Pengaruh Abu Sekam Padi Dan Abu Boiler Kelapa Sawit Sebagai Campuran Terhadap Kekuatan Beton

PENGARUH ABU SEKAM PADI DAN ABU BOILER KELAPA

SAWIT SEBAGAI CAMPURAN TERHADAP KEKUATAN

BETON

DISERTASI

Oleh :

KARYA SINULINGGA

088103011/KIM

KONSENTRASI FISIKA-KIMIA

PROGRAM DOKTOR ILMU KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA & ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

PENGARUH ABU SEKAM PADI DAN ABU BOILER KELAPA

SAWIT SEBAGAI CAMPURAN TERHADAP KEKUATAN

BETON

DISERTASI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dalam Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Oleh :

KARYA SINULINGGA

088103011/KIM

KONSENTRASI FISIKA-KIMIA

PROGRAM DOKTOR ILMU KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA & ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

LEMBAR PENGESAHAN UJIAN AKHIR DISERTASI

Judul : PENGARUH ABU SEKAM PADI DAN ABU

BOILER KELAPA SAWIT SEBAGAI

CAMPURAN TERHADAP KEKUATAN BETON

Nama : KARYA SINULINGGA

NIM : 088103011

Program : Doktor (S3) Program Studi : Ilmu Kimia Konsentrasi : Fisika – Kimia

Menyetujui Promotor

Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc., M.Phil

Co. Promotor Co. Promotor

Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D Prof. Dr. Zakaria Mohd. Amin

PROGRAM STUDI DOKTOR FAKULTAS MATEMATIKA ILMU KIMIA ILMU PENGETAHUAN ALAM KETUA DEKAN

Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D Dr. Sutarman, M.Sc Tanggal Lulus : 14 Mei 2014

PROMOTOR

Prof. Dr. Harry Agusnar, M. Sc., M. Phil Guru Besar Bidang Kimia Lingkungan Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Co_ Promotor

Prof. Basuki Wirjosentono,Ms,PhD Guru Besar Bidang Kimia Polimer

Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Co_ Promotor

Prof. Dr. Zakaria Mohd. Amin

School of Materials and Mineral Resourses Engineering, Engineering Campus, Universiti Sains Malaysia

TIM PENGUJI

Ketua : Prof. Dr. Harry Agusnar, MSc., M.Phil

Anggota : Prof. Basuki Wirjosentono,Ms,PhD

Prof. Dr. Zakaria Mohd. Amin

Prof. Dr. Jamaran Kaban, MSc

Dr. Hamonangan Nainggolan, MSc

Prof. D. Yanazar Manjang

PERNYATAAN ORISINALITAS

Disertasi ini adalah karya penulis sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk telah penulis nyatakan dengan benar

Nama : Karya Sinulingga

Nomor Pokok : 088103011

RIWAYAT HIDUP

1. a. Nama : Karya Sinulingga

b. Tempat / Tanggal Lahir : Tanah Karo / 25 Desembar 1960

c. Agama : Kristen Protestan

d. Alamat : Jl. Ngumban Surbakti No. 83

Padang Bulan Medan

e. Pekerjaan : Sebagai Dosen di Jurusan Pendidikan

Fisika FMIPA Universitas Negeri Medan

f. Nama Istri : Ukurta br. Ginting

g. Nama anak : Winda br Sinulingga, SE

Adi Pranata Sinulingga

2. Riwayat Pendidikan

a. Tahun 1972 tamat dari SD Negeri Bintang Meriah Tanah Karo

b. Tahun 1976 tamat dari SMP Swasta Masehi Advent Siabang abang Tanah Karo

c. Tahun 1979 tamat dari SMA Negeri 1 Kabanjahe Tanah Karo

d. Tahun 1984 tamat dari IKIP Negari Medan

e. Tahun 2004 tamat dari Program Magister Bidang Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan Universitas Sumatera Utara

f. Mengikuti Program Doktor Ilmu Kimia Konsentrasi Fisika disekolah Pascasarja Universitas Sumatera Utara sejak 2008

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat karunia-Nya sehingga dapat selesainya penelitian dan penulisan desertasi ini dengan baik.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya atas bantuan dan dorongan dari berbagai pihak yang telah membantu sehingga selesainya desertasi ini.

Selanjutnya dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang tiada terhingga kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar, MSc., M.Phil, selaku dosen/promotor yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan dan bimbingan penelitian dan penulisan dalam disertasi ini.

2. Bapak Prof. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, PhD, selaku Co_ Promotor serta ketua Program S3 kimia yang telah banyak memberikan saran, bimbingan dan dorongan selama mengikuti perkuliahan, penelitian sehingga selesainya disertasi ini.

3. Bapak Prof. Dr. Zakaria Mohd. Amin, selaku Co_ Promotor yang telah membimbing, mendorong, dan memberikan saran-saran kepada penulis selama penelitian sehingga terselesaikannya disertasi ini.

4. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, MSc, Dr. Hamonangan Nainggolan,

M.Sc, serta Prof. D. Yanazar Manjang selaku dosen penguji/pembanding yang telah banyak memberikan masukan dan saran-saran kepada penulis dalam penyusunan disertasi ini.

5. Kepala Laboratorium Departemen Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan yang telah membantu penulis dalam pembuatan sampel penelitian.

6. Kepala Laboratorium Fisika Unimed yang telah memberikan fasilitas dan kemudahan untuk menganalisa sebagian sampel penelitian.

7. Kepala Laboratorium Batan yang telah membantu dalam menganalisa

8. Dr. Nurdin Bukit, Msi yang telah banyak mendorong dan memfasilitasi serta memberikan semangat, motifasi, pengertian serta kesabaran dalam penulisan disertasi ini.

9. Kepada seluruh teman dan rekan sejawat yang terus memberi dorongan dan perhatian sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini. Semoga kiranya seluruh kebaikan dan ketulusan yang telah diberikan ini menjadi berkat dari Tuhan Yang Maha Esa

Medan, Mei 2014 Penulis,

PENGARUH ABU SEKAM PADI DAN ABU BOILER KELAPA SAWIT SEBAGAI CAMPURAN TERHADAP KEKUATAN BETON

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan komposisi ideal penambahan abu sekam padi dalam beton dan penambahan abu kelapa sawit dalam beton, untuk meningkatkan mutu beton melalui penambahan abu sekam padi dan melalui penambahan abu kelapa sawit, untuk mengetahui sifat fisikal seperti kekuatan tekan dan kekuatan tekan beton yang diberi campuran abu sekam padi dan diberi campuran abu kelapa sawit, dan untuk mengetahui penyerapan air dalam campuran beton abu sekam padi dan abu kelapa sawit. Metode penelitian dilakukan dengan menambahkan pencampuran abu sekam padi dan abu kelapa sawit pada komposisi (5%, 10%, 15%, dan 20%) dan dilakukan perendaman dalam jangka waktu (7 hari, 14 hari, 21 hari, 28 hari, dan 60 hari) pada pembuatan sampel dan pengujian sampel (kekuatan tekan, modulus elastisitas, daya serap air, berat jenis, dan analisis regresi variable terhadap kekuatan beton) serta dari komposisi terbaik dilakukan analisis XRD. Dari hasil penelitian diperoleh dari hasil XRD SiO2 pada abu kelapa sawit 0,831 Wt%, pada abu sekam padi 0,842

Wt%, pada beton 0,918 Wt%, sedangkan pada beton dengan campuran abu sekam padi 5% SiO2 0,903 Wt%, pada campuran abu kelapa sawit 5% 0,885 Wt%, dan

pada campuran abu sekam padi 2,5% dan abu kelapa sawit 2,5% sebesar 0,695 Wt%. Hal ini menunjukan bahwa dengan adanya pencampuran pada beton

mengakibatkan kandungan SiO2 pada beton berkurang. Dengan penambahan

campuran terhadap beton menghasilkan kekuatan tekan meningkat, modulus elastisitas meningkat, daya serap air menjadi menurun, dan sedangkan untuk berat jenis meningkat. Dengan penambahan campuran terhadap beton berdasarkan lama perendaman menghasilkan kekuatan tekan meningkat, modulus elastisitas meningkat, daya serap air menjadi menurun, dan sedangkan untuk berat jenis meningkat. Dari data yang menunjukan kuat tekan, modulus elastisitas, daya serap air, dan berat jenis dapat disimpulkan komposisi yang lebih baik pada beton dengan campuran abu sekam padi 5% dan variabel kuat tekan, modulus elastisitas, daya serap air, dan berat jenis disimpulkan sesuai sebagai prediktor dari kekuatan beton. Berdasarkan analisis SEM EDX terlihat bahwa permukaan morfologi campuran abu sekam padi lebih kasar dibandingkan campuran yang lainnya dan dengan morfologi beton tanpa campuran. Hal ini menunjukkan bahwa campuran beton dengan abu sekam padi memiliki kekuatan tekan lebih baik.

KATA KUNCI : Beton, Kuat Tekan, Modulus Elastisitas, Daya Serap Air, Berat Jenis

EFFECT OF RICE HUSK ASH AND BOILER ASH AS A MIXTURE OF PALM OIL STRENGTH CONCRETE

ABSTRACT

This study aimed to obtain the ideal composition of the addition of rice husk ash in concrete and the addition of palm oil boiler ash in concrete, to improve the quality of concrete through the addition of rice husk ash and boiler ash through the addition of palm oil, to determine the physical properties such as compressive strength and compressive strength of concrete were given a mixture of rice husk ash and boiler ash were mixed palm oil, and to determine the absorption of water in the concrete mix rice husk ash and boiler ash palm. Methods of research done by adding mixing rice husk ash, and palm oil in the boiler ash composition (5%,10%,15%,and 20%), and carried out within a period of immersion (7 days, 14 days, 21 days , 28 days, and the 60 days) in the sample preparation and testing of samples (compressive strength, modulus of elasticity, water absorption , weight density, and variable regression analysis of the strength of concrete ) as well as of the best compositions performed XRD analysis. From the research results obtained by the addition of a mixture (Rice Husk Ash , Abu Boiler Oil Palm , and both) in concrete is an ideal addition to the composition of a mixture of 5%. This suggests that the presence of the concrete mixing SiO2 content resulted in

reduced concrete and by the addition of a significant content of SiO 2 content of

SiO2

KEY WORDS : Conrete, Compressive Strength, Modulus of Elasticity, Water Absorption, Weight density

values approaching the concrete content of the concrete is a mixture of rice Husk Ash 5%. This is because the concrete with a mixture of 5% Rice Husk Ash press has a high strength and low water absorption compared wih other compositions that are considered to improve the quality of concrete. Relationships variables are positive through the regression test showed the addition of a mixture of the concrete relations in generating compressive strength and modulus of elasticity, as well as a negative value in showing the relationship of the concrete mix in addition produce water absorption and density.

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK i

DAFTAR ISI ii

DAFTAR TABEL iv

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN x

BAB I. PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Permasalahan Dasar 5

1.3. Rumusan Masalah 6

1.4. Tujuan Penelitian 6

1.5. Manfaat penelitian 6

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 8

2.1. Beton 8

2.2. Komposisi Beton 12

2.3. Abu Sekam Padi 23

2.4. Abu Boiler Kelapa Sawit 25

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 27

3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian 27

3.2. Penyediaan Bahan Baku 27

3.3. Alat yang Digunakan 27

3.4 Menghitung Kebutuhan Bahan Dasar Beton 28

3.5 Diagram Alir Penelitian 29

3.6 Komposisi Campuran Beton 30

3.7 Analisis Data 30

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 36

4.1. Hasil Penelitian 36

4.1.1. Hasil Analisa kekuatan Tekan 36

4.1.2. Hasil Analisa Modulus Elastis 43

4.1.3. Daya Serap 50

4.1.4. Berat Jenis 57

4.2. Pembahasan 64

4.2.1. Hasil Analisis XRD 64

4.2.2. Hasil Analisis Sifat Mekanik 66

4.2.2.1. Uji Kuat Tekan 66

4.2.2.2. Uji Modulus Elastisitas 69

4.2.3. Hasil Analisis Fisis 72

4.2.3.1. Uji Daya Serap Air 72

4.2.3.2. Uji Berat Jenis 75

4.2.4.1 Hasil Analisis SEM Beton 78

4.2.4.2 Hasil Analisis SEM Abu Sekam Padi 79

4.2.4.3 Hasil Analisis SEM Abu Boiler Kelapa Sawit 80

4.2.4.4 Hasil Analisis SEM Beton dan Sekam Padi 81

4.2.4.5 Hasil Analisis SEM Beton dan Kelapa Sawit 82

4.2.4.6 Hasil Analisis SEM Beton Dengan Campuran Sekam Padi

dan Kelapa Sawit 84

4.2.5 Hasil Analisis XRF 85

4.2.5.1 Hasil Analisis XRF Abu Sekam Padi 85

4.2.5.2 Hasil Analisis XRF Abu Boiler Kelapa Sawit 85

4.2.5.3 Hasil Analisis XRF Beton dengan campuran Abu

Sekam Padi 5% 86

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 87

5.1 Kesimpulan 87

5.2 Saran 88

DAFTAR PUSTAKA 89

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

2.1. Perbandingan Kuat Tekan Antara Silinder Dan Kubus 10

2.2. Jenis-Jenis Semen Portland Berdasarkan Komposisi Kimianya (%) 14 2.3. Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM, 1991) 18

2.4. Batas Gradasi Agregat Halus 20

2.5. Komposisi Kimiawi, Abu Sekam Padi 24

2.6. Unsur Kimia Abu Kelapa Sawit 26

3.1. Perbandingan Kuat Tekan Antara Silinder Dan Kubus 31

3.2 Perhitungan Mix Design ASTM C-333 33

4.1. Hasil Analisa Kuat Beton 36

4.2. Hasil Analisa Modulus Elastisitas 43

4.3. Hasil Analisa Daya Serap Air Beton 50

4.4. Hasil Analisa Berat Jenis Beon 57

4.5. Descriptive Statistics Uji Kuat Tekan 66

4.6 Correlations Uji Kuat Tekan 67

4.7. Model Summaryb

4.8. Anova

Uji Kuat Tekan 67

b

4.9 Coefficients

Uji Kuat Tekan 68

a

4.10. Descriptive Uji Modulus Elastisitas 69

Uji Kuat Tekan 68

4.11. Correlations Uji Modulus Elastisitas 69

4.12. Model Summaryb 4.13 Anova

Uji Modulus Elastisitas 70

b

4.14.Coefficients

Uji Modulus Elastisitas 71

a

4.15.Descriptive Statistics Uji Daya Serap Air 72

Uji Modulus Elastisitas 71

4.16. Correlations Uji Daya Serap Air 72

4.17. Model Summaryb 4.18. Anova

Uji Daya Serap Air 73

b

4.19 .Coefficients

Uji Daya Serap Air 73

a

4.20. Descriptive Statistics Uji Berat Jenis 75

4.21.Correlations Uji Berat Jenis 75

4.22. Model Summaryb 4.23. Anova

Uji Berat Jenis 76

b

4.24 Coefficients

Uji Berat Jenis 76

a

4.25 Senyawa Unsur Kimia Abu Sekam Padi 85

Uji Berat Jenis 77

4.26 Senyawa Unsur Kimia Abu Boiler Kelapa Sawit 85

4.27 Senyawa Unsur Kimia Beton dengan Campuran 86

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar 4.1 Grafik Hubungn Kekuatan Tekan terhadap Lama

Perendaman dengan bahan Beton 37 Gambar 4.2 Grafik Hubungan Kekuatan Tekan terhadap Lama

Perendaman pada campuran Abu Sekam padi 37 Gambar 4.3 Grafik Hubungan Kekuatan Tekan terhadap Lama

Perendaman pada campuran Abu kelapa sawit 38 Gambar 4.4 Grafik Hubungan Kekuatan Tekan terhadap Lama

Perendaman pada campuran Abu Sekam padi dan

Abu kelapa sawit 38

Gambar 4.5.Grafik Hubungan Kekuatan Tekan terhadap

Komposisi Campuran pada Perendaman 7 hari 39 Gambar 4.6.Grafik Hubungan Kekuatan Tekan terhadap

Komposisi Campuran pada Perendaman 14 hari 39 Gambar 4.7. Grafik Hubungan Kekuatan Tekan terhadap

Komposisi Campuran pada Perendaman 21 hari 40 Gambar 4.8. Grafik Hubungan Kekuatan Tekan terhadap

Komposisi Campuran pada Perendaman 28 hari 40 Gambar 4.9. Grafik Hubungan Kekuatan Tekan terhadap

Komposisi Campuran pada Perendaman 60 hari 41

Gambar 4.10 Grafik Kuat Tekan Berdasarkan Penambahan

Dalam 5% Komposisi 41

Gambar 4.11 Grafik Kuat Tekan Berdasarkan Penambahan

Dalam 10% Komposisi 42

Gambar 4.12 Grafik Kuat Tekan Berdasarkan Penambahan

Dalam 15% Komposisi 42

Gambar 4.13 Grafik Kuat Tekan Berdasarkan Penambahan

Dalam 20% Komposisi 43

Gambar 4.15 Grafik Hubungan Modulus Elastis Beton Dengan

Campuran Sekam Padi Berdasarkan Usia 44

Gambar 4.16 Grafik Hubungan Modulus Elastis Beton Dengan

Campuran Kelapa Sawit Berdasarkan Usia 45

Gambar 4.17 Grafik Hubungan Modulus Elastis Beton Dengan

Campuran Sekam Padi Dan Kelapa Sawit Berdasarkan 44

Gambar 4.18 Grafik Modulus Elastis Berdasarkan Penambahan

Dalam 7 Hari 46

Gambar 4.19 Grafik Modulus Elastis Berdasarkan Penambahan

Dalam 14 Hari 46

Gambar 4.20 Grafik Modulus Elastis Berdasarkan Penambahan

Dalam 21 Hari 47

Gambar 4.21 Modulus Elastis Berdasarkan Penambahan

Dalam 28 Hari 47

Gambar 4.22 Grafik Modulus Elastis Berdasarkan Penambahan

Dalam 60 Hari 48

Gambar 4.23 Grafik Modulus Elastis Berdasarkan Penambahan

Dalam 5% Komposisi 48

Gambar 4.24 Grafik Modulus Elastis Berdasarkan Penambahan

Dalam 10% Komposisi 49

Gambar 4.25 Grafik Modulus Elastis Berdasarkan Penambahan

Dalam 15% Komposisi 49

Gambar 4.26 Grafik Modulus Elastis Berdasarkan Penambahan

Dalam 20% Komposisi 50

Gambar 4.27 Grafik Daya Serap Air Beton Berdasarkan Usia 51

Gambar 4.28 Grafik Hubungan Daya Serap Air Beton Dengan

Campuran Sekam Padi Berdasarkan Usia 51

Gambar 4.29 Grafik Hubungan Daya Serap Air Beton Dengan

Campuran Kelapa Sawit Berdasarkan Usia 52

Gambar 4.30 Grafik Hubungan Daya Serap Air Beton Dengan Campuran Sekam Padi Dan Kelapa Sawit

Gambar 4.31 Grafik Daya Serap Berdasarkan Penambahan

Dalam 7 Hari 53

Gambar 4.32 Grafik Daya Serap Berdasarkan Penambahan

Dalam 14 Hari 53

Gambar 4.33 Grafik Daya Serap Berdasarkan Penambahan

Dalam 21 Hari 54

Gambar 4.34 Grafik Daya Serap Berdasarkan Penambahan

Dalam 28 Hari 54

Gambar 4.35 Grafik Daya Serap Berdasarkan Penambahan

Dalam 60 Hari 55

Gambar 4.36 Grafik Daya Serap Berdasarkan Penambahan Dalam

5% Komposisi 55

Gambar 4.37 Grafik Daya Serap Berdasarkan Penambahan Dalam

10% Komposisi 56

Gambar 4.38 Grafik Daya Serap Berdasarkan Penambahan Dalam

15% Komposisi 56

Gambar 4.39 Grafik Daya Serap Berdasarkan Penambahan Dalam

20% Komposisi 57

Gambar 4.40 Grafik Berat Jenis Beton Berdasarkan Usia 58

Gambar 4.41 Grafik Berat Jenis Beton Dengan Campuran Sekam

Padi Berdasarkan Usia 58

Gambar 4.42 Grafik Hubungan Berat Jenis Beton Dengan

Campuran Kelapa Sawit Berdasarkan Usia 59

Gambar 4.43 Grafik Hubungan Berat Jenis Beton Dengan Campuran Sekam Padi Dan Kelapa Sawit

Berdasarkan Usia 59

Gambar 4.44 Grafik Berat Jenis Berdasarkan Usia Dalam 7 Hari 60

Gambar 4.45 Grafik Berat Jenis Berdasarkan Usia Dalam 14 Hari 60 Gambar 4.46 Grafik Berat Jenis Berdasarkan Usia Dalam 21 Hari 61 Gambar 4.47 Grafik Berat Jenis Berdasarkan Usia Dalam 28 Hari 61 Gambar 4.48 Grafik Berat Jenis Berdasarkan Usia Dalam 60 Hari 62

Gambar 4.49 Grafik Berat Jenis Berdasarkan Penambahan Dalam 62 5% Komposisi

Gambar 4.50 Grafik Berat Jenis Berdasarkan Penambahan Dalam

10% Komposisi 63

Gambar 4.51 Grafik Berat Jenis Berdasarkan Penambahan Dalam

15% Komposisi 63

Gambar 4.52 Grafik Berat Jenis Berdasarkan Penambahan Dalam 20%

Komposisi 64

Gambar 4.53 Grafik XRD Abu Kelapa Sawit 64

Gambar 4.54 Grafik XRD Sekam Padi 65

Gambar 4.55 Grafik XRD Beton 65

Gambar 4.56 XRD Sekam Padi 5% 65

Gambar 4.57 XRD Abu kelapa Sawit 5% 66

Gambar 4.58 XRD Sekam Padi + Kelapa Sawit 5% 66

Gambar 4.59 Morfologi Beton 78

Gambar 4.60 Spektrum Beton 78

Gambar 4.61 Morfologi Abu Sekam Padi 79

Gambar 4.62 Spektrum Abu Sekam Padi 80

Gambar 4.63 Morfologi Abu Boiler Kelapa Sawit 80

Gambar 4.64 Spektrum Abu Boiler Kelapa Sawit 81

Gambar 4.65 Morfologi Beton dan Abu Sekam Padi 81

Gambar 4.66 Spektrum Beton dan Abu Sekam Padi 82

Gambar 4.67 Morfologi Beton dan Abu Boiler Kelapa Sawit 82

Gmabar 4.68 Spektrum Beton dan Abu Boiler Kelapa Sawit 83

Gambar 4.69 Morfologi Beton dengan Campuran Abu Sekam Padi

dan Abu Boiler Kelapa Sawit 83

Gambar 4.70 Spektrum Beton dengan Campuran Abu Sekam padi

dan Abu Boiler Kelapa Sawit 84

Gambar 4.71 Hasil Analisis XRF Abu Sekam Padi 84

Gambar 4.72 Hasil Analisis XRF Abu Boiler Kelapa Sawit 85

Gmabar 4.73 Hasil Analisis XRF Beton dengan Campuran Abu

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 : Dokumentasi

Lampiran 2 : Hasil Analisis XRD Lampiran 3 : Hasil Analisis SEM Lampiran 4 : Hasil Analisis XRF

Lampiran 5 : Data pengamatan uji tekan, uji elastisitas, daya serap air, berat jenis berdasarkan usia beton

PENGARUH ABU SEKAM PADI DAN ABU BOILER KELAPA SAWIT SEBAGAI CAMPURAN TERHADAP KEKUATAN BETON

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan komposisi ideal penambahan abu sekam padi dalam beton dan penambahan abu kelapa sawit dalam beton, untuk meningkatkan mutu beton melalui penambahan abu sekam padi dan melalui penambahan abu kelapa sawit, untuk mengetahui sifat fisikal seperti kekuatan tekan dan kekuatan tekan beton yang diberi campuran abu sekam padi dan diberi campuran abu kelapa sawit, dan untuk mengetahui penyerapan air dalam campuran beton abu sekam padi dan abu kelapa sawit. Metode penelitian dilakukan dengan menambahkan pencampuran abu sekam padi dan abu kelapa sawit pada komposisi (5%, 10%, 15%, dan 20%) dan dilakukan perendaman dalam jangka waktu (7 hari, 14 hari, 21 hari, 28 hari, dan 60 hari) pada pembuatan sampel dan pengujian sampel (kekuatan tekan, modulus elastisitas, daya serap air, berat jenis, dan analisis regresi variable terhadap kekuatan beton) serta dari komposisi terbaik dilakukan analisis XRD. Dari hasil penelitian diperoleh dari hasil XRD SiO2 pada abu kelapa sawit 0,831 Wt%, pada abu sekam padi 0,842

Wt%, pada beton 0,918 Wt%, sedangkan pada beton dengan campuran abu sekam padi 5% SiO2 0,903 Wt%, pada campuran abu kelapa sawit 5% 0,885 Wt%, dan

pada campuran abu sekam padi 2,5% dan abu kelapa sawit 2,5% sebesar 0,695 Wt%. Hal ini menunjukan bahwa dengan adanya pencampuran pada beton

mengakibatkan kandungan SiO2 pada beton berkurang. Dengan penambahan

campuran terhadap beton menghasilkan kekuatan tekan meningkat, modulus elastisitas meningkat, daya serap air menjadi menurun, dan sedangkan untuk berat jenis meningkat. Dengan penambahan campuran terhadap beton berdasarkan lama perendaman menghasilkan kekuatan tekan meningkat, modulus elastisitas meningkat, daya serap air menjadi menurun, dan sedangkan untuk berat jenis meningkat. Dari data yang menunjukan kuat tekan, modulus elastisitas, daya serap air, dan berat jenis dapat disimpulkan komposisi yang lebih baik pada beton dengan campuran abu sekam padi 5% dan variabel kuat tekan, modulus elastisitas, daya serap air, dan berat jenis disimpulkan sesuai sebagai prediktor dari kekuatan beton. Berdasarkan analisis SEM EDX terlihat bahwa permukaan morfologi campuran abu sekam padi lebih kasar dibandingkan campuran yang lainnya dan dengan morfologi beton tanpa campuran. Hal ini menunjukkan bahwa campuran beton dengan abu sekam padi memiliki kekuatan tekan lebih baik.

KATA KUNCI : Beton, Kuat Tekan, Modulus Elastisitas, Daya Serap Air, Berat Jenis

EFFECT OF RICE HUSK ASH AND BOILER ASH AS A MIXTURE OF PALM OIL STRENGTH CONCRETE

ABSTRACT

This study aimed to obtain the ideal composition of the addition of rice husk ash in concrete and the addition of palm oil boiler ash in concrete, to improve the quality of concrete through the addition of rice husk ash and boiler ash through the addition of palm oil, to determine the physical properties such as compressive strength and compressive strength of concrete were given a mixture of rice husk ash and boiler ash were mixed palm oil, and to determine the absorption of water in the concrete mix rice husk ash and boiler ash palm. Methods of research done by adding mixing rice husk ash, and palm oil in the boiler ash composition (5%,10%,15%,and 20%), and carried out within a period of immersion (7 days, 14 days, 21 days , 28 days, and the 60 days) in the sample preparation and testing of samples (compressive strength, modulus of elasticity, water absorption , weight density, and variable regression analysis of the strength of concrete ) as well as of the best compositions performed XRD analysis. From the research results obtained by the addition of a mixture (Rice Husk Ash , Abu Boiler Oil Palm , and both) in concrete is an ideal addition to the composition of a mixture of 5%. This suggests that the presence of the concrete mixing SiO2 content resulted in

reduced concrete and by the addition of a significant content of SiO 2 content of

SiO2

KEY WORDS : Conrete, Compressive Strength, Modulus of Elasticity, Water Absorption, Weight density

values approaching the concrete content of the concrete is a mixture of rice Husk Ash 5%. This is because the concrete with a mixture of 5% Rice Husk Ash press has a high strength and low water absorption compared wih other compositions that are considered to improve the quality of concrete. Relationships variables are positive through the regression test showed the addition of a mixture of the concrete relations in generating compressive strength and modulus of elasticity, as well as a negative value in showing the relationship of the concrete mix in addition produce water absorption and density.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Beton adalah bahanbangunan yang paling luas dipakai di dunia. Produksinya secara global berkisar 4 milyar m3

Menurut data dari Portland Cement Association dalam Nugraha dan Antoni (2007) negara produsen semen terbesar didunia saat ini adalah Cina, disusul Jepang dan Amerika Serikat. Pabrik semen pertama di Indonesia mulai beroperasi pada tahun 1911, dengan kapasitas 22,9 ton/tahunnya. Dalam setahun terakhir, permintaan semen di Indonesia meningkat tajam. Bahkan harus diimpor dari luar Indonesia. Kondisi itu menunjukkan perekonomian Indonesia mengalami peningkatan dengan meningkatnya sektor pembangunan. Ketua Umum Asosiasi Semen Indonesia (ASI) Urip Timuryono mengatakan umumnya impor semen dilakukan dalam bentuk klinker atau bahan baku semen. Impor itu dilakukan oleh pabrik-pabrik semen di luar Jawa untuk memenuhi kenaikan permintaan semen hingga 17% dalam tempo 10 bulan dalam tahun 2011 saja.

setahunnya, dengan semen sekitar 1,25 milyar ton setahun (Nugraha dan Antoni, 2007). Beton merupakan campuran dari semen agregat halus dan kasar, pasir serta air, dengan adanya rongga-rongga udara. Sebagai material komposit sifat beton sangat bergantung pada interaksi antara material pembentuknya. Semen adalah unsur kunci dalam beton, meskipun jumlahnya hanya 7-15 % dari campuran.

Saat ini sembilan produsen semen yang beroperasi di Indonesia terdiri dari 5 perusahaan milik pemerintah, yaitu Semen Gresik Group (SGG) yang menguasai sekitar 45% pangsa pasar semen, serta 4 perusahaan lainnya milik swasta, yaitu Indocement yang menguasai 30% pangsa pasar, Holcim Indonesia yang menguasai 15% pangsa pasar, dan produsen semen lainnya yang terbagi atas Semen Andalas, Semen Baturaja, Semen Bosowa, dan Semen Kupang, menguasai 10% pangsa pasar secara total. Dilihat dari penguasaan pangsa pasar tersebut, terdapat dua pelaku usaha yang mempunyai pangsa pasar sebagai market leader, yaitu SGG dan Holcim (Sutiyono, 2009).

Semen Portland mulai dikenal pada tahun 1824, yang ditemukan oleh Joseph Aspdin yang diperoleh dari pembakaran tanah liat dan batu kapur, yang kemudian dia sebut semen portland. Dinamai begitu karena warna dan kekuatan

hasil akhir olahannya mirip batu kuasi

inilah yang sekarang banyak dipajang di toko-toko bangunan.

Dari 1880 hingga 1996, konsumsi semen Portland tahunan dunia meningkat dari 2 juta ton menjadi 1,3 milliar ton. Karena permintaan akibat pembangunan di banyak negara maka harga semen pun turut meningkat, hal ini mendorong penyelidikan menggunakan bahan campur (additive) dan bahan tambah (admixture) seperti Abu Sekam Padi yang mampu menurunkan cost pengeluaran, juga merupakan material yang lebih ringan karena mengurangi biaya ‘cerucok’ serta merupakan semen baru dengan ciri-ciri khusus atau spesial.

Penggunaan bahan pengganti sebagian semen (SCM) melalui komposisi campuran yang inovatif akan mengurangi jumlah semen yang digunakan sehingga dapat mengurangi emisi gas-gas rumah kaca dan penggunaan konsumsi energi fosil bumi pada industri semen (Bakri, 2009).Penggunaan perekat atau matriks keramik atau anorganik untuk serat alami mulai dikembangkan di berbagai negara termasuk penggunaan serat alami Abu Sekam Padi dan Abu Boiler Kelapa Sawit. Mortar yang menggunakan Abu Boiler Kelapa Sawit yang berasal dari Malaysia (Salihuddin, 1993, dalam Muhardi, dkk, 2004) dan Thailand (Hussin, 1997 dalam Muhardi dkk, 2004) sebagai pengganti sebagian semen menunjukkan bahwa kuat tekan maksimum diperoleh pada kadar Abu Boiler Kelapa Sawit 20 % dan 30 %. Beton ringan mungkin dapat dibuat dari Abu Sekam Padi karena sifat serat Abu Sekam Padi pada campuran beton dapat mengurangi kerapatan beton

Abu Sekam Padi merupakan residu pertanian dari proses penggilingan padi. BPS (2011) melaporkan bahwa produksi padi tahun 2011 berdasarkan ARAM I‐2011 diperkirakan sebesar 67,31 juta ton GKG naik 895,86 ribu ton (1,35 persen) dibanding tahun 2010 sebesar 66,41 juta ton GKG. Sekitar 20 % dari total produksi menghasilkan abu Sekam(Maura, et. al., 2009). Hal ini berarti bahwa Indonesia menghasilkan 13.462 ton Abu Sekam Padi pada tahun 2011.

(Jauberthie et al., 2000).

Sumatera utara memiliki lahan perkebunan Abu Boiler Kelapa Sawit seluas ± 855.333,00 Ha, dengan total produksi ± 12.070.507,81 (TBS) (Departemen pertanian, 2012). Penggunaan Abu Sekam Padi pada komposit semen dapat memberikan beberapa keuntungan seperti meningkatkan kekuatan dan ketahanan, mengurangi biaya bahan, mengurangi dampak lingkungan limbah bahan, dan mengurangi emisi CO2

Pembakaran Abu Sekam Padi dengan metode konvensional seperti fluidisel bed combustors menghasilkan emisi CO antara 200-2000 mg/Nm

(Bui, et. al., 2005). Dengan penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit dalam persentase tertentu dari berat semen diharapkan dapat meningkatkan kwalitas mortar, yaitu dapat menghasilkan kuat tekan dan serapan air yang baik, serta dapat mengurangi dampak negatif limbah Abu Boiler Kelapa Sawitterhadap lingkungan.

3

dan emisi NOx antara 200-300 mg/Nm3 (Armesto et al., 2002 dalam Xie et.al. 2007).

Metode pembakaran Abu Sekam Padi yang dikembangkan oleh COGEN-AIT mampu mengurangi potensi emisi CO2 sebesar 14.762 ton, CH4 sebesar 74 ton

dan NO2

Abu Sekam Padi merupakan bahan berlignosellulosa seperti biomassa lainnya namun mengandung silika yang tinggi. Silika Abu Sekam Padi dalam bentuk kristalin (quartz dan opal) dan amorf terkonsentrasi pada permukaan luar dan sedikit dipermukaan dalam (Bakri dan Baharuddin, 2009). Kandungan kimia Abu Sekam Padi terdiri atas 50 % sellulosa, 25-30 % lignin, dan 15-20 % silika (Ismail dan Waliuddin, 1996). Porositas Abu Sekam Padi yang sangat tinggi menyebabkan Abu Sekam Padi dapat menyerap air dalam jumlah banyak (Kaboosi, 2007).

sebesar 0,16 ton pertahun dari pembakaran Abu Sekam Padi sebesar 34.919 ton pertahun (Mathias, 2000).

Reaktifitas antara silika dalam Abu Sekam Padi dengan Kalsium hidroksida dalam pasta semen dapat berpengaruh dalam peningkatan mutu beton (Harsono, 2002). Abu Samah (1985) dan Asri (1990) dalam Zakaria (1991), menyatakan bahwa semen yang dicampur Abu Sekam Padi bukan saja memberikan kekuatan yang sebanding dengan semen biasa, tetapi juga mempunyai ketahanan terhadap serangan bahan-bahan kimia seperti SO4, HCl

kehalusan Abu Sekam Padi akan meningkatkan kekuatan campuran beton, ini karena peningkatan aktivitas pozzolanik dan karena Abu Sekam Padi bertindak sebagai mikrofiller dalam matriks beton.

Abu Boiler Kelapa Sawit bakar abu merupakan limbah agro-akibat pembakaran residu minyak sawit pabrik Abu Boiler Kelapa Sawit industri. Malaysia, Indonesia dan Thailand adalah utama produsen minyak sawit, yang merupakan kas pertanian terkemuka tanaman di negara-negara tropis (Safiuddin, et.al.,2010). Setelah pembakaran, abu yang dihasilkan, yang dikenal sebagai POFA (Palm oil Fuel Ash), umumnya dibuang di lapangan terbuka, sehingga menciptakan masalah lingkungan dan kesehatan. Dalam rangka untuk mencari solusi untuk masalah ini, beberapa studi telah dilakukan untuk memeriksa kelayakan menggunakan POFA dalam konstruksi bahan.

Untuk membantu pembuangan limbah dan pemulihan energi,cangkang dan serat ini digunakan lagi sebagai bahan bakar untuk menghasilkan uap pada penggilingan minyak sawit. Setelah pembakaran dalam ketel uap, akan dihasilkan 5% abu (oil palm ashes) dengan ukuran butiran yang halus. Abu hasil pembakaran ini biasanya dibuang dekat pabrik sebagai limbah padat dan tidak dimanfaatkan.

Abu Boiler Kelapa Sawit dari sisa pembakaran cangkang dan serabut buah Abu Boiler Kelapa Sawit mengandung unsur kimia Silika (SiO2) sebanyak 31,45 % dan unsur Kapur (CaO) sebanyak 15,2 %. Jika unsur silika (SiO2) ditambahkan dengan campuran beton, maka unsur silika tersebut akan bereaksi dengan kapur bebas Ca(OH)2 yang merupakan unsur lemah dalam beton menjadi gel CSH baru.

Gel CSH merupakan unsur utama yang mempengaruhi kekuatan pasta semen dan kekuatan beton.

1.

Komposisi campuran Abu Sekam Padi dan Abu Boiler Kelapa Sawit dalam beton yang tepat diperlukan untuk memperoleh kekuatan beton yang maksimal. Penelitian ini diharapkan dapat :

2.

Menjadikan Abu Sekam Padi dan Abu Boiler Kelapa Sawit sebagai bahan pengganti sebagian semen yang digunakan sebagai campuran beton

Diperoleh nilai komposisi konsentrasi Abu Sekam Padi dan Abu Boiler Kelapa Sawit pada camburan beton yang memiliki kekuatan beton terbaik.

3. Mencari jumlah Abu Sekam Padi dan Abu Boiler Kelapa Sawit yang optimum untuk digunakan, sehingga dihasilkan beton dengan kualitas yang baik.

1.2. Permasalahan Dasar

Beton dapat dibuat

Al khalafand Yousif(1984)melaporkan

dengan berbagai macam mutu. Mutu beton dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain perbandingan semen/air, jenis semen yang digunakan, ada atau tidaknya bahan tambahan, agregat yang digunakan, kelembaban, suhu, pengeringan, umur beton dan kecepatan pembebanan. Penggunaan Abu Sekam Padi dan Abu Boiler Kelapa Sawit pada beton akan mempengaruhi fungsi air untuk agregat dan semen, air yang semula untuk pelumas akan berubah fungsi karena diserap oleh Abu Sekam Padi. Hal ini akan mengakibatkan turunnya FAS (faktor Air Semen), yang mengakibatkan peningkatan kuat tekannya. Namun FAS yang terlalu rendah justru akan memberikan kesulitan dalam pemadatan beton. Umumnya nilai FAS minimum yang diberikan berkisar antara 0.4-0.65 (Mulyono, 2004). Oleh sebab itu diperlukan suatu komposisi yang ideal dalam campuran beton.

bahwa sampai

denganpenggantian40% semen dengan Abu Sekam Padi

Mortar yang menggunakan Abu Boiler Kelapa Sawit yang berasal dari Malaysia sebagai pengganti sebagian semen menghasilkan kuat tekan maksimum pada penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit 20 % (Salihuddin, 1993, dalam Muhardi, dkk, 2004). Campuran mortar dengan Abu Boiler Kelapa Sawit yang berasal dari Thailand menunjukkan bahwa kuat tekan maksimum diperoleh pada kadarAbu Boiler Kelapa Sawit 30 % (Hussin, 1997 dalam Muhardi dkk, 2004).

dapat dibuatdengan tidak ada perubahansignifikan dalamkuat tekandibandingkan dengancampurancontrol (beton tanpa Abu Sekam Padi). Lebih lanjut Rashid et.al. (2010) menyatakan kekuatan danporositas mortar yang menggunakan Abu Sekam Padi lebih baik sampai dengan 20%.

1.3. Rumusan Masalah

1.

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini dapat dijabarkan sebagai berikut :

2.

Bagaimana pengaruh penambahan Abu Sekam Padi dan melalui penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit terhadap peningkatan mutu dan komposisi beton

3.

Bagaimanapengaruh penambahan Abu Sekam Padi dan melalui penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit terhadap sifat fisikal seperti kekuatan tekan dan Modulus Elastisitas

Bagaimana pengaruh penambahan Abu Sekam Padi dan melalui penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit terhadap penyerapan air

1.4. Tujuan Penelitian

1.

Objektifitas penelitian ini adalah mencari komposisi yang ideal dalam meningkatkan mutu beton melalui penambahan Abu Sekam Padi dalam material penyusunnya. Adapun ruang lingkup penelitian yang akan dilakukan adalah :

2.

Untuk mengetahui pengaruh penambahan Abu Sekam Padi dan melalui penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit terhadap peningkatan mutu dan komposisi beton

3.

Untuk mengetahui pengaruh penambahan Abu Sekam Padi dan melalui penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit terhadap sifat fisikal seperti kekuatan tekan dan Modulus Elastisitas

Untuk mengetahui pengaruh penambahan Abu Sekam Padi dan melalui penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit terhadap penyerapan air

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat hasil penelitian ini adalah :

1.

Pemanfaatan limbah pertanian berupa Abu Sekam Padi dan Abu Boiler Kelapa Sawit sebagai bahan pengganti campuran Semen pada beton

2.

Mendapatkan komposisis ideal penambahan Abu Sekam Padi dalam beton Mendapatkan komposisis ideal penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit dalam beton

3. 4.

Meningkatkan mutu beton melalui penambahan Abu Sekam Padi

5.

Meningkatkan mutu beton melalui penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit

6.

Menyelidiki Kekuatan tekan dan Modulus Elastisitas beton yang diberi campuran Abu Sekam Padi

7.

Menyelidiki Kekuatan tekan dan Modulus Elastisitasbeton yang diberi campuran Abu Boiler Kelapa Sawit

8.

Menyelidiki penyerapan air pada beton yang diberi campuran Abu Sekam Padi

Menyelidiki penyerapan air pada beton yang diberi campuran Abu Boiler Kelapa Sawit

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Beton

Beton terhasil dari material-material pembentuk beton, yaitu terdiri dari campuran agregat (kasar dan halus), semen, air, dan pula ditambah dengan bahan campuran tertentu apabila dianggap perlu. Bahan air dan semen disatukan akan membentuk pasta semen berfungsi sebagai bahan pengikat, sedangkan agregat halus dan agregat kasar sebagai pengisi (Nugraha danAntoni, 2007). Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar, dan air dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk masa padat (SNI 03-2847- 2002).

Sesuai dengan perkembangan teknologi, keperluan beton yang kukuh dan kuat mempunyai kriteria beton mutu tinggi juga selalu berubah sesuai dengan kemajuan, dengan tingkat mutu itu beton yang berhasil dicapai. Pada tahun 1950an, beton dengan kuat tekan 30 MPa sudah dikategorikan sebagai beton mutu tinggi. Pada tahun 1960an hingga awal 1970an, kriterianya lebih lazim menjadi 40 MPa. Saat ini, disebut mutu tinggi untuk kuat tekan diatas 50 MPa, dan 80 MPa sebagai beton mutu sangat tinggi, sedangkan 120 MPa bisa dikategorikan sebagai beton bermutu ultra tinggi (Pujianto, dkk , 2009).

Sifat-sifat positif dari beton antara lain relatif mudah dikerjakan serta dicetak sesuai dengan keinginan, tahan terhadap tekanan, dan tahan terhadap cuaca. Sedangkan sifat-sifat negatifnya antara lain tidak kedap terhadap air (permeabilitas beton relatif tinggi), kuat tarik beton rendah, mudah terdesintegrasi oleh sulfat yang dikandung oleh tanah (Murdock, 1991). Sifat positif dan negatif dari beton tersebut ditentukan oleh sifat-sifat material pembentuknya, perbandingan campuran, dan cara pelaksanaan pekerjaan (Sudipta dan Sudarsana, 2009).

Menurut Metha ahli beton berkebangsaan India (1986) bahwa beton dapat dibedakan berdasarkan berat isi beton dan kuat tekan beton. Terhadap isi beton dapat diklasifikasikan pada tiga kategori umum yaitu:

1. Beton Ringan ( Light Weight Concrete/LWC ) Beton ringan mempunyai berat 1800 kg/m3

2. Beton Normal (Normal Weight Concrete)

. Pada beton ini terdapat banyak sekali agregat yang diterapkan misalnya agregat sintesis (agregat alam) yang diproses atau dibentuk sehingga berubah karakteristik mekanisnya.

Beton yang mempunyai berat2400 kg/m3

3. Beton Berat (Heavy Weight Concrete)

dan mengandung pasir, kerikil alam dan batu pecah sebagai agregat.

Beton ini selalu digunakan sebagai pelindung terhadap radiasi yang beratnya > 3200 kg/m3

Sifat-sifat beton yang telah mengeras mempunyai arti yang penting selama masa pemakaiannya. Sifat-sifat penting dari beton yang telah mengeras antara lain: kekuatan tekan beton dan kekuatan tarik belah beton. Perilaku mekanik beton keras merupakan kemampuan beton di dalam memikul beban pada struktur bangunan. Kinerja beton keras yang baik ditunjukkan oleh kuat tekan beton yang tinggi, kuat tarik yang lebih baik, perilaku yang lebih daktail, kekedapan air dan udara, ketahanan terhadap sulfat dan klorida, penyusutan rendah dan keawetan jangka panjang.

.

1. Kuat Tekan Beton

Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan. Pengujian kuat tekan dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur dari benda uji. Pengukuran kuat tekan (Compressive Strength) berdasarkan SNI 03. 1974.1990, dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

f (saat pengujian) = �

�

Dimana :

f (saat pengujian) = kuat tekan saat pengujian (kg/cm2)

P = Beban tekan (kg)

Testing Strength :

Kekuatan beton yang utama adalah kuat tekannya. Nilai kuat tekan beton meningkat sejalan dengan peningkatan umurnya dan pada umur 28 hari, beton mencapai kekuatan maksimal. Nilai kuat tekan beton diukur dengan membuat benda uji berbentuk silinder atau kubus. Pembacaan kuat tekan pada benda uji kubus dan silinder relatif berbeda. Perbandingan kuat tekan silinder dan kubus menurut ISO Standard 3893 – 1977 disajikan pada Tabel2.1

Tabel 2.1. Perbandingan Kuat Tekan antara Silinder dan Kubus

Kuat tekan silinder (MPa)

2 4 6 8 10 12 16 20 25 30 35 40

Kuat tekan kubus (MPa)

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45

Ratio silinder / kubus

0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,83 0,86 0,88 0,89

2. Kuat Tekan Beton

Cara yang digunakan untuk mengukur kuat tekan beton adalah dengan pengujian kuat tekan belah sesuai SK SNI M-60-1990-03 (SNI 03-2492-1991). Spesimen yang digunakan adalah silinder dan ditekan oleh dua plat paralel pada arah diameternya.

Kuat tekan beton berkisar seperdelapan belas kuat tekannya pada umur masih muda dan berkisar seperduapuluh pada umur sesudah matang. Nilai kuat tekan dan tekan bahan beton tidak berbanding lurus. Suatu perkiraan kasar dapat dipakai bahwa nilai kuat tekan bahan beton normal hanya berkisar antara 9% - 15% dari kuat tekannya. Nilai pendekatan yangdiperoleh dari hasil pengujian berulangkali mencapai kekuatan 0.50 – 0.60 kali √f’c, sehingga untuk beton normal digunakan nilai 0,57 √f’c.

Kuat tekan belah dihitung dengan rumus :

f'ct = 2P/π LD

keterangan : fct = kuat tekan belah (MPa) P = beban uji maksimum (N) L = Panjang benda uji (mm)

D = Diameter benda uji (mm) (Kartini, 2007). 3. Modulus Elastisitas

Modulus Elastisitas beton dipengaruhi oleh jenis agregat, kelembaban benda uji beton, faktor air Beton, umur beton,dan temperaturnya. Secara umum peningkatan kuat tekan beton seiring dengan peningkatan modulus Elastisitasnya. Menurut pasal 10.5 SNI-03 2847 (2002) hubungan antara nilai modulus Elastisitas beton normal dengan kuat tekan beton adalah Ec = 4700 √f c. Setiap benda yang menahan gaya akan mengalami deformasi. Deformasi ini tergantung pada besarnya gaya dan modulus Elastisitas dan dipengaruhi oleh faktor tegangan dan remangan. Modulus Elastisitas tergantung kepada umur beton, sifat-sifat dari agregat dan Semen, kecepatan pembebanan, jenis dan usuran benda uji tersebut. Karena memperlihatkan deformasi yang tetap (permanen) sekalipun dengan beban kecil, maka untuk beton perlu diadakan pengujian untuk mengetahui modulus Elastisitasnya. Disamping mendapatkan nilai modulus Elastisitas,juga untuk membandingkan batas Elastisitas/plastis pada beton dengan nilai Elastisitas/plastis pada keluli.

4. Penyerapan Air

Uji penyerapan air di lakukan dengan tujuan untuk mengetahui persentase penyerapan air oleh benda uji. Uji penyerapan air (water absorbtion) di lakukan dengan menggunakan benda uji berbentuk silinder.Untuk mengetahui besarnya penyerapan air dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

�� =mb−mk

�� x 100%

(Sumber : Van Vlack, 1994) keterangan :

WA =Water Absorption (cc/jam) WA mb = Massa basah dari benda uji (gram) mk = Massa kering dari benda uji (gram)

Ada beberapa faktor utama yang bisa menentukan keberhasilan pengadaanbeton bermutu tinggi, diantaranya adalah :

a. Faktor air Beton (fas, w/c) yang rendah. b. Kualitas bahan penyusun beton yang baik.

c. Penggunaan admixture, baik itu admixture kimia ataupun

admixturemineral dalam kadar yang tepat.

d. Prosedur yang benar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton.

e. Pengawasan dan pengendalian yang ketat pada keseluruhan prosedur dan mutu pelaksanaan, yang didukung oleh koordinasi operasional yang optimal.

2.2. Komposisi Beton a. Semen Portland

Fungsiutama semen adalah sebagai bahan perekat.Bahan-bahan semen terdiri dari batu kapur (gamping) yang mengandung senyawa: Calsium Oksida (CaO), lempung atau tanah liat (clay) adalah bahan alam yang mengandung senyawa: Silika Oksida (SiO2), Aluminium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3

a. 3CaO.SiO2 (tricalcium silikat) disingkat C3S (58% - 69%), senyawa ini dapat mengeras dalam beberapa jam dan disertai dengan pelepasan sejumlah energi panas. Kuantitas senyawa yang terbentuk selama proses pengikatan berlangsung mempengaruhi kekuatan beton dan umur awal pada 14 hari pertama.

) dan Magnesium Oksida (MgO). Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian untuk membentuk klinker. Klinkerkemudian dihancurkan dan ditambah dengan gipsum (Abdul Rais,2007). Fungsi utama dari semen adalah untuk mengikat partikel agregat yang terpisah sehingga menjadi satu kesatuan. Bahan dasar pembentuk semen adalah :

b. 2CaO.SiO2 (dicalciumsilikat) disingkat C2S (8% - 15%) reaksi berlangsung sangat lambat dan disertai sdengan pelepasan sejumlah energi panas secara lambat. Senyawa berpengaruh terhadap perkembangan kekuatan beton dari umur 14 sampai seterusnya. Semen Portland yang mempunyai kandungan

C2S yang cukup banyak ketahanan terhadap agresi kimia dan penyusutan kering relatif rendah dan memberikan kontribusi terhadap awet beton. c. 3CaO.Al2O3 (tricalcium aluminate) disingkat C3A (2% - 15%) senyawa

C3A mengalami proses hidrasi dengan cepat dan disertai dengan pelepasan sejumlah energi panas. Senyawa ini mempengaruhi proses pengikatan awal tetapi kontribusinya terhadap kekuatan beton kecil. Dan kurang tahan terhadap agresi kimia dan paling berpeluang mengalami disintegrasi (perpecahan) oleh sulfat yang dikandung air tanah dan kecenderungan yang tinggi mengalami keretakan akibat perubahan volume.

d. 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (tetracalcium alummoferrit) disingkat C4AF(6-14%) sekalipun proporsinya C4AF cukup besar dari semen, kontribusi terhadap sifat-sifat beton tidak ada. Senyawa C4AF dapat merubah reaksi kimia C2F menjadi C4AF.

Berdasarkan Peraturan Beton 1989 (SKBI.4.53.1989) membagi semen portland menjadi 5 jenis (SK.SNI T-15-1990-03:2) yaitu :

1. Tipe I (Normal portland cement), semen portland yang dalam

penggunaannya tidak memerlukan persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya. Digunakan untuk bangunan-bangunan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus.

2. Tipe II (hifh – early – strength portland cement), semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Digunakan untuk konstruksi bangunan dan beton yang terus-menerus berhubungan dengan air kotor atau air tanah atau untuk pondasi yang tertahan di dalam tanah yang mengandung air agresif (garam-garam sulfat) dan saluran air buangan atau bangunan yang berhubungan langsung dengan rawa.

3. Tipe III (modified portland cement), semen portland yang dalam

penggunaannya memerlukan kekeuatan awal yang tinggi dalam fase permulaan setelah pengikatan terjadi. Semen jenis ini digunakan pada daerah yang bertemperatur rendah, terutama pada daerah yang mempunyai musim dingin (winter season).

4. Tipe IV (low heat portland cement), semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi yang rendah. Digunakan untuk pekerjaan-pekarjaan yang besar dan masif, uMPamanya untuk pekerjaan bendung, pondasi berukuran besar atau pekerjaan besar lainnya.

5. Tipe V (Sulfate resisting portland cement), semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat. Digunakan untuk bangunan yang berhubungan dengan air laut, air buangan industri, bangunan yang terkena pengaruh gas atau uap kimia yang agresif serta untuk bangunan yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat dalam persentase yang tinggi.

6. Portland Pozzolan Cement (PPC), adalah campuran dari semen tipe I biasa dengan pozzolan.

Komposisi bahan kimia yang terdapat dalam semen dijabarkan padaTabel 2.2

Tabel 2.2. Jenis-jenis Semen Portland berdasarkan komposisi kimianya (%)

Tipe Beton

C3S C2S C3A C4AF CaSO4 CAO

bebas

MgO bebas

Tipe I 42-67 8-31 5-14 6-12 2,4-34 0-1,5 0,7-3,8

Tipe II 37-55 19-39 4-8 6-16 2,1-3,4 0,1-1,8 1,5-4,4

TipeIII 34-70 0-28 7-17 6-10 2,2-4,6 0,1-4,2 1,0-4,8

TipeIV 21-44 57-34 3-7 6-18 2,6-3,5 0-0,9 1,0-4,1

TipeV 35-54 24-49 1-5 6-15 2,4-3,9 0,1-0,6 0,7-2,3

Sumber : ASCM C- 150

Menurut (SK.SNI T-15-1990-03:2), semen portland pozollan dihasilkan dengan mencampurkan bahan semen portland dan pozollan (15-40% dari berat total campuran), dengan kandungan SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 dalam pozollan minimum 70% (Mulyono,T.,2004).

1. Hidrasi semen

Hidrasi semen adalah reaksi antara komponen-komponen semen dengan air. Untuk mengetahui hidrasi semen maka harus mengetahui hidrasi senyawa-senyawa penyusun semen (C2S, C3S, C3A, C3

a. Hidrasi senyawa Kalsium silikat (C

AF).

2S, C3

kalsium silikat dalam air akan terhidrolisa menghasilkan kalsium hidroksida (Ca(OH)

S,)

2) dan kalsium silikat hidrat (3 CaO.2 SiO2. 3 H2O). Pada suhu 30 -º

2 (3 CaO.2 SiO C.

2) + 6 H2O  3CaO.2 SiO2. 3 H2O + 3Ca(OH)

2 (2 CaO.2 SiO

2 2) + 4 H2O  3CaO.2 SiO2. 2 H2O + Ca(OH)

Kalsium silikat hidrat (CSH) adalah silikat dalam kristal yang tidak sempurna, bentuknya padatan berongga disebut tobermorite gel. Adanya Kalsium hidroksida (Ca(OH)

2

2), menyebabkan pasta semen bersifat basa kuat (pH 12,5) dan

menjadi sensitif terhadap asam. Kalsium hidroksida Ca(OH)2 yang dihasilkan

pada reaksi hidrasi C3S, adalah 40 %, sedangkan pada hidrasi C2S 18 %. Dlam

reaksi yang sama didapat bahwa C3S memerlukan 24 % air dan C2

b. Hidrasi senyawa Trikalsium Aluminat (C

S 21 % air (Amin dan Asri, 1991).

3

Hidrasi trikalsium aluminat (C

A)

3A) yang berlebih pada suhu 30ºC akan

menghasilkan kristal kalsium alumina hidrat (3CaO. Al2O3. 3H2O) yang

berbentuk kubus yang stabil dan kurang larut. Penambahan gipsum akan menghasilkan reaksi yang berbeda. Mula-mula C3

3CaO. Al

A akan bereaksi dengan gipsum membentuk sulfo aluminat yang kristalnya berbentuk jarum, namun pada akhirnya gipsum akan bereaksi seluruhnya sehingga terbentuk Kalsium Aluminat Hidrat (CAH).

2O3. + 6H2O  3CaO. Al2O3. 6H2

- Hidrasi C

O

3

3CaO.Al

A dengan penambahan gipsum

2O3. + 3CaSO4 + 32 H2O 3CaO. Al2O3. 3CaSO4.32H2

Penambahan gipsum pada Semen bertujuan untuk menunda pengikatan, hal ini disebabkan karena terbentuknya lapisan ettringite pada permukaan kristal C

O

c. Hidrasi Tetrakalsium Aluminoferit (C4

Reaksi Tetrakalsium Aluminoferit (C AF)

4AF) dengan air tidaklah secepat

trikalsium aluminat. Hasil hidrasi yang diperoleh adalah kristal heksagonal yang dikelilingi oleh ferri oksida terhidrasi atau amorf (ᾳ- Fe2O3

4CaO.Al

). Kadar penghidratan akan naik bila kandungan alumina dinaikkan.

2O3. Fe2O3+2Ca(OH)2 +

10H2O3CaO.Al2O3.6H2O+3CaO.Fe2O3.6H2O

2. Setting dan Hardening

Setting dan hardening adalah pengikatan dan pengerasan semen yang terjadisetelah reaksi hidrasi. Semen bila dicampur dengan air akan menghasilkan pasta yang plastis, dan dapat dibentuk (workable), yang berlangsung beberapa waktu fase ini disebut fase dorman (periode tidur). Pada tahapan selanjutnya semen mulai mengeras, walau pun masih ada yang lemah, namun sudah tidak dapat dibentuk (unworkable), periode ini disebut initial set. Selanjtnya pasta semen melanjutkan kekuatannya sehingga didapat padatan yang utuh dan bias yang disebut hardened semen pasta. Kondisi ini disebut final set. Selanjutnya semen meneruskan kekuatannya proses ini disebut dengan hardening.

Reaksi pengerasan Semen:

C2S + 5H2O C2S.5H2

C

O

3S + 18H2O C5S6.5H2O + 13Ca(OH)

C

2 3A + 3CS + 32H2O C3A.CS.32H2

C

O

4AF + 7H2O C3A.6H2O + CF. H2

MgO + H

O

2O Mg(OH)2

3. Panas hidrasi

Panas hidrasi adalah panas yang dilepaskan selama semen mengalami proses hidrasi. Panasnya tergantung pada tipe semen, kehalusan semen dan perbandingan antara semen dan air. Kekerasan awal semen yang tinggi dan panas hidrsai yang besar menyebabkan timbulnya retak-retak pada beton. Hal ini karena

posfor yang terbentuk sukar dihilangkan sehingga terjadi proses pemuaian pada proses pendinginan.

4. Penyusutan

Ada 3 jenis penyusutan yang terjadi dalam Semen, yaitu: 1. Drying shringkage (penyusutan akibat pengeringan) 2. Hyderation shringkage (penyusutan akibat hidrasi) 3. Carbonation shringkage (penyusutan akibat karbonasi)

Diantara ketiga penyusutan diatas yang paling berperan adalah drying shringkage (penyusutan akibat pengeringan). Penyusutan ini terjadi selama proses setting dan hardening. Penyusutan ini dipengaruhi oleh kelembaban dan kadar C3A.

5. Kelembaban

Kelembapan ini disebabkan oleh penyerapan air dan kandungan CO2

sehingga terjadi penggumpalan. Semen yang menggumpal akan menurunkan karena bertambahnya Loss on Ignition (LOI) dan menurunnya spesifik gravity, sehingga kekuatan semen menurun, pengikatan dan pengerasan makin lama dan terjadi false set.

6. Agregat

Agregat merupakan komponen utama beton. Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan komposit dalam campuran beton. Agregat ini kira-kira meneMPati 60% - 75% volume beton. Sifat yang paling penting dalam agregat adalah kekuatan hancur dan berupa kerikil, pecahan kerikil, batu pecah, terak tanur tiup atau beton semen hidrolis yang dipecah dan limbah marmer. Diisyaratkan dalam penggunaan agregat kasar ini sesuai dengan SII 0052 – 1980 dan ASTM C 33 – 90. Agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat kasar dan agregat halus.

a. Agregat kasar

Agregat disebut agregat kasar apabila ukurannya sudah melebihi ¼ in.(6 mm). Sifat agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton keras dan daya

tahannya terhadap disentegrasi beton, cuaca dan efek-efek perusak lainnya. Agregat kasar mineral ini harus bersih dari bahan-bahan organik dan harusmempunyai ikatan yang baik dengan gel semen. Jenis agregat agregat kasar yang umum adalah:

1. Batu pecah alami. Bahan ini diperoleh dari cadas atau batu pecah alami yang digali. Batu ini dapat berasal dari gunung berapi, jenis sedimen, atau jenis metamorf. Meskipun dapat menghasilkan kekuatan yang tinggi terhadap beton, batu pecah kurang memberikan kemudahan pengerjaan dan pengecoran dibandingkan dengan jenis agregat kasar lainnya.

2. Kerikil alami. Kerikil diperoleh dari proses alami, yaitu dari pengikisan tepi maupun dasar sungai oleh air sungai yang mengalir. Kerikil memberikan kekuatan yang lebih rendah daripada batu pecah, tetapi memberikan kemudahan pengerjaan yang lebih tinggi (Nawy, E. G. 1990). Agregat kasar yang digunakan pada campuran beton harus memenuhi persyaratan-persyaratan sebagai berikut :

1. Susunan butiran (gradasi) yang baik, artinya harus tediri dari butiran yang beragam besarnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga akibat ukuran yang besar, sehingga akan mengurangi penggunaan semen atau penggunaan semen yang minimal. Agregat kasar harus mempunyai susunan butiran dalam batas-batas seperti yang terlihat pada Tabel 2.3.

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

Ukuran Lubang Ayakan (mm) Persentase Lolos Kumulatif (%)

38,10 95 – 100

19,10 35 – 70

9,52 10 – 30

4,75 0 – 5

2. Agregat kasar yang digunakan untuk pembuatan beton dan akan mengalami basah dan lembab terus menerus atau yang akan berhubungan dengan tanah basah, tidak boleh mengandung bahan yang reaktif terhadap alkali dalam semen, yang jumlahnya cukup dapat menimbulkan pemuaian yang berlebihan di dalam mortar atau beton.

3. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidak berpori atau tidak akan pecah atau hancur oleh pengaruk cuaca seperti terik matahari atau hujan.

4. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (ayakan no.200), tidak boleh melebihi 1% (terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi 1% maka agregat harus dicuci.

5. Kekerasan butiran agregat diperiksa dengan bejana Rudellof dengan beban penguji 20 ton dimana harus dipenuhi syarat berikut:

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

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

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

b. Agregat halus

Agregat halus adalah pengisi yang berupa pasir, agregat yang terdiri dari butir butir yang tajam dan keras. Butir-butir agregat halus harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan (Dipohusodo, l999). Agregat halus yang baik harus bebas dari bahan organik, lempung atau bahan-bahan lain yang dapat merusak campuran beton ataupun batako. Pasir merupakan bahan pengisi yang digunakan dengan semen untuk membuat adukan. Selain itu juga pasir berpengaruh terhadap sifat tahan susut, keretakan dan kekerasan pada batako atau produk bahan bangunan campuran semen lainnya. Adapun komposisi senyawa kimia yang terkandung dalam pasir adalah: 90,30% SiO2, 0,58% Fe2O3, 2,03% Al2O3, 4,47% K2O, 0,73% CaO, 0,27% TiO2 dan 0,02% MgO (Sulistiyono. E. 2005).Akan tetapi sebaiknya pasir yang digunakan untuk bahan-bahan bangunan dipilih yang memenuhi syarat. Syarat-syarat untuk pasir adalah sebagai berikut:

1. Butir-butir pasir harus berukuran antara (0,l5 mm dan 5 mm).

2. Harus keras, berbentuk tajam, dan tidak mudah hancur dengan pengaruh perubahan cuaca atau iklim.

3. Tidak boleh mengandung lumpur > 5% (persentase berat dalam keadaan kering).

4. Bila mengandung lumpur > 5% maka pasirnya harus dicuci.

5. Tidak boleh mengandung bahan organic, garam, minyak, dan sebagainya. Agregat dinilai dari tingkat kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan yang dapat mempengaruhi ikatan pada pasta semen, porositas dan penyerapan air dapat mempengaruhi daya tahan beton terhadap serangan alam dari luar dan ketahanan terhadap penyusutan selama proses penyaringan agregat (Daryanto, 1994). Suprapto (2008) menyatakan bahwa masing-masing agregat halus yang berlainan sumber mempunyai karakteristik yang berlainan dan memberikan pengaruh yang berbeda terhadap kuat tekan yang dihasilkan.Agregat halus yang digunakan harus memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan oleh ASTM. Jika seluruh spesifikasi telah terpenuhi maka barulah dapat dikatakan agregat tersebut bermutu baik. Adapun spesifikasi tersebut adalah :

1. Susunan Butiran (Gradasi), Analisa saringan memperlihatkan jenis dari agregat halus. Melalui analisa saringan maka akan diperoleh angka Fine Modulus. Melalui Fine Modulus ini dapat digolongkan 3 jenis pasir yaitu :

• Pasir Kasar : 2.9 < FM < 3.2 • Pasir Sedang : 2.6 < FM < 2.9 • Pasir Halus : 2.2 < FM < 2.6

Agregat halus dikelompokkan dalam eMPat zona (daerah) seperti dalam Tabel 2.4

Tabel 2.4 Batas Gradasi Agregat Halus

Lubang Ayakan (mm) No Persen Berat Butir yang Lewat Ayakan

I II III IV

10 3/8 in 100 100 100 100

4,8 No.4 90-100 90-100 90-100 95-100

2,4 No.8 60-95 75-100 85-100 95-100

1,2 No.16 30-70 55-90 75-100 90-100

0,6 No.30 15-34 35-59 60-79 80-100

0,3 No.50 5-20 8-30 12-40 15-50

0,25 No.100 0-10 0-10 0-10 0-15

2. Kadar Lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (ayakan no.200), tidak boleh melebihi 5 % (terhadap berat kering). Apabila kadar Lumpur melampaui 5 % maka agragat harus dicuci.

3. Kadar Liat tidak boleh melebihi 1 % (terhadap berat kering)

4. Agregat halus harus bebas dari pengotoran zat organic yang akan merugikan beton, atau kadar organik jika diuji di laboratorium tidak menghasilkan warna yang lebih tua dari standart percobaan Abrams – Harder.

5. Agregat halus yang digunakan untuk pembuatan beton dan akan mengalami basah dan lembab terus menerus atau yang berhubungan dengan tanah basah, tidak boleh mengandung bahan yang bersifat reaktif terhadap alkali dalam Beton, yang jumlahnya cukup dapat menimbulkan pemuaian yang berlebihan di dalam mortar atau beton dengan semen kadar alkalinya tidak lebih dari 0,60% atau dengan penambahan yang bahannya dapat mencegah pemuaian. 6. Sifat kekal ( keawetan ) diuji dengan larutan garam sulfat :

• Jika dipakai Natrium – Sulfat, bagian yang hancur maksimum 10 %. • Jika dipakai Magnesium – Sulfat, bagian yang hancur maksimum 15 %.

c. Air

Air yang dimaksud disini adalah air sebagai bahan pembantu dalam konstruksi bangunan meliputi kegunaannya dalam pembuatan dan perawatan mortar. Air diperlukan pada pembuatan mortar untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pengerjaan mortar. Kekuatan dari pasta pengerasan semen ditentukan oleh perbandingan berat antara semen dan faktor air. Persyaratan Mutu Air menurut PUBI 1982, adalah sebagai berikut:

1. Air harus bersih

2. Tidak mengandung Lumpur,minyak dan benda terapung lainnya yang

dapat dilihat secara visual dan tidak mengandung benda-benda tersuspensi lebih dari 2gr/l.

3. Tidakmengandunggaram yang dapat larut dan dapat merusakbeton/mortar. (George Winter, l993).

Air digunakan untuk membuat adukan menjadi bubur kental dan juga sebagai bahan untuk menimbulkan reaksi pada bahan lain untuk dapat mengeras. Oleh karena itu air sangat dibutuhkan dalam pelaksanaan bahan, tanpa air konstruksi bahan tidak akan terlaksana dengan sempurna.

Kemudahan pelaksanaan pembuatan beton sangat bergantung pada air. Untuk mendapatkan beton dengan kekuatan yang tetap, harus dipertahankan nisbah air dengan semennya atau biasa disebut Nisbah Air Semen (water cemen ratio). Air yang digunakan dalam pembuatan beton adalah air yang bebas dari bahan – bahan yang merugikan seperti : lumpur, tanah liat, bahan organik, asam organik, alakali dan gram – garam lainnya. Dalam hal ini air yang dapat dikomsumsi sebagai air minum dapat digunakan sebagai bahan campuran beton.

Jumlah air yang dibutuhkan untuk proses hidrasi berkisar 20% dari berat semen. Namun penggunaan W/C dalam adukan harus dibatasi karena dapat menyebabkan berkurangnya kekuatan beton. Perbandingan jumlah air semen akan mempengaruhi :

1. Kemudahan pekerjaan

2. Kestabilan volume (Volume stabil) 3. Kekuatan beton (strength of coceret) 4. Keawetan beton (durability of conceret)

Pemakaian air yang berlebihan akan menyebabkan banyaknya porositas (gelembung) air setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak seluruhnya selesai. Sebagai akibatnya beton yang akan dihasilkan akan berkurang kekuatannya Nawy (1990).

Nilai banding berat air dan Beton untuk suatu adukan beton dinamakan

water cement ratio (w.c.r), agar terjadi proses hidraasi yang sempurna dalam adukan beton, pada umumnya dipakai w.c.r 0,40-0,65 tergantung mutu beton yang hendak dicapai, umumnya menggunakan nilai w.c.r yang rendah, sedangkan dalam kemudahan pengerjaaan (workability diperlukan nilai w.c.r yang lebih tinggi.

2.3. Abu Sekam Padi

Limbah sering diartikan sebagai bahan buangan/bahan sisa dari proses pengolahan hasil pertanian. Proses penghancuran limbah secara alami berlangsung lambat, sehingga limbah tidak saja mengganggu lingkungan sekitarnya tetapi juga mengganggu kesehatan manusia. Pada setiap penggilingan padi akan selalu kita lihat tumpukan bahkan gunungan abu Sekam yang semakin lama semakin tinggi. Saat ini pemanfaatan Abu Sekam Padi tersebut masih sangat sedikit, sehingga abu Sekam tetap menjadi bahan limbah yang mengganggu lingkungan.

Dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh abu Sekam sekitar 20-30% dari bobot gabah. Penggunaan energi abu Sekam bertujuan untuk menekan biaya pengeluaran untuk bahan bakar bagi rumah tangga petani. Penggunaan Bahan Bakar Minyak yang harganya terus meningkat akan berpengaruh terhadap biaya rumah tangga yang harus dikeluarkan setiap harinya. Dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh abu Sekam sekitar 20-30%, dedak antara 8- 12% dan beras giling antara 50-63,5% data bobot awal gabah. Abu Sekam dengan persentase yang tinggi tersebut dapat menimbulkan problem lingkungan.Oleh karena itu dewasa ini Abu Sekam Padi banyak digunakan sebagai tambahan pada material konstruksi. Abu Sekam Padi merupakan bahan berlignosellulosa seperti biomassa lainnya namun mengandung silika yang tinggi.Silika amorf terbentuk ketika silikon teroksidasi secara termal. Biasanya silika amorf memiliki kerapatan 2.21 gr/cm3

Menurut Putrajaya (2012) Reaksi pozzolanik menghasilkan produk yang mengisi pori yang telah ada diantara butiran semen dan hasil dalam kalsium silikat hidrat yang padat. Ditinjau data komposisi kimiawiAbu Sekam Padi mengandung beberapa unsur kimia penting seperti dapat dilihat di Tabel 2.5

(Harsono, 2002). Reaktifitas antara silika pada Abu Sekam Padi dengan kalsium hidroksida pada Beton dapat meningkatkan mutu beton (Harsono, 2002). Silika Abu Sekam Padi dalam bentuk kristalin (quartz dan opal) dan amorf terkonsentrasi pada bagian permukaan luar dan sedikit pada bagian dalam abu Sekam (Jauberthie et al., 2000). Hal ini mengakibatkan peningkatan ketahanan beton baik terhadap chloride, sulfat, dan serangan air laut dengan penambahan Abu Sekam Padi melalui penelitian Putrajaya (2012).

Tabel 2.5 Komposisi Kimiawi Abu Sekam Padi

No. Komposisi Persentase Komposisi

1. SiO2 94.5

2. Al2O3 1.05

3. Fe2O3 1.05

4. CaO 0.25

5. MgO 0.23

6. SO4 0.13

7. CaObebas -

8. Na2O 0.78

9. K2O 1

Sumber : Herlina (2005)

Masalah yang mungkin terjadi dalam pemanfaatan Abu Sekam Padi untuk pembuatan komposit yang menggunakan matriks keramik (semen) yaitu besarnya nilai absorpsi air yang terjadi. Untuk mengatasi penyerapan air dalam jumlah yang banyak pada komposit semen maka volume dan ukuran rongga komposit semen harusdikurangi. Pengurangan volume dan ukuran rongga komposit semen dapat dilakukan dengan menambahkan bahan pozzolan pada matriks semen yang digunakan. Bahan pozzolan ini jika bercampur dengan semen dan air akan menghasilkan kalsium silikat hidrat (CSH) sekunder setelah proses hidrasi berlangsung. (Bakri dan Baharuddin 2009).

Pengaruh bahan tambahan seperti pozzolan terhadap terbentuknya struktur mikro hasil hidrasi pada pasta semen juga belum banyak diketahui (Peterson et al., 2006). Manfaat Abu Sekam Padi saat ini telah dikembangkan pula sebagai bahan baku untuk menghasilkan abu pozzolan yang dikenal di dunia sebagai Abu Sekam Padi (rice husk ask). Abu Sekam Padi yang dihasilkan dari pembakaran Abu Sekam Padi pada suhu 400ºC – 500ºC akan menjadi silika amorphous dan pada suhu lebih tinggi dari 1000ºCakan menjadi silika kristalin (Shinohara and Kohyama, 2004). Kandungan silika pada Abu Sekam Padi berkisar antara 92 – 95 %, sangat porous dan ringan, dan memiliki luas permukaan yang sangat besar (DTI, 2003). Muthadhi et al. (2007) mengemukakan bahwa Abu Sekam Padi memiliki aktivitas pozzolanic yang sangat tinggi sehingga lebih unggul dari

Supplementing cementitiousmaterial (SCM) lainnya seperti fly ash, slag, dan silica fume. Abu Sekam Padi telah digunakan sebagai SCM dalam pembuatan beton yang memiliki kekuatan tinggi dan permeabilitas rendah pada jembatan, bangunan dermaga, dan bangunan pembangkit tenaga nuklir karena Abu Sekam Padi dapat meningkatkan reaksi pozzolan untuk menghasilkan kalsium silikat hidrat (Dakroury and Gasser, 2008).

-Berbagai kelebihan Abu Sekam Padi sebagai pengganti Beton telah dilaporkan dalam berbagai penelitian antara lain (Givi et.al.(2010)) :

-Penigkatan kekuatan tekan dan lentur (Zhang et. Al, 1996; Ismalia 1996; Rodriguez 2005)

-Mengurangi permeabilitas (Zhang et al, 1996; Ganesan et. Al, 2007)

-Peningkatan ketahanan terhadap serangan kimia (Chindaprasirt et. Al, 2007.)

-Peningkatan daya tahan (Coutinho 2002)

-Mengurangi efek alkali- silika reaktivitas (ASR) (Nicole et . al, 2000.)

-Mengrangi penyusutan karena kemasan partikel, membuat beton padat (Habib dkk, 2009)urangi mendapatkan panas melalui dinding bangunan (lertsatitthanakorn et. Al, 2009)

Mengurangi potensi pengkristalan karena berkurangnya kalsium hydracids (Chindaprasirt et al, 2007)

2.4. Abu Boiler Kelapa Sawit

Penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit sebagai bahan pozzolan dalam konstruksi beton telah menjadi semakin meluas dalam beberapa tahun terakhir, dan tren ini diperkirakan akan terus berlanjut di tahun mendatang karena perkembangan teknologi, ekonomi dan keuntungan ekologinya. Untuk mengurangi pembuangan limbah dan pemulihan energi, maka cangkang dan serat Abu Boiler Kelapa Sawit digunakan kembali sebagai bahan bakar untuk menghasilkan uap pada penggilingan minyak sawit. Setelah pembakaran dalam ketel uap, akan dihasilkan 5% abu (oil palm ashes) dengan ukuran butiran yang halus.Abu hasil pembakaran ini biasanya dibuang dekat pabrik sebagai limbah padat dan tidak dimanfaatkan. Irianti, (2009)penggunaan abu ketel Abu Boiler

Kelapa Sawit terbukti mampu meningkatkan kekuatan beton dengan menciptakan adukan beton yang lebih kental dan kuat. Menurut hasil penelitian Muhardi, Iskandar, dan Rinaldo (2004), bahwa penambahan Abu Boiler Kelapa Sawit terhadap mortar sebagai bahan pozolan dapat meningkatkan kuat tekan pada campuran Abu Boiler Kelapa Sawit 15 %, dengan nilai kuat tekan (26 MPa) atau naik 21,88 % dari mortar normal yaitu 21,3 MPa.Penelitian Ahmaed et al. 2008 menunjukkan bahwa penggantian POFA dalam campuran beton sebagai pengikatan menyebabkan nilai kekuatan awal meningkat dan menjadi lebih lambat pada usia lanjut. Hal ini karena kandungan kalsium hidroksida dari proses hidrasi berkurang melalui reaksinya dengan silika dioksida dalam pozzolan. Kuat tekan beton terbaik ditunjukkan pada penggantian beton 15% dengan POFA.

Abdul Awal dan Warid Hussin (2010) melaporkan bahwa penambahan abu Boiler kelapa (POFA) mampu mengurangi panas hidrasi beton, dan menunda terjadinya kenaikan suhu puncak. Sata, et al. (2004) beton berkekuatan tinggi yang dibuat penambahan dengan POFA menunjukkan bahwa beton yang mengandung hingga 30% Abu Boiler Kelapa Sawit memberikan kuat tekan yang lebih tinggi daripada beton portland biasa pada usia lanjut. Komposisi unsur kimia dari abu cangkang Abu Boiler Kelapa Sawit yang telah dilakukan oleh Abdul Awal and Siew Kiat Nguong, 2010 dapat dilihat pada Tabel 2.6.

Tabel 2.6 Unsur Kimia Abu Boiler Kelapa Sawit

Unsur Kimia Persentase

SiO2 49,20

Al2O3 5,45

Fe2O3 25,73

CaO 7,50

MgO 3,93

SO3 1,73

Na2O 0,90

K2O 5,30

P2O5 6,41

Hilang Pijar 13,85

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Departemen Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan mulai Februari 2013 dengan pembuatan dan pencetakan sampel sampai dengan pengujian kuat tekan beton, modulus Elastisitas, daya serap air dan berat jenis beton. Sedangkan analisa XRD dilakukan di Laboratorium Jurusan Fisika Unimed dan Analisa SEM dan EDX dilakukan di BATAN Tangerang Banten.

3.2. Penyediaan Bahan Baku

Bahan baku yang terdiri dari:

a. Abu Sekam Padi yang berwarna putih diambil dari kilang padi G.S di desa Tanjung Selamat Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang.

b. Abu Boiler Kelapa Sawit diperoleh dari PKS (Pabrik Abu Boiler Kelapa Sawit) PT. London Sumatera di Kecamatan Salapatan Kabupaten Langkat Sumatera Utara.

c. Agregat kasar dan Agregat halus diperoleh dari penambangan pasir dan krikil di sungai Wampu Kabupaten Langkat.

d. Semen yang digunakan adalah semen tipe I dengan merk Semen Padang

dalam kemasan 50 kg diperoleh di Toko Besi Jl. Setia Budi Medan.

e. Air diperoleh dari air PDAM yang berada di laboratorium Departemen

Sipil Politeknik Negeri Medan.

3.3Alat Yang Digunakan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

- Timbangan - Penutup Besi

- Molen - PAN Besar

- Vibrator - Skrap, Kuas, Ayakan

3.4 Menghitung Kebutuhan Bahan Dasar Beton

Setelah dilakukan penghitungan berat jenis masing-masing bahan dengan hubungan:

γ=w V Dimana: γ = Berat Jenis

w = Berat Benda V =Volume Benda Maka diperoleh :

Berat jenis semen = 3,14

Berat jenis pasir = 2,72

Berat jenis krikil = 2,66

Berat jenis air = 1,00

Persentase udara dalam beton = 2,00 %.

Untuk mendapatkan mutu beton 25 MPa (syarat ASTM C-333) maka PerbandinganCampuran: Pasir: Krikil = 1: Proporsi Agregat halus: pro porsi Agregat kasar: air. Maka nilai semen (S) dapat dihitung dari persamaan berikut:Kebutuhan air, agregat halus, dan agregat kasar dihitung dari hasil hitung semen

� ������

+ ���.ℎ

.� ���.ℎ����

+ ���.ℎ

.� ���.ℎ����

+�.�

����

+ 0.01.�= 1�3

Sumber: Mulyono (2004:178)

(S/3.14) + [(4.39*38%*S)/2.72] +

[(4.39*62%*S)/2.62] + (0.48S/1) + (0.001*2%) = 1 S = 0.9998/2.435 = 0.410 ton = 410 kg

Untuk 0,1 m3

Semen = 41,0 kg

. beton segar

Air 410-0.48 = 19,7 liter

Agregat halus 4.39*410*38% = 68,4 lef Agregat kasar 4.39*410*62% = 111,6 kg

3.5 Diagram Alir Penelitian

-

Abu Boiler Kelapa Sawit(200 mesh) Abu Sekam Padi

(200 mesh) Analisis XRD,

SEM EDX Semen Portland

Agregat Halus (1-5) mm Analisis XRD,

SEM EDX Pencampuran dan

pengadukan dalam molen

(Beberapa Komposisi) Air

Agregat Kasar (10-20) mm

Pencetakan Sampel

(dalam bentuk kubus dan selinder)

Pengeringan pada temperatur kamar

Pengujian beton

Sifat Mekanik Kekuatan tekan Modulus elasitas

Analisis Data

Hasil

Sifat Fisis Berat Jenis Penyerapan air

Hasil terbaik di XRD, SEM EDX

3.6. Komposisi Campuran Beton

Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Petak Terpisah (RPT) faktorial dengan 5 kali pengulangan, yaitu:

Faktor I adalah campuran Abu Sekam Padi (ASP) dan Beton : A1

A

= ASP :Beton = 5 % : 95 %

2

A

= ASP :Beton = 10 % : 90 %

3

A

= ASP :Beton = 15 % : 85 %

4

Faktor II adalah campuran Abu Boiler Kelapa Sawit (AKS) dan Beton : = ASP :Beton = 20 % : 80 %

B1

B

= AKS :Beton = 5 % : 95 %

2

B

= AKS :Beton = 10 % : 90 %

3

B

= AKS :Beton = 15 % : 85 %

4

Faktor III adalah Interaksi campuran ASP-AKS-Beton : = AKS :Beton = 20 % : 80 %

C1

C

= ASP : AKS : Beton = 2.5 % : 2.5 % : 95 %

2

C

= ASP : AKS : Beton = 5 % : 5 % : 90 %

3

C

= ASP : AKS : Beton = 7.5 % : 7.5 % : 95 %

4

Jika analisis data menunjukkan signifikansi, maka dilanjutkan dengan uji beda rataan yaitu uji Duncan dengan taraf 5 % (Gomez dan Gomez, 1995).

= ASP : AKS : Beton = 10 % : 10 % : 80 %

3.7Analisis Data

Analisis Abu Sekam Padi dan Abu Boiler Kelapa Sawit dengan XRF ( X-ray flouresensi)

AnalisaData Beton 1. Kuat Tekan Beton

Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan. Pengujian kuat tekan dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur dari benda uji. Pengukuran kuat tekan

(Compressive Strength) berdasarkan SNI 03. 1974.1990, dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

f (saat pengujian) =

Dimana :

f (saat pengujian) = kuat tekan saat pengujian (kg/cm2)

P = Beban tekan (kg)

A = Luas penaMPang (cm2)

Kekuatan beton yang utama adalah kuat tekannya. Nilai kuat tekan beton meningkat sejalan dengan peningkatan umurnya dan pada umur 28 hari, beton mencapai kekuatan maksimal. Nilai kuat tekan beton diukur dengan membuat benda uji berbentuk silinder atau kubus. Pembacaan kuat tekan pada benda uji kubus dan silinder relatif berbeda. Perbandingan kuat tekan silinder dan kubus menurut ISO Standard 3893 – 1977 disajikan pada Tabel 3.1

Tabel 3.1 Perbandingan Kuat Tekan antara Silinder dan Kubus

Kuat tekan silinder

(MPa) 2 4 6 8 10 12 16 20 25 30 35 40

Kuat tekan kubus

(MPa) 2.5 5 7.5 10 12.5 15 20 25 30 35 40 45

2. Kuat Tekan Beton

Cara yang digunakan untuk mengukur kuat tekan beton adalah dengan pengujian kuat tekan belah sesuai SK SNI M-60-1990-03 (SNI 03-2492-1991). Spesimen yang digunakan adalah silinder dan ditekan oleh dua plat paralel pada arah diameternya.Kuat tekan belah dihitung dengan rumus :

f'ct = 2P/π LD Keterangan :

fct = kuat tekan belah (MPa) P = beban uji maksimum (N) L = Panjang benda uji (mm) D = Diameter benda uji (mm)

3. Modulus Elastisitas

Modulus Elastisitas beton dipengaruhi oleh jenis agregat, kelembaban benda, uji beton, nisbah air beton, umur beton dan temperaturnya. Secara umum, peningkatan kuat tekan beton seiring dengan peningkatan modulus Elastisitasnya. Menurut pasal 10.5 SNI-03 2847 (2002) hubungan antara nilai modulus Elastisitas beton normal dengan kuat tekan beton adalah Ec = 4700

√fc. Setiap benda yang menahan gaya akan mengalami deformasi. Deformasi ini tergantung pada besarnya gaya dan modulus Elastisitas dan dipengaruhi oleh faktor tegangan dan remangan. Modulus Elastisitas tergantung kepada umur beton, sifat-sifat dari agregat dan Beton, kecepatan pembebanan, jenis dan usuran benda uji tersebut. Karena memperlihatkan deformasi yang tetap (permanen) sekalipun dengan beban kecil, maka untuk beton perlu diadakan pengujianuntuk mengetahui modulus Elastisitasnya. Disamping mendapatkan nilai modulus Elastisitas,juga untuk membandingkan batas Elastisitas/plastis pada beton dengan nilai Elastisitas/plastis pada baja.

4. Penyerapan Air

Uji penyerapan air di lakukan dengan tujuan untuk mengetahui persentase penyerapan air oleh benda uji. Uji penyerapan air (water absorbtion) dilakukan dengan menggunakan benda uji berbentuk silinder.Untuk mengetahui besarnya penyerapan air dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

��= mb−mk

�� x 100%

(Sumber : Van Vlack, 1994) keterangan :

WA =Water Absorption (cc/jam) WA mb = Massa basah dari benda uji (gram) mk = Massa kering dari benda uji (gram)

Prosedur Persiapan bahan dan alat

Pemilihan suatu type beton yang disyaratkan untuk konstruksi adalah berdasarkan kekuatan yang dibutuhkan. Hal ini tergantung kepada mutu dan

komposisi bahan pembentuk beton (semen, pasir, kerikil dan air), juga tergantung pada cara pengerjaan bahan-bahan tersebut, apakah memenuhi syarat atau belum.

Untuk mengetahui apakah mutu beton telah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan, maka perlu dilakukan pengujian-pengujian di laboratorium. Pengujian ini dilakukan terhadap bahan yang samadengan yang digunakan di lapangan.Pengujian terhadap beton dilakukan terhadap benda uji yang berbentuk dan ukuran yang telah ditentukan, yaitu:

- Kubus dengan panjang sisi 5 cm

- Silinder dengan ᴓ 15 cm dan tinggi 30 cm

Pengujian dilakukan pada umur beton 7 hari, 14 hari, dan umur 28 hari, 60 hari.

- Silinder ᴓ 15 cm dan tinggi 30 cm sebanyak 25 buah - Balok beton 15 cm x 15 cm x 75 cm sebanyak 80 buah

1. Pengumpulan bahan yang akan digunakan dalam perbedaan bahan – bahan disediakan berdasarkan perhitungan mix design.

Tabel 3.2 Perhitungan Mix Design ASTM C-333

COM Semen (Kg) Pasir (Kg) Kerikil (Kg) Air (Kg)

Cor I 41 68,4 11,6 19,7

2. Pengecoran alat – alat yang akan digunakan, apakah masih dalam kondisi baik dan dapat dipergunakan.

3. Membersihkan dan mengolasi cetakan dengan Vaseline.

1. Disediakan semen, pasir, kerikil, dan air untuk beton sembarang dengan perbandingan tertentu.

Pelaksanaan Pengecoran

2. Dihidupkan molen dan masukan campuran sembarang ke dalam oven.

Biarkan selama + 30 detik sehingga campuran beton merata di dalam molen. Hal ini guna membasahi dinding molen.

Analisis XRD (X-Ray Diffractometry)

Teknik ini digunakan untuk mengidentifikasi fasa kristalin dalam material dengan cara menentukan parameter struktur kisi serta untuk mendapatkan ukuran partikel. Karakterisasi X-Ray Diffractometry (XRD), yang digunakan dalam temperature ruang dengan menggunakan alat Shimadzu XRD 600 X-ray diffractometer (40 kV, 30 mA),dengan mengunakan nikel untuk menyaring

radiasi CuKα dimana laju scanning yang digunakan adalah dari 0,010/CPS pada range 2θ = 50 - 600.

Karakterisasi morfologi dengan SEM (Scanning Electron Microscopy)

Analisis morfologi permukaan dan kandungan unsur yang terkandung didalam sampel Bentonit alam, digunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Pada sampel yang tidak konduktif maka permukaan perlu dilapisi emas atau pladinium. Lensa kondensor digunakan untuk mengontrol ukuran dan sudut sebaran elektron pada sampel. Elektron yang diteruskan akan melewati lensa objektif, intermediate, dan proyektor sehingga akan menghasilkan Gambar sampel yang telah diperbesar oleh layar sampel.

Bagian terpenting dan SEM adalah kolom eIektron, yang memiliki komponen piranti sebagai berikut :

• Pembangkit elektron (electron gun) dengan filamen sebagai pengemisi elektron (sumber iluminasi).

• Sistem lensa elektromagnetik yang dapat diberi muatan untuk

memfokuskan berkas elektron yang dihasilkan filamen.

• Sistem perambah (scan) untuk menggerakan berkas elektron terfokus pada permukaan sample.

• Detektor yang rnerubah informasi interaksi antara berkas elektron dengan permukaan sample menjadi sinyal listrik.

• Konektor ke poMPa vakum.

Prosedur Pelaksanaan

• Setelahalat SEM menyala, memasukkan sampel ke dalam alat

tersebut.Banyaknya sample yang dapat dianalisa maksimum adalah enam sampel.

No. Unsur Kimia Persentase Persentase Rata-Rata (%)

1. Si

91.5863

90.5497 90.7383

91.0342

2. K

1.5268

2 1.5474 1.4761

1.3543

3. Fe

1.3208

1.4368 1.3810

1.6088

4. Mn

2.6789

2.9775 3.5596

2.6942

5. Al

1.4416

1.4416 -

-

6. Rb

0.2565

0.4378 0.1942

0.8627

7. Zn

0.9571

1.2800 2.0730

0.8101

8. Co

-

0.4005 0.4005

-

Sample K2 Si Fe Ca

% % % %

1332-1_P001 6.8339 76.8339 13.8202 7.8004 1332-1_P002 5.6917 57.6491 27.5608 5.4647 1332-1_P003 9.4321 79.1045 18.8871 7.8884

Sample Mn Cu Ti Al

% % % %

1332-1_P001 1.4526 0.9316 0.3248 --- 1332-1_P002 0.8040 --- 1.6213 1.1026 1332-1_P003 2.1314 --- 0.8150 ---

Sample Zn Co

% %

1332-1_P001 --- --- 1332-1_P002 0.1058 --- 1332-1_P003 --- 0.7414

1332-1_P001 Comment:sand composition 1332-1_P002 Comment:sand composition 1332-1_P003 Comment:sand composition

No Komposisi Nilai Komposisi (%) Nilai Rata-Rata (%)

1. K

6.8339

2 5.6917 5.7392

9.4321

2. Si

76.8339

71.1958 57.6491

79.1045

3. Fe

13.8202

20.0893 27.5608

18.8871

4. Mn

1.4526

1.4626 0.8040

2.1314

5. Cu

0.9316

0.3105 -

-

6. Ti

0.3248

0.9203 1.6213

0.8150

7. Zn

-

0.0352 0.1058

-

8. Co

-

0.2471 -

0.7414

HASIL ANALISIS XRF BETON DENGAN CAMPURAN ABU SEKAM PADI 5 %

Sample Ca Fe Si K2

% % % %

1333-1_P001 89.7581 7.4501 1.7535 0.6008 1333-1_P002 89.9741 7.4097 1.5436 06688 1333-1_P003 89.9676 7.0787 2.0440 0.4814

Sample SO Mn

% %

1333-1_P001 0.2212 0.2163 1333-1_P002 0.2284 0.1754 1331-1_P003 0.2475 0.1808

1333-1_P001 Comment:sand composition 1333-1_P002 Comment:sand composition 1333-1_P003 Comment:sand composition

No Komposisi Nilai Komposisi (%) Nilai Rata-Rata (%) 1. Ca

89.7581

89.8657 89.9741

89.9676 2. Fe

7.4501

7.3128 7.4097

7.0787 3. Si

1.7535

2.3684 1.5436

2.0440 4. So

0.2212

0.2323 0.2284

0.2475 5. Mn

0.2163

0.1908 0.1754

0.1808