Pemanfaatan Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Campuran Semen Pada Beton

PEMANFAATAN ABU KERAK BOILER CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI CAMPURAN SEMEN PADA BETON

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

PORDINAN SIREGAR 040801007

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2008

PERSETUJUAN

Judul : PEMANFAATAN ABU KERAK BOILER

CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI CAMPURAN SEMEN PADA BETON

Kategori : SKRIPSI

Nama : PORDINAN SIREGAR

Nomor Induk Mahasiswa : 040801007

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA

UTARA

Diluluskan di

Medan, September 2008

Diketahui Oleh,

Ketua Departemen Fisika Pembimbing

Dr. Marhaposan Situmorang Drs.Aditia Warman,M.Si

PERNYATAAN

PEMANFAATAN ABU KERAK BOILER CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI CAMPURAN SEMEN PADA BETON

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, September 2008

PORDINAN SIREGAR 040801007

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpah kurnia-Nya kertas kajian ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan.

Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Drs. Aditia Warman,M.Si selaku pembimbing Akademik, Bapak Bagus Giri, ST selaku pembimbing di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Brigjen Katamso serta kepada Bapak Subandi serta saudara Tami sebagai pembimbing di Teknik Sipil Universitas Sumatera Uatara (USU) pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan panduan kepada saya untuk menyempurnakan kajian ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Dr. Marhaposan Situmorang dan Dra. Justinon, M.Si., Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, dan semua Dosen pada Departemen Fisika FMIPA USU, Pegawai di FMIPA USU, rekan-rekan mahasiswa khususnya stambuk 2004, yang turut serta membantu dalam penyelesaian kajian ini.

Akhirnya, tidak terlupakan kepada orangtua saya yaitu Bapak, H. Siregar dan mama saya R. Br. Sagala, dan buat Paman Saya J. Sagala dan R. Br. Simarmata (+) serta buat seluruh keluarga yang selalu mendukung saya dalam penyelesaian skripsi ini baik dalam moril, materi dan doa. Semoga Tuhan selalu memberikan kesehatan, umur panjang dan berkat kepada kita semua, Amin.

ABSTRAK

Telah dilakukan suatu penelitian uji kuat tekan, penyerapan air, dan porositas terhadap beton yang dicampur dengan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit dengan variasi 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%, dimana telah diperoleh hasil tekanan tersebut berturut-turut sebagai berikut 11,09 MPa, 11,55 MPa, 13,89 MPa, 12,05 MPa, 9,89 MPa, dan hasil pengujian penyerapan terhadap air adalah 4,3%, 4,07%, 4,02%, 3,87%, 3,74% dan untuk pengujian porositas 9,98%, 9,43%, 9,4%, 8,97%, 8,68%. Pada pengujian tersebut untuk tekanan terbaik diperoleh pada penambahan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit pada 10%, untuk penyerapan air terbaik pada penambahan 20%, dan untuk porositas terbaik pada penambahan 20%.

ABSTRAC

A research has been conducted on compressive test, water absorption, and porosity on concrete mixed with boiler sludge dust of palm oil shells by variation of 0%, 5%, 10%, 15%, and 20%, and the resulting compresive respectively is 11,09 MPa, 11,55 MPa, 13,89 MPa, 12,05 MPa, 9,89 MPa, and the water absorption test is 4,3%, 4,07%, 4,02%, 3,87%, 3,74%, and of the porosity 9,98%, 9,43%, 9,4%, 8,97%, and 8,68%. In the test, the best compressive is found in addition of boiler sludge dust of palm oil shells in 10%, the best water absorption is found in addition of 20%, and the best porosity it is by addition of 20%.

DAFTAR ISI

Halaman Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak iv

Abstrac v

Dafar Isi vi

Dafar Tabel viii

Daftar Ganbar ix

BAB I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Batasan Masalah 3

1.3 Tujuan Penelitian 3

1.4 Manfaat Penelitian 4

1.5 Tempat Penelitian 4

1.6 Tujuan Penelitian 4

BAB II Tinjauan Pustaka

2.1 Beton 6

2.1.1 Beton Normal 7

2.1.2 Kinerja dan Mutu Beton 8

2.1.3 Perawatan Beton (Curing) 9

2.2 Kelapa Sawit 9

2.3 Boiler 11

2.3.1 Cangkang Kelapa Sawit 13

2.3.2 Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa sawit 13

2.4 Semen 14

2.4.1 Semen Portland (Cement Portland) 14

2.4.2 Kadar Semen dan Faktor Air Semen (FAS) 15

2.4.3 Pozzolan 16

2.5 Agregat 18

2.5.1 Agregat Halus 18

2.5.2 Agregat Kasar 20

BAB III Metodologi Penelitian

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Peralatan 22

3.1.2 Bahan-bahan 22

3.2 Prosedur Penelitian 3.2.1 Pembuatan Benda Uji Beton 23 3.2.2 Prosedur Pengujian

3.2.2.1 Pengujian Tekanan Beton (Compresive Test) 26 3.2.2.2 Pengujian Penyerapan Air (Water Absorption) 27 3.2.2.3 Pengujian Porositas 27 3.2.3 Diagram Alir Percobaan 29 3.3 Pengujian Sampel

3.3.1 Sifat Mekanik

3.3.1.1 Kuat Tekan (Compresive Strength) 30 3.3.2 Sifat Fisis

3.3.2.1 Penyerapan Air (Water Absorbtion) 30

3.3.2.2 Porositas 31

BAB IV Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Pengujian Kuat Tekan (Compresive Strength) 32 4.1.2 Pengujian Penyerapan Air (Water Absorbtion) 34

4.1.3 Pengujian Porositas 34

4.2 Pembahasan

4.2.1 Pengujian Kuat Tekan (Compresive Strength) 36 4.2.2 Pengujian Penyerapan Air (Water Absorbtion) 37

4.2.3 Pengujian Porositas 38

BAB V Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 39

5.2 Saran 40

Daftar Pustaka 41

Lampiran

Lampiran 1.Hasil Analisis Laboratorium

Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit 42 Lampiran 2. Proporsi Campuran Beton (Teknik Sipil USU) 43

Lampiran 3.Rencana Komposisi Beton Silinder 44

Rencana Komposisi Beton Kubus 46

Lampiran 4. Perhitungan Pengujian Kuat Tekan Beton 49 Perhitungan Pengujian Penyerapan Air 49 Perhitungan Pengujian Porositas 50

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Kelas dan Mutu beton 8

Tabel 2.2 Komposisi Kimia Abu Kerak Boiler Cangang Kelapa Sawit 14

Tabel 2.3 Jenis-jenis Semen Portland 15

Tabel 2.4 Persyaratan Jumlah Semen Minimum

dan Faktor Air Semen (FAS) Maksimum Untuk Berbagai Macam

Pembetonan Dalam Lingkungan Khusus 16

Tabel 2.5 Persyaratan Kimia Pozzolan 17

Tabel 2.6 Persyaratan Gradasi Untuk Agregat

Pada Beton Berbobot Normal (ASTM C-33) 19

Tabel 3.1 Komposisi Adukan Beton Rencana 23

Tabel 3.2 Data Perbandingan Komposisi Benda Uji Beton Silinder 24 Tabel 3.3 Data Perbandingan Komposisi Benda Uji Beton Kubus 24 Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Tekanan Beton (Compresive Strength) 33 Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Penyerapan Air (Water Absorption)

dan Porositas 35

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Kelapa Sawit dan Hasilnya 10

Gambar 2.2 Skema Boiler 12

Gambar 4.1 Grafik Tekanan Beton (MPa) Terhadap Persentase Campuran

Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit (%) 36 Gambar 4.2 Grafik Penyerapan Air (%)

Terhadap Persentase Campuran

Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit (%) 37 Gambar 4.3 Grafik Porositas Air (%)

Terhadap Persentase Campuran

ABSTRAK

Telah dilakukan suatu penelitian uji kuat tekan, penyerapan air, dan porositas terhadap beton yang dicampur dengan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit dengan variasi 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%, dimana telah diperoleh hasil tekanan tersebut berturut-turut sebagai berikut 11,09 MPa, 11,55 MPa, 13,89 MPa, 12,05 MPa, 9,89 MPa, dan hasil pengujian penyerapan terhadap air adalah 4,3%, 4,07%, 4,02%, 3,87%, 3,74% dan untuk pengujian porositas 9,98%, 9,43%, 9,4%, 8,97%, 8,68%. Pada pengujian tersebut untuk tekanan terbaik diperoleh pada penambahan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit pada 10%, untuk penyerapan air terbaik pada penambahan 20%, dan untuk porositas terbaik pada penambahan 20%.

ABSTRAC

A research has been conducted on compressive test, water absorption, and porosity on concrete mixed with boiler sludge dust of palm oil shells by variation of 0%, 5%, 10%, 15%, and 20%, and the resulting compresive respectively is 11,09 MPa, 11,55 MPa, 13,89 MPa, 12,05 MPa, 9,89 MPa, and the water absorption test is 4,3%, 4,07%, 4,02%, 3,87%, 3,74%, and of the porosity 9,98%, 9,43%, 9,4%, 8,97%, and 8,68%. In the test, the best compressive is found in addition of boiler sludge dust of palm oil shells in 10%, the best water absorption is found in addition of 20%, and the best porosity it is by addition of 20%.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang banyak digunakan dalam pelaksanaan struktur bangunan modern. Beton diperoleh dengan cara mencampurkan semen portland, air dan agregat dan kadang-kadang bahan tambah (admixture) yang berupa bahan kimia, serat, bahan non kimia dengan perbandingan tertentu. Penggunaan beton pada dasarnya memiliki keunggulan-keunggulann diantaranya memiliki kuat tekan yang tinggi, perawatan dan pembentukan yang mudah, serta mudah mendapatkan bahan penyusunnya. Berbagai upaya telah dilakukan penelitian guna memperoleh kemajuan dalam teknologi beton yakni penambahan bahan admixture yang bertujuan mengurangi pemakaian semen agar lebih ekonomis, namun tidak menghilangkan sifat dari karakteristik beton itu sendiri. Upaya yang telah dilakukan tersebut adalah pemanfaatan terhadap limbah buangan agrikultur dan industri yang tidak digunakan semaksimal mungkin.

Berdasarkan data didunia, Indonesia merupakan salah satu negara agraris yang terbesar di dunia yang memiliki kekayaan alam dari struktur perkebunan diantaranya adalah perkebunan kelapa sawit. Hampir seluruh daerah di Indonesia memiliki lahan kelapa sawit yang luas dan tidak menutup kemungkinan limbah kelapa sawit akan melimpah pula.

Produksi minyak kelapa sawit khususnya di Indonesia yang terus meningkat membawa dampak terhadap peningkatan limbah dari Pabrik Kelapa Sawit (PKS). Sejauh ini sebagian limbah kelapa sawit telah dimanfaatkan semaksimal mungkin diantaranya diproduksi menjadi pupuk kompos dan beberapa industri papan telah memanfaatkan Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), pelepah serta batang pohon sawit itu sendiri menjadi produk yang bermutu tinggi yakni papan semen, papan

satu limbah dari pabrik kelapa sawit yaitu Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit yang terdapat pada mesin boiler sebagai penguat campuran semen.

Salah satu alternatif yang telah dicoba yaitu peningkatan kualitas dari beton dengan penggunaan berbagai jenis bahan alam sebagai bahan tambah maupun bahan pengganti yang mampu memberi konstribusi kekuatan pada beton. Dalam hal penyediaan bahan material yang memenuhi persyaratan inilah yang sering timbul masalah, dimana saat ini ditentukan kondisi semakin tidak mudah dan semakin membutuhkan biaya yang besar dalam pengadaan bahan material yang dimaksud. Sehingga mulailah muncul banyak pemikiran untuk pengadaan bahan material alternatif sebagai pengganti dari material yang lazim digunakan

Abu kerak boiler cangkang kelapa sawit adalah abu yang telah mengalami proses penggilingan dari kerak pada proses pembakaran cangkang dan serat buah pada suhu 500 – 700 oC pada dapur tungku boiler yang dimanfaatkan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), dari pembakaran tersebut diperoleh kerak boiler.

Abu kerak boiler cangkang kelapa sawit merupakan biomass dengan kandungan silika (SiO2

±

) yang potensial dimanfaatkan. Pembakaran cangkang dan serat buah menghasilkan kerak yang keras berwarna putih – keabuan akibat pembakaran dengan suhu yang tinggi dengan kandungan silika 71,14 %. Berdasarkan data pabrik kelapa sawit PTPN NUSANTARA II Padang Brahrang menunjukan lebih dari 100 ton/minggunya dihasilkan cangkang dan serabut buah sawit yang dimanfaatkan sebagai bahan bakar Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), akan menghasilkan 3 - 5 ton/minggu kerak boiler. Namun selama ini, pemamfaatan limbah ini hanya sebagai pengeras jalan.

Adapun pemilihan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sebagai bahan campuran semen pada beton, yaitu :

1. Pengadaannya cukup mudah dan murah sehingga bila ditinjau dari segi ekonomis akan lebih menguntungkan.

2. Abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sisa pembakaran dari Pabrik Kelapa Sawit cukup melimpah.

3. Abu kerak boiler cangkang kelapa sawit memiliki kandungan Silica (SiO2

4. Pemilihan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sebagai campuran semen yang memiliki Silica (SiO

) yang cukup tinggi dapat menjadi patokan terhadap bahan campuran semen tanpa mengurangi kualitas beton.

2

Berdasarkan penjelasan diatas maka penulis mencoba melakukan penelitian terhadap pemanfaatan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sebagai campuran semen pada beton.

1.2.BATASAN MASALAH

Adapun batasan masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah : ) cukup tinggi merupakan pengikat agregat yang baik.

1. Menerangkan secara rinci pembuatan beton dengan menggunakan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sebagai bahan campuran.

2. Menjelaskan secara garis besar fungsi abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sebagai campuran dalam pembuatan beton.

3. Melakukan pengujian kekuatan mekanik dan fisis pada campuran beton yang meliputi:

a. Pengujian Tekanan Beton.

b. Pengujian Penyerapan Air ( Water Absorption ). c. Pengujian Porositas.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

1. Untuk mengetahui pengaruh abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sebagai campuran terhadap kekuatan beton.

2. Membandingkan kekuatan beton normal dengan beton campuran abu kerak boiler cangkang kalapa sawit.

1.4 MANFAAT PENELITIAN

Dengan penelitian ini diharapkan masyarakat dapat mengetahui fungsi lebih dari abu kerak boiler cangkang kelapa sawit. Selain itu diharapkan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sebagai bahan campuran dalam pembuatan beton dapat digunakan dalam teknologi beton.

1.5 TEMPAT PENELITIAN

LABORATORIUM BETON TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS SUMATERA UTARA (USU)

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika penulisan masing-masing bab adalah sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, tempat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II Tinjauan Pustaka

Bab ini berisi tentang teori yang mendasari penelitian.

BAB III Metodologi Penelitian

Bab ini membahas tentang diagram alir penelitian, peralatan, bahan – bahan, pembuatan sampel uji, pengujian sampel.

BAB IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini membahas tentang hasil penelitian dan menganalisis data yang diperoleh dari penelitian

BAB V Kesimpulan & Saran

Menyimpulkan hasil – hasil yang didapat dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Beton

Beton didapat dari pencampuran bahan-bahan agregat halus dan kasar yaitu pasir, batu atau bahan lainnya, dengan menambah secukupnya bahan perekat/pengikat semen, dan air sebagai bahan pembantu guna keperluan reaksi kimia selama proses pengerasan dan perawatan beton berlangsung.

Beton merupakan suatu material yang menyerupai batu yang diperoleh dengan membuat suatu campuran yang mempunyai proporsi tertentu dari semen, pasir dan koral atau agregat lainnya, dan air untuk membuat campuran tersebut menjadi keras dalam cetakan sesuai dengan bentuk dan dimensi struktur yang diinginkan. Kumpulan meterial tersebut terdiri dari agregat halus dan agregat kasar. Semen dan air berinteraksi secara kimiawi untuk mengikat partikel – partikel agregat tersebut menjadi suatu massa yang padat.

Nilai kuat beton relatif tinggi dibanding dengan kuat tariknya, dan beton merupakan bahan bersifat getas. Nilai kuat tariknya hanya berkisar 9%-15% saja dari kuat tekannya. Pada penggunaan sebagai komponen struktural bangunan, umumnya beton diperkuat dengan batang tulangan baja/besi sebagai bahan yang dapat bekerja sama dan mampu membantu kelemahannya, terutama pada bagian yang menahan gaya tarik. Dengan demikian tersusun pembagian tugas, dimana batang tulangan baja/besi bertugas memperkuat dan menahan gaya tarik, sedangkan beton hanya diperhitungkan untuk menahan gaya tekan. Komponen struktur beton dengan kerjasama seperti itu disebut sebagai beton bertulangan baja/besi atau lazim disebut beton bertulang saja.

Faktor – faktor yang membuat beton banyak digunakan karena memiliki keunggulan – keunggulannya antara lain :

1. Kemudahan pengolahannya

yaitu dalam keadaan plastis, beton dapat diendapkan dan diisi dalam cetakan.

2. Material yang mudah didapat

Sebagian besar dari material – material pembentuknya, biasanya tersedia dilokasi dengan harga murah atau pada tempat yang tidak terlalu jauh dari lokasi konstruksi.

3. Kekuatan tekan tinggi

Seperti juga kekuatan tekan pada batu alam, yang membuat beton cocok untuk dipakai sebagai elemen yang terutama memikul gaya tekan, seperti kolom dan konstruksi busur.

4. Daya tahan yang tinggi terhadap api dan cuaca merupakan bukti dari kelebihannya.

Perancangan beton perlu dilakukan untuk menentukan perbandingan campuran bahan guna mendapatkan beton dengan sifat yang diperlukan. Sifat yang diminta tergantung pada penggunaan beton. Sifat yang dapat diatur oleh perbandingan campuran adalah kekuatan, ketahanan kedap air dan kemampuan pengerjaan. Sifat yang paling penting dari beton yang telah diset adalah sifat mekanik. Kekuatan tekan beton dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti perbandingan air, semen, jenis agregat dan sebagainya.

2.1.1 Beton Normal

Menurut pedoman beton 1989, Draft Konsensus (SKBI.1.4.53, 1989 : 4-5) beton normal didefinisikan sebagai campuran semen portland atau sembarang semen hirolik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air tanpa bahan tambahan.

Proses awal terjadinya beton adalah pasta semen yaitu proses hidrasi antara air dengan semen, selanjutnya jika ditambah dengan agregat halus dan kasar akan menjadi beton.

2.1.2 Kinerja dan Mutu Beton

Sampai saat ini beton masih menjadi pilihan utama dalam pembuatan struktur. Sifat-sifat dan karakteristik material penyusun beton akan mempengaruhi kinerja beton yang dibuat. Kinerja beton ini harus disesuaikan dengan kelas dan mutu beton yang dibuat. Sehingga dalam penggunaannya dapat disesuaikan dengan bangunan ataupun konstruksi yang akan dibangun untuk mendapatkan hasil yang memuaskan dan sesuai dengan dibutuhkan. Menurut PBI’ 71 beton dibagi dalam kelas dan mutu sebagai berikut:

Tabel 2.1 Kelas dan Mutu Beton

Kelas Beton Mutu Beton Kekuatan Tekan Minimum kgf/cm Tujuan Pemakaian Beton 2

I Bo 50-80 Non-Struktual

II B 100

125 175 225 1 K125 K175 K225 Rumah Tinggal Perumahan Perumahan Perumahan dan Bendungan

III K>225 >225 Jembatan,Bangunan

tinggi, Terowongan kereta api

(sumber : Gunawan, 2000)

Untuk kepentingan pengendalian mutu disamping pertimbangan ekonomis, beton dengan mutu Bo (beton dengan f 50-80 MPa), perbandingan jumlah agregat _c' (pasir, kerikil atau batu pecah) terhadap jumlah semen tidak boleh melampaui 8:1. Untuk Beton dengan mutu B1

'

c f

'

c

f minimum 125 MPa), dapat memakai perbandingan campuran unsur bahan beton dalam takaran volume 1 pc : 2 Ps : 3 kr atau 3/2 ps : 5/2 kr (pc = semen portland, ps = pasir, kr = kerikil). Apabila hendak menentukan perbandingan antar-fraksi bahan beton mutu K175 dan mutu lainnya yang lebih tinggi harus dilakukan percobaan campuran rencana guna dapat menjamin tercapainya suatu karakteristik yang diinginkan dengan menggunakan bahan-bahan susunan yang ditentukan.

2.1.3 Perawatan Beton (Curing)

Prosedur curing mengacu pada standar ASTM C-192-81, tujuan dari perwatan (curing) adalah mencegah penguapan air secara berlebihan dari lapisan beton yang belum mengeras, dan mencegah pengurangan kebutuhan air selama proses hidrasi semen. Peralatan yang dipakai adalah bak curing dengan air tawar. Perawatan ini dilakukan setelah beton mengalami final setting, artinya beton telah mengeras. Perawatan ini tidak hanya dimaksudkan untuk mendapatkan kekuatan tekan beton yang tinggi tapi juga dimaksudkan untuk memperbaiki mutu dari keawetan beton, ketahanan terhadap aus dan dimensi struktur. Proses perawatan dilakukan berlangsung sampai satu hari sebelum melakukan pengujian kuat tekan beton.

2.2. Kelapa Sawit

Kelapa sawit bukanlah tanaman asli Indonesia, kelapa sawit adalah tanaman yang berasal dari daerah hutan tropis di Afrika Barat. Tanaman kelapa sawit itu sendiri berada di Indonesia pada tahun 1848 didatangkan oleh pemerintahan Hindia-Belanda dan untuk pertama kalinya tanaman ini ditanam di perkebunan raya bogor dan mulai di tanam di Sumatera Utara pada tahun 1870-an di daerah Deli. Pada awalnya jenis kelapa sawit yang ditanam adalah jenis dura yang induknya ada di Bogor dan di kembangkan di Deli. Saat ini kelapa sawit berkembang pesat yang akhirnya menjadi salah satu komoditi perkebunan yang diandalkan oleh Sumatera Utara khususnya Indonesia.

kelapa sawit ini adalah buah. Bagian dari buah kelapa sawit ini, adalah sebagai berikut:

1. Eksoskrap, bagian kulit buah kemerahan dan licin 2. Mesoskrap, ini adalah serabut buah

3. Endoskrap, ini merupakan cangkang pelindung inti 4. Inti sawit (biji)

Dari hasil proses pembuatan Crude Palm Oil (CPO) maka akan dihasilkan limbah padat diantaranya serabut buah dan cangkang kelapa sawit itu sendiri, namun ini tidak menjadi masalah bagi Pabrik Kelapa sawit (PKS) karena limbah ini akan menjadi bahan bakar daripada boiler.

Gambar 2.1 : Kelapa Sawit dan Hasilnya

Kelapa sawit memiliki banyak jenis, berdasarkan ketebalan cangkangnya kelapa sawit dibagi menjadi:

1. Dura 2. Psifera 3. Tenera

Dura merupakan sawit yang buahnya memiliki cangkang tebal sehingga dianggap memperpendek umur mesin pengolah namun biasanya tandan buahnya besar-besar dan kandungan minyak pertandannya berkisar 18%. Pisifera buahnya tidak memiliki cangkang namun bunga betinanya steril sehingga sangat jarang menghasilkan buah. Tenera adalah persilangan antara induk Dura dan Pisifera. Jenis

ini dianggap bibit unggul sebab melengkapi kekurangan masing-masing induk dengan sifat cangkang buah tipis namun bunga betinanya tetap fertil. Beberapa tenera unggul persentase daging perbuahnya dapat mencapai 90% dan kandungan minyak pertandannya dapat mencapai 28%, dan pada penelitian ini berdasarkan keterangan Pabrik Kelapa Sawit Padang Brahrang PTPN NUSANTARA II , jenis kelapa sawit yang ditanam adalah jenis tenera.

2.3 Boiler

Boiler atau dikenal sebagai ketel uap adalah sebuah bejana yang dipergunakan sebagai tempat memproduksi uap (steam), dimana bejana ini berisi bahan bakar dari limbah agrikultur ataupun pertambangan, dalam hal ini pada Pabrik Kelapa Sawit (PKS) menggunakan bahan bakar boiler adalah cangkang dan serat buah kelapa sawit. Boiler atau ketel uap adalah pembangkit uap yang terdiri atas dua bagian utama yaitu:

1. Furnance atau Tungku Pembakaran

Dimana berfungsi sebagai tempat bahan bakar yang akan menjadi penyedia panas.

2. Tabung Air Boiler

Yakni suatu alat dimana panas mengubah air menjadi uap. Uap atau cairan panas itu nantinya akan di sirkulasikan keluar dari boiler untuk digunakan dalam bermacam-macam proses yang memerlukan panas.

Gambar 2.2 : Skema Boiler

Boiler atau ketel uap merupakan salah satu penentu kualitas minyak kelapa sawit dan menjadi sentral dalam berbagai tingkatan proses ekstraksi buah kelapa sawit ( Tandan Buah Segar, TBS kelapa sawit ) menjadi Crude Palm Oil (CPO) dan produk turunannya. Sehingga boiler merupakan peralatan utama pada industri pengolahan minyak kelapa sawit atau turunannya.

Cangkang dan serat buah kelapa sawit yang akan dibakar dimasukan melalui hopper ke chain grate stoker, semacam conveyor yang kemudian masuk ke furnance (tungku pembakaran) dengan kecepatan tertentu. Emisi panas yang dihasilkan kemudian dimanfaatkan untuk mengkonversi air umpan didalam pipa menjadi uap, dan uap inilah yang dipakai untuk memanaskan/merebus Tandan Buah Segar (TBS) di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) ataupun ekstraksi minyak sawit.

Cangkang dan serat buah sawit yang sudah terbakar akan menghasilkan sisa-sisa pembakaran yang nantinya akan menjadi limbah daripada boiler atau furnance (tungku pembakaran) berupa:

1. Abu, yakni abu yang berada dibawah tungku tepatnya ditempat pengumpulan abu dan abu ini relatif berat.

2. Kerak Cangkang Boiler Kelapa Sawit, yakni kerak yang melekat pada dinding boiler.

Cangkang (tempurung atau Endoskrap) kelapa sawit merupakan limbah padat sawit hasil pemisahan daripada inti sawit dengan menggunakan alat Hydrocyclone separator yang dapat dimanfaatkan sebagai pengeras jalan atau dibuat arang atau briket untuk keperluan industri. Pemanfaatan cangkang sebagai bahan bakar karena mengandung karbon aktif maka dapat langsung dipakai, oleh karena itu pada Pabrik Kelapa Sawit limbah padat ini digunakan sebagai sumber penghasil panas pada tungku boiler.

2.3.2 Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit

Abu kerak boiler ini berasal daripada kerak boiler yang mengalami proses penggilingan atau yang telah dihaluskan. Salah satu limbah boiler ini pada dasarnya adalah abu yang mengeras pada setiap dinding-dinding boiler akibat endapan-endapan abu yang terperangkap pada mesin siklon saat terjadinya pembakaran cangkang dan serat buah kelapa sawit pada tungku pembakaran boiler.

Kerak/slag boiler yang disebabkan adanya endapan-endapan deposit mineral yang mengeras. Fenomena ini sangat merugikan bagi pembakaran pada boiler, karena akan mengurangi efisiensi pertukaran panas. Penyebab fenomena ini adalah tekanan gas yang berbeda pada setiap bahan bakar yang mengakibatkan percikan pijar api dan partikel yang relatif ringan, namun tidak mampu keluar daripada mesin pengendap siklon dan akan melekat pada dinding-dinding boiler. Sedangkan partikel yang ringan akan dikeluarkan melalui cerobong asap dan partikel yang relatif berat dan habis terbakar akan tertampung pada tempat abu yang berada dibawah tungku.

Slag/kerak boiler kelapa sawit ini adalah memiliki massa yang lebih berat daripada fly ash (abu terbang) yang keluar daripada cerobong asap, dan kerak boiler ini relatif memiliki pori-pori yang banyak. Pada Umumnya kerak ini digunakan oleh Pabrik Kelapa Sawit sebagai pengeras jalan di sekitar pabrik, adapun komposisi kimia yang telah di teliti di Lembaga Pusat Penelitian Laboratorium Uji Mutu Sumatera Utara adalah sebagai berikut:

ANALISIS

1 SiO2 % 89,9105 Termogavimetri

2 CaCO3 % 2,4751 Titrimetri

3 MgCO3 % 0,7301 Titrimetri

4 Fe2O3 % 0,1958 Spektrofotometri

5 Al2O3 % 0,0012 Gravimetri

2.4. Semen

Material semen adalah material yang memilik sifat adhesif (adhesive) dan kohesif (cohesive) yang memungkinkan untuk mengikat fragmen-fragmen mineral/agregat-agregat menjadi suatu massa yang padat mempunyai kekuatan. Semen yang mengeras dengan adanya air yang dinamakan dengan semen hidraulis (hidraulic cement). Semen jenis ini terdiri dari silikat dan lime yang terbuat dari batu kapur dan tanah liat yang digerinda, dicampur, dibakar dalam pembakaran kapur (klin), kemudian dihancurkan menjadi tepung. Semen hidrolik biasa yang dipakai untuk beton dinamakan semen portland (portland cement).

2.4.1 Semen Portland (Portland Cement)

Semen Portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menggiling halus didalam klinker yang bersifat hidrolis dan gips sebagai bahan pembantu. Bahan mentah utama untuk membuat semen Portland adalah:

- kapur ( CaO ) : dari batu kapur - silica ( SiO2 ) : dari lempung - alumina ( Al2O3 ) : dari lempung

Semen portland biasa ini diidentifikasikan oleh ASTM (American Society for Testing Materials) C150 yang mana digunakan sesuai dengan tujuan pemakaiannya, semen portland dibagi menjadi beberapa jenis, sebagai berikut:

Jenis Penggunaan

I Untuk konstruksi pada umumnya, dimana tidak diminta persyaratan khusus

II Untuk konstruksi umumnya terutama sekali bila diisyaratkan agak tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi yang sedang.

III Untuk konstruksi-konstruksi yang menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi.

IV Untuk konstruksi-konstruksi yang menuntut persyaratan panas hidrasi yang rendah.

V Untuk konstruksi-konstruksi yang menuntut persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.

Beton yang dibuat dari semen Portland biasanya memerlukan waktu sekitar 14 hari untuk mencapai kekuatan yang cukup pada saat cetakan – cetakan dari gelagar dan plat dapat dibuka dan dapat memikul beban yang sesuai struktur beton tersebut yang akan mencapai kekuatan rencana setelah 28 hari dan setelah massa tersebut kekuatannya akan terus bertambah sedikit demi sedikit.

Kekuatan semen merupakan hasil dari proses hidrasi. Proses kimiawi ini berupa rekristalisasi dalam bentuk interlocking-crystals (ikatan kristal) sehingga membentuk gel semen yang akan mempunyai kekuatan tekan yang tinggi apabila mengeras. Jika semen portland dicampur dengan air, maka komponen kapur dilepaskan dari senyawa. Banyaknya kapur dilepaskan ini sekitar 20% dari berat semen.

2.4.2 Kadar Semen dan Faktor Air Semen (FAS)

Beton harus menggunakan cukup semen untuk mencapai kekuatan tekan yang disyaratkan, disamping harus cukup pula untuk mencegah tulangnya terhadap serangan karat. Hasilnya harus diperiksa dengan menggunakan daftar semen minimum yang telah ditentukan, bilamana hasilnya jauh dibawah suatu harga minimum yang

faktor air semen yang digunakan pada umumnya adalah 50% dari berat semen minimum dalam 1m3 beton. Adapun pemakaian jumlah semen minimum dalam 1m3

Deskripsi

beton (kg) dan Faktor Air Semen (FAS) pada suatu lingkungan atau kondisi tertentu sebagai berikut :

Tabel 2.4 Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen Maksimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan dalam Lingkungan Khusus

Jumlah Semen Minimum

dalam 1m3 FAS beton

(kg) Beton didalam ruangan bangunan :

a. Keadaan keliling non korosif

b. Keadaan keliling korosif, disebabkan oleh kondensasi atau uap korosif

275 325

0,60 0,52

Beton diluar ruang bangunan

a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

325

275

0,60

0,60

Beton yang masuk kedalam tanah

a. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b. Mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air

tanah

325

375

0,55

0,52 Beton yang terus-menerus berhubungan dengan air

a. Air laut b. Air laut

275 375

0,57 0,52

Sumber : Pedoman Praktek beton

2.4.3 Pozzolan

Pozzolan adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari unsur-unsur silikat dan aluminat yang reaktif. Pozzolan adalah bahan tambah mineral

yang dimaksud untuk memperbaiki kinerja beton. Pada saat ini, bahan pozzolan ini lebih banyak memperbaiki kinerja beton, sehingga bahan tambah mineral atau pozzolan itu cenderung bersifat penyemenan, namun tidak mempunyai sifat-sifat layaknya seperti semen tetapi dalam keadaan halus, jika dicampur dengan kapur padam dan air setelah beberapa waktu dapat mengeras pada suhu kamar sehingga membentuk suatu massa yang padat dan sukar larut dalam air. Pozzolan terbagi dua yaitu :

1. Pozzolan alam

Yaitu bahan alam yang merupakan sedimentasi dari abu atau lava gunung yang mengandung silika aktif, yang bila dicampur dengan kapur padam akan mengadakan proses sedimentasi, contohnya : tras alam, semen merah hasil gilingan tanah liat yang dibakar (pecahan batu merah).

2. Pozzolan buatan

Jenis ini banyak macamnya baik merupakan sisa pembakaran dari tungku, maupun pemanfaatan limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan proses pembakaran dan pada pertambangan misalnya : abu terbang (fly ash), kerak nikel, gilingan kerak dapur tinggi, dan banyak jenis lainnya.

Tabel 2.5 Persyaratan Kimia Pozzolan

No SENYAWA KADAR ( % )

1

Jumlah senyawa oksida SiO2 + Al2O3 + Fe2O3

minimum 70

2 SO3 maksimum 5

3 Hilang pijar maksimum 6

4 Kadar air maksimum 3

5 Total alkali dihitung sebagai Na2O maksimum 1.5 Sumber : Kuat Tekan Beton Menggunakan Tambahan Abu Sekam Padi, Fx.Nurwadji Wibowo.

Abu kerak boiler cangkang kelapa sawit yang merupakan salah satu pozzolan buatan yang memiliki silika yang cukup tinggi maka pozzolan ini dapat dipakai sebagai bahan tambahan atau sebagai pengganti semen portland. Bila di pakai sebagai pengganti sebagian semen portland umumnya berkisar antara 5% sampai 20% berat

mengurangi pemuaian beton yang terjadi akibat proses reaksi alkali agregat dengan demikian mengurangi retak – retak beton akibat reaksi tersebut.

2.5 Agregat

Kandungan agregat dalam campuran beton biasanya sangat tinggi biasanya komposisi agregat tersebut berkisar 60%-70% dari berat campuran beton. Walaupun fungsinya hanya sebagai pengisi,tetapi karena komposisinya yang cukup besar,agregat inipun menjadi penting. Karena itu perlu dipelajari karakteristik agregat yang akan menentukan sifat beton yang akan dihasilkan.

Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alam atau buatan. Secara umum, agregat dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, agregat kasar dan agregat halus.

Agregat Halus

Agregat halus adalah pengisi yang berupa pasir, agregat yang terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras. Butir-butir-butir agregat halus harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan. Ukurannya bervariasi antara ukuran No. 4 – No. 100 atau dengan kata lain agregat halus adalah batuan yang ukuran butirnya lebih kecil dari 4.75 mm (Standar ASTM).

Tabel 2.6. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Pada Beton Berbobot Normal ( ASTM C-33 )

Ukuran Saringan Standar Amerika Persen Lewat Agregat Halus Agregat Kasar No.4 sampai 2 in

No.4 sampai 1 ½ in

No.4 sampai 1 in

No.4 sampai ¾ in 2 in

(50 mm)

95-100 100 - - -

1½ in (37,5 mm)

- 95-100 100 - -

1 in (25 mm)

25-70 - 95-100 100 -

¾ in (19 mm)

- 35-75 - 90-100 -

½ in (12,5 mm)

10-30 - 25-60 - -

3/8 in (9,5 mm)

- 10-30 - 20-55 100

No.4 (4,75 mm)

0-5 0-5 0-10 0-10 95-100

No.8 (2,36 mm)

0 0 0-5 1-5 80-100

No.16 (1,18 mm)

0 0 0 0 50-85

No.30 (600 µm)

0 0 0 0 25-60

No.50 (300 µm)

0 0 0 0 10-30

No.100 (150 µm)

0 0 0 0 2-10

2.5.2. Agregat Kasar

Agregat kasar adalah agregat yang terdiri dari butir-butir yang keras dan tidak berpori . Agregat kasar yang mengandung butir-butir pipih hanya dapat dipakai, apabila jumlah butir-butir pipih tersebut tidak lebih dari 20% dari berat agregat seluruhnya, agregat kasar adalah batuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4.75 mm (Standar ASTM). Sifat agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton keras dan daya tahannya terhadap disentegrasi beton, cuaca, dan efek – efek perusak lainnya. Agregat kasar ini harus bersih dari bahan – bahan organic, dan harus mempunyai ikatan yang baik dengan gel semen.

Jenis agregat kasar yang umum adalah :

1. Batu pecah alami : Bahan ini didapat dari cadas atau batu pecah alami yang digali, yang berasal dari gunung api.

2. Kerikil alami : Kerikil didapat dari proses alami, yaitu dari pengikisan tepi maupun dasar sungai oleh air sungai yang mengalir.

3. Agregat kasar buatan : terutama berupa slag atau shale yang biasa digunakan untuk beton berbobot ringan . Biasanya merupakan hasil dari proses lain seperti dari blast-furnance dan lain – lain.

4. Agregat untuk pelindung nuklir dan berbobot berat : Dengan adanya tuntutan yang spesifik pada zaman atom yang sekarang ini, juga untuk pelindung dari radiasi nuklir sebagai akibat dari banyaknya pembangkit atom dan stasiun tenaga nuklir, maka perlu ada beton yang dapat melindungi dari sinar X, sinar Gamma, dan neutron. Pada beton demikian syarat ekonomis maupun syarat kemudahan pengerjaan tidak begitu menentukan. Agregat yang diklasifikasikan disini misalnya baja pecah, barit, magnatit, dan limonit.

2.6 Air

Air yang dimaksud disini adalah air sebagai bahan pembantu dalam konstruksi bangunan meliputi kegunaannya dalam pembuatan dan perawatan beton. Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pengerjaan beton. 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. Tidak mengandung garam yang dapat larut dan dapat merusak beton (asam-asam,zat organik dan sebagainya).

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Alat dan Bahan

3.1.1 Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain yaitu: 1. Universal Testing Machine (Merk Bundreg, England)

2. Neraca Analitik 3. Gelas ukur 100 ml 4. Cetakan

1. kubus ( 10cm x 10cm x 10cm), sebanyak 15 buah. 2. silinder (Ø7,5cm x 20cm ), sebanyak 15 buah. 5. Timbangan

6. Ayakan (200 mesh, 18 mesh, dan Ø 25,4 mm) 7. Batang perojok besi

8. Skrap

3.1.2 Bahan – bahan

Adapun bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: 1. Semen Portland type 1 ( Merk Semen Padang )

2. Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit Lolos ayakan 200 mesh

3. Pasir

Berdasarkan ASTM E 11 dengan diameter 1,00 mm 4. Kerikil

Lolos ayakan Ø25,4 mm 5. Air PAM

3.2 Prosedur Penelitian

3.2.1 Prosedur Pembuatan Benda Uji

Prosedur yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu:

1. Persiapan alat dan bahan

Seluruh peralatan dan bahan disiapkan, guna memudahkan dalam pengerjaan pengadonan dan pencetakan benda uji.

2. Perencanaan campuran beton

Pada penelitian ini digunakan campuran beton berdasarkan tabel dibawah ini dimana telah dilakukan penelitian terhadap berapa banyaknya digunakan komposisi beton tiap m yaitu: 3

Tabel 3.1 Komposisi Adukan Beton Rencana

Nama Bahan Jumlah Material (kg)

Perbandingan

Semen 367,4 1

Pasir 720,5 2

Kerikil 1127,0 3

Air 185,0 0,5

Sumber : Laboratorium Teknik sipil USU

Untuk menghindari hilangnya beton pada waktu pengecoran maka dilakukan penambahan material dengan tidak mengubah perbandingannya yang disebut dengan Safety Factor (SF) sebanyak 20 % atau SF = 1,2.

Dari perbandingan komposisi adukan beton pada tabel diatas maka didapatkan perbandingan material ( semen : pasir : kerikil : air : abu kerak boiler kelapa sawit ) pada setiap sampel. Sampel dibuat dengan membuat variasi abu kerak boiler cangkang kelapa sawit : 0%, 5%, 10%, 15% dan 20%. Campuran dilakukan dengan mengurangi pemakaian semen sebanyak : 5%, 10%, 15% dan 20% dengan komposisi sebagai berikut :

Tabel 3.2 Data Perbandingan Komposisi Benda Uji Beton Silinder

Persentase Sawit Abu Kerak Boiler

Cangkang Kelapa Sawit (%) Air (kg) Pasir (kg) Kerikil (kg) Semen (kg)

Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa

Sawit (kg) 0 %

(normal)

0,6 2,4 3,6 1,2 -

5 % 0,6 2,4 3,6 1,14 0,06

10% 0,6 2,4 3,6 1,08 0,12

15 % 0,6 2,4 3,6 1,02 0,18

20 % 0,6 2,4 3,6 0,96 0,24

Tabel 3.3 Data Perbandingan Komposisi Benda Uji Beton Kubus

Persentase Abu Kerak Boiler

Cangkang Kelapa Sawit (%) Air (kg) Pasir (kg) Kerikil (kg) Semen (kg)

Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa

Sawit (kg) 0 %

(normal)

0,66 2,58 4,05 1,32 -

5 % 0,66 2,58 4,05 1,254 0,066

10% 0,66 2,58 4,05 1,188 0,132

15 % 0,66 2,58 4,05 1,122 0,198

20 % 0,66 2,58 4,05 1,056 0,264

3. Pengadonan dan Pencetakan

Adapun pembuatan benda uji yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Menyediakan bahan-bahan campuran beton yaitu semen, pasir, kerikil dan air.

2. Mempersiapkan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit yang telah diayak dengan lolos ayakan 200 mesh.

3. Setelah semua bahan disediakan maka dimasukkan bahan pada tempat pengadonan yaitu pasir, kerikil, dan semen dan diaduk sampai rata dan diberi air pada bagian tengan adonan serta dibiarkan ± 2 – 5 menit agar campuran saling mengikat.

4. Kemudian diaduk dan dicampur semua pasta beton sampai campuran benar-benar homogen.

5. Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara memasukkan pasta beton ke dalam cetakan setinggi 1/3 tinggi cetakan, kemudian dirojok dengan batang perojok besi untuk menjamin kepadatan susunan campuran.

6. Dimasukkan kembali 1/3 bagian campuran pasta beton ke dalam cetakan kemudian dirojok kembali.

7. Dimasukkan kembali pasta beton kedalam cetakan sampai penuh kemudian dirojok kembali.

8. Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan benda uji diletakkan pada ruangan perawatan.

9. Setelah beton berumur 24 jam cetakan dibuka.

10.Untuk penambahan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit caranya sama dengan pengecoran beton normal (tanpa abu kerak boiler cangkang kelapa sawit). Perbedaannya terletak pada penambahan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit bersamaan dengan memasukan kerikil ke dalam tempat pengadonan.

3.2.2 Prosedur Pengujian

3.2.2.1 Pengujian Tekanan Beton ( Compresive Test )

Pengujian tekanan beton dilakukan untuk mengetahui kekuatan dari benda uji. Benda uji yang dipakai adalah silinder Ø7,5cm x 20cm. Pengujian kuat tekan

dilakukan saat beton berumur 28 hari. Jumlah beton yang di uji pada umur 28 hari, yaitu terdiri dari : 3 buah beton normal, 3 buah beton dengan campuran 5% abu kerak boiler cangkang kelapa sawit, 3 buah beton dengan campuran 10% abu kerak boiler cangkang kelapa sawit, 3 buah beton dengan campuran 15% abu kerak boiler cangkang kelapa sawit dan 3 buah beton dengan campuran 20% abu kerak boiler cangkang kelapa sawit.

Adapun prosedur pengujiannya adalah sebagai berikut:

1. Benda uji yang telah dilepaskan dari cetakan kemudian direndam dalam bak perendaman.

2. Dikeluarkan benda uji setelah berumur 27 hari dari bak perendaman dan diletakan pada ruangan sampai sampel kering dan hal ini dilakukan selama 24 jam tepatnya benda uji mencapai umur 28 hari.

3. Beban tekan diberikan secara perlahan-lahan pada benda uji dengan cara mengoperasikan tuas pompa sehingga benda uji runtuh.

4. Pada saat jarum penunjuk skala beban tidak naik lagi atau bertambah, maka skala yang ditunjukan oleh jarum tersebut dicatat sebagai beban maksimum yang dapat dipikul oleh benda uji tersebut.

5. Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji kuat tekan yang lain.

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui banyaknya air yang diserap oleh

beton setelah direndam pada waktu tertentu. Uji penyerapan air ( water absorption ) menggunakan benda uji berbentuk kubus 10cm x 10cm 10cm. Penyerapan beton dilakukan pada saat beton berumur 28 hari, dimana jumlah beton yang akan diuji yaitu 15 buah, yang terdiri dari : 3 buah beton normal, 3 buah beton dengan campuran 5% abu kerak boiler cangkang kelapa sawit, 3 buah beton dengan campuran 10% abu kerak boiler cangkang kelapa sawit, 3 buah beton dengan campuran 15% abu kerak boiler cangkang kelapa sawit dan 3 buah beton dengan campuran 20% abu kerak boiler cangkang kelapa sawit.

3.2.2.3 Pengujian Porositas

Prosedur pengujian porositas dilakukan untuk mengetahui besarnya porositas yang terdapat pada benda uji. Pengujian porositas menggunakan benda uji berbentuk kubus. Pengujian porositas dilakukan pada beton uji penyerapan air. Sehingga pengujian porositas dapat langsung bersamaan dengan uji penyerapan air.

Adapun prosedur pengujian Penyerapan Air dan Porositas adalah sebagai berikut :

1. Benda uji yang telah dilepaskan dari cetakan kemudian di biarkan pada ruangan perawatan.

2. Benda uji pada umur 27 hari diambil dari ruangan dan ditimbang guna mengambil massa keringnya (mk).

3. Kemudian benda uji dilakukan perendaman didalam bak perawatan selama 24 jam.

4. Setelah perendaman benda uji dikeluarkan, tepatnya benda uji berumur 28 hari maka benda uji bila perlu dilap seluruh permukaannya guna menghindari air

5. Maka benda uji tersebut ditimbang kembali untuk memperoleh massa basah benda uji (mb) tersebut.

6. Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji yang lain.

BATU PECAH SEMEN + ABU KERAK

BOILER CANGKANG KELAPA SAWIT

( Variasi camp.0% - 20 % )

PASIR AIR

PENCAMPURAN

PENGADUKAN PENCETAKAN

PENGERINGAN 24 jam

PERENDAMAN 27 HARI

HASIL / LAPORAN PENELITIAN ANALISIS DATA PENGERINGAN

24 JAM

PENGUJIAN BETON

PENGERINGAN 28 HARI

PENGUJIAN BETON

PERENDAMAN 24 JAM

3.3. Pengujian Sampel

Pengujian yang dilakukan meliputi sifat mekanis dan sifat fisis dari beton.

3.3.1 Sifat Mekanik

Kekuatan tekanan beton pada dasarnya adalah sebuah fungsi dari volume pori/rongga dari beton itu sendiri. Pengujian tekanan beton dilakukan pada saat beton berumur 28 hari, dimana pada saat umur 27 hari benda uji dikeluarkan dari bak

perendaman dan pada hari ke 28 benda uji dikeringkan dengan udara bebas. Pengujian tekanan dilakukan dengan menggunakan alat Universal Testing Machine hingga didapatkan beban maksimumnya.

Tekanan beton dapat diperoleh dengan rumus, sebagai berikut :

A P

f_c' = (3.1)

dengan:

'

c

f = Tekanan  2

cm kgf

P = Beban maksimum

( )

kg A = Luas bidang permukaan

( )

2

cm

3.3.2 Sifat Fisis

3.3.2.1 Pengujian Penyerapan Air ( Water Absorption )

Pengujian ini, dimaksudkan untuk mengetahui banyaknya air yang diserap oleh beton direndam pada periode tertentu. Dalam pengujian ini beton yang sudah mengalami aging selama 28 hari ditimbang dengan maksud mendapatkan massa kering dari beton (mk) setelah itu beton direndam selama 24 jam untuk memperoleh massa basah beton (mb), namun dalam hal ini beton dilap terlebih dahulu agar basah daripada beton tidak berlebihan

Penyerapan Air (%) = − × 100% k

k b

m m m

(3.2)

dengan:

mb = Massa basah dari benda uji

(

gram

)

mk = Massa kering dari benda uji

(

gram

)

3.3.2.2 Pengujian Porositas

Pengujian porositas dilakukan pada benda uji yang sama terhadap pengujian penyerapan air (water absorption) jadi pengujian ini dilakukan guna memperoleh massa basah (mb) setelah beton direndam dan diperoleh massa kering (mk

% 100 1

× ×

−

air b

k b

V m m

ρ

) sebelum dilakukan perendaman.

Porositas dari benda uji dapat diperoleh dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

Porositas = (3.3)

dengan:

mb = Massa basah benda uji

(

gram

)

mk = Massa kering benda uji

(

gram

)

Vb = Volume benda uji

( )

cm3

air

ρ = Massa jenis air  3

cm gr

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Pengujian Tekanan (Compresive Test)

Pengujian besarnya tekanan dilakukan dengan menggunakan alat Universal Testing Machine. Tekanan depat diperoleh dengan menggunakan rumus:

Tekanan beton dapat diperoleh sesuai dengan persamaan (3.1) sebagai berikut:

A P f_c' = dengan :

'

c

f = Tekanan  2

cm kgf

P = Beban maksimum

( )

kg A = Luas bidang permukaan

( )

2

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Tekanan Beton (Compresive Test)

Persentase Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit (%)

Beban Tekan (P)

( )

kgf

Luas (A)

(cm2)

Tekanan ( f ) _c'

    ₂ cm kgf Tekanan ( f ) _c' (MPa)

Tekanan Rata-rata

( f ) _c' (MPa) 0 % (normal) 4900 4700 5100 44,16 44,16 44,16 1109,6 1064,3 1154,9 11,09 10,64 11,55 11,09

5 % 5300

4900 5100 44,16 44,16 44,16 1200,2 1109.6 1155 12 11,09 11,55 11.55

10% 5900

6200 6300 44,16 44,16 44,16 1336 1403,9 1426,6 13,36 14,04 14,13 13,89

15 % 5100

5400 5500 44,16 44,16 44,16 1154,9 1222,8 1245,5 11,55 12,13 12,46 12,05

20 % 4400

4200 4500 44,16 44,16 44,16 996,38 951,08 1019 9,96 9,51 10,19 9,89

4.1.2 Pengujian Penyerapan Air (Water Absorption)

Pengujian penyerapan air (water absorption) dilakukan pada saat beton berumur 28 hari. Penyerapan air dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (3.2) sebagai berikut :

Penyerapan Air (%) = − × 100% k

k b

m m m

dengan:

mb = Massa basah dari benda uji

(

gram

)

mk = Massa kering dari benda uji

(

gram

)

4.1.3 Pengujian Porositas

Pengujian porositas dilakukan pada saat beto berumur 28 hari. Porositas beton dapat diperole dengan menggunakan persamaan (3.3) sebagai berikut:

Porositas = − × 1 × 100%

air b

k b

V m m

ρ

dengan:

mb = Massa basah benda uji

(

gram

)

mk = Massa kering benda uji

(

gram

)

Vb = Volume benda uji

( )

cm3 ρ_air= Massa jenis air  3

cm gr

Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian

Penyerapan Air (Water Absorption) dan Porositas

Persentase Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit (%) Massa Kering

( )

mk (gr)

Mass

a

Basa

h

( )

mb (gr) Penyerapan Air (%) Rata-rata Penyerapan Air (%) Porositas (%) Rata-rata Porositas (%) 0 % (normal) 2324,5 2310 2325,5 2420,5 2416 2423 4,13 4,59 4,19 4,3 9,6 10,6 9,75 9,98

5 % 2315

2326 2319,5 2405 2422,5 2416 3,89 4,15 4,16 4,07 9 9,65 9,65 9,43

10% 2317,5

2316 2317 2412,5 2405 2415 4,09 3,84 4,14 4,02 9,5 8,9 9,8 9,4

15 % 2312,4 2316 2313 2402,5 2403 2405 3,89 3,76 3,98 3,87 9 8,7 9,2 8,97

20 % 2318

2319 2315 2404 2403.5 2405 3,71 3,64 3,88 3,74 8,6 8,45 9 8,68

4.2 Pembahasan

4.2.1 Pengujian Tekanan Beton (Compresive Test)

Pengujian Tekanan beton dilakukan setelah beton berumur 28 hari sejak pengecoran. Data hasil pengujian, diperoleh tekanan rata-rata beton normal adalah 11,09 Mpa, beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 5% sebesar 11,55 Mpa, beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelap sawit 10% sebesar 13,89 MPa, beton dengan campuaran abu kerak boiler 15% sebesar 12,05 MPa, dan beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 20% sebasar 9,89 Mpa. Maka dapat dilihat pada grafik dibawah ini:

Gambar 4.1 Grafik Tekanan Beton (Mpa) Terhadap Persentase Campuran Abu Kerak

Boiler Cangkang Kelapa Sawit (%)

9.89 12.05 13.89 11.55 11.09 0 2 4 6 8 10 12 14 16

0% 5% 10% 15% 20%

Persentase Campuran Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit (%)

T er ka n an B et o n ( M p a)

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa dari hasil pengujian campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sebesar 5%, 10%, dan15% menunjukan kekuatan beton yang lebih baik dibandingkan beton normal dengan persentase kenaikan kekuatan beton berturut-turut adalah 4,2 %, 25,4 %, dan 8,7 % jadi dapat diperoleh kekuatan beton terbesar diperoleh pada beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 15 % sedangkan pada beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit mengalami penurunan sebesar 10,8 %, hal ini dikarenakan abu

kerak boiler cangkang kelapa sawit tidak lagi menjadi pengikat namun menjadi pengisi pada pori-pori beton.

4.2.2 Pengujian Penyerapan Air ( Water Absorption )

Pengujian penyerapan air dilakukan setelah beton berumur 28 hari sejak pengecoran. Data hasil pengujian, diperoleh penyerapan air rata-rata beton normal adalah 4,3 %, beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 5% sebesar 4,07 %, beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelap sawit 10% sebesar 4,02 %, beton dengan campuaran abu kerak boiler 15% sebesar 3,87 %, dan beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 20% sebasar 3,74 %. Maka dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

Gambar 4.2 Grafik Penyerapan Air (%) Terhadap Persentase Campuran Abu Kerak Boiler

Cangkang Kelapa Sawit (%)

3.74 3.87 4.02 4.07 4.3 0 1 2 3 4 5 6

0% 5% 10% 15% 20%

Persentase Campuran Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit (%)

P en ye ra p an A ir ( % )

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa dari hasil pengujian campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sebesar 5%, 10%, 15 % dan 20 % menunjukan penyerapan air yang lebih baik dibandingkan beton normal dengan persentase penurunan penyerapan air adalah 5,3 %, 6,5 %, 10 %, dan 13 %, hal ini dikarenakan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit dapat menjadi pengisi yang baik dalam

4.2.3 Pengujian Porositas

Pengujian penyerapan air dilakukan setelah beton berumur 28 hari sejak pengecoran. Data hasil pengujian, diperoleh porositas rata-rata beton normal adalah 9,98 %, beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 5% sebesar 9,43 %, beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 10% sebesar 9,4 %, beton dengan campuaran abu kerak boiler 15% sebesar 8,97 %, dan beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 20% sebasar 8,68 %. Maka dapat dilihat pada grafik dibawah ini:

Gambar 4.3 Grafik Porositas (%) Terhadap Persentase Campuran Abu Kerak Boiler

Cangkang Kelapa Sawit (%)

8.68 8.97

9.4 9.43

9.98

0 2 4 6 8 10 12

0% 5% 10% 15% 20%

Persentase Campuran Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit (%)

P

o

ro

si

ta

s

(%

)

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa dari hasil pengujian campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit sebesar 5%, 10%, 15 % dan 20 % menunjukan porositas yang lebih baik dibandingkan beton normal dengan persentase penurunan porositas adalah 5,5 %, 5,8 %, 10,1 %, dan 13,03 %, hal ini dikarenakan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit dapat menjadi pengisi sehingga dapat mengurangi porositas yang baik pula dalam pengecoran beton.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan diatas, maka penulis dapat menarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Dari hasil pengujian diperoleh tekanan beton normal yaitu sebesar 11,09 MPa. Sedangkan tekanan beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 5 %, 10 %, 15 %, dan 20 % berturut-turut adalah 11,55 MPa, 13,89 MPa, 12,05 MPa, 9,89 MPa. Sehingga abu kerak boiler cangkang kelapa sawit dapat menjadi bahan campuran semen dalam pembuatan beton dengan persentase tertentu.

2. Nilai penyerapan air yang di peroleh dari pengujian dengan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit menunjukkan penyerapan air yang lebih baik yaitu lebih kecil dari 4,3 % dengan pengertian bahwa dapat diketahui bahwa abu kerak boiler sangat baik menjadi pengisi pada beton.

3. Dari hasil pengamatan besarnya porositas adalah lebih kecil dari 9,98 % untuk setiap penambahan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit dengan pengertian besarnya penyerapan air (water absorption) berbanding lurus dengan besarnya porositas.

4. Dapat diketahui juga bahwa beton dengan menggunakan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit merupakan beton ringan, hal ini dapat dilihat dari berat bobot beton yang mengalami penurunan pada saat kering 28 hari pada pengujian penyerapan air dan porositas.

5.2 Saran

1. Perlu kiranya diteliti lebih lanjut penggunaan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit dengan persentase yang berbeda untuk mendapatkan persentase yang optimal terhadap kekuatan beton.

2. Dalam penelitian selanjutnya diharapkan melakukan pengujian lainnya, diantaranya kuat tarik belah dan kuat lentur.

DAFTAR PUSTAKA

Amran, T., 2005, Pengaruh Arang Cangkang Kelapa Sawit Terhadap Sifat Mekanik Ribbed Smoked sheet-1 (RSS-1), Skripsi, FMIPA Unimed, Medan.

Butar-butar. R., 2005, Petunjuk Pratikum Uji Bahan Beton, Teknik Sipil, USU, Medan.

Dipohusodo, 1996, Struktur Beton Bertulang, Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Daryanto, 1994, Pengetahuan Teknik Bangunan, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta.

Lawrence H. Van Vlack, 1989, Ilmu dan Teknologi Bahan, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Mulyono, T., 2003, Teknologi Beton, Penerbitn Andi, Yogyakarta.

Murdock, L. J. dan Brook, K. M., 1999, Ahli Bahasa Stephanus Hindarko, Bahan danh Praktek Beton, Edisi Keempat, Penerbit ERlangga, Jakarta.

Surdia, T. dan Saito, S., 1995, Pengetahuan Bahan Teknik, Penerbit PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Wang, C. K. dan Salmon, C. G., 1990, Desain Beton Bertulang, Alih Bahasa Binsar Hariandja, edisi Keempat, penerbit ERlangga, Jakarta.

LAMPIRAN 3

Nama Bahan

RENCANA KOMPOSISI BETON SILINDER Ø 7,5 cm x 20 cm

Table. Komposisi Rencana Beton Untuk Silinder Jumlah Material

(kg)

Perbandingan

Semen 367,4 1

Pasir 720,5 2

Kerikil 1127,0 3

Air 185,0 0,5

Volume beton 1 buah silinder adalah:

Silinder dengan : Diameter, Ø 3 inc = Ø 7,5 cm Maka jari-jari, r = ½ (7,5 cm)

= 3,75 cm Tinggi, t = 20 cm

Volume beton = πx ( r )2 x t

= ( 3,14 ) x ( 3,75cm )2 x ( 20cm ) = ( 3,14 ) x ( 14,0625cm2 ) x ( 20cm ) = 883,13 cm3

= 0,00088313 m3

Untuk menghindari hilangnya beton pada waktu pengecoran maka dilakukan Safety Factor (SF) = 1,2, maka Volume beton yang diaduk untuk 1 buah beton silinder dengan SF = 1,2 adalah:

Volume 1 buah silinder = 0,00088313 m3 x 1,2 = 0,0010598 m3

Maka Massa komposisi pasta dari beton untuk 1 buah silinder dengan volume 0,0010598 m3 adalah sebagai berikut

Contoh Perhitungan :

Massa Pada Semen = 0,0010598 m3 x 367,4 = 0,4 kg/m

Nama Bahan 3

Jumlah Material (kg)

Perbandingan

Semen 0,4 1

Pasir 0,8 2

Kerikil 1,2 3

Air 0,2 0,5

Maka Untuk 3 buah Silinder Contoh Perhitungan :

• Untuk beton normal (tanpa menggunakan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit)

Massa Semen = 0,4 x 3 = 1,2 kg Massa Pasir = 0,8 x 3 = 2,4 kg Massa Kerikil = 1,2 x 3 = 3,6 kg Massa Air = 0,2 x 3 = 0,6 kg

• Untuk beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 5% Massa Semen = 0,4 kg x 3 = 1,2 kg

Massa Abu kerak boiler cangkang kelapa sawit = x 1,2kg

100 5

= 0,06 kg

Massa Semen = 1,2 kg – 0,06 kg = 1,14 kg Massa Pasir = 0,8 x 3 = 2,4 kg

Persentase Abu Kerak Boiler

Cangkang Kelapa Sawit (%)

Air (kg)

Pasir (kg)

Kerikil (kg)

Semen (kg)

Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa

Sawit (kg) 0 %

(normal)

0,6 2,4 3,6 1,2 -

5 % 0,6 2,4 3,6 1,14 0,06

10% 0,6 2,4 3,6 1,08 0,12

15 % 0,6 2,4 3,6 1,02 0,18

20 % 0,6 2,4 3,6 0,96 0,24

RENCANA KOMPOSISI BETON KUBUS 10 cm x 10 cm x 10 cm

Volume beton 1 buah kubus adalah Dengan Panjang setiap sisi, s = 10 cm Volume beton = ( s )3

= ( 10 cm )3 = 1000 cm3 = 0,001 m3

Untuk menghindari hilangnya beton pada waktu pengecoran maka dilakukan Safety Factor (SF) = 1,2, maka Volume beton yang diaduk untuk 1 buah beton kubus dengan SF = 1,2 adalah

Volume 1 buah kubus = 0,001 m3 x 1,2 = 0,0012 m3

Maka Massa komposisi pasta dari beton untuk 1 buah silinder dengan volume 0,0012 m3 adalah sebagai berikut ;

Massa Pada Semen = 0,0012 m3 x 367,4 = 0,44 kg/m

Nama Bahan 3

Jumlah Material (kg)

Perbandingan

Semen 0,44 1

Pasir 0,86 2

Kerikil 1,35 3

Air 0,22 0,5

Maka Untuk 3 buah Silinder atau per sampel :

Contoh Perhitungan :

• Untuk beton normal (tanpa menggunkan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit )

Massa Semen = 0,44 x 3 = 1,32 kg Massa Pasir = 0,86 x 3 = 2,58 kg Massa Kerikil = 1,35 x 3 = 4,05 kg Massa Air = 0,22 x 3 = 0,66 kg

• Untuk beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 5%

Massa Semen = 0,44 kg x 3 = 1,32 kg

Massa Abu kerak boiler cangkang kelapa sawit = x 1,32kg

100 5

= 0,066 kg

Massa Semen = 1,32 kg – 0,066 kg = 1,254 kg Massa Pasir = 0,86 x 3 = 2,58 kg

Massa Kerikil = 1,35 x 3 = 4,05 kg Massa Air = 0,22 x 3 = 0,66 kg

Persentase Abu Kerak Boiler

Cangkang Kelapa Sawit (%)

Air (kg)

Pasir (kg)

Kerikil (kg)

Semen (kg)

Abu Kerak Boiler Cangkang

Kelapa Sawit (kg) 0 %

(normal)

0,66 2,58 4,05 1,32 -

5 % 0,66 2,58 4,05 1,254 0,066

10% 0,66 2,58 4,05 1,188 0,132

15 % 0,66 2,58 4,05 1,122 0,198

LAMPIRAN 4

I. Perhitungan Tekanan (Compresive Test)

Contoh perhitungan pengujian kuat tekan sebagai berikut:

 Tekanan

Beban maksimum ( P ) = 4900 kgf Luas permukaan ( A ) = 44,16 cm

A P f_c' =

2

Maka:

=

16 , 44 4900

2

cm kgf

= 1109,6 2

cm

kgf

= 11,09 MPa

Untuk perhitungan kuat tekan rata-rata:

Kuat Tekan Rata-rata ( f ) = _c'

3

55 , 11 64

, 10 09

,

11 MPa + MPa + MPa

= 11.09 MPa

II. Perhitungan Penyerapan Air (Water Absorption)

Contoh perhitungan pengujian penyerapan air sebagai berikut:

 Penyerapan air

Massa basah (m ) = 2420,5 gr _b Massa kering (m ) = 2324,5 gr _k

Maka:

Penyerapan Air (%) = − × 100% k k b m m m

= 100% 5 , 2324 5 , 2324 5 , 2420 × −

= 4,13 %

Untuk perhitungan penyerapan air rata-rata:

Penyerapan Air Rata-rata (%) =

3 % 19 , 4 % 59 , 4 % 13 ,

4 + +

= 4,3 %

III. Perhitungan Porositas

Contoh perhitungan pengujian porositas sebagai berikut:

 Porositas (%)

Massa basah (m ) = 2420,5 gr _b Massa kering (m ) = 2324,5 gr _k Volume benda

( )

V_b = 1000 cm3 Massa Janis air ( ρair 3

cm gr ) =

Maka:

Porositas (%) = − × 1 × 100%

air b k b V m m ρ

= 1 100%

1000 5 , 2324 5 , 2420 3

3 × ×

−

cm gr cm

Untuk perhitungan porositas rata-rata:

Porositas Rata-rata (%) =

3

% 75 , 9 %

6 , 10 %

6 ,

9 + +

Persentase Abu Kerak Boiler

Cangkang Kelapa Sawit (%)

Air (kg)

Pasir (kg)

Kerikil (kg)

Semen (kg)

Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa

Sawit (kg) 0 %

(normal)

0,6 2,4 3,6 1,2 -

5 % 0,6 2,4 3,6 1,14 0,06

10% 0,6 2,4 3,6 1,08 0,12

15 % 0,6 2,4 3,6 1,02 0,18

20 % 0,6 2,4 3,6 0,96 0,24

RENCANA KOMPOSISI BETON KUBUS 10 cm x 10 cm x 10 cm

Volume beton 1 buah kubus adalah Dengan Panjang setiap sisi, s = 10 cm Volume beton = ( s )3

= ( 10 cm )3 = 1000 cm3 = 0,001 m3

Untuk menghindari hilangnya beton pada waktu pengecoran maka dilakukan Safety Factor (SF) = 1,2, maka Volume beton yang diaduk untuk 1 buah beton kubus dengan SF = 1,2 adalah

Volume 1 buah kubus = 0,001 m3 x 1,2 = 0,0012 m3

Maka Massa komposisi pasta dari beton untuk 1 buah silinder dengan volume 0,0012 m3 adalah sebagai berikut ;

Massa Pada Semen = 0,0012 m3 x 367,4 = 0,44 kg/m

Nama Bahan 3

Jumlah Material (kg)

Perbandingan

Semen 0,44 1

Pasir 0,86 2

Kerikil 1,35 3

Air 0,22 0,5

Maka Untuk 3 buah Silinder atau per sampel :

Contoh Perhitungan :

• Untuk beton normal (tanpa menggunkan abu kerak boiler cangkang kelapa sawit )

Massa Semen = 0,44 x 3 = 1,32 kg Massa Pasir = 0,86 x 3 = 2,58 kg Massa Kerikil = 1,35 x 3 = 4,05 kg Massa Air = 0,22 x 3 = 0,66 kg

• Untuk beton dengan campuran abu kerak boiler cangkang kelapa sawit 5%

Massa Semen = 0,44 kg x 3 = 1,32 kg

Massa Abu kerak boiler cangkang kelapa sawit = x 1,32kg

100 5

= 0,066 kg

Massa Semen = 1,32 kg – 0,066 kg = 1,254 kg Massa Pasir = 0,86 x 3 = 2,58 kg

Massa Kerikil = 1,35 x 3 = 4,05 kg Massa Air = 0,22 x 3 = 0,66 kg

Persentase Abu Kerak Boiler

Cangkang Kelapa Sawit (%)

Air (kg)

Pasir (kg)

Kerikil (kg)

Semen (kg)

Abu Kerak Boiler Cangkang

Kelapa Sawit (kg) 0 %

(normal)

0,66 2,58 4,05 1,32 -

5 % 0,66 2,58 4,05 1,254 0,066

10% 0,66 2,58 4,05 1,188 0,132

15 % 0,66 2,58 4,05 1,122 0,198

LAMPIRAN 4

I. Perhitungan Tekanan (Compresive Test)

Contoh perhitungan pengujian kuat tekan sebagai berikut:  Tekanan

Beban maksimum ( P ) = 4900 kgf Luas permukaan ( A ) = 44,16 cm

A P

f_c' =

2

Maka:

= 16 , 44 4900

2

cm kgf

= 1109,6 2 cm kgf = 11,09 MPa

Untuk perhitungan kuat tekan rata-rata:

Kuat Tekan Rata-rata ( f ) = _c'

3

55 , 11 64

, 10 09

,

11 MPa + MPa + MPa

= 11.09 MPa

II. Perhitungan Penyerapan Air (Water Absorption)

Contoh perhitungan pengujian penyerapan air sebagai berikut:  Penyerapan air

Massa basah (m ) = 2420,5 gr _b Massa kering (m ) = 2324,5 gr _k

Maka:

Penyerapan Air (%) = − × 100%

k k b m m m

= 100% 5 , 2324 5 , 2324 5 , 2420 × −

= 4,13 %

Untuk perhitungan penyerapan air rata-rata:

Penyerapan Air Rata-rata (%) =

3 % 19 , 4 % 59 , 4 % 13 ,

4 + +

= 4,3 %

III.Perhitungan Porositas

Contoh perhitungan pengujian porositas sebagai berikut:  Porositas (%)

Massa basah (m ) = 2420,5 gr _b Massa kering (m ) = 2324,5 gr _k Volume benda

( )

V_b = 1000 cm3 Massa Janis air ( ρair 3

cm gr ) =

Maka:

Porositas (%) = − × 1 × 100%

air b k b V m m ρ

= 1 100%

1000 5 , 2324 5 , 2420 3

3 × ×

−

cm gr cm

Untuk perhitungan porositas rata-rata:

Porositas Rata-rata (%) =

3

% 75 , 9 %

6 , 10 %

6 ,

9 + +