Umum Perencanaan Campuran Beton Mix Design

52

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Umum

Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental yang dilakukan di Laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Secara umum urutan tahap penelitian meliputi : a. Penyediaan bahan penyusun beton. b. Pemeriksaan bahan penyusun beton. c. Perencanaan campuran beton Mix Design. d. Pembuatan benda uji. e. Pemeriksaan nilai slump. f. Perawatan benda uji dengan cara perendaman dalam air. g. Pengujian kuat tekan beton pada umur 3, 7, 14, dan 28 hari. h. Pengujian kuat tarik belah beton pada umur 3, 7, 14, dan 28 hari. i. Analisa hasil percobaan. Universitas Sumatera Utara 53 Gambar 3.1 Diagram alir pembuatan beton dengan pasir biasa dan beton dengan substitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap agregat halus Pemeriksaan Bahan Pembuatan benda uji Silinder Perawatan Benda Uji di dalam air Pengujian Nilai Slump Analisa hasil percobaan Pengujian Kekuatan Tekan dan Tarik Belah Mulai A. Kasar A. Halus Semen 1. Analisa Ayakan Kerikil 2. BJ Absorbsi Kerikil 3. P. Kadar Lumpur Kerikil 4. Berat Isi Kerikil 1. Analisa Ayakan pasir 2. Clay Lump Pasir 3. P Kadar Lumpur Pasir 4. BJ Absorbsi Pasir 5. Colorimetric Test 6. Berat isi Pasir Perencanaan Campuran Mix Design Silinder F’c = 50 Mpa Uji Pendahuluan Persiapan Bahan dan Alat 1. 24 buah beton variasi 1 2. 24 buah beton variasi 2 3. 24 buah beton variasi 3 4. 24 buah beton variasi 4 Universitas Sumatera Utara 54 3.2 Bahan-Bahan Penyusun Beton 3.2.1 Semen Portland Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen jenis OPC Ordinary Portland Cement atau Tipe I, yang diproduksi oleh PT. SEMEN PADANG dalam kemasan 1 zak 50 kg.

3.2.2 Agregat Halus

Agregat halus pasir yang dipakai dalam campuran beton diperoleh dari quarry Sei Wampu, Binjai. Pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat halus meliputi :  Analisa ayakan pasir  Pemeriksaan kadar lumpur pencucian pasir lewat ayakan no.200  Pemeriksaan kandungan organik colometric test  Pemeriksaan kadar liat clay lump  Pemeriksaan berat isi pasir  Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi pasir Analisa Ayakan Pasir a. Tujuan : Untuk memeriksa penyebaran butiran gradasi dan menentukan nilai modulus kehalusan pasir FM b. Hasil pemeriksaan : Modulus kehalusan pasir FM : 2.43 Pasir dapat dikategorikan pasir halus. c. Pedoman : Universitas Sumatera Utara 55 100 mm 0.15 ayakan hingga tertahan Komulatif FM  Berdasarkan nilai modulus kehalusan FM, agregat halus dibagi dalam beberapa kelas, yaitu :  Pasir halus : 2.20 FM 2.60  Pasir sedang : 2.60 FM 2.90  Pasir kasar : 2.90 FM 3.20 Pencucian Pasir Lewat Ayakan no.200 a. Tujuan : Untuk memeriksa kandungan lumpur pada pasir. b. Hasil pemeriksaan : Kandungan lumpur : 2.4 5 , memenuhi persyaratan. c. Pedoman : Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat halus tidak dibenarkan melebihi 5 dari berat kering. Apabila kadar lumpur melebihi 5 maka pasir harus dicuci. Pemeriksaan Kandungan Organik a. Tujuan : Untuk memeriksa kadar bahan organik yang terkandung di dalam pasir. b. Hasil pemeriksaan : Warna kuning terang standar warna no.3, memenuhi persyaratan. c. Pedoman : Standar warna no.3 adalah batas yang menentukan apakah kadar bahan organik pada pasir lebih kurang dari yang disyaratkan. Universitas Sumatera Utara 56 Pemeriksaan Clay Lump Pada Pasir a. Tujuan : Untuk memerisa kandungan liat pada pasir. b. Hasil pemeriksaan : Kandungan liat 0.25 1 , memenuhi persyaratan. c. Pedoman : Kandungan liat yang terdapat pada agregat halus tidak boleh melebihi 1 dari berat kering. Apabila kadar liat melebihi 1 maka pasir harus dicuci. Pemeriksaan Berat Isi Pasir a. Tujuan : Untuk menentukan berat isi unit weight pasir dalam keadaan padat dan longgar. b. Hasil pemeriksaan : Berat isi keadaan rojok padat : 1615,89 kgm 3 . Berat isi keadaan longgar : 1513,75 kgm 3 . c. Pedoman : Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi pasir dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui berat pasir dengan hanya mengetahui volumenya saja. Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Pasir a. Tujuan : Universitas Sumatera Utara 57 Untuk menentukan berat jenis specific grafity dan penyerapan air absorbsi pasir. b. Hasil pemeriksaan :  Berat jenis SSD : 2.51 tonm 3 .  Berat jenis kering : 2.46 tonm 3 .  Berat jenis semu : 2.59 tonm 3 .  Absorbsi : 2.04 c. Pedoman : Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat pasir dalam keadaan SSD dengan volume pasir dalam keadaan SSD. Keadaan SSD Saturated Surface Dry dimana permukaan pasir jenuh dengan uap air sedangkan dalamnya kering, keadaan pasir kering dimana pori-pori pasir berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah total dengan pori-pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat pasir yang hilang terhadap berat pasir kering dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering. Hasil pengujian harus memenuhi : Berat jenis kering berat jenis SSD berat jenis semu.

3.2.3 Agregat Kasar

Agregat kasar adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari 5 mm. Agregat harus mempunyai gradasi yang baik, artinya harus tediri dari butiran yang beragam besarnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga akibat ukuran yang besar, sehingga akan mengurangi penggunaan semen atau penggunaan semen Universitas Sumatera Utara 58 yang minimal. Agregat kasar batu pecah yang dipakai dalam campuran beton diperoleh dari quarry sei Wampu, Binjai. Pemeriksaan yang dilakukan pada agregat kasar meliputi :  Analisa ayakan batu pecah  Pemeriksaan kadar lumpur pencucian lewat ayakan no.200  Pemeriksaan keausan menggunakan mesin pengaus Los Angeles  Pemeriksaan berat isi batu pecah  Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi batu pecah Analisa Ayakan Batu Pecah a. Tujuan : Untuk memeriksa penyebaran butiran gradasi dan menentukan nilai modulus kehalusanfineness modulus FM split. b. Hasil pemeriksaan : 6,71 5.5 6.71 7.5 , memenuhi persyaratan. c. Pedoman : 1. 2. Agregat kasar untuk campuran beton adalah agregat kasar dengan modulus kehalusan FM antara 5.5 sampai 7.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Pencucian Split Lewat Ayakan no.200 a. Tujuan : Untuk memeriksa kandungan lumpur pada split. b. Hasil pemeriksaan : Kandungan lumpur : 0.35 1 , memenuhi persyaratan. 100 mm 0.150 ayakan hingga tertahan kumulatif FM  Universitas Sumatera Utara 59 c. Pedoman : Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat kasar tidak dibenarkan melebihi 1 ditentukan dari berat kering. Apabila kadar lumpur melebihi 1 maka pasir harus dicuci. Pemeriksaan Keausan Dengan Mesin Los Angeles a. Tujuan : Untuk memeriksa ketahanan aus agregat kasar. b. Hasil pemeriksaan : Persentase keausan : 10.36 50 c. Pedoman : 1. 100 x awal berat akhir berat awal berat keausan   2. Pada pengujian keausan dengan mesin pengaus Los Angeles, persentase keausan tidak boleh lebih dari 50. Pemeriksaan Berat Isi Batu Pecah a. Tujuan : Untuk memeriksaan berat isi unit weight agregat kasar dalam keadaan padat dan longgar. b. Hasil pemeriksaan : Berat isi keadaan rojok padat : 1565,58 kgm 3 Berat isi keadaan longgar : 1457,24 kgm 3 c. Pedoman : Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi batu pecah dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi dengan cara menyiram, hal ini berarti Universitas Sumatera Utara 60 bahwa split akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi batu pecah maka kita dapat mengetahui berat batu becah dengan hanya mengetahui volumenya saja. Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Batu Pecah a. Tujuan : Untuk menentukan berat jenis specific gravity dan penyerapan air absorbsi batu pecah. b. Hasil pemeriksaan :  Berat jenis SSD : 2.57 tonm 3  Berat jenis kering : 2.54 tonm 3  Berat jenis semu : 2.60 tonm 3  Absorbsi : 0.93 c. Pedoman : Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat batu pecah dalam keadaan SSD dengan volume batu pecah dalam keadaan SSD. Keadaan SSD Saturated Surface Dry dimana permukaan batu pecah jenuh dengan uap air, keadaan batu pecah kering dimana pori batu pecah berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah total dengan pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat batu pecah yang hilang terhadap berat batu pecah kering, dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering. Hasil pengujian harus memenuhi : Berat jenis kering berat jenis SSD berat jenis semu. Universitas Sumatera Utara 61

3.2.4 Limbah Pabrik Pengecoran Logam

Limbah pabrik pengecoran logam yang digunakan sebagai substitusi agregat halus pada penelitian ini berasal dari PT. Growth Asia. Pemeriksaan yang dilakukan terhadap limbah pabrik pengecoran logam meliputi :  Analisa ayakan pasir  Pemeriksaan kadar lumpur  Pemeriksaan kadar liat  Pemeriksaan berat isi  Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi Analisa Ayakan Agregat Halus c. Tujuan : Untuk memeriksa penyebaran butiran gradasi dan menentukan nilai modulus kehalusan FM b. Hasil pemeriksaan : Modulus kehalusan FM : 126,7100=1,267 Limbah pabrik pengecoran logam ini tidak dapat dikategorikan sebagai pasir karena tidak memenuhi persyaratan modulus kehalusan pada pasir c. Pedoman : 100 mm 0.15 ayakan hingga tertahan Komulatif FM  Berdasarkan nilai modulus kehalusan FM, agregat halus dibagi dalam beberapa kelas, yaitu :  Pasir halus : 2.20 FM 2.60  Pasir sedang : 2.60 FM 2.90 Universitas Sumatera Utara 62  Pasir kasar : 2.90 FM 3.20 Pemeriksaan Kadar Lumpur a. Tujuan : Untuk memeriksa kandungan lumpur pada limbah. b. Hasil pemeriksaan : Kandungan lumpur : 2 5 , memenuhi persyaratan. c. Pedoman : Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat halus tidak dibenarkan melebihi 5 dari berat kering. Apabila kadar lumpur melebihi 5 maka limbah harus dicuci. Pemeriksaan Clay Lump a. Tujuan : Untuk memerisa kandungan liat pada limbah. b. Hasil pemeriksaan : Kandungan liat 0.2 1 , memenuhi persyaratan. c. Pedoman : Kandungan liat yang terdapat pada agregat halus tidak boleh melebihi 1 dari berat kering. Apabila kadar liat melebihi 1 maka limbah harus dicuci. Pemeriksaan Berat Isi Limbah a. Tujuan : Untuk menentukan berat isi unit weight limbah dalam keadaan padat dan longgar. Universitas Sumatera Utara 63 b. Hasil pemeriksaan : Berat isi keadaan rojok padat : 1658,17 kgm 3 . Berat isi keadaan longgar : 1575,13 kgm 3 . c. Pedoman : Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi limbah dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi limbah dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa limbah akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi limbah maka kita dapat mengetahui berat limbah dengan hanya mengetahui volumenya saja. Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi a. Tujuan : Untuk menentukan berat jenis specific grafity dan penyerapan air absorbsi limbah. b. Hasil pemeriksaan :  Berat jenis SSD : 2.65 tonm 3 .  Berat jenis kering : 2.62 tonm 3 .  Berat jenis semu : 2.68 tonm 3 .  Absorbsi : 0,81 c. Pedoman : Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat limbah dalam keadaan SSD dengan volume limbah dalam keadaan SSD. Keadaan SSD Saturated Surface Dry dimana permukaan limbah jenuh dengan uap air sedangkan dalamnya kering, keadaan limbah kering dimana pori-pori limbah berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan Universitas Sumatera Utara 64 semu dimana limbah basah total dengan pori-pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat limbah yang hilang terhadap berat limbah kering dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering. Hasil pengujian harus memenuhi : Berat jenis kering berat jenis SSD berat jenis semu.

3.2.5 Air

Air yang digunakan dalam pembuatan sampel adalah air yang berasal dari sumber air yang bersih. Secara pengamatan visual air yang dapat pembuatan beton yaitu air yang jernih, tidak berwarna dan tidak mengandung kotoran-kotoran seperti minyak dan zat organik lainnya. Dalam penelitian ini air yang dipakai adalah berasal dari PDAM Tirtanadi, di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU.

3.2.6 Superplasticizer

Superplasticizer yang digunakan pada penelitian ini adalah sikamen NN type F, produk PT. Sika Nusa Pratama. Dalam penelitian ini dosis sikamen yang dipakai adalah 1 dari berat semen.

3.2.7 Silicafume

Silicafume yang digunakan pada penelitian ini adalah silicafume dari produk PT. Sika Nusa Pratama. Dalam penelitian ini dosis silicafume yang dipakai adalah 5 dari berat semen. Universitas Sumatera Utara 65

3.3 Perencanaan Campuran Beton Mix Design

Perencanaan campuran beton dimaksudkan untuk mengetahui komposisi atau proporsi bahan-bahan penyusun beton. Proporsi bahan-bahan penyusun beton ini ditentukan melalui sebuah perancangan beton mix design. Hal ini dilakukan agar proporsi campuran dapat memenuhi syarat teknis secara ekonomis. Dalam menentukan proporsi campuran dalam penelitian ini berdasarkan pada SNI 03- 2834-2000. Kriteria dasar perancangan beton dengan menggunakan metode Departemen Pekerjaan Umum ini adalah kekuatan tekan dan hubungan dengan faktor air semen. Perhitungan mix design secara lengkap dapat dilihat pada lampiran. Dari hasil perhitungan mix design tersebut diperoleh perbandingan campuran beton antara semen : pasir : split : air = 1,00 : 0.74 : 1.11 : 0,24 Komposisi material penyusun untuk beton normal adalah sebagai berikut:  Semen = 779,9 kgm 3  Pasir = 575,0 kgm 3  Split = 862,4 kgm 3  Air = 185,2 kgm 3

3.4 Penyediaan Bahan Penyusun Beton