volume x - no.1 - januari 2015 - jmenara.files.wordpress.com€¦ · web viewthe result showed...

ISSN: 1907-4360 1

PENGGUNAAN LIMBAH INDUSTRI PELEBURAN BAJA SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN AGREGAT HALUS PADA BETON

Haposan Mulia, Sittati Musalamah, Nira Nasution

Abstract

This research aims to determine the effect of solid waste slag as a partial replacement of fine aggregate on the compressive strength and modulus of elasticity of concrete. This research uses the composition and content of 0%, 20%, 40% and 60% waste from weight of concrete sand. Compressive strength plan is 25 MPa and slump 120±20 mm.

The research was conducted at Materials Testing Laboratory Departement of Civil Engineering State University of Jakarta for specimen making and concrete compressive strength. Modulus elasticity testing was conducted at Research Center and Development for Road and Bridge, Bandung. Research was conducted in September-November 2013. This research based on Indonesian National Standard (SNI) and the American Society for Testing and Materials (ASTM). With a sample of 52 pieces of cylindrical specimens.

The result showed the use of slag waste was gives rise to the compressive strength of concrete each additional waste composition. Average compressive strength occured in the composition of 60% by 23,32 MPa and the average rise of 7,9%. Modulus of Elasticity increased on the composition of 0% to 40% with an average increase of 9,54% but decreased by 32,51% at a composition of 60%. The maximum composition of the concrete with the use of the composition of the slag waste is 60% with the highest compressive strength of 23,32 MPa and has the lowest modulus of elasticity value of 9309,1 MPa, it can provide information that this concrete has a compressive strength of concrete is the largest and ductile.

Keywords : waste, aggregate, concrete

Haposan MuliaAlumni Jurusan Teknik SipilFakultas TeknikUniversitas Negeri Jakarta, 13220

Sittati Musalamah, MTStaff Pengajar Jurusan Teknik Sipil

Fakultas TeknikUniversitas Negeri Jakarta, 13220

email : [email protected]

Dra. Nira Nasution, M. PdStaff Pengajar Jurusan Teknik Sipil

Fakultas TeknikUniversitas Negeri Jakarta, 13220

emai : [email protected]

Perkembangan industri peleburan baja semakin berkembang khususnya di Indonesia. Pada

tahun 2007 konsumsi baja mencapai 7.244.741 ton per tahun. Dan semakin bertambah sampai

pada tahun 2011 konsumsi baja nasional mencapai 10.951.958 ton per tahun (SEAISI Statistical

Yearbook, 2011). Konsumsi ini terdiri dari penggunaan baja dalam berbagai macam jenis

kebutuhan. Dalam industri konstruksi pada umumnya baja diolah untuk digunakan sebagai

tulangan dalam pembetonan suatu konstruksi. Selain itu baja juga diolah kembali menjadi baja

cetak atau biasa disebut dengan baja profil dengan bentuk beragam yang dapat digunakan

dalam konstruksi rangka baja dan keperluan industri lainnya.

Penggunaan Limbah Industri Peleburan Baja sebagai Pengganti Sebagian Agregat Halus pada Beton


mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

ISSN: 1907-43602

Proses produksi baja terdiri berbagai macam proses yang berbeda. Proses yang pertama

adalah konventor yang memanfaatkan kokas atau bahan karbon padat yang berasal dari distilasi

batubara rendah abu dan rendah sulfur, batubara bitumen yang kemudian dipanaskan sampai

suhu ± 1500ᴼ C. Proses yang kedua adalah Siemens Martin menggunakan sistem regenerator ±

3000ᴼ C yang berfungsi sebagai landasan dapur dan juga berfungsi memanaskan gas serta

udara guna memanaskan temperatur dalam dapur. Proses dapur cawan memanfaatkan gas-gas

yang memanaskan sekeliling cawan yang untuk mencairkan baja bekas. Selanjutnya proses

yang terakhir adalah proses dapur listrik yang merupakan proses peleburan dengan

menggunakan elektroda dan induksi listrik dalam tujuan untuk memperoleh temperatur tinggi

yang dibutuhkan dalam peleburan baja.

Dari beberapa cara proses produksi baja yang sudah disebutkan pasti akan

menghasilkan bahan baja murni cair yang pada akhirnya diolah menjadi berbagai kegunaan.

Dalam setiap proses produksi industri pasti akan menghasilkan limbah. Apabila bahan baku

dalam peleburan menggunakan besi bekas (scrap baja) dan bahan-bahan penambah seperti

ingot ferosilikon, feromangan, batu kapur maka dari proses ini akan menghasilkan limbah yang

kini disebut dengan slag. Limbah yang akan dipakai pada penelitian ini berasal dari proses

peleburan konventor yang memanfaatkan karbon sebagai bahan pembakaran. Limbah yang

akan dipakai pada penelitian ini berasal dari proses peleburankonventor.

Dalam satu tahun dihasilkan 800.000 ton limbah slag di Indonesia. Setiap ton produksi

baja dapat menghasilkan 20 persen limbah slag (Puslitbang Jalan dan Jembatan, 2011). Limbah

ini termasuk limbah berbahaya karena mengandung kandungan logam berat yang sangat

berbahaya bagi lingkungan (Gunawan, 2011). Oleh karena kandungan tersebut limbah akan

sangat berbahaya apabila terkena air hujan karena logam berat yang terkandung dalam limbah

ini dapat mengalir menuju pemukiman penduduk disekitar lokasi industri peleburan baja.

Dewasa ini pertumbuhan dan perkembangan industri konstruksi di Indonesia cukup

besar. Asosiasi Kontraktor Indonesia (AKI) mengungkapkan pada 6 bulan pertama tahun 2012

konstruksi nasional tumbuh 30% menjadi Rp. 70 triliun dibanding tahun 2011 sebesar Rp. 50

triliun. Sebagian besar material yang digunakan dalam pekerjaan konstruksi adalah beton yang

dipadukan dengan baja atau jenis lainnya.

Dalam teknik sipil struktur beton berperan penting dalam menahan beban karena beton

mempunyai kuat tekan yang sangat besar dibandingkan dengan bahan bangunan yang lainnya.

Beton juga biasanya digunakan untuk bangunan pondasi, kolom, balok, pelat atau pelat

cangkang. Dalam teknik sipil hidro beton digunakan untuk bangunan air seperti bendung,

bendungan, saluran, dan drainase perkotaan. Beton juga dapat digunakan dalam teknik sipil

Jurnal Menara Jurusan Teknik Sipil FT.UNJVolume X - No.1 - Januari 2015

ISSN: 1907-4360 3

transportasi untuk pekerjaan perkerasan, saluran samping, gorong-gorong dan lainnya (Mulyono,

2003).

Jadi, beton hampir digunakan dalam semua aspek konstruksi saat ini. Banyaknya jumlah

penggunaan beton dalam konstruksi mengakibatkan peningkatan kebutuhan material beton,

sehingga memicu penambangan batuan sebagai salah satu bahan pembentuk beton secara

besar-besaran. Hal ini menyebabkan turunnya jumlah sumber alam yang tersedia untuk

keperluan pembetonan dan berdampak terhadap perusakan lingkungan.

Selama ini berbagai penelitian dalam bidang material bahan bangunan telah banyak

dilakukan. Sebagai contoh Sailendra pada tahun 2011 melakukan penelitian guna mencari

pengaruh limbah slag sebagai pengganti bahan jalan (road base). Tujuan penelitian-penelitian

tersebut beragam, tetapi pada umumnya adalah untuk memberikan alternatif pilihan material

yang menghasilkan kinerja yang menyamai dengan material yang telah dikenal. Material alternatif

ini biasanya dihasilkan dengan menambahkan sebagian atau menggantikan bahan alami. Bahan

– bahan yang ditambahkan ataupun disubtitusikan saat atau selama pencampuran berlangsung

berfungsi mengubah sifat – sifat aslinya agar menjadi lebih cocok untuk suatu jenis pekerjaan

dan juga untuk tujuan penghematan dana.

Berdasarkan data tersebut maka penulis beranggapan perlunya melakukan studi tentang

pemanfaatan limbah slag sebagai material substitusi beton mengingat bentuk fisik slag sendiri

menyerupai agregat kasar dan halus. Pada penelitian ini akan digunakan slag sebagai pengganti

agregat halus karena jumlah limbah yang menyerupai pasir lebih banyak ditemukan daripada

limbah yang menyerupai agregat kasar setelah melalui proses pengayakan.

Bertitik tolak dari pemikiran tersebut, maka penulis ingin meneliti karakteristik mekanik

dari beton yang menggunakan limbah padat slag industri peleburan baja sebagai bahan

pengganti sebagian agregat halus dengan melakukan pengujian dua sifat mekanik beton yaitu

kuat tekan dan modulus elastisitas beton. Adapun kuat tekan yang direncanakan pada penelitian

ini adalah f’c 25 Mpa dan menggunakan slump 120±20mm yang ditentukan dengan

menggunakan tabel penetapan nilai slump berdasarkan jenis struktur yang akan dibuat (SNI 03-

2834-2000). Sedangkan presentase limbah padat slag industri peleburan baja sebagai pengganti

agregat halus adalah 0%, 20%, 40%, 60% dari berat agregat halus yang digunakan. Pemilihan

komposisi didapat dari penelitian sejenis yang menggunakan limbah sebagai agregat kasar.

Selain itu juga dilakukan penentuan persyaratan zona gradasi agregat halus (slag) dengan

bantuan kurva daerah susunan butir berdasarkan hasil analisa ayak slag dan pasir.

Deskripsi Teoretis



ISSN: 1907-43604

1. BetonMengacu pada (SKSNI T-15-1990-03:1) beton adalah campuran antara semen portland atau

semen hidrolik yang lainnya, agregat halus, agregat kasar, dan air dengan atau tanpa bahan

campuran tambahan membentuk massa padat. Beton dibentuk oleh pengerasan campuran

semen, air, agregat halus, agregat kasar (batu pecah atau kerikil), udara, dan terkadang

campuran tambahan lainnya (Nawy, 1990). Campuran yang masih plastis ini dicor kedalam

acuan dan dirawat untuk mempercepat reaksi hidrasi campuran semen-air, yang menyebabkan

perkerasan beton.

Menurut Mulyono (2003) beton yang sudah mengeras dapat juga dikatakan sebagai

batuan tiruan, dengan rongga-rongga antara butiran yang besar (agregat kasar atau batu

pecah), dan diisi oleh batuan kecil (agregat halus dan pasir), dan pori-pori antara agregat halus

diisi oleh semen dan air (pasta semen). Pasta semen juga berfungsi sebagai perekat atau

pengikat dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling terekat dengan kuat

sehingga terbentuklah suatu kesatuan yang padat dan tahan lama. Beton merupakan fungsi dari

bahan penyusunnya yang terdiri dari bahan semen hidrolik (portland cement), agregat kasar,

agregat halus, air, dan bahan tambah (admixture atau additive).

Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang telah umum digunakan untuk

bangunan gedung, jembatan,jalan, dan lain-lain . Beton merupakan satu kesatuan yang

homogen. Beton ini didapatkan dengan cara mencampur agregat halus (pasir), agregat kasar

(kerikil), atau jenis agregat lain dan air, dengan semen portland atau semen hidrolik yang lain,

kadang-kadang dengan bahan tambah (additif) yang bersifat kimiawi ataupun fisikal pada

perbandingan tertentu, sampai menjadi satu kesatuan yang homogen. Campuran tersebut akan

mengeras seperti batuan. Pengerasan terjadi karena peristiwa reaksi kimia antara semen dan

air. (Amri, 2005).

Dari beberapa pendapat diatas dapat diambil kesimpulan bahwa beton adalah batuan

berongga yang diisi oleh agregat halus, agregat kasar, semen, dan air yang mempunyai fungsi

dari bahan penyusunnya sendiri dengan atau tanpa bahan tambahan yang bersifat aditif, hingga

menjadi kesatuan yang homogen.

2. Limbah Padat Industri Peleburan BajaProses produksi baja terdiri berbagai macam proses yang berbeda. Proses konventor yang

menggunakan tabung yang berbentuk bulat lonjong yang menghadap kesamping. Proses

konventor ini memanfaatkan kokas atau bahan karbon padat yang berasal dari distilasi batubara

rendah abu dan rendah sulfur, batubara bitumen yang kemudian dipanaskan sampai suhu ±


ISSN: 1907-4360 5

1500ᴼ C. Proses Siemens Martin menggunakan sistem regenerator ±3000ᴼ C yang berfungsi

sebagai landasan dapur dan juga berfungsi memanaskan gas serta udara guna memanaskan

temperatur dalam dapur. Proses dapur listrik merupakan proses peleburan dengan

menggunakan elektroda dan induksi listrik dalam tujuan untuk memperoleh temperatur tinggi

yang dibutuhkan dalam peleburan baja tersebut. Proses dapur cawan dimulai dengan

memasukkan baja bekas dalam cawan kemudian dapur ditutup rapat untuk imasukkan gas-gas

panas yang memanaskan sekeliling cawan dan muatan dalam cawan akan mencair (Adli,2012).

Dari beberapa cara proses produksi baja yang sudah disebutkan pasti akan

menghasilkan bahan baja murni cair yang pada akhirnya diolah menjadi berbagai kegunaan.

Dalam setiap proses produksi industri pasti akan menghasilkan limbah. Apabila bahan baku

dalam peleburan menggunakan besi bekas (scrap baja) dan bahan-bahan penambah seperti

ingot ferosilikon, feromangan, batu kapur maka dari proses ini akan menghasilkan limbah yang

kini disebut dengan slag. Kandungan logam yang terdapat pada limbah padat peleburan baja

(slag) PT. Cakratunggal Steel Mills, Pulogadung, dapat dilihat pada Tabel 1..

Tabel 1. Kandungan pada Limbah Slag Industri Peleburan Baja

No. Parameter Slag EAF (%)Sample 1 Sample 2 Sample 3

1. CaO 34,37 36,18 30,242. MgO 6,31 7,15 6,523. SiO2 23,32 24,67 24,244. FeO 23,54 21,02 22,435. CaO/SiO2 1,47 1,47 1,256. Other Oxide 19,84 19,03 24,29

Sumber : Nurul Rahmasari (Cakratunggal Steel Management Trainee)

Dari hasil uji diatas dapat diambil kesimpulan bahwa dalam limbah slag tersebut terdapat

kandungan CaO, SiO2, FeO yang paling dominan. Kadar CaO menunjukkan angka < 30% pada

3 sample yang berbeda, dari nilai ini dapat diambil kesimpulan bahwa limbah slag ini dapat

digunakan sebagai bahan pembuat beton mengingat CaO sendiri adalah komposisi utama dari

semen. Kandungan SiO2 menunjukkan angka < 20%. SiO2 merupakan silika yang mempunyai

kecenderungan sifat pozzolan yang dapat mengikat agregat, sehingga dapat memperkuat

perkerasan beton. Kandungan FeO atau besi II oksida dalam limbah menunjukkan angka < 20%

merupakan logam yang dapat berfungsi sebagai tulangan pada pembuatan beton ini. Menurut

Septiawardani (2012) besi selain menahan beban tarik juga dapat menahan tekan meskipun



ISSN: 1907-43606

tidak maksimal. Gabungan antara besi dan alumunium ini diharap dapat membantu menaikkan

kekuatan tekan beton.

3. Kuat Tekan BetonKekuatan tekan merupakan salah satu kinerja utama beton. Kekuatan tekan adalah kemampuan

beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Walaupun dalam beton terdapat tegangan

tarik yang kecil, diasumsikan bahwa semua tegangan tekan didukung oleh beton tersebut

(Mulyono, 2003).

Menurut Pedoman Beton 1989, yang dikutip oleh Mulyono (2003) kekuatan beton

dinotasikan sebagai berikut :

a. f’c = Kekuatan tekan beton yang disyaratkan (MPa).b. fck = Kekuatan tekan beton yang didapatkan dari hasil uji kubus 150mm atau dari

silinder dengan diameter 150mm dan tinggi 300mm (MPa).c. fc = Kekuatan tarik dari hasil uji belah silinder beton (MPa)d. f’cr = Kekuatan tekan beton rata-rata yang dibutuhkan, sebagai dasar pemilihan

perancangan campuran beton (MPa)e. S = Deviasi Standar (s) (MPa).

Kuat tekan harus memenuhi 0.85 f’c untuk kuat tekan rata-rata dua silinder dan

memenuhi f’c + 0.82s untuk rata-rata empat buah benda uji yang berpasangan. Menurut SNI-

2847-2002, yang dikutip oleh Aji, dkk. (2010) kekuatan material beton dinyatakan oleh kuat tekan

benda uji berbentuk silinder dengan simbol f’c dengan satuan MPa. Perubahan ini disebabkan

pada saat ini (SNI 2847) peraturan beton mengacu kepada peraturan ACI 318.

4. Modulus Elastisitas BetonModulus elastisitas adalah tolak ukur yang umum dari suatu bahan. Modulus elastisitas

merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan perubahan bentuk per satuan

panjang, sebagai akibat dari tekanan yang diberikan. Semakin besar harga modulus elastis maka

semakin kecil regangan elastis yang terjadi pada suatu tingkat pembebanan tertentu, atau dapat

dikatakan material tersebut semakin getas atau tidak daktail (Ariawan, 2010).

Modulus elastisitas tidak berkaitan langsung dengan sifat-sifat beton lainnya, meskipun

kekuatan yang lebih tinggi biasanya memiliki harga E yang lebih tinggi. Untuk beton biasa

modulus elastisitas berkisar antara 25 sampai 36 kN/mm² (Murdock, 1990). Berdasarkan SNI 03-

2847-2002 pasal 10.5 rumus untuk menghitung modulus elastisitas beton yang memiliki berat

beton (wc) berkisar dari 1500 – 2500 kg/m3.


ISSN: 1907-4360 7

Metode pengujian sesuai standar ASTM C469-87. Modulus elastisitas sangat penting

untuk menentukan kekuatan dan lendutan beton. Besarnya modulus elastisitas dihitung

berdasarkan persamaan:

E=S2−S1

ε2−0,00005

dengan:

E = Modulus Elastisitas

S1 = tegangan untuk regangan 0,00005

S2 = tegangan 40% dari tegangan hancur ultimateε 2 = regangan yang menghasilkan S2

METODA1. Tempat dan Waktu PenelitianPenelitian akan dilakukan di dua tempat yang berbeda dimana pembuatan benda uji dan

pengujian kuat tekan dilakukan di Laboratorium Uji Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas

Negeri Jakarta Jalan Rawamangun Muka Jakarta Timur dan pengujian modulus elastisitas

dilakukan di Laboratorium Beton Pusjatan Bandung.

2. Metode Penelitian Metode penelitian yang akan digunakan adalah metode eksperimen. Variabel-variabel pada

penelitian ini, yaitu :

a. Variabel bebas yaitu limbah padat slag industri peleburan baja dari PT.

Cakratunggal Steel Mill Jakarta.

b. Variabel Terikat yaitu kuat tekan beton dan modulus elastisitas.

3.PopulasiPopulasi dalam penelitian ini adalah benda uji beton yang menggunakan limbah padat slag

industri peleburan baja dengan presentase komposisi sebesar 0%, 20%, 40%, 60% yang

berbentuk silinder (15 x 30 cm) untuk kuat tekan dan modulus elastisitas.

4.Sampel



ISSN: 1907-43608

Sampel yang akan diuji dalam penelitian ini merupakan keseluruhan dalam populasi yang akan

diuji.

Tabel 2. Jumlah Benda UjiKomposisi

0%28 hari

Komposisi20%

28 hari

Komposisi40%

28 hari

Komposisi60%

28 hariKuat Tekan 10 10 10 10

MOE 2 2 2 2 Total Benda Uji 12 12 12 12

5.Teknik Pengumpulan DataTeknik pengumpulan data pada penelitian ini diambil dari hasil pengujian dengan melakukan

pemeriksaan kuat tekan dan modulus elastisitas dengan menggunakan mesin uji. Instrumen

penelitian yang digunakan adalah uji kuat dan modulus elastisitas.

HASIL DAN PEMBAHASANA. Hasil PenelitianHasil penelitian didapatkan dari beberapa variasi komposisi limbah slag sebagai pengganti

sebagian pasir dengan f’c 25 MPa dan slump rencana sebesar 120±20 mm. Variasi komposisi

limbah adalah 0%, 20%, 40% dan 60% dari berat agregat halus.

1.SlumpSetelah melakukan analisa data yang penulis dapatkan dari hasil wawancara, observasi dan dari

dokumentasi, didapatkan hasil penelitian oleh peneliti mengenai ruang terbuka hijau yang berada

di kampus A Universitas Negeri

Tabel 3 Hasil Pengujian Slump Beton Segar

Nama Benda UjiNilai Slump (mm)

Rata-rataMix 1 (5 buah) Mix 2 (5 buah)

Variasi 1 (Beton Normal) 110 100 105Variasi 2 (Beton 20% limbah) 130 120 125Variasi 3 (Beton 40 % limbah) 120 140 130Variasi 4 (Beton 60% limbah) 120 110 115


ISSN: 1907-4360 9

Sebelum dilakukan pencetakan pada silinder, dilakukan uji slump terlebih dahulu, data hasil

pengujian slump diharapkan sesuai dengan perencanaan penelitian yaitu 120±20 mm. Nilai

slump terdapat pada tabel 4.3. Setelah pengujian slump selanjutnya dilakukan pencetakan ke

dalam cetakan benda uji silinder sebanyak 48 buah. Data hasil pengujian slump terdapat pada

Tabel 3.

2. Berat Isi BetonSetelah dilakukan perawatan dengan cara direndam dalam bak air selama 28 hari, beton

diangkat dan dikeringkan lalu dilakukan pengujian berat isi beton.

Tabel 4 Rata-Rata Berat Isi Beton Kandungan LimbahKandungan

LimbahBerat

(g)Berat isi(g/cm³)

0 % 1198 2258,87620 % 1231,1 2310,94740 % 1236,85 2327,6660 % 1244,74 2346,789

3. Hasil Pengujian Kuat Tekan BetonSetelah benda uji ditimbang, selanjutnya benda uji di kaping maka benda uji siap untuk diuji pada

mesin uji kuat tekan. Nilai kuat tekan yang didapat merupakan hasil dari beban maksimum yang

diterima oleh benda uji dibagi dengan luas penampang benda uji. Hasil rata-rata kuat tekan beton

dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5 Hasil Rata-Rata Kuat Tekan Beton

Kandungan Limbah Kuat Tekan Rata-rata (MPa)

0 % 18,00420 % 18,08940 % 21,883

60 % 23,326

4. Hasil Pengujian Modulus Elastis Beton



ISSN: 1907-436010

Pengujian Modulus Elastis Beton dilakukan setelah benda uji ditimbang dan dilakukan proses

kaping pada benda uji, untuk kemudian dipasang alat uji kompressometer dan siap untuk diuji

dengan mesin uji universal. Nilai Modulus elastis merupakan hasil dari tegangan dibagi dengan

regangan pada saat benda uji mencapai 40% dari kuat tegangan.

Tabel 6 Hasil Rata-Rata Modulus Elastis BetonKandungan

LimbahKuat Tekan

(MPa)Modulus Elastis

(MPa)MOE Teoritis

E= 4700 √ f ' c (MPa)0 % 18,004 10090,4 19942,620 % 18,089 11330,8 19989,6440 % 21,883 12336,2 21986,2560 % 23,326 9309,1 22699,5

B. Pembahasan Hasil Penelitian

1.Nilai SlumpNilai slump dikelompokkan menurut variasi jumlah agregat halus yang disubtitusi dengan limbah

menurut tabel 4.3. Hasil pengujian rata-rata slump yang disubtitusi dengan limbah sebagai

pengganti sebagian agregat halus dapat dibuat dalam Gambar 1. berikut:

0% 20% 40% 60%0

20406080

100120140

105125 130

115

Nilai Slump

Nilai slump rata-rata

Komposisi Limbah

Batas Slump Rencana

Gambar 1. Grafik Nilai Rata-rata Slump

Berdasarkan Gambar 1 didapat nilai rata-rata slump beton dengan subtitusi limbah yaitu

0%, 20%, 40% dan 60% berturut-turut adalah 105 mm, 125 mm, 130 mm dan 115mm. Ketika

pengujian slump dilakukan penambahan air pada setiap komposisi limbah untuk mendapatkan

batas slump rencana. Dapat dilihat pada grafik penambahan komposisi limbah nilai slump


ISSN: 1907-4360 11

masing-masing variasi sudah mencapai nilai yang telah direncanakan yaitu 120±20 mm. Proses

pengadukan dilakukan sebanyak dua kali disebabkan oleh kemampuan mesin mixer hanya dapat

menampung lima benda uji saja dalam sekali pengecoran, sehingga harus diambil rata-rata

dalam perhitungan nilai slump diatas. Maka dapat diambil kesimpulan bahwa nilai slump sudah

memenuhi nilai slump rencana yaitu 120 ± 20 mm.

2. Berat Isi BetonBerat isi beton didapatkan dengan membagi berat benda uji silinder dengan volume masing-

masing benda uji. Hasil berat isi benda uji dapat dilihat dalam Gambar .2.

Berdasarkan grafik dapat dilihat bahwa penambahan limbah dapat meningkatkan berat

isi beton. Persentase kenaikan beton dengan komposisi limbah 0%, 20%, 40%, 60% berturut-

turut adalah 2,25%, 0,72% dan 0,81%. Dimana rata-rata kenaikan adalah sebesar 1,26% dari

komposisi 0% limbah menuju komposisi 60% limbah. Semakin bertambahnya berat isi beton

tersebut disebabkan karena tingginya berat jenis SSD dari limbah padat slag industri peleburan

baja. Berdasarkan SNI 03-2847-2002 beton pada pengujian ini masih termasuk beton normal

berdasarkan berat satuan yaitu antara 2200 Kg/m³ sampai 2500Kg/m³.

0% 20% 40% 60%2100

2150

2200

2250

2300

2350

2400

2450

2500

2258.88

2310.95 2327.662346.79

Berat isi Beton

Berat isi Beton

Komposisi Limbah

Batas beton normal SNI 03-2847-2002

Persentase Kenaikan Berat Isi Beton

2,25%

0,81%0,72

%

Gambar 2 Grafik Berat Isi Benda Uji

3. Kuat Tekan BetonKuat tekan beton dengan menggunakan limbah slag sebagai pengganti sebagian agregat halus

dengan presentase 0%, 20%, 40%, dan 60% dari berat agregat halus dilakukan dilaboratorium uji



ISSN: 1907-436012

bahan Universitas Negeri Jakarta. Kuat tekan dilakukan pada umur 28 hari, adapun pembahasan

hasil dari uji kuat tekan rata-rata keseluruhan dan masing-masing komposisi dapat dilihat

dibawah ini.

0% 20% 40% 60%0

5

10

15

20

25

18.00418.0889999999999

21.8829999999999

23.326

Rata-rata kuat tekan keseluruhan umur 28 hari

Rata-rata kuat tekan 28 hari

Komposisi Limbah

MPa

0,47 %17,33 %

6,18 %

Persentase Kenaikan

Gambar 3 Diagram Rata-Rata Kuat Tekan Beton Keseluruhan

Pada Gambar 3 menunjukkan diagram kuat tekan beton keseluruhan dari komposisi 0%,

20%, 40%, 60% limbah pada beton. Pada beton normal (0% limbah) terdapat kenaikan sebesar

0,47% dari kuat tekan rata-rata beton campuran 20% limbah, kuat tekan rata-rata beton dengan

campuran 20% limbah mengalami kenaikan sebesar 17,33% dari beton campuran 40% limbah,

dan kuat tekan rata-rata beton dengan campuran 40% limbah mengalami kenaikan sebesar

6,18% dari beton campuran 60% limbah. Persentase kenaikan rata-rata pengujian kuat tekan ini

adalah sebesar 7,9%. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan limbah pada beton dapat

memberikan kenaikan kuat tekan pada beton yang dapat terjadi karena limbah slag memiliki

kandungan SiO2 yang cukup besar yaitu lebih dari 20%. SiO2 mempunyai kecenderungan sifat

pozzolan yang dapat mengikat agregat, sehingga dapat memperkuat perkerasan beton.

4. Modulus Elastis BetonPengujian modulus elastis beton dengan menggunakan limbah slag sebagai pengganti sebagian

pasir pada beton dengan komposisi 0%, 20%, 40% dan 60% dari berat agregat halus dilakukan

di balai jembatan PUSJATAN Bandung. Data kuat tekan yang sudah didapatkan melalui

pengujian kuat tekan beton di Laboratorium Uji Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri

Jakarta, digunakan pengujian ini untuk menentukan gaya yang akan diberikan pada benda uji


ISSN: 1907-4360 13

modulus elastis. Gaya yang diberikan adalah 40% dari kuat tekan maksimum. Adapun hasil dari

uji modulus elastis beton dapat dilihat pada Gambar 4

0% 20% 40% 60%0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

10090.4 11330.8 12336.29309.1

19942.5999999999 19989.64

21986.25 22699.58

Nilai Rata-rata Modulus Elastisitas Beton

Rata-rata Modulus Elastisitas BetonModulus Elastis Teoritis

Komposisi Limbah

10,94% 32,51%8,14%

Gambar 4 Nilai Rata-rata Modulus Elastis Beton

Pada diagram diatas terjadi kenaikan nilai rata-rata modulus elastis beton pada

komposisi 0% sampai 40% dengan rata-rata kenaikan sebesar 9,54%, namun mengalami

penurunan sebesar 32,51% pada komposisi 60% limbah. Kenaikan dan penurunan modulus

elastis dapat terjadi karena kandungan CaO dalam limbah cukup tinggi yaitu lebih dari 30%.

CaO sendiri mengandung kapur yang memiliki sifat menyerap air (Murdock, 1990). Disamping itu

pada saat proses pencampuran limbah masing-masing komposisi tidak diperhatikan seberapa

besar limbah menyerap air pada saat penyimpanan di hari yang berbeda. Sehingga

menghasilkan kelembaban yang tidak menentu dalam benda uji beton karena pembuatan di hari

yang berbeda. Kelembaban yang tinggi dapat mempengaruhi modulus elastisitas dalam arti

beton mampu menahan tegangan (desak utama) yang cukup besar akibat beban-beban yang

terjadi pada suatu regangan atau kemampuan terjadi retak kecil (Muhammad, 2010).

Dapat dilihat juga pada diagram bahwa nilai pengujian modulus elastis beton jauh lebih

rendah daripada nilai modulus elastis teoritis. Hal ini menjelaskan bahwa beton yang diuji

termasuk beton yang tidak getas (daktail) karena nilai modulus elastis beton uji lebih kecil

daripada nilai modulus elastis teoritis.

KESIMPULANDari hasil penelitian dan pembahasan maka, dapat disimpulkan bahwa :



ISSN: 1907-436014

1. Penggunaan limbah padat slag dapat digunakan sebagai pengganti sebagian

agregat halus karena pada masing-masing komposisi masih masuk dalam syarat

zona agregat halus SNI 03-2834-2000.

2. Penggunaan limbah padat slag dapat meningkatkan berat isi dan kuat tekan beton

pada setiap penambahan proporsi limbah. Sedangkan pada modulus elastisitas

terjadi kenaikan dari komposisi 0% sampai 40% dan mengalami penurunan pada

komposisi 60%.

3. Proporsi maksimum beton yang menggunakan limbah padat slag sebagai

pengganti sebagian agregat halus dengan rancangan campuran f’c 25 MPa

dengan slump rencana 120 ± 20 mm adalah dengan kandungan 60% limbah padat

slag.

DAFTAR PUSTAKAAdli, Zahidi, 2012, Peleburan Bijih Besi dan Dapur-dapur baja http:/

http://zahidiadliwaad.blogspot.com/2012/11/peleburan-bijih-besi-dan-dapur-dapur.html

American Standard Testing and Material, 2002, ASTM C469-02, Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio of Concrete. United States : ASTM International Headquarters.

Amri, Sjafei, 2005, Teknologi Beton A-Z, Jakarta: Universitas Indonesia (UI-Press).

Ariawan, Bayu. 2010. Dampak Sistem Kaping Terhadap Pola Pecah danKuat Tekan Benda Uji Silinder Beton [skripsi]. Semarang, Universitas Diponegoro.

Badan Standar Nasional. 1990. SNI 03-1750-1990, Agregat Beton, Mutu dan Cara Uji. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

Badan Standar Nasional. 1990. SNI 03-1755-1990, Agregat Halus Aduk Beton, Cara Penentuan Kadar Zat Organik. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

Badan Standar Nasional. 1990. SNI 03-1968-1990, Agregat Halus dan Kasar, Metode Pengujian Analisis Saringan. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

Badan Standar Nasional. 1990. SNI 03-1974-1990. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum

Badan Standar Nasional. 1990. 03-2491-2002. Metode Pengujian Kuat Tarik Belah Beton. Jakarta : Departemen Pekerjaan Umum


ISSN: 1907-4360 15

Badan Standar Nasional. 1990. SNI 03-2823-1992. Metode Pengujian Kuat Lentur Beton. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum

Badan Standar Nasional. 1995. SNI 03-3976-1995, Tata Cara Pengadukan Pengecoran Beton. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

Badan Standar Nasional. 2000. SNI 03-2384-2000,Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

Badan Standar Nasional. 2008. SNI 1970 : 2008, Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

Badan Standar Nasional. 2008. SNI 1969:2008, Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

Badan Standar Nasional. 2008. SNI 2458 : 2008, Tata Cara Pengambilan Benda Uji Segar. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

E.G, Nawy. 1990. Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Jakarta : Refika Aditama, Eresco.

Gunawan, G. 2011. Pemanfaatan Slag Baja Untuk Teknologi Jalan Yang Ramah Lingkungan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan.

Hasan, Muhammad. 2010. Pengaruh Modulus Elastisitas Terhadap Kompatibilitas Dimensional Beton Induk dengan Repair Material Berbahan Tambah Polymer [skripsi]. Surakarta, Universitas Sebelas Maret.

LJ, Murdock. 1986. Bahan dan Praktek Beton. Jakarta: Erlangga.

Mulyono, Tri. 2003. Teknologi Beton. Jakarta: ANDI Yogyakarta.

Nugraha P, Antonio. 2007. Teknologi Beton. Jakarta: ANDI Yogyakarta.

Pujo, Aji. Purnomo, Rachmat 2010. Pengendalian Mutu Beton sesuai SNI, ACI, dan ASTM. Penerbit : Itspress

Septiandini, Erna. 2007. “Rencana Program Kegiatan Pembelajaran Semester (RPKPS) dan Bahan Ajar Mata Kuliah Praktek Uji Bahan, Prodi S1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik, UNJ” Jakarta: Teknik Sipil Universitas Negeri Jakarta.

Steel Indonesia. 2012. Berita Seputar Besi dan Baja Indonesia. http://www.steelindonesia.com/main.asp?cp=newsdetail&id=763

Tjokrodimulyo. 1996. Pengertian Beton. http://www.ilmusipil.com/pengertian-beton.html [22 Feb 2012].



http://www.steelindonesia.com/main.asp?cp=newsdetail&id=763

ISSN: 1907-436016


volume x - no.1 - januari 2015 - jmenara.files.wordpress.com€¦ · web viewthe result showed...

Documents