Pengaruh Penambahan Abu Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, Elastisitas dan Pola Penyebaran Retak Pada Beton

PENGARUH PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI TERHADAP
KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, ELASTISITAS, DAN
POLA PENYEBARAN RETAK PADA BETON

TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-Tugas
dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh
Ujian Sarjana Teknik Sipil

Disusun Oleh :

GHAFAR EL HAITAMI
06 0404 091

SUB JURUSAN STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

Universitas Sumatera Utara

PENGARUH PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI TERHADAP
KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, ELASTISITAS, DAN
POLA PENYEBARAN RETAK PADA BETON

TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh ujian
sarjana teknik sipil
Disusun Oleh :

GHAFAR EL HAITAMI
06 0404 091
Dosen Pembimbing 1:

Dosen Pembimbing 2:

Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M,Sc
NIP. 19480206 198003 1 003

Emilia Kadreni, ST.MT
NIP. 19741012 200012 2 012
Diketahui :

Ketua Departemen Teknik Sipil

Prof. Dr.Ing. Johannes Tarigan
NIP.19561224 198103 1 002

SUB JURUSAN STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI TERHADAP KUAT
TEKAN, KUAT TARIK BELAH, ELASTISITAS, DAN POLA

PENYEBARAN RETAK PADA BETON
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh ujian
sarjana teknik sipil
Disusun Oleh :

GHAFAR EL HAITAMI
06 0404 091
Dosen Pembimbing 1:

Dosen Pembimbing 2:
Emilia Kadreni, ST. MT
NIP. 19741012 200012 2 012

Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M,Sc
NIP. 19480206 198003 1 003

Penguji I

Penguji II

Nursyamsi, ST. MT
Ir. Chainul Mahni
NIP. 19770623 200501 2 001 NIP. 19500714 198003 1 002

Penguji III

Rahmi Karolina, ST. MT
NIP.19820318 200812 2 000

Mengesahkan :
Ketua Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

Prof. Dr.Ing. Johannes Tarigan
NIP.19561224 198103 1 002

SUB JURUSAN STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSIITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

Pengaruh Penambahan Abu Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, Elastisitas
dan Pola Penyebaran Retak Pada Beton

Ghafar El Haitami (06 0404 091), Departemen Teknik Sipil USU, 2011

Abstrak:
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui nilai kuat tekan, kuat tarik belah, elastisitas, dan pola
penyebaran retak pada beton dengan penambahan abu sekam padi. Abu sekam padi ini digunakan
dengan pertimbangan dapat menjadikan beton lebih ringan namun memiliki kekuatan yang cukup
untuk memikul beban yang bekerja.
Komposisi campuran yang digunakan adalah 1:1.59:2.92 (semen : pasir : batu pecah) dalam
perbandingan berat dengan fas sebesar 0,58, dan ukuran agregat maksimum 25 mm. Variasi
persentase penambahan abu sekam padi sebanyak 0%, 5%, 10%, 15% terhadap volume campuran.
Abu sekam padi yang dipakai memiliki berat isi 208.09 kg/m3. Untuk mengetahui nilai kuat tekan,
kuat tarik belah, elastisitas beton dengan penambahan abu sekam padi, maka dibuat benda uji

berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm sebanyak 3 buah untuk masing-masing
persentase penambahan abu sekam padi dan untuk pola penyebaran retak, dibuat benda uji pelat
berukuran 100cm x 100cm x 8cm. Pengujian dilakukan pada umur benda uji 28 hari.
Hasil penelitian menunjukkan kuat tekan beton, elastisitas, dan kuat tarik belah yang dihasilkan
mengalami penurunan dengan bertambahnya persentase abu sekam padi yang ditambahkan pada
campuran beton. Persentase penurunan nilai kuat tekan, modulus elastisitas, kuat tarik belah beton
dengan penambahan 5%, 10%, dan 15% terhadap normal berturut-turut (+8.68%, +12.08% dan
25.67%) ; (30.67%, 31.41%, 44.67%) dan (+5.11%, 2.16%, dan 9.63%).

Kata kunci: kuat tekan, kuat tarik belah, elastisitas, pola penyebaran retak, abu sekam padi.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada saya, sehingga tugas akhir ini dapat
diselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang
struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan
judul “PENGARUH PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI TERHADAP KUAT

TEKAN, KUAT TARIK BELAH, ELASTISITAS, DAN POLA PENYEBARAN
RETAK PADA BETON”.
Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari
dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin
menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang
berperan penting yaitu :
1.

Bapak Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M.sc dan Ibu Emilia Kadreni, ST. MT, selaku
pembimbing 1 dan pembimbing 2, yang telah banyak memberikan dukungan, masukan,
bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya
menyelesaikan tugas akhir ini.

2.

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

3.

Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.

Universitas Sumatera Utara

4.

Ibu Ir. Chainul Mahni, Ibu Nursyamsi, ST. MT, Rahmi Karolina, ST. MT selaku Dosen
Penguji dari Tugas Akhir saya ini.

5.

Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.

6.

Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas teknik Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada saya.

7.

Teristimewa dihati Ayahanda Alm. Azli Mustari, SE dan Ibunda Alm. Nurimah yang
paling tercinta, terima kasih atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang dan do’a yang
tiada batas untuk saya.

8.

Buat saudara/i seperjuangan 06 Tami (tem), Ucup, Fahim (jek), Atta wilshere, Rivana
(wak), Risa, Rahmat gundam, Alvi hidro, muhAdri, Herry IS, Riky (palafin) , Choir
(tongat), pak Roy, (pak guru) Tosek, babang Anggi, Ijul Kompeng, Haikal Tm, Najib,
chek Afif, lek Sawal, Koko Budi, Angga Parnapjaya, Fauzi-wali, Yudi (bujas), Andi,
Avril lambreta, Husin, Youdhi, kang Maman, Wawan duaji, Ajir Kayu laut, Farqi
(parto), Ibal (kibo), husni, septian, dicky kumis, fadli jangkrik beserta Anak-anak
Musteker, Diana ank batak, Didik, Nurul, Citra, Irin, Yovanka, Wynda, Ma’ Ani, Ade.
serta teman-teman mahasiswa/i angkatan 2006 yang tidak dapat disebutkan seluruhnya
terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.

9.

Buat bg Nova, bg Taufik, bg Yardiman, bg Sayed, bg Fau, bg Jurik, bg Arlin, bg
kucing, bg Dian, bg Atok, bg Budi, bg Rendi, bg Aswin, bg Ghofur, bg Andi, dan
abang-abang dan kakak-kakak senior 00,01,02,03,04,05 Harli, Ari, dan adik-adik 07,08,
Gustara, Fandhu, Irsyad, Onza, Ridho, Yusuf, Reza, Hafiz, dan adik-adik 09, dan

Universitas Sumatera Utara

mahasiswa sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas
semangat dan bantuannya selama ini.
10. Buat Mas Subandi yang berjiwa anak muda dan Ibu serta Bapak kantin beton terima
kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.
11. Seluruh rekan-rekan yang tidak mungkin saya tuliskan satu-persatu, thanks atas
dukungannya yang sangat baik.
Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata
sempurna. Yang disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya kemampuan saya
dalam hal ini. Oleh karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar
dapat meningkatkan kemampuan menulis pada masa yang akan datang.
Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat dan memberikan sumbangan pengetahuan bagi membacanya.

Medan, Oktober 2011
Penulis

( Ghafar El Haitami )
06 0404 091

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK

i

KATA PENGANTAR

ii

DAFTAR ISI

iv

DAFTAR TABEL

vii

DAFTAR GAMBAR

viii

DAFTAR NOTASI

BAB I

ix

PENDAHULUAN
1.1.

Latar Belakang

1

1.2.

Maksud dan Tujuan Penelitian

2

1.3.

Pembatasan masalah

3

1.4.

Metodologi Penelitian

4

1.5.

Percobaan

5

1.6.

Gambar Benda Uji

6

1.7.

Manfaat Penelitian

7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1.

Umum
2.1.1.

8
Beton Segar (Fresh Concrete)

9

2.1.1.1. Kemudahan Pengerjaan (Workability)

10

2.1.1.2. Pemisahan Kerikil (Segregation)

11

2.1.1.3. Pemisahan Air (Bleeding)

12

2.1.2. Beton Keras

12

2.1.2.1. Kekuatan Tekan Beton (f’c)

13

2.1.2.2. Kuat Tarik Beton

18

Universitas Sumatera Utara

2.2

Bahan Penyusun Beton
2.2.1

2.2.2

Semen
2.2.1.1 Umum

18

2.2.1.2 Semen Portland

20

2.2.1.3 Jenis Semen Portland

20

Agregat
2.2.2.1 Umum

21

2.2.2.2 Jenis Agregat

22

2.2.3

Air

26

2.2.4

Bahan Tambahan
2.2.4.1 Umum

27

2.2.4.2 Alasan Penggunaan Bahan Tambahan

29

2.2.4.3 Perhatian Penting dalam Penggunaan Bahan
Tambahan

30

2.2.4.4 Jenis Admixture

2.3.

2.2.4.4.1 Mineral Admixture

32

2.2.4.4.2 Jenis Miscellanous Admixture

34

Klasifikasi Retak

35

2.3.1.

Rangkak (Creep) dan Susut (Shrinkage)

35

2.3.2.

Plastic Shrinkage Crack

36

2.3.3.

Drying Shrinkage Beton

38

2.3.4.

Lebar Retak

39

BAB III METODE PENELITIAN
3.1.

Umum

40

3.2.

Bahan-Bahan Penyusun Beton

40

3.2.1.

Semen Portland

41

3.2.2.

Agregat Halus

41

3.2.3.

Agregat Kasar

45

3.2.4.

Air

49

3.2.5.

Abu Sekam Padi

49

Universitas Sumatera Utara

3.3.

Penilitian Penggunaan Abu Sekam Padi yang sudah ada

49

3.4.

Perencanaan Campuran Beton (Mix Design)

50

3.5.

Penyediaan Bahan Penyusun Beton

50

3.6.

Pembuatan Benda Uji

51

3.7.

Penggunaan Abu Sekam Padi

52

3.8.

Pengujian Sampel

53

3.8.1. Pengujian Kuat Tarik Belah

54

3.8.2. Pengujian Kuat Tekan Beton

54

3.8.3. Pengujian Elastisitas Beton

55

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.

Nilai Slump

72

4.2.

Kuat Tekan Silinder Beton

73

4.2.1.

74

Pola Retak Pada Pengujian Kuat Tekan

4.3.

Elastisitas

4.4

Benda Uji Pelat

4.5.

76

4.4.1.

Umum

94

4.4.2.

Hasil Pengamatan Retak

95

4.4.2.1. Pola Retak

96

4.4.2.2. Jumlah Retak

111

4.4.2.3. Lebar Retak

112

4.4.2.4. Panjang Retak

114

Kuat Tarik Belah

116

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.

Kesimpulan

5.2. Saran
DAFTAR PUSTAKA

117
118
119

DAFTAR LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Distribusi Pengujian Benda Uji Silinder dan Pelat

6

Tabel 2.1 Perkiraan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur

14

Tabel 2.2 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus

23

Tabel 2.3 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM, 1991)

25

Tabel 2.4 Lebar Retak Maksimum yang Diijinkan

39

Tabel 3.2 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM, 1991)

59

Tabel 4.1 Nilai Slump Berbagai Jenis Beton

76

Tabel 4.2 Pengujian Elastisitas Beton dengan Campuran Hush Ash 0%

77

Tabel 4.3 Pengujian Elastisitas Beton dengan Campuran Hush Ash 5%

80

Tabel 4.4 Pengujian Elastisitas Beton dengan Campuran Hush Ash 10%

84

Tabel 4.5 Pengujian Elastisitas Beton dengan Campuran Hush Ash 15%

88

Tabel 4.6 Nilai Modulus Elastisitas rata-rata Maksimum Campuran Beton

92

Tabel 4.7 Persentase Penurunan Modulus Elastisitas Vertikal Terhadap
Kadar Hush Ash

93

Tabel 4.8 Hasil Pengamatan Retak secara Visual

95

Tabel 4.9 Permukaan Benda Uji Pelat Beton Normal (B-0) yang terdapat
Pola Retak

98

Tabel 4.10 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 5%
yang terdapat Pola Retak

102

Tabel 4.11 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 10%

Universitas Sumatera Utara

yang terdapat Pola Retak

106

Tabel 4.12 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 15%
yang terdapat Pola Retak

110

Tabel 4.13 Jumlah Retak Selama Pengamatan

112

Tabel 4.14 Lebar Retak Maksimum

113

Tabel 4.15 Pertambahan Lebar Retak dari hari -1 ke hari -45

113

Tabel 4.16 Rata-rata Panjang Retak

115

Tabel 4.17 Perhitungan Kuat Tarik Belah beton

117

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Benda Uji Selinder

6

Gambar 1.2 Benda Uji Retak pada Pelat beton

7

Gambar 2.1 Kerucut Abrams

11

Gambar 2.2 Hubungan antara Faktor Air Semen dengan Kekuatan
Beton selama Masa Perkembangannya

14

Gambar 2.3 Hubungan antara Umur Beton dan Kuat Tekan Beton

15

Gambar 2.4 Perkembangan Kekuatan Tekan Mortar untuk berbagai Tipe
Portland Semen

15

Gambar 2.5 Pengaruh Jumlah Semen terhadap Kuat Tekan Beton pada
Faktor Air Semen ama

16

Gambar 2.6 Pengaruh Jenis Agregat terhadap Kuat Tekan Beton

17

Gambar 3.1 Gambar Pengujian Elastisitas

55

Gambar 4.1 Nilai Slump terhadap Kadar Bahan Tambah Hush Ash

73

Gambar 4.2 Grafik Kuat Tekan Silinder Terhadap Kadar Penambahan
Hush Ash

74

Gambar 4.3 Pola Retak pada Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton dalam
Penilitian

75

Gambar 4.4 Gambar Pola Retak yang mungkin terjadi pada Silinder Beton

75

Gambar 4.5 Grafik Nilai Tegangan dan Regangan untuk Beton dengan
Campuran Hush Ash 0%

80

Gambar 4.6 Grafik Nilai Tegangan dan Regangan untuk Beton dengan

Universitas Sumatera Utara

Campuran Hush Ash 5%

84

Gambar 4.7 Grafik Nilai Tegangan dan Regangan untuk Beton dengan
Campuran Hush Ash 10%

88

Gambar 4.8 Grafik Nilai Tegangan dan Regangan untuk Beton dengan
Campuran Hush Ash 15%

92

Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Nilai Modulus Elastisitas rata-rata berbagai
Variasi Campuran Beton

93

Gambar 4.10 Grafik Hubungan Peningkatan Modulus Elastisitas Terhadap
Kadar Admixture

93

Gambar 4.11 Dimensi dan Variasi Benda Uji Pelat Yang diteliti

94

Gambar 4.12 Permukaan Benda Uji Pelat tanpa Penambahan Hush Ash yang
terdapat Pola Retak

99

Gambar 4.13 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 5%
yang terdapat Pola Retak

103

Gambar 4.14 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 10%
yang terdapat Pola Retak

107

Gambar 4.15 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 15%
yang terdapat Pola Retak

111

Gambar 4.16 Grafik Jumlah Retak terhadap Waktu Pengamatan

112

Gambar 4.17 Grafik Lebar Retak terhadap Waktu Pengamatan

114

Gambar 4.18 Grafik Panjang Retak terhadap Waktu Pengamatan

114

Gambar 4.19 Grafik Kuat Tarik Belah Silinder terhadap Kadar Penggunaan
Hush Ash

118

Universitas Sumatera Utara

Pengaruh Penambahan Abu Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, Elastisitas
dan Pola Penyebaran Retak Pada Beton

Ghafar El Haitami (06 0404 091), Departemen Teknik Sipil USU, 2011

Abstrak:
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui nilai kuat tekan, kuat tarik belah, elastisitas, dan pola
penyebaran retak pada beton dengan penambahan abu sekam padi. Abu sekam padi ini digunakan
dengan pertimbangan dapat menjadikan beton lebih ringan namun memiliki kekuatan yang cukup
untuk memikul beban yang bekerja.
Komposisi campuran yang digunakan adalah 1:1.59:2.92 (semen : pasir : batu pecah) dalam
perbandingan berat dengan fas sebesar 0,58, dan ukuran agregat maksimum 25 mm. Variasi
persentase penambahan abu sekam padi sebanyak 0%, 5%, 10%, 15% terhadap volume campuran.
Abu sekam padi yang dipakai memiliki berat isi 208.09 kg/m3. Untuk mengetahui nilai kuat tekan,
kuat tarik belah, elastisitas beton dengan penambahan abu sekam padi, maka dibuat benda uji
berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm sebanyak 3 buah untuk masing-masing
persentase penambahan abu sekam padi dan untuk pola penyebaran retak, dibuat benda uji pelat
berukuran 100cm x 100cm x 8cm. Pengujian dilakukan pada umur benda uji 28 hari.
Hasil penelitian menunjukkan kuat tekan beton, elastisitas, dan kuat tarik belah yang dihasilkan
mengalami penurunan dengan bertambahnya persentase abu sekam padi yang ditambahkan pada
campuran beton. Persentase penurunan nilai kuat tekan, modulus elastisitas, kuat tarik belah beton
dengan penambahan 5%, 10%, dan 15% terhadap normal berturut-turut (+8.68%, +12.08% dan
25.67%) ; (30.67%, 31.41%, 44.67%) dan (+5.11%, 2.16%, dan 9.63%).

Kata kunci: kuat tekan, kuat tarik belah, elastisitas, pola penyebaran retak, abu sekam padi.

Universitas Sumatera Utara

BAB 1
PENDAHULUAN
1.8. Latar Belakang
Seiring dengan terus berkembangnya zaman di era globalisasi dan kemajuan teknologi
yang terus pesat. Hal ini mengakibatkan terus bermunculnya benda – benda tak habis pakai (
limbah ) menumpuk karena tak semuanya dapat di daur ulang menjadi hal yang bermanfaat,
sehingga keberadaannya yang terus meningkat menjadi masalah di setiap negara. Salah
satunya limbah abu sekam padi ( hush ash ).
Bila dikaitkan dengan perkembangan zaman yang juga terus membutuhkan beton dalam
jumlah besar sebagai bahan dalam konstruksi. Hal ini mengakibatkan munculnya ide baru
yang dicetuskan oleh para ahli untuk memanfaatkan bahan habis pakai / limbah sebagai
bahan pengganti maupun campuran dalam komponen pembuatan beton.
Beton yang merupakan campuran antara semen, agreat kasar, agregat halus, air dan
dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya dengan perbandingan tertentu. Banyak segi
keuntungan yang diperoleh dari beton, seperti memiliki kekuatan yang besar tehadap tekan,
mutu dapat direncanakan sesuai kebutuhan dan mudah didapat serta relative memerlukan
biaya yang murah dalam pengangkutan, pencetakan dan perawatannya.
Hal ini mendasari saya untuk menggunakan limbah abu sekam padi ( hush ash ) sebagai
bahan tambahan dalam pembuatan beton, yang mana sifat penambahannya berdasarkan
volume. Sekam padi ( hush ash ) merupakan salah satu sumber silica yang mudah di dapat
dan murah, yang nantinya diharapkan menjadi beton yang memiliki mutu yang baik namun
dengan tidak menurunkan nilai kekuatan beton tersebut.

Universitas Sumatera Utara

1.2. Maksud dan Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penulis dalam penelitian untuk tugas akhir ini sebagai berikut:
1. Mengetahui seberapa besar pengaruh penambahan abu sekam padi untuk
mendapatkan kuat tekan, kuat tarik belah, elastisitas, pola dan penyebaran retak
beton dari sampel yang menggunakan abu sekam padi sebagai bahan tambahan dan
membandingkannya dengan beton normal.
2. Memberikan manfaat yang sangat besar di bidang konstruksi bangunan yang
membutuhkan kualitas beton yang tinggi dengan harga yang murah.

1.3 Pembatasan masalah
Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi cakupan / ruang lingkup agar tidak
terlalu luas. Pembatasan masalah meliputi :
1. Mutu beton yang direncanakan pada umur 28 hari adalah K-175
2. Penambahan material abu sekam padi sebanyak 5%, 10%, 15%, dari volume semen.
3. Benda uji yang digunakan adalah silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm,
pelat ukuran ( 100 x 100 x 8 ) cm.
4. Pengujian yang dilakukan adalah kuat tekan, kuat tarik belah dan elastisitas
dilakukan pada umur 28 hari untuk semua variasi.
5. Pengamatan pola retak pada pelat adalah pola penyebaran retak pada umur 45 hari
untuk semua variasi.

Universitas Sumatera Utara

1.4. Metodologi Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah kajian eksperimental
di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara. Adapun tahap-tahap pelaksanaan penelitian sebagai berikut :
1. Penyediaan bahan penyusun beton berupa semen, pasir, batu pecah dan bahan
tambahan abu sekam padi
2. Pemeriksaan bahan penyusun beton.
Analisa ayakan agregat halus dan agregat kasar
Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi agregat halus dan agregat kasar.
Pemeriksaan berat isi pada agregat halus dan agregat kasar serta abu sekam padi.
Pemeriksaan kadar Lumpur ( pencucian agregat kasar dan halus lewat ayakan
no.200 ).
Pemeriksaan kadar liat (clay lump) pada agregat halus.
Pemeriksaan kandungan organik (colorimetric test ) pada agregat halus.
Pemeriksaan keausan agregat kasar melalui percobaan Los Angeles.
3. Mix design (perancangan campuran)
Penimbangan/penakaran bahan penyusun beton berdasarkan uji karakteristik K175.
4. Pengujian kuat tekan beton, elastisitas dan kuat tarik belah beton menggunakan
benda uji silinder.
5. Pengamatan pola retak menggunakan benda uji pelat.

Universitas Sumatera Utara

1.5. Percobaan
Pembuatan benda uji : Pembuatan beton dengan menggunakan abu sekam padi dan
factor air semen tetap untuk setiap variasi. Jumlah benda uji yang dibuat empat buah.
Benda uji yang dibuat adalah silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm serta
pelat ukuran 100 cm x 100 cm x 8 cm.
Adapun variasi yang digunakan adalah

:

a. Variasi 1, tanpa penambahan abu sekam padi ( beton normal )
b. Variasi 2, penambahan abu sekam padi sebesar 5% dari volume semen
c. Variasi 3, penambahan abu sekam padi sebesar 10% dari volume semen
d. Variasi 4, penambahan abu sekam padi sebesar 15% dari volume semen
Pengujian slump (slump test ASTM C143-90 A), untuk mengetahui

tingkat

kemudahan pengerjaan ( workability ) setelah penggantian agregat dan sebelumnya.
Pengujian kekuatan tekan beton (ASTM C39-86) pada umur 28 hari.
Pengujian elastisitas beton (ASTM C.469-874) pada umur 28 hari.
Pengujian kuat tarik belah ( Splitting Test ) pada umur 28 hari.
Pengamatan pola retak untuk pelat 100 cm x 100 cm x 8 cm pada umur 45 hari

Universitas Sumatera Utara

Tabel 1.1 Distribusi Pengujian Benda Uji Silinder dan Pelat

Variasi

Beton Normal

Uji Elastisitas
Beton Umur
28 hari

Kuat Tekan
Beton
Umur 28 hari

Uji
Pola Retak

Uji Kuat
Tarik Belah
Umur 28 hari

(pelat)

3

3

1

3

3

3

1

3

3

3

1

3

3

3

1

3

12

12

4

12

Beton + ASP
5%
Beton + ASP
10%
Beton + ASP
15%
Jumlah

Total jumlah benda uji silinder yang digunakan untuk pengujian kuat tekan, kuat tarik belah
dan elastisitas beton yaitu 24 unit silinder, pengamatan pola retak pada pelat sebanyak 4
unit.

Universitas Sumatera Utara

1.6 Gambar Benda Uji

Gambar 1.1 Benda Uji Silinder

Gambar 1.2 benda uji retak pada pelat beton

1.7. Manfaat Penelitian
Dari penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan beberapa manfaat
bagi perkembangan teknologi beton, antara lain sebagai berikut :

Universitas Sumatera Utara

1. Memberikan alternative bahan tambahan pada campuran beton dengan harga relative
murah, tersedia dalam jumlah yang besar serta memberikan pengaruh yang baik bagi
beton.
2. Dapat meningkatkan nilai tambah dan nilai guna limbah pada pemanfaatan bahan
buangan untuk bahan kontruksi.
3. Menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya dalam hal pemilihan bahan campuran
beton, untuk mendapatkan beton mutu tinggi dan murah.

Universitas Sumatera Utara

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Umum
Beton sangat banyak dipakai secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan tersebut

diperoleh dengan cara mencampurkan semen Portland, air dan agregat (dan kadang-kadang
bahan tambah yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia tambahan, serat sampai bahan
buangan non kimia) pada perbandingan tertentu. Campuran tersebut bila dituang dalam
cetakan kemudian dibiarkan, maka akan mengeras seperti batuan. Pengerasan itu terjadi oleh
peristiwa reaksi kimia antara air dan semen yang berlangsung selama waktu yang panjang,
dan akibatnya campuran itu selalu bertambah keras setara dengan umurnya dengan ronggarongga antara butiran yang besar (agregat kasar, kerikil atau batu pecah) diisi oleh butiran
yang lebih kecil (agregat halus, pasir), dan pori-pori antara agregat halus ini diisi oleh semen
dan air (pasta semen).
Kekuatan, keawetan dan sifat beton yang lain tergantung pada sifat bahan-bahan
dasar, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukan maupun cara pengerjaan
selama penuangan adukan beton, cara pemadatan, dan cara perawatan selama proses
pengerasan. Luasnya pemakaian beton disebabkan karena terbuat dari bahan-bahan yang
umumnya mudah diperoleh, serta mudah diolah sehingga menjadikan beton mempunyai
sifat yang dituntut sesuai dengan keadaan situasi pemakaian tertentu.
Jika ingin membuat beton berkualitas baik, dalam arti memenuhi persyaratan
yang lebih ketat karena tuntutan yang lebih tinggi, maka harus diperhitungkan dengan
seksama cara-cara memperoleh adukan beton

(beton segar/fresh concrete) yang

Universitas Sumatera Utara

baik dan beton (beton keras / hardened concrete ) yang dihasilkan juga baik. Beton yang
baik ialah beton yang kuat, tahan lama/awet, kedap air, tahan aus, dan sedikit mengalami
perubahan volume (kembang susutnya kecil).
Sebagai bahan konstruksi beton mempunyai kelebihan dan kekurangan, kelebihan
beton antara lain :
1. Harganya relatif murah.
2. Mampu memikul beban yang berat.
3. Mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi.
4. Biaya pemeliharaan/perawatannya kecil.
Kekurangan beton antara lain :
1. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak. Oleh karena itu perlu
diberi baja tulangan, atau tulangan kasa (meshes).
2. Beton sulit untuk dapat kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air,
dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak beton.
3. Bentuk yang telah dibuat sulit diubah.
4. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi.

2.1.1 Beton segar (Fresh Concrete)
Beton segar yang baik ialah beton segar yang dapat diaduk, diangkut, dituang,
dipadatkan, tidak ada kecendrungan untuk terjadi segregasi (pemisahan kerikil dari adukan)
maupun bleeding (pemisahan air dan semen dari adukan). Hal ini karena segregasi maupun
bleeding mengakibatkan beton yang diperoleh akan jelek.

Universitas Sumatera Utara

Tiga hal penting yang perlu diketahui dari sifat-sifat beton segar, yaitu : kemudahan
pengerjaan (workabilitas), pemisahan kerikil ( segregation), pemisahan air (bleeding).

2.1.1.1 Kemudahan Pengerjaan (Workability)
Sifat ini merupakan ukuran dari tingkat kemudahan atau kesulitan adukan untuk diaduk,
diangkut, dituang, dan dipadatkan.
Unsur-unsur yang mempengaruhi workabilitas yaitu :
1. Jumlah air pencampur.
Semakin banyak air yang dipakai makin mudah beton segar itu dikerjakan ( namun
jumlahnya tetap diperhatikan agar tidak terjadi segregasi)
2. Kandungan semen.
Penambahan semen ke dalam campuran juga memudahkan cara

pengerjaan

adukan betonnya, karena pasti diikuti dengan penambahan air campuran

untuk

memperoleh nilai f.a.s (faktor air semen) tetap.
3. Gradasi campuran pasir dan kerikil.
Bila campuran pasir dan kerikil mengikuti gradasi yang telah disarankan

oleh

peraturan maka adukan beton akan mudah dikerjakan. Gradasi adalah distribusi ukuran
dari agregat berdasarkan hasil persentase berat yang lolos

pada

setiap

ukuran

saringan dari analisa saringan.
4. Bentuk butiran agregat kasar
Agregat berbentuk bulat-bulat lebih mudah untuk dikerjakan.
5. Cara pemadatan dan alat pemadat.
Bila cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat

Universitas Sumatera Utara

kelecakan yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air yang lebih sedikit
daripada jika dipadatkan dengan tangan.

Konsistensi/kelecakan adukan beton dapat diperiksa dengan pengujian slump yang
didasarkan pada ASTM C 143-74. Percoban ini menggunakan corong baja yang
berbentuk konus berlubang pada kedua ujungnya, yang disebut kerucut Abrams. Bagian
bawah berdiameter 20 cm, bagian atas berdiameter 10 cm, dan tinggi 30 cm (disebut
sebagai kerucut Abrams), seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Kerucut Abrams

2.1.1.2 Pemisahan Kerikil (Segregation)
Kecenderungan agregat kasar untuk lepas dari campuran beton dinamakan segregasi.
Hal ini akan menyebabkan sarang kerikil, yang pada akhirnya akan menyebabkan
keropos pada beton. Segregasi ini disebabkan oleh beberapa hal, antara lain :
1. Campuran kurus atau kurang semen.
2. Terlalu banyak air.
3. Besar ukuran agregat maksimum lebih dari 40 mm.

Universitas Sumatera Utara

4. Permukaan butir agregat kasar, semakin kasar permukaan butir agregat semakin
mudah terjadi segregasi.
Untuk mengurangi kecenderungan segregasi maka diusahakan air yang diberikan sedikit
mungkin, adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian yang terlalu besar dan cara
pengangkutan, penuangan maupun pemadatan harus mengikuti cara-cara yang betul.

2.1.1.3 Pemisahan Air (Bleeding)
Kecenderungan air untuk naik kepermukaan beton yang baru dipadatkan
dinamakan bleeding. Air yang naik ini membawa semen dan butir-butir pasir halus, yang
pada saat beton mengeras akan membentuk selaput ( laitence).
Bleeding dapat dikurangi dengan cara :
1. Memberi lebih banyak semen.
2. Menggunakan air sedikit mungkin.
3. Menggunakan pasir lebih banyak.

2.1.2 Beton Keras
Perilaku mekanik beton keras merupakan kemampuan beton di dalam memikul beban pada
struktur bangunan. Kinerja beton keras yang baik ditunjukkan oleh kuat tekan beton yang
tinggi, kuat tarik yang lebih baik, perilaku yang lebih daktail, kekedapan air dan udara,
ketahanan terhadap sulfat dn klorida, penyusutan rendah dan keawetan jangka panjang.

Universitas Sumatera Utara

2.1.2.1 Kekuatan Tekan Beton (f’c)
Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan
luas. Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi
tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang
dihasilkan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan beton yaitu :
1. Faktor air semen dan kepadatan
Semakin rendah nilai faktor air semen semakin tinggi kuat tekan betonnya,
namun kenyataannya pada suatu nilai faktor air semen tertentu semakin
nilai faktor air semen kuat tekan betonnya semakin rendah pula, hal ini
air semen terlalu rendah adukan beton sulit dipadatkan.
faktor air semen tertentu (optimum) yang
Duff dan Abrams (1919) meneliti
beton pada umur 28 hari

rendah

karena jika faktor

Dengan demikian ada suatu nilai

menghasilkan kuat tekan beton maksimum.

hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan

dengan uji silinder yang dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Kepadatan adukan beton sangat mempengaruhi kuat tekan betonnya setelah
Untuk mengatasi kesulitan pemadatan adukan beton dapat dilakukan
pemadatan dengan alat getar (vibrator ) atau dengan memberi
(chemical admixture) yang besifat

bahan

mengeras.

dengan
kimia

cara
tambahan

mengencerkan adukan beton sehingga lebih mudah

dipadatkan.

Universitas Sumatera Utara

Umur / Waktu (Hari)
Gambar 2.2 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton
selama masa perkembangannya (Tri Mulyono, 2003)

2. Umur beton
Kekuatan tekan beton akan bertambah dengan naiknya umur beton. Biasanya nilai kuat
tekan ditentukan pada waktu beton mencapai umur 28 hari.
naik secara cepat (linear) sampai umur 28 hari, tetapi
terlalu signifikan (Gambar 2.3). Umumnya pada
dan pada umur 14 hari mencapai 88% -

Kekuatan

beton

akan

setelah itu kenaikannya tidak

umur 7 hari kuat tekan mencapai 65%

90% dari kuat tekan umur 28 hari.

Tabel 2.1. Perkiraan Kuat tekan beton pada berbagai umur
Umur beton
3

7

14

21

28

90

365

0.44

0.65

0.88

0.95

1.0

-

-

(hari)
PC Type 1

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.3 Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton
(Istimawan, 1999)

3. Jenis semen
Semen Portland yang dipakai untuk struktur harus mempunyai kualitas tertentu yang
telah ditetapkan agar dapat berfungsi secara efektif.
Jenis Portland semen yang digunakan ada 5 jenis yaitu : I, II, III, IV, V. Jenisjenis semen tersebut mempunyai laju kenaikan kekuatan yang berbeda
sebagai mana tampak pada Gambar 2.4

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.4 Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe
Portland semen (Tri Mulyono, 2003)

4. Jumlah semen
Jika faktor air semen sama (slump berubah), beton dengan jumlah kandungan
semen tertentu mempunyai kuat tekan tertinggi sebagaimana

tampak

pada

Gambar

2.5. Pada jumlah semen yang terlalu sedikit berarti jumlah air juga sedikit sehingga adukan
beton sulit dipadatkan yang
semen berlebihan
banyak pori

mengakibatkan kuat tekan beton rendah. Namun jika jumlah

berarti jumlah air juga berlebihan sehingga beton mengandung

yang mengakibatkan kuat tekan beton rendah. Jika nilai slump sama (fas

berubah), beton dengan kandungan semen lebih banyak mempunyai kuat

tekan

lebih tinggi.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.5 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor air
semen sama (Kardiyono, 1998)

5. Sifat agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan beton ialah
permukaan dan ukuran maksimumnya. Permukaan yang halus pada
pada batu pecah berpengaruh pada lekatan dan besar

kekasaran

kerikil dan kasar

tegangan saat retak-retak beton

mulai terbentuk. Oleh karena itu kekasaran permukaan ini berpengaruh terhadap bentuk
kurva tegangan-regangan tekan
Gambar 2.6. Akan tetapi

dan terhadap kekuatan betonnya yang terlihat pada

bila adukan beton nilai slump nya sama besar, pengaruh

tersebut tidak tampak karena agregat yang permukaannya halus memerlukan air lebih
sedikit, berarti
fas nya rendah yang menghasilkan kuat tekan beton lebih tinggi.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.6 Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton (Mindess, 1981)
2.1.2.2 Kuat Tarik Beton
Kuat tarik beton berkisar seperdelapan belas pada waktu umur bton masih muda dan
berkisar seperduapuluh setelahnya ( Murdock : 1981 ). Kuat tarik menjadi bagian penting
dalam beton untuk menahan retak-retak akibat kadar air dan suhu. Penambahan abu sekam
padi pada adukan beton dapat meningkatkan ketahanan beton terhadap retak karena abu
sekam padi mengisi rongga-rongga antar butiran.
Untuk melakukan pengujian kuat tarik belah dapat digunakan alat Tensile Splitting Test
( TST ), yaitu suatu pengujian dengan pembelahan silinder-silinder oleh suatu desakan ke
arah diameternya untuk mendapatkan kekeuatan tarik belah.

Universitas Sumatera Utara

2.2

Bahan Penyusun Beton

2.2.1 Semen
2.2.1.1 Umum
Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam
pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. Jika ditambah air, semen akan menjadi pasta
semen. Jika ditambah agregat halus, pasta semen akan menjadi mortar, sedangkan jika
digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton segar yang setelah
mengeras akan menjadi beton keras (hardened concrete).

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 :
a. 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.
b. 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

Universitas Sumatera Utara

sampai pastanya menjadi massa yang keras disebut waktu ikat akhir. Pada semen
portrland biasanya batasan waktu ikaran semen adalah :
Waktu ikat awal > 60 menit
Waktu ikat akhir > 480 menit
Waktu ikatan awal yang cukup awal diperlukan untuk pekerjaan beton, yaitu
waktu transportasi, penuanga, pemadatan, dan perataan permukaan.
c. Panas hidrasi
Silikat dan aluminat pada semen bereaksi dengan air menjadi media perekat yang
memadat lalu membentuk massa yang keras. Reaksi membentuk media perekat
ini disebut hidrasi.
d. 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 timnul retak
– retak.
2.2.1.2 Semen Portland
Semen Portland adalah suatu bahan pengikat hidrolis (hydraulic binder ) yang
dihasilkan dengan menggiling 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.

Universitas Sumatera Utara

2.2.1.3 Jenis Semen Portland
Peraturan Beton 1989 (SKBI.4.53.1989) membagi semen portland menjadi 5 jenis
(SK.SNI T-15-1990-03:2) yaitu :
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.
Tipe II, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap
sulfat dan panas hidrasi sedang. Digunakan untuk konstruksi bangunan dan beton yang
terus-menerus berhubungan dengan air kotor atau air tanah atau u ntuk pondasi yang
tertahan di dalam tanah yang mengandung air agresif (garam-garam sulfat) dan saluran
air buangan atau bangunan yang berhubungan langsung dengan rawa.
Tipe III, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan awal yang
tinggi dalam fase permulaan setelah pengikatan terjadi. Semen jenis ini digunakan pada
daerah yang bertemperatur rendah, terutama pada daerah yang mempunyai musim
dingin ( winter season).
Tipe IV, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi yang
rendah. Digunakan untuk pekerjaan-pekarjaan yang besar dan masif, umpamanya untuk
pekerjaan bendung, pondasi berukuran besar atau pekerjaan besar lainnya.
Tipe V, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan yang tinggi
terhadap sulfat. Digunakan untuk bangunan yang berhubungan dengan air laut, air
buangan industri, bangunan yang terkena pengaruh gas atau uap kimia yang agresif serta
untuk bangunan yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat dalam
persentase yang tinggi.

Universitas Sumatera Utara

2.2.2 Agregat
2.2.2.1 Umum
Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam
campuran beton. Kandungan agregat dalam campuran beton biasanya sangat tinggi, yaitu
berkisar 60%-70% dari volume beton. Walaupun fungsinya hanya sebagai pengisi, tetapi
karena komposisinya yang cukup besar sehingga karakteristik dan sifat agregat memiliki
pengaruh langsung terhadap sifat-sifat beton.
Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alam atau
agregat buatan (artificial aggregates). Secara umum agregat dapat dibedakan berdasarkan
ukurannya, yaitu agregat kasar dan agregat halus. Ukuran antara agregat halus dengan
agregat kasar yaitu 4.80 mm (British Standard) atau 4.75 mm (Standar ASTM). Agregat
kasar adalah batuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4.80 mm (4.75 mm) dan agregat
halus adalah batuan yang lebih kecil dari 4.80 mm (4.75 mm). Agregat yang digunakan
dalam campuran beton biasanya berukuran lebih kecil dari 40 mm.

2.2.2.2 Jenis Agregat
Agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat alam dan agregat buatan
(pecahan). Agregat alam dan pecahan inipun dapat dibedakan berdasarkan beratnya,
asalnya, diameter butirnya (gradasi), dan tekstur permukaannya.
Dari ukurannya, agregat dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu agregat kasar
dan agregat halus.

Universitas Sumatera Utara

1. Agregat Halus
Agregat halus (pasir) adalah mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam
campuran beton yang memiliki ukuran butiran kurang dari 5 mm atau lolos saringan
no.4 dan tertahan pada saringan no.200. Agregat halus (pasir) berasal dari hasil
disintegrasi alami dari batuan alam atau pasir buatan yang dihasilkan dari alat pemecah
batu (stone crusher ).
Agregat halus yang akan digunakan harus memenuhi spesifikasi yang telah
ditetapkan oleh ASTM. Jika seluruh spesifikasi yang ada telah terpenuhi maka barulah
dapat dikatakan agregat tersebut bermutu baik. Adapun spesifikasi tersebut adalah :
a. Susunan Butiran ( Gradasi )
Agregat halus yang digunakan harus mempunyai gradasi yang baik, karena akan
mengisi ruang-ruang kosong yang tidak dapat diisi oleh material lain sehingga
menghasilkan beton yang padat disamping untuk mengurangi penyusutan. Analisa
saringan akan memperlihatkan jenis dari agregat halus tersebut. Melalui analisa
saringan maka akan diperoleh angka Fine Modulus. Melalui Fine Modulus ini dapat
digolongkan 3 jenis pasir yaitu :
 Pasir Kasar

: 2.9 < FM < 3.2

 Pasir Sedang

: 2.6 < FM < 2.9

 Pasir Halus

: 2.2 < FM < 2.6

Selain itu ada juga batasan gradasi untuk agregat halus, sesuai dengan ASTM C
33 – 74 a. Batasan tersebut dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.2 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus
Ukuran Saringan ASTM

Persentase berat yang lolos pada tiap
saringan

9.5 mm (3/8 in)

100

4.76 mm (No. 4)

95 – 100

2.36 mm ( No.8)

80 – 100

1.19 mm (No.16)

50 – 85

0.595 mm ( No.30 )

25 – 60

0.300 mm (No.50)

10 – 30

0.150 mm (No.100)

2 - 10

b. Kadar Lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron ( ayakan no.200 ), tidak
boleh melebihi 5 % ( ternadap berat kering ). Apabila kadar Lumpur melampaui 5 %
maka agragat harus dicuci.
c. Kadar Liat tidak boleh melebihi 1 % ( terhadap berat kering )
d. Agregat halus harus bebas dari pengotoran zat organic yang akan merugikan beton,
atau kadar organic jika diuji di laboratorium tidak menghasilkan warna yang lebih
tua dari standart percobaan Abrams – Harder dengan batas standarnya pada acuan
No 3.
e. Agregat halus yang digunakan untuk pembuatan beton dan akan mengalami basah
dan lembab terus menerus atau yang berhubungan dengan tanah basah, tidak boleh
mengandung bahan yang bersifat reaktif terhadap alkali dalam semen, yang

Universitas Sumatera Utara

jumlahnya cukup dapat menimbulkan pemuaian yang berlebihan di dalam mortar
atau beton dengan semen kadar alkalinya

tidak lebih dari 0,60% atau dengan

penambahan yang bahannya dapat mencegah pemuaian.
f. Sifat kekal ( keawetan ) diuji dengan larutan garam sulfat :
 Jika dipakai Natrium – Sulfat, bagian yang hancur maksimum 10 %.
 Jika dipakai Magnesium – Sulfat, bagiam yang hancur maksimum 15 %.

2. Agregat Kasar
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.
Agregat kasar yang digunakan pada campuran beton harus memenuhi persyaratanpersyaratan sebagai berikut :
1. Susunan butiran (gradasi)
Agregat kasar harus mempunyai susunan butiran dalam batas-batas seperti yang terlihat
pada tabel 2.3.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.3 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM, 1991)
Ukuran Lubang Ayakan

Persentase Lolos Kumulatif

(mm)

(%)

38,10

95 – 100

19,10

35 – 70

9,52

10 – 30

4,75

0–5

2. Agregat kasar yang digunakan untuk pembuatan beton dan akan mengalami basah dan
lembab terus menerus atau yang akan berhubungan dengan tanah basah, tidak boleh
mengandung bahan yang reaktif terhadap alkali dalam semen, yang jumlahnya cukup
dapat menimbulkan pemuaian yang berklebihan di dalam mortar atau beton. Agregat
yang reaktif terhadap alkali dapat dipakai untuk pembuatan beton dengan semen yang
kadar alkalinya tidak lebih dari 0,06% atau dengan penambahan bahan yang dapat
mencegah terjadinya pemuaian.
3. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidak berpori atau tidak
akan pecah atau hancur oleh pengaruk cuaca seperti terik matahari atau hujan.
4. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (ayakan no.200), tidak boleh
melebihi 1% (terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi 1% maka agregat
harus dicuci.
5. Kekerasan butiran agregat diperiksa dengan bejana Rudellof dengan beban penguji 20
ton dimana harus dipenuhi syarat berikut:


Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 9,5 - 19,1 mm lebih dari 24% berat.

Universitas Sumatera Utara



Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 19,1 - 30 mm lebih dari 22% berat.

6. Kekerasan butiran agregat kasar jika diperiksa dengan mesin Los Angeles dimana
tingkat kehilangan berat lebih kecil dari 50%.

2.2.3 Air
Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang penting. Air diperlukan untuk
bereaksi dengan semen, serta sebagai bahan pelumas antar butir-butir agregat agar mudah
dikerjakan dan dipadatkan. Kandungan air yang rendah menyebabkan beton sulit dikerjakan
(tidak mudah mengalir), dan kandungan air yang tinggi menyebabkan kekuatan beton akan
rendah serta betonnya porous.
Air yang digunakan sebagai campuran harus bersih, tidak boleh mengandung
minyak, asam, alkali, zat organis atau bahan lainnya yang dapat merusak beton.
Dalam pemakaian air untuk beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut :
a. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.
b. Tidak mengandung garam-garamm yang dapat merusak beton (asam, zat organik, dan
sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.
c. Tidak mengandungf klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.
d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.
Untuk air perawatan, dapat dipakai juga air yang dipakai untuk pengadukan, tetapi
harus yang tidak menimbulkan noda atau endapan yang merusak warna permukaan beton.
Besi dan zat organis dalam air umumnya sebagai penyebab utama pengotoran atau
perubahan warna, terutama jika perawatan cukup lama.

Universitas Sumatera Utara

Sumber air pada penelitian ini adalah jaringan PDAM Tirtanadi yang terdapat di
Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.

2.2.4 Bahan Tambahan
2.2.4.1 Umum
Bahan tambah (admixture) adalah bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam
campuran beton pada saat atau selama percampuran berlangsung. Fungsi dari bahan ini
adalah untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih cocok untuk pekerjaan
tertentu, atau untuk menghemat biaya.
Admixture atau bahan tambah yang didefenisikan dalam Standard Definitions of
terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates (ASTM C.125-1995:61) dan

dalam Cement and Concrete Terminology (ACI SP-19) adalah sebagai material selain air,
agregat dan semen hidrolik yang dicampurkan dalam beton atau mortar yang ditambahkan
sebelum atau selama pengadukan berlangsung. 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.
Di Indonesia bahan tambah telah banyak dipergunakan. Manfaat dari penggunaan
bahan tambah ini perlu dibuktikan dengan menggunakan bahan agregat dan jenis semen

Universitas Sumatera Utara

yang sama dengan bahan yang akan dipakai di lapangan. Dalam hal ini bahan yang dipakai
sebagai bahan tambah harus memenuhi ketentuan yang diberikan oleh SNI. Untuk bahan
tambah yang merupakan bahan tambah kimia harus memenuhi syarat yang diberikan dalam
ASTM C.494, “Standard Spesification for Chemical Admixture for Concrete”.
Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan admixture, perlu diketahui terlebih
dahulu kategori dan penggolongannya, yaitu :
1. Air entraining Agent (ASTM C 260), yaitu bahan tambah yang ditujukan
membentuk gelembung-gelembung udara berdiameter 1 mm atau lebih
beton atau mortar selama pencampuran, dengan maksud
pada saat pengecoran dan menambah

kecil

untuk
didalam

mempermudah pengerjaan beton

ketahanan awal pada beton.

2. Chemical admixture (ASTM C 494), 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.
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

Universitas Sumatera Utara

mash, serat bambu, serat kelapa dan lainnya), bahan pencegah pengaratan dan bahan

tambahan untuk perekat (bonding agent).

2.2.4.2 Alasan Penggunaan Bahan Tambahan
Penggunaan bahan tambahan harus didasarkan pada alasan-alasan yang tepat
misalnya untuk memperbaiki sifat-sifat tertentu pada beton. Pencapaian kekuatan awal yang
tinggi, kemudahan pekerjaan, menghemat harga beton, memperpanjang waktu pengerasan
dan pengikatan, mencegah retak dan lain sebagainya. Para pemakai harus menyadari hasil
yang diperoleh tidak akan sesuai dengan yang diharapkan pada kondisi pembuatan beton
dan bahan yang kurang baik.

Keuntungan penggunaan bahan tambah pada sifat beton, antara lain :
a. Pada beton segar (fresh concrete)


Memperkecil faktor air semen



Mengurangi penggunaan air.



Mengurangi penggunaan semen.



Memudahkan dalam pengecoran.



Memudahkan finishing.

b. Pada beton keras (hardened concrete)


Meningkatkan mutu beton



Kedap terhadap air (low permeability).



Meningkatkan ketahanan beton (durability).



Berat jenis beton meningkat.

Universitas Sumatera Utara

2.2.4.3 Perhatian Penting dalam Penggunaan Bahan Tambahan
Penggunaan bahan tambah di lapangan sering menimbulkan masalah-masalah tidak
terduga yang tidak mengguntungkan, karena kurangnya pengetahuan tentang interaksi
antara bahan tambahan dengan beton. Untuk mengurangi dan mencegah hal yang tidak
terduga dalam penggunaan bahan tambah tersebut, maka penggunaan bahan tambah dalam
sebuah campuran beton harus dikonfirmasikan dengan standar yang berlaku dan yang
terpenting adalah memperhatikan dan mengikuti petunjuk dalam manualnya jika
menggunakan bahan “paten” yang diperdagangkan.
a. Mempergunakan bahan tambahan sesuai dengan spesifikasi ASTM ( American
Society for Testing and Materials) dan ACI (American Concrete International).

Parameter yang ditinjau adalah :


Pengaruh pentingnya bahan tambahan pada penampilan beton.



Pengaruh samping (side effect) yang diakibatkan oleh bahan tambahan. Banyak
bahan tambahan mengubah lebih dari satu sifat beton, sehingga kadang-kadang
merugikan.



Sifat-sifat fisik bahan tambahan.



Konsentrasi dari ko