43
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Umum
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental yang dilakukan di :
1. Laboratorium Kimia Analitik Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang meliputi pengujian kandungan kimia
serbuk bata merah. 2. Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara meliputi : a. Pengujian material
b. Pabrikan benda uji betonmeliputi : - Penyediaan bahan penyusun beton
- Perencanaan campuran beton Mix Design - Pembuatan benda uji
c. Perawatan benda uji Perawatan dilakukan dengan berbagai metode yaitu : perawatan kering
dry curing, perawatan rendam water curing dan perwatan dengan menggunakan curing compound. Durasi perawatan yang dilakukan
adalah 7, 14, dan 28 hari.
Universitas Sumatera Utara
44
d. Pengujian kuat tekan beton pada umur 7, 14, dan 28 hari Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan hubungan antara faktor umur
beton yangdirawat dengan metode yang berbeda terhadap kuat tekan beton.
e. Pengujian absorpsi beton pada umur 7, 14, dan 28 hari Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan hubungan antara faktor umur
beton yangdirawat dengan metode yang berbeda terhadap absorpsi beton.
Diagram alurpenelitian :
Universitas Sumatera Utara
45
Gambar 3.1 Diagram alur penelitian
3.2 Bahan Penyusun Beton
Universitas Sumatera Utara
46
Bahan penyusun beton terdiri dari semen portland, agregat halus, agregatkasar dan air. Sering pula ditambah bahan campuran tambahan yang
sangatbervariasi atau substitusi bahan penyusunnya untuk mendapatkan sifat-sifat beton yang diinginkan.Biasanyaperbandingan campuran yang digunakan adalah
perbandingan jumlah bahan penyusun beton yang lebih ekonomis dan efektif.Pada penelitian ini digunakan bahan serbuk bata merah sebagai substitusi semen.
3.2.1 Semen Portland
Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen jenis OPC Ordinary Portland Cement atau Semen Portland Tipe I, yang diproduksi oleh
PT. Semen Padang dalam kemasan 1 zak 50 kg.
Sumber :http:www.semenpadang.co.id?mod=produkkat=id=6
Gambar 3.2 Semen portlandtipe I
3.2.2 Agregat Halus
Universitas Sumatera Utara
47
Agregat halus pasir yang dipakai dalam penelitian ini diperoleh dari quarry Sei Wampu, Binjai. Pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat halus
meliputi : 1.
Analisa ayakan pasir a.
Tujuan : Untuk memeriksa distribusi ukuran butiran gradasi dan menentukan
nilai modulus kehalusan pasirFineness Modulus FM b.
Hasil pemeriksaan : Modulus Kehalusan Pasir FM
: 2,25 Pasir dapat dikategorikan pasir sedang
c.
Pedoman : FM
=
Kumulatif tertahan hingga ayakan 0,15 mm 100
Berdasarkan nilai modulus kehalusan FM, agregat halus dibagi dalam beberapa kelas, yaitu :
• Pasir halus
: 2.20 ≤ FM 2.60
• Pasir sedang
: 2.60 ≤ FM 2.90
• Pasir kasar
: 2.90 ≤ FM 3.20
2. Pencucian pasir lewat ayakan No. 200
a. Tujuan : Untuk memerikasa kandungan pasir.
b. Hasil pemeriksaan :
Universitas Sumatera Utara
48
Kandungan lumpur : 4,4 5, maka pasir memenuhi persyaratan. c. Pedoman :
Kandungan lumpur yang terdapat pada agregat halus tidak dibenarkan melebihi 5 dari berat kering
3. Pemeriksaan kadungan organik a. Tujuan :
Untuk memeriksa kadar bahan organik. b. Hasil pemeriksaan :
Warna kuning terang standar warna No. 3, memenuhi persyaratan. c. Pedoman :
Warna larutan hasil pengujian tidak boleh lebih dari standar warna No. 3 pada standar warna Gardner.
4. Pemeriksaan clay lump pada pasir a. Tujuan :
Untuk memeriksa kandungan liat pasir. b. Hasil pemeriksaan :
Kandungan liat 0,837 1, memenuhi persyaratan. c. Pedoman :
Kandungan liat yang terdapat pada agregat halus tidak boleh melebihi 1 dari berat kering.
5. Pemeriksaan berat isi pasir
Universitas Sumatera Utara
49
a. Tujuan : Untuk menentukan berat isi unit weight pasir dalam keadaan padat dan
longgar. b. Hasil pemeriksaan :
Berat isi keadaan rojokpadat : 1354,96 kgm
3
Berat isi keadaan longgar : 1162,22 kgm
3
c. Pedoman : Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara
merojok lebih besar daripada berat isi pasir dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram.
Dengan mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui berat pasir dengan hanya mengetahui volumenya saja.
6. Pemeriksaan berat jenis dan absorpsi pasir a. Tujuan :
Untuk menentukan berat jenis specific grafity dan penyerapan air absorpsi pasir.
b. Hasil pemeriksaan : •
Berat jenis SSD : 2.358 •
Berat jenis kering : 2.212 •
Berat jenis semu : 2,591 •
Absorpsi : 6,612
c. Pedoman :
Universitas Sumatera Utara
50
Keadaan SSD Saturated Surface Dry dimana permukaan pasir jenuh dengan uap air sedangkan dalamnya kering, keadaan pasir kering dimana
pori-pori pasir berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah total dengan
pori-pori penuh air. Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat pasir dalam keadaan SSD dengan volume pasir dalam keadaan
SSD. Absorpsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat pasir yang
hilang terhadap berat pasir kering dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering.
Hasil pengujian harus memenuhi : Berat jenis kering Berat jenis SSD Berat jenis semu.
3.2.3 Agregat Kasar
Agregat kasar batu pecah yang dipakai dalam campuran betondiperoleh dari quarry Sei Wampu, Binjai. Pemeriksaan yang dilakukan padaagregat kasar
meliputi : 1. Analisa ayakan batu pecah
a. Tujuan : Untuk memeriksa penyebaran butiran gradasi dan menentukan nilai modulus kehalusanFineness Modulus FM
b. Hasil Pemeriksaan : 6,465 5,5 6,465 7,5, memenuhi persyaratan.
c. Pedoman :
Universitas Sumatera Utara
51
FM
=
Kumulatif tertahan hingga ayakan 0,15 mm 100
Agregat kasar untuk campuran beton adalah agregat kasar dengan nila FM 5,5 – 7,5.
2. Pemeriksaan kadar lumpur pencucian kerikil lewat ayakan No. 200 a. Tujuan :
Untuk memeriksa kandungan lumpur pada kerikil. b. Hasil pemeriksaan :
Kandungan lumpur : 0,75 1, memenuhi persyaratan. c. Pedoman :
Kandungan lumpur yang terdapat pada agregat kasar tidak diperbolehkan melebihi 1 dari berat kering.
3. Pemeriksaan berat isi batu pecah a. Tujuan :
Untuk memeriksa berat isi unit weight batu pecah dalam keadaan padat dan longgar.
b. Hasil pemeriksaan :
Universitas Sumatera Utara
52
Berat isi keadaan rojokpadat : 1733,052 kgm
3
Berat isi keadaan longgar : 1646,4 kgm
3
c. Pedoman : Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi batu pecah dengan cara
merojok lebih besar daripada berat isi dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa kerikil akan lebih padat bila dirojok daripada disiram.
Dengan mengetahui berat isi batu pecah maka dapat mengetahui berat batu becah dengan hanya mengetahui volumenya saja.
4. Pemeriksaan berat jenis dan absorpsi batu pecah a. Tujuan :
Untuk menetukan berat jenis specific gravity dan penyerapan absorpsi batu pecah.
b. Hasil pemeriksaan : •
Berat jenis SSD : 2,632 kgm
3
• Berat jenis kering : 2,584 kgm
3
• Berat jenis semu : 2,715 kgm
3
• Absorpsi
: 1,876
c. Pedoman :
Universitas Sumatera Utara
53
Keadaan SSD Saturated Surface Dry dimana permukaan batu pecah jenuh dengan uap air, keadaan batu pecah kering dimana pori batu pecah
berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah total dengan pori penuh air.
Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat batu pecah dalam keadaan SSD dengan volume batu pecah dalam keadaan SSD.
Absorpsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat batu pecah yang hilang terhadap berat batu pecah kering, dimana absorbsi terjadi
dari keadaan SSD sampai kering. Hasil pengujian harus memenuhi :
Berat jenis kering Berat jenis SSD Berat jenis semu
3.2.4 Air
Air yang digunakan dalam pembuatan sampel adalah air yang berasal dari sumber air yang bersih.Secara pengamatan visual air yang dapat pembuatan beton
yaitu air yang jernih, tidak berwarna dan tidak mengandung kotoran-kotoran seperti minyak dan zat organik lainnya.Dalam penelitian ini air yang dipakai
adalah berasal dari PDAM Tirtanadi, di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.2.5 Serbuk Bata Merah
Universitas Sumatera Utara
54
Serbuk bata merah tergolong dalam artificial pozzolan yang mudah didapatkan dan harganya relatif murah di Indonesia. Bahan ini bersifat
higroskopis menyerap air sehingga memiliki nilai viskositas tinggi pada beton segar. Serbuk bata merah merah merupakan pozolan aktif yang bereaksi dengan
kapur bebas untuk membentuk tobermorite, yang merupakan massa padat di dalam beton .
Gambar 3.3 Serbuk bata merah
Dalam penelitian ini serbuk bata merah yang digunakan adalah yang berasal dari Kecamatan Perbaungan, kabupaten Serdang Bedagai, Provinsi Sumatera
Utara. Serbuk bata merah ini nantinya akan menjadi substitusi semen dengan maksud mengurangi penggunaan semen dalam pembuatan beton. Serbuk bata
merah diayak lewat saringan No.200. Perbandingan kandungan kimia dari semen terhadap serbuk bata merah yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai
berikut :
Tabel 3.1
Kandungan Kimiawi Semen Portland Mulyono, 2005
Universitas Sumatera Utara
55
Unsur Persentase Kandungan
Kimia Semen Portland
SiO
2
20-25 Al
2
O
3
7-12 Fe
2
O
3
7-12 CaO
60-65
Tabel 3.2 Kandungan Kimiawi Serbuk Bata Merah
Unsur Persentase Kandungan
Kimia Serbuk Bata Merah
SiO
2
86,6384 Al
2
O
3
8,3604 Fe
2
O
3
0,0005 CaO
-
3.3 Pengujian Konsistensi Semen
1. Tujuan : Pengujian ini bertujuan untuk mendapatkanjumlah air yang dibutuhkan pada
penyiapan pasta semen.Benda uji yang digunakan adalah semen tipe I untuk masing-masing variasi campuran dengan atau tanpa substitusi serbuk bata
merah. 2.
Hasil Pengujian : Konsistensi normal semen
: 26,47 Dengan jumlah air yang sama, maka didapat penetrasi untuk variasi serbuk
bata merah sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
56
Tabel 3.3 Penetrasi konsistensi normal semen yang telah disubstitusi serbuk bata
merah No.
Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah
Penetrasi mm 1
10 2
5 7
3 7,5
5 4
10 4
5 12,5
4 3. Pedoman :
Pengujian konsistensi semen menggunakan SNI 15-2049-2004 Semen Portland .Untuk menentukan jumlah air yang terdapat dalam jenis semen
dilakukan pemeriksaan terhadap pasta tersebut.Pemeriksaan dilakukan dalam waktu singkat.Konsistensi normal dicapai apabila penetrasi pasta sebesar 10 ± 1
mm, 30 detik setelah dilepaskan.
3.4 Perencanaan Campuran Beton Mix Design