KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI DENGAN FLY ASH SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN MEMAKAI PERAWATAN STEAM CURING
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pembangunan merupakan upaya yang dilakukan secara terus-menerus
yang diarahkan pada peningkatan taraf hidup masyarakat dan kesejahteraan
secara umum. Dalam pelaksanaannya, perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi memacu adanya pengembangan kreatifitas setiap orang sebagai modal
agar pembangunan dapat dilaksanakan secara labih baik. Seiring dengan hal
tersebut, peningkatan mutu, efisiensi, dan produktivitas dari setiap kegiatan
pembangunan terutama yang terkait dengan sektor fisik mutlak harus dilakukan,
seperti halnya sektor bangunan yang saat ini terus mengalami peningkatan.
Dalam ilmu bahan bangunan ada beberapa jenis bahan yang dikategorikan
sebagai bahan ikat dalam adukan, di antaranya adalah semen, kapur, pozolan dan
beberapa bahan ikat lainnya. Tiap-tiap bahan ikat tersebut memiliki kelebihan dan
kekurangan masing-masing, akan tetapi penggunaan bahan ikat semen portland
masih menjadi pilihan utama dibandingkan penggunaan bahan ikat lainnya.
Penggunaan bahan ikat di Indonesia pada konstruksi sederhana secara
umum masih menggunakan semen portland. Hal ini merupakan pemborosan baik
dari segi biaya maupun teknis. Semen portland merupakan jenis semen yang
harganya relatif mahal apabila digunakan pada konstruksi-konstruksi yang
memerlukan persyaratan yang sederhana. Beton banyak digunakan karena
keunggulan-keunggulannya antara lain kuat tekan beton mutu tinggi. Beton
merupakan material yang kuat dalam kondisi tekan dan lemah dalam kondisi tarik,
1
merupakan elemen struktur yang paling banyak digunakan dalam bangunan
karena bahannya yang mudah didapat, mudah dibuat dan harganya murah.
Kualitas beton tergantung pada bahan-bahan penyusunnya. Namun untuk
membuat beton mutu tinggi yang sesuai dengan yang diinginkan tidak serta merta
diperoleh dengan hanya mencampurkan semen Portland atau jenis semen yang
lain, agregat kasar, agregat halus, dan air.
Peningkatan kualitas campuran beton akan menghasilkan beton mutu tinggi.
Pemakaian beton mutu tinggi dan berkinerja tinggi merupakan material bangunan
yang sudah banyak digunakan dalam pelaksanaan struktur bangunan bertingkat
tinggi. Kualitas yang baik pada campuran beton dengan bahan tambah
(admixture), bertujuan untuk mengubah satu atau lebih sifat-sifat bahan penyusun
beton yang baik dalam keadaan segar maupun setelah keras, seperti bahan tambah
abu terbang (fly ash).
Abu terbang atau fly ash adalah produk sampingan dari industri Pembangkit
Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang menggunakan batubara sebagai bahan bakar,
berupa butiran halus ringan, bundar, tidak porous serta bersifat pozzolanik.
Penambahan abu terbang (fly ash) pada campuran beton bersifat pozzolan,
sehingga bisa menjadi additive mineral yang baik untuk beton. Pozzolan adalah
bahan yang mengandung silika atau silika dan alumunium yang bereaksi secara
kimia dengan kalsium hidroksida pada temperatur biasa membentuk senyawa
bersifat cementitious. .
Selain itu untuk memaksimalkan kekuatan beton pada umur - umur awal
pembuatan dapat menggunakan metode perawatan steam curing. Steam curing
adalah metode yang mempercepat kenaikan suhu pada beton sehingga
2
menghasilkan beton yang lebih kuat diawal umur pembuatan dan memiliki
durabilitas yang rendah.
Penelitian ini mencoba memanfaatkan kondisi alam Indonesia maupun
pemanfaatan bahan-bahan lokal yang memungkinkan dilaksanakannya pembuatan
beton bermutu tinggi. Usaha penelitian perlu dilakukan untuk mendapatkan suatu
alternatif baru dalam teknologi beton, dengan menggunakan semen yang seefisien
mungkin yaitu dengan menggantikan sebagian semen dengan fly ash sehingga
pemakaian abu terbang (fly ash) serta menggunakan perwatan steam curing
diharapkan dapat menghasilkan kuat tekan beton yang lebih tinggi.
1.2. Rumusan Masalah
Dengan melihat latar belakang yang ada, maka permasalahan yang dapat
dirumuskan sebagai berikut:
a.
Berapa besar kuat tekan beton dengan variasi penggunaan
cementtious
terhadap abu terbang dengan memakai perawatan
steam curing pada umur beton 6,5 jam, 7 hari, 14 hari, 28 hari.
b.
Berapa besar nilai absobrsi beton uji.
1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah disini dimaksudkan agar objek dari studi evaluasi dapat
dijalankan secara sistematis dan terarah sehingga permasalahan yang dibahas
tidak melebar . Adapun batasan masalahnya adalah sebagai berikut :
a)
Pengaruh suhu, udara, dan faktor lain diabaikan.
3
b)
Penelitian ini tidak membahas tinjauan dari segi ekonomis dan
efisiensi waktu.
c)
Tidak membahas reaksi kimia yang terjadi pada saat pencampuran
dan pengerasan.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan utama dari penelitian ini adalah :
1.
Untuk mengetahui kuat tekan beton mutu tinggi akibat pengaruh
cementtious terhadap abu terbang (fly ash) dengan memakai
perawatan steam curing.
2.
Untuk mengetahui absorbsi pada beton mutu tinggi setelah
memakai perawatan steam curing.
1.5.
Manfaat Studi
Manfaat yang bisa diambil dari penelitian ini adalah :
a.
Bagi peneliti (Mahasiswa)
Menambah pengetahuan tentang sifat mekanik beton mutu tinggi
dengan variasi bahan tambah abu terbang (fly ash) dan umur beton
mencapai kekuatan maksimal.
Menambah pengetahuan tentang sifat mekanik beton mutu tinggi
dengan variasi jenis perawatan yang menggunakan steam curing
dan memaksimalkan kekuatan beton di umur awal pembuatan.
Manfaat teoritis, untuk mengembangkan pengetahuan tentang
teknologi beton terutama pemenfaatan abu terbang (fly ash)
sebagai bahan tambah dan menggunakan perawatan steam curing
sebagai variasi system perawatan beton.
4
Sebagai pertimbangan dan masukan bagi penelitian selanjutnya.
b.
Untuk praktisi dan lembaga terkait
Hasil studi perencanaan ini diharapkan dapat memberi masukan
maupun informasi sebagai perbandingan terhadap pengaplikasian
di lapangan.
5
KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI DENGAN FLY ASH
SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN MEMAKAI
PERAWATAN STEAM CURING
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
Agust Kansyari Tajwardhani
06520002
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI DENGAN FLY ASH
SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN MEMAKAI
PERAWATAN STEAM CURING
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
Agust Kansyari Tajwardhani
06520002
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat yang
diberikan dalam menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, serta shalawat dan
salam kepada Nabi Muhammad sebagai penerang bagi umat manusia menuju
jalan yang benar.
Tugas akhir ini kami tulis dengan judul KUAT TEKAN BETON MUTU
TINGGI DENGAN FLY ASH SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN
MEMAKAI PERAWATAN STEAM CURING untuk memenuhi salah satu syarat
mencapai gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Malang.
Dalam masa perkuliahan sampai penulisan tugas akhir ini tentunya banyak
kendala yang terjadi, namun berkat bantuan berbagai pihak kami dapat
menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, untuk itu tidak lupa kami sampaikan
terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua, saudara, serta semua keluarga yang telah memberikan
dukungan tanpa henti.
2. Bapak Ir Khoirul Abadi , MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMM.
3. Bapak Ir. Lukito Prasetyo, MT selaku dosen pembimbing I.
4. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT selaku dosen pembimbing II.
5. Seluruh Staff Jurusan Sipil dan TU Fakultas Teknik
6. Seluruh teman-teman yang telah membantu
Akhir kata kami mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif demi
kesempurnaan tugas akhir ini dan semoga tugas akhir ini membawa manfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan di bidang ketekniksipilan.
Malang, 3 November 2010
Penulis
Agust Kansyari Tajwardhani
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... ii
SURAT PERNYATAAN ............................................................................ iii
KATA PENGANTAR ................................................................................. iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ..................................................................... v
ABSTRAKSI ............................................................................................... vi
DAFTAR ISI ............................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xii
BAB I.
PENDAHULUAN ...................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ....................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................. 3
1.3. Batasan Masalah .................................................................... .3
1.4. Maksud dan Tujuan ................................................................ 4
1.5. Manfaat Studi......................................................................... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. 6
2.1. Deskripsi Umum .................................................................... 6
2.2. Penelitian Terdahulu .............................................................. 7
2.3. Materi Penyusun Beton .......................................................... 8
2.3.1. Semen ......................................................................... 8
2.3.2. Abu Terbang (fly ash) ................................................. 8
2.3.3. Agregat ....................................................................... 11
2.3.4. Air .............................................................................. 14
2.4. Perencanaan Campuran Beton ................................................ 15
2.4.1. Persyaratan Kinerja ..................................................... 15
2.4.2. Faktor – Faktor Yang Menentukan .............................. 16
2.4.3. Prosedur Perancangan Proporsi Campurn.................... 18
2.5. Perawatan Beton……… ......................................................... 19
2.6. Kuat Tekan ............................................................................ 22
2.7. Absorbsi Beton....................................................................... 24
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ................................................. 25
3.1. Lokasi Penelitian .................................................................... 25
3.2. Alur Penelitian ....................................................................... 26
3.3. Bahan - Bahan ........................................................................ 27
3.4. Peralatan ................................................................................ 27
3.4.1. Alat Pemeriksaan Bahan/Material ............................... 27
3.4.2. Alat Pembuat,Perawatan dan Penguji Benda Uji
Beton .......................................................................... 28
3.5. Pemeriksaan Materi Susun ..................................................... 29
3.5.1. Pemeriksaan Susunan Gradasi Agregat ....................... 29
3.5.2. Pemeriksaan BJ dan Penyerapan Agregat Halus .......... .30
3.5.3. Pemeriksaan BJ dan Penyerapan Agregat Kasar .......... 31
3.5.4. Pemeriksaan Berat Volume Agregat............................ 32
3.5.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus................. 34
3.5.6. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Kasar................. 34
3.5.7. Pemeriksaan Kadar Air Agregat .................................. 35
3.5.8. Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar .......................... 35
3.5.9. Pemeriksaan Panjang/Pipih Agregat Kasar .................. 36
3.5.10. Pemeriksaan Berat Jenis Semen .................................. 37
3.5.11. Pemeriksaan Berat Volume Semen ............................. 38
3.5.12. Pemeriksaan Kehalusan Semen ................................... 39
3.5.13. Pemeriksaan Konsistensi Semen ................................. 40
3.5.14. Pemeriksaan Setting Time Semen ............................... 42
3.5.15. Pemeriksaan Berat Jenis Fly Ash ................................ 43
3.5.16. Pemeriksaan Berat Volume Fly Ash ............................ 44
3.6. Perencanaan Campuran Beton (Mix design) ........................... 45
3.7. Rancangan Penelitian ............................................................. 49
3.7.1. Benda Uji ................................................................... 49
3.7.2. Perawatan Steam Curing ............................................. 50
3.7.3. Uji Slump Beton ......................................................... 51
3.7.4. Uji Absorbsi Beton ..................................................... 52
3.7.5. Uji Kuat Tekan Beton ................................................. 52
3.7.6. Rancangan benda Uji .................................................. 53
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................... 54
4.1. Hasil analisa Material ............................................................. 54
4.1.1. Agregat Kasar ............................................................... 54
4.1.2. Agregat Halus............................................................... 54
4.1.3. Semen .......................................................................... 55
4.1.4. Fly Ash ......................................................................... 56
4.2. Mix Design dan Faktor Koreksi.............................................. 57
4.2.1. Langkah – Langkah Perhitungan Mix design ................ 57
4.2.2. Volume Campuran Per m3 ............................................ 58
4.3........................................................................................ Slum
p Beton Mutu Tinggi............................................................ 59
4.4........................................................................................ Kuat
Tekan Beton Mutu Tinggi .................................................... 61
4.5........................................................................................ Abso
rbsi Beton Mutu Tinggi ........................................................ 63
BAB V. PENUTUP ................................................................................... 66
5.1. Kesimpulan ............................................................................ 66
5.2. Saran ..................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 68
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Susunan Kimia dan Sifat Fisik Fly Ash ............................................ 10
Tabel 2.2
Hasil Uji Fly Ash PLTU Paiton ........................................................ 10
Tabel 3.1
Perkiraan Kadar Air Bebas .......................................................... 47
Tabel 3.2
Jumlah Benda Uji ..................................................................... 53
Tabel 4.1
Hasil Pemeriksaan agregat Kasar .............................................. 54
Tabel 4.2
Hasil Pemeriksaan agregat Halus.............................................. 55
Tabel 4.3
Hasil Pemeriksaan Semen ........................................................ 55
Tabel 4.4
Hasil Pemeriksaan Fly Ash....................................................... 56
Tabel 4.5
Volume Beton Segar Dengan Material SSD ............................. 58
Tabel 4.6
Volume Beton Segar Dengan Material Setelah Dikoreksi ......... 59
Tabel 4.7
Hasil Uji Nilai Slump Beton Mutu Tinggi ................................ 60
Tabel 4.8
Hasil Uji Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi ................................. 61
Tabel 4.9
Konversi Hasil Uji Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi .................. 61
Tabel 4.10
Hasil Uji Absorbsi Beton Mutu Tinggi ..................................... 63
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1
Flowchart Metode Penelitian ...................................................... 26
Gambar 3.2
Grafik Hubungan Kuat Tekan dengan FAS ................................... 48
Gambar 3.3
Grafik Prosentase Agregat Halus Untuk Ukuran Butiran
Maksimum 20 mm ...............................................................……48
Gambar 3.4
Grafik Hubungan FAS,Berat Jenis Agregat Campuran dan Berat
Beton Segar ...........................................................................……49
Gambar 3.5
Benda Uji ........................................................................... 49
Gambar 3.6
Alat Steam Curing Beton ....................................................... 50
Gambar 3.7
Skema Steam Curing .......................................................... 50
Gambar 3.8
Pengukuran Nilai Slump ..................................................... 51
Gambar 4.1
Hasil Uji Nilai Slump Beton Mutu Tinggi .............................. 60
Gambar 4.2
Grafik Hasil Uji Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi .................... 62
Gambar 4.3
Grafik Hasil Uji Absorbsi Beton Mutu Tinggi ........................ 64
DAFTAR PUSTAKA
ACI Journal Ed. 1969. Proposed ACI standard. Recommended Practice for
Athmospheric Pressure Steam Curing of Concrete.
Departemen Pekerjaan Umum, 1990, Spesifikasi Agregat Ringan Untuk Beton
Struktural, (SK SNI S – 16 – 1990 – F ), Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum, 2002. Tata Cara Perencanaan campuran Beton
Berkekuatan Tinggi Denagn Semen Portland Dengan Abu Terbang, SNI
03-6468-2000, Pd T-18-1999-03, Departemen Pemukiman Dan Prasarana
Wilayah, Badan Penelitian Dan Pengembangan,Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum. 2002. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran
Beton Normal, SNI 03-2834-1993, Departemen Pemukiman Dan
Prasarana Wilayah, Badan Penelitian Dan Pengembangan, Jakarta.
Mulyono, T. 2003. Teknologi Beton, Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta,
Jakarta.
Murdock, L, B. 1999. Bahan dan Praktik Beton. Terjemahan Sthepanus
Hendarko, Jakarta: Erlangga.
Mustain, 2006, Uji Kuat Tekan dan Serapan Air Pada Bata Beton Berlubang
dengan Bahan Ikat Kapur dan Abu Layang, Tugas Akhir, Jurusan Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang, Semarang.
Nawy, E, G. 1990, “Reinforce Concrete a fundamental Approch”, Terjemahan,
Cetakan pertama, Bandung.
Saputro, B, A. 2000. Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Mutu Tinggi dengan Fly
Ash Sebagai Bahan Pengganti Sebagian Semen dengan
f’c 45 MPa,
Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Islam
Indonesia, Jogjakarta.
Susanto dan Hartono, 2005. Penelitian Beton Geopolymer dengan Fly Ash Untuk
Beton Struktural, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Kristen Petra, Surabaya.
Tjokrodimuljo, K. 1992. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Widiyati dan Indriasari. 1999. Pengaruh Penambahan Tanah Trass Terhadap
Perilaku Mekanis Beton dengan Steam Curing. Tugas Akhir, Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah, Malang
Zaki, A. 1993, Pengaruh Penggunaan Batu Pumice Terhadap Reduksi Berat dan
Kuat Tekan Beton, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya, Malang.
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pembangunan merupakan upaya yang dilakukan secara terus-menerus
yang diarahkan pada peningkatan taraf hidup masyarakat dan kesejahteraan
secara umum. Dalam pelaksanaannya, perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi memacu adanya pengembangan kreatifitas setiap orang sebagai modal
agar pembangunan dapat dilaksanakan secara labih baik. Seiring dengan hal
tersebut, peningkatan mutu, efisiensi, dan produktivitas dari setiap kegiatan
pembangunan terutama yang terkait dengan sektor fisik mutlak harus dilakukan,
seperti halnya sektor bangunan yang saat ini terus mengalami peningkatan.
Dalam ilmu bahan bangunan ada beberapa jenis bahan yang dikategorikan
sebagai bahan ikat dalam adukan, di antaranya adalah semen, kapur, pozolan dan
beberapa bahan ikat lainnya. Tiap-tiap bahan ikat tersebut memiliki kelebihan dan
kekurangan masing-masing, akan tetapi penggunaan bahan ikat semen portland
masih menjadi pilihan utama dibandingkan penggunaan bahan ikat lainnya.
Penggunaan bahan ikat di Indonesia pada konstruksi sederhana secara
umum masih menggunakan semen portland. Hal ini merupakan pemborosan baik
dari segi biaya maupun teknis. Semen portland merupakan jenis semen yang
harganya relatif mahal apabila digunakan pada konstruksi-konstruksi yang
memerlukan persyaratan yang sederhana. Beton banyak digunakan karena
keunggulan-keunggulannya antara lain kuat tekan beton mutu tinggi. Beton
merupakan material yang kuat dalam kondisi tekan dan lemah dalam kondisi tarik,
1
merupakan elemen struktur yang paling banyak digunakan dalam bangunan
karena bahannya yang mudah didapat, mudah dibuat dan harganya murah.
Kualitas beton tergantung pada bahan-bahan penyusunnya. Namun untuk
membuat beton mutu tinggi yang sesuai dengan yang diinginkan tidak serta merta
diperoleh dengan hanya mencampurkan semen Portland atau jenis semen yang
lain, agregat kasar, agregat halus, dan air.
Peningkatan kualitas campuran beton akan menghasilkan beton mutu tinggi.
Pemakaian beton mutu tinggi dan berkinerja tinggi merupakan material bangunan
yang sudah banyak digunakan dalam pelaksanaan struktur bangunan bertingkat
tinggi. Kualitas yang baik pada campuran beton dengan bahan tambah
(admixture), bertujuan untuk mengubah satu atau lebih sifat-sifat bahan penyusun
beton yang baik dalam keadaan segar maupun setelah keras, seperti bahan tambah
abu terbang (fly ash).
Abu terbang atau fly ash adalah produk sampingan dari industri Pembangkit
Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang menggunakan batubara sebagai bahan bakar,
berupa butiran halus ringan, bundar, tidak porous serta bersifat pozzolanik.
Penambahan abu terbang (fly ash) pada campuran beton bersifat pozzolan,
sehingga bisa menjadi additive mineral yang baik untuk beton. Pozzolan adalah
bahan yang mengandung silika atau silika dan alumunium yang bereaksi secara
kimia dengan kalsium hidroksida pada temperatur biasa membentuk senyawa
bersifat cementitious. .
Selain itu untuk memaksimalkan kekuatan beton pada umur - umur awal
pembuatan dapat menggunakan metode perawatan steam curing. Steam curing
adalah metode yang mempercepat kenaikan suhu pada beton sehingga
2
menghasilkan beton yang lebih kuat diawal umur pembuatan dan memiliki
durabilitas yang rendah.
Penelitian ini mencoba memanfaatkan kondisi alam Indonesia maupun
pemanfaatan bahan-bahan lokal yang memungkinkan dilaksanakannya pembuatan
beton bermutu tinggi. Usaha penelitian perlu dilakukan untuk mendapatkan suatu
alternatif baru dalam teknologi beton, dengan menggunakan semen yang seefisien
mungkin yaitu dengan menggantikan sebagian semen dengan fly ash sehingga
pemakaian abu terbang (fly ash) serta menggunakan perwatan steam curing
diharapkan dapat menghasilkan kuat tekan beton yang lebih tinggi.
1.2. Rumusan Masalah
Dengan melihat latar belakang yang ada, maka permasalahan yang dapat
dirumuskan sebagai berikut:
a.
Berapa besar kuat tekan beton dengan variasi penggunaan
cementtious
terhadap abu terbang dengan memakai perawatan
steam curing pada umur beton 6,5 jam, 7 hari, 14 hari, 28 hari.
b.
Berapa besar nilai absobrsi beton uji.
1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah disini dimaksudkan agar objek dari studi evaluasi dapat
dijalankan secara sistematis dan terarah sehingga permasalahan yang dibahas
tidak melebar . Adapun batasan masalahnya adalah sebagai berikut :
a)
Pengaruh suhu, udara, dan faktor lain diabaikan.
3
b)
Penelitian ini tidak membahas tinjauan dari segi ekonomis dan
efisiensi waktu.
c)
Tidak membahas reaksi kimia yang terjadi pada saat pencampuran
dan pengerasan.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan utama dari penelitian ini adalah :
1.
Untuk mengetahui kuat tekan beton mutu tinggi akibat pengaruh
cementtious terhadap abu terbang (fly ash) dengan memakai
perawatan steam curing.
2.
Untuk mengetahui absorbsi pada beton mutu tinggi setelah
memakai perawatan steam curing.
1.5.
Manfaat Studi
Manfaat yang bisa diambil dari penelitian ini adalah :
a.
Bagi peneliti (Mahasiswa)
Menambah pengetahuan tentang sifat mekanik beton mutu tinggi
dengan variasi bahan tambah abu terbang (fly ash) dan umur beton
mencapai kekuatan maksimal.
Menambah pengetahuan tentang sifat mekanik beton mutu tinggi
dengan variasi jenis perawatan yang menggunakan steam curing
dan memaksimalkan kekuatan beton di umur awal pembuatan.
Manfaat teoritis, untuk mengembangkan pengetahuan tentang
teknologi beton terutama pemenfaatan abu terbang (fly ash)
sebagai bahan tambah dan menggunakan perawatan steam curing
sebagai variasi system perawatan beton.
4
Sebagai pertimbangan dan masukan bagi penelitian selanjutnya.
b.
Untuk praktisi dan lembaga terkait
Hasil studi perencanaan ini diharapkan dapat memberi masukan
maupun informasi sebagai perbandingan terhadap pengaplikasian
di lapangan.
5
KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI DENGAN FLY ASH
SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN MEMAKAI
PERAWATAN STEAM CURING
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
Agust Kansyari Tajwardhani
06520002
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI DENGAN FLY ASH
SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN MEMAKAI
PERAWATAN STEAM CURING
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
Agust Kansyari Tajwardhani
06520002
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat yang
diberikan dalam menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, serta shalawat dan
salam kepada Nabi Muhammad sebagai penerang bagi umat manusia menuju
jalan yang benar.
Tugas akhir ini kami tulis dengan judul KUAT TEKAN BETON MUTU
TINGGI DENGAN FLY ASH SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN
MEMAKAI PERAWATAN STEAM CURING untuk memenuhi salah satu syarat
mencapai gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Malang.
Dalam masa perkuliahan sampai penulisan tugas akhir ini tentunya banyak
kendala yang terjadi, namun berkat bantuan berbagai pihak kami dapat
menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, untuk itu tidak lupa kami sampaikan
terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua, saudara, serta semua keluarga yang telah memberikan
dukungan tanpa henti.
2. Bapak Ir Khoirul Abadi , MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMM.
3. Bapak Ir. Lukito Prasetyo, MT selaku dosen pembimbing I.
4. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT selaku dosen pembimbing II.
5. Seluruh Staff Jurusan Sipil dan TU Fakultas Teknik
6. Seluruh teman-teman yang telah membantu
Akhir kata kami mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif demi
kesempurnaan tugas akhir ini dan semoga tugas akhir ini membawa manfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan di bidang ketekniksipilan.
Malang, 3 November 2010
Penulis
Agust Kansyari Tajwardhani
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... ii
SURAT PERNYATAAN ............................................................................ iii
KATA PENGANTAR ................................................................................. iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ..................................................................... v
ABSTRAKSI ............................................................................................... vi
DAFTAR ISI ............................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xii
BAB I.
PENDAHULUAN ...................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ....................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................. 3
1.3. Batasan Masalah .................................................................... .3
1.4. Maksud dan Tujuan ................................................................ 4
1.5. Manfaat Studi......................................................................... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. 6
2.1. Deskripsi Umum .................................................................... 6
2.2. Penelitian Terdahulu .............................................................. 7
2.3. Materi Penyusun Beton .......................................................... 8
2.3.1. Semen ......................................................................... 8
2.3.2. Abu Terbang (fly ash) ................................................. 8
2.3.3. Agregat ....................................................................... 11
2.3.4. Air .............................................................................. 14
2.4. Perencanaan Campuran Beton ................................................ 15
2.4.1. Persyaratan Kinerja ..................................................... 15
2.4.2. Faktor – Faktor Yang Menentukan .............................. 16
2.4.3. Prosedur Perancangan Proporsi Campurn.................... 18
2.5. Perawatan Beton……… ......................................................... 19
2.6. Kuat Tekan ............................................................................ 22
2.7. Absorbsi Beton....................................................................... 24
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ................................................. 25
3.1. Lokasi Penelitian .................................................................... 25
3.2. Alur Penelitian ....................................................................... 26
3.3. Bahan - Bahan ........................................................................ 27
3.4. Peralatan ................................................................................ 27
3.4.1. Alat Pemeriksaan Bahan/Material ............................... 27
3.4.2. Alat Pembuat,Perawatan dan Penguji Benda Uji
Beton .......................................................................... 28
3.5. Pemeriksaan Materi Susun ..................................................... 29
3.5.1. Pemeriksaan Susunan Gradasi Agregat ....................... 29
3.5.2. Pemeriksaan BJ dan Penyerapan Agregat Halus .......... .30
3.5.3. Pemeriksaan BJ dan Penyerapan Agregat Kasar .......... 31
3.5.4. Pemeriksaan Berat Volume Agregat............................ 32
3.5.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus................. 34
3.5.6. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Kasar................. 34
3.5.7. Pemeriksaan Kadar Air Agregat .................................. 35
3.5.8. Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar .......................... 35
3.5.9. Pemeriksaan Panjang/Pipih Agregat Kasar .................. 36
3.5.10. Pemeriksaan Berat Jenis Semen .................................. 37
3.5.11. Pemeriksaan Berat Volume Semen ............................. 38
3.5.12. Pemeriksaan Kehalusan Semen ................................... 39
3.5.13. Pemeriksaan Konsistensi Semen ................................. 40
3.5.14. Pemeriksaan Setting Time Semen ............................... 42
3.5.15. Pemeriksaan Berat Jenis Fly Ash ................................ 43
3.5.16. Pemeriksaan Berat Volume Fly Ash ............................ 44
3.6. Perencanaan Campuran Beton (Mix design) ........................... 45
3.7. Rancangan Penelitian ............................................................. 49
3.7.1. Benda Uji ................................................................... 49
3.7.2. Perawatan Steam Curing ............................................. 50
3.7.3. Uji Slump Beton ......................................................... 51
3.7.4. Uji Absorbsi Beton ..................................................... 52
3.7.5. Uji Kuat Tekan Beton ................................................. 52
3.7.6. Rancangan benda Uji .................................................. 53
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................... 54
4.1. Hasil analisa Material ............................................................. 54
4.1.1. Agregat Kasar ............................................................... 54
4.1.2. Agregat Halus............................................................... 54
4.1.3. Semen .......................................................................... 55
4.1.4. Fly Ash ......................................................................... 56
4.2. Mix Design dan Faktor Koreksi.............................................. 57
4.2.1. Langkah – Langkah Perhitungan Mix design ................ 57
4.2.2. Volume Campuran Per m3 ............................................ 58
4.3........................................................................................ Slum
p Beton Mutu Tinggi............................................................ 59
4.4........................................................................................ Kuat
Tekan Beton Mutu Tinggi .................................................... 61
4.5........................................................................................ Abso
rbsi Beton Mutu Tinggi ........................................................ 63
BAB V. PENUTUP ................................................................................... 66
5.1. Kesimpulan ............................................................................ 66
5.2. Saran ..................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 68
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Susunan Kimia dan Sifat Fisik Fly Ash ............................................ 10
Tabel 2.2
Hasil Uji Fly Ash PLTU Paiton ........................................................ 10
Tabel 3.1
Perkiraan Kadar Air Bebas .......................................................... 47
Tabel 3.2
Jumlah Benda Uji ..................................................................... 53
Tabel 4.1
Hasil Pemeriksaan agregat Kasar .............................................. 54
Tabel 4.2
Hasil Pemeriksaan agregat Halus.............................................. 55
Tabel 4.3
Hasil Pemeriksaan Semen ........................................................ 55
Tabel 4.4
Hasil Pemeriksaan Fly Ash....................................................... 56
Tabel 4.5
Volume Beton Segar Dengan Material SSD ............................. 58
Tabel 4.6
Volume Beton Segar Dengan Material Setelah Dikoreksi ......... 59
Tabel 4.7
Hasil Uji Nilai Slump Beton Mutu Tinggi ................................ 60
Tabel 4.8
Hasil Uji Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi ................................. 61
Tabel 4.9
Konversi Hasil Uji Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi .................. 61
Tabel 4.10
Hasil Uji Absorbsi Beton Mutu Tinggi ..................................... 63
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1
Flowchart Metode Penelitian ...................................................... 26
Gambar 3.2
Grafik Hubungan Kuat Tekan dengan FAS ................................... 48
Gambar 3.3
Grafik Prosentase Agregat Halus Untuk Ukuran Butiran
Maksimum 20 mm ...............................................................……48
Gambar 3.4
Grafik Hubungan FAS,Berat Jenis Agregat Campuran dan Berat
Beton Segar ...........................................................................……49
Gambar 3.5
Benda Uji ........................................................................... 49
Gambar 3.6
Alat Steam Curing Beton ....................................................... 50
Gambar 3.7
Skema Steam Curing .......................................................... 50
Gambar 3.8
Pengukuran Nilai Slump ..................................................... 51
Gambar 4.1
Hasil Uji Nilai Slump Beton Mutu Tinggi .............................. 60
Gambar 4.2
Grafik Hasil Uji Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi .................... 62
Gambar 4.3
Grafik Hasil Uji Absorbsi Beton Mutu Tinggi ........................ 64
DAFTAR PUSTAKA
ACI Journal Ed. 1969. Proposed ACI standard. Recommended Practice for
Athmospheric Pressure Steam Curing of Concrete.
Departemen Pekerjaan Umum, 1990, Spesifikasi Agregat Ringan Untuk Beton
Struktural, (SK SNI S – 16 – 1990 – F ), Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum, 2002. Tata Cara Perencanaan campuran Beton
Berkekuatan Tinggi Denagn Semen Portland Dengan Abu Terbang, SNI
03-6468-2000, Pd T-18-1999-03, Departemen Pemukiman Dan Prasarana
Wilayah, Badan Penelitian Dan Pengembangan,Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum. 2002. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran
Beton Normal, SNI 03-2834-1993, Departemen Pemukiman Dan
Prasarana Wilayah, Badan Penelitian Dan Pengembangan, Jakarta.
Mulyono, T. 2003. Teknologi Beton, Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta,
Jakarta.
Murdock, L, B. 1999. Bahan dan Praktik Beton. Terjemahan Sthepanus
Hendarko, Jakarta: Erlangga.
Mustain, 2006, Uji Kuat Tekan dan Serapan Air Pada Bata Beton Berlubang
dengan Bahan Ikat Kapur dan Abu Layang, Tugas Akhir, Jurusan Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang, Semarang.
Nawy, E, G. 1990, “Reinforce Concrete a fundamental Approch”, Terjemahan,
Cetakan pertama, Bandung.
Saputro, B, A. 2000. Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Mutu Tinggi dengan Fly
Ash Sebagai Bahan Pengganti Sebagian Semen dengan
f’c 45 MPa,
Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Islam
Indonesia, Jogjakarta.
Susanto dan Hartono, 2005. Penelitian Beton Geopolymer dengan Fly Ash Untuk
Beton Struktural, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Kristen Petra, Surabaya.
Tjokrodimuljo, K. 1992. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Widiyati dan Indriasari. 1999. Pengaruh Penambahan Tanah Trass Terhadap
Perilaku Mekanis Beton dengan Steam Curing. Tugas Akhir, Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah, Malang
Zaki, A. 1993, Pengaruh Penggunaan Batu Pumice Terhadap Reduksi Berat dan
Kuat Tekan Beton, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya, Malang.