KARAKTERISTIK BETON RINGAN PASCA BAKAR MENGGUNAKAN STYROFOAM DENGAN PELARUT TOLUENA.

KARAKTERISTIK BETON RINGAN PASCA BAKAR MENGGUNAKAN
STYROFOAM DENGAN PELARUT TOLUENA

Oleh :
Ervinna Lumban Gaol
NIM 4113240008
Program Studi Fisika

SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain

JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2015

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi ini dengan
baik. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana sains di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Negeri Medan. Adapun judul skripsi ini adalah “Karakteristik Beton Ringan
Paska Bakar Menggunakan Styrofoam dengan Pelarut Toluena ”.
Ucapan terima kasih yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada
kedua orangtua tercinta Bapak M.Amin Lumban Gaol dan Ibunda Juriah
Napitupulu yang telah membesarkan, mencurahkan kasih sayang, mengajarkan
untuk tetap mandiri dan selalu memberikan dorongan, dukungan, materi kepada
penulis serta tidak putus-putusnya berdoa kepada Tuhan. Terima kasih telah
menjadi orang tua terindah dalam hidup penulis. Penulis juga mengucapkan
terima kasih yang dalam kepada kakak Tetty Lumban Gaol, dan kakak Raya, serta
adik Sintong Lumban Gaol sebagai saudara yang telah memberikan semangat,
do’a, materi serta dukungan pada penulis.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada
pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini mulai dari pengajuan
proposal penelitian, pelaksanaan sampai penyusunan skripsi antara lain Bapak
Mukti Hamzah Harahap, S.Si., M.Si selaku dosen pembimbing skripsi yang telah
banyak memberikan bimbingan dan saran-saran kepada penulis sejak awal

penelitian sampai dengan selesainya penulisan skripsi ini. Penulis juga
mengucapkan banyak terima kasih kepada bapak Prof. Drs. Motlan, M.Sc, Ph.D
selaku dosen pembimbing akademik yang telah membimbing penulis selama
menjalani perkuliahan, terima kasih juga penulis ucapkan kepada bapak Prof. Drs.
Motlan, M.Sc, Ph.D selaku dekan FMIPA, Alkhafi Maas Siregar,S.Si, M.Si
sebagai ketua jurusan, Bapak Drs. Pintor Simamora sebagai ketua Prodi Non
Kependidikan, Bapak Drs. Eidi Sihombing, M.S sebagai dosen penguji I, Ibu
Dr.Eva M. Ginting, M.Si selaku dosen penguji II, dan Bapak Prof.

v

Dr.Marabangun Harahap, M.Si selaku dosen penguji III yang telah banyak
memberikan saran.
Ucapan terima kasih juga penulis hanturkan kepada Kepala Laboratorium
Beton Departemen Teknik Sipil USU Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M.Sc, Ir.
Terunajaya, M.Si, asisten Laboratorium beton USU bang Fauzy, Ananda, Agus,
Rahmad yang telah membantu dan membimbing dalam penelitian.
Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
sahabat Eka sari Malau, Nenni Simamora, Lastri Ernawati, Tresia Sinaga dan
teman-teman Nondik Fisika 2011 lainnya yang telah banyak membantu dan

memotivasi penulis. Terima kasih juga penulis ucapkan pada kakak-kakak Nondik
Fisika 2010, adik-adik Nondik 2012, serta seluruh staff pegawai jurusan fisika.
Dalam penulisan skripsi ini penulis telah berusaha semaksimal mungkin.
Akan tetapi penulis juga manusia yang tak pernah lepas dari khilaf dan salah baik
dalam penulisan maupun kekurangan yang lainnya. Untuk itu penulis
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun bagi penulis. Akhir kata
penulis ucapkan banyak terima kasih, semoga skripsi dapat bermanfaat bagi
pengembangan penelitian selanjutnya.

Medan, 12 Maret 2015
Penulis,

Ervinna Lumban Gaol
Nim 4113240008

vi

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan

Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran

Halaman
i
ii
iii
iv
vi
viii
ix
x

BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang

1.2. Batasan Masalah
1.3. Rumusan Masalah
1.4. Tujuan Penelitan
1.5. Manfaat Penelitian

1
1
6
7
7
7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Kerangka Teori
2.1.1. Beton
2.1.2 Beton Ringan
2.1.3. Semen
2.1.3.1. Jenis Semen
2.1.3.2. Semen Portland Pozoland

2.1.3.3. Kandungan Kimia dan Sifat Fisika Semen Portland
2.1.4. Agregat
2.1.4.1. Agregat kasar
2.1.4.2. Agregat Halus
2.1.4.3. Styrofoam
2.1.4.4. Toluena
2.1.5. Faktor Air Semen
2.1.6. Air
2.1.7. Beton Pasca Bakar
2.1.7.1. Sifat Beton Pada Temperatur Tinggi
2.1.8. Karakterisasi Beton
2.1.8.1. Tekanan
2.1.8.2. Standar Pengujian
2.1.9. Kerangka Konsep

8
8
8
9
13

13
14
16
17
18
19
21
24
25
25
26
27
28
29
32
33

BAB III METODE PENELITIAN
3.1.
Tempat dan Waktu Penelitian

3.2. Alat dan Bahan
3.2.1. Alat
3.2.2. Bahan

34
34
34
34
34

vii

3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Prosedur Pembuatan Sampel
3.4. Pengujian Bahan
3.5. Diagram Alir Penelitian
3.6. Teknik Analisa Data

35
36

38
40
41

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1. Tekanan Beton
4.1.2. Pengujian Pola Retakan Beton
4.2. Pembahasan
4.2.1. Kekuatan Tekan Beton Pasca Bakar
4.2.2. Pola Keretakan Beton

42
42
42
44
45
45
47


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran

48
48
48

DAFTAR PUSTAKA

iii

KARAKTERISTIK BETON RINGAN PASCA BAKAR
MENGGUNAKAN STYROFOAM DENGAN PELARUT
TOLUENA
Ervinna Lumban Gaol ( NIM 4113240008)

ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian karakteristik beton dari Styrofoam dengan
pelarut toluena paska bakar. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh

suhu pembakaran terhadap beton dengan menggunakan Styrofoam, dan pelarut
toluena terhadap kuat tekan, dan pola keretakan beton. Metode pembuatan yang
dilakukan adalah beton dibuat berbentuk kubus 15 x 15 x 15 cm. Campuran beton
yang digunakan mengacu pada beton mutu rendah K175 dengan semen : pasir :
kerikil adalah 1 : 2 : 3 dengan FAS 0,5. Beton normal sebagai pembanding dengan
beton normal yang mengalami proses pembakaran. Pada penelitian ini dibuat
variasi komposisi styrofoam sebesar 14%, 16%, dan 18% dari berat agregat kasar
yang digunakan. Setelah melalui masa peredaman 28 hari, kemudian dilakukan
pembakaran pada mesin furnance pada suhu 300⁰C, 400⁰C, dan 500⁰C dengan
waktu penahanan selama 2 jam. Setelah itu, proses pembakaran dihentikan lalu
direndam ke dalam air selama ± 4 menit, kemudian didiamkan selama 24 jam
dengan temperatur ruangan kemudian beton diuji dengan metode uji kuat tekan
dengan prosedur yang ada.
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh hasil nilai kuat tekan beton pasca
bakar pada tiga variasi suhu dengan komposisi 14% - 18% di dapatkan hasil
paling optimal pada campuran 14% sekitar 15,64 MPa. Sedangkan komposisi
campuran diatas 14% mengalami penurunan. Pola keretakan beton dengan
komposisi penambahan Styrofoam 14%- 18% tampak terlihat ada retakan. Dari
hasil penelitian ini terlihat bahwa suhu berpengaruh dalam menentukan sifat
mekanik beton dan nilai keoptimalan ditunjukkan pada benda uji suhu 300⁰C pada
penggunaan komposisi Styrofoam 14% yang memenuhi syarat kekuatan tekan
beton normal sekitar 15,64 MPa.

Kata Kunci: Beton, styrofoam,toluena, Pasca Bakar, Uji Kuat Tekan, Pola
Keretakan.

v

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Unsur Beton
Tabel 2.2. Tipe–tipe Semen Portland
Tabel 2.3. Karakteristik dari Semen Portland
Tabel 2.4. Komposisi Dari Semen Portland
Tabel 2.5. Pengaruh Sifat Agregat pada Sifat Beton
Tabel 2.6. Data Hasil Pengujian XRD Pasir Merah
Tabel 2.7. Karakteristik Styrofoam
Tabel 2.8. Metode Standar dan Pengujian Beton
Tabel 3.1. Alat-Alat yang Digunakan
Tabel 3.2. Bahan-Bahan yang Digunakan
Tabel 3.3. Uji Kuat Tekan Beton
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Tekanan Beton Pasca Bakar
Tabel 4.2. Data Pengujian Pola Keretakan Beton
Tabel 4.3. Kategori beton ringan berdasarkan nilai tekanannya

10
16
17
19
21
24
25
32
34
35
36
40
42
45

viii

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Beton Ringan
Gambar 2.2. Uji XRD Pada Unsur-Unsur Pasir Merah
Gambar 2.4. Styrofoam
Gambar 2.5. Alat Uji Tekan
Gambar 3.1. Cetakan Berbentuk Kubus
Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian
Gambar 4.1. Grafik Hubungan Kuat Tekan Beton Dengan Campuran
Styrofoam 14%, 16%,18%,Pasca Bakar (120 Menit).
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Kuat Tekan Beton Dengan Campuran
Styrofoam 14%, 16%,18%,Pasca Bakar (120 Menit).

10
21
24
31
37
39
42
44

ix

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Faktor Bentuk Benda Uji
Lampiran 2. Perhitungan komposisi pencampuran bahan baku
Lampiran 3. Perhitungan Tekanan beton
Lampiran 4. Pola keretakan beton
Lampiran 5. Dokumentasi

50
51
53
62
66

48

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Nilai tekanan beton pasca bakar pada tiga variasi suhu dengan komposisi
14% - 18% di dapatkan hasil paling optimal pada campuran 14% sekitar
15,64 MPa. Sedangkan komposisi campuran diatas 14% mengalami
penurunan.
2. Pada pengujian pola retakan beton pasca kebakaran dengan suhu 3000C,
4000C, 5000C dengan lama pembakaran selama 2 jam menunjukkan adanya
retakan yang terjadi pada beton dengan komposisi penambahan Styrofoam
14%- 16% dan Retakan ini disebabkan oleh penyusutan beton pada saat
terjadi proses pembakaran.
3. Suhu berpengaruh dalam menentukan sifat mekanik beton dan nilai
keoptimalan ditunjukkan pada benda uji suhu 300⁰C pada penggunaan
komposisi Styrofoam 14% yang memenuhi syarat kekuatan tekan beton
normal sekitar 15,64 MPa.
4. Nilai tekanan beton pasca bakar pada tiga variasi suhu dengan komposisi,
0% , 14%,16%, 18% didapatkan hasil paling optimal pada campuarn
Styrofoam 0% pada suhu 3000C sekitar 18,22 Mpa. Sedangkan dengan
penambahan Styrofoam 14%,16%, 18% mengalami penurunan tekanan
ddibandingkan tanpa campuran Styrofoam.

5.2. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk karakterisasi ikatan senyawa

kimia antara toluena dengan Styrofoam pada beton pasca bakar .
2. Ada baiknya untuk penelitian selanjutnya melakukan pengujian daya serap
air, dan kelenturan beton.
3. Agar peneliti berikut nya, perlu diperhatikan pada pencetakan seharusnya
menggunakan perojokan sehingga beton yang dicetak tidak berongga.

47