1

- 1 : 3 : 0,75 : 9 : 1

- 1 : 3 : 0,75 : 10 : 1

- 1 : 3 : 0,75 : 11 : 1

23,5

24,5

30

22

23,5

24,5

30

22

23,5

24,5

30

22

23,5

24,5

30

22

23,5

24,5

30

22

94

98

120

88

6

Tabel 3.4 Hasil Pengujian (Trial Mix 3)

Tabel 3.5 Hasil Pengujian Konsistensi (Trial Mix 3)

Page 7: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Dari hasil pengamatan Trial Mix ketiga menunjukan bahwa dengan variasi 8, 9,

10, 11 Mol dan jumlah Na2SiO3 adalah 1 dan hasil uji konsistensinya dapat dilihat

pada Tabel 4.3, maka didapatkan perbandingan yang tepat untuk penelitian ini

adalah sebagai berikut :

Abu terbang : Agregat halus : Air/Abu terbang : NaOH : NaOH/Na2SiO3

1 : 3 : 0,75 : 8 : 1

1 : 3 : 0,75 : 9 : 1

1 : 3 : 0,75 : 10 : 1

1 : 3 : 0,75 : 11 : 1

Dokumentasi Proses Pencampuran Geopolimer :

Gambar 3.2 Penimbangan NaOH

Gambar 3.3 Persiapan Pencampuran Air dan NaOH

7

Page 8: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Gambar 3.4 Proses Pencampuran NaOH, Air, dan Na2SiO3

3.4.3 Perhitungan Kebutuhan Bahan Penelitian

Perhitungan kebutuhan bahan untuk penelitian yaitu dilakukan dengan

menghitung volume pekerjaannya terlebih dahulu kemudian volume dari

pekerjaan tersebut dikalikan dengan berat masing – masing bahan yang telah

dihitung berdasarkan perbandingan volume, perhitungan volume pekerjaan dapat

dilihat pada Tabel 3.6 dan Tabel 3.7. Kemudian setelah didapat jumlah kebutuhan

dari bahan penelitian langkah selanjutnya adalah menghitung jumlah molaritas

dari variasi yang telah ditentukan sebelumnya, variasi dan berat dari bahan

geopolimer dan lainnya dapat dilihat pada Tabel 3.8.

Volume Pekerjaan Ukuran

Volume

(cm3)

Volume

(m3)

Volume +

Koreksi 10 %

(m3)

15 Kubus

6 Balok Kuat Lentur

2 Balok Perubahan

panjang

5 x 5 x 5

2,5 x 2,5 x 10

2,5 x 2,5 x 28,5

1875

375

356,25

0,001875

0,000375

0,000356

0,002063

0,000413

0,000392

Total 0,002868

8

Tabel 3.6 Perhitungan Volume Pekerjaan

Page 9: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Perhitungan Berat Abu Terbang, Pasir dan Air

Abu Terbang

Pasir

Air

0,002868 x 309,2 x 1000 = 886,78 gr

0,002868 x 1477,12 x 1000 = 423,38 gr

0,002868 x 661,10 x 1000 = 661,10 gr

Tabel 3.8 Variasi dan jumlah benda uji penelitian sifat fisik dan mekanik

mortar geopolimer tanpa perawatan (dengan suhu ruang)

Variasi

NaOH

Mix Desain Benda Uji

Fly Ash

(gram)

Pasir

(gram)

Air

(gram)

NaOH

(gram)

NaOH/

Na2siO3

Kuat

Tekan

Kuat

Lentur

Perubahan

Panjang

8

9

10

11

886.7856

886.7856

886.7856

886.7856

661.1093

661.1093

661.1093

661.1093

211.555

237.999

264.443

290.888

211.555

237.933

264.4437

290.8881

211.555

237.933

264.4437

290.8881

15 buah

15 buah

15 buah

15 buah

6 buah

6 buah

6 buah

6 buah

2 buah

2 buah

2 buah

2 buah

Rumus : (Perhitungan Molaritas NaOH)

8 Mol =

=

=

9

Tabel 3.7 Perhitungan Volume Pekerjaan

8 x Mr x Berat Air

1000

8 x 40 x 661,10

1000

211,555 gram

Page 10: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

3.5 Prosedur Pengujian

Pengujian yang dilaksanakan dalam penelitian ini terdiri dari pengujian agregat

halus, pengujian abu terbang, pengujian adukan / mortar.

3.5.1 Pengujian Agregat Halus (Pasir)

Pengujian agregat halus terdiri dari pengujian berat jenis, berat isi, analisa

ayak, kadar air dan kadar lumpur.

3.5.1.1 Pengujian Berat Jenis Agregat Halus ( SK – SNI – M 09 – 1989 – F )

Peralatan :

1. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram mempunyai kapasitas

5 kg.

2. Picnometer dengan kapasitas 500 ml.

3. Kerucut terpancung

4. Batang penumbuk

5. Saringan 4 mm

6. Oven

7. Pengukur suhu dengan ketelitian 1ºC

8. Talam

9. Bejana tempat air

10. Pompa hampa udara

11. Air suling

12. Desikator

Bahan :

Benda uji adalah agregat yang lolos ayakan no. 4 (4,75 mm) diperoleh

dari alat pemisah contoh atau perempat sebanyak 2000 gram.

Prosedur :

10

Page 11: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Pertama – tama benda uji dikeringkan di dalam oven pada suhu 110º ±

5ºC sampai berat tetap. Lalu benda uji didinginkan pada suhu ruang,

kemudian rendam dalam air pada suhu ruang selama 24 jam. Kemudian

air perendam dibuang dengan hati – hati, jangan sampai ada butiran

yang hilang. Lalu benda uji tersebut dituangkan di atas talam dan

dikeringkan di udara panas dengan cara membalik – baliknya.

Pengeringan dilakukan sampai tercapai jenuh permukaan kering (JPK).

Selanjutnya periksa dalam keadaan JPK dengan mengisi benda uji ke

dalam kerucut terpancung, lalu padatkan selama 25 kali, angkat kerucut.

Keadaan JPK tercapai jika benda uji lerengnya runtuh akan tetapi

tingginya masih tetap.

Setelah keadaan JPK, ambil benda uji sebanyak ± 500 gram (Bssd)

kemudian dimasukkan ke dalam piknometer, lalu masukan air suling

sebanyak 90% dari isi piknometer, putar dengan diguncangkan sehingga

tidak terlihat gelembung udara di dalamnya. Untuk mempercepat dapat

digunakan pompa hampa udara atau dengan merebus piknometer.

Kemudian rendam piknometer dalam air sampai mencapai suhu 25ºC.

Lalu tambahkan air sampai batas tertentu. Piknometer yang berisi air dan

benda uji kemudian ditimbang (BT). Kemudian benda uji dikeluarkan

dari piknometer dan dikeringkan di dalam oven sampai beratnya tetap.

Setelah berat tetap, benda uji ditimbang (BK). Tentukan berat

piknometer berisi air penuh dan ukur suhu air guna penyesuaian dengan

suhu standar 25ºC (B).

Perhitungan :

a. Berat Jenis (Bulk Specific Gravity) =

b. Berat Jenis Kering Permukaan Jenuh (Bssd) =

11

Bk

B + Bssd - BT

Bssd

B + Bssd - BT

BkB + Bk - BT

Page 12: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

c. Berat Jenis Semu (Apparent Surface Dry) =

d. Penyerapan Air =

Dimana :

BK : Berat benda uji kering oven (gram)

Bssd : Berat benda uji dalam keadaan kering permukaan jenuh

(JPK/SSD) (gram)

B : Berat piknometer + air (gram)

BT : Berat piknometer + benda uji + air (gram)

3.5.1.2 Pengujian Berat Isi Agregat Halus ( ASTM C – 29 – 78 )

Peralatan :

1. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram.

2. Talam dengan kapasitas besar

3. Tongkat pemadat diameter 15mm dan panjang 60 cm

4. Mistar perata

5. Wadah baja yang cukup kaku berbentuk silinder dengan alat

pemegang, berkapasitas sebagai berikut :

Tabel 3.9 Macam – Macam Wadah Baja Silinder

Kapasitas

(Liter)

Diameter

(mm)

Tinggi

(mm)

Tebal tempat

Minimum

Ukuran

Butiran Max

Dasar Sisi (mm)

2,651

7,069

14,158

28,316

150,4

203,2

254

355,6

150,9

252,1

279,4

284,4

5,08

5,08

5,08

5,08

2,54

2,54

3

3

12,7

25,4

38,1

101,6

12

Bssd – Bk Bk x 100 %

Page 13: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Bahan :

Benda uji adalah agregat yang telah kering oven dengan suhu 110º ± 5ºC

sampai berat tetap.

Prosedur :

a. Berat Isi Lepas

Langkah pertama menimbang silinder dan mencatat

beratnya (W1), Kemudian benda uji dimasukkan dengan hati – hati agar

tidak terjadi pemisahan butiran, dari ketinggian maksimum 5 cm di atas

wadah dengan menggunakan sendok atau sekop sampai penuh. Lalu

benda uji diratakan permukaannya menggunakan mistar perata.

Kemudian wadah dan isi ditimbang beratnya (W2). Selanjutnya hitung

berat benda uji (W3 = W2 – W1).

b. Berat Isi Padat

Langkah pertama menimbang silinder dan mencatat

beratnya (W1). Kemudian isi silinder dengan benda uji dalam tiga lapis

yang sama tebal. Setiap lapis dipadatkan dengan tongkat pemadat

sebanyak 25 kali tusukkan secara merata. Pada pemadatan tongkat

masuk sampai bagian bawah tiap lapisan. Lalu permukaan benda uji

diratakan dengan mistar perata. Kemudian timbang berat benda uji dan

wadah (W4). Selanjutnya hitung berat benda uji (W5 = W4 – W1).

Perhitungan :

a. Berat Isi agregat Lepas =

b. Berat Isi Agregat Padat =

13

W3

V

W5

V

Page 14: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

c. Voids =

Dimana :

W3 = Berat benda uji dalam kondisi lepas (Kg)

W5 = Berat benda uji dalam kondisi padat (Kg)

V = Volume tabung silinder (lt)

S = Bulk Specific Gravity

M = Berat isi agregat

W = Density air = 998 kg/lt

3.5.1.3 Pengujian Analisa Ayak Agregat Halus ( SK – SNI – M 08 – 1989 – F )

Peralatan :

1. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gr.

2. Satu set saringan.

3. Oven untuk memanaskan benda uji.

4. Alat pemisah contoh.

5. Mesin penggetar saringan.

6. Talam.

7. kuas, sikat halus, sikat kuningan.

8. Sendok dan alat – alat lainnya.

Bahan :

Benda uji diperoleh dari alat pemisah contoh atau cara perempat sebanyak :

a. Ukuran maksimum no. 4 : berat minimum 500 gram

b. Ukuran maksimum no. 8 : berat minimum 100 gram

Prosedur :

14

(( S x W ) – M ) x 100

S x W

Page 15: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Langkah pertama adalah benda uji dikeringkan di dalam oven

dengan suhu 110º ± 5ºC, sampai berat tetap. Kemudian timbang benda

uji sesuai dengan berat yang disyaratkan. Lalu susun saringan, dengan

menempatkan saringan paling besar dibagian atas dan letakkan pan pada

bagian bawah. Kemudian agregat dimasukkan pada bagian atas, lalu

bagian atas saringan ditutup dengan penutup saringan. Selanjutnya

susunan saringan diletakkan dalam mesin penggetar saringan (sieve

shaker). Setelah itu, mesin dijalankan selama 15 menit. Kemudian

timbang berat agregat yang terdapat pada masing – masing saringan.

3.5.1.4 Pengujian Kadar Air Agregat Halus ( SK – SNI M 11- 1989- F )

Peralatan :

1. Timbangan kapasitas 10 Kg dengan ketelitian 0,1 gram.

2. Oven.

3. Talam

Bahan :

Benda uji banyaknya tergantung pada ukur butir maksimum sesuai

dengan daftar di bawah ini.

Tabel 3.10 Banyaknya Benda Uji Berdasarkan Ukur Butir

Maksimum

Ukuran Butir

Maksimum

Berat

Contoh

Ukuran Butir

Maksimum

Berat

Contoh

mm inci Kg mm inci Kg

6.3 1/4

9.5 0.375

12.7 1/2

19.1 0.375

25.4 1

38.1 1.5

0.5

1.5

2.0

3.0

4.0

6.0

50.8 2

63.5 2.5

76.2 3

88.9 3.5

101.6 4

152.4 6

8

10

13

16

25

50

15

Page 16: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Prosedur :

Pertama – tama timbang berat talam dan catat (W1). Kemudian

benda uji dimasukkan ke dalam talam lalu timbang dan catat beratnya

(W2). Lalu hitung berat benda uji (W3 = W2 – W1). Setelah itu benda uji

dikeringkan beserta talam di dalam oven dengan suhu 110º ± 5ºC,

sampai berat tetap. Setelah kering, timbang dan catat berat talam beserta

benda uji (W4). Lalu hitung berat benda uji kering (W5 = W4 – W1).

Perhitungan :

Kadar air agregat =

3.5.1.5 Pengujian Kadar Lumpur (ASTM C 117 – 95)

Peralatan :

1. Saringan no.16 dan no.200

2. Tempat pencuci kapasitas besar.

3. Oven panas.

4. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram.

5. Talam untuk mengeringkan contoh.

Bahan :

Benda uji berupa agregat halus yang telah dikeringkan. Berat tergantung

kepada ukuran maksimum.

16

x 100 %W3 – W5

W5

Page 17: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Tabel 3.11 Banyaknya Benda Uji Berdasarkan Ukuran Agregat

Maksimum

Ukuran Agregat

mm

Maksimum

inci

Berat Contoh Minimum

gram

2.36

4.18

9.5

19.1

38.1

No.6

No.4

0.375

¾

1.5

100

500

2000

2500

5000

Prosedur :

Pertama – tama benda uji dimasukkan dengan berat yang

disyaratkan ke dalam oven dengan suhu 110º ± 5º sampai berat tetap,

lalu benda uji ditimbang (W1). Lalu benda uji dimasukkan ke dalam

wadah, dan diberi air pencuci secukupnya sehingga benda uji terendam.

Kemudian aduk benda uji dalam wadah sehingga lumpur yang

menempel pada agregat terlepas dan tuangkan air cucian ke dalam

saringan no. 16 dan no. 200. Pada waktu menuangkan air cucian

usahakan bahan kasar tidak ikut tertuang. Lalu air pencuci baru

dimasukkan, ulangi hingga air bersih. Kemudian semua bahan yang

tertahan di atas saringan no. 16 dan no.200 dikembalikan ke dalam talam

yang telah diketahui beratnya (W2). Lalu benda uji dikeringkan dalam

oven sampai berat tetap. Setelah kering timbang dan catat beratnya (W3).

Kemudian hitung berat bahan kering (W4 = W3 – W2).

Perhitungan :

17

W1 – W4

W1

x 100 %

Page 18: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Kadar Lumpur =

Dimana :

W1 = Berat agregat halus

W4 = Berat agregat halus di atas saringan no.200

3.5.2 Pengujian Abu Terbang

Pengujian abu terbang terdiri dari pengujian berat jenis dan berat isi sesuai

dengan data yang diperlukan dari penelitian.

3.5.2.1 Pengujian Berat Jenis Abu Terbang (SNI 15 – 2531 – 1991)

Peralatan :

1. Tabung Le - Chatelier

2. Corong terbuat dari kaca

3. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

4. Gelas Ukur

Bahan :

1. Abu Terbang Type F dari hasil pengambilan sampel

2. Air Suling Pengganti Kerosine

Prosedur :

Pertama – tama membersihkan tabung Le - Chatelier sehingga

kering, lalu isi dengan air suling hingga mencapai skala antara 0.0 ml

sampai dengan 1.0 ml, pada leher tabung tersebut. Kemudian meletakan

tabung yang telah diisi dengan air dalam tempat yang memiliki suhu

konstan (200 C), diamkan selama 30 menit lalu baca volume awal air

pada tabung (V1 ml). pada tahap selanjutnya adalah menimbang abu

terbang ± 51,84 gram dan abu terbang tersebut dimasukan seluruhnya ke

dalam tabung le chatelier, dijaga jangan sampai ada tumpahan abu

18

Page 19: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

terbang yang keluar dari tabung, abu terbang kemudian di dorong

dengan kawat kecil sehingga terendam dalam air dan diletakan dalam

ruangan yang memiliki suhu konstan (200 C) selama 30 menit. Lalu

membaca volume air dengan abu terbang pada tabung le chatelier (V2

ml).

3.5.2.2 Pengujian Berat Isi Abu Terbang ( ASTM C – 29 – 78 )

Peralatan :

1. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram.

2. Talam dengan kapasitas besar

3. Tongkat pemadat diameter 15mm dan panjang 60 cm

4. Mistar perata

5. Wadah baja yang cukup kaku berbentuk silinder dengan alat

pemegang, berkapasitas sebagai berikut :

Tabel 3.12 Macam – Macam Wadah Baja Silinder

Kapasitas

(liter)

Diameter

(mm)

Tinggi

(mm)

Tebal Tempat

Minimum

Ukuran

Butiran Max

(mm)Dasar Sisi

2.651

7.069

14.158

28.316

150.4

203.2

254

355.6

150.9

252.1

279.4

284.4

5.08

5.08

5.08

5.08

2.54

2.54

3

3

12.7

25.4

38.1

101.6

Bahan :

Benda uji adalah Abu terbang yang telah disediakan.

Prosedur :

a. Berat Isi Lepas

Langkah pertama menimbang silinder dan catat beratnya

(W1), Kemudian benda uji dimasukkan dengan hati – hati agar tidak

terjadi pemisahan butiran, dari ketinggian maksimum 5 cm di atas

19

Page 20: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

wadah dengan menggunakan sendok atau sekop sampai penuh. Lalu

benda uji diratakan permukaannya menggunakan mistar perata.

Kemudian wadah dan isi ditimbang beratnya (W2). Selanjutnya hitung

berat benda uji (W3 = W2 – W1).

b. Berat Isi Padat

Langkah pertama menimbang silinder dan catat beratnya

(W1). Kemudian isi silinder dengan benda uji dalam tiga lapis yang sama

tebal. Setiap lapis dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali

tusukkan secara merata. Pada pemadatan tongkat masuk sampai bagian

bawah tiap lapisan. Lalu permukaan benda uji diratakan dengan mistar

perata. Kemudian timbang berat benda uji dan wadah (W4). Selanjutnya

hitung berat benda uji (W5 = W4 – W1).

Perhitungan :

a. Berat Isi agregat Lepas =

b. Berat Isi Agregat Padat =

c. Voids =

Dimana :

W3 = Berat benda uji dalam kondisi lepas (Kg)

W5 = Berat benda uji dalam kondisi padat (Kg)

V = Volume tabung silinder (lt)

S = Bulk Specific Gravity

M = Berat isi agregat

W = Density air = 998 kg/lt

20

W3

V

W5

V

(( S x W ) – M ) x 100S x W

Page 21: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Dokumentasi Pengujian Bahan untuk Pencampuran :

Gambar 3.5 Pengujian Berat Jenis Aggregat Halus (Pasir)

Gambar 3.6 Pengujian Kadar Lumpur Aggregat Halus (Pasir)

21

Page 22: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Gambar 3.7 Pengujian Analisa Ayak Aggregat Halus (Pasir)

Gambar 3.8 Pengujian Berat Jenis Fly Ash

3.5.3 Pengujian Mortar

3.5.3.1 Pembuatan Benda Uji

Pada pengadukan mortar ini kami menggunakan komposisi

perbandingan volume. Banyaknya bahan yang digunakan untuk

pengadukan tergantung dari volume sampel yang akan dibuat dan

banyaknya pengujian yang dilakukan.

Peralatan :

a. Alat atau mesin pengaduk mortar

b. Timbangan dengan ketelitian 1 garam

c. Wadah atau talam

d. Spatula

e. Stopwatch

f. Gelas ukur

22

Page 23: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

g. Sendok aduk

h. Sarung tangan

i. Satu set flow table

j. Satu set cetakan prisma 25 x 25 x285 mm

k. Satu set cetakan kubus 50 x 50 x 50 mm

l. Satu set cetakan 25 x 25 x 100 mm

m. Alat penumbuk

Prosedur :

Pertama – tama menentukan komposisi adukan sesuai

kebutuhan dalam perbandingan volume, pasir yang akan digunakan

disaring terlebih dahulu lolos ayakan 2,36 mm sebelum ditimbang dan

mempersiapkan abu terbang serta aktivator/campuran (Air, NaOH,

Na2SiO3) yang telah didiamkan selama 24 jam. Kemudian siapkan

mesin pengaduk mortar dan alat yang akan dipergunakan setelah mesin

pengaduk siap, campuran (Air, NaOH, Na2SiO3) dituangkan ke dalam

mixer, kemudian menambahkan abu terbang dengan perbandingan

yang telah dihitung ke dalam mixer lalu nyalakan mesin dalam

kecepatan rendah (140 ± 5 rpm) selama 30 detik.

Selanjutnya tanpa mematikan mesin, pasir dituangkan secara

perlahan – lahan selama 30 detik. Hentikan mesin lalu pindah pada

kecepatan sedang ( 285 ± 5 rpm ) dan jalankan selama 30 detik. mesin

pengaduk dihentikan dan biarkan mortar di dalam mangkuk pengaduk

selama 90 detik, mortar yang menempel pada dinding mangkuk

pengaduk dibersihkan. Kemudian mesin pengaduk dinyalakan kembali

dengan kecepatan sedang selama 60 detik. Mortar yang menempel pada

dinding mangkuk dirapikan.

23

Page 24: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Setelah pengadukan selesai, mortar diuji terlebih dahulu

konsistensinya dengan menggunakan flow table untuk mengetahui

komposisi air yang digunakan cukup. Nilai konsistensi yang diambil

untuk penelitian ini adalah nilai yang apa adanya sesuai dengan hasil

yang didapat. Setelah mencatat hasil dari pengujian konsistensi

kemudian selanjutnya adalah melakukan pencetakan benda uji. Cetakan

yang telah dilumasi dengan minyak pelumas dipersiapkan dan proses

pencetakan dapat dilaksanakan. Khusus untuk cetakan kubus 50 x 50 x

50 mm pencetakan dilakukan 2 lapis dengan penumbukan 32 kali

penumbukan tiap lapis, penumbukan ini dilakukan untuk meratakan

pengisian mortar di dalam cetakan, karena hal tersebut penumbukan

dilakukan perlahan.

Pada cetakan prisma 25 x 25 x 285 mm dan 25 x 25 x 100 mm

tidak disyaratkan jumlah penumbukan, tetapi harus dipastikan sudut dan

permukaan mortar pada cetakan rata. Setelah seluruh cetakan terisi,

maka mortar disimpan pada tempat dengan suhu ruang selama 20 – 24

jam, suhu berkisar 20º - 27º celcius. Setelah 24 jam lepaskan benda uji

dari cetakan dan diletakan di talam sesuai dengan variasi molaritas nya

masing-masing pada suhu ruang sampai saat waktu pengujian yang telah

ditentukan yaitu 7, 14,28,56 hari.

24

Page 25: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Dokumentasi Pembuatan Benda Uji :

Gambar 3.9 Penimbangan Bahan Gambar 3.10 Penyiapan Geopolimer

v

Gambar 3.11 Penyiapan Bahan Aggregat Halus (Pasir) dan Fly Ash

25

Page 26: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Gambar 3.12 Pencampuran Geopolimer Gambar 3.13 Pengadukan

Gambar 3.14 Proses Persiapan Cetakan

26

Page 27: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Gambar 3.15 Bahan Hasil Pengadukan

Gambar 3.16 Pengujian Konsistensi

27

Page 28: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Gambar 3.17 Pencetakan Benda Uji Kuat Tekan

Gambar 3.18 Pencetakan Benda Uji Kuat Lentur

Gambar 3.19 Pencetakan Benda Uji Perubahan Panjang

28

Page 29: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

3.5.3.2 Pengujian Konsistensi (ASTM C 305 – 82)

Alat dan Bahan :

a. Stopwacth

b. Peralatan flow table

c. Cawan

d. Spatula

e. Calliper khusus

f. Alat penumbuk

g. Mortar

Prosedur :

Pertama – tama mempersiapkan flow table, cetakan, penumbuk,

stopwacth, dan calliper khusus. Segera setelah selesai pengadukan,

mortar diisikan kedalam cetakan dalam 2 lapis. Tiap lapis ditumbuk 20

kali, setelah ditumbuk ratakan permukaan mortar. Cetakan diangkat

tegak lurus secara perlahan, lalu gerakkan flow table dengan cara

memutar tuas penggerak sehingga terjadi ketukan sebanyak 25 kali

dalam waktu 15 detik. Akibat dari ketukan ini mortar akan melebar pada

permukaan flow table, lalu ukur pelebaran mortar dengan caliper khusus

pada garis yang tertera pada flow table dan dicatat hasilnya.

3.5.3.2 Pengujian Waktu Pengikatan (SKSNI M-113-1990-03)

Alat dan Bahan :

29

Page 30: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

a. Satu set alat lengkap Vicat

b. Mesin pengaduk Mortar, yang dilengkapi dengan kecepatan

pengadukan

c. Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram

d. Gelas ukur kapasitas 100 ml, dengan ketelitian 0.1 ml

e. Stop watch

f. Sarung tangan karet

g. Spatula

h. Plat kaca ukuran 12 x 12 cm

i. Mortar

Prosedur :

pertama – tama dipersiapkan alat Vicat untuk melakukan pengujian

waktu ikat setelah itu campuran mortar geopolimer yang telah dibuat dan

diaduk sesuai dengan prosedur pembuatan benda uji tersebutdimasukkan

ke dalam cincin konik dengan penuh dan diratakan dengan pisau lalu

ditutup dengan kaca yang digunakan sebagai alas dari cincin konik, tidak

lupa pula pastikan perataan tinggi nya sesuai dengan tinggi dari cincin

konik. Setelah prosedur diatas kemudian cincin konik diletakkan

dibawah alat vicat dengan jarum kecil (Ø 1mm), baut pemegang jarum

dilonggarkan , lalu jarum vicat diletakan diatas sampel/benda uji yang

sudah dicetak di dalam cincin konik dan juga tidak lupa untuk

mengencangkan kembali baut pemegang jarum, mengatur skala jarum

pada angka 0 mm. menyiapkan stopwatch kemudian jarum dijatuhkan

dengan membuka baut pemegang jarum selama 30 detik, kemudian

mencatat tinggi masuknya jarum ke dalam sampel. Waktu ikat awal

tercapai apabila masuknya jarum vicat ke dalam sampel dalam waktu 30

detik sedalam 25 mm, selama melakukan pengujian waktu ikat, alat-alat

harus bebas dari getaran. Jika masuknya jarum kurang dari 25 mm

diamkan sampel selama 30 menit, apabila masuknya jarum vicat sudah

mendekati 25 mm, pengujian dilakukan setiap 15 menit. Ataupun dapat

30

Page 31: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

dilakukan per 30 menit ataupun dalam waktu yang ditentukan.

Kemudian jarak antara satu titik pengujian dengan titik pengujian

selanjutnya tidak boleh kurang dari 6.4 mm dan jarak titik terdekat

dengan tepi bagian dalam cincin konik adalah 9.5 mm.

3.5.3.3 Pengujian Kuat Tekan (ASTM C 109 – 80)

Peralatan :

a. Cetakan kubus 50 x 50 x 50 mm

b. Batang penumbuk

c. Spatula

d. Sendok aduk

Prosedur :

Langkah pertama adalah menentukan komposisi campuran

sesuai dengan kebutuhan dalam perbandingan volume. Dan kemudian

dilakukan pengadukan pembuatan benda uji untuk kuat tekan, lalu

dilakukan pengujian konsistensi terlebih dahulu agar diketahui nilai

konsistensi nya, setelah diketahui nilai konsistensinya kemudian dapat

langsung dicetak ke dalam cetakan kubus untuk pengujian kuat tekan.

a) Pencetakan benda uji

Langkah awal dalam pencetakan benda uji adalah melumasi

cetakan terlebih dahulu dengan menggunakan minyak pelumas.

Kemudian mortar yang telah selesai dilakukan pengujian konsistensinya

segera diisikan ke dalam cetakan dalam 2 lapis, benda uji ditumbuk

sebanyak 32 kali yang terdiri 4 keliling dengan masing – masing 8

tumbukan tiap sisi kelilling. Tumbukan ini hanya untuk meratakan

pengisian mortar di dalam cetakan sehingga dalam penumbukan tidak

31

Page 32: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

perlu terlalu keras. Setelah selesai proses penumbukan, ratakan

permukaan mortar sama dengan permukaan cetakan dengan

menggunakan spatula.

b) Penyimpanan benda uji

Selanjutnya setelah pencetakan selesai, benda uji dan cetakan

disimpan di dalam suatu ruangan yang mempunyai suhu ruang tetap

dengan suhu berkisar 20º - 27º celcius. Setelah 24 jam, benda uji

dilepaskan dari cetakan kemudian diletakan di suatu ruangan yang

mempunyai suhu ruang tetap pula karena mortar geopolimer yang diteliti

adalah mortar geopolimer tanpa perawatan (dengan suhu ruang).

c) Pengujian kuat tekan

Pada saat pengujian, benda uji yang akan dilakukan pengujian

kuat tekan nya di persiapkan, dengan mengukur rusuk – rusuk benda uji

dengan teliti dan hitung luas permukaan yang ditekan. Letakkan benda

uji pada tengah – tengah bidang landasan (plat) baja penekan pada mesin

tekan, atur agar permukaan bidang kubus terjepit antara penekan dan

landasan.

Jalankan mesin sehingga memberikan pembebanan yang

merata dan terus menerus pada benda uji dengan kecepatan pembebanan

1,4 – 2,5 kg/cm²/detik, atau hingga beban maksimum tercapai dalam

waktu tidak kurang dari 20 detik. Kemudian catat beban maksimum

yang dicapai dalam satuan Kilo Newton.

d) Perhitungan

Kuat tekan mortar =

32

Pmax

AkN/m2

Page 33: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Dimana :

Pmax = beban maksimum dalam kN

A = luas bidang tekan benda uji, mm² atau cm²

3.5.3.4 Pengujian Kuat Lentur (ASTM C 157 – 80)

Peralatan :

a. Cetakan 25 x 25 x 100 mm

b. Spatula

c. Sendok aduk

d. Alat bantu uji lentur

e. Mesin uji lentur yang dilengkapi dengan proving ring

Prosedur :

Langkah awal adalah menentukan komposisi adukan sesuai kebutuhan

dalam perbandingan volume sebelum membuat benda uji.

a) Pencetakan benda uji

Pertama – tama lumasi terlebih dahulu cetakan dengan ukuran

25 x 25 x 100 mm dengan minyak pelumas. Kemudian, mortar yang

telah dilakukan pengujian konsistensi nya, segera diisikan ke cetakan

dalam 2 lapis. Setelah mortar diisi kedalam cetakan, padatkan setiap

lapisan dengan batang penumbuk, jumlah tumbukan tidak disyaratkan.

Pastikan sudut dan ujung cetakan dipadatkan dengan baik. Isikan lapisan

kedua sampai lebih dari permukaan cetakan lalu padatkan. Kemudian

ratakan permukaan mortar sama dengan permukaan cetakan dengan

spatula.

b) Penyimpanan benda uji

33

Page 34: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Selanjutnya setelah pencetakan selesai, benda uji dan cetakan

disimpan di dalam suatu ruangan yang mempunyai suhu ruang tetap

dengan suhu berkisar 20º - 27º celcius. Setelah 24 jam, benda uji

dilepaskan dari cetakan kemudian diletakan di suatu ruangan yang

mempunyai suhu ruang tetap pula karena mortar geopolimer yang diteliti

adalah mortar geopolimer tanpa perawatan (dengan suhu ruang).

c) Pengujian kuat lentur

Pada saat pengujian benda uji yang akan dilakukan pengujian

nya dipersiapkan terlebih dahulu. Ukur benda uji dengan teliti dan

letakkan benda uji pada alat bantu uji lentur. Temtkan alat bantu dan

benda ujinya pada mesin uji lentur lalu atur agar permukaan alat bantu

tepat berada di bawah proving ring. Setelah benda uji dan alat bantu

telah berada diposisinya maka jalankan mesin sehingga memberikan

pembebanan yang merata dan terus menerus pada benda uji dengan

kecepatan pembebanan 4 – 5 kg/cm²/detik. Catat beban maksimum

dalam satuan Kilo Newton.

Perhitungan :

Kuat Lentur Mortar =

Dimana :

P = Beban maksimum dalam kN

L = Jarak tumpuan (cm atau mm)

B = Lebar benda uji (cm atau mm)

H = Tinggi benda uji (cm atau mm)

3.5.3.5 Pengujian Perubahan Panjang ASTM C 157 - 93

34

3P x l

2 b h2kN/m2

Page 35: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

Peralatan :

a. Cetakan prisma 25 x 25 x 25 mm

b. Batang penumbuk

c. Spatula

d. Length compactor dan perlengkapannya

e. Sendok aduk

Prosedur :

a) Mempersiapkan cetakan

Cetakan prisma dirakit terlebih dahulu, kemudian pasang batang ukur

baja dengan panjang ±2 cm pada lubang diujung cetakan, lalu putar

ulirnya sehingga batang ukur baja berada tepat diujung cetakan.

b) Tentukan komposisi adukan sesuai perbandingan berat

c) Pembuatan benda uji

d) Pencetakan benda uji

Langkah pertama cetakan prisma dilumasi dengan minyak

pelumas. Mortar yang telah dilakukan pengujian konsistensi nya segera

dimasukkan ke dalam cetakan dalam dua lapis. Kemudian padatkan tiap

lapis dengan batang penumbuk, pada saat penumbukan pastikan sudut

dan ujung cetakan dipadatkan dengan baik. Jumlah tumbukan tidak

disyaratkan.

Setelah selesai memadatkan, ratakan permukaan mortar sama

dengan permukaan cetakan dengan menggunakan spatula. Lalu

renggangkan ulir pemegang batang ukur baja agar benda uji tidak

mengalami hambatan selama penyusutan awal mortar di dalam cetakan.

35

Page 36: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

e) Penyimpanan benda uji

Selanjutnya setelah pencetakan selesai, benda uji dan cetakan

disimpan di dalam suatu ruangan yang mempunyai suhu ruang tetap

dengan suhu berkisar 20º - 27º celcius. Setelah 24 jam, benda uji

dilepaskan dari cetakan kemudian diletakan di suatu ruangan yang

mempunyai suhu ruang tetap pula karena mortar geopolimer yang diteliti

adalah mortar geopolimer tanpa perawatan (dengan suhu ruang).

f) Pengukuran benda uji

Pengukuran awal dilakukan setelah benda uji berumur 24 ± 0,5

jam, dengan cara memasang benda uji pada length compactor sesuai

dengan tanda atas bawah yang terdapat pada benda uji. Kemudian atur

posisi penunjukan jarum micrometer dengan cara memuar benda uji

kesegala arah untuk menemptkan kedudukan benda uji. Baca angka pada

micrometer sebagai bacaan awal. Setelah pembacaan simpan kembali

benda uji sampai umur umur yang ditentukan.

Perhitungan :

Perubahan panjang dinyatakan dalam persen terhadap panjang

benda uji, dihitung sampai 0,001%, dengan rumus perhitungan sebagai

berikut :

Perubahan panjang =

Dimana :

L1 = pembacaan Length Compactor pada tiap umur pengujian

L0 = pembacaan Length Compactor pada umur 24 jam

36

( L1 – L0 ) x Skala dial (mm)

Panjang benda uji (mm)x 100 %

Page 37: TA Bab 3 Yang Diperbaharui Lagi Baru Tadi Malem

37