Umum Penelitian Penggunaan Abu Kulit Kerang Yang Sudah Ada

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Umum

Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental yang dilakukan di Laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil dan Laboratorium Teknologi Mekanik dan Laboratorium Metallurgy Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. Secara umum urutan tahap penelitian meliputi : a. Penyediaan bahan penyusun beton. b. Pemeriksaan bahan. c. Perencanaan campuran beton Mix Design. d. Pembuatan benda uji. e. Pemeriksaan nilai slump. f. Pengujian kuat tekan beton umur 28 hari. g. Pengujian kuat tarik belah beton umur 28 hari h. Pengujian absorbsi beton setelah umur 28 hari. i. Pengujian makrostruktur setelah umur 28 hari. Diagram Alir Pembuatan Beton Normal Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Beton Normal

3.2 Bahan-bahan penyusun beton

Bahan penyusun beton terdiri dari semen portland, agregat halus, agregat kasar dan air. Sering pula ditambah bahan campuran tambahan yang sangat bervariasi untuk mendapatkan sifat-sifat beton yang diinginkan. Biasanya perbandingan campuran yang digunakan adalah perbandingan jumlah bahan penyusun beton yang lebih ekonomis dan efektif.

3.2.1 Semen Portland

Semen yang dipakai dalam penelitian ini adalah semen tipe I yang diproduksi oleh PT. SEMEN PADANG dalam kemasan 1 zak 50 kg.

3.2.2 Agregat Halus

Agregat halus pasir yang dipakai dalam campuran beton dilakukan pemeriksaan, meliputi :  Analisa ayakan pasir  Pemeriksaan kadar lumpur pencucian pasir lewat ayakan no.200  Pemeriksaan kandungan organik colometric test  Pemeriksaan kadar liat clay lump  Pemeriksaan berat isi pasir  Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi pasir Analisa Ayakan Pasir a. Tujuan : Untuk memeriksa penyebaran butiran gradasi dan menentukan nilai modulus kehalusan pasir FM b. Hasil pemeriksaan : Modulus kehalusan pasir FM : 3.00 Pasir dapat dikategorikan pasir kasar. c. Pedoman : 100 mm 0.15 ayakan hingga tertahan Komulatif FM  Berdasarkan nilai modulus kehalusan FM, agregat halus dibagi dalam beberapa kelas, yaitu :  Pasir halus : 2.20 FM 2.60  Pasir sedang : 2.60 FM 2.90  Pasir kasar : 2.90 FM 3.20 Pencucian Pasir Lewat Ayakan no.200 a. Tujuan : Untuk memeriksa kandungan lumpur pada pasir. b. Hasil pemeriksaan : Kandungan lumpur : 4.10 5 , memenuhi persyaratan. c. Pedoman : Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat halus tidak dibenarkan melebihi 5 dari berat kering. Apabila kadar lumpur melebihi 5 maka pasir harus dicuci. Pemeriksaan Kandungan Organik a. Tujuan : Untuk memeriksa kadar bahan organik yang terkandung di dalam pasir. b. Hasil pemeriksaan : Warna kuning terang standar warna no.3, memenuhi persyaratan. c. Pedoman : Standar warna no.3 adalah batas yang menentukan apakah kadar bahan organik pada pasir lebih kurang dari yang disyaratkan. Pemeriksaan Clay Lump Pada Pasir a. Tujuan : Untuk memerisa kandungan liat pada pasir. b. Hasil pemeriksaan : Kandungan liat 0.52 1 , memenuhi persyaratan. c. Pedoman : Kandungan liat yang terdapat pada agregat halus tidak boleh melebihi 1 dari berat kering. Apabila kadar liat melebihi 1 maka pasir harus dicuci. Pemeriksaan Berat Isi Pasir a. Tujuan : Untuk menentukan berat isi unit weight pasir dalam keadaan padat dan longgar. b. Hasil pemeriksaan : Berat isi keadaan rojok padat : 1239,48 kgm 3 . Berat isi keadaan longgar : 1207,54 kgm 3 . c. Pedoman : Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi pasir dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui berat pasir dengan hanya mengetahui volumenya saja. Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Pasir a. Tujuan : Untuk menetukan berat jenis specific grafity dan penyerapan air absorbsi pasir. b. Hasil pemeriksaan :  Berat jenis SSD : 2.48 tonm 3 .  Berat jenis kering : 2.42 tonm 3 .  Berat jenis semu : 2.57 tonm 3 .  Absorbsi : 2.35 c. Pedoman : Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat pasir dalam keadaan SSD dengan volume pasir dalam keadaan SSD. Keadaan SSD Saturated Surface Dry dimana permukaan pasir jenuh dengan uap air sedangkan dalamnya kering, keadaan pasir kering dimana pori-pori pasir berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah total dengan pori-pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat pasir yang hilang terhadap berat pasir kering dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering. Hasil pengujian harus memenuhi : Berat jenis kering berat jenis SSD berat jenis semu.

3.2.3 Agregat Kasar

Agregat kasar yang digunakan untuk beton merupakan kerikil hasil disintegrasi dari batu-batuan atau berupa batu pecah split yang diperoleh dari alat pemecah batu, dengan syarat ukuran butirannya lolos ayakan 38,1 mm dan tertahan di ayakan 4,76 mm. Pemeriksaan yang dilakukan pada agregat kasar meliputi :  Analisa ayakan batu pecah  Pemeriksaan kadar lumpur pencucian lewat ayakan no.200  Pemeriksaan keausan menggunakan mesin pengaus Los Angeles  Pemeriksaan berat isi batu pecah  Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi batu pecah Analisa Ayakan Batu Pecah a. Tujuan : Untuk memeriksa penyebaran butiran gradasi dan menentukan nilai modulus kehalusanfineness modulus FM kerikil. b. Hasil pemeriksaan : 7.39 5.5 7.39 7.5 , memenuhi persyaratan. c. Pedoman : 1. 2. Agregat kasar untuk campuran beton adalah agregat kasar dengan modulus kehalusan FM antara 5.5 sampai 7.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Pencucian Kerikil Lewat Ayakan no.200 a. Tujuan : Untuk memeriksa kandungan lumpur pada kerikil. b. Hasil pemeriksaan : Kandungan lumpur : 0.95 1 , memenuhi persyaratan. c. Pedoman : Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat kasar tidak dibenarkan melebihi 1 ditentukan dari berat kering. Apabila kadar lumpur melebihi 1 maka pasir harus dicuci. Pemeriksaan Keausan Dengan Mesin Los Angeles a. Tujuan : Untuk memeriksa ketahanan aus agregat kasar. b. Hasil pemeriksaan : Persentase keausan : 17.65 50 100 mm 0.150 ayakan hingga tertahan kumulatif FM  c. Pedoman : 1. 100 x awal berat akhir berat awal berat keausan   2. Pada pengujian keausan dengan mesin pengaus Los Angeles, persentase keausan tidak boleh lebih dari 50. Pemeriksaan Berat Isi Batu Pecah a. Tujuan : Untuk memeriksaan berat isi unit weight agregat kasar dalam keadaan padat dan longgar. b. Hasil pemeriksaan : Berat isi keadaan rojok padat : 1527,66 kgm 3 Berat isi keadaan longgar : 1419,32 kgm 3 c. Pedoman : Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi batu pecah dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa kerikil akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi batu pecah maka kita dapat mengetahui berat batu becah dengan hanya mengetahui volumenya saja. Pemeriksaan Berat Isi Abu Kulit Kerang dan Kapur a. Tujuan : Untuk memeriksa berat isi unit weight abu kulit kerang dan kapur dalam keadaan longgar. b. Hasil pemeriksaan : Berat isi Abu Kulit Kerang keadaan longgar : 1209,47 kgm3 Berat isi Kapur keadaan longgar : 750,69 kgm3 Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Batu Pecah a. Tujuan : Untuk menentukan berat jenis specific gravity dan penyerapan air absorbsi batu pecah. b. Hasil pemeriksaan :  Berat jenis SSD : 2.59 tonm 3  Berat jenis kering : 2.57 tonm 3  Berat jenis semu : 2.62 tonm 3  Absorbsi : 0.77 c. Pedoman : Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat batu pecah dalam keadaan SSD dengan volume batu pecah dalam keadaan SSD. Keadaan SSD Saturated Surface Dry dimana permukaan batu pecah jenuh dengan uap air, keadaan batu pecah kering dimana pori batu pecah berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah total dengan pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat batu pecah yang hilang terhadap berat batu pecah kering, dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering. Hasil pengujian harus memenuhi : Berat jenis kering berat jenis SSD berat jenis semu.

3.2.4 Air

Air yang digunakan dalam pembuatan sampel adalah air yang berasal dari sumber air yang bersih. Secara pengamatan visual air yang dapat pembuatan beton yaitu air yang jernih, tidak berwarna dan tidak mengandung kotoran-kotoran seperti minyak dan zat organik lainnya. Dalam penelitian ini air yang dipakai adalah berasal dari PDAM Tirtanadi, di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU.

3.2.5 Abu Kulit Kerang

Abu kulit kerang yang dipakai dalam penelitian ini berasal dari pengolahan limbah kulit kerang yang diperoleh dari limbah penjualan kerang rebus yang berlokasi di Jalan Gagak Hitam Ringroad. Gambar 3.3 Kulit Kerang Kulit kerang dibersihkan terlebih dahulu dengan cara direndam dengan air kaporit selama 4 jam, kemudian dibersihkan dengan cara menyikat lalu dijemur dibawah sinar matahari sampai kering. Gambar 3.4 Kulit Kerang dibersihkan dan dikeringkan Setelah kulit kerang bersih dan dalam keadaan kering, kulit kerang dihaluskan dengan menggunakan mesin penggiling sampai menjadi abu di Kilang Kapur Karya Tunggal, jalan Bunga Sakura I. Gambar 3.5 Mesin Penggiling dan Abu Kulit Kerang Kandungan senyawa kimia pada Abu kulit kerang bersifat “Pozzolan”, yaitu mengandung zat kapur CaO, alumina dan senyawa silika sehingga dapat digunakan sebagai pengganti semen.

3.2.6 Kapur

Batu kapur yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis kapur tohor. Kapur tohor adalah hasil pembakaran batu kapur atau batu alam lain CaCO3 pada suhu sedemikian rupa sehingga jika diberi air dapat dipadamkan. Komposisinya adalah sebagian besar kalsium karbonat pada suhu yang tinggi sehingga bila diberi air dapat terpadamkan membentuk hidrat, secara kimia dapat dijelaskan sebagai berikut: CaCO3 → CaO + CO Gambar 3.6 Batu Kapur dan Kapur yang sudah halus

3.3 Penelitian Penggunaan Abu Kulit Kerang Yang Sudah Ada

Diantara kumpulan artikel, skripsi dan tesis penelitian yang sudah ada yaitu : 4. “Suitability of Periwinkle Shell as Partial Replacement for River Gravel in Concrete” oleh Olufemi Isaac AGBEDE and Joel MANASSEH. Department of Civil Engineering, University of Agriculture, Makurdi Benue State, Nigeria. 2009. Penelitian ini menggunakan kerang periwinkle, siput laut kecil gastropoda moluska, sebagai pengganti kerikil sungai pada beton. Kuat tekan kerang periwinkle 515 kg m 3 sedangkan kerikil sungai 1.611 kg m 3. Workability beton kerang periwinkle berkurang dengan meningkatnya konten kerang periwinkle. Kerang Periwinkle dapat digunakan sebagai agregat ringan dalam pekerjaan beton normal. 5. “Assessment of The Suitability of Periwinkle Shell Ash PSA as Partial Replacement for Ordinary Portland Cement OPC in Concrete” oleh Festus A. Olutoge, Oriyomi M. Okeyinka Olatunji S. Olaniyan. Department of Civil Engineering, Laoke Akintola University of Technology, Ogbomoso, Nigeria. 2012. Penelitian mengenai Periwinkle Shell Ash PSA Sebagai Pengganti sebagian Portland Semen Biasa OPC pada Beton. Campuran OPC PSA memperoleh konsistensi standar 28 lebih besar dari OPC saja. Periwinkle Shell Ash mengandung semua unsur kimia utama semen meskipun dalam persentase yang lebih rendah dibandingkan dengan OPC yang berarti akan berfungsi sebagai pengganti sebagian semen jika teknologi tepat guna yang dikembangkan untuk pemanfaatan yang tepat. 6. “Pemanfaatan Kulit Kerang dan Resin Epoksi terhadap Karakteristik Beton Polimer” oleh Shinta Marito Siregar. Program Study Magister Ilmu Fisika Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. 2009. Beton alternatif tanpa semen dengan bahan baku kulit kerang, pasir silika dan resin epoksi, beton dikeringkan selama 8 jam pada suhu 60°C tekanan 1 atm. Hasil pengujian kualitas beton optimum pada 80 kulit kerang 20volume resin epoksi. Kuat tekan 56,9MPa, kuat patah 34MPa dan kuat Tarik ,46MPa. Densitas 2,716 gcm3, absorbsi 0,4, penyusutan 1,29, konduktivitas termal.

3.4 Perencanaan Campuran Beton Mix Design