Pengaruh Penggunaan Limbah Plastik Pet Sebagai Agregat Kasar Pada Beton Ringan Struktural

(1)

(2)

LAMPIRAN 1

(3)

Mix Design

Berikut adalah perencanaan secara umum untuk beton ringan dengan agregat plastik PET.

1. Kuat tekan rencana f’c = 17 MPa 2. F’cr = 17 + 12 = 29 MPa = 295 kg/m2

3. Jenis semen yang digunakan adalah semen portland tipe 1

4. Dari perbandingan berat isi agregat, didapatkan volume fraksi agregat kasar untuk tiap sampel 0,6

5. Berat agregat kasar plastik PET yang diperlukan untuk membuat sampel benda uji adalah = 0,6 x kadar agregat gabungan = 0,6 x 835,35 = 501,21 kg/m3

6. Berat isi beton rencana = 1800 kg/m3 7. Maka untuk 1 m3 beton diperlukan

Semen = 359,65 kg/m3 Air = 205 kg/m3 Pasir = 334,14 kg/m3 Agregat Plastik PET = 501,21 kg/m3

(4)

LAMPIRAN 2

(5)

Fineness Modulus 1 (FM 1)

FM 1

6.317

Diameter Ayakan

(mm)

Berat Fraksi (gr)

Rata-rata (gr)

% Rata-rata

% Kumulatif Tertahan

Sampel I Sampel II

38.1 0 0 0 0 0

19.1 837 776 806.5 40.25455453 40.25455453

9.52 610 718 664 33.1420015 73.39655603

4.76 237 283 260 12.97728974 86.37384577

2.38 0 0 0 0 86.37384577

1.19 0 0 0 0 86.37384577

0.60 0 0 0 0 86.37384577

0.30 0 0 0 0 86.37384577

0.15 0 0 0 0 86.37384577

Pan 313 234 273.5 13.65111056 100.0249563

(6)

Fineness Modulus 2 (FM 2)

Diameter Ayakan

(mm)

Berat Fraksi (gr)

Rata-rata

(gr) % Rata-rata

% Kumulatif Tertahan Sampel

I Sampel II

38.1 0 0 0 0 0

19.1 1113 1060 1086.5 54.23009733 54.23009733

9.52 618 587 602.5 30.07237335 84.30247068

4.76 84 113 98.5 4.916396306 89.21886698

2.38 0 0 0 0 89.21886698

1.19 0 0 0 0 89.21886698

0.60 0 0 0 0 89.21886698

0.30 0 0 0 0 89.21886698

0.15 0 0 0 0 89.21886698

Pan 187 245 216 10.78113302 100

Total 2002 2005 2003.5 100 773.8457699

(7)

Fineness Modulus 3 (FM 3)

FM 3

7.098327926

Diameter Ayakan (mm)

Berat Fraksi (gr)

Rata-rata (gr)

% Rata-rata

% Kumulatif Tertahan Sampel

Sampel II

38.1 0 0 0 0 0

19.1 1268 1234 1251 62.4407287 62.44072872

9.52 485 442 463.5 23.1345146 85.57524332

4.76 136 187 161.5 8.06089344 93.63613676

2.38 0 0 0 0 93.63613676

1.19 0 0 0 0 93.63613676

0.60 0 0 0 0 93.63613676

0.30 0 0 0 0 93.63613676

0.15 0 0 0 0 93.63613676

Pan 125 135 130 6.48864487 100.1247816

(8)

LAMPIRAN 3

(9)

Kadar Lumpur Agregat Halus

1. AGREGAT HALUS

Pasir Sampel

Sampel II Berat Mula-mula (gr) 500 500

Berat Kering (gr) 479 477 Kandungan Lumpur (gr) 21 23 Persentase Kandungan Lumpur

(%) 4.2 4.6

Berat Kering Clay Lump(gr) 475 473 Kandungan Liat (gr) 4 4 Persentase Kandungan Liat (%) 0.835 0.839

(10)

Analisa Ayakan Pasir

Diameter Ayakan

(mm)

Berat Fraksi (gr) _Rata-rata

(gr)

% Rata-rata

% Kumulatif Tertahan

Sampel I Sampel II

9.52 0 0 0 0 0

4.76 0 0 0 0 0

2.38 63 71 67 6.7 6.7

1.19 171 254 212.5 21.25 27.95

0.60 266 286 276 27.6 55.55

0.30 242 201 221.5 22.15 77.7

0.15 204 148 176 17.6 95.3

Pan 54 40 47 4.7 100

Total 1000 1000 1000 100 363.2

(11)

Berat Isi Pasir

Pasir

Cara

Merojok Cara Menyiram Sampel I (gr) Sampel I (gr)

Berat Bejana 461 461

Pasir + Bejana 3103 2997 Bejana + Air 2184 2184 Berat Pasir 2642 2536

Berat Air 1723 1723

Cara Merojok Cara Menyiram

Sampel I (Kg/m3) Sampel I (Kg/m3) Berat Isi Air 995.117 995.117 Berat Isi Pasir 1525.885 1464.664

(12)

Berat Isi Agregat Plastik PET

Plastik PET

Cara

Merojok Cara Menyiram Sampel I (gr) Sampel I (gr) Berat Bejana 5110 5110 Agregat + Bejana 12450 11720

Bejana + Air 13370 13370 Berat Agregat 7340 6610

Berat Air 8260 8260

Cara Merojok Cara Menyiram Sampel I (Kg/m3) Sampel II

(Kg/m3) Berat Isi Air 996.787 996.787

(13)

Berat Jenis Pasir

KETERANGAN :

Berat Piknometer (gr) 173 Berat Piknometer + Pasir + Air (gr) 967 Berat Piknometer + Air (gr) 665 Berat Pasir Kering (gr) 492

BJ KERING 2.485

BJ SSD 2.525

BJ SEMU 2.589

(14)

Berat Jenis Agregat PET

KETERANGAN :

Berat Kerikil SSD 1251 Berat Kerkil Dalam Air 344

Berat Kerikil Kering 1236 BJ KERING 1.363

BJ SSD 1.379

BJ SEMU 1.386

(15)

LAMPIRAN 4

(16)

Berat Isi dan Absorbsi Sampel Benda Uji

Berat (kg)

Tarik 1 Tarik 2

Jenuh Kering Absorbsi Jenuh Kering Absorbsi

FM 1 (6,317

+ Foam) 7.242 7.098 1.9884 7.304 7.138 2.272727

FM 2

(6,738) 9.314 9.132 1.95405 9.389 9.223 1.768026

FM 3 (7,08) 9.18 9.006 1.89542 9.246 9.063 1.979234

Berat (kg)

Tekan 1 Tekan 2 Tekan 3

Jenuh Kering Absorbsi Jenuh Kering Absorbsi Jenuh Kering Absorbsi

FM 1 (6,317

+ Foam) 7.42 7.332 1.18598 7.214 7.145 0.956474 7.368 7.242 1.7101

FM 2

(6,738) 9.21 9.198 0.13029 9.282 9.211 0.764921 9.194 9.155 0.4242

(17)

Kuat Tarik Belah Sampel Benda Uji

Kuat Tarik

Sampel 1 Sampel 2 Rata-rata kN Mpa kN Mpa kN Mpa FM 1 (6,317 +

Foam) 30 2.0464 28 1.91 29 1.978189 FM 2 (6,738) 64 4.3657 62 4.229 63 4.297445 FM 3 (7,08) 76 5.1842 66 4.502 71 4.843152

(18)

Kuat Tekan Sampel Benda Uji

Kuat Tekan

Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 Rata-rata

kN Mpa kN Mpa kN Mpa kN Mpa

FM 1 (6,317 + Foam) 50 3.4107 35 2.387 50 3.41067 45 3.07 FM 2 (6,738) 158 10.778 146 9.959 116 7.912755 140 9.55 FM 3 (7,08) 222 15.143 214 14.6 218 14.87

(19)

LAMPIRAN 5

(20)

Plastik PET

Pelelehan Plastik PET

(21)

Plastik PET yang Baru Saja Dituang ke Cetakan

Plastik PET yang Mulai Mendingin

(22)

Plastik PET yang Sudah Dihancurkan Menjadi Agregat

(23)

Cetakan Silinder

Pembuatan Foam dengan Mesin Bor Modifikasi

(24)

Pemasukan Material ke Dalam Mixer

(25)

Beton Segar

Pencetakan Beton

(26)

Hasil Cetakan Beton

(27)

Pengujian Kuat Tekan

(28)

Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah untuk FM 1 dengan Foam

Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah untuk FM 2

(29)

DAFTAR PUSTAKA

Biro Enjiniring PT. Wijaya Karya, 2004. Pedoman Pekerjaan Beton. PT. Wijaya Karya : Jakarta

Casanova-del-Angel, Francisco. 2012. Manufacturing Light Concrete with PET Aggregate. International Scholarly Research ISRN Civil Engineering vol. 2012 10 pages

Dipohusodo, Istimawan. 1993. Struktur Beton Bertulang, Departemen Pekerjaan Umum : Jakarta

Modern Plastics and Harper, Charles A. 2000. Modern Plastics Handbook. McGraw-Hill : New York.

Mulyono, Tri. 2004. Teknologi Beton, Yogyakarta: Andi.

Murdock, L.J. dan Brook, K.M. 1999. Bahan dan Praktek Beton. Jakarta: Erlangga.

Neville, A.M. 1987. Concrete Technology, London: Longman Group Ltd.

Nugraha, Paul dan Antoni. 2007. Teknologi Beton dari Material, Pembuatan ke Beton Kinerja Tinggi. Penerbit Andi : Yogyakarta

Pratikto. 2010. Beton Ringan Beragregat Limbah Botol Plastik Jenis PET (Polyethylene Terephtalate), Seminar Nasional Teknik Sipil 2010 Politeknik Negeri Jakarta

Riyadi, Mohtarom dkk. 2015. Pemanfaatan Limbah Plastik Simpul Sebagai Pengganti Agregat Kasar Pada Beton. Jurnal Politeknologi Vol. 14 No. 1. Jakarta: Politeknik Negeri Jakarta.

Rommel, Erwin. 2013. Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan Berbahan Plastik. Jurnal Gamma vol. 9 no.1 September 2013

(30)

Sina, Dantje A. T. dkk. 2012. Pengaruh Penambahan Cacahan Limbah Plastik Jenis High Density Polyethylene (HDPE) pada Kuat Lentur Beton. Jurnal Teknik Sipil Vol. 1 No. 4. Kupang: Universitas Nusa Cendana.

Soebandono, Bagus dkk. 2013. Perilaku Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Campuran Limbah Plastik HDPE. Jurnal Ilmiah Semesta Teknika, Vol. 16, No. 1. Yogyakarta: Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

Susilorini, Retno. 2011. Teknologi Beton Lanjutan Durabilitas Beton Edisi 2. Semarang: Surya Perdana Semesta

Wight, James K. and MacGregor, James G. 2009. Reinforced Concrete : Mechanics and Design Fifth Edition. Pearson Education, Inc.:New Jersey

(31)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental di Laboratorium Bahan Konstruksi FT USU untuk pencampuran dan pengujian sampel, sedangkan untuk pengolahan limbah plastik PET dilaksanakan di rumah Jl. Pasar 6, Tembung.

3.2. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian eksperimental ini dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu pembuatan dan pengolahan agregat kasar dari limbah PET, pencampuran material (mix design) dan pengujian sampel.

(32)

START

PENYEDIAAN BAHAN

Semen Pasir Agregat Air Foaming Agent

PEMERIKSAAN BAHAN

MIX DESIGN

PEMBUATAN BENDA UJI

PENGERINGAN

(selama 24 jam)

PERENDAMAN

(selama 28 hari)

PENGUJIAN BENDA UJI

PENGUMPULAN DAN ANALISA DATA

KESIMPULAN

SELESAI

(33)

Pada penelitian ini, pembuatan dan pengolahan agregat dari limbah plastik PET menjadi fokus utama dalam tahap awal penelitian. Untuk perbandingan, maka akan dibuat tiga jenis agregat kasar berdasarkan variasi gradasi kekasaran (Fineness Modulus).

3.3. Persiapan Alat dan Bahan

Untuk penelitian ini, alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut. a). Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.

• Kompor

• Panci/Wajan

• Sendok kayu

• Cetakan kue dengan dimensi 30 x 30 x 5 cm

• Martil b). Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.

• Semen

Semen yang digunakan adalah Semen Padang Tipe I (OPC)

• Agregat Halus

Agregat halus yang digunakan adalah pasir alam dari daerah Binjai.

• Agregat Kasar

Agregat kasar yang digunakan berasal dari olahan limbah plastik PET yang didapat dari tempat pengolahan dan penampungan sampah setempat.

• Air

Air yang digunakan adalah air PAM dari Laboratorium Bahan Konstruksi FT USU.

(34)

• Foaming Agent

Foaming Agent yang digunakan adalah produk Mastercell 20 dari BASF.

3.4. Pengolahan Agregat Kasar

Limbah plastik PET yang didapat dari tempat pengolahan setempat sudah dalam bentuk serpihan plastik kecil, sehingga dapat mempercepat proses pelelehan plastik dibandingkan dengan plastik yang dipotong secara manual.

Adapun proses pengolahan limbah plastik PET menjadi agregat kasar adalah sebagai berikut.

1. Persiapan alat dan bahan

2. Pelelehan plastik dengan cara dipanaskan di dalam wajan sampai mencair 3. Pencetakan lelehan plastik ke dalam cetakan

4. Pendinginan cetakan plastik selama kurang lebih 30 menit

5. Penghancuran plastik yang telah dicetak menjadi potongan-potongan kecil

3.5. Pemeriksaan Material

3.5.1. Analisis Saringan Agregat Halus dan Kasar (SNI 03-1968-1990)

• Tujuan Percobaan

Memperoleh distribusi besaran atau jumlah persentase butiran baik agregat halus dan agregat kasar.

• Peralatan

1. Timbangan

2. Shieve Shaker Machine 3. Sample Splitter

4. 1 set ayakan 5. Oven

(35)

• Bahan

Pasir kering oven dan agregat plastik PET.

• Prosedur Percobaan

1. Benda uji dikeringkan dalam oven dengan suhu (110+5) oC sampai berat tetap.

2. Saring benda uji lewat susunan saringan dengan ukuran saringan paling besar ditempatkan paling atas. Saringan diguncang dengan tangan atau mesin pengguncang (shieve shaker machine) selama 15 menit.

3.5.2. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Kasar (SNI 03-1969-1990)

• Tujuan Percobaan

Menentukan berat jenis kering, semu dan SSD agregat kasar.

• Peralatan

1. Timbangan

2. Saringan ukuran 4,76 dan 19,1 beserta pan 3. Kain lap

4. Oven

5. Dunagan Test Set

• Bahan

1. Agregat kasar olahan plastik PET 2. Air

• Prosedur Percobaan

1. Agregat kasar diayak dengan ayakan 19,1 dan 4,76, kemudian diambil material yang tertahan di ayakan 4,76 sebanyak 3,2 kg.

(36)

2. Rendam agregat tersebut dalam air selama 24 jam.

3. Agregat tersebut kemudian dikeringkan menggunakan kain lap untuk mendapat kondisi kering permukaan (SSD)

4. Siapkan agregat sebanyak 2 x 1250 gr untuk 2 sampel.

5. Atur keseimbangan air dan keranjang pada Dunagan Test Set sampai jarum menunjukkan seimbang pada saat air dalam kondisi tenang. 6. Masukkan agregat dalam kondisi SSD ke dalam keranjang. 7. Timbang berat air + keranjang + agregat.

8. Keluarkan kerikil lalu keringkan di dalam oven selama 24 jam. 9. Timbang berat kerikil yang telah dikeringkan dalam oven. 10.Ulangi prosedur untuk sampel kedua.

• Rumus

��= �

� − � �� = �

� − � ��= �

� − � ��= � − �

� × 100%

Dimana A = Berat agregat dalam keadaan kering B = Berat agregat dalam keadaan SSD C = Berat agregat dalam air

(37)

3.5.3. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Halus (SNI 03-1970-1990)

• Tujuan Percobaan

Menentukan berat jenis kering, semu dan SSD agregat halus.

• Peralatan 1. Mould

2. Batang perojok 3. Oven

4. Piknometer 5. Timbangan 6. Termometer 7. Pan

• Bahan

1. Agregat halus 2. Air

• Prosedur Percobaan

1. Sediakan pasir secukupnya

2. Rendam pasir tersebut dalam suatu wadah dengan air selama 24 jam 3. Keringkan pasir hingga mencapai kondisi kering permukaan (SSD) 4. Ambil pasir dalam kondisi SSD sebanyak 2 x 500 gr untuk 2 sampel 5. Sampel pertama dimasukkan ke dalam oven dan dikeringkan selama 24

jam

6. Sampel kedua dimasukkan ke dalam piknometer, kemudian diisi air, lalu diguncang-guncangkan sehingga udara dalam pasir keluar yagn ditandai dengan keluarnya buih. Buih tersebut kemudian dibuang dengan cara mengisi piknometer tersebut dengan air hingga melimpah.

(38)

7. Timbang piknometer + air + pasir

8. Buang isi piknometer tersebut, lalu isi dengan air hingga batas maksimum, kemudian timbang piknometer + air

9. Timbang berat pasir yang telah dikeringkan dalam oven. 10.Ulangi prosedur untuk sampel kedua.

• Rumus

�� = �

�+ 500− �

�� = 500

�+ 500− �

��= �

�+� − �

�� = 500− �

� × 100% Dimana A = Berat pasir dalam keadaan kering

B = Berat piknometer dengan air C = Berat piknometer, air dan pasir

3.5.4. Berat Isi Agregat (SNI 03-4803-1998)

• Tujuan Percobaan

Menentukan berat isi agregat

• Peralatan

1. Bejana baja berbentuk silinder

2. Batang perojok diameter 15 mm panjang 60 cm dan berujung bulat 3. Timbangan

4. Sekop kecil 5. Alat kalibrasi

(39)

• Bahan

1. Agregat kasar dan pasir kering oven 2. Air

• Prosedur Percobaan A. Cara Merojok

1. Timbang bejana besi, ambil agregat kasar kering oven dan isikan ke dalam bejana sampai 1/3 bagian tinggi bejana, lalu dirojok 25 kali secara merata di seluruh permukaan. Isikan 1/3 tinggi bejana lagi sehingga menjadi 2/3 bagian dan rojok 25 kali. Kemudian isi bejana sampai penuh dan dirojok 25 kali secara merata di seluruh permukaan agregat dan diratakan setinggi permukaan bejana besi. 2. Timbang bejana + agregat

3. Keluarkan agregat dan bersihkan bejana, kemudian isi bejana dengan air sampai penuh, lalu timbang bejana + air serta suhu air. B. Cara Menyiram

1. Timbang bejana besi, ambil agregat kering oven dan isikan ke dalam bejana dengan menggunakan sekop setinggi 5 cm dari permukaan atas bejana besi sampai penuh, lalu ratakan permukaannya.

2. Timbang bejana + agregat

3. Keluarkan agregat dan bersihkan bejana, lalu isi bejana dengan air hingga penuh, kemudian timbang bejana + air dan ukur suhunya

(40)

• Rumus

�= �

�

Dimana ρ = Berat isi (kg/m3) M = Berat (kg) V = Volume (m3)

3.5.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Pasir (SNI 03-4142-1996)

• Tujuan Percobaan

Mengetahui kadar lumpur dari pasir

• Peralatan

1. Ayakan no. 200 2. Oven

3. Timbangan 4. Pan

• Bahan

1. Pasir kering oven 1000 gr 2. Air

• Prosedur Percobaan

1. Sediakan dua sampel pasir sebanyak masing-masing 500 gr

2. Tuang pasir ke dalam ayakan no. 200 dan disiram dengan air melalui kran sambil dogoyang-goyang

3. Saat pencucian, pasir diremas-remas sehingga air yang melewati ayakan no. 200 terlihat jernih dan bersih

(41)

4. Air yang masih berada di pan bersama pasir disedot dengan alat penghisap air

5. Usahakan pasir di dalam pan tidak tumpah keluar

6. Sampel di dalam pan dikeringkan dalam oven selama 24 jam

7. Setelah 24 jam, sampel yagn ada dalam pan diangkat kemudian ditimbang. Persentase selisih berat mula-mula dengan berat kering setelah pencucian adalah kadar lumpur yang terkandung dalam material.

• Rumus

��= �� − ��

�� × 100% Dimana KL = Kadar lumpur (%)

BM = Berat Mula-mula

BK = Berat sampel setelah dikeringkan

Pasir yang memenuhi syarat baik adalah pasir dengan kadar lumpur < 5%

3.6. Perencanaan Pencampuran (Mix Design)

Mix design untuk beton ringan pada penelitian ini mengacu pada SNI 03-3449-2002. Adapun langkah-langkah perencanaannya secara umum adalah sebagai berikut.

1. Menentukan kuat tekan rencana 2. Menentukan jenis agregat kasar

(42)

Konstruksi beton ringan

Beton Ringan Jenis agregat ringan Kuat Tekan MPa Berat isi kg/m3

Struktural *minimum *maksimum Struktural ringan *minimum *maksimum 17,24 41,36 6,89 17,24 1400 1850 800 1400 *Agregat yang dibuat melalui proses pemanasan dan batu serpih, batu lempung, batu sabak, terak besi atau abu terbang

*Agregat ringan alam seperti scoria atau batu apung Struktural sangat

ringan, sebagai isolasi, maksimum

- 800 *Pedit atau

vermikulit

Tabel 3.1. Jenis agregat ringan yang dipilih berdasarkan tujuan konstruksi (SNI 03-3449-2002)

3. Menghitung kebutuhan agregat kasar dari berat jenis �� = ��+ (1− ��)�� Dimana BIB = berat isi beton ringan

ρA = berat jenis agregat ringan BIM = berat isi mortar

Nf = fraksi volume agregat kasar ringan 4. Menentukan jumlah fraksi volume agregat kasar

0,35 ≤ �� ≤0,50

5. Menentukan campuran adukan untuk semen, air dan pasir

(43)

3.7. Pencampuran (Mixing)

Setelah didapatkan perencanaan campuran yang benar, maka langkah selanjutnya adalah pencampuran (pengecoran) sampel. Semua material disiapkan sesuai kebutuhan, kemudian masukkan bahan agregat halus dan kasar (pasir dan agregat plastik PET), kemudian disusul dengan semen. Setelah menyatu, masukkan air secara bertahap (sedikit demi sedikit) sampai campuran menjadi homogen kemudian dituang ke wadah sebelum dimasukkan ke dalam cetakan.

Untuk penggunaan foam agent, sebelum dimasukkan air ke dalam mesin pengaduk, foam dibentuk terlebih dahulu di tempat terpisah dengan cara mencampurkan foam dengan air sebanyak 1:25 volume air, kemudian diaduk menggunakan mesin bor modifikasi sehingga membentuk busa. Setelah busa foam agent terbentuk, maka busa tersebut dimasukkan ke dalam mesin pengaduk sebelum dimasukkan air sehingga campuran dapat mengembang.

3.8. Pencetakan Benda Uji

Untuk cetakan benda uji sebelumnya dibersihkan dari kotoran dan sisa-sisa penggunaan beton sebelumnya agar bentuk sampel benda uji tidak terganggu. Pada dinding bagian dalam cetakan diberikan solar atau vaseline agar beton tidak menempel pada dinding cetakan.

Setelah beton segar terbentuk, maka beton tersebut dimasukkan ke dalam cetakan setinggi 1/3 bagian, kemudian diaduk menggunakan alat vibrator agar campuran semakin homogen dan tidak terjadi segresi. Kemudian dimasukkan lagi 1/3 bagian dan diaduk kembali dengan vibrator, hingga akhirnya cetakan penuh terisi dan bagian permukaan atas beton segar tersebut diratakan.

(44)

3.9. Perawatan Benda Uji

Setelah beton dicetak, maka cetakan dibuka dan sampel didiamkan di ruang terbuka selama 24 jam agar cukup mengeras. Kemudian, penomoran sampel dilakukan untuk identitas sampel saat pengujian. Kemudian sampel direndam di dalam air selama 28 hari.

Setelah 28 hari direndam, sampel diangkat, ditimbang dan kemudian dikeringkan selama 24 jam sebelum dilakukan pengujian.

3.10. Pengujian Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah dan Absorbsi

Untuk pengujian absorbsi, maka setelah dikeringkan, benda uji ditimbang kembali sehingga didapat berat sampel kering. Untuk pengujian kuat tarik belah, digunakan “split cylinder test” dengan persamaan :

�=_��2�

Dimana : T = kuat tarik beton (MPa) P = beban hancur (N) l = panjang spesimen (mm)

d = diameter spesimen (mm)

Sedangkan untuk kuat tekan beton, digunakan persamaan : �′�= �

� Dimana : f’c = Gaya tekan (kg/cm2)

P = Beban tekan (kg)

(45)

BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Pembentukan Agregat Kasar Plastik PET

Plastik PET yang digunakan adalah limbah bekas penggunaan kemasan botol minuman yang telah digiling/dicacah sehingga berbentuk serpihan-serpihan pipih. Plastik tersebut dimasukkan sedikit demi sedikit agar cepat panas dan meleleh. Plastik PET yang didapat dalam bentuk serpihan memudahkan peneliti dalam proses pelelehan karena luas permukaan yang lebih kecil membuat plastik lebih cepat leleh. Untuk membentuk agregat dengan ukuran yang sesuai, plastik PET yang telah dilelehkan kemudian dituang ke dalam cetakan berukuran 30 x 30 x 5 cm dengan tebal + 4 cm agar didapatkan butiran agregat dengan diameter maksimum 40 mm. Setelah mendingin plastik tampak retak dikarenakan menyusutnya kadar air di dalam plastik tersebut. Agregat yang telah dihancurkan menjadi bentuk yang lebih kecil kemudian diayak melalui ayakan dengan diameter 38mm – 4,75mm untuk mendapatkan gradasi yang sesuai dengan perencanaan. Gradasi modulus kehalusan untuk agregat kasar memiliki syarat FM dengan rentang 6,00-7,1. Plastik yang tidak memenuhi ukuran gradasi yang direncanakan (terlalu besar), dihancurkan kembali menjadi butiran yang lebih kecil. Proses ini dilakukan untuk mendapatkan gradasi ukuran yang memeuhi persyaratan.

(46)

Berikut adalah grafik analisa ayakan butiran agregat plastik PET.

Secara visual, plastik yang telah mengeras berwarna putih dengan permukaan mengkilat di bagian atas dan di bagian yang menempel pada dinding cetakan. Setelah dihancurkan, bagian plastik yang pecah tersebut memiliki permukaan yang cukup kasar sehingga bentuknya menyerupai batu pecah. Tetapi, dengan permukaan plastik yang mengkilat, maka dapat berpengaruh terhadap kekuatan lekat antar agregat dan semen saat dilakukan pencampuran.

6.74

6.32

7.09

Grafik 4.1. Grafik Gradasi Split Ukuran Maksimum 40 mm (SNI 03-2834-2000) Batas atas dan batas bawah gradasi ideal

(47)

4.2. Hasil Pengujian Agregat

Pengujian agregat meliputi pengujian berat isi agregat kasar, berat isi agregat halusm berat jenis dan absorbsi agregat kasar, berat jenis dan absorbsi agregat halus, kadar lumpur agregat halus, analisa ayakan pasir dan analisa ayakan kerikil. Berikut diuraikan dalam tabel hasil pengujian agregat kasar (plastik PET) dan agregat halus (pasir).

No. Pengujian

Agregat Kasar (Plastik PET) 1. Modulus Kehalusan 6,32 ; 6,74 ; 7,09

2. Berat Jenis SSD 1,739

3. Berat isi (kg/m3) 885,765

4. Absorbsi (%) 1,214

Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat kasar plastik PET

No. Pengujian

Agregat Halus (Pasir) 1. Modulus Kehalusan 2,632

2. Berat Jenis SSD 2,525

3. Berat Isi (kg/m3) 1525,885

4. Absorbsi (%) 1,626

5. Kadar Lumpur (%) 4,4

(48)

4.3. Berat Isi dan Absorbsi Beton dengan Agregat Kasar Plastik PET

Berat isi merupakan salah satu sifat yang sangat penting untuk diketahui pada struktur beton ringan selain kekuatannya. Berat isi yang ringan mengindikasikan bahwa beton ringan sudah mencapai berat yang diinginkan. Peraturan mengenai pengujian berat isi beton ringan diatur dalam SNI 03-3402-1994.

Berat isi beton ringan dapat diukur dalam dua keadaan, yaitu saat beton dalam keadaan kering oven pada suhu 110 ⁰C selama 24 jam, serta beton ringan dalam keadaan seimbang, dengan pengeringan menggunakan suhu ruangan sampai beton mencapai berat yang konstan.

Berdasarkan pembagian penggunaan beton ringan untuk struktural, berat isi yang disyaratkan adalah 1400 kg/m3 sampai 1800 kg/m3 dan kuat tekan 17 MPa (Tjokrodimuljo,1996).

Absorbsi pada beton kertas cenderung lebih besar dari beton normal, hal ini terjadi karena daya serap kertas yang sangat besar, sehingga beton kertas juga memiliki daya serap yang besar.

(49)

Berikut adalah berat sampel dalam penelitian ini.

No. FM Berat (kg) Absorbsi (%)

Berat Isi (kg/m3)

Rata-rata

1. 6,317

Sampel 1 7,332 1,186 1383,7

1357,113

Sampel 2 7,145 0,957 1348,4

Sampel 3 7,242 1,71 1366,7

Sampel 4 7,098 1,988 1339,56

Sampel 5 7,138 2,273 1347

2. 6,738

Sampel 1 9,198 0,13 1735,9

1733,201

Sampel 2 9,211 0,765 1738,3

Sampel 3 9,155 0,424 1727,8

Sampel 4 9,132 1,954 1723,43

Sampel 5 9,223 1,768 1741

3. 7,08

Sampel 1 9,136 0,371 1724,2

1717,528

Sampel 2 9,198 0,508 1735,9

Sampel 3 9,006 1,895 1699,65

Sampel 4 9,063 1,979 1710

Tabel 4.3. Hasil pengujian berat dan absorbsi sampel pengujian

0 500 1000 1500 2000

FM 1 FM 2 FM 3

Berat Isi (kg/m3)

(50)

Dapat dilihat bahwa berat isi dari sampel memenuhi persyaratan untuk beton struktural. Berat beton dengan agregat plastik PET digolongkan ke dalam beton ringan jika dibandingkan dengan beton normal dengan berat rata-rata 13 kg dengan dimensi yang sama.

Fineness Modulus atau biasa disebut Modulus Kehalusan (FM) secara umum dapat dilihat dari ukuran butiran yang dipakai, apabila gradasi ukuran butiran yang digunakan semakin besar maka agregat tersebut semakin kasar (FM tinggi), sedangkan jika gradasi ukuran butiran yang digunakan kecil maka agregat tersebut semakin halus (FM rendah).

4.4. Pengujian Kuat Tekan Beton dengan Agregat Plastik PET

Pengujian kuat tekan beton menggunakan Concrete Compressive Machine. Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekanpersatuan luas. Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur.Semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pulamutu beton yang dihasilkan. Kuat tekan beton umur 28 hari berkisar antara 10-65 MPa. Untuk struktur beton bertulang pada umumnya menggunakan beton dengankekuatan berkisar 17-30 MPa, sedangkan untuk beton prategang berkisar 30-45 MPa.

(51)

Berikut ditampilkan hasil pengujian kuat tekan sampel beton dengan agregat plastik PET.

No. FM

Umur (hari)

Benda Uji

Kuat Tekan Rata-rata (MPa) kN MPa

1. 6,317

Sampel 1

Silinder 15 x 30 cm

50 3,411

3,07 Sampel 2 35 2,387

Sampel 3 50 3,411

2. 6,738

Sampel 1 158 10,78

9,55 Sampel 2 146 9,959

Sampel 3 116 7,913

3. 7,08

Sampel 1 222 15,14

14,87 Sampel 2 214 14,6

Tabel 4.4. Hasil pengujian kuat tekan.

Data yang didapat melalui mesin compression test memiliki satuan kN, sehingga perlu diubah satuannya menjadi MPa dengan cara berikut.

�� _��₂�= �� (��)� 1000

��

Dari data di atas dapat dilihat bahwa kuat tekan sampel yang didapat belum memenuhi syarat kuat tekan beton ringan sebesar 17 MPa. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa hal,

0 5 10 15 20

FM 1 (6,317 + Foam)

FM 2 (6,738) FM 3 (7,08)

Kuat Tekan (Mpa)

(52)

seperti kekuatan agregat plastik yang jauh di bawah kekuatan batu kerikil biasa (Zebua, 2015) ataupun disebabkan oleh kurang lekatnya agregat plastik dengan material lain sehingga mayoritas beban dipikul oleh pasir dan campuran semen. Dapat dilihat juga bahwa semakin besar FM sampel maka semakin besar kuat tekan yang dapat dipikul oleh sampel. Kuat tekan maksimum 15,14 MPa dicapai pada sampel dengan FM 7,08.

4.5. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton dengan Agregat Plastik PET

Berikut ditampilkan hasil pengujian kuat tarik belah sampel beton dengan agregat plastik PET.

No. FM

Umur (hari) Benda Uji Kuat Tarik Belah Rata-rata (MPa) kN MPa

1. 6,317

Sampel 1

Silinder 15 x 30 cm

30 2,046

1,978

Sampel 2 28 1,91

2. 6,738

Sampel 1 64 4,366

4,297

Sampel 2 62 4,229

3. 7,08

Sampel 1 76 5,184

4,843

Sampel 2 66 4,502

Tabel 4.5. Hasil pengujian kuat tarik belah.

0 1 2 3 4 5 6

FM 1 (6,317 + Foam)

FM 2 (6,738) FM 3 (7,08)

Kuat Tarik Belah (MPa)

(53)

Sama seperti kuat tekan, satuan pada mesin compression test menggunakan satuan kN, sehingga harus dilakukan perubahan satuan menjadi MPa dengan cara berikut.

�� _��₂�= �� (��)� 1000

��

Dari data di atas menunjukkan bahwa sampel tidak dapat menahan beban tarik struktural, dikarenakan sifat asal beton yang memang lemah terhadap beban tarik, ditambah dengan penurunan kualitas agregat yang dipakai sehingga mengurangi kekuatan untuk menahan beban tarik beton. Tetapi dapat dilihat juga sampel dengan FM yang tinggi memiliki kekuatan tarik yang lebih besar dibandingkan dengan sampel FM rendah dan kuat tarik belah maksimum dicapai pada sampel dengan FM 7,08 sebesar 5,184 MPa.

4.6. Diskusi

Dalam beton, hampir lebih dari 70 % kekuatannya dipikul oleh agregat kasarnya. Semakin kasar agregat yang digunakan, maka semakin besar kekuatan yang dapat dipikul oleh beton tersebut. Maka dapat dikatakan bahwa tingkat kekasaran (FM) berpengaruh pada kekuatan beton. Semakin besar nilai kekasaran (FM) maka butiran agregat kasar semakin kasar yang membuat kekuatan beton tersebut bertambah, sedangkan semakin kecil FM yang digunakan maka kekuatan beton semakin berkurang karena agregat yang digunakan cenderung lebih halus.

Pada penelitian ini, penulis awalnya menggunakan peraturan ACI untuk proses mix design, tetapi diubah menjadi SNI untuk menyesuaikan dengan metode pengujian dan persyaratan benda uji lainnya.

Penggunaan foam agent untuk meringankan beton dengan memperbanyak rongga-rongga udara dalam campuran beton membuat jumlah agregat kasar di dalam campuran beton menjadi lebih sedikit. Hal ini membuat beton menjadi lebih ringan, tetapi juga kekuatan beton semakin jauh berkurang karena kandungan agregat kasar semakin sedikit. Maka dari itu untuk

(54)

menjaga kekuatan dari beton, penggunaan foam tidak dianjurkan karena membuat kekuatan beton jauh berkurang.

Faktor lain penyebab tidak tercapainya mutu untuk beton struktural adalah kemungkinan adanya human error baik pada saat perencanaan mix design maupun saat proses pengecoran. Bahan agregat kasar olahan plastik PET yang digunakan hanya cukup untuk satu kali percobaan, sehingga tidak dapat dilakukan trial mix dan pengujian kekuatan agregat kasar.

(55)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, ada beberapa kesimpulan yang dapat diambil yaitu sebagai berikut.

1. Limbah plastik PET dapat dijadikan substitusi untuk agregat kasar dalam pembuatan beton ringan yang sesuai dengan standar gradasi dan variasi FM.

2. Beton ringan dengan agregat plastik PET memiliki berat isi rata-rata 1357,113 kg/m3 untuk FM 6,317 , 1733,2 kg/m3 untuk FM 6,738 dan 1717,528 kg/m3 untuk FM 7,08 yang masuk ke dalam kriteria berat isi untuk beton ringan struktural (1400-1800 kg/m3).

3. Kuat tarik belah pada sampel beton ringan beragregat plastik PET didapatkan rata-rata 1,98 MPa untuk FM 6,317 , 4,297 MPa untuk FM 6,738 dan 4,84315 MPa untuk FM 7,08.

4. Kuat tekan pada sampel beton ringan beragregat plastik PET diapatkan rata-rata 3,07 MPa untuk FM 6,317 , 9,55 MPa untuk FM 6,738 dan 14,87 MPa untuk FM 7,08.

5. Kuat tekan maksimum dicapai pada sampel beton dengan FM 7,08 sebesar 15,14 MPa.

6. Dari kuat tekan maksimum yang dihasilkan maka berdasarkan tabel 3.1 (SNI 03-3449-2002), beton tersebut belum bisa dikategorikan sebagai beton struktural, tetapi masih dapat digunakan untuk konstruksi beton struktural ringan.

(56)

5.2. Saran

Adapun saran untuk penelitian selanjutnya adalah

1. Penggunaan foam untuk beton ringan struktural tidak disarankan, karena membuat beton menjadi semakin lemah dengan timbulnya rongga-rongga udara di dalam beton.

2. Penggunaan foam dipakai sebagai peringan saja, tidak bisa untuk menambah kekuatan.

3. Untuk menambah kekuatan dapat menggunakan bahan aditif seperti superplasticizer atau bahan lainnya yang dapat memperkuat beton ringan tersebut.

4. Penggunaan plastik PET dengan campuran plastik lain dapat dilakukan untuk melihat pengaruh variasi gradasi agregat terhadap kekuatan beton ringan untuk struktural.

(57)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Beton

Beton adalah material yang sudah sangat banyak digunakan dalam dunia konstruksi. Sampai saat ini beton masih merupakan struktur yang paling banyak dipakai karena mudah mendapatkan material untuk beton serta kemudahan dalam membentuk struktur beton sesuai dengan kebutuhan. Beton adalah material komposit yang terdiri dari agregat halus, agregat kasar, semen dan air (Dipohusodo, 1993). Campuran beton merupakan campuran yang mengandung rongga-rongga akibat adanya bermacam ukuran agregat yang dimasukkan ke dalam campuran tersebut. Rongga-rongga antar agregat ini nantinya diisi dengan agregat yang butiran yang lebih kecil (agregat halus) dan pori-pori antara agregat halus ini diisi oleh semen dan air (pasta semen). Pasta semen juga berfungsi sebagai perekat atau pengikat dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling terekat dengan kuat sehingga terbentuklah suatu kesatuan yang padat dan tahan lama. Campuran tersebut senantiasa bertambah keras seiring dengan bertambahnya umur. Pengerasan ini dapat terjadi karena adanya reaksi dari air dan semen yang mengakibatkan mengeras seperti batuan.

Untuk kualitas beton, parameter yang berpengaruh pada kekuatan beton adalah : 1. Kualitas semen

2. Proporsi semen 3. Kekuatan agregat

4. Interaksi antar agregat dan pasta semen 5. Pencampuran yang cukup dari material beton 6. Pelaksanaan yang benar

(58)

8. Kandungan klorida yang sesuai (0,15% untuk beton ekspos dan 1% untuk beton non ekspos)

Beton memiliki kuat tekan yang besar sementara kuat tariknya kecil (Nugraha, 2007). Maka dari itu biasanya untuk struktur bangunan, beton menggunakan besi tulangan untuk mengantisipasi beban tarik yang mungkin terjadi saat struktur difungsikan. Adapun keunggulan dari konstruksi beton adalah sebagai berikut :

1. Bahan dasar seperti kerikil, air, pasir dan semen mudah didapat sehingga beton masih merupakan bahan konstruksi yang paling banyak digunakan di manapun. 2. Bentuk beton yang bermula dari beton segar menjadikan beton mudah dibentuk

sesuai dengan keadaan perencanaan sehingga lebih bersifat fleksibel.

3. Beton membutuhkan perawatan yang minim dilakukan sehingga struktur beton terbilang relatif awet.

4. Saat ini penelitian terhadap beton banyak dilakukan, menjadikan beton semakin banyak inovasi dan menjadi lebih mudah digunakan untuk berbagai kebutuhan. Selain kelebihan, beton juga memiliki kekurangan sebagai berikut :

1. Bobot beton yang berat dibandingkan dengan struktur lain sehingga tidak ekonomis dalam hal pemindahan.

2. Kualitas beton mutlak ditentukan oleh cara pelaksanaan di lapangan, sehingga perlu pengawasan lebih untuk melaksanakan struktur beton dibandingkan dengan struktur lainnya.

3. Pengecoran beton memiliki waktu ikat yang lama sampai benar-benar kuat dibandingkan struktur lain.

4. Beton sulit untuk dapat kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak beton.

(59)

Untuk penggunaan lain, material untuk beton juga dapat disubstitusikan sesuai dengan perencanaan, baik jenis semen, agregat halus maupun agregat kasar, sehingga beton mudah dimodifikasi untuk inovasi yang akan datang.

2.2. Umur Beton

Beton memiliki waktu pengikatan sampai akhirnya struktur benar-benar menyatu. Semakin lama umur beton, maka semakin rekat ikatan antar agregat dan pasta semen. Menurut Mulyono (2004), kuat tekan beton semakin lama semakin naik secara linear sampai umur 28 hari, setelah itu kuat tekan meningkat dengan proporsi yang kecil, maka dari itu secara umum umur beton yang optimal adalah 28 hari.

2.3. Bahan Penyusun Beton

2.3.1. Agregat

Agregat adalah material pada campuran beton yang tidak bereaksi, hanya diikat oleh pasta semen. Agregat merupakan material yang mempengaruhi kekuatan beton. Agregat biasanya berkisar antara 60-80% pada beton. Karena agregat merupakan material yang mempengaruhi kekuatan beton, maka agregat harus memiliki gradasi yang sesuai agar agregat tersebut mampu memasuki rongga-rongga di dalam beton sehingga membuat beton semakin padat dan kuat.

Sifat Agregat Pengaruh pada Sifat Beton

Bentuk, tekstur, gradasi Beton cair

Kelecakan Pengikatan dan Pengerasan

Sifat fisik, sifat kimia, mineral

Beton keras

Kekuatan, Kekerasan, Ketahanan

(60)

Agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat alam dan agregat buatan (pecahan). Agregat alam dan pecahan ini pun dapat dibedakan berdasarkan beratnya, asalnya, diameter butirnya (gradasi), dan tekstur permukaannya.

Selain mudah didapat, agregat tidak bisa sembarang diambil, tetapi harus memiliki hala-hal berikut :

a. Kekuatan yang baik b. Tahan lama

c. Tahan cuaca

d. Permukaan bebas dari kotoran

e. Tidak boleh terjadi reaksi kimia yang tidak dibutuhkan dengan semen

Dari ukurannya, agregat dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu agregat kasar dan agregat halus.

2.3.1.a. Agregat Halus

Agregat halus merupakan material pengisi dalam campuran beton. Ukurannya bervariasi antara 4,75 mm sampai 0,15 mm saringan standar amerika (ASTM). Agregat halus yang baik harus bebas bahan organik, lempung, partikel yang lebih kecil dari saringan 0,075 mm atau bahan – bahan lain yang dapat merusak campuran beton.

Menurut SK SNI S-04-1989-F (Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A), agregat halus harus memenuhi syarat berikut :

• Butir-butirnya tajam dan keras dengan indeks kekerasan < 2,2

• Kekal, tidak pecah atau hancur oleh cuaca

• Tidak mengandung lumpur >5%

(61)

• Modulus kehalusan antara 1,5-3,8 dengan variasi butir sesuai standar gradasi

• Agregat halus dari pantai dapat dipakai asalkan dengan petunjuk dari lembaga pemeriksaan bahan yang diakui.

2.3.1.b. Agregat Kasar

Agregat kasar adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari 5 mm. Agregat harus mempunyai gradasi yang baik, artinya harus tediri dari butiran yang beragam besarnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga akibat ukuran yang besar, sehingga akan mengurangi penggunaan semen atau penggunaan semen yang minimal.

Menurut SK SNI S-04-1989-F (Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A), agregat kasar harus memenuhi syarat berikut :

• Butirannya keras dan tidak berpori dengan indeks kekerasan <5%

• Kekal, tidak pecah atau hancur oleh cuaca

• Tidak mengandung lumpur lebih dari 1%

• Tidak boleh mengandung zat reaktif terhadap alkali

• Butiran yang panjang dan pipih tidak boleh melebihi 20%

• Modulus kehalusan agregat berkisar pada 6-7,1 dengan variasi butir sesuai standar gradasi

• Ukuran butir maksimum tidak boleh melebihi dari : 1/5 jarak terkecil antara bidang-bidang samping cetakan, 1/3 tebal pelat beton, ¾ jarak bersih antar tulangan atau berkas tulangan.

(62)

Berdasarkan SNI 03-2461-2002, persyaratan agregat ringan yang digunakan untuk beton ringan struktural adalah :

No. Sifat Fisis Persyaratan

1. Berat jenis 1,0-1,8

2. Penyerapan maksimum (%), setelah direndam 24 jam 20 3. Berat isi maksimum

- Gembur kering (kg/m3) 1120

- Agregat halus 880

- Agregat kasar 1040

- Campuran agregat kasar dan halus

4. Nilai persentase volume padat (%) 60

5. Nilai 10% kehalusan (ton) 9-14

6. Kadar bagian yang terapung setelah direndam dalam air 10 menit maksimum (%)

Kadar bahan yang mentah (clay lump) (%) <1 8. Nilai keawetan, jika dalam larutan magnesium sulfat selama

16-18 jam, bagian yang larut maksimum (%)

(63)

2.3.2. Semen

Semen adalah senyawa yang jika bercampur dengan air akan menghasilkan senyawa yang bersifat mengikat. Hal ini membuat semen menjadi salah satu bahan yang paling penting dalam campuran beton. Selain itu semen adalah material dengan harga yang paling tinggi jika dibandingkan dengan material lain, sehingga pemahaman tentang semen sangat dibutuhkan dalam pencampuran beton.

Fungsi semen ialah untuk mengikat butir-butir agregat hingga membentuk suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara di antara butiran agregat.

Semen merupakan hasil industri yang sangat kompleks, dengan campuran serta susunan senyawa kimia yang berbeda-beda. Secara umum, Mulyono (2004) mengatakan bahwa semen merupakan campuran dari senyawa CaO (kapur), SiO3 (silika), Al2O3 (alumina) dan MgO (magnesia) serta sedikit alkali. Untuk mengatur waktu ikat semen biasanya ditambahkan dengan CaSO4.2H2O (gipsum).

Semen pada umumnya dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu:

1. Semen non-hidrolik yaitu semen yang tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air, tetapi dapat mengeras jika berada di udara. Contoh utama dari semen non-hidrolik adalah kapur.

2. Semen hidrolik mempunyai kemampuan mengikat dan mengeras di dalam air. Contoh semen hidrolik diantaranya kapur hidrolik, semen pozollan, semen terak, semen alam, semen portland, dan semen alumina.

Fungsi semen ialah untuk mengikat butir-butir agregat hingga membentuk suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara di antara butiran agregat. Adapun sifat-sifat fisik semen yaitu:

(64)

• Kehalusan Butir

Kehalusan semen mempengaruhi waktu pengerasan pada semen. Secara umum, semen berbutir halus meningkatkan kohesi pada beton segar dan dapat mengurangi bleeding (kelebihan air yang bersama dengan semen bergerak ke permukaan adukan beton segar), akan tetapi menambah kecendrungan beton untuk menyusut lebih banyak dan mempermudah terjadinya retak susut.

• Waktu ikatan

Waktu ikatan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai sutu tahap dimana pasta semen cukup kaku untuk menahan tekanan. Waktu tersebut terhitung sejak air tercampur dengan semen. Waktu dari pencampuran semen dengan air sampai saat kehilangan sifat keplastisannya disebut waktu ikat awal, dan pada waktu sampai pastanya menjadi massa yang keras disebut waktu ikat akhir. Pada semen portrland biasanya batasan waktu ikaran semen adalah :

1. Waktu ikat awal > 60 menit 2. Waktu ikat akhir > 480 menit

Waktu ikatan awal yang cukup awal diperlukan untuk pekerjaan beton, yaitu waktu transportasi, pencetakan, pemadatan, dan perataan permukaan.

• Panas hidrasi

Silika dan alumina pada semen bereaksi dengan air menjadi media perekat yang memadat lalu membentuk massa yang keras. Reaksi membentuk media perekat ini disebut hidrasi.

• Pengembangan volume (lechathelier)

Pengembangan semen dapat menyebabkan kerusakan dari suatu beon, karena itu pengembangan beton dibatasi sebesar ± 0,8 % (A.M Neville, 1995). Akibat perbesaran volume tersebut, ruang antar partikel terdesak dan akan timbul retak-retak.

(65)

2.3.2.a. Semen Portland

Semen Portland adalah suatu senyawa pengikat hidrolis (hydraulic binder) yang dihasilkan dengan menghaluskan clinker yang terdiri dari silika–silika kalsium yang bersifat hidraulis, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya.

Pemakaian semen portland yang disebabkan oleh kondisi tertentu yang dibutuhkan pada pelaksanaan konstruksi di lapangan, membuat para ahli menciptakan berbagai jenis semen portland, diantaranya sebagai berikut:

a. Semen Portland Tipe I, semen portland yang dalam penggunaannya tidak memerlukan persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya. Digunakan untuk bangunan-bangunan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus. Jenis ini paling banyak diproduksi karena digunakan untuk hampir semua jenis konstruksi.

b. Semen Portland Tipe II, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidras dengan tingkat sedang. Digunakan untuk konstruksi bangunan dan beton yang terus-menerus berhubungan dengan air kotor atau air tanah atau untuk pondasi yang tertahan di dalam tanah yang mengandung air agresif (garam-garam sulfat).

c. Semen Portland Tipe III, semen portland yang memerlukan kekuatan awal yang tinggi. Kekuatan 28 hari umumnya dapat dicapai dalam 1 minggu. Semen jenis ini umum dipakai ketika acuan harus dibongkar secepat mungkin atau ketika struktur harus dapat cepat dipakai.

(66)

d. Semen Portland Tipe IV, semen portland yang penggunaannya diperlukan panas hidrasi yang rendah. Digunakan untuk pekerjaan-pekarjaan dimana kecepatan dan jumlah panas yang timbul harus minimum. Misalnya pada bangunan seperti bendungan gravitasi yang besar.

e. Semen Portland Tipe V, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat. Digunakan untuk bangunan yang berhubungan dengan air laut.

Tri Mulyono (2003) menjabarkan komposisi senyawa utama dan senyawa pembentuk untuk semen portland.

Adapun senyawa utama semen portland adalah sebagai berikut.

• Gipsum/CSH2 (CaSO4.2H2O) sebanyak 6 %

• Tetrakalsium aluminoferit/C4AF (4CaO.Al2O3.Fe2O3) sebanyak 8 %

• Trikalsium aluminat/C3A (3CaO.Al2O3) sebanyak 10 %

• Dikalsium silikat/C2S (2CaO.SiO2) sebanyak 18 %

• Trikalsium silikat/C3S (3CaO.SiO2) sebanyak 55 %

Dan senyawa pembentuk dalam semen portland sebagai berikut

• Kapur/C (CaO) sebanyak 64,67 %

• Silika/S (SiO2) sebanyak 21,03 %

• Alumina/A (Al2O3) sebanyak 6,16 %

• Oksida besi/F (Fe2O3) sebanyak 2,58 %

• Magnesia/M (MgO) sebanyak 2,62 %

• Alkali/K (K2O3) sebanyak 0,61 %

• Alkali/N (Na2O) sebanyak 1,34 %

(67)

• Karbon dioksida/C (CO2)

• Air/H (H2O)

Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen jenis OPC (Ordinary Portland Cement) atau Tipe I, yaitu semen hidrolis yang dipergunakan secara luas untuk konstruksi umum, seperti konstruksi bangunan yang tidak memerlukan persyaratan khusus, antara lain bangunan perumahan, gedung-gedung bertingkat, jembatan, landasan pacu dan jalan raya.

2.3.3. Air

Pada umumnya air yang memenuhi persyaratan sebagai air minum juga memenuhi syarat bila dipakai untuk membuat beton, dengan pengecualian pada air minum yang banyak mengandung sulfat (Oglesby, 1996).

Fungsi dari air disini antara lain adalah sebagai bahan pencampur antara semen dan agregat, sehingga air harus bebas dari bahan yang bersifat asam, basa dan minyak. Air yang mengandung tumbuh-tumbuhan busuk juga harus benar-benar dihindari karena dapat mengganggu pengikatan semen. Air yang mengandung kotoran yang cukup banyak akan mengganggu proses pengerasan atau ketahanan beton. Kotoran secara umum dapat menyebabkan:

• Bercak pada permukaan beton

• Perubahan volume sehingga dapat menyebabkkan retak

• Korosi pada tulangan

• Gangguan pada kekuatan beton

• Gangguan pada hidrasi beton

Untuk air perawatan, dapat dipakai juga air yang dipakai untuk pengadukan, tetapi harus yang tidak menimbulkan noda atau endapan yang merusak warna permukaan beton.

(68)

Besi dan zat organis dalam air umumnya sebagai penyebab utama pengotoran atau perubahan warna, terutama jika perawatan cukup lama.

Faktor-faktor yang mempengaruhi air dalam pembuatan beton adalah sebagai berikut.

• Ukuran agregat

Semakin besar ukuran diameter maksimum agregat, maka semakin sedikit air dan mortar yang dibutuhkan.

• Bentuk agregat

Agregat batu pecah (memiliki sudut-sudut) memerlukan lebih banyak air dibandingkan dengan agregat dengan bentuk bulat.

• Gradasi agregat

Gradasi agregat yang baik (ukuran agregat bervariasi) membtuhkan air yang lebih sedikit dibandingkan dengan agregat dengan gradasi buruk (ukuran agregat seragam).

• Zat yang terkandung dalam agregat

Semakin banyak zat kotoran seperti lanau, tanah liat, lumpur dan sebagainya membuat air yang dibutuhkan semakin banyak.

• Perbandingan agregat kasar dengan agregat halus

Semakin banyak agregat kasar, maka penggunaan air lebih sedikit, sedangkan apabila agregat kasar sedikit, maka penggunaan ait semakin banyak.

Air yang digunakan untuk pencampuran pada penelitian ini adalah air PAM dari laboratorium bahan konstruksi FT USU. Sedangkan untuk perawatan perendaman menggunakan air yang berada di bak perendaman laboratorium bahan konstruksi FT USU.

(69)

2.4. Beton Ringan

Beton ringan adalah beton yang agregatnya lebih ringan daripada agregat beton normal. Beton ringan biasanya memiliki kepadatan sebesar 90-120 lb/ft3. Nawy (1998) mengatakan bahwa beton ringan adalah beton yang mempunyai kekuatan tekan pada umur 28 hari lebih dari 1,38 MPa dan berat volume kurang dari 1843 kg/m3. Beton ringan digunakan untuk mengurangi beban mati yang terjadi pada konstruksi sehingga dapat lebih ekonomis dalam hal material maupun perhitungan beban. Biasanya agregat beton ringan diambil dari agregat buatan seperti tanah liat, batu-batuan ringan hingga serpihan dari hasil limbah dan lainnya (MacGregor & Wight, 2009). Beton ringan biasanya dibuat dengan cara-cara berikut: membuat gelembung udara dalam adukan semen, menggunakan agregat ringan (tanah liat bakar/batu apung) atau pembuatan beton non-pasir (Wika, 2004). Menurut Murdock L.J. dan Brook K.M. (1991), beton ringan diperoleh dengan berbagai cara, hal ini bergantung pada besar atau kecilnya rongga yang ingin didapat pada beton, untuk mendapatkan beton yang lebih ringan. Rongga udara tersebut didapat dengan pembentukan rongga udara atau penambahan bahan yang dapat menyebabkan busa, dan pada beberapa jenis beton ringan, kedua metode tersebut dapat dikombinasikan.

2.5. Jenis-Jenis Beton Ringan

Secara garis besar, Tjokrodimuljo (1996) membagi penggunaan beton ringan menjadi tiga, yaitu :

1. Untuk nonstruktur dengan berat jenis antara 240 kg/m3 sampai 800 kg/m3 dan kuat tekan antara 0,35 MPa sampai 7 MPa yang umumnya digunakan untuk dinding pemisah atau dinding isolasi

(70)

2. Untuk struktur ringan dengan berat jenis antara 800 kg/m3 sampai 1400 kg/m3 dan kuat tekan antara 7 MPa sampai 17 MPa yang umumnya digunakan seperti untuk dinding yang juga memikul beban.

3. Untuk struktur dengan berat jenis antara 1400 kg/m3 sampai 1800 kg/m3 dan kuat tekan lebih dari 17 MPa yang dapat digunakan sebagaimana beton normal.

2.6. Plastik PET (Polyethylene terephtalate) sebagai Agregat Kasar

Pertimbangan ekonomis pemakaian limbah sebagai agregat adalah kuantitas yang tersedia, sejauh mana benefikasi dan persyaratan mix design. Menurut ASTM C 330, agregat ringan dapat dibagi menjadi dua berdasarkan asal mulanya, yaitu :

a. Agregat Buatan (Artificial Aggregates)

Yaitu agregat yang berasal dari proses pembekahan (expanding), kalsinasi (calcining) atau hasil sintering, misalnya dapur tanur tinggi, tanah liat, diatome, abu terbang (fly ash), lempung atau slate

b. Agregat Alam (Natural Aggregate)

Yaitu agregat yang dihasilkan melalui pengolahan bahan alam, misalnya skoria, batu apung (pumice) atau tuff.

Produksi plastik merupakan salah satu produksi yang paling banyak digunakan dalam kehidupan. Hasil produksi plastik yang dihasilkan bermacam-macam, mulai dari bungkusan, botol-botol, alat-alat rumah tangga hingga alat elektronik. Jenis-jenis plastik yang beredar di pasaran memiliki kode dan jenis khusus dan masing-masing memiliki fungsi yang berbeda (Harper, 2000). Macam-macam plastik yang beredar di pasaran seperti :

a. Plastik PET (polyethylene terephthalate) yang biasanya digunakan untuk botol air mineral, botol jus, dan hampir semua botol minuman lainnya.

(71)

c. Plastik PVC (polyvinyl chloride) yang biasanya digunakan untuk plastik pembungkus dan botol.

d. Plastik LDPE (low density polyethylene) yang biasanya digunakan untuk tempat makanan, plastik kemasan dan botol- botol yang lembek.

e. Plastik PP (polypropylene) yang biasanya digunakan untuk tempat penyimpanan makanan dan botol minum untuk bayi.

f. Plastik PS (polystyrene) yang biasanya digunakan dalam Styrofoam, tempat minum sekali pakai dan lainnya.

g. SAN (styrene acrylonitrile), ABS (acrylonitrile butadiene styrene), PC (polycarbonate) dan Nylon biasanya digunakan untuk suku cadang mobil, alat rumah tangga, computer, alat elektronik, botol minum olahraga dan plastic kemasan.

Sebagian besar dari limbah plastik yang ada merupakan limbah plastik dari jenis plastik polyethylene. Polyethylene dihasilkan dari proses polimerisasi molekul-molekul gas ethylene secara bersama-sama membentuk rangkaian panjang molekul sampai menjadi bentuk plastik (polimer). Dalam penelitian ini digunakan jenis plastik PET (polyethylene terephthalate) yang diolah menjadi agregat melalui proses pemotongan, pembersihan, pelelehan, pendinginan dan penghancuran. Plastik PET biasanya digunakan untuk kemasan botol minuman. Limbah PET tersebut digunakan sebagai pengganti bahan agregat kasar kerikil yang biasanya digunakan untuk campuran beton. Berat limbah PET yang telah diolah menjadi agregat dapat mencapai 68,88 % dari berat kerikil biasa pada volume yang sama (Casanova-del-Angel, 2012) sehingga dapat digunakan menjadi bahan campuran beton ringan.

(72)

2.7. Bahan Tambah/Aditif (Foaming Agent)

Bahan tambah adalah material selain air, agregat dan semen hidrolik yang dicampurkan dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau selama pengadukan berlangsung (ASTM C.125-1995:61 dan ACI SP-19). Dan menurut Neil Jackson dan Ravindra K.D. (1996) bahan tambah adalah bahan yang ditambahkan ke dalam campuran beton, baik ketika proses pencampuran maupun sebelum pencampuran dengan tujuan untuk meningkatkan sifat mekanis maupun sifat fisis beton dalam kondisi beton segar atau beton keras, atau di dua kondisi tersebut. Bahan tambah ini dapat berupa cairan ataupun padatan, dengan spesifikasi tertentu untuk mendapatkan tujuan yang diinginkan pada material beton.

Bahan tambah digunakan untuk memodifikasi sifat dan karakteristik dari beton misalnya untuk dapat dengan mudah dikerjakan, mempercepat pengerasan, menambah kuat tekan, penghematan, atau untuk tujuan lain seperti penghematan energi.

Bahan tambah biasanya diberikan dalam jumlah yang relatif sedikit, dan harus dengan pengawasan yang ketat agar tidak berlebihan yang justru akan dapat memperburuk sifat beton.

Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan admixture, perlu diketahui terlebih dahulu kategori dan penggolongannya, yaitu :

1. Air entraining Agent, yaitu bahan tambah yang ditujukan untuk membentuk gelembung-gelembung udara berdiameter 1 mm atau lebih kecil didalam beton atau mortar selama pencampuran, dengan maksud mempermudah pengerjaan beton pada saat pengecoran dan menambah ketahanan awal pada beton.

2. Chemical admixture, yaitu bahan tambah cairan kimia yang ditambahkan untuk mengendalikan waktu pengerasan (memperlambat atau mempercepat), mereduksi kebutuhan air, menambah kemudahan pengerjaan beton, meningkatkan nilai slump dan sebagainya.

(73)

3. Mineral admixture (bahan tambah mineral), merupakan bahan tambah yang dimaksudkan untuk memperbaiki kinerja beton. Pada saat ini, bahan tambah mineral ini lebih banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja tekan beton, sehingga bahan ini cendrung bersifat penyemenan. Keuntunganannya antara lain : memperbaiki kinerja workability, mempertinggi kuat tekan dan keawetan beton, mengurangi porositas dan daya serap air dalam beton. Beberapa bahan tambah mineral ini adalah pozzolan, fly ash, slang, dan silica fume.

4. Miscellanous admixture (bahan tambah lain), yaitu bahan tambah yang tidak termasuk dalam ketiga kategori diatas seperti bahan tambah jenis polimer (polypropylene, fiber mash, serat bambu, serat kelapa dan lainnya), bahan pencegah pengaratan dan bahan tambahan untuk perekat (bonding agent).

Foaming agent adalah bahan tambahan yang digunakan pada pencampuran beton untuk membuat campuran beton lebih mengembang dan memperbesar rongga udara di dalamnya sehingga beton menjadi lebih ringan. Penambahan bahan ini tidak boleh terlalu banyak, karena jika rongga udara yang terdapat di dalam beton terlalu besar atau banyak, maka kekuatan beton dapat menurun. Pada penelitian ini peneliti menggunakan foaming agent produk Mastercell 20 dari BASF.

2.8. Berat Isi dan Absorbsi

2.8.1.Berat Isi

(74)

Berat isi beton ringan struktural secara umum dalam keadaan seimbang dihitung dengan menggunakan rumus :

�� =��_��997 ... (2.1)

Dengan : A = berat silinder dalam keadaan kering konstan (kg); B = berat silinder pada keadaan jenuh permukaan kering (kg); C = berat silinder dalam air sampai terendam penuh (kg). 2.8.2. Absorbsi

Absorbsi adalah kemampuan suatu bahan untuk menyerap air. Nilai absorbsi sangat berkaitan dengan berat jenis maupun porositas suatu bahan, karena nilai absorbsi yang besar mengindikasikan banyaknya rongga-rongga yang terdapat dalam material tersebut. Besarnya absorbsi juga dapat menyebabkan menurunnya kekuatan beton, karena pori-pori yang ada menyebabkan ikatan antar partikel pada suatu material berkurang. Absorbsi pada beton kertas cenderung lebih besar dari beton normal, hal ini terjadi karena daya serap kertas yang sangat besar, sehingga beton kertas juga memiliki daya serap yang besar. Besarnya absorbsi pada beton dihitung menggunakan rumus:

� =��−��

�� 100% ... (2.2)

Dengan : A = Absorbsi (%)

Mb = Berat benda uji dalam keadaan jenuh air (gram) Mk = Berat benda uji dalam keadaan kering oven (gram)

(75)

2.9. Kuat Tarik Beton

Salah satu kelemahan beton adalah mempunyai kuat tarik yang sangat kecil dibandingkan dengan kuat tekannya yaitu 10%–15% f’c. Kuat tarik beton berpengaruh terhadap kemampuan beton di dalam mengatasi retak awal sebelum dibebani. Pengujian terhadap Kekuatan tarik beton dapat dilakukan dengan cara:

1. Pengujian tarik langsung, untuk menguji tarik langsung pada spesimen silinder maupun prisma dilakukan dengan menempelkan benda uji pada suatu pelat besi dengan lem epoxy. Tepi benda uji harus digergaji dengan gerinda intan untuk menghilangkan pengaruh pengecoran atau vibrasi. Beban kecepatan 0,005 MPa/detik sampai runtuh.

2. Pengujian tarik belah (pengujian tarik beton tak langsung) dengan menggunakan “Split cylinder test”. Dengan membelah silinder beton terjadi pengalihan tegangan tarik melalui bidang tempat kedudukan salah satu silinder dan silinder beton tersebut terbelah sepanjang diameter yang dibebaninya. Tegangan tarik tidak langsung dihitung dengan persamaan:

�=_��2� ... (2.3)

Dimana : T = kuat tarik beton (MPa) P = beban hancur (N)

l = Panjang spesimen (mm) d = diameter spesimen (mm)

(76)

2.10. Kuat Tekan Beton

Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekanpersatuan luas. Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur.Semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pulamutu beton yang dihasilkan. Kuat tekan beton umur 28 hari berkisar antara 10-65 MPa. Untuk struktur beton bertulang pada umumnya menggunakan beton dengankekuatan berkisar 17-30 MPa, sedangkan untuk beton prategang berkisar 30-45 MPa. Untuk keadaan dan keperluan struktur khusus, beton ready mix sanggup mencapai nilai kuat tekan 62 MPa dan untuk memproduksi beton kuat tinggitersebut umumnya dilaksanakan dengan pengawasan ketat dalam laboratorium (Dipohusodo, 1993).

Beberapa faktor seperti ukuran dan bentuk agregat, jumlah pemakaiansemen, jumlah pemakaian air, proporsi campuran beton, perawatan beton (curing),usia beton ukuran dan bentuk sampel, dapat mempengaruhi kekuatan tekan beton.Kekuatan tekan benda uji beton dihitung dengan rumus :

f’c = �

� ... (2.4)

Dimana : f’c : Kekuatan tekan (MPa) P : Beban tekan (N)

A : Luas permukaan benda uji (mm2)

Pada saat dilakukan pengujian tekan pada benda uji dengan perencanaan yang mutu yang sama tentu pada akhirnya akan menghasilkan nilai uji tekan yang masing-masing sedikit berbeda nilainya. Faktor perbedaan (penyimpangan atau deviasi) ini harus diperhatikan dalam menghitung besarnya nilai kuat tekan beton, karena semakin besar penyimpangan maka akan semakin kecil nilai kuat tekan yang akan didapat.

(77)

Menurut "SK SNI 03-2847-2002 (Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung)" nilai deviasi standar (S) ditetapkan jika fasilitas produksi beton (pembuat beton) mempunyai catatan hasil uji, dengan syarat :

A.Jenis bahan dasar beton serupa dengan yang akan dibuat.

B.Kuat tekan beton yang disyaratkan pada kisaran 7 MPa dari kuat tekan yang akan dibuat. C.Jumlah contoh minimum 30 buah berurutan atau 2 kelompok sampel yang

masing-masing berurutan dengan jumlah seluruhnya minimum 30 buah.

Nilai deviasi standar dihitung dengan rumus :

S = �� (�′� –�′��) 2

n−1 ... (2.5) Dimana : S : deviasi standar (MPa)

f'c : Kuat tekan masing-masing sampel beton (MPa) f’cr : Kuat tekan rata-rata (MPa)

n : Banyaknya nilai kuat tekan beton

2.11. Penelitian Terdahulu

 Pratikto (2010)

Pada penelitian dengan judul “Beton Ringan Beragregat Limbah Botol Plastik Jenis PET (Poly Ethylene Terephtalate)” didapatkan hasil rasio perbandingan untuk campuran setiap m3 beton ringan struktural adalah semen 263kg, pasir 420kg, air 279kg dan agregat PET 559kg dengan aditif 50ml dan kuat tekan yang didapat 17,49 MPa dengan kuat tarik belah 1,15 MPa.

(78)

 Francisco Casanova-del-Angel (2012)

Penelitian dengan judul “Manufacturing Light Concrete with PET Aggregate” mendapatkan hasil penggunaan plastik PET mencapai hasil terbaik dengan FAS rendah (penggunaan semen <300 kg/m3), modulus elastisitas beton ringan lebih rendah daripada beton normal dan berat beton ringan dengan agregat PET adalah 68,88% lebih rendah daripada beton ringan biasa.

 Bagus Soebandono, As’at Pujianto, dan Danar Kurniawan (2013)

Penelitian “Perilaku Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Campuran Limbah Plastik HDPE” didapat kesimpulan bahwa dengan variasi campuran agregat kasar limbah plastik HDPE besar maka kuat tekan beton semakin kecil ( 0% , 10% , 15% , 20% masing-masing kuat tekan rata-ratanya 27,88 MPa, 15,67 MPa, 14,96 MPa dan 11,08 MPa) dan kuat tarik beton juga semakin kecil (0% , 10% , 15% , 20% masing-masing kuat tarik rata-ratanya 2,71 MPa, 2,34 MPa, 2,01 MPa dan 1,72 MPa).

 Erwin Rommel (2013)

Rommel membuat penelitian dengan judul “Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan Berbahan Plastik” mendapat kuat tekan beton sebesar 13,16 MPa dan berat isi sebesar 1373 kg/m3 sehingga penggunaannya hanya dapat dipakai untuk elemen struktur ringan dan elemen non-struktur.

 Mohtarom Riyadi, Mohammad Hadiyat Rizkin, dan Zakaria Ramadhan (2015) Penelitian “Pemanfaatan Limbah Plastik Simpul Sebagai Pengganti Agregat Kasar pada Beton” didapat kesimpulan bahwa semakin besar nilai substitusi agregat plastik simpul terhadap kerikil maka nilai slump, berat jenis, kuat tekan dan kuat

(79)

tarik beton semakin menurun. Maka beton dari penelitian tersebut hanya dapat digunakan untuk keperluan nonstruktural.

 Winner Syukur Berkat Zebua dan Nursyamsi (2015)

Penelitian Zebua mengenai “Pengaruh Gradasi Limbah Plastik PET sebagai Agregat Kasat Terhadap Kuat Tekan Beton Ringan Struktural” didapatkan hasil dengan penggunaan agregat kasar dari limbah plastik PET dengan variasi fineness modulus (FM) 6,01 , FM 6,56 dan FM 7 didapat berat masing-masing 1.741,23 kg/m3, 1.784,69 kg/m3 dan 1.801,48 kg/m3. Sedangkan untuk kuat tekan untuk FM 6,01 didapat 13,89 MPa, FM 6,56 didapat 16,27 MPa dan FM 7 didapat 16,57 MPa.

(80)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Penggunaan barang dengan bahan dasar plastik sudah tidak asing lagi bagi masyarakat kebanyakan. Baik untuk alat rumah tangga, alat elektronik bahkan bahan pembungkus makanan dan minuman. Sebagian besar dari limbah plastik yang ada merupakan limbah plastik dari jenis plastik polyethylene. Polyethylene dihasilkan dari proses polimerisasi molekul-molekul gas ethylene secara bersama-sama membentuk rangkaian panjang molekul sampai menjadi bentuk plastik (polimer). Dalam penelitian ini digunakan jenis plastik PET (polyethylene terephthalate). Jenis plastik PET ini biasanya digunakan sebagai kemasan minuman ataupun bungkus makanan. Kemasan plastik PET setelah isinya dikonsumsi biasanya langsung dibuang. Pada hakikatnya penggunaan plastik PET ini adalah satu kali pakai, kemudian didaur ulang kembali menjadi produk plastik daur ulang lainnya. Tetapi pada kenyataannya plastik ini justru dipakai kembali oleh masyarakat baik untuk mengemas makanan dan minuman ataupun kegunaan yang lain. Bahan berbahaya yang terkandung di dalam plastik PET tersebut seiring waktu dapat bercampur dengan makanan atau minuman yang dikemas di dalamnya sehingga dapat berbahaya untuk pemakai atau pengguna produk daur ulang tersebut.

Penggunaan plastik yang terus mengalami peningkatan dari waktu ke waktu, menyebabkan jumlah limbah plastik pun ikut terus meningkat. Sifat plastik yang non-biodegradable (sulit diuraikan) menyebabkan plastik membutuhkan waktu ratusan tahun agar dapat terurai secara sempurna. Kebanyakan dari kita menghilangkan limbah plastik ini dengan cara membakar. Padahal dengan membakar limbah plastik akan melepaskan berbagai zat-zat

(81)

yang berbahaya bagi lingkungan. Maka dari itu diperlukan penanggulangan limbah plastik yang lebih efisien. Salah satu caranya adalah dengan memanfaatkan limbah plastik menjadi suatu material yang berguna. Termasuk memanfaatkan limbah plastik menjadi agregat buatan dalam campuran beton ringan. Limbah plastik PET dapat difungsikan dalam bidang konstruksi. Dalam penelitian ini limbah PET digunakan sebagai pengganti bahan agregat kasar kerikil yang biasanya digunakan untuk campuran beton, dalam penelitian ini adalah campuran beton ringan. Berat limbah PET yang telah diolah menjadi agregat dapat mencapai 68,88 % lebih ringan dibandingkan kerikil biasa pada volume yang sama (Casanova-del-Angel, 2012). Zebua (2015) mendapatkan nilai kuat tekan maksimum untuk beton ringan beragregat plastik PET sebesar 16,57 MPa.

Pada penelitian ini juga digunakan bahan tambahan pada campuran beton. Bahan tambahan yang digunakan adalah foaming agent yang mana dapat memperingan campuran beton.

Diharapkan dari penelitian ini dapat berguna untuk menjadi salah satu alternatif dalam perkembangan dunia konstruksi, juga dapat membantu dalam hal pengolahan limbah plastik PET.

1.2. Rumusan Masalah

Dengan banyaknya limbah plastik PET yang tidak terurai, maka peneliti dapat merumuskan masalah yang akan dibahas pada penelitian ini meliputi :

a. Pengolahan limbah plastik PET menjadi agregat untuk campuran beton ringan. b. Metode pencampuran bahan aditif foaming agent ke dalam campuran.

(82)

1.3. Tujuan Penelitian

Dengan dilakukannya penelitian ini, tujuan yang ingin dicapai adalah sebagai berikut : a. Untuk mengetahui cara pengolahan limbah PET menjadi agregat campuran beton

ringan.

b. Untuk mengetahui cara pencampuran bahan aditif foaming agent ke dalam campuran beton ringan.

c. Untuk mengetahui kinerja dari beton ringan dengan agregat limbah PET.

1.4. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :

a. Untuk membuat beton ringan yang dapat berfungsi sebagai beton struktural b. Memberikan altrernatif pengolahan limbah plastik, khususnya plastik PET.

c. Memberikan informasi tentang alternatif beton ringan kepada pelaku industri konstruksi dan masyarakat

d. Menjadi referensi dalam pertimbangan desain beton ringan struktural.

1.5. Pembatasan Masalah

Peneliti menentukan batasan dan ruang lingkup dalam penelitian ini yaitu : a. Benda uji menggunakan silinder berukuran 150 x 300 mm.

b. Semen yang digunakan adalah semen Portland tipe I. c. Agregat yang digunakan adalah limbah plastik PET.

d. Bahan tambahan yang digunakan adalah foaming agent Mastercell 20 dari BASF e. Pengujian sampel dilakukan pada umur 28 hari.

f. Kuat tekan yang direncanakan adalah 17 MPa.

(83)

ABSTRAK

Penggunaan barang dengan bahan dasar plastik sudah tidak asing lagi bagi masyarakat kebanyakan. Baik untuk alat rumah tangga, alat elektronik bahkan bahan pembungkus makanan dan minuman. Dalam penelitian ini limbah PET digunakan sebagai pengganti bahan agregat kasar kerikil yang biasanya digunakan untuk campuran beton, dalam penelitian ini adalah campuran beton ringan

Dengan dilakukannya penelitian ini, tujuan yang ingin dicapai adalah untuk mengetahui cara pengolahan limbah PET menjadi agregat campuran beton ringan, untuk mengetahui cara pencampuran bahan aditif foaming agent ke dalam campuran beton ringan dan untuk mengetahui kinerja dari beton ringan dengan agregat limbah PET.

Penggunaan plastik PET sebagai agregat kasar pada beton ringan menghasilkan beton dengan berat rata-rata 1357,113 kg/m3 untuk FM 1 6,317 dengan menggunakan foam, 1733,201 kg/m3 untuk FM 2 6,738 dan 1717,528 kg/m3 untuk FM 3 7,08. Kuat tarik belah dan kuat tekan maksimum dicapai pada sampel FM 3 dengan nilai 5,184 MPa untuk kuat tarik belah dan 15,14 MPa untuk kuat tekan. Berdasarkan syarat berat isi, seluruh sampel dapat dikategorikan sebagai beton ringan struktural karena berat isi berada pada rentang 1400-1800 kg/m3, tetapi untuk kuat tekan sampel tidak dapat dikategorikan sebagai beton ringan struktural karena tidak memenuhi persyaratan kuat tekan minimum 17 MPa.

Dari penelitian ini dapat dikatakan bahwa variasi gradasi dapat mempengaruhi kekuatan dari beton dan penggunaan plastik PET di dalam pembuatan beton ringan masih dapat dilakukan tetapi belum dapat digunakan sebagai beton ringan struktural.

(84)

PENGARUH PENGGUNAAN LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR PADA BETON RINGAN STRUKTURAL

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menjadi Sarjana Teknik Sipil

Disusun Oleh:

BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016

DHIYANDO GIOVANNI ALFIANDI 110404051

Dosen Pembimbing : Nursyamsi, ST., MT. NIP 19770623 200501 2 001

(85)

Kata Pengantar

Puji dan syukur penulis haturkan kepada Allah swt. yang telah melimpahkan rahmat, ilmu, pengalaman, kekuatan dan kesempatan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

Shalawat dan salam juga penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah memberikan amanah kepada kita yang sampai hari ini masih bisa merasakan indahnya Islam.

Tugas akhir ini merupakan syarat utama yang harus dipenuhi untuk mencapai gelar sarjana teknik dari Universitas Sumatera Utara dengan judul “PENGARUH PENGGUNAAN LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR PADA BETON RINGAN STRUKTURAL”.

Dalam menyelesaikan studi di Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan yang datang dari berbagai pihak. Maka dari itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Orangtua Drs. Alfiandi Effendi dan Dewi Tavianti serta adik tersayang Fridhiyano Gialdini yang tanpa lelah terus memberikan dorongan, doa dan semangat hingga akhirnya penulis menyelesaikan studi ini.

2. Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara

3. Ibu Nursyamsi, S.T, M.T, sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan selama ini dalam menyelesaikan tugas akhir inihingga selesai

4. Seluruh dosen penguji yang telah memberikan masukan pada tugas akhir ini 5. Seluruh dosen dan staf administrasi teknik sipil Universitas Sumatera Utara 6. Suci Anugrah Sari untuk berbagai bentuk dorongan dan semangat kepada penulis 7. Don Korleone : Barly, Dika, Taufik, Ridho, Dian, Rizky “Tandem”, Rio “Mbudh”,

Imfim, Ikhlas “Kobol”, Eki, Rizky “Bara”, Hilman, Ilham, Yogi, Raedian, Sukma “Supet”, Rendra dan Wahyu yang memberikan pengalaman tak terlupakan selama menimba ilmu di Teknik Sipil ini

8. Chewy : Dian, Rae, Rio, Rizky, Pida yang telah memberikan kesenangan yang berbeda di tengah hingar bingarnya kehidupan kampus

9. Para pejuang tugas beton Rico, Stephany, Irene, Imma, Mien

10.Kepada asisten laboratorium Beton FT USU Bagus, Nanda, Zulfikar, Arief, Yashir, Wafi, Zailani dan Ridwan

(86)

11.Adik-adik angkatan 2014 Ridho, Darma, Rizky “Rajib”, Ferry, Mahendy, Rozy yang telah membantu menyelesaikan praktikum tugas akhir ini

12.Dan teman-teman seperjuangan angkatan 2011 yang nantinya akan sukses bersama ke depannya.

Penulis sadar bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar kita dapat menjadi insan pribadi yang lebih baik lagi.

Penulis berharap laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat dan dapat memberi ilmu bagi pembaca sekalian.

Medan, September 2016

Penulis

Dhiyando Giovanni Alfiandi 11 0404 051

(87)

ABSTRAK

Penggunaan barang dengan bahan dasar plastik sudah tidak asing lagi bagi masyarakat kebanyakan. Baik untuk alat rumah tangga, alat elektronik bahkan bahan pembungkus makanan dan minuman. Dalam penelitian ini limbah PET digunakan sebagai pengganti bahan agregat kasar kerikil yang biasanya digunakan untuk campuran beton, dalam penelitian ini adalah campuran beton ringan

(88)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR……….i

ABSTRAK………..iii

DAFTAR ISI………..iv

DAFTAR TABEL……….vii

DAFTAR GRAFIK……….viii

DAFTAR GAMBAR……….ix

DAFTAR LAMPIRAN………..x

BAB I

PENDAHULUAN………..…………..………...1

1.1. Latar Belakang Masalah………....1

1.2. Rumusan Masalah………...2

1.3. Tujuan Penelitian………..……...3

1.4. Manfaat Penelitian………..………...3

1.5. Pembatasan Masalah………..…………...3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA………...4

2.1. Beton………...4

2.2. Umur Beton………...…………6

2.3. Bahan Penyusun Beton………...…...6

2.3.1. Agregat………...………...6

(89)

2.3.1.b. Agregat Kasar………...8

2.3.2. Semen………...10

2.3.2.a. Semen Portland………..12

2.3.3. Air………...14

2.4. Beton Ringan……….………..16

2.5. Jenis- Jenis Beton Ringan……….………..16

2.6. Plastik PET sebagai Agregat Kasar……….…...17

2.7. Bahan Tambah/Aditif………..19

2.8. Berat Isi dan Absorbsi……….20

2.8.1. Berat Isi………20

2.8.2. Absorbsi………...21

2.9. Kuat Tarik Beton……….22

2.10. Kuat Tekan Beton………..23

2.11. Penelitian Terdahulu……….24

BAB III

METODE PENELITIAN………...27

3.1. Lokasi Penelitian……….27

3.2. Prosedur Penelitian………..27

3.3. Persiapan Alat dan Bahan………...29

a) Alat………...29

b) Bahan………...29

3.4. Pengolahan Agregat Kasar………..30

(1)

2.3.1.b. Agregat Kasar………...8

2.3.2. Semen………...10

2.3.2.a. Semen Portland………..12

2.3.3. Air………...14

2.4. Beton Ringan……….………..16

2.5. Jenis- Jenis Beton Ringan……….………..16

2.6. Plastik PET sebagai Agregat Kasar……….…...17

2.7. Bahan Tambah/Aditif………..19

2.8. Berat Isi dan Absorbsi……….20

2.8.1. Berat Isi………20

2.8.2. Absorbsi………...21

2.9. Kuat Tarik Beton……….22

2.10. Kuat Tekan Beton………..23

2.11. Penelitian Terdahulu……….24

BAB III METODE PENELITIAN………...27

3.1. Lokasi Penelitian……….27

3.2. Prosedur Penelitian………..27

3.3. Persiapan Alat dan Bahan………...29

a) Alat………...29

b) Bahan………...29

3.4. Pengolahan Agregat Kasar………..30

(2)

3.5.1. Analisa Ayakan Agregat Halus dan Kasar…………...30

3.5.2. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Kasar……...31

3.5.3. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Halus……...33

3.5.4. Berat Isi Agregat……..………34

3.5.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Pasir………36

3.6. Perencanaan Pencampuran (mix design)…………...37

3.7. Pencampuran (mixing)………39

3.8. Pencetakan Benda Uji……….39

3.9. Perawatan Benda Uji………...40

3.10. Pengujian Kuat tekan, tarik belah dan absorbsi………40

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN………41

4.1. Pembentukan Agregat Kasar Plastik PET………...41

4.2. Hasil Pengujian Agregat………..43

4.3. Berat Isi dan Absorbsi Beton………...44

4.4. Pengujian Kuat Tekan Beton………...46

4.5. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton………..48

4.6. Diskusi……….49

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………51

5.1. Kesimpulan………..51

5.2. Saran………52

DAFTAR PUSTAKA………53

LAMPIRAN………..55

(3)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Pengaruh Sifat Agregat terhadap Beton………6 Tabel 2.2. Persyaratan Agregat Ringan ………...…………..9 Tabel 3.1. Jenis Agregat Ringan Berdasarkan Tujuan Konstruksi...38 Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat kasar plastik PET ……….43 Tabel 4.2. Hasil pengujian agregat halus ………….………43 Tabel 4.3. Hasil pengujian berat dan absorbsi sampel pengujian …45 Tabel 4.4. Hasil pengujian kuat tekan ……….47 Tabel 4.5. Hasil pengujian kuat tarik belah ………...48

(4)

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1. Grafik Gradasi Split Ukuran Maksimum 40 mm ………..42 Grafik 4.2. Berat Isi Sampel Pengujian ………...…45 Grafik 4.3. Kuat Tekan Rata-rata ………47 Grafik 4.4. Kuat Tarik Belah Rata-rata ……...………48

(5)

DAFTAR GAMBAR

(6)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. MIX DESIGN ………...56

Lampiran 2. ANALISA AYAKAN AGREGAT PLASTIK PET ……….58

Lampiran 3. DATA PEMERIKSAAN MATERIAL ………....62

Lampiran 4. PENGUJIAN SAMPEL ………69

Lampiran 5. FOTO DOKUMENTASI ………..73