Pengaruh Masa Perawatan (Curing) pada Beton yang Menggunakan Serbuk Bata Merah sebagai Substitusi Semen terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton

ANALISA AYAKAN PASIR UNTUK MATERIAL BETON (ASTM C 136 – 84a)

Diameter Ayakan

(mm)

Berat Fraksi (gr)

Rata-rata (gr)

% Rata-rata

Kumulatif Tertahan

(%) Sampel

I

Sampel II

9,52 30 15 22,5 2,25 2,25

4,76 21 18 19,5 1,95 4,2

2,38 45 50 47,5 4,75 8,95

1,19 94 98 96 9,6 18,55

0,60 264 273 268,5 26,85 45,4

0,30 113 123 118 11,8 57,2

0,15 312 313 312,5 31,25 88,45

Pan 121 110 115,5 11,55 100

Total 1000 1000 1000 100 325

Fineness Modulus (FM) = ΣPersentasiKumulatifTerta hanAyakan 100

= 225 100

= 2,25

BERAT ISI AGREGAT HALUS UNTUK MATERIAL BETON (ASTM C 29/ C 29 M – 90)

1. Calibration of Measure

Suhu Ruangan 28 0C

Suhu Air 27 0C

Berat Bejana 0,461 kg

Berat Air 1,807 kg

Berat Isi Air 996,505 kg/m3 2. Hasil Pemeriksaan

Pasir Cara Merojok Cara Menyiram

Sampel I Sampel II Sampel I Sampel II Pasir + Bejana (kg) 2,915 2,921 2,569 2,568

Bejana + Air (kg) 2,268 2,268 2,268 2,268 Berat Pasir (kg) 2,454 2,460 2,108 2,107 Berat Isi Pasir (kg/m3) 1353,306 135,614 1162,497 1161,946

BERAT JENIS DAN ABSORPSI AGREGAT HALUS UNTUK MATERIAL BETON

(ASTM C 128 – 88)

Pasir Sampel

I

Sampel II

Rata-rata Berat Agregat Keadaan SSD (gr) 500 500 500 Berat Piknometer + Agregat + Air (gr) 954 952 953 Berat Kering Oven Agregat (gr) 471 467 469 Berat Piknometer + Air (gr) 665 665 665 Berat Jenis Kering 2,232 2,192 2,212 Berat Jenis Keadaan SSD 2,369 2,347 2,358 Berat Jenis Semu 2,588 2,594 2,591 Absorpsi (%) 6,157 7,066 6,612

PEMERIKSAAN KADAR LUMPUR DAN KADAR LIAT AGREGAT HALUS UNTUK MATERIAL

(ASTM C 117 - 90 / ASTM C 142 - 78)

1. Pemeriksaan Kadar Lumpur

Pasir Sampel

I

Sampel II

Rata-rata Berat Mula-mula (gr) 500 500 500 Berat Kering Agregat Setelah Dicuci (gr) 479 477 478

Kandungan Lumpur (gr) 21 23 22

Persentase Kandungan Lumpur (%) 4,2 4,6 4,4 2. Pemeriksaan Kadar Liat (Clay Lump)

Pasir Sampel

I

Sampel II

Rata-rata Berat Mula-mula (gr) 479 477 478 Berat Kering Clay Lump (gr) 475 473 474

Kandungan Liat (gr) 4 4 4

PENGUJIAN COLORIMETRIC KANDUNGAN BAHAN ORGANIK AGREGAT HALUS

(ASTM C 40 – 84c)

Keterangan Sampel

Perbandngan Terhadap Warna Standar

Gardner

Lebih Terang - Sama No. 3 Lebih Gelap -

KESIMPULAN PEMERIKSAAN AGREGAT HALUS

Pemeriksaan Hasil Spesifikasi Kontrol

Analisa Ayakan FM = 2,25 2,2 – 3,2 OK

Berat Jenis SSD = 2,358 Kering < SSD < Semu OK Berat Isi UW = 1162,222 kg/m3 > 1125 kg/m3 OK

Kadar Lumpur 4,4 % < 5% OK

Kadar Liat 0,837 % < 1% OK

Colorimetric Test No. 3 ≤ No. 3, standar warna

ANALISA AYAKAN AGREGAT KASAR UNTUK MATERIAL BETON

(ASTM C 136 – 84a & ASTM D 448 – 46)

Diameter Ayakan (mm)

Berat Fraksi (gr)

Rata-rata (gr)

% Rata-rata

% Kumulatif Sampel

I

Sampel II

38,1 0 0 0 0 0

19,1 78 64,5 71,25 3,5625 3,5625

9,52 1282 1254 1268 63,4 66,9625

4,76 568 593 580,5 29,025 95,9875

2,38 0 0 0 0 95,9875

1,19 0 0 0 0 95,9875

0,60 0 0 0 0 95,9875

0,30 0 0 0 0 95,9875

0,15 0 0 0 0 95,9875

Pan 72 88,5 80,25 4,0125 100

Total 2000 2000 2000 100 746,45

Fineness Modulus (FM) = ΣPersentasiKumulatifTertahanAyakan 100

= 646,5 100

BERAT ISI AGREGAT KASAR UNTUK MATERIAL BETON (ASTM C 29/C 29 M – 90)

1. Calibration of Measure

Suhu Ruangan 28 0C

Suhu Air 27 0C

Berat Bejana 0,5 kg

Berat Air 9,2 kg

Berat Isi Air 996,505 kg/m3 2. Hasil Pemeriksaan

Batu Pecah Cara Merojok Cara Menyiram Berar Batu Pecah + Bejana (kg) 21 20,2

Berat Bejana + Air (kg) 14,2 14,2

Berat Batu Pecah (kg) 16 15,2

BERAT JENIS DAN ABSORPSI AGREGAT KASAR UNTUK MATERIAL BETON

(ASTM C 127 – 88)

Batu Pecah Sampel

I

Sampel II

Rata-rata Berat Batu Pecah Keadaan SSD (gr) 1250 1250 1250 Berat Batu Pecah dalam Air (gr) 772 778 775

Berat Kering Oven Agregat (gr) 1223 1231 1227 Berat Jenis Kering 2,559 2,608 2,584 Berat Jenis Keadaan SSD 2,615 2,648 2,632 Berat Jenis Semu 2,712 2,717 2,715 Absorpsi (%) 2,208 1,543 1,876

PEMERIKSAAN KADAR LUMPUR AGREGAT KASAR UNTUK MATERIAL BETON

(ASTM C 117 – 90)

Batu Pecah Sampel

I

Sampel II

Rata-rata Berat Mula-mula (gr) 1000 1000 1000 Berat Kering Agregat Setelah Dicuci (gr) 994 991 992,5

Kandungan Lumpur (gr) 6 9 7,5

KESIMPULAN PEMERIKSAAN AGREGAT KASAR

Pemeriksaan Hasil Spesifikasi Kontrol

Analisa Ayakan FM = 6,465 5,5 – 7,5 OK

Berat Jenis SSD = 2,632 Kering < SSD < Semu OK Berat Isi UW = 1646,4 kg/m3 > 1250 kg/m3 OK

LAMPIRAN II - PERENCANAAN CAMPURAN BETON

(

CONCRETE MIX DESIGN

)

PERENCANAAN CAMPURAN BETON (CONCRETE MIX DESIGN)

1. Data Material

Semen : Semen Padang Tipe I Agregat halus : Sei Wampu, Binjai Agregat kasar : Sei Wampu, Binjai

Air : PDAM

2. Kuat Tekan Rencana

Mutu (f’c) : K-250 (≈ 21 Mpa) 3. Menetapkan Nilai Standar Deviasi

Pada SNI 2847:2013 (Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung), disebutkan apabila data untuk menetapkan standar deviasi tidak tersedia, maka kuat tekan rata perlu (f’cr) ditetapkan berdasarkan kuat tekan yang diisyaratkan (f’c).

Tabel 5.3.2.2Kuat tekan rata-rata perlu jika data tidak tersedia untukmenetapkan deviasi standar benda uji

Persyaratan kuat tekan f’c Kuat tekan rata-rata perlu f’cr

( MPa ) ( MPa )

Kurang dari 21 f’c + 7 21 sampai dengan 35 f’c + 8.5

Lebih dari 35 1,1f’c + 5 4. Menghitung Kuat Tekan Rata-rata Perlu

K’br = K + 8,5/0,83 = 25 + 8,5/0,83 = 35,24 MPa

3. Menentukan Faktor Air Semen

Faktor air semen ditentukan SNI 03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan Rencana Beton Normal)pada tabel 2 dan Grafik 2 sebagai berikut :

Tabel 2Perkiraan kekuatan tekan (MPa) beton dengan faktor air semen, dan agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia

Jenis Kekuatan tekan (MPa)

Jenis agregat kasar Pada umur (hari) Bentuk semen

3 7 28 91 benda uji

Semen Batu tak dipecahkan 17 23 33 40

Silinder

tipe I atau Batu pecah 19 27 37 45

semen tipe

Batu tak dipecahkan 20 28 40 48

Kubus II, V

Batu pecah 23 32 45 54

Batu tak dipecahkan 21 28 38 44

Silinder

Semen Batu pecah 25 33 44 48

tipe III

Batu tak dipecahkan 25 31 46 53

Kubus

Batu pecah 30 40 53 60

Grafik 2 Hubungan antara kuat tekandan faktor air semen (benda uji berbentuk kubus 150 x 150 x 150 mm)

Maka, Faktor Air Semen yang digunakan : 0,59 4. Menentukan Nilai Faktor Air Semen Maksimum

Nilai faktor air semen maksimum ditentukan SNI 03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan Rencana Beton Normal)pada tabel 4 sebagai berikut :

Tabel 4Persyaratan jumlah semen minimum dan faktor air semen maksimum untukberbagai macam pembetonan dalam lingkungan khusus

Dari tabel di atas diperoleh faktor air semen maksimum 0,6 dan jumlah semen maksimum 325 kg/m3.

5. Menentukan Kadar Air Bebas

Slump yang ditetapkan : 60 – 180 mm Ukuran butir agregat maksimum : 40 mm

Perkiraan kadar air bebas dapat dilihat pada tabel 3, SNI 03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan Rencana Beton Normal)

Tabel 3 Perkiraan kadar air bebas (kg/m3) yang dibutuhkan untuk beberapa tingkat kemudahan pengerjaan adukan beton

Sehingga, kadar air bebas menjadi : Kadar air bebas = 2/3(205) + 1/3(175)

= 195 kg/m3 6. Menghitung Kebutuhan Semen

Kebutuhan Semen = Kadar air bebas / faktor air semen = 195/0,59

= 330,5 kg/m3

7. Menentukan Persentase Agregat Halus dan Agregat Kasar

Daerah gradasi pasir : Zona II Faktor air semen : 0,59

Nilai slump : 60 – 180 mm Ukuran agregat maksimum : 40 mm

Berdasarkan data di atas maka, persentase agregat halus dan agregat kasar dapat ditentukan dengan menggunakan grafik 15 pada SNI 03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan Rencana Beton Normal).

Grafik 15 Persen pasir terhadap kadar total agregat yang dianjurkan untuk ukuran butir maksimum 40 mm

Dari grafik diperoleh nilai antara 33,4% - 44,4% Maka,

Persentase agregat halus = (33,4 + 44,4)/2 = 38,9 % Persentase agregat kasar = 100 – 38,9 = 61,1 %

8. Menghitung Berat Jenis SSD (Saturated Surface Dry) Gabungan

Berat jenis SSD batu pecah = 2,632 Berat jenis SSD pasir = 2,358

Berat Jenis gabungan = (0,389 x 2,358) + (0,611 x 2,632) = 2,525

9. Menentukan Berat jenis Beton

Untuk menentukn berat jenis beton diperkirakan dengan menggunakan grafik 16 pada SNI 03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan Rencana Beton Normal).

Grafik 16 Perkiraan berat isi beton basah yang telah selesai didapatkan

Dari grafik di atas maka didapat berat jenis beton sebesar 2315 kg/m3. 10. Menghitung Berat Masing-masing Agregat

Berat agregat gabungan = berat beton – berat semen – berat air = 2315 – 330,5 – 195

= 1789,5 kg/m3 Berat agregat halus = 0,389 x 1789,5

= 696,115 kg/m3 Berat agregat kasar = 0,611 x 1789,5

11. Proporsi Campuran

Proporsi campuran Semen (Kg)

Air (Kg)

Pasir (Kg)

Batu Pecah

(Kg) Untuk 1 m3 beton segar 370 195 696,115 1093,385

Volume Kubus (m3)

FS = 1,2 0,00405 0,00405 0,00405 0,00405 Untuk 1 benda uji kubus

(s = 15 cm) 1,339 0,790 2,819 4,428 Untuk 20 benda uji

kubus (s = 15 cm) 26,771 15,795 56,385 88,564

DAFTAR PUSTAKA

Nawy, G. Edward. 1998. Beton Bertulang: suatu pendekatan dasar. Diterjemahkan oleh : Suryoatmono, Bambang. Bandung : Refika Aditama.

Nugraha, Paul dan Antoni. 2007. Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi.

Neville A. M. dan Brooks J. J., 1987.Concrete Technology. London: Prentice Hall.

Mulyono, Tri. 2003. Teknologi Beton.Yogyakarta: Andi.

Widodo, Slamet. 2004. Optimalisasi Kuat Tekan Self Compacting Concrete dengan Cara Trial-Mix Komposisi Agregat dan Filler pada Campuran Adukan Beton. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.

Goel, Ajay dkk. 2013. A Comparative Study on the Effect of Curing on The Strength of Concrete. International Journal of Engineering and Advanced Technology, Volume 2.

Wallah, Steenie E. 2014.Pengaruh Perawatan dan Umur Terhadap Kuat Tekan Beton Geopolimer Berbasis Abu Terbang. Jurnal Ilmiah Media Engineering, Volume 4, No. 1. Manado: Universitas Sam Ratulangi. Murdock, L. J. dan Brook K. M., 1999.Bahan dan Praktek Beton. Diterjemahkan

oleh : Hindarko, Stephanus. Jakarta: Erlangga.

Angjaya, Novi dkk.2013. Perbandingan Kuat Tekan Antara Beton dengan Perawatan pada Elevated Temperature dan Perawatan dengan Cara

Perendaman serta Tanpa Perawatan. Jurnal Sipil Statik, Volume 1, No. 3. Manado: Universitas Sam Ratulangi.

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

Maryoto, Agus. 2009. Penurunan Nilai Absorpsi dan Abrasi Beton dengan Menggunakan Penambahan Calcium Streate dan Fly Ash. Media Teknik Sipil, Volume IX. Purwokerto: Universitas Jendral Soedirman.

Syamsuddin, Ristinah dkk. 2011. Pengaruh Air Laut pada Perawatan (Curing) Beton terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan. Jurnal Rekayasa Sipil, Voleme 5, No.2. Malang: Universitas Brawijaya.

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.

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.

Gambar 3.1 Diagram alur penelitian

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=produk&kat=&id=6

Gambar 3.2 Semen portlandtipe I

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 pasir/Fineness 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.

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).

a. Tujuan :

Untuk menentukan berat isi (unit weight) pasir dalam keadaan padat dan longgar.

b. Hasil pemeriksaan :

Berat isi keadaan rojok/padat : 1354,96 kg/m3 Berat isi keadaan longgar : 1162,22 kg/m3 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%

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 kehalusan/Fineness Modulus (FM)

b. Hasil Pemeriksaan : 6,465

5,5< 6,465 < 7,5, memenuhi persyaratan. c. Pedoman :

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.

Berat isi keadaan rojok/padat : 1733,052 kg/m3 Berat isi keadaan longgar : 1646,4 kg/m3 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 kg/m3

• Berat jenis kering : 2,584 kg/m3

• Berat jenis semu : 2,715 kg/m3

• Absorpsi : 1,876%

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.

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 :

Unsur Persentase Kandungan Kimia Semen Portland

SiO2 20%-25%

Al2O3 7%-12%

Fe2O3 7%-12%

CaO 60%-65%

Tabel 3.2 Kandungan Kimiawi Serbuk Bata Merah

Unsur Persentase Kandungan Kimia Serbuk Bata

Merah

SiO2 86,6384%

Al2O3 8,3604%

Fe2O3 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 :

Tabel 3.3 Penetrasi konsistensi normal semen yang telah disubstitusi serbuk bata merah

No. Variasi Substitusi

Serbuk Bata Merah Penetrasi (mm)

1 0% 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)

Perencanaan campuran beton dimaksudkan untuk mengetahui komposisiatau proporsi bahan-bahan penyusun beton.Proporsi bahan-bahan penyusun betonini ditentukan melalui sebuah perancangan beton (mix design).Hal ini dilakukanagar proporsi campuran dapat memenuhi syarat teknis secara ekonomis. Dalammenentukan proporsi campuran dalam penelitian ini digunakan berdasarkan pada SNI-03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal).

Kriteria dasar perancangan beton dengan menggunakan metodeDepartemen Pekerjaan Umum ini adalah kekuatan tekan dan hubungan denganfaktor air

semen. Perhitungan mix design secara lengkap dapat dilihat padalampiran. Dari hasil perhitungan mix design tersebut diperoleh perbandingancampuran beton antara semen : pasir : batu pecah : air = 1,00 : 2,11 : 3,31 : 0,59. Adapun komposisi material penyusun untuk 1 buah benda uji kubus dengan panjang sisi 15 cm adalah sebagaiberikut:

• Semen = 1,339 kg/m3

• Pasir = 2,819 kg/m3

• Batu pecah = 4,428 kg/m3

• Air = 0,790 kg/m3

3.5 Penyediaan Bahan Penyusun Beton

Setelah dilakukan pemeriksaan karakteristik terhadap bahan pembuatan beton yang diantaranya air, pasir, batu pecah, semen dan bahan substitusi semen yang akan digunakan untukmendapatkan mutu material yang baik sesuai dengan persyaratan yang ada, makapenyediaan bahan penyusun beton adalah disaring, dicuci dan dijemur hingga keringpermukaan. Kemudiaan bahan tersebut disimpan dan ditempatkan dalam ruangan tertutup, hal ini untuk menghindari pengaruh cuaca luar yang dapat merusakbahan ataupun mengakibatkan perbedaan kualitas bahan.

Sehari sebelum dilakukan pengecoran benda uji bahan yang telahdipersiapkan tersebut ditimbang beratnya sesuai dengan variasi campuranyang ada dan diletakkan dalam wadah yang terpisah untuk mempermudahpelaksanaan pengecoran yang dilakukan.

3.6 Pembuatan Benda Uji

Pembuatan benda uji terdiri dari 5 variasi campuran untuk percobaan, yaitu campuran normal tanpa bahan substitusi semen, campuran dengan substitusi serbuk bata merah. Perbandingan substitusi adalah sebesar 0%, 5%,7,5%, 10%, dan 12,5% terhadap berat semen.

Setelah semua bahan selesai disediakan, hidupkan mesin molen danmasukkan campuran beton sembarang ke dalamnya yang berfungsi untukmembasahi mesin tersebut supaya adukan beton yang sebenarnya tidak berkurang.Setelah ± 30 detik, campuran tersebut dibuang.Untuk beton normal, langkah pertama masukkan agregat halus dan semen selama ± 30 detik agar agregat halus dan semen tercampur rata.Kemudian air dimasukkan bertahap ke dalam molen secara menyebar, hal ini dilakukan agar air tidak hanya tercampur di beberapa tempat dan menyebabkan adukan tidak rata (menggumpal).Selanjutnya masukkan batu pecah dan biarkan mesin molen selama ± 1 menit sampai campuran beton benar-benar tercampur secara merata dan homogen.

Adukan yang sudah tercampur merata, dituangkan ke dalam sebuah pan besar yang tidak menyerap air, dan kemudian adukan diukur kekentalannya dengan menggunakan metode slump test dari kerucut Abrams-Harder. Setelah pengukuran nilai slump, campuran beton dimasukkan ke dalam cetakan silinder yang berukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm dengan cara dibagi dalam tiga tahapan, di mana masing-masing tahapan diisi 1/3 bagian dari cetakan silinder lalu dipadatkan dengan menggunakan alat penggetar (vibrator). Setelah umur beton 24

jam, cetakan silinder dibuka dan mulai dilakukan perawatan beton (curing) sampai pada masa yang direncanakan untuk melakukan pengujian.

3.7 Perawatan (Curing)Beton

Perawatan dilakukan sampai pada umur beton 7, 14, dan 28 hari. Perawatan pada beton dilakukan dengan tiga metode perawatan, yaitu :

1. Metode perawatan rendam (water curing): direndam dalam bak perendaman Dilaksanakan berdasarkan SNI 03-2493-1991 (Metoda Pembuatan Dan Perawatan Benda Uji Beton di Laboratorium).

2. Metode perawatan kering (dry curing) : diletakkan dalam kondisi suhu ruangan laboratorium. Dilaksanakan berdasarkan ASTM D 1640 – 83

(

.

3. Metode menggunakan curing compound : Membentuk lapisan tipis pada permukaan untuk menghalangi penguapan. Dilaksanakan berdasarkan

ASTM C 1315 –

3.8 Pengujian Sampel

3.8.1 Pengujian Nilai Absorpsi Beton

Sebelum dilakukan pengujian nilai absorpsi beton, terlebih dahulu beton ditimbang pada saat sebelum dan sesudah dilakukan perendaman selama 24 jam.Pengujian absorpsi berdasarkan dengan SNI 03-6433-2000 (Metode Pengujian Kerapatan, Penyerapan, dan Rongga dalam Beton yang Telah Mengeras).Perhitungan nilai absorpsi beton yang sudah dilakukan perawatan

selama waktu yang telah ditentukan dengan metode perawatan yang berbeda adalah :

Absorpsi=�−�

� � 100 % ... (3.1)

Dimana : A : Berat beton dalam keadaan kering B : Berat beton dalam keadaan SSD

3.8.2 Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian dilakukan pada umur beton 7,14 dan 28 hari untuk tiap variasi beton. Sehari sebelum pengujian sesuai umur rencana, kubus beton dikeluarkan dari bak perendaman. Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan mesin kompres elektrik berkapasitas 2000 kN yang digerakkan secara elektrik. Pengujian kuat tekan berdasarkan SNI 03-1974-1990 (Metode Pengujian Kuat Tekan Beton).

Kekuatan tekan benda uji beton dihitung dengan rumus :

f’c = �

� ... (3.2)

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

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Nilai Slump

Nilai slump selalu dihubungkan dengan kemudahan pengerjaan beton (workabilitas), hal ini dipengaruhi beberapa faktor antara lain :

• Gradasi dan bentuk permukaan agregat

• Faktor air semen

• Volume udara pada adukan beton

• Karakteristik semen

• Bahan tambahan

Berikut adalah hasil dari pengujian nilai slump dari beton yang menggunakan serbuk bata merah sebagai substitusi semen.

Tabel 4.1 Nilai slump beton dari berbagai variasi persentase serbuk bata merah Persentase Serbuk Bata

Merah Sebagai Substitusi Semen

Nilai Slump

(cm)

0% 10

5% 9,7

7,5% 9,3

10% 9

12,5% 8,5

Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa semakin banyak penggunaan serbuk bata merah sebagai substitusi semen maka akan semakin menurukan nilai slump

menunjukkan bahwa sifat serbuk bata merah yang menyerap air. Pengaruh pemakaiaan serbuk bata merah terhadap nilai slump dapat dilihat pada grafik 4.1.

Gambar 4.1 Grafik pengaruh nilai slump terhadap persentase pemakaian serbuk bata merah

4.2 Kuat Tekan Kubus Beton

Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada umur beton 7, 14 dan 28 hari yang dimaksudkan untuk mendapatkan perkembangan kekuatan beton yang diuji dengan beberapa metode perawatan yang berbeda, yaitu perawatan kering (dry curing), perawatan rendam (water curing), dan perawatan menggunakan curing compound.

Hasil perhitungan kuat tekan betonpada umur 7, 14, dan 28 hari dengan atau tanpa serbuk bata merah sebagai substitusi semen ditunjukkan pada tabel 4.2.

10

9,7

9,3

9

8,5

7,5 8 8,5 9 9,5 10

0,0% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

N

ilai

Sl

um

p

(c

m)

Persentase Serbuk Bata Merah

Nilai

Slump

Tabel 4.2 Kuat tekan kubus beton

Jenis Perawatan

Variasi Substitusi

PERAWATAN 7 HARI PERAWATAN 14 HARI PERAWATAN 28 HARI Kuat Tekan Rata-Rata (MPa) Persentase Terhadap Beton Normal (%) Kuat Tekan Rata-Rata (MPa) Persentase Terhadap Beton Normal (%) Kuat Tekan Rata-Rata (MPa) Persentase Terhadap Beton Normal (%) Dry Curing

0% 16,748 100,00 21,887 100,00 25,607 100,00

5% 14,829 88,55 20,658 94,38 22,143 86,47

7,5% 13,378 79,88 16,502 75,39 19,174 74,88

10% 13,108 78,27 16,379 74,83 18,679 72,95

12,5% 10,968 65,49 12,272 56,07 13,979 54,59

Water Curing

0% 20,412 100,00 26,314 100,00 29,757 100,00

5% 18,985 93,01 23,855 90,65 27,298 91,74

7,5% 17,264 84,58 21,641 82,24 24,716 83,06

10% 16,502 80,84 20,535 78,04 23,240 78,10

12,5% 13,428 65,78 16,920 64,30 19,035 63,97

Curing Compound

0% 18,912 100,00 25,576 100,00 27,298 100,00

5% 16,920 89,47 23,117 90,38 24,224 88,74

7,5% 16,526 87,39 19,330 75,58 19,920 72,97

10% 13,305 70,35 16,846 65,87 19,354 70,90

4.2.1 Hubungan Kuat Tekan dengan Beberapa Metode Perawatan

Gambar 4.2 Grafik hubungan kuat tekan dengan berbagai metode pada umur 7 hari

Pada gambar 4.2 menunjukkan bahwa kuat tekan tertinggi terjadi pada substitusi serbuk bata merah sebesar 0% untuk tiap-tiap metode perawatan pada umur 7 hari.Pada perawatan rendam (water curing) menghasilkan kuat tekan tertinggi sebesar 20,412 MPa, sementara pada perawatan menggunakan curing compound dan perawatan kering (dry curing) masing-masing menghasilkan kuat tekan sebesar 18,912 MPa dan 16,748 MPa. Kuat tekan terendah untuk masing-masing metode perawatan terjadi pada subsitusi 12,5% yaitu sebesar 13,428 MPa, 12,444 MPa, dan 10,968 MPa untuk perawatan rendam (water curing), perawatan menggunakan curing compound, dan perawatan kering (dry curing).

16,748 14,829 13,378 _13,108 10,968 20,412 18,985 17,264 16,502 13,428 18,912 16,920 16,526 13,305 12,444 10 12 14 16 18 20 22

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

K u a t T e k a n (M P a )

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Kuat Tekan dengan Berbagai Metode Perawatan pada Umur Beton 7 Hari

Dry Curing Water Curing Curing Compound

Gambar 4.3 Grafik hubungan kuat tekan dengan berbagai metode pada umur 14 hari

Pada gambar 4.3 menunjukkan bahwa kuat tekan tertinggi terjadi pada substitusi serbuk bata merah sebesar 0% untuk tiap-tiap metode perawatan pada umur 14 hari.Pada perawatan rendam (water curing) menghasilkan kuat tekan tertinggi sebesar 26,314 MPa, sementara pada perawatan menggunakan curing compound dan perawatan kering (dry curing) masing-masing menghasilkan kuat tekan sebesar 21,887 MPa dan 18,912 MPa. Kuat tekan terendah untuk masing-masing metode perawatan terjadi pada subsitusi 12,5% yaitu sebesar 16,920 MPa, 14,264 MPa, dan 12,272 MPa untuk perawatan rendam (water curing), perawatan menggunakan curing compound, dan perawatan kering (dry curing).

21,887 20,658 16,502 16,379 12,272 26,314 23,855 21,641 20,535 16,920 25,576 23,117 19,330 16,846 14,264 12 14 16 18 20 22 24 26 28

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

K u a t T e k a n (M P a )

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Kuat Tekan dengan Berbagai Metode Perawatan pada Umur Beton 14 Hari

Dry Curing Water Curing Curing Compound

Gambar 4.4 Grafik hubungan kuat tekan dengan berbagai metode pada umur 28 hari

Pada gambar 4.4 menunjukkan bahwa kuat tekan tertinggi terjadi pada substitusi serbuk bata merah sebesar 0% untuk tiap-tiap metode perawatan pada umur 28 hari.Pada perawatan rendam (water curing) menghasilkan kuat tekan tertinggi sebesar 29,757 MPa, sementara pada perawatan menggunakan curing compound dan perawatan kering (dry curing) masing-masing menghasilkan kuat tekan sebesar 27,298 MPa dan 25,607 MPa. Kuat tekan terendah untuk masing-masing metode perawatan terjadi pada subsitusi 12,5% yaitu sebesar 19,035 MPa, 16,969 MPa, dan 13,979 MPa untuk perawatan rendam (water curing), perawatan menggunakan curing compound, dan perawatan kering (dry curing).

Dari ketiga grafik hubungan di atas dapat terlihat bahwa tiga metode perawatan yang dilakukan terhadap beton yang sama akan menghasilkan perbedaan dalam kekuatan nilai tekan beton yang dihasilkan pada umur perawatan 7, 14, dan 28 hari.

25,607 22,143 19,174 _18,679 13,979 29,757 27,298 24,716 23,240 19,035 27,298 24,224 19,920 19,354 16,969 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

K u a t T e k a n (M P a )

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Kuat Tekan dengan Berbagai Metode Perawatan pada Umur Beton 28 Hari

Dry Curing Water Curing Curing Compound

Dari hasil pengujian kubus beton yang dilakukan pada umur perawatan 7,14, dan 28 hari menunjukkan hasil kekuatan yang berbeda untuk tiap-tiap jenis metode perawatan. Kuat tekan untuk jenis perawatan rendam (water curing) menghasilkan nilai kuat tekan tertinggi dibandingkan dengan perawatan menggunakan curing compound dan perawatan kering (dry curing) pada masing-masing umur perawatan dan substitusi. Pada ketiga grafik juga terlihat bahwa seiring dengan penambahan substitusi serbuk bata merah, kuat tekan akan mengalami penurunan.

4.2.2 Hubungan Kuat Tekan pada Beberapa Metode Perawatan dengan Durasi Perawatan

Gambar 4.5 Grafik hubungan kuat tekan pada metode perawatan “dry curing” dengan durasi perawatan

Pada gambar 4.5 menunjukkan grafik perkembangan kekuatan tekan beton perawatan kering (dry curing) pada umur 7, 14, dan 28 hari untuk beberapa variasi

16,748 14,829 13,378 _13,108 10,968 21,887 20,658 16,502 16,379 12,272 25,607 22,143 19,174 18,679 13,979 10 12 14 16 18 20 22 24 26

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

K u a t T e k a n (M P a )

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Kuat Tekan pada Metode Perawatan "Dry Curing" dengan Durasi Perawatan

7 Hari 14 Hari 28 Hari

susbstitusi semen dengan menggunakan serbuk bata merah. Substitusi serbuk bata merah sebesar 0% dan 5% pada umur 28 hari menghasilkan kuat tekan masing-masing sebesar 25,607 MPadan 22,143 MPa, hal ini menunjukkan bahwa untuk substitusi serbuk bata merah pada perawatan kering (dry curing) yang memenuhi mutu rencana K-250 (21 MPa) adalah variasi substitusi serbuk bata 0% dan 5%, sementara untuk beton yang tidak memenuhi mutu rencana adalah substitusi serbuk bata merah sebesar 7,5%, 10%, dan 12,5% dengan nilai kuat tekan masing-masing adalah 19,174 MPa, 18,679 MPa, dan 13,979 MPa.

Gambar 4.6 Grafik hubungan kuat tekan pada metode perawatan “water curing” dengan durasi perawatan

Pada gambar 4.6 menunjukkan grafik perkembangan kekuatan tekan beton perawatan rendam (water curing) pada umur 7, 14, dan 28 hari untuk beberapa variasi susbstitusi semen dengan menggunakan serbuk bata merah. Substitusi serbuk bata merah sebesar 0%, 5%, 7,5%, dan 10% pada umur 28 hari

20,412 18,985 17,264 16,502 13,428 26,314 23,855 21,641 20,535 16,920 29,757 27,298 24,716 23,240 19,035 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

K u a t T e k a n (M P a )

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Kuat Tekan pada Metode Perawatan "Water Curing" dengan Durasi Perawatan

7 Hari 14 Hari 28 Hari

menghasilkan kuat tekan masing-masing sebesar 29,757 MPa, 27,298 MPa, 24,716 MPa, dan 23,240 MPa, hal ini menunjukkan bahwa untuk substitusi serbuk bata merah pada perawatan rendam (water curing) yang memenuhi mutu rencana K-250 (21 MPa) adalah variasi substitusi serbuk bata 0%, 5%, 7,5%, dan 10%, sementara untuk beton yang tidak memenuhi mutu rencana adalah substitusi serbuk bata merah sebesar 12,5% dengan nilai kuat tekan sebesar 19,035 MPa.

Gambar 4.7 Grafik hubungan kuat tekan pada metode perawatan dengan menggunakan “curing compound” dengan durasi perawatan

Pada gambar 4.7 menunjukkan grafik perkembangan kekuatan tekan beton pada perawatan dengan menggunakan curing compound pada umur 7, 14, dan 28 hari untuk beberapa variasi susbstitusi semen dengan menggunakan serbuk bata merah. Substitusi serbuk bata merah sebesar 0% dan 5% pada umur 28 hari menghasilkan kuat tekan masing-masing sebesar 27,298 MPa, dan 24,224 MPa, hal ini menunjukkan bahwa untuk substitusi serbuk bata merah pada perawatan

18,912 16,920 _16,526 13,305 12,444 25,576 23,117 19,330 16,846 14,264 27,298 24,224 19,920 19,354 16,969 12 14 16 18 20 22 24 26 28

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

K u a t T e k a n (M P a )

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Kuat Tekan pada Metode Perawatan "Curing compound" dengan Durasi Perawatan

7 Hari 14 Hari 28 Hari

menggunakan curing compound yang memenuhi mutu rencana K-250 (21 MPa) adalah variasi substitusi serbuk bata 0% dan 5%, sementara untuk beton yang tidak memenuhi mutu rencana adalah substitusi serbuk bata merah sebesar 7,5%, 10%, dan 12,5% dengan nilai kuat tekan masing-masing adalah 19,920 MPa, 19,354 MPa, dan 16,969 MPa.

4.3 Pengujian Absorpsi Beton

Pengujian absorpsi beton dilakukan pada umur beton 7, 14 dan 28 hari yang dimaksudkan untuk mendapatkan nilai absorpsi beton yang diuji dengan beberapa metode perawatan yang berbeda, yaitu perawatan kering (dry curing), perawatan rendam (water curing), dan perawatan menggunakan curing compound.

Hasil pengujian absorpsi beton pada umur beton 7, 14, dan 28 hari dengan atau tanpa serbuk bata merah sebagai substitusi semen ditunjukan pada tabel 4.3.

Tabel 4.3 Nilai absorpsi kubus beton

Durasi Perawatan

Variasi Substitusi

Berat Basah Rata-rata (gr) Berat Kering Rata-rata (gr) Nilai Absorpsi (%)

WC DC CC WC DC CC WC DC CC

PERAWATAN 7 HARI

0% 8421,3 8362,3 8313,3 8352,7 8298,7 8258,7 0,82 0,77 0,66 5% 8209,7 8150,7 8233,3 8077,3 8039,7 8151,0 1,64 1,38 1,01 7,5% 8234,0 8182,3 8137,3 8088,3 8059,0 8023,7 1,80 1,53 1,42 10% 8325,7 8221,3 8277,7 8214,7 8086,7 8151,0 1,35 1,67 1,55 12,5% 8115,7 8172,7 8198,0 7989,3 8021,3 8062,3 1,58 1,89 1,68

PERAWATAN 14 HARI

0% 8384,3 8303,3 8426,0 8270,7 8194,0 8357,3 1,37 1,33 0,82 5% 8227,0 8148,0 8250,0 8110,0 8033,7 8151,7 1,44 1,42 1,21 7,5% 8259,3 8205,3 8156,3 8133,3 8049,7 8036,7 1,55 1,93 1,49 10% 8276,3 8226,0 8214,3 8153,7 8095,7 8077,7 1,50 1,61 1,69 12,5% 8171,0 8303,7 8194,3 8026,7 8105,7 8053,3 1,80 2,44 1,75

PERAWATAN 28 HARI

0% 8332,7 8273,7 8216,3 8235,3 8192,0 8172,3 1,18 1,00 0,54 5% 8155,7 8240,0 8223,7 8043,0 8120,0 8119,7 1,40 1,48 1,28 7,5% 8120,0 8267,7 8254,0 8010,7 8127,3 8130,0 1,36 1,73 1,53 10% 8294,0 8243,7 8286,7 8178,7 8096,0 8156,3 1,41 1,82 1,60 12,5% 8151,3 8206,0 8164,7 8024,0 8018,3 8021,3 1,59 2,34 1,79

4.3.1 Hubungan Absorpsi dengan Berrbagai Metode Perawatan

Gambar 4.8 Grafik hubungan absorpsi dengan berbagai metode perawatan pada umur beton 7 hari

Pada gambar 4.8 menunjukkan grafik absorpsi beton dengan beberapa metode perawatan pada umur beton 7 hari. Untuk nilai absoprsi beton dengan atau tanpa serbuk bata merah sebagai substitusi semen umumnya menunjukkan peningkatan nilai absorpsi seiring dengan penambahan substitusi serbuk bata merah, hanya pada variasi substitusi 5% dan 7,5% yang menunjukkan nilai absorpsi masing-masing adalah 1,638% dan 1,801% lebih tinggi dibandingkan variasi substitusi 10% dan 12,5% dengan nilai absorpsi masing-masing adalah 1,351% dan 1,581% pada perawatan rendam (water curing). Hal ini menunjukaan bahwa faktor kesalahan (human error) bisa saja terjadi pada saat dilakukan pengujian. 0,822 1,638 1,801 1,351 1,581 0,767 1,381 1,530 1,665 1,887 0,662 1,010 1,417 1,554 1,683 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

N ila i A b so r p si (%)

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Absorpsi dengan Berbagai Metode Perawatan pada Umur Beton 7 Hari

Water Curing Dry Curing Curing Compound

Gambar 4.9 Grafik hubungan absorpsi dengan berbagai metode perawatan pada umur beton 14 hari

Pada gambar 4.9 menunjukkan grafik absorpsi beton dengan beberapa metode perawatan pada umur beton 14 hari. Untuk nilai absoprsi beton dengan atau tanpa serbuk bata merah sebagai substitusi semen umumnya menunjukkan peningkatan nilai absorpsi seiring dengan penambahan substitusi serbuk bata merah, hanya pada variasi substitusi 7,5% perawatan rendam (water curing) dan 7,5% perawatan kering (dry curing) yang menunjukkan nilai absorpsi masing-masing adalah 1,549% dan 1,934% lebih tinggi dibandingkan variasi substitusi 10% perawatan rendam (water curing) dan 10% perawatan kering (dry curing) dengan nilai absorpsi masing-masing adalah 1,504% dan 1,610%. Hal ini menunjukaan bahwa faktor kesalahan (human error) bisa saja terjadi pada saat dilakukan pengujian. 1,374 1,443 1,549 _1,504 1,798 1,334 1,423 1,934 1,610 2,443 0,822 1,206 1,489 1,692 1,751 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

N ila i A b so r p si (%)

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Absorpsi dengan Berbagai Metode Perawatan pada Umur Beton 14 Hari

Water Curing Dry Curing Curing Compound

Gambar 4.10 Grafik hubungan absorpsi dengan berbagai metode perawatan pada umur beton 28 hari

Pada gambar 4.10 menunjukkan grafik absorpsi beton dengan beberapa metode perawatan pada umur beton 28 hari. Untuk nilai absoprsi beton dengan atau tanpa serbuk bata merah sebagai substitusi semen umumnya menunjukkan peningkatan nilai absorpsi seiring dengan penambahan substitusi serbuk bata merah, hanya pada variasi substitusi 5% yang menunjukkan nilai absorpsi sebesar 1,401% lebih tinggi dibandingkan variasi substitusi 7,5% dengan nilai absorpsi sebesar 1,365% pada perawatan rendam (water curing). Hal ini menunjukaan bahwa faktor kesalahan (human error) bisa saja terjadi pada saat dilakukan pengujian.

1,182

1,401 _1,365 1,410

1,587 0,997 1,478 1,727 1,824 2,340 0,538 1,281 1,525 1,598 1,787 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

N ila i A b so r p si (%)

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Absorpsi dengan Berbagai Metode Perawatan pada Umur Beton 28 Hari

Water Curing Dry Curing Curing Compound

4.3.2Hubungan Absorpsi pada Beberapa Metode Perawatan dengan Durasi Perawatan

Gambar 4.11 Grafik hubungan absorpsi pada metode perawatan “water curing” dengan durasi perawatan

Pada gambar 4.11 menunjukkan grafik absorpsi beton pada perawatan rendam (water curing) dengan beberapa durasi perawatan.Pada umur beton 7, 14, dan 28 hari tidak terjadi perbedaan yang signifikan untuk masing-masing variasi serbuk bata merah sebagai substitusi semen. Nilai absoprsi beton tertinggi dari beberapa durasi perawatan terjadi pada variasi substitusi 5% pada umur beton 7 hari yaitu dengan nilai absorpsi beton sebesar 1,801% sementara nilai absorpsi beton terendah juga terjadi pada umur beton 7 hari dengan variasi substitusi 0% yaitu dengan nilai absorpsi beton sebesar 0,822%.

0,822 1,638 1,801 1,351 1,581 1,374 1,443 1,549 _1,504 1,798 1,182

1,401 _1,365 1,410

1,587 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

N ila i A b so r p si (%)

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Absorpsi pada Metode Perawatan "Water Curing" dengan Durasi Perawatan

7 Hari 14 Hari 28 Hari

Gambar 4.12 Grafik hubungan absorpsi pada metode perawatan “dry curing” dengan durasi perawatan

Pada gambar 4.12 menunjukkan grafik absorpsi beton pada perawatan kering (dry curing) dengan beberapa durasi perawatan.Pada umur beton 7, 14, dan 28 hari tidak terjadi perbedaan yang signifikan untuk masing-masing variasi serbuk bata merah sebagai substitusi semen. Nilai absoprsi beton tertinggi dari beberapa durasi perawatan terjadi pada variasi substitusi 12,5% pada umur beton 14 hari yaitu dengan nilai absorpsi beton sebesar 2,443% sementara nilai absorpsi beton terendah terjadi pada umur beton 7 hari dengan variasi substitusi 0% yaitu dengan nilai absorpsi beton sebesar 0,767%.

0,767 1,381 1,530 1,665 1,887 1,334 1,423 1,934 1,610 2,443 0,997 1,478 1,727 1,824 2,340 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

N ila i A b so r p si (%)

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Absorpsi pada Metode Perawatan "Dry Curing" dengan Durasi Perawatan

7 Hari 14 Hari 28 Hari

Gambar 4.13 Grafik hubungan absorpsi pada metode perawatan “curing compound” dengan durasi perawatan

Pada gambar 4.13 menunjukkan grafik absorpsi beton pada perawatan dengan menggunakan curing compound dengan beberapa durasi perawatan.Pada umur beton 7, 14, dan 28 hari tidak terjadi perbedaan yang signifikan untuk masing-masing variasi serbuk bata merah sebagai substitusi semen. Nilai absoprsi beton tertinggi dari beberapa durasi perawatan terjadi pada variasi substitusi 12,5% pada umur beton 28 hari yaitu dengan nilai absorpsi beton sebesar 1,787% sementara nilai absorpsi beton terendah juga terjadi pada umur beton 28 hari dengan variasi substitusi 0% yaitu dengan nilai absorpsi beton sebesar 0,538%.

0,662 1,010 1,417 1,554 1,683 0,822 1,206 1,489 1,692 1,751 0,538 1,281 1,525 1,598 1,787 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0

0,0% 2,5% 5,0% 7,5% 10,0% 12,5%

N ila i A b so r p si (%)

Variasi Substitusi Serbuk Bata Merah

Hubungan Absorpsi pada Metode Perawatan "Curing Compound" dengan Durasi Perawatan

7 Hari 14 Hari 28 Hari

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang dilaksanakan diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Workabilitas dan nilai slump beton menurun seiring dengan penambahan serbuk bata merah 0%, 5%, 7,5%, 10%, dan 12,5% sebagai substitusi semen, yaitu berturut-turut sebesar 10 cm, 9,7 cm, 9,3 cm, 9,0 cm dan 8,5 cm.

2. Beton mengalami penurunan kuat tekan seiring dengan penambahan variasi serbuk bata merah sebagai substitusi semen pada campuran beton untuk setiap jenis metode dan durasi perawatan.

3. Beton dengan perawatan rendam (water curing) menghasilkan kuat tekan lebih tinggi dibandingkan dengan perawatan menggunakan curing compound dan perawatan kering (dry curing) pada durasi perawatan 7, 14, dan 28 hari.

4. Pemanfaatan serbuk bata merah sebagai substitusi semen dapat digunakan sebesar 10% pada perawatan rendam (water curing) dengan nilai kuat tekan sebesar 23,240 MPa (110,667%) dan 5% pada perawatan kering (dry curing) dan perawatan mengunakan curing compound dengan nilai kuat tekan masing-masing sebesar 22,143 MPa (105,444%) dan 24,224 MPa

(115,351%). Persentase kuat tekan kuat tekan didapat dari hasil perbandingan nilai kuat tekan dengan mutu rencana K-250 (21 MPa).

5. Secara umum nilai absorpsi beton dengan atau tanpa serbuk bata merah sebagai substitusi semen menunjukkan peningkatan nilai absorpsi seiring dengan penambahan substitusi serbuk bata merah. Namun pada beberapa kasus terjadi peningkatan nilai absorpsi dibandingkan nilai substitusi yang lebih tinggi setelahnya yang diantaranya, adalah :

• Pada variasi substitusi 5% dan 7,5% yang menunjukkan nilai absorpsi masing-masing adalah 1,638% dan 1,801% lebih tinggi dibandingkan variasi substitusi 10% dan 12,5% dengan nilai absorpsi masing-masing adalah 1,351% dan 1,581% pada perawatan rendam (water curing) untuk umur perawatan beton 7 hari.

• Pada variasi substitusi 7,5% perawatan rendam (water curing) dan 7,5% perawatan kering (dry curing) yang menunjukkan nilai absorpsi masing-masing adalah 1,549% dan 1,934% lebih tinggi dibandingkan variasi substitusi 10% perawatan rendam (water curing) dan 10% perawatan kering (dry curing) dengan nilai absorpsi masing-masing adalah 1,504% dan 1,610% untuk umur perawatan beton 14 hari.

• Pada variasi substitusi 5% yang menunjukkan nilai absorpsi sebesar 1,401% lebih tinggi dibandingkan variasi substitusi 7,5% dengan nilai absorpsi sebesar 1,365% pada perawatan rendam (water curing) untuk umur perawatan beton 28 hari.

5.2 Saran

Saran yang dapat disampaikan berdasarkan penelitian yang telah dilakukan meliputi :

1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang perawatan pada beton dengan metode perawatan yang berbeda sebagai bahan perbandingan dalam perencanaan pekerjaan beton.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk memperoleh nilai takaran optimum dalam pemanfaatan serbuk bata merah sebagai substitusi semen pada beton.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai hubungan perawatan beton terhadap perilaku mekanik beton yang lain dengan berbagai metode perawatan yang ada.

4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang keterhubungan antara pengaruh kuat tekan dengan nilai absorpsi yang diperoleh pada beton dengan atau tanpa jenis substitusi yang berbeda.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Beton banyak digunakan sebagai struktur dalam konstruksi yang dapat dimanfaatkan untuk banyak hal.Beton didefinisikan sebagai campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar, dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan membentuk massa padat (SK SNI T-15-1991-03).Pasta semen yaitu campuran antara air dan semen yang berfungsi sebagai bahan pengikat, sedangkan agregat kasar dan agregat halus sebagai bahan pengisi. Campuran antara agregat dan pasta semen bila dituang dalam cetakan kemudian dibiarkan, maka akan mengeras seperti batuan. Pengerasan itu terjadi akibat hasil hidrasi semen (yaitu reaksi kimia antara air dan semen) dan akibatnya campuran itu selalu bertambah keras setara dengan umurnya dengan rongga-rongga 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).

Parameter-parameter yang paling mempengaruhi kekuatan beton adalah: kualitas semen, proporsi semen terhadap campuran, kekuatan dan kebersihan agregat, interaksi atau adhesi antara pasta semen dengan agregat, pencampuran yang cukup dari bahan-bahan pembentuk beton, penempatan yang benar, penyelesaian dan pemadatan beton, perawatan beton, dan kandungan klorida tidak melebihi 0,15% dalam yang diekspos dan 1% bagi beton yang tidak diekspos (Nawy, 1985:24).

Menurut Nugraha dan Antoni (2007) sebagai bahan konstruksi beton mempunyai kelebihan dan kekurangan, kelebihan beton antara lain :

A. Ketersediaan (availability) material dasar. B. Kemudahan untuk digunakan (versatility). C. Kemampuan beradaptasi (adaptability). D. Kebutuhan pemeliharaan yang minimal. Kekurangan beton antara lain :

A. Berat sendiri beton yang besar, sekitar 2400 kg/m3.

B. Kekuatan tariknya rendah, meskipun kekuatan tekannya besar.

C. Beton cenderung untuk retak, karena semennya hidraulis. Baja tulangan bisa berkarat, meskipun tidak terekspose separah struktur baja.

D. Kualitasnya sangat tergantung cara pelaksanaan di lapangan. Beton yang baik maupun yang buruk dapat terbentuk dari rumus dan campuran yang sama.

E. Struktur beton sulit untuk dipindahkan. Pemakaian kembali atau daur-ulang sulit dan tidak ekonomis. Dalam hal ini struktur baja lebih unggul, misalnya tinggal melepas sambungannya saja.

2.2 Beton Segar (Fresh Concrete)

Secara umum beton segar adalah beton yang masih dalam keadaan yang dapat diaduk, diangkut, dituang, dipadatkan (good workability) dan tidak ada kecendrungan untuk terjadinya segregasi (pemisahan kerikil dari adukan) maupun

diketahui dari sifat-sifat beton segar, yaitu: kemudahan pengerjaan (workability), pemisahan kerikil (segregation), dan pemisahan air (bleeding).

2.2.1 Kemudahan Pengerjaan (Workability)

Workability adalah bahan-bahan beton yang setelah diaduk bersama, akan menghasilkan adukan yang mudah diangkut, dituang, dicetak, dan dipadatkan, tanpa terjadi perubahan yang menimbulkan kesukaran atau penurunan mutu. Unsur-unsur yang mempengaruhi workabilityadalah :

A. Jumlah air pencampur.

Semakin banyak air yang dipakai, maka akan semakin mudah beton segar itu dikerjakan, akan tetapi jumlahnya tetap diperhatikan agar tidak terjadi segregasi.

B. Kandungan semen.

Penambahan semen ke dalam campuran memudahkan cara pengerjaan adukan beton, karena diikuti dengan penambahan air campuran untuk memperoleh nilai FAS (Faktor Air Semen) tetap.

C. 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.

D. Bentuk butiran agregat kasar

Agregat berbentuk bulat-bulat lebih mudah untuk dikerjakan.

E. Cara pemadatan dan alat pemadat.

Bila cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat kelecakan yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air yang lebih sedikit daripada jika dipadatkan dengan tangan.

Konsistensi/kelecakan adukan beton dapat diperiksa melalui pengujian

slump yang didasarkan pada SNI 03-1972-1990 atau ASTM C.143.Percoban ini menggunakan corong baja yang berbentuk konus berlubang pada kedua ujungnya (kerucut Abrams). Bagian bawah berdiameter 20cm, bagian atas berdiameter 10cm, dan tinggi 30cm, dilengkapi pegangan untuk mengangkat beton segar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Kerucut Abrams

Ada tiga jenis slump yaitu slump sejati (slump sebenarnya), slump geser dan

1. Slumpsejati (sebenarnya) merupakan penurunan umum dan seragam tanpa ada adukan beton yang pecah, oleh karena itu dapat disebut slump yang sebenarnya. Nilai slump yang diambil adalah nilai penurunan minimum dari puncak kerucut.

Gambar 2.2 Slump sejati (sebenarnya)

2. Slump geser terjadi bila sebagian puncaknya tergeser atau tergelincir ke bawah pada bidang miring. Nilai slumpyang diambil ada dua yaitu dengan mengukur penurunan minimum dan penurunan rata-rata dari puncak kerucut.

3. Slump runtuh terjadi pada kerucut adukan beton dengan kondisi runtuh seluruhnya akibat adukan beton yang terlalu cair. Nilai yang diambil adalah nilai penurunan minimum dari puncak kerucut.

Gambar 2.4 Slump runtuh 2.2.2 Pemisahan Kerikil (Segregation)

Beton cair bisa dipandang sebagai suatu suspensi butir agregat di dalam matriks mortar semen. Bila kohesi tidak cukup untuk menahan partikel dalam suspensi maka akan terjadi segregasi. Campuran beton yang tersegregasi adalah sukar atau tidak mungkin dituang, tidak seragam, sehingga kualitasnya jelek.

Segregasi dapat terjadi karena turunnya butiran ke bagian bawah dari beton segar, atau terpisahnya agregat kasar dari campuran, akibat cara penuangan dan pemadatan yang salah. Segregasi tidak bisa diujikan sebelumnya, hanya dapat dilihat semuanya terjadi.

Menurut Nugraha dan Antoni (2007) ada beberapa faktor yang menyebabkan segregasiyaitu :

B. Berat jenis agregat kasar yang berbeda dengan agregat halus. C. Kurangnya jumlah material halus dalam campuran.

D. Bentuk butir yang tidak rata dan tidak bulat. E. Campuran yang terlalu basah atau terlalu kering.

Segregasi mengakibatkan mutu beton menjadi berkurang. Untuk mengurangi kecenderungan pemisahan agregat tersebut, dapat dilakukan upaya-upaya sebagai berikut:

A. Mengurangi jumlah air yang digunakan.

B. Adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian yang terlalu besar. C. Cara mengangkut, penuangan maupun pemadatan harus dilakukan dengan

cara yang benar.

2.2.3 Pemisahan Air (Bleeding)

Bleeding adalah pengeluaran air dari adukan beton yang disebabkan oleh pelepasan air dari pasta semen. Sesaat setelah dicetak, air yang terkandung di dalam beton segar cenderung untuk naik ke permukaan. Adapun penyebab

bleeding menurut Neville (1981) adalah ketidakmampuan bahan padat campuran untuk menangkap air pencampur.

Ketika bleeding sedang berlangsung, air campuran terjebak di dalam kantung-kantung yang terbentuk antara agregat dan pasta semen.Sesudah bleeding

selesai dan beton mengeras, kantung-kantung menjadi kering.Akibatnya apabila ada tekanan, kantung-kantung tersebut menjadi penyebab mudahnya retak pada

beton. Menurut Mulyono (2003) pemisahan air (bleeding) dapat dikurangi dengan cara:

A. Memberi lebih banyak semen B. Menggunakan air sedikit mungkin. C. Menggunakan butir halus lebih banyak.

D. Memasukan sedikit udara dalam adukan untuk beton khusus. 2.3 Bahan Penyusun Beton

2.3.1 Semen

Semen merupakan bahan pengikat yang penting dan banyak digunakan dalam konstruksi sipil. Jika dicampurkan dengan air, semen akan menjadi pastasemen. 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 kecepatan hidrasi dan ratanya tekstur permukaan beton. Secara umum, semen berbutir halus meningkatkan kohesi pada beton segar dan dapat mengurangi bleeding, akan tetapi menambah

kecenderungan beton untuk menyusut lebih banyak dan mempermudah terjadinya retak susut.

B. Waktu ikatan

Waktu ikatan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu 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 portland biasanya batasan waktu ikatan 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, penuangan, pemadatan, dan perataan permukaan.

C. Panas hidrasi

Panas hidrasi adalah panas yang terjadi ketika semen bereaksi dengan air. Jumlah panas yang akan terbentuk tergantung pada jenis semen yang digunakan dan kehalusan butir semen. Panas hidrasi dapat mengakibatkan keretakan pada beton saat proses pendinginan.

D. Perubahan volume (Kekalan)

Kekalan pasta semen yang telah mengeras ialah suatu ukuran yang menyatakan kemampuan pengembangan bahan-bahan campurannyadan kemampuan untuk mempertahankan volume setelah pengikatan terjadi. A. Semen Portland

Menurut ASTM C-150, 1985, semen portlandadalah semen hidrolik 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. Semen portland

yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat SII.0013-81 atau Standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986, dan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standar tersebut (PB. 1989:3.2-8).

B. Jenis-Jenis Semen Portland

Jenis semen yang digunakan dalam perancanaan konstruksi merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kuat tekan beton, dalam hal ini perlu diketahui tipe semen yang telah distandardisasi di Indonesia. Menurut SNI 15-2049-2004, semen portland dibagi menjadi lima tipe, yaitu :

1. Tipe I - Ordinary Portland Cement, Semen yang umum digunakan, tidak memerlukan persyaratan khusus (panas hidrasi, ketahanan terhadap sulfat, kekuatan awal)

2. Tipe II - Moderate Sulphate Cement, Semen untuk beton dengan ketahanan terhadap sulfat sedang dan mempunyai panas hidrasi sedang.

3. Tipe III - High Early Strength Cement, Semen untuk beton dengan kekuatan awal tinggi (cepat mengeras).

4. Tipe IV - Low Heat of Hydration Cement, Semen untuk beton yang memerlukan panas hidrasi rendah, kekuatan awal rendah.

5. Tipe V - High Sulphate Resistance Cement, Semen untuk beton yang tahan terhadap kadar sulfat tinggi.

Dalam penelitian ini jenis semen yang digunakan adalah semen jenis

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.

C. Bahan Penyusun Semen Portland

Empat senyawa kimia yang utama dari semen portland antara lain TrikalsiumSilikat (C3S), Dikalsium Silikat (C2S), Trikalsium Aluminat (C3A),

Tetrakalsium Aluminoferrit (C4AF). Keempat senyawa utama dalam tabel 2.1

disebut komposisi bogue.Rumus kimia senyawa ini secara tradisional ditulis dalam notasi oksida yang biasa dipakai pada kimia keramik, notasi pendek secara umum dipakai oleh para ahli semen.

Tabel 2.1 Senyawa utama dari semen portland

Nama Oksida Utama

Rumus

Empiris Rumus Oksida

Notasi Pendek

Kadar Rata-rata (%)

Trikalsium Silikat _{Ca3SiO5 3CaO.SiO2 C3S 50}

Dikalsium Silikat _Ca

2SiO4 2CaO.SiO2 C2S 25

Tetrakalsium

Aluminoferrit 2Ca2AlFeO5 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 8

Kalsium Sulfat

Dihidrat (Gypsum) CaSO4.2H2O CSH2 3,5

Sumber : Nugraha P. dan Antoni, 2007

Meskipun memungkinkan menghitung komposisi senyawa sesuai Tabel 2.1 dengan analisis langsung, namun dengan metode yang rumit serta memerlukan alat yang relatif mahal.Analisis kimia dilakukan dengan metode standar.Setiap elemen yang ada dilaporkan dalam oksidanya, seperti pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Komposisi oksida semen portland tipe I Oksida Notasi

Pendek Nama Umum

Berat (%)

CaO C Kapur 63

SiO2 S Silika 22

Al2O3 A Alumina 6

Fe2O3 F Ferrit Oksida 2,5

MgO M Magnesia 2,6

K2O K Alkalis 0,6

Na2O N Disodium Oksida 0,3

SO2 S Sulfur Dioksida 2,0

CO2 C Karbon Dioksida -

H2O H Air -

Sumber : Nugraha P. dan Antoni, 2007

2.3.2 Agregat

Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisidalam campuran beton. Menurut Mulyono (2003), Kandungan agregat dalam campuran beton biasanya sangattinggi, yaitu berkisar 60%-70% dari volume beton. Walaupun fungsinya hanyasebagai pengisi, tetapi karena

komposisinya yang cukup besar sehingga karakteristikdan sifat agregat memiliki pengaruh langsung terhadap sifat-sifat beton.

Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alamatau agregat buatan (artificial aggregates).Secara umum agregat dapat dibedakanberdasarkan ukurannya, yaitu agregat kasar dan agregat halus.Ukuran antara agregathalus dengan agregat kasar yaitu 4.80 mm (British Standard) atau 4.75 mm (StandarASTM).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 (4.75mm).Agregat yang digunakan dalam campuran beton biasanya berukuran lebih kecildari 40 mm.

A. Jenis Agregat

Agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat alam dan agregat buatan (pecahan).Agregat alam dan buatan ini dapat dibedakan berdasarkan bentuk, tekstur permukaan, dan ukuran butir nominal (gradasi).Berikut penjelasan mengenai pembagian jenis-jenis agregat yang digunakan pada pencampuran adukan beton.

1. Jenis agregat berdasarkan bentuk

Bentuk agregat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Secara alamiah bentuk agregat dipengaruhi oleh proses geologi batuan. Setelah dilakukan penambangan, bentuk agregat dipengaruhicara peledakan maupun mesin pemecah batu dan teknik yang digunakan.

Jika dikonsolidasikan, butiran yang bulat akan menghasilkan campuran beton yang lebih baik bila dibandingkan dengan butiran yang pipih.Sehingga penggunaan pasta semen lebih ekonomis. Bentuk-bentuk agregat ini lebih banyak berperngaruh terhadap sifat pengerjaan pada beton segar. Adapun klasifikasi agregat berdasarkan bentuknya adalah sebagai berikut:

a. Agregat bulat

Agregat ini terbentuk karena terjadinya pengikisan oleh air atau keseluruhannya terbentuk karena pergeseran.Rongga udaranya minimum 33%, sehingga rasio luas permukaannya kecil.Beton yang dihasilkan dari agregat ini kurang cocok untuk beton mutu tinggi, sebab ikatan antar agregat tidak cukup kuat.

b. Agregat bulat sebagian atau tidak teratur

Agregat ini secara alamiah berbentuk tidak teratur.Sebagian terbentuk karena pergeseran sehingga permukaan atau sudut-sudutnya berbentuk bulat.Rongga udara pada agregat ini lebih tinggi, sekitar 35%-38%, sehingga membutuhkan lebih banyak pasta semen agar mudah dikerjakan.Beton yang dihasilkan dari agregat ini belum cukup baik untuk beton mutu tinggi, karena ikatan antara agregat belum cukup baik.

c. Agregat bersudut

Agregat ini mempunyai sudut yang tampak jelas, yang terbentuk pada perpotongan bidang dengan permukaan kasar.Rongga udara pada agregat ini sekitar 38% - 40%, sehingga membutuhkan lebih banyak lagi pasta semen agar mudah dikerjakan.Beton yang dihasilkan dari agregat ini cocok untuk beton mutu tinggi, karena ikatan antar agregat yang baik.

d. Agregat panjang

Agregat ini panjangnya jauh lebih besar dari pada lebarnya dan lebarnya jauh lebih besar dari pada tebalnya.Agregat ini disebut panjang jika ukuran terbesarnya lebih dari 9/5 dari ukuran rata-rata.Ukuran rata-rata ialah ukuran ayakan yang meloloskan dan menahan butiran agregat. Sebagai contoh, agregat dengan ukuran rata-rata 15 mm akan lolos ayakan 19 mm dan tertahan oleh ayakan 10 mm. Agregat ini dinamakan panjang jika ukuran terkecil butirannya lebih kecil dari 27 mm (9/5 x 15 mm). Agregat jenis ini cenderung berada di rata-rata air sehingga akan terdaopat rongga di bawahnya. Agregat jenis ini akan berpengaruh buruk pada mutu beton yang akan dibuat.

e. Agregat pipih

Agregat disebut pipih jika perbandingan tebal agregat terhadap ukuran-ukuran lebar dan tebalnya lebih kecil. Agregat pipih sama dengan agregat panjang, tidak baik untuk campuran beton mutu tinggi. Dinamakan pipih jika ukuran terkecilnya kurang dari 3/5 ukuran rata-ratanya.

f. Agregat pipih dan panjang

Agregat jenis ini mempunyai panjang yang jauh lebih besar daripada lebarnya, sedangkan lebarnya jauh lebih besar dari tebalnya.

2. Jenis agregat berdasarkan tekstur permukaan

Ukuran susunan agregat tergantung dai kekerasan, ukuran molekul, tekstur batuan, dan besarnya gaya yang bekerja pada permukaan butiran yang telah membuat licin atau kasar permukaan tersebut. Secara umum susunan permukaan

ini sangat berpengaruh pada kemudahan pekerjaan. Semakin licin permukaan agregat akan semakin sulit beton untuk dikerjakan. Umumnya jenis agregat dengan permukaan kasar lebih disukai. Jenis agregat berdasarkan tekstur permukaannya dapat dibedakan sebagai berikut :

a. Agregat licin/halus (glassy)

Agregat jenis ini lebih sedikit membutuhkan air dibandingkan dengan agregat dengan permukaan kasar. Dari hasil penelitian, kekasaran agregat akan menambah kekuatan gesekan antara pasta semen dengan permukaan butir agregat sehingga beton yang menggunakan agregat ini cenderung mutunya akan lebih rendah.Agregat licin terbentuk akibat dari pengikisan oleh air, atau akibat patahnya batuan (rocks) berbutir halus atau batuan yang berlapis-lapis.

b. Berbutir (granular)

Pecahan agregat jenis ini memiliki bentuk bulat dan seragam. c. Kasar

Agregat ini memiliki pecahan yang kasar dan terdiri dari batuan berbutir halus atau kasar yang mengandung bahan-bahan berkristal yang tidak dapat terlihat dengan jelas melalui pemeriksaan visual.

d. Kristalin (cristalline)

Agregat jenis ini mengandung kristal-kristal tampak dengan jelas melalui pemeriksaan visual.

e. Sarang lebah (honeycombs)

Agregat ini tampak dengan jelas pori-pori dan rongga-rongganya.Melalui pemeriksaan visual kita dapat melihat lubang – lubang pada batuannya. 3. Jenis agregat berdasarkan ukuran butiran nominal

Berdasarkan ukuran butiran nominal agregat dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu agregat kasar dan agregat halus.

a. 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. Jika seluruh spesifikasi yang ada telah terpenuhi maka barulah dapat dikatakan agregat tersebut bermutu baik. Berikut spesifikasi agregat halus yang termasuk bermutu baik menurut ASTM C33 adalah :

• Susunan butiran (gradasi)

Modulus kehalusan (fineness modulus), menurut hasil penelitian menunjukan bahwa pasir dengan modulus kehalusan 2,5 s/d 3,0 padaumumnya akan menghasilkan beton mutu tinggi (dengan faktor air semen yang rendah) yang mempunyai kuat tekan dan workability yang optimal. 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.Selanjutnya, dari nilai Fine Modulus ini dapat digolongkan menjadi 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 yang dapat dilihat pada tabel 2.3 berikut :

Tabel 2.3 Batasan gradasi untuk agregat halus menurut ASTM C33-95 Ukuran Lubang Ayakan

(mm)

Persen Lolos Kumulatif (%)

9,5 (No.2) 100

4,75 (No. 4) 95 – 100

2,36 (No. 8) 80 – 100

1,18 (No. 16) 50 – 85

0,6 (No. 30) 25 – 60

0,3 (No. 50) 10 – 30

0,15 (No.100) 2 – 10

• Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 70 mikron (0,074 mm atau No.200) dalam persen berat maksimum,

 Untuk beton yang mengalami abrasi sebesar 3,0%.  Untuk beton jenis lainnya sebesar 5%.

• Kadar gumpalan tanah liat dan partikel yang mudah dirapikan maksimum 3%.

• Kadar arang dan lignit

 Bila tampak permukaan beton dipandang penting (beton akan diekspos) maksimum 0,5%.

 Beton jenis lainnya maksimum 1,0%.

• Kadar zat organik yang ditentukan dengan mencampur agregat halus dengan larutan natrium sulfat (NaSO4) 3%, tidak menghasilkan warna

yang lebih tua dibanding warna standar. Jika warnanya lebih tua maka ditolak kecuali :

 Warna lebih tua timbul karena sedikit adanya arang lignit atau yang sejenis.

 Ketika diuji dengan uji perbandingan kuat tekan beton yang dibuat dengan pasir standar silika hasilnya menunjukkan nilai lebih besar dari 95%.

• Tidak boleh bersifat reaktif terhadap alkali jika dipakai untuk beton yang berhubungan dengan basah dan lembab atau yang berhubungan dengan bahan yang bersifat reaktif terhadap alkali semen, dimana penggunaan semen yang mengandung natrium oksida tidak lebih dari 0,6%.

• Kekekalan jika diuji dengan natrium sulfat bagian yang hancur maksimum 10%, dan jika dipakai magnesium sulfat maksimum 15%. b. 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. Adapun agregat kasar yang digunakan pada campuran beton harus memenuhi persyaratan-persyaratan sebagai berikut :

• Susunan butiran (gradasi)

Agregat kasar harus mempunyai susunan butiran dalam batas-batas seperti yang terlihat pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4 Susunan besar butiran agregat kasar Ukuran Lubang Ayakan

(mm)

Persentase Lolos Kumulatif (%)

38,1 95 – 100

19,1 35 – 70

9,52 10 – 30

4,75 0 – 5

• Tidak boleh bersifat reaktif terhadap alkali jika dipakai untuk beton yangberhubungan dengan basah dan lembab atau yang berhubungan dengan bahanyang bersifat reaktif terhadap alkali semen, dimana penggunaan semen yangmengandung natrium oksida tidak lebih dari 0,6%.

• Kadar bahan atau partikel yang berpengaruh buruk pada beton (deleterious)adalah tidak lebih besar dari 3%.

• Sifat fisika yang mencakup kekerasan agregat diuji dengan bejana Los Angeles dengan diameter 19,1 mm harus memiliki persentase 24% - 32%.

2.3.3 Air

Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahai agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang dapat diminum umumnya dapat digunakan sebagai campuran beton. Air yang mengandung senyawa-senyawa berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula, atau bahan kimia lainnya, bila dipakai dalam campuran beton akan menurunkan kualitas beton, bahkan dapat mengubah sifat-sifat beton yang dihasilkan. 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 mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter. D. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.

Air yang mengandung kotoran yang cukup banyak akan mengganggu proses pengerasan atau ketahanan beton. Menurut Nugraha dan Antoni (2007), kotoran secara umum dapat menyebabkan :

A. Gangguan pada hidrasi dan pengikatan. B. Gangguan pada kekuatan dan ketahanan.

vi

2.7. Absorpsi Beton ... 41

BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Umum ... 43

3.2. Bahan Penyusun Beton ... 46

3.2.1. Semen Portland ... 46

3.2.2. Agregat Halus ... 47

3.2.3. Agregat Kasar ... 50

3.2.4. Air... 53

3.2.5. Serbuk Bata Merah ... 54

3.3. Pengujian Konsistensi Semen ... 55

3.4. Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ... 56

3.5. Penyediaan Bahan Penyusun Beton ... 57

3.6. Pembuatan Benda Uji ... 58

3.7. Perawatan (Curing) Beton ... 59

3.8. Pengujian Sampel ... 60

3.8.1. Pengujian Nilai Absorpsi Beton ... 60

3.8.2. Pengujian Kuat Tekan Beton... 60

vii 4.1. Nilai Slump ... 61 4.2. Kuat Tekan Kubus Beton ... 62 4.2.1. Hubungan Kuat Tekan dengan Beberapa Metode Perawatan ... 64 4.2.2. Hubungan Kuat Tekan pada Beberapa Metode Perawatan

dengan Durasi Perawatan ... 67 4.3. Pengujian Absorpsi Beton ... 70 4.3.1. Hubungan Absorpsi dengan Berrbagai Metode Perawatan... 72 4.3.2. Hubungan Kuat Tekan pada Beberapa Metode Perawatan

dengan Durasi Perawatan ... 75

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ... 78 5.2. Saran ... 80 DAFTAR PUSTAKA ... 81

viii DAFTAR TABEL

Tabel 1.1Jumlah Benda Uji untuk Pengujian dry curing, water curing dan curing

compound ... 4

Tabel 2.1Senyawa utama dari semen portland... 16

Tabel 2.2Komposisi oksida semen portland tipe I ... 17

Tabel 2.3Batasan gradasi untuk agregat halus menurut ASTM C33-95 ... 23

Tabel 2.4Susunan besar butiran agregat kasar ... 25

Tabel 2.5Kandungan Kimiawi Serbuk Bata Merah (O’Farrell dkk, 2000 dalam Widodo, 2004) ... 34

Tabel 3.1Kandungan Kimiawi Semen Portland (Mulyono, 2005) ... 55

Tabel 3.2Kandungan Kimiawi Serbuk Bata Merah ... 55

Tabel 3.3Penetrasi konsistensi normal semen yang telah disubstitusi serbuk bata merah ... 56

Tabel 4.1 Nilai slump beton dari berbagai variasi persentase serbuk bata merah . 61 Tabel 4.2Kuat tekan kubus beton ... 63

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Kerucut Abrams ... 9

Gambar 2.2 Slump Sejati (Sebenarnya) ... 10

Gambar 2.3Slump Geser ... 10

Gambar 2.4Slump Runtuh ... 10

Gambar 2.5Serbuk Bata Merah ... 34

Gambar 2.6Kuat Desak Beton yang Dikeringkan dalam Udara di Laboratorium Sesudah Perawatan Awal dengan Membasahinya ... 38

Gambar 3.1Diagram Alur Penelitian ... 45

Gambar 3.2Semen Portland tipe I ... 46

Gambar 3.3Serbuk Bata Merah ... 54

Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Nilai Slump terhadap Persentase Pemakaian Serbuk Bata Merah ... 62

Gambar 4.2Grafik hubungan kuat tekan dengan berbagai metode pada umur 7 hari ... 64

Gambar 4.3Grafik hubungan kuat tekan dengan berbagai metode pada umur 14 hari ... 65

x Gambar 4.4Grafik hubungan kuat tekan dengan berbagai metode pada umur 28

hari ... 66

Gambar 4.5Grafik hubungan kuat tekan pada metode perawatan “dry curing” dengan durasi perawatan ... 67

Gambar 4.6Grafik hubungan kuat tekan pada metode perawatan “water curing” dengan durasi perawatan ... 68

Gambar 4.7Grafik hubungan kuat tekan pada metode perawatan dengan

menggunakan “curing compound” dengan durasi perawatan ... 69

Gambar 4.8Grafik hubungan absorpsi dengan berbagai metode perawatan pada umur beton 7 hari ... 72

Gambar 4.9Grafik hubungan absorpsi dengan berbagai metode perawatan pada umur beton 14 hari ... 73

Gambar 4.10Grafik hubungan absorpsi dengan berbagai metode perawatan pada umur beton 28 hari ... 74

Gambar 4.11Grafik hubungan absorpsi pada metode perawatan “water curing” dengan durasi perawatan ... 75

Gambar 4.12Grafik hubungan absorpsi pada metode perawatan “dry curing” dengan durasi perawatan ... 76

Gambar 4.13Grafik hubungan absorpsi pada metode perawatan “curing

xi

DAFTAR NOTASI

A = Luas permukaan FM = Fineness Modulus

n = Banyaknya nilai kuat tekan beton P = Beban tekan

S = Standar deviasi ��′ = Kuat tekan beton