PENGARUH PENGGUNAAN FLY ASH PADA BETON MUTU NORMAL DAN MUTU TINGGI DITINJAU DARI KUAT TEKAN DAN ABSORBSI
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Perkembangan teknologi konstruksi terus mengalami kemajuan yang sangat
pesat. Pembangunan merupakan usaha yang dilakukan secara terus menerus untuk
menunjang peningkatan taraf hidup masyarakat, kesejahteraan secara umum dan dari
berbagai aspek kehidupan. Dalam pelaksanaannya, perkembangan ilmu pengetahuan
dan teknologi memacu adanya pengembangan kreatifitas setiap orang sebagai modal
agar pembangunan dapat dilaksanakan lebih baik dan lebih efisien. Seiring
berjalannya waktu, peningkatan mutu, efisiensi dan produktivitas dari setiap kegiatan
pembangunan terutama yang terkait dengan sektor fisik mutlak harus dilakukan.
Dalam dunia konstruksi bangunan, penelitian untuk mendapatkan produkproduk konstruksi yang lebih baik terus dilakukan. Beton yang merupakan salah satu
material utama dari sebuah bangunan . pada dasarnya beton terbentuk dari dua bagian
utama yaitu pasta semen dan agregat. Pasta semen terdiri dari semen Portland, air dan
bahan campur tambahan (admixture). Sedangkan agregat terdiri dari agregat kasar
(batu pecah) dan agregat halus (pasir). Beton banyak digunakan karena keunggulankeunggulannya antara lain kuat tekan beton yang tinggi. Beton merupakan material
yang kuat dalam kondisi tekan dan lemah dalam kondisi tarik. Dan merupakan
elemen struktur yang paling banyak digunakan dalam bangunan karena bahanya yang
mudah didapat, mudah dibuat dan harganya murah.
1
2
Kualitas beton tergantung pada bahan-bahan penyusunya. Namun untuk
membuat beton mutu tinggi yang sesuai dengan yang diinginkan tidak serta merta
diperoleh hanya dengan mencampurkan semen Portland atau jenis semen yang lain,
agregat kasar, agregat halus dan air.
Peningkatan kualitas campuran beton akan menghasilkan beton mutu tinggi.
Pemakaian beton mutu tinggi dan berkinerja tinggi merupakan material bangunan
yang sudah banyak digunakan dalam pelaksanaan strukur bangunan tingkat tinggi.
Kualitas yang baik pada campuran beton dengan bahan tambahan (Fly Ash).
Abu terbang atau Fly Ash adalah produk sampingan atau sisa pembakaran
batubara dari industri Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang menggunakan
batubara sebagai bahan bakar, berupa butiran halus ringan , bundar, tidak porous serta
bersifat pozzolanik. Penambahan abu terbang (Fly Ash) pada campuran beton bersifat
pozzolan, sehingga bisa menjadi additive mineral yang baik untuk beton. Pozzolan
adalah bahan yang mengandung silika dan aluminium yang bereaksi secara kimia
dengan kalsium hidroksida pada temperatur biasa membentuk senyawa bersifat
cementitious. Penelitian ini mencoba memanfaatkan kondisi alam Indonesia maupun
pemanfaatan bahan-bahan lokal yang memungkinkan dilaksanakanya pembuatan
beton bermutu tinggi. Usaha penelitian perlu dilakukan untuk mendapatkan suatu
alternatif baru dalam teknologi beton dengan menggunakan semen seefisien mungkin,
yaitu dengan menggantikan sebagian semen dengan Fly Ash sehingga pemakaian abu
terbang (Fly Ash) diharapkan dapat menghasilkan kuat tekan beton sesuai dengan
yang diharapkan, yaitu beton dengan kekuatan 20 MPa, mengetahui kuat tekan beton,
koefisien permeabilitas, dan absorbsi beton.
3
1.2
Rumusan Masalah
Dengan melihat latar belakang yang ada, maka permasalahan yang dapat
dirumuskan sebagai berikut:
a.
Apa pengaruh Fly Ash terhadap kuat tekan beton mutu tinggi dan mutu
rendah.
b.
Berapa besar nilai absorpsi beton uji.
1.3
Batasan Masalah
Batasan masalah disini dimaksudkan agar objek dari penelitian dapat
dijalankan secara sistematis dan terarah sehingga permasalahan yang dibahas tidak
melebar . Adapun batasan masalahnya adalah sebagai berikut :
a.
Desain campuran beton menggunakan metode DOE (Departement of
Environmental).
b.
Bahan tambah yang digunakan adalah Fly Ash tipe C dari sisa pembakaran
batu bara yang didapat dari PLTU Paiton, Probolinggo.
c.
Nilai margin standar deviasi ditetapkan K = 1.64.
d.
Mengabaikan FAS titious.
e.
Fokus pada pencarian perbedaan pengaruh penggunaan Fly Ash antara beton
mutu normal (K300) dengan beton mutu tinggi (K500).
f.
Benda uji menggunakan kubus berdimensi 15x15x15 cm.
1.4
Tujuan Penelitian
Dari rumusan masalah yang ditetapkan, maka tujuan utama dari studi
penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut :
4
1.
Mengetahui trend akibat pengaruh penggunaan Fly Ash pada beton mutu
tinggi dan pada beton mutu normal.
2.
Mengetahui berapa besar nilai absorbsi beton.
1.5
Manfaat Penelitian
Manfaat yang bisa diambil dari penelitian ini adalah :
a.
Bagi peneliti (Mahasiswa)
Sebagai salah satu wujud pengaplikasian ilmu di bidang teknik sipil yang
telah didapatkan oleh peneliti pada bangku kuliah.
Menambah pengetahuan tentang sifat mekanik beton mutu tinggi dengan
variasi campuran abu terbang (Fly Ash) dan umur beton mencapai kekuatan
maksimal.
Manfaat teoritis, untuk mengembangkan pengetahuan tentang teknologi
beton terutama pemenfaatan abu terbang (Fly Ash) sebagai bahan tambah.
b.
Untuk praktisi dan lembaga terkait
Hasil studi perencanaan ini diharapkan dapat memberi masukan maupun
informasi sebagai perbandingan terhadap pengaplikasian di lapangan.
1.6
Hipotesa
Penambahan Fly Ash sebagai bahan aditive dalam beton bisa sebagai pengisi
(filler) yang akan menambah internal kohesi dan mengurangi porositas sebagai daerah
transisi yang merupakan daerah terkecil dalam beton, sehingga beton menjadi lebih
kuat. mekanisme fisik fly ash akan memberikan konstribusi terhadap perubahan
kekuatan yang terjadi pada beton.
5
Pengaruh penambahan Fly Ash pada beton akan berbeda-beda pada tiap mutu
beton yang direncanakan. Hal itu dikarenakan sifat Fly Ash sebagai cementious sangat
kecil atau dapat diabaikan. Selain itu jumlah semen sebagai pengikat antar material
pada setiap mutu beton berbeda jumlahnya.
✁✂✄☎ ✄✆✝✞✟
✠✡☛GARUH PENGGUNAAN FLY ASH PADA BETON
MUTU NORMAL DAN MUTU TINGGI DITINJAU DARI
KUAT TEKAN DAN ABSORBSI
☞✌✍✎ ✏
BORRIS BERQA LEOVIE HAF
05520063
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
PENGARUH PENGGUNAAN FLY ASH PADA BETON
MUTU NORMAL DAN MUTU TINGGI DITINJAU DARI
KUAT TEKAN DAN ABSORBSI
TUGAS AKHIR
✑✒✓✔✕u✓✖ ✗✘p✓✙✓ ✚✖✒✘v✒sr✓t s✛✜u✓✢✢✓✙✒✓y✜ ✛✓✣✓✖✤
✚✖ ✕tu ✛✘✢✘✖✜u✒ ✥✓✣✓✜ ✥✓tu✦✘✓sryr✓t✓✖ ✧✕✓✙✘✢✒✕
✑✓✣✓✢ ✛✘✖ y✘✣✘✓s✒✕✓✖ ✦★r ✤✓r ✢ ✥✓✔r✓✖✓ ✩✘✕✖✒✕
✑✒✖su ✪✣✘✜ ✫
BORRIS BERQA LEOVIE HAF
05520063
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
KATA PENGANTAR
✬✭✮✯✰✱✭u✲✭✭✯✮, ✳pu✲ ✴usyur✴✵✮✯✱✲✯r t✬✭✭✯✮ ✶WT atas segala nikmat yang
diberikan dalam menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, serta shalawat dan
salam kepada Nabi Muhammad SAW.
Tugas akhir ini kami tulis dengan judul PENGARUH PENGGUNAAN
FLY ASH PADA BETON MUTU NORMAL DAN MUTU TINGGI DITINJAU
DARI KUAT TEKAN, PERMEABILITAS DAN ABSORBSI untuk memenuhi
salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Malang.
Oleh karena itu tidak lupa kami sampaikan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua, saudara, serta semua keluarga yang telah memberikan
dukungan tanpa henti.
2. Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik.
3. Ir. Khoirul Abadi, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMM.
4. Ir. Erwin Rommel, MT selaku dosen pembimbing I.
5. Ir. Lukito Prasetyo, MT selaku dosen pebimbing II.
6. Rofikatul Karimah, MT selaku dosen wali sipil B 2005
7. Segenap pimpinan perusahaan PT.Wijaya Karya Beton PPB Pasuruan yang
telah mengizinkan penulis melakukan penelitian.
8. Kasie. Teknik dan Mutu PT. Wijaya Karya Beton PPB Pasuruan beserta staf
yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan penelitian.
9. Koordinator Teknik Laboratorium PT. Wijaya Karya Beton PPB Pasuruan
beserta staf yang telah membimbing dan membantu penulis.
10. Seluruh teman-teman yang telah membantu saat pelaksanaan penelitian.
Akhir kata kami mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif demi
kesempurnaan tugas akhir ini dan semoga tugas akhir ini membawa manfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan di bidang ketekniksipilan.
Malang, November 2009
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .........................................................................................
✷
LEMBAR PENGESAHAN ..............................................................................
✷✷
SURAT PERNYATAAN ..................................................................................
✷✷✷
LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................... ✷ v
KATA PENGANTAR ....................................................................................... v
ABSTRAKSI...................................................................................................... ✷v
DAFTAR ISI...................................................................................................... ✷v✷
DAFTAR TABEL.............................................................................................. ✷x
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... x✷✷
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... x✷✷✷
BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................. ✸
. .
tr
✸ ✸ ✹✺ ✺ ✻✼✽✺✾✺✿❀
...............................................................................................
✸
. . Rumusan Masalah .......................................................................................... 3
✸ ❁
1.3. Batasan Masalah ............................................................................................ 3
1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................... 4
1.5. Manfaat penelitian.......................................................................................... 4
1.6. Hipotesa ......................................................................................................... 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 6
2.1. Tinjauan Umum ............................................................................................. 6
❂.❂. ❃❄❅❄❆❇❇t❈❅ ❉❄❊r ❈❋❆uu
...................................................................................... ●
sy ❏❄❑t ❅
❂.❍. ■❈❄t ❇r❈❆ ❃❄❅❅u
................................................................................ 8
2.3.1. Semen Portland .................................................................................. 8
2.3.2. Agregat ............................................................................................... 12
2.3.3. Air....................................................................................................... 15
2.3.4. Abu Terbang (Fly Ash)....................................................................... 17
2.4. Perencanaan Campuran Beton ....................................................................... 19
2.4.1. Persyaratan Kinerja ............................................................................ 19
2.4.2. Faktor-Faktor yang Menentukan........................................................ 20
2.4.3. Prosedur Perancangan Proporsi Campuran ........................................ 22
2.5. Perawatan Beton ............................................................................................ 23
2.6. Kuat Tekan Beton .......................................................................................... 25
2.7. Absorbsi Beton............................................................................................... 27
BAB III. METODOLOGI .................................................................................. 28
3.1. Umum............................................................................................................. 28
3.2. Metodologi Penelitian .................................................................................... 29
3.3. Bahan-Bahan Penyusun Beton....................................................................... 30
3.4. Peralatan......................................................................................................... 30
3.4.1. Alat Pemerikasaan Bahan/Material .................................................... 30
3.4.2. Alat Pembuat, Perawatan, dan Pengujian Benda Uji Beton...........
31
3.5. Pemeriksaan Material Susun .......................................................................... 32
3.5.1. Pemeriksaan Susunan Gradasi Agregat.............................................. 32
3.5.2. Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus .......... 33
▲.▼ .▲. ◆❖P❖◗r❘❙s ❙❚ ❯❖r❙t Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar
.......... 34
3.5.4. Pemeriksaan Berat Volume Agregat .................................................. 35
3.5.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus....................................... 37
3.5.6. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Kasar....................................... 37
3.5.7. Pemeriksaan Kadar Air Agregat ........................................................ 38
3.5.8. Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar ................................................ 38
3.5.9. Pemeriksaan Panjang/Pipih Agregat Kasar........................................ 39
3.5.10. Pemeriksaan Berat Jenis Semen ......................................................... 40
3.5.11. Pemeriksaan Berat Volume Semen .................................................... 41
3.5.12. Pemeriksaan Kehalusan Semen.......................................................... 42
3.5.13. Pemeriksaan Konsistensi Semen ........................................................ 44
3.5.14. Pemeriksaan Waktu Pengikatan Semen ............................................. 45
3.6. Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ................................................. 46
3.7. Rancangan Penelitian ..................................................................................... 49
3.7.1. Benda Uji............................................................................................ 49
3.7.2. Metode Perawatan Benda Uji............................................................. 50
3.7.3. Metode Pengujian Beton .................................................................... 50
3.7.3.1. Uji Kuat Tekan Beton ........................................................... 50
3.7.3.2. Uji Absorbsi Beton................................................................ 50
3.7.4. Jumlah
Benda
uji
yang
dibutuhkan
berdasarkan
variasi
Penggantian Fly Ash, Umur Perawatan dan Jenis Pengujian........... 51
BAB IV. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN.......................................... 52
4.1. Analisa Bahan susun ...................................................................................... 52
4.2. Perencanaan Beton ......................................................................................... 58
4.3. Slump.............................................................................................................. 60
❱.❱. ❲❳ut❨❩❬❳❭ ..................................................................................................... ❪❫
❱.❴. ❵❛❜s r❛❝s
......................................................................................................... ❪❱
BAB V. PENUTUP.............................................................................................. ❪7
5.1. Kesimpulan .................................................................................................... 67
5.2. Saran .............................................................................................................. 68
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 69
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Gradasi agregat kasar dan agregat halus (ASTM C 33) ....................... 15
Tabel 2.2 Persyaratan Kimia Abu Terbang .......................................................... 18
Tabel 2.3 Persyaratan Fisika Abu Terbang .......................................................... 18
Tabel 3.1Perkiraan kadar air bebas (kg/m3) yang dibutuhkan untuk beberapa
tingkat kemudahan adukan beton.................................................. 47
Tabel 3.2 Jumlah Benda Uji Berdasarkan Metode Perawatan, Perawatan dan
Jenis Pengujian...................................................................................... 51
Tabel 4.1 Agregat Halus....................................................................................... 54
Tabel 4.2 Agregat Kasar....................................................................................... 56
Tabel 4.3 Pemeriksaan Semen.............................................................................. 57
Tabel 4.4 Pemeriksaan Fly Ash ............................................................................ 57
Tabel 4.5 Mix Design ........................................................................................... 58
Tabel 4.6 Kebutuhan Bahan Semen K300 ........................................................... 59
Tabel 4.7 ❞❡❢❣ut❤✐ ❥❤❣❤✐ ❦❡❧❡✐
❞♠ ♥♥ ........................................................... ♠ 9
Tabel 4.8 Nilai Slump ........................................................................................... 60
Tabel 4.9 Kuat Tekan Rata-Rata .......................................................................... 62
Tabel 4.10 Absorbsi Rata-rata.............................................................................. 65
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Susunan Kimia Semen ..................................................................... 11
Gambar 3.1 Flowchart metode penelitian ........................................................... 39
Gambar 3.2 Kadar agregat Halus ........................................................................ 48
Gambar 3.3 Faktor Air Semen............................................................................. 48
Gambar 3.4 Berat Jenis Beton ............................................................................. 49
Gambar 3.5 Benda Uji ......................................................................................... 49
Gambar 4.1 Gradasi Agregat Halus..................................................................... 53
Gambar 4.2 Gradasi Agregat Kasar .................................................................... 55
Gambar 4.3 Hubungan Antara Komposisi Dengan Nilai Slump......................... 61
Gambar 4.4 Hubungan Antara Kuat Tekan Dengan Umur Perawatan
K300 .......................................................................................................... 62
Gambar 4.5 Hubungan Antara Kuat Tekan Dengan Umur Perawatan
K500 .......................................................................................................... 63
Gambar 4.6 Hubungan Antara Kuat Tekan dengan Komposisi Fly Ash............. 63
Gambar 4.8 Hubungan Antara Komposisi Fly Ash Dengan Absorbsi ................ 65
Daftar Lampiran
♦♣qrp♣r s t ♦♣✉p♣r s ✈♣rs✇ ①s♣✇r♣s ②♣③t rr♣✇
♦♣qrp♣r s ④ ✈♣rs✇ ⑤③q③rr⑥♣s♣s ⑦sus♣s Gradasi Agregat Halus
Lampiran 3 Hasil Pemeriksaan Susunan Gradasi Agregat Kasar
Lampiran 4 Hasil Pemeriksaan Susunan Gradasi Agregat Gabungan
Lampiran 5 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat Halus
Lampiran 6 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Pnyerapan Agregat Kasar
Lampiran 7 Hasil Pemeriksaan Berat Volume Split Dan Pasir
Lampiran 8 Hasil Penelitian Kadar Lumpur Pasir
Lampiran 9 Hasil Penelitian Kadar Lumpur Split
Lampiran 10 Hasil Penelitian Kadar Air Pasir
Lampiran 11 Hasil Penelitian Kadar Air Split
Lampiran 12 Hasil Pengujian Keausan Agregat (Test Abrasi)
Lampiran 13 Hasil Penelitian Panjang Dan Pipih Split
Lampiran 14 Hasil Penelitian Berat jenis Fly Ash
Lampiran 15 Hasil Penelitian Berat Jenis Semen
Lampiran 14 Hasil Penelitian Berat Volume Semen dan fly Ash
Lampiran 15 Hasil Test Kehalusan Semen Portland
Lampiran 16 Hasil Test Setting Time Semen
Lampiran 17 Form Perencanaan Campuran Beton
Lampiran 18 Tabel Perbandingan Volume Beton Segar Pada Material Kondisi
Ssd,
Kondisi Basah (Lapangan) Dan Setelah Dikoreksi
Lampiran 19 Laporan Pembuatan Benda Uji Kubus Beton, Hasil Uji Tekan Dan
Hammer Test
Lampiran 20 Laporan Hasil Uji Absorbsi Beton
DAFTAR PUSTAKA
⑧⑨⑩❶y❶. ❷❸❸❹.
Pengaruh Penggunaan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap Kuat Tekan
dan Serapan Air Pada Mortar. ❺❻u❼s⑧❽❾❿,r ➀❼❽➁u❼t s❺➂❽⑨❿❽ Jurusan Sipil
Universitas Negeri Semarang.
Departemen Pekerjaan Umum, 1990, Spesifikasi Agregat Ringan Untuk Beton
Struktural, (SK SNI S – 16 – 1990 – F ), Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum, 2002. Tata Cara Perencanaan campuran Beton
Berkekuatan Tinggi Denagn Semen Portland Dengan Abu Terbang, SNI 036468-2000, Pd T-18-1999-03, Departemen Pemukiman Dan Prasarana
Wilayah, Badan Penelitian Dan Pengembangan,Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum. 2002. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran
Beton Normal, SNI 03-2834-1993, Departemen Pemukiman Dan Prasarana
Wilayah, Badan Penelitian Dan Pengembangan, Jakarta.
Eridani, Zeta. 2004. Pemanfaatan abu terbang sebagai bahan tambah untuk meningkatkan
kualitas beton, Thesis, Fakultas Teknik, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
Mulyono, T. 2003. Teknologi Beton, Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta,
Jakarta.
Murdock, L. B. 1999. Bahan dan Praktik Beton. Terjemahan Sthepanus Hendarko,
Jakarta: Erlangga.
Mustain, 2006, Uji Kuat Tekan dan Serapan Air Pada Bata Beton Berlubang dengan
Bahan Ikat Kapur dan Abu Layang, Tugas Akhir, Fakultas Teknik Jurusan
Sipil Universitas Negeri Semarang, Semarang.
Nawy, E. G., 1990, “Reinforce Concrete a fundamental Approch”, Terjemahan,
Cetakan pertama, Bandung.
Saputro, Budhi, Aswin. 2000. Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Mutu Tinggi dengan
Fly Ash Sebagai Bahan Pengganti Sebagian Semen dengan f’c 45 MPa,
Tugas Akhir, Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Islam Indonesia,
Yogyakarta.
Susanto dan Hartono, 2005. Penelitian Beton Geopolymer dengan Fly Ash Untuk
Beton Struktural, Tugas Akhir, Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas
Kristen Petra, Surabaya.
Tjokrodimuljo, K. 1992. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Perkembangan teknologi konstruksi terus mengalami kemajuan yang sangat
pesat. Pembangunan merupakan usaha yang dilakukan secara terus menerus untuk
menunjang peningkatan taraf hidup masyarakat, kesejahteraan secara umum dan dari
berbagai aspek kehidupan. Dalam pelaksanaannya, perkembangan ilmu pengetahuan
dan teknologi memacu adanya pengembangan kreatifitas setiap orang sebagai modal
agar pembangunan dapat dilaksanakan lebih baik dan lebih efisien. Seiring
berjalannya waktu, peningkatan mutu, efisiensi dan produktivitas dari setiap kegiatan
pembangunan terutama yang terkait dengan sektor fisik mutlak harus dilakukan.
Dalam dunia konstruksi bangunan, penelitian untuk mendapatkan produkproduk konstruksi yang lebih baik terus dilakukan. Beton yang merupakan salah satu
material utama dari sebuah bangunan . pada dasarnya beton terbentuk dari dua bagian
utama yaitu pasta semen dan agregat. Pasta semen terdiri dari semen Portland, air dan
bahan campur tambahan (admixture). Sedangkan agregat terdiri dari agregat kasar
(batu pecah) dan agregat halus (pasir). Beton banyak digunakan karena keunggulankeunggulannya antara lain kuat tekan beton yang tinggi. Beton merupakan material
yang kuat dalam kondisi tekan dan lemah dalam kondisi tarik. Dan merupakan
elemen struktur yang paling banyak digunakan dalam bangunan karena bahanya yang
mudah didapat, mudah dibuat dan harganya murah.
1
2
Kualitas beton tergantung pada bahan-bahan penyusunya. Namun untuk
membuat beton mutu tinggi yang sesuai dengan yang diinginkan tidak serta merta
diperoleh hanya dengan mencampurkan semen Portland atau jenis semen yang lain,
agregat kasar, agregat halus dan air.
Peningkatan kualitas campuran beton akan menghasilkan beton mutu tinggi.
Pemakaian beton mutu tinggi dan berkinerja tinggi merupakan material bangunan
yang sudah banyak digunakan dalam pelaksanaan strukur bangunan tingkat tinggi.
Kualitas yang baik pada campuran beton dengan bahan tambahan (Fly Ash).
Abu terbang atau Fly Ash adalah produk sampingan atau sisa pembakaran
batubara dari industri Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang menggunakan
batubara sebagai bahan bakar, berupa butiran halus ringan , bundar, tidak porous serta
bersifat pozzolanik. Penambahan abu terbang (Fly Ash) pada campuran beton bersifat
pozzolan, sehingga bisa menjadi additive mineral yang baik untuk beton. Pozzolan
adalah bahan yang mengandung silika dan aluminium yang bereaksi secara kimia
dengan kalsium hidroksida pada temperatur biasa membentuk senyawa bersifat
cementitious. Penelitian ini mencoba memanfaatkan kondisi alam Indonesia maupun
pemanfaatan bahan-bahan lokal yang memungkinkan dilaksanakanya pembuatan
beton bermutu tinggi. Usaha penelitian perlu dilakukan untuk mendapatkan suatu
alternatif baru dalam teknologi beton dengan menggunakan semen seefisien mungkin,
yaitu dengan menggantikan sebagian semen dengan Fly Ash sehingga pemakaian abu
terbang (Fly Ash) diharapkan dapat menghasilkan kuat tekan beton sesuai dengan
yang diharapkan, yaitu beton dengan kekuatan 20 MPa, mengetahui kuat tekan beton,
koefisien permeabilitas, dan absorbsi beton.
3
1.2
Rumusan Masalah
Dengan melihat latar belakang yang ada, maka permasalahan yang dapat
dirumuskan sebagai berikut:
a.
Apa pengaruh Fly Ash terhadap kuat tekan beton mutu tinggi dan mutu
rendah.
b.
Berapa besar nilai absorpsi beton uji.
1.3
Batasan Masalah
Batasan masalah disini dimaksudkan agar objek dari penelitian dapat
dijalankan secara sistematis dan terarah sehingga permasalahan yang dibahas tidak
melebar . Adapun batasan masalahnya adalah sebagai berikut :
a.
Desain campuran beton menggunakan metode DOE (Departement of
Environmental).
b.
Bahan tambah yang digunakan adalah Fly Ash tipe C dari sisa pembakaran
batu bara yang didapat dari PLTU Paiton, Probolinggo.
c.
Nilai margin standar deviasi ditetapkan K = 1.64.
d.
Mengabaikan FAS titious.
e.
Fokus pada pencarian perbedaan pengaruh penggunaan Fly Ash antara beton
mutu normal (K300) dengan beton mutu tinggi (K500).
f.
Benda uji menggunakan kubus berdimensi 15x15x15 cm.
1.4
Tujuan Penelitian
Dari rumusan masalah yang ditetapkan, maka tujuan utama dari studi
penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut :
4
1.
Mengetahui trend akibat pengaruh penggunaan Fly Ash pada beton mutu
tinggi dan pada beton mutu normal.
2.
Mengetahui berapa besar nilai absorbsi beton.
1.5
Manfaat Penelitian
Manfaat yang bisa diambil dari penelitian ini adalah :
a.
Bagi peneliti (Mahasiswa)
Sebagai salah satu wujud pengaplikasian ilmu di bidang teknik sipil yang
telah didapatkan oleh peneliti pada bangku kuliah.
Menambah pengetahuan tentang sifat mekanik beton mutu tinggi dengan
variasi campuran abu terbang (Fly Ash) dan umur beton mencapai kekuatan
maksimal.
Manfaat teoritis, untuk mengembangkan pengetahuan tentang teknologi
beton terutama pemenfaatan abu terbang (Fly Ash) sebagai bahan tambah.
b.
Untuk praktisi dan lembaga terkait
Hasil studi perencanaan ini diharapkan dapat memberi masukan maupun
informasi sebagai perbandingan terhadap pengaplikasian di lapangan.
1.6
Hipotesa
Penambahan Fly Ash sebagai bahan aditive dalam beton bisa sebagai pengisi
(filler) yang akan menambah internal kohesi dan mengurangi porositas sebagai daerah
transisi yang merupakan daerah terkecil dalam beton, sehingga beton menjadi lebih
kuat. mekanisme fisik fly ash akan memberikan konstribusi terhadap perubahan
kekuatan yang terjadi pada beton.
5
Pengaruh penambahan Fly Ash pada beton akan berbeda-beda pada tiap mutu
beton yang direncanakan. Hal itu dikarenakan sifat Fly Ash sebagai cementious sangat
kecil atau dapat diabaikan. Selain itu jumlah semen sebagai pengikat antar material
pada setiap mutu beton berbeda jumlahnya.
✁✂✄☎ ✄✆✝✞✟
✠✡☛GARUH PENGGUNAAN FLY ASH PADA BETON
MUTU NORMAL DAN MUTU TINGGI DITINJAU DARI
KUAT TEKAN DAN ABSORBSI
☞✌✍✎ ✏
BORRIS BERQA LEOVIE HAF
05520063
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
PENGARUH PENGGUNAAN FLY ASH PADA BETON
MUTU NORMAL DAN MUTU TINGGI DITINJAU DARI
KUAT TEKAN DAN ABSORBSI
TUGAS AKHIR
✑✒✓✔✕u✓✖ ✗✘p✓✙✓ ✚✖✒✘v✒sr✓t s✛✜u✓✢✢✓✙✒✓y✜ ✛✓✣✓✖✤
✚✖ ✕tu ✛✘✢✘✖✜u✒ ✥✓✣✓✜ ✥✓tu✦✘✓sryr✓t✓✖ ✧✕✓✙✘✢✒✕
✑✓✣✓✢ ✛✘✖ y✘✣✘✓s✒✕✓✖ ✦★r ✤✓r ✢ ✥✓✔r✓✖✓ ✩✘✕✖✒✕
✑✒✖su ✪✣✘✜ ✫
BORRIS BERQA LEOVIE HAF
05520063
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
KATA PENGANTAR
✬✭✮✯✰✱✭u✲✭✭✯✮, ✳pu✲ ✴usyur✴✵✮✯✱✲✯r t✬✭✭✯✮ ✶WT atas segala nikmat yang
diberikan dalam menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, serta shalawat dan
salam kepada Nabi Muhammad SAW.
Tugas akhir ini kami tulis dengan judul PENGARUH PENGGUNAAN
FLY ASH PADA BETON MUTU NORMAL DAN MUTU TINGGI DITINJAU
DARI KUAT TEKAN, PERMEABILITAS DAN ABSORBSI untuk memenuhi
salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Malang.
Oleh karena itu tidak lupa kami sampaikan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua, saudara, serta semua keluarga yang telah memberikan
dukungan tanpa henti.
2. Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik.
3. Ir. Khoirul Abadi, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMM.
4. Ir. Erwin Rommel, MT selaku dosen pembimbing I.
5. Ir. Lukito Prasetyo, MT selaku dosen pebimbing II.
6. Rofikatul Karimah, MT selaku dosen wali sipil B 2005
7. Segenap pimpinan perusahaan PT.Wijaya Karya Beton PPB Pasuruan yang
telah mengizinkan penulis melakukan penelitian.
8. Kasie. Teknik dan Mutu PT. Wijaya Karya Beton PPB Pasuruan beserta staf
yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan penelitian.
9. Koordinator Teknik Laboratorium PT. Wijaya Karya Beton PPB Pasuruan
beserta staf yang telah membimbing dan membantu penulis.
10. Seluruh teman-teman yang telah membantu saat pelaksanaan penelitian.
Akhir kata kami mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif demi
kesempurnaan tugas akhir ini dan semoga tugas akhir ini membawa manfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan di bidang ketekniksipilan.
Malang, November 2009
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .........................................................................................
✷
LEMBAR PENGESAHAN ..............................................................................
✷✷
SURAT PERNYATAAN ..................................................................................
✷✷✷
LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................... ✷ v
KATA PENGANTAR ....................................................................................... v
ABSTRAKSI...................................................................................................... ✷v
DAFTAR ISI...................................................................................................... ✷v✷
DAFTAR TABEL.............................................................................................. ✷x
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... x✷✷
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... x✷✷✷
BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................. ✸
. .
tr
✸ ✸ ✹✺ ✺ ✻✼✽✺✾✺✿❀
...............................................................................................
✸
. . Rumusan Masalah .......................................................................................... 3
✸ ❁
1.3. Batasan Masalah ............................................................................................ 3
1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................... 4
1.5. Manfaat penelitian.......................................................................................... 4
1.6. Hipotesa ......................................................................................................... 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 6
2.1. Tinjauan Umum ............................................................................................. 6
❂.❂. ❃❄❅❄❆❇❇t❈❅ ❉❄❊r ❈❋❆uu
...................................................................................... ●
sy ❏❄❑t ❅
❂.❍. ■❈❄t ❇r❈❆ ❃❄❅❅u
................................................................................ 8
2.3.1. Semen Portland .................................................................................. 8
2.3.2. Agregat ............................................................................................... 12
2.3.3. Air....................................................................................................... 15
2.3.4. Abu Terbang (Fly Ash)....................................................................... 17
2.4. Perencanaan Campuran Beton ....................................................................... 19
2.4.1. Persyaratan Kinerja ............................................................................ 19
2.4.2. Faktor-Faktor yang Menentukan........................................................ 20
2.4.3. Prosedur Perancangan Proporsi Campuran ........................................ 22
2.5. Perawatan Beton ............................................................................................ 23
2.6. Kuat Tekan Beton .......................................................................................... 25
2.7. Absorbsi Beton............................................................................................... 27
BAB III. METODOLOGI .................................................................................. 28
3.1. Umum............................................................................................................. 28
3.2. Metodologi Penelitian .................................................................................... 29
3.3. Bahan-Bahan Penyusun Beton....................................................................... 30
3.4. Peralatan......................................................................................................... 30
3.4.1. Alat Pemerikasaan Bahan/Material .................................................... 30
3.4.2. Alat Pembuat, Perawatan, dan Pengujian Benda Uji Beton...........
31
3.5. Pemeriksaan Material Susun .......................................................................... 32
3.5.1. Pemeriksaan Susunan Gradasi Agregat.............................................. 32
3.5.2. Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus .......... 33
▲.▼ .▲. ◆❖P❖◗r❘❙s ❙❚ ❯❖r❙t Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar
.......... 34
3.5.4. Pemeriksaan Berat Volume Agregat .................................................. 35
3.5.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus....................................... 37
3.5.6. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Kasar....................................... 37
3.5.7. Pemeriksaan Kadar Air Agregat ........................................................ 38
3.5.8. Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar ................................................ 38
3.5.9. Pemeriksaan Panjang/Pipih Agregat Kasar........................................ 39
3.5.10. Pemeriksaan Berat Jenis Semen ......................................................... 40
3.5.11. Pemeriksaan Berat Volume Semen .................................................... 41
3.5.12. Pemeriksaan Kehalusan Semen.......................................................... 42
3.5.13. Pemeriksaan Konsistensi Semen ........................................................ 44
3.5.14. Pemeriksaan Waktu Pengikatan Semen ............................................. 45
3.6. Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ................................................. 46
3.7. Rancangan Penelitian ..................................................................................... 49
3.7.1. Benda Uji............................................................................................ 49
3.7.2. Metode Perawatan Benda Uji............................................................. 50
3.7.3. Metode Pengujian Beton .................................................................... 50
3.7.3.1. Uji Kuat Tekan Beton ........................................................... 50
3.7.3.2. Uji Absorbsi Beton................................................................ 50
3.7.4. Jumlah
Benda
uji
yang
dibutuhkan
berdasarkan
variasi
Penggantian Fly Ash, Umur Perawatan dan Jenis Pengujian........... 51
BAB IV. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN.......................................... 52
4.1. Analisa Bahan susun ...................................................................................... 52
4.2. Perencanaan Beton ......................................................................................... 58
4.3. Slump.............................................................................................................. 60
❱.❱. ❲❳ut❨❩❬❳❭ ..................................................................................................... ❪❫
❱.❴. ❵❛❜s r❛❝s
......................................................................................................... ❪❱
BAB V. PENUTUP.............................................................................................. ❪7
5.1. Kesimpulan .................................................................................................... 67
5.2. Saran .............................................................................................................. 68
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 69
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Gradasi agregat kasar dan agregat halus (ASTM C 33) ....................... 15
Tabel 2.2 Persyaratan Kimia Abu Terbang .......................................................... 18
Tabel 2.3 Persyaratan Fisika Abu Terbang .......................................................... 18
Tabel 3.1Perkiraan kadar air bebas (kg/m3) yang dibutuhkan untuk beberapa
tingkat kemudahan adukan beton.................................................. 47
Tabel 3.2 Jumlah Benda Uji Berdasarkan Metode Perawatan, Perawatan dan
Jenis Pengujian...................................................................................... 51
Tabel 4.1 Agregat Halus....................................................................................... 54
Tabel 4.2 Agregat Kasar....................................................................................... 56
Tabel 4.3 Pemeriksaan Semen.............................................................................. 57
Tabel 4.4 Pemeriksaan Fly Ash ............................................................................ 57
Tabel 4.5 Mix Design ........................................................................................... 58
Tabel 4.6 Kebutuhan Bahan Semen K300 ........................................................... 59
Tabel 4.7 ❞❡❢❣ut❤✐ ❥❤❣❤✐ ❦❡❧❡✐
❞♠ ♥♥ ........................................................... ♠ 9
Tabel 4.8 Nilai Slump ........................................................................................... 60
Tabel 4.9 Kuat Tekan Rata-Rata .......................................................................... 62
Tabel 4.10 Absorbsi Rata-rata.............................................................................. 65
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Susunan Kimia Semen ..................................................................... 11
Gambar 3.1 Flowchart metode penelitian ........................................................... 39
Gambar 3.2 Kadar agregat Halus ........................................................................ 48
Gambar 3.3 Faktor Air Semen............................................................................. 48
Gambar 3.4 Berat Jenis Beton ............................................................................. 49
Gambar 3.5 Benda Uji ......................................................................................... 49
Gambar 4.1 Gradasi Agregat Halus..................................................................... 53
Gambar 4.2 Gradasi Agregat Kasar .................................................................... 55
Gambar 4.3 Hubungan Antara Komposisi Dengan Nilai Slump......................... 61
Gambar 4.4 Hubungan Antara Kuat Tekan Dengan Umur Perawatan
K300 .......................................................................................................... 62
Gambar 4.5 Hubungan Antara Kuat Tekan Dengan Umur Perawatan
K500 .......................................................................................................... 63
Gambar 4.6 Hubungan Antara Kuat Tekan dengan Komposisi Fly Ash............. 63
Gambar 4.8 Hubungan Antara Komposisi Fly Ash Dengan Absorbsi ................ 65
Daftar Lampiran
♦♣qrp♣r s t ♦♣✉p♣r s ✈♣rs✇ ①s♣✇r♣s ②♣③t rr♣✇
♦♣qrp♣r s ④ ✈♣rs✇ ⑤③q③rr⑥♣s♣s ⑦sus♣s Gradasi Agregat Halus
Lampiran 3 Hasil Pemeriksaan Susunan Gradasi Agregat Kasar
Lampiran 4 Hasil Pemeriksaan Susunan Gradasi Agregat Gabungan
Lampiran 5 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat Halus
Lampiran 6 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Pnyerapan Agregat Kasar
Lampiran 7 Hasil Pemeriksaan Berat Volume Split Dan Pasir
Lampiran 8 Hasil Penelitian Kadar Lumpur Pasir
Lampiran 9 Hasil Penelitian Kadar Lumpur Split
Lampiran 10 Hasil Penelitian Kadar Air Pasir
Lampiran 11 Hasil Penelitian Kadar Air Split
Lampiran 12 Hasil Pengujian Keausan Agregat (Test Abrasi)
Lampiran 13 Hasil Penelitian Panjang Dan Pipih Split
Lampiran 14 Hasil Penelitian Berat jenis Fly Ash
Lampiran 15 Hasil Penelitian Berat Jenis Semen
Lampiran 14 Hasil Penelitian Berat Volume Semen dan fly Ash
Lampiran 15 Hasil Test Kehalusan Semen Portland
Lampiran 16 Hasil Test Setting Time Semen
Lampiran 17 Form Perencanaan Campuran Beton
Lampiran 18 Tabel Perbandingan Volume Beton Segar Pada Material Kondisi
Ssd,
Kondisi Basah (Lapangan) Dan Setelah Dikoreksi
Lampiran 19 Laporan Pembuatan Benda Uji Kubus Beton, Hasil Uji Tekan Dan
Hammer Test
Lampiran 20 Laporan Hasil Uji Absorbsi Beton
DAFTAR PUSTAKA
⑧⑨⑩❶y❶. ❷❸❸❹.
Pengaruh Penggunaan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap Kuat Tekan
dan Serapan Air Pada Mortar. ❺❻u❼s⑧❽❾❿,r ➀❼❽➁u❼t s❺➂❽⑨❿❽ Jurusan Sipil
Universitas Negeri Semarang.
Departemen Pekerjaan Umum, 1990, Spesifikasi Agregat Ringan Untuk Beton
Struktural, (SK SNI S – 16 – 1990 – F ), Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum, 2002. Tata Cara Perencanaan campuran Beton
Berkekuatan Tinggi Denagn Semen Portland Dengan Abu Terbang, SNI 036468-2000, Pd T-18-1999-03, Departemen Pemukiman Dan Prasarana
Wilayah, Badan Penelitian Dan Pengembangan,Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum. 2002. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran
Beton Normal, SNI 03-2834-1993, Departemen Pemukiman Dan Prasarana
Wilayah, Badan Penelitian Dan Pengembangan, Jakarta.
Eridani, Zeta. 2004. Pemanfaatan abu terbang sebagai bahan tambah untuk meningkatkan
kualitas beton, Thesis, Fakultas Teknik, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
Mulyono, T. 2003. Teknologi Beton, Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta,
Jakarta.
Murdock, L. B. 1999. Bahan dan Praktik Beton. Terjemahan Sthepanus Hendarko,
Jakarta: Erlangga.
Mustain, 2006, Uji Kuat Tekan dan Serapan Air Pada Bata Beton Berlubang dengan
Bahan Ikat Kapur dan Abu Layang, Tugas Akhir, Fakultas Teknik Jurusan
Sipil Universitas Negeri Semarang, Semarang.
Nawy, E. G., 1990, “Reinforce Concrete a fundamental Approch”, Terjemahan,
Cetakan pertama, Bandung.
Saputro, Budhi, Aswin. 2000. Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Mutu Tinggi dengan
Fly Ash Sebagai Bahan Pengganti Sebagian Semen dengan f’c 45 MPa,
Tugas Akhir, Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Islam Indonesia,
Yogyakarta.
Susanto dan Hartono, 2005. Penelitian Beton Geopolymer dengan Fly Ash Untuk
Beton Struktural, Tugas Akhir, Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas
Kristen Petra, Surabaya.
Tjokrodimuljo, K. 1992. Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.