PENGARUH BATU GAMPING DAERAH CANGAP KERABANGEN KABUPATEN LANGKAT TERHADAP KEKUATAN MORTAR.
PENGARUH BATU GAMPING DAERAH CANGAP KERABANGEN
KECAMATAN KUTAMBARU KABUPATEN LANGKAT
TERHADAP KEKUATAN MORTAR
Oleh:
Devi Sunday Hutapea
NIM 4113240004
Program Studi Fisika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sains
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2016
ii
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Medan Provinsi Sumatera Utara pada tanggal
29 November 1992. Ayah bernama Jodi Hutapea dan Ibu bernama Wati
Sidabukke, dan merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Pada tahun 1998
penulis masuk SD Santo Thomas 4 Medan, dan lulus pada tahun 2004. Pada tahun
2004 penulis melanjutkan sekolah ke SMP Methodist - 5 Medan dan lulus pada
tahun 2007. Pada tahun 2007, penulis melanjutkan sekolah di SMA Markus
Medan dan lulus pada tahun 2010.
Pada tahun 2011, penulis mengikuti SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negeri) yang kemudian lulus dan diterima di Program Studi
Fisika Jurusan Non-Kependidikan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan. Selama proses pendidikan kampus
berjalan penulis juga aktif dalam kegiatan Kelompok Diskusi Bidang Kajian
Fisika Bumi.
iv
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, karena atas
kasih dan penyertaan-Nya yang memberikan kesehatan dan hikmah kepada
penulis sehingga penulis menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Pengaruh Batu
Gamping daerah Cangap Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat
Terhadap Kekuatan Mortar” ini dapat diselesaikan dengan baik dan sesuai dengan
waktu yang direncanakan.
Dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan
penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Ibu Dr. Rita Juliani,, M.Si selaku
Dosen Pembimbing Skripsi yang sudah meluangkan banyak waktu untuk
membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Serta kepada ketiga Bapak
Dosen Penguji, Bapak Dr. Karya Sinulingga, M.Si yang sudah banyak membantu
penulis untuk mendapatkan referensi dalam pembuatan sampel penelitian skripsi
ini, dan Bapak Drs. Rappel Situmorang M.Si yang telah banyak membantu selama
proses penyusunan skripsi dan memberikan masukan yang membangun bagi
penulis serta Bapak Drs. Pintor Simamora, M.Si yang telah memberikan banyak
masukan yang membangun kepada penulis dalam penyusunan skripsi, dan Bapak
Dr. Ridwan A. Sani, M.Si selaku Dosen Penasehat Akademik yang telah banyak
memberikan bimbingan selama masa perkuliahan penulis. Selain itu, kepada
Bapak Dr. Asrin Lubis, M.Pd selaku Dekan FMIPA UNIMED, Bapak Alkhafi
Maas Siregar, M.Si selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA UNIMED, Bapak Drs.
Makmur Sirait, M.Si selaku Ketua Prodi Fisika, Bapak Drs. Abd.Hakim, S.M.Si
selaku Kepala Laboratorium Fisika FMIPA UNIMED dan Staf Tata Usaha Fisika
yang telah banyak membantu, serta seluruh staf pengajar/dosen Fisika yang telah
membekali Ilmu Fisika kepada penulis selama kuliah di Fakultas MIPA
UNIMED.
Teruntuk Bapak Kepala Desa Sulkam Pak Zona serta Pak Gia
Tarigan, Bang Wandi Kaban, Bang Modal Ginting dan semua paman dan bibi
yang telah banyak membantu penulis selama di Desa Sulkam yang begitu ramah
saat penulis melakukan penelitian.
v
Ucapan terimakasih yang teristimewa penulis ucapkan secara khusus
kepada kedua orangtua penulis, Ayahanda Jodi Hutapea dan Ibunda Wati
Sidabukke yang tak pernah henti memberikan doa, semangat, motivasi, kasih
sayang dan dukungan yang besar baik spiritual maupun material bagi penulis
selama masa perkuliahan hingga saat ini . Penulis juga mengucapkan terimakasih
buat adik penulis Margaret Hutapea, Amd dan sepupu penulis Friska Saragih yang
sudah membantu selama proses penelitian skripsi dan atas dukungannya selama
ini
kepada penulis selama ini, serta seluruh keluarga yang telah mengiringi
langkah penulis dengan kekuatan doa dan ketulusan cinta. Kepada Sahabat
penulis Christine Y. M. Tambunan, Lastri E. Samosir dan Devy Monita
Nainggolan yang sudah menemani penulis selama proses yang sangat rumit ini,
untuk dukungan dan dorongan serta semangat yang selalu ada buat penulis. Buat
teman-teman seperjuangan Fisika NonDik 2011 Liya, Arie, Dede, Santri, Wina,
Hajar, Kadri, Bill, Donita, Wempy, Iwan, Dewi Rita, Dede, Deslina, Eca, Yati,
Hotdon, Jeddah, Krisna, Lisda, Ela, Tresia, Vina, Jetro, Sapwan, Mentari, Mersya,
Neni, Debora, Randi, Riris, Sunda, Sahata, Wike, Kia, Mutia, Tiara yang sudah
menemani penulis selama proses perkuliahan hingga saat ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa karya tulis ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu dengan segala ketulusan dan kerendahan hati, kritik
dan
saran
yang
konstruktif
sangat
diharapkan
untuk
perbaikan
dan
penyempurnaan dimasa mendatang. Untuk kritik dan saran dapat menghubungi
penulis melalui akun google di hutapeadevisunday@gmail.com. Semoga karya
tulis ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan,
Maret 2016
Devi Sunday Hutapea
NIM. 4113240004
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Lampiran 2.
Lampiran 3.
Lampiran 4.
Lampiran 5.
Lampiran 6.
Peta Geologi Lokasi Penelitian
Hasil Gridding Report menggunakan Surfer13
Perhitungan Uji Fisi, Uji Tekan, Uji Tarik dan Uji Aus
Alat yang digunakan selama Penelitian
Dokumentasi Penelitian
Surat Penelitian dan Balasan
60
61
66
81
86
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Siklus Batuan
7
Gambar 2.2. Batu Gamping
16
Gambar 2.3. Contoh Sampel Batuan
29
Gambar 2.4. Perubahan Sampel Batuan Untuk Uji Tekan
31
Gambar 2.5. Pengujian Kuat Tarik
33
Gambar 3.1. Peta Lokasi Penelitian
34
Gambar 3.2. Bahan Campuran Batu Gamping
38
Gambar 3.3. Sampel Uji Sifat Fisik
39
Gambar 3.4. Sampel Uji Tekan dan Uji Tarik
41
Gambar 3.5. Diagram Alir Penelitian
42
Gambar 4.1. Kontur Pemukaan menggunakan Surfer13
44
Gambar 4.2. Grafik Sampel Uji Kuat dan Kuat Tarik
54
Gambar 4.3. Grafik Uji Kuat Aus
55
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
i
ii
iii
iv
vi
viii
x
xi
BAB I.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1
1
3
4
4
5
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Batasan Masalah
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Batuan
2.1.1.
Proses Pembentukan Batuan
2.1.2.
Jenis Batuan
2.1.2.1. Batuan Sedimen
2.1.2.2. Klasifikasi Batuan Sedimen
2.2.
Batu Gamping
2.2.1. Proses Pembentukan Batu Gamping
2.2.2. Komponen Mineral Batu Gamping
2.2.3. Sifat Batu Gamping
2.2.4. Tipe- Tipe Batu Gamping
2.2.5. Klasifikasi Batu Gamping
2.2.6. Manfaat Batu Gamping
2.3.
Pengertian Semen
2.3.1. Komposisi Bahan Baku Semen
2.3.2. Jenis Semen dan Fungsinya
2.3.3. Pembuatan Semen
2.3.4. Proses Pembuatan Semen Portland
2.3.5. Sifat- sifat Semen Portland
2.3.5.1. Sifat Fisika Semen Portland
2.3.5.2. Sifat Kimia Semen Portland
2.3.5.3. Persyaratan Semen Portland
2.4.
Mekanika Batuan
2.4.1. Prinsip Dasar Mekanika Batuan
2.4.2. Sifat Fisik dan Sifat Mekanik
2.4.2.1. Sifat Fisik Batuan
6
6
6
7
8
9
11
11
12
13
13
14
15
16
17
18
21
22
23
23
24
24
27
27
28
28
vii
2.4.2.2. Sifat Mekanik Batuan
33
BAB III METODE PENELITIAN
3.1.
Tempat dan Waktu Penelitian
3.2.
Alat- alat Penelitian
3.3.
Prosedur Penelitian
3.3.1. Pembuatan bahan
3.3.2. Pencetakan sampel
3.3.3. Uji Sifat Fisik
3.3.4. Kuat Tekan
3.3.5. Kuat Aus
3.3.5. Kuat Tarik
34
34
35
36
36
36
38
40
40
41
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Hasil Penelitian
4.1.1. Deskripsi Data
4.1.2. Uji Fisik
4.1.3. Uji Tekan
4.1.4. Uji Tarik
4.1.5. Uji Aus
4.2.
Pembahasan
4.2.1. Uji Sifat Fisik Mortar
4.2.2. Uji Kuat Tekan
4.2.3. Uji Kuat Tarik
4.2.4. Uji Kuat Aus
42
43
43
44
46
48
50
51
51
52
52
55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
56
DAFTAR PUSTAKA
58
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Klasifikasi Batuan Sedimen Klastik
10
Tabel 2.2. Klasifikasi Batuan Sedimen Non Klastik
10
Tabel 2.3. Pembagian Batu Gamping Berdasarkan Tekstur Klastik dan Non
Klastik
14
Tabel 2.4. Klasifikasi Batu Gamping Berdasarkan Kadar Dolomit atau MgO 15
Tabel 2.5. Komposisi Semen Portland Tipe I
19
Tabel 2.6. Jenis Semen SNI
21
Tabel 2.7. Persyaratan Kimia Semen Portland
25
Tabel 2.8. Persyaratan Fisika Semen Portland
26
Tabel 3.1. Alat di Lapangan
35
Tabel 3.2. Alat Uji Sifat Fisik Batuan
35
Tabel 3.3. Alat Uji Kuat Tekan
35
Tabel 3.4. Alat Uji Kuat Tarik
35
Tabel 3.5. Alat Uji Abrasi/ Aus
36
Tabel 3.6. Bahan Campuran Batu Gamping dan Komposisinya
38
Tabel 3.7. Variasi Bahan Campuran Batu Gamping dengan Semen
38
Tabel 4.1. Koordinat Pengambilan Batu Gamping
43
Tabel 4.2. Uji Sifat Fisik
45
Tabel 4.3. Uji Kuat Tekan Batu Gamping Titik 1
46
Tabel 4.4. Uji Kuat Tekan Batu Gamping Titik 2
46
Tabel 4.5. Uji Kuat Tekan Batu Gamping Titik 3
47
Tabel 4.6. Uji Kuat Tekan Batu Gamping Titik 4
47
Tabel 4.7. Uji Kuat Tekan Batu Gamping Titik 5
47
x
Tabel 4.8. Uji Kuat Tarik Batu Gamping Titik 1
48
Tabel 4.9. Uji Kuat Tarik Batu Gamping Titik 2
48
Tabel 4.10. Uji Kuat Tarik Batu Gamping Titik 3
49
Tabel 4.11. Uji Kuat Tarik Batu Gamping Titik 4
49
Tabel 4.12. Uji Kuat Tarik Batu Gamping Titik 5
49
Tabel 4.13. Uji Kuat Aus Batu Gamping Titik 1
50
Tabel 4.14. Uji Kuat Aus Batu Gamping Titik 2
50
Tabel 4.15. Uji Kuat Aus Batu Gamping Titik 3
50
Tabel 4.16. Uji Kuat Aus Batu Gamping Titik 4
51
Tabel 4.17. Uji Kuat Aus Batu Gamping Titik 5
51
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Batu gamping adalah batuan sedimen yang sebagian besar disusun oleh
kalsium karbonat yang berasal dari sisa- sisa organisme laut seperti kerang, siput
laut, dan koral yang sudah mati. Batu gamping terbentuk secara organik, secara
mekanik maupun secara kimia. Batu gamping yang terjadi secara organik di alam
yang merupakan pengendapan cangkang ataupun siput dan ganggang yang berasal
dari kerangka koral. Batu gamping yang terjadi secara mekanik tidak jauh berbeda
dengan jenis batu gamping yang terbentuk secara organik, perbedaannya yang
terjadi diantara keduanya adalah terjadinya perombakan bahan batu gamping yang
kemudian terbawa arus dan biasanya mengendap tidak jauh dari tempat semula.
Batu gamping yang terjadi secara kimia merupakan jenis dari batu gamping yang
terjadi dalam kondisi iklim dan dalam suasana lingkungan tertentu.
Menurut Badan Penelitian dan Pengembangan Sumatera Utara (2011),
cadangan batu gamping di Sumatera Utara sangat banyak dan tersebar luas di
beberapa kabupaten, tetapi potensi dan kualitas batu gamping tersebut belum
diketahui secara baik dan akurat seperti di Kabupaten Karo, Deli Serdang dan
Langkat. Konsumsi batu gamping di daerah digunakan sebagai bahan penetralis
tanah dan digunakan sebagai bahan agregat penimbun jalan di daerah untuk
memperbaiki sarana infrastruktur. Kondisi ini menyebabkan pemanfaatan dan
konsumsi batu gamping tidak begitu besar dibandingkan penyebaran yang luas.
Batu gamping merupakan salah satu mineral industri yang digunakan oleh
sektor industri dan pertanian, bangunan, penstabil jalan raya, pengapuran,
pertanian, bahan keramik, industri kaca, pembuatan karbit, untuk peleburan dan
pemurnian baja, untuk bahan pemutih dalam industri kertas pulp dan karet dan
juga industri semen. Semen berasal dari kata Caementum yang berarti bahan
perekat yang mampu mempesatukan atau mengikat bahan-bahan padat menjadi
satu kesatuan yang kokoh atau suatu produk yang mempunyai fungsi sebagai
bahan perekat antara dua atau lebih bahan sehingga menjadi suatu bagian yang
1
kompak atau dalam pengertian yang luas adalah material plastis yang
memberikan sifat rekat antara batuan-batuan konstruksi bangunan (Anas, 2012).
Batuan yang terdapat pada daerah Cangap Kerabangen disusun oleh mineral kalsit
(40%-75%), lumpur karbonat (13%-22%), bioklas Arthropoda (15%), bioklas
Brachiopoda (10%), bioklas koral (4%-8%), bioklas Ooids (6%-7%), bioklas
Echinodermata (4%-5%) dan opak (2%-3%). Adapun nama dan klasifikasi batu
gamping di daerah Cangap Kerabangen ialah Batu Gamping Kerangka
(Boundstone) dan Batu Gamping Lumpur Karbonat (Mudstone) setelah dilakukan
proses sayatan tipis pada batu gamping ( Sigiro, 2010).
Penggabungan semen dan batu gamping menjadikan kedua material yang
memiliki manfaat sama yaitu untuk konstruksi bangunan maka metode yang
dilakukan pengujian sifat fisik dan mekanik dari kedua material dengan analisis
mekanika batuan. Hasil analisis mekanika batu gamping dimana besarnya kuat
tekan batuan dipengaruhi oleh porositas, absorpsi, dan berat jenis. Dari hasil
pengujian sifat fisik yaitu porositas dan sifat mekanik yaitu semakin besar
porositas batu gamping, maka nilai kuat tekannya akan semakin kecil, begitu
sebaliknya yang menyebabkan batuan tersebut akan mudah pecah (Raihan dkk,
2012).
Sifat fisik dan sifat mekanik dari gypsum-papan partikel semen dianalisis
pada penelitian yang dikondisikan pada kelembaban relatif 200C dan 60 % dan
kemudian direndam di dalam air selama 24 jam. Hasilnya menunjukkan bahwa
penggabungan semen portland meningkatkan perlawanan beban mekanik dari
papan. Pada saat kering, semen Portland meningkatkan modulus pecah sebesar
53% dan meningkatkan kekuatan internal sebesar 206 %. Peningkatan ini
diperoleh setelah 24 jam perendaman dalam air. Peningkatan rasio 642 %
diperoleh dari modulus pecah dan 97 % pada kekerasan . Penambahan semen
portland mengakibatkan penurunan rasio 21 % pada resapan air setelah 2 jam
perendaman air dan 26 % setelah 24 jam perendaman air. Pengurangan rasio dari
43 % dan 61 % pada ketebalan serta 33 % dan 46 % pada variasi linear yang
diamati setelah 2 dan 24 jam perendaman air. Kesimpulan bahwa semen portland
adalah bahan yang cocok untuk memperkuat bahan satu dengan bahan yang lain
2
(Herrera dkk, 2010). Menurut hasil pengujian yang menunjukkan bahwa
penambahan semen dan serat untuk tanah liat meningkatkan kekuatan kompresi
dan rendahnya modulus elastisitas serta pengerasan tanah liat (Li dkk, 2014).
Penggunaan bahan ligno-selulosa (Pistachio, Delima, Kapas, jenis
Haloxylon), untuk membuat blok konstruksi ringan. Tiga beban pada semen
Portland tipe II (65, 70, 75
dengan/ tanpa kayu), tiga jenis aditif untuk
mempercepat pengaturan semen (CaCl2 (3 dengan/ tanpa semen), CaSO4 (5, 10 %
dengan/ tanpa semen)) yang dianggap sebagai variabel (9 perlakuan). Tiga
pengulangan dibuat untuk setiap perlakuan dan sifat fisik dan mekanik dari setiap
cetakan dievaluasi sesuai ASTM D-1037. Besarnya jumlah kepadatan dari cetakan
divariasikan dari 0.96 ke 1.17 g/cm3. Perbedaan yang signifikan ditemukan antara
kadar semen dan kekuatan tekan pada CaCl2 dan CaSO4. Perbedaan yang tidak
signifikan juga dimiliki kadar semen dan juga CaCl2 dan CaSO4 dalam
penyerapan air dan penambahan ketebalan. Penyerapan air yang rendah dan
ketebalan kadar semen sebesar 75% dan 3% CaCl2 pada cetakan semen- kayu
(Moghadam dkk, 2013).
Berdasarkan uraian di atas setelah mengetahui sifat dari batu gamping dan
sifat dari semen maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian mengenai sifat
fisik dan mekanik pencampuran semen dan batu gamping dengan judul:
Pengaruh
Batu
Gamping
Daerah
Cangap
Kerabangen
Kecmatan
Kutambaru Kabupaten Langkat Terhadap Kekuatan Mortar.
1.2
Batasan Masalah
Dalam penelitian ini penulis membatasi masalahnya yaitu :
1. Proses pembakaran batu gamping, clay dan gypsum
dengan alat
furnace dengan lama proses pembakaran selama 6 jam ( pasir kuarsa dan pasir
besi tidak dibakar) bahan ini disebut bahan dasar
2. Kemudian proses pencampuran dengan semen sebanyak 6 variasi
(100% bahan dasar, 90% bahan dasar dan 10% semen, 80% bahan dasar dan 20%
semen, 70% bahan dasar dan 30% semen, 60% bahan dasar dan 40% semen, dan
50% bahan dasar dan 50% semen)
3
3. Campuran bahan dasar dan semen dicetak dan unutk uji sifat fisik
dilakukan proses penimbangan berat masing- masing sampel dari berat awal,
dilakukan perendaman di dalam air selama 24 jam dan ditimbang beratnya, dan
dipanaskan kedalam oven selam 24 jam dengan suhu dibawah 1000 C kemudian
sifat fisik meliputi bobot isi, berat jenis, derajat kejenuhan, kadar air, dan
porositas.
4.
Uji mekanik dilakukan dengan pembuatan sampel dengan 2 buah
cetakan kubus ( 5cm x 5cm x 5cm) untuk uji tekan dan cetakan brequitte untuk
uji tarik dimana uji tekan dengan alat Compression Machine, uji tarik dengan alat
Tensile Test Machine dan uji aus dengan alat Los Angeles.
1.3
Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah dirumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana uji fisik yang dimiliki bahan dasar batu gamping Daerah Cangap
Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat?
2. Bagaimana uji mekanik yang dimiliki bahan dasar batu gamping Daerah
Cangap Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat?
3. Bagaimana uji fisik dan mekanaik yang dimiliki dari campuran bahan dasar
batu gamping Daerah Cangap Kerabangen Kecamatan Kutambaru
Kabupaten Langkat dengan semen Portland tipe I?
1.4
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui sifat fisik bahan dasar batu gamping daerah Cangap
Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat.
2. Untuk mengetahui sifat mekanik dasar batu gamping daerah Cangap
Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat.
3. Untuk mengetahui sifat fisik campuran bahan dasar batu gamping dan
semen Portland tipe I.
4. Untuk mengetahui sifat mekanik campuran bahan dasar batu gamping dan
semen Portland tipe I.
4
1.5
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang akan diperoleh setelah dilakukan peneltian ini adalah
sebagai berikut:
1. Sebagai informasi untuk pemerintah daerah Langkat mengenai sifat fisik dan
mekanik batu gamping daerah Cangap Kerabangen Kecamatan Kutambaru
Kabupaten Langkat.
2. Sebagai informasi mengenai sifat fisik dan mekanik dari semen.
3. Sebagai informasi mengenai sifat fisik dan mekanik dari pencampuran batu
gamping daerah Cangap Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten
Langkat.
5
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan
Dari hasil pengolahan data pada penelitian diambil kesimpulan sebagai
berikut:
1. Hasil pengujian menunjukkan setiap sampel memiliki bobot isi asli 0,3327
gram,
bobot
isi
kering 0,3303
gram,
berat
jenis
asli
senilai
327,03gram/cm3, berat jenis semu 330,33 gram/cm3, kadar air asli berkisar
0,73%, kadar air jenuh 3,16%, porositas 1,43% untuk nilai porositas
haruslah dihilangkan karena semakin kecil nilai porositas, kekuatan untuk
menahan beban juga semakin besar ( L. Toruan, 2013), dan derajat
kejenuhan 23,61%.
2. Hasil uji kuat tekan sampel 1 sampai 3 dengan semen 0%, 10% dan 20%
pada beban maksimal antara 4,00 kg/cm2 sampai 48,00 kg/cm2 , sampel 4
sampai 6 memiliki beban maksimal antara 40,00 kg/cm2 sampai 100,00
kg/cm2 dikarenakan semen yang dicampur 30%, 40%, dan 50% dengan
variasi semen yang banyak sehingga kuat tekan tinggi dengan nilai 100,00
kg/cm2. Menurut SNI 03-6882-2002 untuk nilai 1 MPa setara dengan 10
kg/cm2, maka untuk tipe M mortar dengan kuat tekan minimum sebesar
17,2 MPa dipakai untuk dinding bata bertulang, dinding dekat tanah,
pasangan pondasi, adukan dinding penahan dan adukan jalan, tipe S untuk
kuat tekan minimum 12,5 MPa merupakan kuat tekan sedang,tipe N kuat
tekan minimum 5,2 MPa merupakan kuat tekan sedang digunakan untuk
pasangan terbuka di atas tanah, tipe O dengan kuat tekan 2,4 MPa adukan
tekan rendah dipakai untuk konstruksi dinding dengan beban tidak
melebihi 7 kg/cm2. Disimpulkan dari rata- rata nilai kuat tekan diatas,
maka disimpulkan bahwa dari rata rata nilai kuat tekan berada pada tipe N
dan tipe O dengan kuat tekan minimum 5,2 MPa dan 2,4 MPa.
3. Hasil uji kuat tarik dilihat bahwa nomor benda uji sampel 1 memiliki kuat
tarik antara 4,60 kg/cm
2
sampai 5,82 kg/cm
2
dibanding dengan nomor
56
benda uji sampel 2, 3, 4, 5, dan karena jumlah semen yang terdapat di
dalam sampel 20 %, 30%, 40%, dan 50% semen dan hasil uji tarik
memiliki kuat tarik antara 14,20 kg/cm2 sampai 32,79 kg/cm2 , sama
dengan kuat tekan yang dimiliki sampel dengan variasi jumlah semen yang
sama perbandingannya dengan bahan dasar, bahwa kuat tarik yang
dimilikinya semakin besar yakni 32,79 kg/cm2. Berdasarkan SNI 03-68822002 termasuk tipe O dengan konstruksi dinding yang hanya mampu
menahan beban tidak lebih dari 7 kg/cm2 dan dengan cuaca yang tidak
ekstrim dengan nilai kuat minimum sebesar 2,4 MPa.
4. Hasil pengujian abrasi yang dimiliki mempunyai ketahanan aus yang baik
yaitu titik 1 24,92%, titik 2 sebesar 26,34%, titik 3 sebesar 23,76%, titik 4
sebesar 30,08% dan titik 5 sebesar 27,40%.
5.2.
Saran
Dari hasil penelitian yang telah diperoleh, maka saran untuk penelitian
selanjutnya yaitu:
1. Melakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi bahan dasar batu
gamping lebih banyak.
2. Melakukan uji mekanik pada batu gamping tersebut dengan uji yang lain
seperti uji Modulus Young, uji serap air, uji kuat lekat untuk melihat
kualiatas batuan tersebut sebagai bahan bangunan yang baik.
3. Melakukan uji batuan yang lain seperti uji XRD untuk mengetahui
kandungan apa saja yang terdapat pada bahan dasar batu gamping
sehingga akan lebih terlihat kegunaan batu gamping yang lebih maksimal.
57
DAFTAR PUSTAKA
Abdurahman Oman, (2007), Ensikolpedia Bahan Galian Indonesia Seri
Batugamping, Warta Geologi, 2(3), 51-53
Anas Khairul, (2012), Makalah Pembuatan Semen,
http://khairul-anas.blogspot.com/2012/05/makalah-pembuatan
semen.html# (diakses Maret 2015)
Anonim, (2014), Laporan Praktikum Mekanika Batuan
Jumat
At,
(2014),
JenisJenis
Semen
dan
Fungsinya,
http://civilkitau.blogspot.com/2014/03/jenis-jenis-semen-danfungsinya.html, (diakses Maret 2015)
Badan Penelitian dan Pengembangan Pemerintah Provinsi Sumatera Utara,
(2011), Studi Pemanfaatan Batugamping di Kabupaten Tapanuli Selatan,
Pemprov. Sumut, Medan
Endarto Danang, (2005), Pengantar Geologi Dasar, Cetakan 2, LPP UNS dan
UPT Press, Surakarta
Febriarlita Lucia, (2013), Siklus Batuan,
https://luciafebriarlita17.wordpress.com/2013/05/02/siklus-batuan/
(diakses Maret 2015)
Herrera, Cloutier Alain, (2010), Physical and Mechanical Properties of Gypsum
Particleboard Reinforced with Portland Cement, Europe Journal Wood,
69: 247-254
L. Toruan, Armin, (2013), Pengaruh Porositas Agrerat Terhadap Berat Jenis
Maksimum Campuran, Jurnal Sipil Statik Vol. 1 No. 3
Li Lin, Li Yadong, Cetin Bora, (2014), Effect of Climatic Factors on
Mechanical Properties of Cement and Fiber Reinforced Clays, Original
Paper Geotech English, USA
Mathur, S.M, (2008), Elements of Geology, Prentice-Hall of India Private
Limited, New Delhi
Monghadam Sedigheh, Shamsian Mohammad, (2013), Investigation on Physical
and Mechanical Properties of Wood-Cement Block Manufactured From
Agriculture Residues and Haloxylon Species, Journal Indian Acad Wood
Science, 11(2): 134-139
Mulyono Tri, (2004), Teknologi Beton, Andi, Yogyakarta
58
Noor Djauhari, (2008), Geologi untuk Perencanaan, Erlangga, Jakarta
Putra
Bobi,
(2013),
Definisi
Semen
Secara
Umum,
https://bobiandikaputra.wordpress.com/2013/01/08/definisi-semen-secaraumum/ (diakses Maret 2015)
Sedeyaningsih, Anis, (2010), Pengaruh Penggantian Sebagian Agrerat Halus
Dengan Serbuk Batu Gamping Keras Terhadap Kuat Tekan Dan Berat
Jenis Batako, Skripsi, Fakultas Keguruan Universitas Sebelas Maret,
Surakarta.
Sembiring Hengki, (2014), Penentuan Struktur Batuan Bawah Permukaan dan
Uji Mekanik Batuan di Daerah Pamah Paku Kutambaru Kabupaten
Langkat, Skripsi, FMIPA, Unimed, Medan
Sigiro Sovian, (2014), Pendeteksian Struktur Penyebaran Batu Gamping dengan
Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger di Daerah Cangap
Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat, Skripsi, FMIPA,
Unimed, Medan
SNI 03-2417-1991, Kuat Abrasi Mortar
SNI 03-2437-1991, Sifat Fisik Mortar
SNI 03-6882-2002, Tipe- Tipe Mortar
Sujiman, MT, (2007), Mekanika Batuan Untuk Rekayasa Pertambangan,
Universitas Kutai Kartanegara
Tugino, (2010), Model Kuat Tekan Dan Tarik Proporsi Tras Muria Dengan
Kapur Untuk Bahan Dasar Mortar, Jurnal Teknik Sipil Dan Perencanaan
No. 1 Vol 12
Ulum Bahchrul Moh, (2011), Laporan Hasil Uji Semen, Politeknik Negeri
Malang
Utomo, (2011), Semen,
http://bilangapa.blogspot.com/2011/02/semen.html (diakses Maret 2015)
Wadiyana, (2009), Kajian Karateristik Batu Alam Lokal Kabupaten
Gunungkidul Sebagai Alternatif pengganti Bata Merah Pejal untuk
Pembangunan dan Rehabilitasi Rumah Sederhana, Thesis Magister Teknik
Sipil Universitas Sebelas Maret, Surakarta
59
KECAMATAN KUTAMBARU KABUPATEN LANGKAT
TERHADAP KEKUATAN MORTAR
Oleh:
Devi Sunday Hutapea
NIM 4113240004
Program Studi Fisika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sains
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2016
ii
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Medan Provinsi Sumatera Utara pada tanggal
29 November 1992. Ayah bernama Jodi Hutapea dan Ibu bernama Wati
Sidabukke, dan merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Pada tahun 1998
penulis masuk SD Santo Thomas 4 Medan, dan lulus pada tahun 2004. Pada tahun
2004 penulis melanjutkan sekolah ke SMP Methodist - 5 Medan dan lulus pada
tahun 2007. Pada tahun 2007, penulis melanjutkan sekolah di SMA Markus
Medan dan lulus pada tahun 2010.
Pada tahun 2011, penulis mengikuti SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negeri) yang kemudian lulus dan diterima di Program Studi
Fisika Jurusan Non-Kependidikan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan. Selama proses pendidikan kampus
berjalan penulis juga aktif dalam kegiatan Kelompok Diskusi Bidang Kajian
Fisika Bumi.
iv
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, karena atas
kasih dan penyertaan-Nya yang memberikan kesehatan dan hikmah kepada
penulis sehingga penulis menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Pengaruh Batu
Gamping daerah Cangap Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat
Terhadap Kekuatan Mortar” ini dapat diselesaikan dengan baik dan sesuai dengan
waktu yang direncanakan.
Dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan
penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Ibu Dr. Rita Juliani,, M.Si selaku
Dosen Pembimbing Skripsi yang sudah meluangkan banyak waktu untuk
membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Serta kepada ketiga Bapak
Dosen Penguji, Bapak Dr. Karya Sinulingga, M.Si yang sudah banyak membantu
penulis untuk mendapatkan referensi dalam pembuatan sampel penelitian skripsi
ini, dan Bapak Drs. Rappel Situmorang M.Si yang telah banyak membantu selama
proses penyusunan skripsi dan memberikan masukan yang membangun bagi
penulis serta Bapak Drs. Pintor Simamora, M.Si yang telah memberikan banyak
masukan yang membangun kepada penulis dalam penyusunan skripsi, dan Bapak
Dr. Ridwan A. Sani, M.Si selaku Dosen Penasehat Akademik yang telah banyak
memberikan bimbingan selama masa perkuliahan penulis. Selain itu, kepada
Bapak Dr. Asrin Lubis, M.Pd selaku Dekan FMIPA UNIMED, Bapak Alkhafi
Maas Siregar, M.Si selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA UNIMED, Bapak Drs.
Makmur Sirait, M.Si selaku Ketua Prodi Fisika, Bapak Drs. Abd.Hakim, S.M.Si
selaku Kepala Laboratorium Fisika FMIPA UNIMED dan Staf Tata Usaha Fisika
yang telah banyak membantu, serta seluruh staf pengajar/dosen Fisika yang telah
membekali Ilmu Fisika kepada penulis selama kuliah di Fakultas MIPA
UNIMED.
Teruntuk Bapak Kepala Desa Sulkam Pak Zona serta Pak Gia
Tarigan, Bang Wandi Kaban, Bang Modal Ginting dan semua paman dan bibi
yang telah banyak membantu penulis selama di Desa Sulkam yang begitu ramah
saat penulis melakukan penelitian.
v
Ucapan terimakasih yang teristimewa penulis ucapkan secara khusus
kepada kedua orangtua penulis, Ayahanda Jodi Hutapea dan Ibunda Wati
Sidabukke yang tak pernah henti memberikan doa, semangat, motivasi, kasih
sayang dan dukungan yang besar baik spiritual maupun material bagi penulis
selama masa perkuliahan hingga saat ini . Penulis juga mengucapkan terimakasih
buat adik penulis Margaret Hutapea, Amd dan sepupu penulis Friska Saragih yang
sudah membantu selama proses penelitian skripsi dan atas dukungannya selama
ini
kepada penulis selama ini, serta seluruh keluarga yang telah mengiringi
langkah penulis dengan kekuatan doa dan ketulusan cinta. Kepada Sahabat
penulis Christine Y. M. Tambunan, Lastri E. Samosir dan Devy Monita
Nainggolan yang sudah menemani penulis selama proses yang sangat rumit ini,
untuk dukungan dan dorongan serta semangat yang selalu ada buat penulis. Buat
teman-teman seperjuangan Fisika NonDik 2011 Liya, Arie, Dede, Santri, Wina,
Hajar, Kadri, Bill, Donita, Wempy, Iwan, Dewi Rita, Dede, Deslina, Eca, Yati,
Hotdon, Jeddah, Krisna, Lisda, Ela, Tresia, Vina, Jetro, Sapwan, Mentari, Mersya,
Neni, Debora, Randi, Riris, Sunda, Sahata, Wike, Kia, Mutia, Tiara yang sudah
menemani penulis selama proses perkuliahan hingga saat ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa karya tulis ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu dengan segala ketulusan dan kerendahan hati, kritik
dan
saran
yang
konstruktif
sangat
diharapkan
untuk
perbaikan
dan
penyempurnaan dimasa mendatang. Untuk kritik dan saran dapat menghubungi
penulis melalui akun google di hutapeadevisunday@gmail.com. Semoga karya
tulis ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan,
Maret 2016
Devi Sunday Hutapea
NIM. 4113240004
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Lampiran 2.
Lampiran 3.
Lampiran 4.
Lampiran 5.
Lampiran 6.
Peta Geologi Lokasi Penelitian
Hasil Gridding Report menggunakan Surfer13
Perhitungan Uji Fisi, Uji Tekan, Uji Tarik dan Uji Aus
Alat yang digunakan selama Penelitian
Dokumentasi Penelitian
Surat Penelitian dan Balasan
60
61
66
81
86
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Siklus Batuan
7
Gambar 2.2. Batu Gamping
16
Gambar 2.3. Contoh Sampel Batuan
29
Gambar 2.4. Perubahan Sampel Batuan Untuk Uji Tekan
31
Gambar 2.5. Pengujian Kuat Tarik
33
Gambar 3.1. Peta Lokasi Penelitian
34
Gambar 3.2. Bahan Campuran Batu Gamping
38
Gambar 3.3. Sampel Uji Sifat Fisik
39
Gambar 3.4. Sampel Uji Tekan dan Uji Tarik
41
Gambar 3.5. Diagram Alir Penelitian
42
Gambar 4.1. Kontur Pemukaan menggunakan Surfer13
44
Gambar 4.2. Grafik Sampel Uji Kuat dan Kuat Tarik
54
Gambar 4.3. Grafik Uji Kuat Aus
55
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
i
ii
iii
iv
vi
viii
x
xi
BAB I.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1
1
3
4
4
5
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Batasan Masalah
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Batuan
2.1.1.
Proses Pembentukan Batuan
2.1.2.
Jenis Batuan
2.1.2.1. Batuan Sedimen
2.1.2.2. Klasifikasi Batuan Sedimen
2.2.
Batu Gamping
2.2.1. Proses Pembentukan Batu Gamping
2.2.2. Komponen Mineral Batu Gamping
2.2.3. Sifat Batu Gamping
2.2.4. Tipe- Tipe Batu Gamping
2.2.5. Klasifikasi Batu Gamping
2.2.6. Manfaat Batu Gamping
2.3.
Pengertian Semen
2.3.1. Komposisi Bahan Baku Semen
2.3.2. Jenis Semen dan Fungsinya
2.3.3. Pembuatan Semen
2.3.4. Proses Pembuatan Semen Portland
2.3.5. Sifat- sifat Semen Portland
2.3.5.1. Sifat Fisika Semen Portland
2.3.5.2. Sifat Kimia Semen Portland
2.3.5.3. Persyaratan Semen Portland
2.4.
Mekanika Batuan
2.4.1. Prinsip Dasar Mekanika Batuan
2.4.2. Sifat Fisik dan Sifat Mekanik
2.4.2.1. Sifat Fisik Batuan
6
6
6
7
8
9
11
11
12
13
13
14
15
16
17
18
21
22
23
23
24
24
27
27
28
28
vii
2.4.2.2. Sifat Mekanik Batuan
33
BAB III METODE PENELITIAN
3.1.
Tempat dan Waktu Penelitian
3.2.
Alat- alat Penelitian
3.3.
Prosedur Penelitian
3.3.1. Pembuatan bahan
3.3.2. Pencetakan sampel
3.3.3. Uji Sifat Fisik
3.3.4. Kuat Tekan
3.3.5. Kuat Aus
3.3.5. Kuat Tarik
34
34
35
36
36
36
38
40
40
41
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Hasil Penelitian
4.1.1. Deskripsi Data
4.1.2. Uji Fisik
4.1.3. Uji Tekan
4.1.4. Uji Tarik
4.1.5. Uji Aus
4.2.
Pembahasan
4.2.1. Uji Sifat Fisik Mortar
4.2.2. Uji Kuat Tekan
4.2.3. Uji Kuat Tarik
4.2.4. Uji Kuat Aus
42
43
43
44
46
48
50
51
51
52
52
55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
56
DAFTAR PUSTAKA
58
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Klasifikasi Batuan Sedimen Klastik
10
Tabel 2.2. Klasifikasi Batuan Sedimen Non Klastik
10
Tabel 2.3. Pembagian Batu Gamping Berdasarkan Tekstur Klastik dan Non
Klastik
14
Tabel 2.4. Klasifikasi Batu Gamping Berdasarkan Kadar Dolomit atau MgO 15
Tabel 2.5. Komposisi Semen Portland Tipe I
19
Tabel 2.6. Jenis Semen SNI
21
Tabel 2.7. Persyaratan Kimia Semen Portland
25
Tabel 2.8. Persyaratan Fisika Semen Portland
26
Tabel 3.1. Alat di Lapangan
35
Tabel 3.2. Alat Uji Sifat Fisik Batuan
35
Tabel 3.3. Alat Uji Kuat Tekan
35
Tabel 3.4. Alat Uji Kuat Tarik
35
Tabel 3.5. Alat Uji Abrasi/ Aus
36
Tabel 3.6. Bahan Campuran Batu Gamping dan Komposisinya
38
Tabel 3.7. Variasi Bahan Campuran Batu Gamping dengan Semen
38
Tabel 4.1. Koordinat Pengambilan Batu Gamping
43
Tabel 4.2. Uji Sifat Fisik
45
Tabel 4.3. Uji Kuat Tekan Batu Gamping Titik 1
46
Tabel 4.4. Uji Kuat Tekan Batu Gamping Titik 2
46
Tabel 4.5. Uji Kuat Tekan Batu Gamping Titik 3
47
Tabel 4.6. Uji Kuat Tekan Batu Gamping Titik 4
47
Tabel 4.7. Uji Kuat Tekan Batu Gamping Titik 5
47
x
Tabel 4.8. Uji Kuat Tarik Batu Gamping Titik 1
48
Tabel 4.9. Uji Kuat Tarik Batu Gamping Titik 2
48
Tabel 4.10. Uji Kuat Tarik Batu Gamping Titik 3
49
Tabel 4.11. Uji Kuat Tarik Batu Gamping Titik 4
49
Tabel 4.12. Uji Kuat Tarik Batu Gamping Titik 5
49
Tabel 4.13. Uji Kuat Aus Batu Gamping Titik 1
50
Tabel 4.14. Uji Kuat Aus Batu Gamping Titik 2
50
Tabel 4.15. Uji Kuat Aus Batu Gamping Titik 3
50
Tabel 4.16. Uji Kuat Aus Batu Gamping Titik 4
51
Tabel 4.17. Uji Kuat Aus Batu Gamping Titik 5
51
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Batu gamping adalah batuan sedimen yang sebagian besar disusun oleh
kalsium karbonat yang berasal dari sisa- sisa organisme laut seperti kerang, siput
laut, dan koral yang sudah mati. Batu gamping terbentuk secara organik, secara
mekanik maupun secara kimia. Batu gamping yang terjadi secara organik di alam
yang merupakan pengendapan cangkang ataupun siput dan ganggang yang berasal
dari kerangka koral. Batu gamping yang terjadi secara mekanik tidak jauh berbeda
dengan jenis batu gamping yang terbentuk secara organik, perbedaannya yang
terjadi diantara keduanya adalah terjadinya perombakan bahan batu gamping yang
kemudian terbawa arus dan biasanya mengendap tidak jauh dari tempat semula.
Batu gamping yang terjadi secara kimia merupakan jenis dari batu gamping yang
terjadi dalam kondisi iklim dan dalam suasana lingkungan tertentu.
Menurut Badan Penelitian dan Pengembangan Sumatera Utara (2011),
cadangan batu gamping di Sumatera Utara sangat banyak dan tersebar luas di
beberapa kabupaten, tetapi potensi dan kualitas batu gamping tersebut belum
diketahui secara baik dan akurat seperti di Kabupaten Karo, Deli Serdang dan
Langkat. Konsumsi batu gamping di daerah digunakan sebagai bahan penetralis
tanah dan digunakan sebagai bahan agregat penimbun jalan di daerah untuk
memperbaiki sarana infrastruktur. Kondisi ini menyebabkan pemanfaatan dan
konsumsi batu gamping tidak begitu besar dibandingkan penyebaran yang luas.
Batu gamping merupakan salah satu mineral industri yang digunakan oleh
sektor industri dan pertanian, bangunan, penstabil jalan raya, pengapuran,
pertanian, bahan keramik, industri kaca, pembuatan karbit, untuk peleburan dan
pemurnian baja, untuk bahan pemutih dalam industri kertas pulp dan karet dan
juga industri semen. Semen berasal dari kata Caementum yang berarti bahan
perekat yang mampu mempesatukan atau mengikat bahan-bahan padat menjadi
satu kesatuan yang kokoh atau suatu produk yang mempunyai fungsi sebagai
bahan perekat antara dua atau lebih bahan sehingga menjadi suatu bagian yang
1
kompak atau dalam pengertian yang luas adalah material plastis yang
memberikan sifat rekat antara batuan-batuan konstruksi bangunan (Anas, 2012).
Batuan yang terdapat pada daerah Cangap Kerabangen disusun oleh mineral kalsit
(40%-75%), lumpur karbonat (13%-22%), bioklas Arthropoda (15%), bioklas
Brachiopoda (10%), bioklas koral (4%-8%), bioklas Ooids (6%-7%), bioklas
Echinodermata (4%-5%) dan opak (2%-3%). Adapun nama dan klasifikasi batu
gamping di daerah Cangap Kerabangen ialah Batu Gamping Kerangka
(Boundstone) dan Batu Gamping Lumpur Karbonat (Mudstone) setelah dilakukan
proses sayatan tipis pada batu gamping ( Sigiro, 2010).
Penggabungan semen dan batu gamping menjadikan kedua material yang
memiliki manfaat sama yaitu untuk konstruksi bangunan maka metode yang
dilakukan pengujian sifat fisik dan mekanik dari kedua material dengan analisis
mekanika batuan. Hasil analisis mekanika batu gamping dimana besarnya kuat
tekan batuan dipengaruhi oleh porositas, absorpsi, dan berat jenis. Dari hasil
pengujian sifat fisik yaitu porositas dan sifat mekanik yaitu semakin besar
porositas batu gamping, maka nilai kuat tekannya akan semakin kecil, begitu
sebaliknya yang menyebabkan batuan tersebut akan mudah pecah (Raihan dkk,
2012).
Sifat fisik dan sifat mekanik dari gypsum-papan partikel semen dianalisis
pada penelitian yang dikondisikan pada kelembaban relatif 200C dan 60 % dan
kemudian direndam di dalam air selama 24 jam. Hasilnya menunjukkan bahwa
penggabungan semen portland meningkatkan perlawanan beban mekanik dari
papan. Pada saat kering, semen Portland meningkatkan modulus pecah sebesar
53% dan meningkatkan kekuatan internal sebesar 206 %. Peningkatan ini
diperoleh setelah 24 jam perendaman dalam air. Peningkatan rasio 642 %
diperoleh dari modulus pecah dan 97 % pada kekerasan . Penambahan semen
portland mengakibatkan penurunan rasio 21 % pada resapan air setelah 2 jam
perendaman air dan 26 % setelah 24 jam perendaman air. Pengurangan rasio dari
43 % dan 61 % pada ketebalan serta 33 % dan 46 % pada variasi linear yang
diamati setelah 2 dan 24 jam perendaman air. Kesimpulan bahwa semen portland
adalah bahan yang cocok untuk memperkuat bahan satu dengan bahan yang lain
2
(Herrera dkk, 2010). Menurut hasil pengujian yang menunjukkan bahwa
penambahan semen dan serat untuk tanah liat meningkatkan kekuatan kompresi
dan rendahnya modulus elastisitas serta pengerasan tanah liat (Li dkk, 2014).
Penggunaan bahan ligno-selulosa (Pistachio, Delima, Kapas, jenis
Haloxylon), untuk membuat blok konstruksi ringan. Tiga beban pada semen
Portland tipe II (65, 70, 75
dengan/ tanpa kayu), tiga jenis aditif untuk
mempercepat pengaturan semen (CaCl2 (3 dengan/ tanpa semen), CaSO4 (5, 10 %
dengan/ tanpa semen)) yang dianggap sebagai variabel (9 perlakuan). Tiga
pengulangan dibuat untuk setiap perlakuan dan sifat fisik dan mekanik dari setiap
cetakan dievaluasi sesuai ASTM D-1037. Besarnya jumlah kepadatan dari cetakan
divariasikan dari 0.96 ke 1.17 g/cm3. Perbedaan yang signifikan ditemukan antara
kadar semen dan kekuatan tekan pada CaCl2 dan CaSO4. Perbedaan yang tidak
signifikan juga dimiliki kadar semen dan juga CaCl2 dan CaSO4 dalam
penyerapan air dan penambahan ketebalan. Penyerapan air yang rendah dan
ketebalan kadar semen sebesar 75% dan 3% CaCl2 pada cetakan semen- kayu
(Moghadam dkk, 2013).
Berdasarkan uraian di atas setelah mengetahui sifat dari batu gamping dan
sifat dari semen maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian mengenai sifat
fisik dan mekanik pencampuran semen dan batu gamping dengan judul:
Pengaruh
Batu
Gamping
Daerah
Cangap
Kerabangen
Kecmatan
Kutambaru Kabupaten Langkat Terhadap Kekuatan Mortar.
1.2
Batasan Masalah
Dalam penelitian ini penulis membatasi masalahnya yaitu :
1. Proses pembakaran batu gamping, clay dan gypsum
dengan alat
furnace dengan lama proses pembakaran selama 6 jam ( pasir kuarsa dan pasir
besi tidak dibakar) bahan ini disebut bahan dasar
2. Kemudian proses pencampuran dengan semen sebanyak 6 variasi
(100% bahan dasar, 90% bahan dasar dan 10% semen, 80% bahan dasar dan 20%
semen, 70% bahan dasar dan 30% semen, 60% bahan dasar dan 40% semen, dan
50% bahan dasar dan 50% semen)
3
3. Campuran bahan dasar dan semen dicetak dan unutk uji sifat fisik
dilakukan proses penimbangan berat masing- masing sampel dari berat awal,
dilakukan perendaman di dalam air selama 24 jam dan ditimbang beratnya, dan
dipanaskan kedalam oven selam 24 jam dengan suhu dibawah 1000 C kemudian
sifat fisik meliputi bobot isi, berat jenis, derajat kejenuhan, kadar air, dan
porositas.
4.
Uji mekanik dilakukan dengan pembuatan sampel dengan 2 buah
cetakan kubus ( 5cm x 5cm x 5cm) untuk uji tekan dan cetakan brequitte untuk
uji tarik dimana uji tekan dengan alat Compression Machine, uji tarik dengan alat
Tensile Test Machine dan uji aus dengan alat Los Angeles.
1.3
Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah dirumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana uji fisik yang dimiliki bahan dasar batu gamping Daerah Cangap
Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat?
2. Bagaimana uji mekanik yang dimiliki bahan dasar batu gamping Daerah
Cangap Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat?
3. Bagaimana uji fisik dan mekanaik yang dimiliki dari campuran bahan dasar
batu gamping Daerah Cangap Kerabangen Kecamatan Kutambaru
Kabupaten Langkat dengan semen Portland tipe I?
1.4
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui sifat fisik bahan dasar batu gamping daerah Cangap
Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat.
2. Untuk mengetahui sifat mekanik dasar batu gamping daerah Cangap
Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat.
3. Untuk mengetahui sifat fisik campuran bahan dasar batu gamping dan
semen Portland tipe I.
4. Untuk mengetahui sifat mekanik campuran bahan dasar batu gamping dan
semen Portland tipe I.
4
1.5
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang akan diperoleh setelah dilakukan peneltian ini adalah
sebagai berikut:
1. Sebagai informasi untuk pemerintah daerah Langkat mengenai sifat fisik dan
mekanik batu gamping daerah Cangap Kerabangen Kecamatan Kutambaru
Kabupaten Langkat.
2. Sebagai informasi mengenai sifat fisik dan mekanik dari semen.
3. Sebagai informasi mengenai sifat fisik dan mekanik dari pencampuran batu
gamping daerah Cangap Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten
Langkat.
5
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan
Dari hasil pengolahan data pada penelitian diambil kesimpulan sebagai
berikut:
1. Hasil pengujian menunjukkan setiap sampel memiliki bobot isi asli 0,3327
gram,
bobot
isi
kering 0,3303
gram,
berat
jenis
asli
senilai
327,03gram/cm3, berat jenis semu 330,33 gram/cm3, kadar air asli berkisar
0,73%, kadar air jenuh 3,16%, porositas 1,43% untuk nilai porositas
haruslah dihilangkan karena semakin kecil nilai porositas, kekuatan untuk
menahan beban juga semakin besar ( L. Toruan, 2013), dan derajat
kejenuhan 23,61%.
2. Hasil uji kuat tekan sampel 1 sampai 3 dengan semen 0%, 10% dan 20%
pada beban maksimal antara 4,00 kg/cm2 sampai 48,00 kg/cm2 , sampel 4
sampai 6 memiliki beban maksimal antara 40,00 kg/cm2 sampai 100,00
kg/cm2 dikarenakan semen yang dicampur 30%, 40%, dan 50% dengan
variasi semen yang banyak sehingga kuat tekan tinggi dengan nilai 100,00
kg/cm2. Menurut SNI 03-6882-2002 untuk nilai 1 MPa setara dengan 10
kg/cm2, maka untuk tipe M mortar dengan kuat tekan minimum sebesar
17,2 MPa dipakai untuk dinding bata bertulang, dinding dekat tanah,
pasangan pondasi, adukan dinding penahan dan adukan jalan, tipe S untuk
kuat tekan minimum 12,5 MPa merupakan kuat tekan sedang,tipe N kuat
tekan minimum 5,2 MPa merupakan kuat tekan sedang digunakan untuk
pasangan terbuka di atas tanah, tipe O dengan kuat tekan 2,4 MPa adukan
tekan rendah dipakai untuk konstruksi dinding dengan beban tidak
melebihi 7 kg/cm2. Disimpulkan dari rata- rata nilai kuat tekan diatas,
maka disimpulkan bahwa dari rata rata nilai kuat tekan berada pada tipe N
dan tipe O dengan kuat tekan minimum 5,2 MPa dan 2,4 MPa.
3. Hasil uji kuat tarik dilihat bahwa nomor benda uji sampel 1 memiliki kuat
tarik antara 4,60 kg/cm
2
sampai 5,82 kg/cm
2
dibanding dengan nomor
56
benda uji sampel 2, 3, 4, 5, dan karena jumlah semen yang terdapat di
dalam sampel 20 %, 30%, 40%, dan 50% semen dan hasil uji tarik
memiliki kuat tarik antara 14,20 kg/cm2 sampai 32,79 kg/cm2 , sama
dengan kuat tekan yang dimiliki sampel dengan variasi jumlah semen yang
sama perbandingannya dengan bahan dasar, bahwa kuat tarik yang
dimilikinya semakin besar yakni 32,79 kg/cm2. Berdasarkan SNI 03-68822002 termasuk tipe O dengan konstruksi dinding yang hanya mampu
menahan beban tidak lebih dari 7 kg/cm2 dan dengan cuaca yang tidak
ekstrim dengan nilai kuat minimum sebesar 2,4 MPa.
4. Hasil pengujian abrasi yang dimiliki mempunyai ketahanan aus yang baik
yaitu titik 1 24,92%, titik 2 sebesar 26,34%, titik 3 sebesar 23,76%, titik 4
sebesar 30,08% dan titik 5 sebesar 27,40%.
5.2.
Saran
Dari hasil penelitian yang telah diperoleh, maka saran untuk penelitian
selanjutnya yaitu:
1. Melakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi bahan dasar batu
gamping lebih banyak.
2. Melakukan uji mekanik pada batu gamping tersebut dengan uji yang lain
seperti uji Modulus Young, uji serap air, uji kuat lekat untuk melihat
kualiatas batuan tersebut sebagai bahan bangunan yang baik.
3. Melakukan uji batuan yang lain seperti uji XRD untuk mengetahui
kandungan apa saja yang terdapat pada bahan dasar batu gamping
sehingga akan lebih terlihat kegunaan batu gamping yang lebih maksimal.
57
DAFTAR PUSTAKA
Abdurahman Oman, (2007), Ensikolpedia Bahan Galian Indonesia Seri
Batugamping, Warta Geologi, 2(3), 51-53
Anas Khairul, (2012), Makalah Pembuatan Semen,
http://khairul-anas.blogspot.com/2012/05/makalah-pembuatan
semen.html# (diakses Maret 2015)
Anonim, (2014), Laporan Praktikum Mekanika Batuan
Jumat
At,
(2014),
JenisJenis
Semen
dan
Fungsinya,
http://civilkitau.blogspot.com/2014/03/jenis-jenis-semen-danfungsinya.html, (diakses Maret 2015)
Badan Penelitian dan Pengembangan Pemerintah Provinsi Sumatera Utara,
(2011), Studi Pemanfaatan Batugamping di Kabupaten Tapanuli Selatan,
Pemprov. Sumut, Medan
Endarto Danang, (2005), Pengantar Geologi Dasar, Cetakan 2, LPP UNS dan
UPT Press, Surakarta
Febriarlita Lucia, (2013), Siklus Batuan,
https://luciafebriarlita17.wordpress.com/2013/05/02/siklus-batuan/
(diakses Maret 2015)
Herrera, Cloutier Alain, (2010), Physical and Mechanical Properties of Gypsum
Particleboard Reinforced with Portland Cement, Europe Journal Wood,
69: 247-254
L. Toruan, Armin, (2013), Pengaruh Porositas Agrerat Terhadap Berat Jenis
Maksimum Campuran, Jurnal Sipil Statik Vol. 1 No. 3
Li Lin, Li Yadong, Cetin Bora, (2014), Effect of Climatic Factors on
Mechanical Properties of Cement and Fiber Reinforced Clays, Original
Paper Geotech English, USA
Mathur, S.M, (2008), Elements of Geology, Prentice-Hall of India Private
Limited, New Delhi
Monghadam Sedigheh, Shamsian Mohammad, (2013), Investigation on Physical
and Mechanical Properties of Wood-Cement Block Manufactured From
Agriculture Residues and Haloxylon Species, Journal Indian Acad Wood
Science, 11(2): 134-139
Mulyono Tri, (2004), Teknologi Beton, Andi, Yogyakarta
58
Noor Djauhari, (2008), Geologi untuk Perencanaan, Erlangga, Jakarta
Putra
Bobi,
(2013),
Definisi
Semen
Secara
Umum,
https://bobiandikaputra.wordpress.com/2013/01/08/definisi-semen-secaraumum/ (diakses Maret 2015)
Sedeyaningsih, Anis, (2010), Pengaruh Penggantian Sebagian Agrerat Halus
Dengan Serbuk Batu Gamping Keras Terhadap Kuat Tekan Dan Berat
Jenis Batako, Skripsi, Fakultas Keguruan Universitas Sebelas Maret,
Surakarta.
Sembiring Hengki, (2014), Penentuan Struktur Batuan Bawah Permukaan dan
Uji Mekanik Batuan di Daerah Pamah Paku Kutambaru Kabupaten
Langkat, Skripsi, FMIPA, Unimed, Medan
Sigiro Sovian, (2014), Pendeteksian Struktur Penyebaran Batu Gamping dengan
Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger di Daerah Cangap
Kerabangen Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat, Skripsi, FMIPA,
Unimed, Medan
SNI 03-2417-1991, Kuat Abrasi Mortar
SNI 03-2437-1991, Sifat Fisik Mortar
SNI 03-6882-2002, Tipe- Tipe Mortar
Sujiman, MT, (2007), Mekanika Batuan Untuk Rekayasa Pertambangan,
Universitas Kutai Kartanegara
Tugino, (2010), Model Kuat Tekan Dan Tarik Proporsi Tras Muria Dengan
Kapur Untuk Bahan Dasar Mortar, Jurnal Teknik Sipil Dan Perencanaan
No. 1 Vol 12
Ulum Bahchrul Moh, (2011), Laporan Hasil Uji Semen, Politeknik Negeri
Malang
Utomo, (2011), Semen,
http://bilangapa.blogspot.com/2011/02/semen.html (diakses Maret 2015)
Wadiyana, (2009), Kajian Karateristik Batu Alam Lokal Kabupaten
Gunungkidul Sebagai Alternatif pengganti Bata Merah Pejal untuk
Pembangunan dan Rehabilitasi Rumah Sederhana, Thesis Magister Teknik
Sipil Universitas Sebelas Maret, Surakarta
59