STUDI PENGARUH ABU SORGUM TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH DAN KUAT LENTUR BETON

ABSTRAK

STUDI PENGARUH ABU SORGUM TERHADAP KUAT TEKAN,
KUAT TARIK BELAH, DAN KUAT LENTUR BETON

Oleh
Denny Pratama

Memanfaatkan limbah industri dan pemakaian bahan yang ramah lingkungan
sebagai pengganti bahan pembentuk beton, namun tetap memiliki kuat tekan yang
cukup baik, merupakan langkah bijak dalam persoalan ini. Penelitian ini dilakukan
untuk mendapatkan alternatif baru dalam teknologi beton yaitu dengan
menggantikan sebagian semen dengan abu ampas sorgum, sehingga pemakaian abu
ampas sorgum diharapkan dapat menghasilkan kuat tekan beton kurang lebih sama
dengan beton normal namun ramah lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk
mengetahui pengaruh penambahan abu sorgum terhadap kuat tekan, kuat tarik belah,
dan kuat lentur beton sebagai pengganti sebagian berat semen dengan persentase
0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dalam waktu pengikatan 28 dan 56 hari.
Metode mix-design dilakukan dengan Metode ACI. Benda uji adalah berbentuk
silinder dengan ukuran diameter 100 mm dan tinggi 200 mm untuk uji kuat tekan,
kuat tarik belah, dan balok (100 mm x 100 mm x 400 mm) untuk uji kuat lentur.

Pada Metode ACI dilakukan pengujian kuat tekan, kuat tarik belah, dan kuat lentur
berdasarkan beberapa penambahan abu sorgum pada umur 28 dan 56 hari.
Dari hasil pengujian di laboratorium dapat disimpulkan: (1) Nilai kuat tekan, kuat
tarik belah dan kuat lentur beton pada variasi persentase abu sorgum mencapai nilai
tertinggi pada persentase 20% pada umur 56 hari dengan kuat tekan 20,7644 Mpa,
kuat tarik belah 1,8047 Mpa, dan kuat lentur 4,6638 MPa. (2) Penggunaan
penggantian sebagian semen dengan abu sorgum pada adukan beton mampu
meningkatkan nilai slump beton tersebut, sehingga dengan bertambahnya presentase
abu sorgum yang digunakan maka berpengaruh meningkatkan tinggi nilai slump
sehingga dapat meningkatkan workability beton tersebut.
Kata kunci: beton, abu sorgum, kuat tekan, kuat tarik belah, kuat lentur.

ABSTRACT

STUDY THE EFFECT OF ASH ON THE COMPRESSIVE STRENGTH OF
SORGHUM, SPLITING- TENSILE STRENGTH AND FLEXURAL STRENGTH OF
CONCRETE
By
Denny Pratama

Utilizing industrial waste and use environmentally friendly materials as a substitute for concrete
forming material, but still have a fairly good compressive strength, is a wise step in this issue. This
study was conducted to obtain a new alternative in concrete technology is to replace a portion of
cement with ash residue of sorghum, sorghum making use of ash residue is expected to produce
concrete compressive strength is approximately equal to the normal concrete but eco-friendly. The
purpose of this study was to determine the effect of ash on the compressive strength of sorghum, split
tensile strength and flexural strength of concrete as a partial replacement of cement by weight
percentages of 0%, 5%, 10%, 15%, and 20% in the binding of 28 and 56 days.
Mix-design method performed by ACI method. Test object is cylindrical with a diameter of 100 mm
and height of 200 mm to test compressive strength, split tensile strength, and beam (100 mm x 100
mm x 400 mm) for flexural strength test. ACI method is tested on compressive strength, split tensile
strength and flexural strength by the addition of several sorghum ash at 28 and 56 days.
From the results of laboratory tests it can be concluded: (1) Compressive strength, split tensile
strength and flexural strength of concrete on the variation of the percentage of ash sorghum reached
the highest value at a percentage of 20% at the age of 56 days with 20.7644 MPa compressive
strength, split tensile strength of 1.8047 MPa and 4.6638 MPa flexural strength. (2) The use of partial
replacement of cement with ash in the concrete mix sorghum able to increase the slump of concrete,
so that the percentage increase in sorghum are used ashes then increased the slump of high value so
as to improve the workability of concrete.
Keywords: concrete, sorghum ash, compressive strength, split tensile strength, flexural strength

STUDI PENGARUH ABU SORGUM TERHADAP KUAT TEKAN,
KUAT TARIK BELAH DAN KUAT LENTUR BETON

Oleh
DENNY PRATAMA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung

TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014

-fl!r::-- Slripsi

lar-e

\

STUDI PENGAKUII ABU SORGUITI
TEBIIADAP I{UAT TEI{AN KIIAT TARIK
BDIIIH DAN KT'AT LDNTUB BETON

)lahasiswa

rri.ro,r

!

Pokok Mahasiswa

(Dun r? frlatrrma
07450L1O22

*-;]i*San

Teknik Sipil

'esil.ltas

Teknik

MENYETUJUI

1. Komisi Pembimbing

Easti

'.7

I}I.T.
n9740550 200012 2 001

BEyzonl, S.T., M.T.
NIP 19750514 200005

2. Ketua Jurusan Teknik Sipil

1.1:

I

OO1

MENGESAIII(AN

*:-

penguji

",fl3i--a

: Ilastl Biakara lI., S.T., [I.T

Y-,*;e,afls

: Bayzonl, $.T., M.T.

"t"

r/

rlli,::li:tii::+l
i:ii.ii:::itri.j.

:r,
:i;i;rl,

11.1: 1.,1.:

l>-!-,5qJt
ar r ii

:--rlan Pembimbing

1(

:

Ir. Eddy Punsanto,

Li:,tliit;i:-::r::il":

'

::

;iii,1,,i ;.r:::r..::1

M.T.

ilrt{F{t Fakultas Teknik
r

+

\\
,1'. ...,

i.iltlu,x'riii1t

***
\9620717 t98703

I OO2

F

,,'i,'1',.i...f.,.--

.. ::-:.tl:.l

r.f.,.r

.:'l..i....'...,'-....,:.t..,.-l"..i.,,.,.].u,"..

'.. t...r' iil.]'ir"t'r'.::,,,1,,,i.rr,ir.,,,

*-,Jgal

'.;;

Lulus Ujian Skripsi: O9
..

',,

],

.]

-.', r:,:.i-r._:l':'-

Oktober2014

.. ri.r..t:..r-

.r,. t.:t'ii.':1,r,'

," ..tit:::.t::

.,

r,,"'

-.

:ii::.1'

' .r.::

SURAT PERNYATAAN

-*.:-rn ini

saya menyatakan bahwa dalam skripsi

:trr:::t ,Jilakukan orang lain. dan

ini tidak terdapat karya

yang

sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat

tr-:r*-: arau pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara
-,.1",*.is didalam naskah

-*

>.1] a

r-:;liia
-r"!im

ini

sebagaimana yang disebutkan dalam daftar pustaka, selain

menyatakan pula bahwa skripsi ini dibuat oleh saya sendiri.
pernyataan saya tidak benar maka saya bersedia dikenai sanksi sesuai dengan
1,'ang

berlaku.

Banda. Lampung. Oktober 2014
METERAI r q )
TELI(PFT iV,

w'#
Denny Pratama

Npu. ol+sotrc22

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Denny Pratana dilahirkan di Dayamurni, Tulang Bawang
Barat, Lampung pada tanggal 8 Agustus 1989. Penulis
merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan
Bapak Suradji Atmadja dan Riza Mundzakir S.Pd.
Penulis menempuh pendidikan dasar di SD Negeri 4
Dayamurni, Tumijajar dan diselesaikan pada tahun 2001. Pendidikan tingkat
pertama ditempuh di SMP

Negeri 1 Tulang Bawang Udik, Lampung yang

diselesaikan pada tahun 2004. Kemudian melanjutkan pendidikan tingkat atas
SMA Negeri 1 Tumijajar, Lampung yang diselasaikan pada tahun 2007.
Pada tahun yang sama penulis diterima sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil
Universitas Lampung. Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah melakukan
Kerja Praktik selama 3 bulan pada Proyek Renovasi Gudang, Laboratotorium,
Kantor Pemeriksa dan Penyuluhan Balai Besar POM Bandar Lampung pada tahun
2012, selnjutnya penulis melakukan penelitian tugas akhir di Laboratorium Bahan
dan Konstruksi Fakultas Teknik pada tahun 2013.

Persembahan
Kupersembahkan semangat, asa dan tetesan keringat yang telah
menyatu dalam karya kecil ku ini
Teruntuk kedua orang tuaku
Ayahku (Suradji Atmadja) dan
Ibuku (Riza Mundzakir S.Pd)
Untuk saudara – saudara, teman- teman, para
Pendidik, dosen- dosen, guru-guruku, dan rekan sejawat yang
senantiasa melakukan kebaikan.
Serta teruntuk
Almamaterku tercinta Universitas Lampung

MOTTO

“Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan,”
(Q.S. Asy-Syarh: 5)

“Gagal melakukan hal-hal besar itu lebih terhormat dari pada berhasil melakukan
hal-hal kecil, karena orang yang gagal melakukan hal-hal yang besar
sudah pasti berhasil melakukan hal-hal kecil”
(Mario Teguh)

“Tidak ada satupun alasan untuk meraih
kegagalan, tapi ada sejuta alasan untuk meraih kesuksesan”
(Elrya Dimitri)

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan
hidayah-Nya penulisan skripsi dengan judul “ Studi Pengaruh Abu Sorgum
Terhadap Kuat Tekan Kuat Tarik Belah dan Kuat Lentur”, sebagai salah satu
syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Lampung ini dapat selesai.
Penelitian yang dilakukan penulis merupakan percobaan mengenai seberapa besar
pengaruh penambahan abu sorgum terhadap kuat tekan, kuat tarik belah dan kuat
lentur. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan dan Konstruksi Teknik,
Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
Dalam penyusunan skripsi ini tentu tidak terlepas dari bantuan, dorongan dan
saran – saran dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih
kepada :
1.

Bapak Prof.Dr. Suharno,M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknik.

2.

Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil.

3.

Ibu Hasti Riakara H, S,T., M.T., selaku Pembimbing Utama atas semua
bimbingan, arahan, waktu dan bantuan yang telah diberikan kepada penulis.

4.

Bapak Bayzoni, S,T., M.T., selaku Pembimbing Kedua atas semua
bimbingan, arahan, waktu dan bantuan yang telah diberikan kepada penulis.

5.

Ir. Eddy Purwanto, M.T., selaku Dosen Penguji.

6.

Ayah (Suradji Atmadja, Alm.) dan Ibu (Riza M.), serta adik-adik ku (Mella
Dwinanda, Yanna Dwinanda) yang telah memberikan dorongan materil dan
spiritual dalam menyelesaikan tugas akhir ini, juga keluarga besarku yang
selalu mendoakan.

7.

Elrya Dimitri, S.Pd., yang selalu memberi dukungan dan motivasi serta
bantuan dalam menulis tugas akhir ini.

8.

Teman-teman seperjuangan di teknik sipil, Rengga, Hafiz, Joksan,–
semuanya, tidak memungkinkan disebut satu per satu, atas kebersamaan serta
dukungannya dan bantuan dalam menyelesaikan penelitian ini.

9.

Teman-teman kosan Orange Erick Cessar, Kiki Broto, Binur, Tantra, Fath,
Andika, Galih, atas kebersamaan dan dukungannya.

10. Semua pihak yang telah turut membantu dalam menyelesaikan penelitian
hingga penulisan skripsi ini.

Bandar Lampung,

Oktober 2014

Penulis

Denny Pratama

i

DAFTAR ISI
halaman
DAFTAR ISI ....................................................................................................... i
DAFTAR TABEL .............................................................................................. iii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... iv
DAFTAR NOTASI ............................................................................................. v
BAB I.

PENDAHULUAN

A.

Latar Belakang ..................................................................................... 1

B.

Rumusan Masalah ................................................................................ 2

C.

Batasan Masalah .................................................................................. 3

D.

Tujuan Penelitian ................................................................................. 4

E.

Manfaat Penelitian ............................................................................... 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A.

Beton ................................................................................................... 6

B.

Komposisi Material Beton .................................................................. 7

C.

Sifat-Sifat Beton ................................................................................. 16

D.

Penelitian Yang Mendukung ............................................................... 22

BAB III. METODE PENELITIAN
A.

Bahan ................................................................................................... 26

B.

Peralatan............................................................................................... 28

C.

Pelaksanaan Penelitian ......................................................................... 31

D.

Analisis Hasil Penelitian ...................................................................... 39

F.

Diagram Alir Penelitian ....................................................................... 41

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A.

Umum .................................................................................................. 42

B.

Kemudahan Pengerjaan (Workability) ................................................. 42

C.

Berat Volume Beton .......................................................................... 42

D.

Kuat Tekan Beton ................................................................................ 46

ii

E.

Kuat Tarik Belah Beton ....................................................................... 49

F.

Kuat Lentur Beton ............................................................................... 52

G.

Modulus Elastisitas............................................................................... 54

V. KESIMPULAN DAN SARAN
A.

Kesimpulan .......................................................................................... 59

B.

Saran .................................................................................................... 60

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A ( UJI PENDAHULUAN)
LAMPIRAN B (MIX DESIGN BETON)
LAMPIRAN C ( PERHITUNGAN DATA)
LAMPIRAN D (PELASAKNAAN PENELITIAN)

iii

DAFTAR TABEL

Tabel
halaman
1.
Gradasi saringan agregat halus ................................................................... 10
2.

Gradasi agregat kasar untuk adukan ........................................................... 12

3.

Nilai Modulus Elastisitas Menurut SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.1.5
dan ACI 363-92.......................................................................................... 24

4.

Compressive strength (N/mm2) of SHA- CCS Laterized Concrete ............ 25

5.

Ukuran saringan pada penelitian gradasi agregat. ....................................... 29

6.

Jumlah benda uji .......................................................................................... 34

7.

Hasil pengujian slump ................................................................................. 43

8.

Berat volume beton 28 hari ......................................................................... 45

9.

Berat volume beton 56 hari ......................................................................... 46

10.

Hasil pengujian kuat tekan beton................................................................. 47

11.

Hasil perhitungan uji kuat tarik belah .............................................................. 50

12.

Kuat lentur beton ........................................................................................ 53

13.

Modulus elastisitas beton abu sorgum umur 28 hari ................................... 55

14.

Modulus elastisitas beton abu sorgum umur 56 hari ................................... 55

vi

DAFTAR NOTASI

1

A

= Luas penampang silinder beton = π D2 (mm2)
4

ACI

= American Concrete Institute

ASTM = American Sosiety for Testing and Material
BAS

= Beton abu sorgum

C

= Kadar semen dalam kg/m3 beton

CCS

= Calcium carbide sludge

D

= Diameter silinder beton (mm)

E

= Modulus elastisitas

f’c

= Kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

f’cr

= Kuat tekan beton ringan rata-rata yang ditargetkan (MPa)

f’csi

= Kuat tekan beton yang didapat dari masing-masing benda uji (MPa)

h

= Tinggi/panjang silinder beton (mm)

n

= Jumlah benda uji

P

= Beban tekan maksimum saat benda uji runtuh (N)

S

= Deviasi standar

SHA

= Sorghum husk ash.

SNI

= Standar Nasional Indonesia

SSD

= Surface Saturated Dry

T

= Tegangan pada 40% tegangan batas (MPa)

vi

��

= Volume agregat kasar (liter)

��

= Volume semen (liter)

�

= Volume pasir (liter)

�

= Volume bahan padat (liter)

Wc

= Berat volume padat beton =

∆L

= Perpendekan tinggi silinder beton

π

= Konstanta = 3,14

�

= Regangan pada 40% tegangan batas

�t

= Kuat tarik belah (MPa)

berat beton
volume beton

(kg/m3)

LAMPIRAN

LAMPIRAN A ( UJI PENDAHULUAN)
LAMPIRAN B (MIX DESIGN BETON)
LAMPIRAN C ( PERHITUNGAN DATA)
LAMPIRAN D (PELASAKNAAN PENELITIAN)

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Pelaksanaan pembangunan yang senantiasa dilaksanakan berakibat pada
meningkatnya kebutuhan akan konstruksi, seperti jalan dan jembatan, perumahan
atau gedung. Dalam bidang konstruksi, material konstruksi yang paling sering
dipakai adalah beton. Penggunaan beton merupakan pilihan utama karena beton
merupakan bahan dasar yang mudah dibentuk dengan harga yang lebih murah
dibandingkan dengan bahan konstruksi lainnya.
Sebagai negara yang mempunyai lahan pertanian dan perkebunan yang sangat
luas, tentunya tidak asing lagi dengan limbah-limbah buangan yang dihasilkan
oleh pengolahan hasil-hasil limbah alam itu. Limbah-limbah tersebut seperti abu
ampas tebu, ampas sorgum, cangkang sawit, merang padi, atau sabut kelapa yang
tidak dimanfaatkan lagi.
Dalam pembuatan beton, pemilihan akan bahan-bahan yang digunakan sangat
penting terutama untuk memperoleh mutu beton dengan sifat-sifat khusus yang

2

diinginkan untuk tujuan tertentu dengan cara yang ekonomis. Dewasa ini dalam
praktik pembuatan beton, bahan tambahan baik additive maupun admixture
meupakan bahan yang dianggap penting. Penggunaan bahan tersebut
dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai sifat yang
diinginkan.

Oleh karena itu, memanfaatkan limbah industri dan pemakaian bahan yang
ramah lingkungan sebagai pengganti bahan pembentuk beton, namun tetap
memiliki kuat tekan yang cukup baik, merupakan langkah bijak dalam persoalan
ini. BPPT yang terletak di Bandar Jaya yang mengolah sorgum untuk diambil
patinya sebagai bahan makanan yang menghasilakan limbah yaitu berupa batang
dan daun dari sorgum yang sebagian besar terbuang.
Dalam tugas akhir ini penulis akan meneliti pengaruh abu sorgum terhadap kuat
tekan, kuat lentur dan kuat tarik belah beton dengan memanfaatkan abu sorgum
(Sorghum ash). Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan alternatif baru dalam
teknologi beton yaitu dengan menggantikan sebagian semen dengan abu ampas
sorgum, sehingga pemakaian abu ampas sorgum diharapkan dapat menghasilkan
kuat tekan beton kurang lebih sama dengan beton normal namun ramah
lingkungan.

B. Rumusan Masalah
Salah satu masalah yang sangat berpengaruh pada kuat tekan beton adalah
adanya porositas. Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara

3

jumlah volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat dengan
jumlah dari volume zat padat yang terisi oleh zat padat. Semakin besar porositas
beton maka kuat tekan beton tersebut akan semakin kecil.
Abu sorgum dapat digunakan sebagai bahan tambah dalam campuran beton yang
ditinjau terhadap sifat beton terutama pada sifat kuat tekan, kuat lentur dan kuat
tarik belah beton pada umur beton 28 dan 56 hari.

C. Batasan Masalah
Untuk mempermudah dalam pelaksanaan penelitian ini, maka permasalahan
yang ditinjau dibatasi sebagai berikut :
1.

Penelitian dilakukan pada beton normal yang beraspek beton ramah
lingkungan dengan kuat tekan beton yang direncanakan (f’c) = 20 MPa.

2.

Benda uji yang digunakan
a. Silinder diameter 100 mm dan tinggi 200 mm untuk uji kuat tekan dan
tarik belah.
b. Balok ukuran 100 mm x 100 mm x 400 mm untuk uji kuat lentur.

3.

Menggunakan material batu pecah ( ukuran max Ø25 mm) dan pasir (ukuran
max Ø5 mm).

4.

Menggunakan semen Padang Portland tipe PCC ( Portland Composite
Cement ) ( 1 zak =50 kg).

5.

Standar pengujian adalah ASTM.

6.

Perawatan beton dengan cara perendaman.

4

7.

Abu sorgum ( Sorghum ash) masing- masing sebesar 0%, 5%, 10%, 15 %,
dan 20% dari berat semen.

8.

Pengujian kuat tekan, kuat lentur, dan kuat tarik belah dilakukan pada umur
28 dan 56 hari, masing-masing 3 buah untuk setiap variasi beton.

9.

Faktor suhu, kelembaban udara, angin dan faktor ekonomis diabaikan.

10. Pelaksanan dilakukan di Laboratorium Struktur dan Konstruksi Fakultas
Teknik Universitas Lampung.

D. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.

Mengetahui berapa besar kuat tekan, kuat lentur dan kuat tarik belah pada
beton normal dengan abu Sorgum sebagian semen pada umur 28 dan 56 hari.

2.

Membandingkan kuat tekan, kuat lentur dan kuat tarik belah beton dari
variasi subtitusi abu sorgum dengan beton normal.

3.

Membandingkan kuat tekan, kuat lentur dan kuat tarik belah beton
berdasarkan waktu pengikatan.

4.

Mengetahui persentase penggunaan abu ampas sorgum sebagai bahan
tambah pada campuran beton.

5

E. Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan mempunyai manfaat antara lain:
1.

Memberikan nilai manfaat bagi limbah industri khususnya batang dan daun
sorgum yang selama ini tidak termanfaatkan dengan baik.

2.

Mengurangi polusi udara akibat industri semen dengan memanfaatkan abu
batang sorgum yang ada sehingga kualitas lingkungan tetap terjaga
kelestariannya.

3.

Memberikan informasi kepada pihak terkait dalam proses produksi beton
mengenai penggunaan bahan alternatif pengganti sebagian semen memiliki
nilai yang cukup ekonomis namun dapat memberikan manfaat yang besar.

4.

Mengurangi penggunaan semen dalam proses pembuatan beton.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

A. BETON
Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang telah umum digunakan untuk
pembangunan gedung, jembatan, dan jalan. 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 dan
semen hidrolik yang lain terkadang ditambah kan pula dengan bahan tambahan
(aditive) 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.

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 atau pasir), dan pori-pori 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

7

terekat sehingga terbentuklah satu kesatuan yang padat dan tahan lama.( Sumber:
www.ilmusipil.com)

Beton merupakan suatu bahan komposit (campuran) dari beberapa material, yang
bahan utamanya terdiri dari medium campuran antara semen, agregat halus,
agregat kasar, air serta bahan tambahan lain dengan perbandingan tertentu.
Karena beton merupakan komposit, maka kualitas beton sangat tergantung dari
kualitas masing-masing material pembentuk. Beton yang baik adalah beton yang
kuat,

tahan

lama,

kedap

air,

tahan

aus,

dan

kembang

susutnya

kecil.(Tjokrodimulyo, 1992).
Menurut beratnya, beton dibedakan menjadi tiga jenis yaitu beton ringan, beton
normal dan beton berat. Beton ringan adalah beton yang mengandung agregat
ringan dan mempunyai berat satuan tidak lebih dari 1900 kg/m3 (SNI 2002).
Beton normal adalah beton yang mengandung agregat dengan berat isi antara
1900 kg/m3 sampai dengan 2.400 kg/m3, sedangkan untuk beton dengan berat di
atas 2400 kg/m3 termasuk dalam beton berat. (Leonardi dan Irawan, 2010).

B. Komposisi Material Beton
1.

Semen Portland
Semen portland merupakan bahan konstruksi yang paling banyak digunakan
dalam pembuatan beton. Menurut ASTM C-150,1985, semen portland
didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling

8

klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya
mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan
yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya (Mulyono, 2004).
Semen berfungsi sebagai bahan perekat untuk menyatukan bahan agregat
kasar dan agregat halus menjadi satu massa yang kompak dan padat dengan
proses hidrasi. Semen akan berfungsi sebagai perekat apabila diberi air,
sehingga semen tergolong bahan pengikat hidrolis. Kekuatan semen
merupakan hasil dari proses hidrasi. Kekuatan awal semen portland semakin
tinggi apabila semakin banyak persentase C S. Jika perawatan kelembaban
3

terus berlangsung, kekuatan akhirnya akan lebih besar apabila persentase
C S semakin besar.
3

Klasifikasi semen portland sesuai dengan tujuan pemakaiannya dibagi
menjadi 5 (lima) tipe, yaitu :
1. Tipe I

: Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak

memerlukan persyaratan-persyaratan khusus.
2. Tipe II

: Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan

ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
3. Tipe III

: Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut

kekuatan awal yang tinggi.
4. Tipe IV

: Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut

persyaratan panas hidrasi rendah.

9

5. Tipe V

: Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut

persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.
Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam
pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. Jika ditambah air, semen akan
menjadi pasta semen dan bila ditambah dengan agregat halus, pasta semen
akan menjadi mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan
menjadi campuran beton yang setelah mengeras akan menjadi beton keras
(concrete).
2. Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran beton. Pada beton biasanya terdapat sekitar 60 % - 80 %
volume agregat. Agregat ini harus bergradasi sedemikian rupa sehingga
seluruh massa beton dapat berfungsi sebagai benda yang utuh, homogen, dan
rapat, dimana agregat yang berukuran kecil berfungsi sebagai pengisi celah
yang ada diantara agregat yang berukuran besar. Sifat yang terpenting dari
agregat adalah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang
mempunyai pengaruh terhadap ikatan dengan pasta semen, porositas, dan
karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses
pembekuan pada musim dingin, dan ketahanan terhadap penyusutan.
Berdasarkan ukuran butiran, agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis,
yaitu agregat halus dan agregat kasar.

10

a. Agregat halus
Menurut SNI 03-6820-2002 (2002: 171), agregat halus adalah agregat isi
yang berupa pasir alam hasil disintegrasi alami dari batu-batuan (natural
sand) atau berupa pasir buatan yang dihasilkan dari alat-alat pemecah
batuan (artificial sand) dengan ukuran kecil (0,15-5 mm). Agregat halus
yang baik harus bebas bahan organik, lempung, partikel yang lebih kecil
dari saringan No. 200, atau bahan-bahan lain yang dapat merusak beton.
Agregat yang dipakai untuk campuran adukan atau mortar harus
memenuhi syarat yang ditetapkan oleh ASTM dengan batasan ukuran
agregat halus yang dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 1. Gradasi saringan agregat halus.

Diameter Saringan (mm)

Persen Lolos (%)

9,5 mm

100

4,75 mm

95 - 100

2,36 mm

80 - 100

1,18 mm

50 - 85

0,6 mm

25 - 60

0,3 mm

5 - 30

0,15 mm

0 - 10

(Sumber: ASTM C 33/03)

11

b. Agregat Kasar
Agregat kasar didefinisikan sebagai butiran yang tertahan saringan 4,75
mm (No.4 standart ASTM). Agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir
beton keras dan daya tahannya terhadap disintegrasi beton, cuaca, dan
efek-efek perusak lainnya. Agregat kasar harus bersih dari bahan-bahan
organik dan harus mempunyai ikatan yang baik dengan gel semen.
Agregat kasar sebagai bahan campuran untuk membentuk beton dapat
berupa kerikil atau batu pecah.
Adapun persyaratan batu pecah yang digunakan dalam campuran beton
menurut Departemen Pekerjaan Umum (1982) adalah sebagai berikut :
1. Syarat fisik .
- Kadar lumpur, maksimal 1%.
- Bagian yang hancur bila diuji dengan menggunakan mesin Los
Angeles, tidak boleh lebih dari 27% berat.
- Besar butir agregat maksimum, tidak boleh lebih besar dari 1/5
jarak terkecil bidang-bidang samping dari cetakan, 1/3 tebal pelat
atau ¾ dari jarak bersih minimum tulangan.
- Kekerasan yang ditentukan dengan menggunakan bejana Rudellof
tidak boleh mengandung bagian hancur yang tembus ayakan 2 mm
lebih dari 16% berat.

12

- Bagian butir yang panjang dan pipih, maksimum 20% berat,
terutama untuk beton mutu tinggi.
2. Syarat kimia.
- Kekekalan terhadap Na2SO4 bagian yang hancur, maksimum 12%
berat, dan kekekalan terhadap MgSO4 bagian yang hancur,
maksimum 18%.
- Kemampuan bereaksi terhadap alkali harus negatif sehingga tidak
berbahaya.
Batasan ukuran agregat kasar dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 2. Gradasi agregat kasar

Diameter Saringan
(mm)

Persen Lolos
(%)

25,00

100

19,00

90 - 100

12,50

-

9,50

20 - 55

4,75

0 - 10

2,36

0-5

(Sumber : ASTM C 33/03)

13

3.

Air
Air merupakan bahan pembuat beton yang sangat penting namun harganya
paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen sehingga terjadi
reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses
pengerasan pada beton, serta untuk menjadi bahan pelumas antara butir-butir
agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Untuk bereaksi dengan
semen, air hanya diperlukan 25 % dari berat semen saja. Selain itu, air juga
digunakan untuk perawatan beton dengan cara pembasahan setelah dicor.
(Tjokrodimuljo, 1996).
Proporsi air dinyatakan dalam rasio air-semen, yaitu angka yang menyatakan
perbandingan antar berat air dibagi dengan berat semen dalam adukan beton
tersebut, pada umumnya dipakai 0,4-0,6 tergantung mutu beton yang hendak
dicapai. Beton yang paling padat dan kuat diperoleh dengan menggunakan
jumlah air yang minimal konsisten dan derajat workabilitas yang maksimal.
Persyaratan air yang digunakan dalam campuran beton adalah:
a.

Air tidak boleh mengandung lumpur (benda-benda melayang lain) lebih
dari 2 gram/liter.

b.

Air tidak boleh mengandung garam-garam yang dapat merusak beton
(asam, zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.

c.

Air tidak boleh mengandung Chlorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.

d.

Air tidak boleh mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.

14

4.

Sorgum
Sorgum merupakan tanaman asli dari wilayah-wilayah tropis dan subtropis
di bagian Pasifik Tenggara dan Australia, wilayah yang terdiri dari Australia,
Selandia Baru dan Papua. Sorgum merupakan tanaman dari keluarga
Poaceae dan marga Sorghum. Sorgum sendiri memiliki 32 spesies. Diantara
spesies-spesies tersebut, yang paling banyak dibudidayakan adalah spesies
Sorghum bicolor (japonicum). Tanaman yang lazim dikenal masyarakat
Jawa dengan naman “Cantel” ini sekeluarga dengan tanaman serealia
lainnya seperti padi, jagung, hanjeli dan gandum serta tanaman lain seperti
bambu dan tebu (Gambar 1). Dalam taksonomi, tanaman-tanaman tersebut
tergolong dalam satu family besar Poaceae yang juga sering disebut sebagai
Gramineae (rumput-rumputan). Rata-rata sorgum memiliki tinggi 2,6
sampai 4 meter. Pohon dan daun sorgum sangat mirip dengan jagung. Pohon
sorgum tidak memiliki kambium. Jenis sorgum manis memiliki kandungan
yang tinggi pada batang gabusnya sehingga berpotensi untuk dijadikan
sebagai sumber bahan baku gula sebagaimana halnya tebu. Daun sorgum
berbentuk lurus memanjang. Biji sorgum berbentuk bulat dengan ujung
mengerucut, berukuran diameter + 2 mm. Satu pohon sorgum mempunyai
satu tangkai buah yang terdiri dari cabang-cabang buah. Tanaman sorgum
termasuk tanaman pangan (biji-bijian), tetapi lebih banyak dimanfaatkan
sebagai pakan ternak (livestock fodder). Tanaman sorgum manis sering
disebut sebagai bahan baku industri bersih (clean industry) karena hampir

15

semua komponen biomasa dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan
industri. Pemanfaatan sorgum manis secara umum diperoleh dari hasil-hasil
utama (batang dan biji) serta limbah (daun) dan hasil ikutannya
(ampas/bagasse) (Sumantri, A. et. al. 1996).

Gambar 1. Sorgum
5.

Abu sorgum
Sorgum yang akan digunakan adalah limbah dari pabrik BPPT yang sebagian
besar terbuang adalah batang dan daunnya. Kemudian limbah tersebut
dikeringkan di bawah sinar matahari lalu dibakar di tungku ferosemen
(ferrocement incinerator), dengan suhu ± 550o yang menghasilkan sekam
sorgum reaktif. Kandungan kimia yang terdapat pada abu sorgum yaitu, SiO2
(51,2%), Al2O3 (9,35%), FeO3 (12,5%), CaO (10,1%), SO3 (2,1%), MgO
(0,49%), K2O (9,46%), LOI (9,0%), Ph(8,3%), SiO2 + AlO3 + FeO3
(73,05%). (Ogunbode E.B, dkk, 2013)

16

C. Sifat-Sifat Beton
Sifat-sifat beton perlu diketahui untuk mendapatkan mutu beton yang diharapkan
sesuai tuntutan konstruksi dan umur bangunan yang bersangkutan. Pada saat
segar atau sesaat setelah dicetak, beton bersifat plastis dan mudah dibentuk.
Sedang pada saat keras, beton memiliki kekuatan yang cukup untuk menerima
beban. Sifat beton segar yang baik sangat mempengaruhi kemudahan pengerjaan
sehingga menghasilkan beton dengan kualitas baik. Sifat-sifat yang dimiliki oleh
beton yaitu :
1.

Durability (Keawetan)
Merupakan kemampuan beton bertahan seperti kondisi yang direncanakan
tanpa terjadi korosi dalam jangka waktu yang direncanakan.
Kemampuan bertahan beton tersebut yaitu :
a. Tahan terhadap pengaruh cuaca.
b. Tahan terhadap pengaruh zat kimia.
c. Tahan terhadap erosi.

2.

Workability ( Kelecakan )
Workability adalah sifat-sifat adukan beton yang ditentukan oleh kemudahan
dalam pencampuran, pengangkutan, pengecoran, pemadatan, dan finishing.
Unsur-unsur yang mempengaruhi sifat beton antara lain adalah :
a. Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton.

17

b. Penambahan semen ke dalam adukan beton.
c. Gradasi campuran agregat kasar dan agregat halus.
d. Pemakaian butir-butir agregat yang bulat.
e. Cara pemadatan beton dan/atau jenis alat yang digunakan.
3.

Kuat Tekan Beton

Kuat tekan beton merupakan kekuatan tekan maksimum yang dapat dipikul
beton persatuan luas. Kuat tekan beton normal antara 20 – 40 MPa. Kuat
tekan beton dipengaruhi oleh: faktor air semen (water cement ratio = w/c),
sifat dan jenis agregat, jenis campuran, kelecakan (workability), perawatan
(curing) beton dan umur beton. Faktor air semen (water cement ratio = w/c)
sangat mempengaruhi kuat tekan beton.
Semakin kecil nilai w/c nya maka jumlah airnya sedikit yang akan
menghasilkan kuat tekan beton yang besar. Sifat dan jenis agregat yang
digunakan juga berpengaruh terhadap kuat tekan beton. Semakin tinggi
tingkat kekerasan agregat yang digunakan akan dihasilkan kuat tekan beton
yang tinggi. Selain itu susunan besar butiran agregat yang baik dan tidak
seragam dapat memungkinkan terjadinya interaksi antar butir sehingga
rongga antar agregat dalam kondisi optimum yang menghasilkan beton padat
dan kuat tekan yang tinggi.
Jenis campuran beton akan mempengaruhi kuat tekan beton. Jumlah pasta
semen harus cukup untuk melumasi seluruh permukaan butiran agregat dan

18

mengisi rongga-rongga diantara agregat sehingga dihasilkan beton dengan
kuat tekan yang diinginkan. Untuk memperoleh beton dengan kekuatan
seperti yang diinginkan, maka beton yang masih muda perlu dilakukan
perawatan dengan tujuan agar proses hidrasi pada semen berjalan dengan
sempurna. Pada proses hidrasi semen dibutuhkan kondisi dengan
kelembaban tertentu. Apabila beton terlalu cepat mengering, akan timbul
retak-retak pada permukaannya. Retak-retak ini akan menyebabkan kekuatan
beton turun, juga akibat kegagalan mencapai reaksi hidrasi kimiawi penuh.
(Amalia, 2009)
Kuat tekan beton ditentukan berdasarkan pembebanan uniaksial benda uji
silinder diameter 150 mm, tinggi 300 mm dengan satuan MPa (N/mm2).
Kuat tekan beton mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya
umur beton. Kuat tekan beton dianggap mencapai sempurna setelah beton
berumur 28 hari. Nilai kuat tekan beton didapat dengan cara melakukan
pengujian standar ASTM C-192. Pengujian kuat tekan beton dapat dilakukan
dengan menggunakan alat Compression Testing Machine (CTM) dengan
cara meletakkan silinder beton (diameter 150 mm, tinggi 300 mm) tegak
lurus dan memberikan beban tekan bertingkat dengan kecepatan 0,15
MPa/detik sampai 0,34 MPa/detik sampai benda uji hancur dan kemudian
mencatat beban maksimum yang terjadi. Dari hasil pengujian ini didapat
beban maksimum yang mampu ditahan oleh silinder beton sampai silinder

19

beton tersebut hancur.

Selanjutnya dihitung

kuat tekan beton dengan

membagi beban maksimum dengan luas permukaan silinder beton.
Tegangan tekan maksimum dihitung dengan rumus:
P

f’cs = A ................................................................................................... (1)
dengan :
f’cs

= kuat tekan (MPa)

P

= beban tekan maksimum (N)

A

= luas penampang silinder beton = π D2 (mm2)
4

1

Kuat tekan beton yang disyaratkan (karakteristik) ditentukan dengan rumus :
f’c = fcr – 1,64 S ..................................................................................... (2)
dengan :
f’c

= kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

fcr

= kuat tekan beton rata-rata (MPa)

fcr =

n
i=1 f′cs i

n

...................................................................................... (3)

dengan :
n

S=
S

= jumlah benda uji
n
i=1

f′cs ᵢ−fcr 2
n−1

= deviasi standar

............................................................................ (4)

20

4.

Kuat Tarik Belah
Kuat tarik-belah beton benda uji silinder beton ialah nilai kuat tarik tidak
langsung dari benda uji beton berbentuk silinder yang diperoleh dari hasil
pembebanan benda uji tersebut yang diletakkan mendatar sejajar dengan
permukaan meja penekan mesin uji. Kuat tarik belah seperti inilah yang
diperoleh melalui metode pengujian kuat tarik-belah dengan Universal
Testing Machine (UTM). Salah satu kelemahan beton adalah mempunyai
kuat tarik yang sangat kecil dibandingkan dengan kuat tekannya yaitu sekitar
10 % - 15 % dari kuat tekannya. Kuat tarik beton merupakan sifat yang
penting untuk memprediksi retak dan defleksi balok.
Kuat tarik belah dihitung dengan menggunakan rumus:
σt =

2.P
π.L.D

................................................................................................. (5)

dengan :
σt

= kuat tarik belah beton (N/mm2)

P

= beban tekan maksimum saat silinder beton terbelah/runtuh (N)

π

= konstanta (3,14)

L

= tinggi/panjang silinder beton (mm)

D

= diameter silinder beton (mm)

Menurut standar ASTM C498-86 nilai pendekatan yang diperoleh dari hasil
pengujian berulangkali mencapai kekuatan 0,5 – 0,6 kali √f’c , sehingga
untuk beton normal digunakan 0,57 √f’c. (Aliffudin, 2011)

21

5.

Kuat Lentur Beton
Kuat lentur beton adalah kemampuan balok beton yang diletakan pada dua
perletakan untuk menahan gaya dengan arah tegak lurus sumbu benda uji,
yang diberikan padanya, sampai benda uji patah dan dinyatakan dalam Mega
Pascal (MPa) gaya tiap satuan luas (SNI 03-4431-1997)
Kekuatan lentur merupakan kuat tarik beton tak langsung dalam keadaan
lentur akibat momen. Nilai kuat lentur beton didapat melalui tata-cara
pengujian standar ASTM C 78. Dari pengujian kuat lentur dapat diketahui
pola retak dan lendutan yang terjadi pada beton yang memikul beban lentur.
Kuat lentur beton juga dapat menunjukkan tingkat daktilitas beton.
Kuat lentur beton dihitung berdasarkan rumus :

σ = M.Y .......................................................................................................(6)
I
dengan :
M

= momen maksimum pada saat benda uji runtuh

Y

= jarak garis netral penampang ke tepi bawah.

I

= momen inersia balok

Menurut pasal SNI-03-2847 (2002) nilai kuat lentur beton bila dihubungkan
dengan kuat tekannya adalah :
fr = 0,7 � ′� .......................................................................................... (7)

22

dengan :

6.

fr

= kuat lentur beton rata-rata (MPa)

f’c

= kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

Modulus Elastisitas.
Modulus elastisitas beton merupakan kemiringan garis singgung (slope dari
garis lurus yang ditarik) dari kondisi tegangan nol ke kondisi tegangan 0,40
f’c pada kurva tegangan-regangan beton. Modulus elastisitas beton
dipengaruhi oleh jenis agregat, kelembaban benda uji beton, faktor air
semen, umur beton dan temperaturnya.
Menurut pasal 10.5 SNI-03-2847 (2002) hubungan antara nilai modulus
elastisitas beton normal dengan kuat tekan beton adalah :
Ec = 4700 ��′ ..............................................................................................(8)
dengan :
Ec

= Modulus Elastisitas (MPa)

f’c

= Kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

D. Penelitian Yang Mendukung
1.

Gerry Phillip Rompas, dkk, 2013
Penilitan yang menggunakan Abu ampas tebu (AAT) yang berasal dari PT.
PG Tulangpohula Gorontalo merupakan limbah yang memiliki kandungan

23

silikat sebesar 68,5 %. Penelitian terhadap AAT dilakukan sebagai bahan
substitusi parsial semen dengan prosentase secara berturut-turut 0%, 5%,
10%, 15%, 20%, 25% terhadap berat semen. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh AAT terhadap kuat tarik lentur dan modulus
elastisitas. Penggunaan air untuk campuran beton dalam penelitian ini dibuat
sama untuk setiap prosentase AAT. Hasil penelitian menunjukkan semakin
tinggi prosentase AAT maka semakin rendah workability beton segar.
Penggunaan AAT tidak mempengaruhi peningkatan kuat tarik lentur tetapi
memberi peningkatan pada modulus elastistas dan kuat tekan. Modulus
elastisitas beton dengan AAT lebih besar dari beton tanpa AAT kecuali pada
prosentase 15%. Kuat tekan yang diperoleh melebihi kuat tekan yang
direncanakan dan peningkatan terbesar terjadi pada Prosentase 5% yaitu
sebesar 43,736 MPa. Secara keseluruhan AAT dapat dimanfaatkan sebagai
bahan substitusi parsial semen dalam campuran beton dengan prosentase
optimum pada prosentase 5% berdasarkan workability dan kekuatannya
Substitusi parsial semen dengan AAT memberikan kenaikan pada modulus
elastisitas kecuali pada Substitusi AAT 15% dengan penurunan 0,45%
dibandingkan tanpa AAT dan modulus elastisitas terbesar diberikan oleh
substitusi AAT 20% dari berat Semen dengan kenaikan sebesar 23,27%
yaitu 57367 MPa.

24

Tabel 3. Nilai Modulus Elastisitas Menurut SK SNI T-15-1991-03 pasal
3.1.5 dan ACI 363-92

2.

Prosentase
AAT

Modulus
Elastisitas
(Ec) MPa

SNI SNI T-151991-03
(Ec) MPa

ACI 363-92
(Ec) MPa

AAT 0%

46538,77627

27489,06

26317,8

AAT 5%

52615,59

31082,52

28856,17

AAT 10%

52437,47

27608,17

26401,94

AAT 15%

46327,83

29456,46

27707,54

AAT 20%

57367

27794,31

26533,43

AAT 25%

48825

27094

26038,74

Ogunbode E.B., dkk, 2013
Penilitian ini menggunakan abu sekam sorgum, lumpur kalsium karbida,
agregat halus (pasir dan laterit), agergat kasar (granit) sebagai bahan
campuran pembuatan beton. Hasil maksimum yang diperoleh dari pengujian
kuat tekan beton ini adalah 11,61 N/mm2 pada umur beton 56 hari. Pada
tabel terlihat kuat tekan beton maksimum adalah 11,61 N/mm2 dengan
persentase SHA 70% dan CCS 30% dan pada grafik terlihat kekuatan beton
akan terus meningkat terus sesuai dengan umur beton tersebut.

25

Table 4. Compressive strength (N/mm2) of SHA- CCS Laterized Concrete

SHA
(%)

CCS
(%)

Laterite
Content %

0

0

90

Curing Age Day
7

28

56

0

20.59

25.55

28.07

10

20

2.12

2.71

5.33

80

20

20

3.38

5.27

8.88

70

30

20

3.40

5.59

11.61

Keterangan:
SHA : Sorghum husk ash.
CCS : Calcium carbide sludge

30

KEKUATAN (N/mm2)

25
20

SHA, CCS, LATERITE 0 %

15

SHA 90 %,CCS
10%, LATERITE 20%

10

SHA 80 %, CCS
20%, LATERITE 20%

5

SHA 70%, CCS
30%, LATERITE 20%

0
7

28

56

CURING AGE DAY

Gambar 2. Grafik Kuat Tekan Beton SHA- CCS

26

BAB III
METODE PENELITIAN

Metodelogi penelitian dilakukan dengan cara membuat benda uji (sampel) di
Laboratorium Bahan dan Konstruksi Fakultas Teknik Universitas Lampung. Benda
uji dalam penelitian ini adalah beton normal yang menggunakan abu batang sorgum
sebagai pengganti sebagian semen dengan varian campuran 0 %, 5%, 10 %, 15 %,
dan 20% dari berat semen. Sedangkan waktu pengujian dilakukan setelah beton
berumur 28 dan 56 hari.

A. Bahan
Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah :
1.

Semen Portland Komposit (PCC)
Penelitian ini menggunakan semen Portland Tipe PCC merk Semen Padang
dengan satuan 50 kg/sak.

2.

Air
Air yang digunakan adalah air yang bersih, tidak mengandung lumpur,
minyak, dan tidak mengandung garam dan zat-zat lain yang dapat larut dan

27
dapat merusak beton. Air yang digunakan pada penelitian ini berasal dari
Laboraturium Bahan dan Konstruksi Universitas Lampung.
3.

Agregat Halus
Dalam penelitian ini digunakan agregat halus yang berasal dari daerah
Gunung Sugih, Lampung Tengah. Agregat halus yang digunakan terlebih
dahulu dilakukan pemeriksaan terhadap analisa saringan, kadar air, berat
volume, kadar lumpur, kandungan zat organis, berat jenis dan penyerapan
air.

4.

Agregat Kasar
Agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan dari
quarry sumber batu berkah (SBB) Lampung Selatan

5.

Abu sorgum
Sorgum yang digunakan adalah batang yang berasal dari BPPT Slusuban
yang berada di daerah Bandar Jaya. Batang sorgum tersebut akan dibakar
untuk mendapatkan hasil pembakaran yang kemudian digiling lagi agar
mendapatkan butiran yang lebih halus.

28
B. Peralatan
Peralatan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah :
1.

Tempat Pembakaran Sorgum
Digunakan untuk pembakaran bahan material yang digunakan untuk
penelitian yang berbentuk silinder (Drum) yang terbuat dari bahan material
besi.

2.

Mesin Penggiling (Grindling Machine)
Digunakan untuk menghalukan batang sorgum yang sudah dibakar sehingga
dapat kehalusan lolos saringan no 200.

3.

Cetakan Benda Uji
Cetakan yang digunakan ada dua jenis. Cetakan berbentuk silinder dengan
diameter 100 mm dan tinggi 200 mm digunakan untuk pembuatan benda uji
pada pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah beton. Cetakan berbentuk
balok dengan ukuran 100 mm x 100 mm x 400 mm digunakan untuk
pembuatan benda uji pada pengujian kuat lentur.

4.

Satu Set Saringan
Alat ini digunakan untuk mengukur gradasi agregat sehingga dapat
ditentukan nilai modulus kehalusan butir agregat kasar dan agregat halus.
Untuk penelitian ini gradasi agregat kasar dan agregat halus berdasarkan
standar ASTM C-33.

29
Tabel. 5 . Ukuran saringan pada penelitian gradasi agregat.

Jenis Agregat

5.

Ukuran Saringan (mm)

Agregat halus

4.75

2,36

1,18

0,60

0,30

0,15

Pan

Agregat kasar

37,5

25,40

19,00

12,50

4,75

2,36

Pan

Compressing Testing Machine (CTM)
CTM merupakan alat yang digunakan untuk melakukan pengujian kuat
tekan beton silinder (d=150 mm dan t=300 mm).

6.

Hydraulick Jack
Alat yang digunakan pada penelitian ini berkapasitas 100 ton yang
merupakan alat bantu untuk melakukan pengujian lentur beton.

7.

Kerucut Abrams
Kerucut Abrams digunakan beserta tilam pelat baja dan tongkat besi untuk
mengetahui kelecakan adukan (workability) dalam percobaan slump test.
Ukuran kerucut Abrams adalah diameter bawah 200 mm dan diameter
bagian atas 100 mm dengan tinggi 300 mm dengan tongkat pemadat
berpenampang bulat berdiameter 16 mm sepanjang 600 mm.

8.

Proving Ring
Alat yang digunakan untuk pembacaaan beban dari Hydraulick jack yang
terbuat dari baja.

30
9.

Mesin penggetar Internal (Vibrator)
Alat ini digunakan sebagai pemadat beton segar yang berupa tongkat,
digetarkan dengan mesin dan dimasukkan ke dalam beton segar.

10. Timbangan
Timbangan digunakan untuk menimbang bahan – bahan dasar pembentuk
beton. Timbangan yang digunakan yaitu timbangan digital merk Nagata
dengan kapasitas 30 kg dengan ketelitian 0,1 gram dan timbangan merk Laju
buatan Indonesia yang berkapasitas 150 kg dengan ketelitian 1 gram.
11. Mesin Pengaduk Beton (Concrete Mixer)
Untuk mencampur adukan beton menggunakan mesin Concrete Mixer
berkapasitas 0,125 m 3 dengan kecepatan 20-30 rpm.
12. Oven
Oven digunakan untuk melakukan pengeringan benda-benda uji.
13. Piknometer
Alat ini digunakan untuk mengukur berat jenis SSD (Surface Saturated
Dry), berat jenis kering, berat jenis jenuh, dan penyerapan agregat halus.
14. Alat Bantu
Selama proses pembuatan benda uji digunakan beberapa alat bantu
diantaranya adalah ember, sendok semen, mistar, palu dan container.

31
C. Pelaksanaan Penelitian
Metode pelaksanaan penelitian yang dilakukan meliputi hal-hal sebagai berikut
1.

Persiapan bahan
Semua bahan yang diperlukan dalam penelitian ini dipersiapkan dan
disimpan di Laboratorium Struktur Bahan dan Konstruksi Fakultas Teknik
Universitas Lampung. Mulai dari semen, agregat halus, agregat kasar, air,
dan abu sorgum.

2.

Pengujian bahan campuran beton
Pengujian dan pemeriksaan bahan campuran beton terdiri dari:
a.

Analisis saringan agregat halus dan agregat kasar (ASTM C-330).
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan pemisahan butir agregat
kasar dan agregat halus dengan menggunakan saringan. Setelah
memperoleh pembagian butir agregat selanjutnya dilakukan analisis
perhitungan gradasi saringan agregat halus dan kasar untuk memperoleh
nilai modulus kehalusan (Fineless Modulus) agregat tersebut.

b.

Berat jenis dan penyerapan agregat kasar (ASTM C-127).
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan berat jenis agregat kasar
dalam kondisi SSD dan kondisi kering sesuai standar yang telah
ditetapkan.

32
c.

Berat jenis dan penyerapan agregat halus (ASTM C-128).
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan berat jenis agregat halus
dalam kondisi SSD dan kondisi kering sesuai standar yang telah
ditetapkan.

d.

Kadar air agregat halus dan agregat kasar (ASTM C-566 &ASTM C556).
Pemeriksaan ini dimaksudakan untuk menentukan kadar air yang
terdapat pada agregat halus dan agregat kasar sesuai standar yang telah
ditentukan.

e.

Berat volume agregat halus dan agregat kasar (ASTM C-29).
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan berat agregat per satuan
volume.

f.

Kadar lumpur agregat halus (ASTM C-117).
Tujuan pemeriksaan ini untuk menentukan kadar lumpur yang terdapat
pada agregat halus sebelum dilakukan pencucian. Nilai kadar lumpur
yang harus dimiliki agregat halus ini harus kurang dari 5%.

g.

Kandungan zat organis dalam pasir (ASTM C-40).
Pemeriksaan ini dimaksudakan untuk menentukan zat organis yang
terdapat dalam pasir.

3.

Pembakaran Abu Sorgum
Limbah Sorghum yang dibakar dengan menggunakan tungku pembakaran,
akan menghasilkan abu sorgum yang reaktif (amorphous) jika dibakar

33
dengan suhu terkontrol yang temperatur pembakaran lebih besar dari 550˚C.
Hasil proses pembak