Pengembangan Genteng Beton Ringan sebagai Alternatif Penutup Atap

(1)

PENGEMBANGAN GENTENG BETON RINGAN

SEBAGAI ALTERNATIF PENUTUP ATAP

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh Colloqium Doctum / Ujian Sarjana Teknik Sipil

Disusun oleh :

09 0404 147

SAHALA MARULI SINAGA

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2014

(2)

ABSTRAK

Adanya penelitian terhadap beton ringan yang dapat digunakan sebagai alternatif pemilihan material pada bangunan merupakan inspirasi yang sangatlah pantas untuk diteliti dan dikembangkan. Ditambah berkurangnya minat konsumen dalam memilih genteng sebagai alternatif pemilihan atap dikarenakan beban yang dihasilkan oleh genteng tersebut sangatlah besar.

Ditemukannya foaming agent menjadi bahan tambahan yang sangat baik dalam hal pembuatan beton ringan. Adanya penambahan foaming agent pada campuran beton memang membuat beton ringan. Terlihat dalam pembuatan bernda uji silinder beton ringan. Pada komposisi semen : pasir sebesar 1 : 2 ; 0,9 : 2 menghasilkan kuat tekan 2,558 MPa dan 2,448 MPa dengan berat masing-masing 5,818 dan 5,774 kg. Begitu juga pada penelitian penambahan admixture

dalam penelitian digunakan sikaset accelerator mempunyai kuat tekan sebesar 2,512 MPa dan 2,556 MPa dengan berat masing-masing 5,966 dan 6,098 kg.

Dalam pembuatan genteng beton ringan, penulis memakai mix design 1 : 2. Menerapkan konsep beton ringan dalam membuat genteng beton ringan memang akan menghasilkan kuat lentur genteng yang tidak sesuai dengan SNI 0096:2007. Diperoleh kuat lentur sebesar 465,355 N dengan tebal 25 mm sedangkan pada SNI 00976:2007 kuat lentur > 20 mm sebesar 2000 N.

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan saya kesehatan, orang tua, saudara, dosen, dan teman-teman yang baik serta pihak-pihak lain yang telah membantu saya dalam menyelesaikan dan menyusun tugas akhir yang berjudul “Pengembangan Genteng Beton Ringan sebagai Alternatif Penutup Atap” ini. Tugas Akhir ini disusun untuk diajukan sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam Ujian Sarjana Teknik Sipil Bidang Studi Struktur pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan dikarenakan keterbatasan pemahaman dan pengetahuan penulis sendiri. Masih banyak terdapat kekurangan dan kekhilafan yang tidak disadari baik dalam teknik penulisan, penyajian serta isi dari tugas akhir ini. Oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritikan yang membangun dari bapak / ibu dosen, rekan – rekan mahasiswa, maupun teman – teman sekalian untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini. Penulis berharap agar kedepannya penelitian tugas akhir ini dapat dilanjutkan lagi. Penulis juga mengharapkan agar Tugas Akhir ini dapat menambah referensi tugas akhir tentang Struktur Kayu di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara serta bermanfaat bagi adik – adik Departemen Teknik Sipil.

Seperti yang penulis sampaikan di atas, terselesaikannya tugas akhir ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak. Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MS ME selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Prof. DR. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

(4)

3. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Syahrizal, MT dan Ibu Rahmi Karolina ST., MT selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenada dan pikiran dalam memberikan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

5. Bapak Agung ST.,MT dan Ibu Nursyamsi ST.,MT, selaku Dosen Pembanding yang telah banyak memberikan bimbingan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

6. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku Dosen Wali yang telah memberikan bimbingan serta nasihat yang berarti bagi penulis.

7. Bapak / Ibu Dosen Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu dan bimbingannya.

8. Pegawai Administrasi Departemen Teknik Sipil yang telah memberikan bantuan dalam penyelesaian administrasi.

9. Untuk keluargaku. Kedua orangtuaku tercinta M.T Sinaga dan T. Sihombing, yang selalu memberikan yang terbaik kepada penulis baik berupa materi maupun rohani mulai dari penulis lahir sampai dalam proses menyelesaikan studi dan tugas akhir ini, yang selalu siap mendengar keluhan penulis, yang selalu ada saat penulis dalam kesulitan, yang tak kenal lelah dalam memberikan yang terbaik bagi kami anak-anaknya. Semoga gelar ini bisa memberikan satu kebanggaan kepada kalian. Kepada saudara-saudaraku Bang Manda, Kak Lina, Kak Mery, adekku Sahat, Laeku Harbangan, Kak Ovi keponakanku Akim, Edo, Dion terima kasih buat dukungan kalian semua. God Bless us Always.

(5)

10. Ucapan terima kasih yang khusus buat teman-temanku Su (Suparta Sihite), Freng (Frengki A Nainggolan), Apera (Jimmy Carter Tarigan), Ciapudant (Jostar M Turnip) yang selalu punya banyak waktu luang setiap diadakan praktikum. Terima kasih kepada Maria dan Yessica atas peminjaman mixernya. God Bless you guys.

11. Buat Kak Donna Tambun yang telah memberikan foaming agent. God Bless your family.

12. Buat saudara/i seperjuangan Wahyu, Edwin, Mario, Sandy, Posma, Abraham, Ucok, Onza, Hafis, Sumihar, Mariance, Elisa, dan teman-teman serta adik-adik yang tidak bisa saya ucapkan satu persatu terima kasih atas bantuannya. God Bless you.

Saya menyadari dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, disebabkan karena keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman saya sendiri. Untuk itu, saya sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari para pembaca demi perbaikan di masa yang akan datang. Akhir kata saya mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya dan semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.

Medan,

SAHALA M SINAGA

(6)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ...i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ...vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR NOTASI ... ix

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1.Latar Belakang ... 1

1.2.Perumusan Masalah ... 6

1.3.Tujuan Penelitian ... 7

1.4.Manfaat Penelitian ... 7

1.5.Batasan Masalah ... 7

1.6.Mekanisme Pengujian Benda Uji ... 9

1.7.Sistematika Penulisan ... 10

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 12

2.1.Umum... 12

2.2.Genteng Beton Ringan ... 14

2.3.Bahan Pembuat Beton dan Genteng Beton Ringan ... 16

2.3.1Semen Portland ... 16

2.3.2 Pasir ... 20

2.3.3 Air ... 23

2.3.4 Admixture ... 23

2.3.4.1 Sikaset accelerator ... 24

2.3.4.2 Foaming Agent ... 25

2.4.Jenis Beton Ringan ... 26

2.5.Proses Pembuatan Beton Ringan ... 27

2.6.Proses Pembuatan Genteng Beton Ringan ... 28

2.7.Kualitas Genteng Beton ... 28

2.7.1 Syarat Mutu Menurut SNI 0096:2007 ... 28

2.8. Gambar Cetakan Genteng ... 30

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 35

3.1.Umum... 35

3.2.Bahan Penyusun dan Peralatan Pembuat Beton dan Genteng ... 40

3.2.1 Bahan... 40

3.2.2 Alat ... 44

3.3. Proses Pembuatan Beton Ringan dan Genteng Beton Ringan ... 46

3.4 Pengujian Sampel ... 48

3.4.1 Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan ... 48

3.4.2 Pengujian Arbsorpsi Beton Ringan ... 49

3.4.3 Pengujian Rembesan Air Genteng Beton Ringan ... 49

(7)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 53

4.1.Kuat Tekan Silinder Beton Ringan ... 53

4.1.1 Kuat Tekan Beton Ringan dengan Berat Semen yang Berbeda ... 53

4.1.2 Kuat Tekan Beton Ringan dengan Variasi Perawatan ... 54

4.1.3 Kuat Tekan Beton Ringan Menggunakan Sikaset Accelerator dan Tanpa Perawatan ... 56

4.2.Arbsorbsi Beton Ringan ... 58

4.2.1 Absorbsi Beton Ringan Perawatn 28 hari ... 58

4.3.Kuat Lentur Genteng Beton Ringan ... 60

4.4.Penyerapan Air pada Genteng Beton Ringan ... 62

4.5.Uji Rembesan Air pada Genteng Beton Ringan ... 63

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 64

5.1.Kesimpulan ... 64

5.2.Saran ... 64

DAFTAR PUSTAKA ... 66

(8)

DAFTAR TABEL

BAB I

Tabel 1.1 Komposisi Utama Semen Portland (Paul Nugraha, Antoni ,2007) Tabel 1.2 Perencanaan Komposisi Beton Ringan

BAB II

Tabel 2.1 Hasil Percobaan Kasual Kishore

Tabel 2.2 Komposisi Utama Semen Portland (Paul Nugraha, Antoni, 2007) Tabel 2.3 Ukuran Bagian Genteng (SNI 0096:2007)

Tabel 2.4 Karakteristik Beban Lentur Genteng Minimal (SNI 0096:2007)

BAB III

Tabel 3.1 Komposisi Campuran Beton dan Genteng Beton Ringan

BAB IV

Tabel 4.1 Kuat Tekan Kubus Bata Beton Ringan pada Umur 28 hari dengan W/C Ratio = 0,55

Tabel 4.2 Kuat Tekan Bata Beton Ringan pada Umur 3 , 7 , 14, 21, dan 28 hari dengan W/C Ratio = 0,55

Tabel 4.3 Kuat Tekan Beton Ringan pada Umur 21 hari dengan W/C Ratio = 0,55 Tabel 4.4 Absorpsi Bata Beton Ringan

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kuat Tekan seluruh komposisi beton ringan

Tabel 4.6 Pengujian Kuat Lentur Genteng Beton Ringan dengan menggunakan

foaming agent

Tabel 4.7 Pengujian Porositas pada Genteng Beton Ringan

Tabel 4.8 Pengujian Rembesan Air pada Genteng Beton Ringan.

BAB V

(9)

DAFTAR GAMBAR

BAB I

Tidak terdapat gambar

BAB II

Tidak terdapat gambar

BAB III

Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Beton ringan dan Genteng Beton ringan . 38 Gambar 3.2 Pengujian kuat tekan beton ringan ... 44 Gambar 3.3 Pengujian Rembesan Air ... 45 Gambar 3.4 Pengujian Kuat Lentur Genteng ... 46

BAB IV

Gambar 4.1 Hubungan Kuat Tekan Bata Beton Ringan pada Umur 28 Hari dengan Pengurangan Komposisi Semen ... 49 Gambar 4.2 Hubungan antara Umur Beton Ringan dan Kuat Tekan ... 51 Gambar 4.3 Hubungan antara Kuat Tekan Beton Ringan pada Umur 21 Hari

dengan dan tanpa menggunakan SikaSet Accelerator ... 52 Gambar 4.4 Hubungan persen absoprsi bata beton ringan dengan

penambahan zat kapur pada tiap tipe bata beton ringan ... 54 Gambar 4.5Grafik hasil pengujian kuat tekan beton ringan

Gambar 4.6Grafik Pengujian Kuat Lentur Genteng Beton Ringan Gambar 4.7 Pengujian Porositas Genteng Beton Ringan

BAB V

(10)

DAFTAR NOTASI

fas adalah faktor air semen P adalah beban (kg)

A adalah luasbagian yang tertekan (cm2) L adalah panjang bentang (m)

B adalah lebar sampel (cm) h adalah tinggi sampel (cm)

Fc adalah karakteristik beban lentur (kg) F adalah Beban lentur rata-rata (kg)

Fi adalah Beban lentur masing-masing benda uji (kg) Sd adalah Standar deviasi

n adalahjumlah benda uji W/C adalah Water Cement Ratio Fm adalah modulus kehalusan W adalah Wet (kg)

(11)

ABSTRAK

dalam penelitian digunakan sikaset accelerator mempunyai kuat tekan sebesar 2,512 MPa dan 2,556 MPa dengan berat masing-masing 5,966 dan 6,098 kg.

(12)

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Masalah

Beton merupakan material struktur yang sudah sangat dikenal dan telah digunakan secara luas oleh manusia dalam membuat struktur bangunan. Dalam ilmu geologi, sementasi (proses pengikatan) dan pembetonan terjadi ketika suatu proses yang disebut litifikasi berlangsung, yang artinya partikel bantuan lepas diikat bersama oleh suatu mineral seperti Kalsium Karbonat (Calcite) atau Oksida Besi (Limonite). Manusia mengenal fenomena alam ini dan mulai mencoba (trial & error) untuk membuat duplikasi proses tersebut.

Menurut (Abdullah Yudith, 2008 dalam lesli 2012) berdasarkan beratnya, beton diklasifikasikan menjadi 3 jenir yaitu :

1. Normal-weight concrete yaitu beton dengan massa jenis sekitar 2400

kg/m3

2. Light-weight concrete yaitu beton dengan massa jenis sekitar 1800

kg/m3.

3. Heavy-weight concrete yaitu beton dengan massa jenis lebih dari 3200

kg/m3.

Aplikasi penggunaan normal-weight concrete biasanya sebagai bahan bangunan rumah atau gedung. Light-weight concrete umumnya digunakan sebagai dinding ataupun atap bangunan gedung. Heavy-weight concrete biasanya

(13)

dipergunakan untuk pembangunan struktur bangunan tinggi, jembatan atau flyover.

Atap adalah pelindung rangka atap suatu bangunan secara keseluruhan terhadap pengaruh cuaca : panas, hujan, angin dan sebagainya. Persyaratan penutup atap yang baik adalah awet dan kuat tahan lama. Dengan banyaknya gedung-gedung yang dibangun maka sangat dibutuhkan bahan penutup atap yang baik, yaitu penutup atap yang memenuhi persyaratan kuat, ringan dan kedap air. genteng beton merupakan salah satu penutup atap yang baik, namun tidak banyak masyarakat yang menggunakan genteng beton, selain harganya yang relatif mahal bila dibandingkan dengan genteng lain, genteng beton juga termasuk penutup atap yang cukup berat, sehingga memerlukan konstruksi rangka atap yang kuat agar dapat menahan berat genteng. Genteng beton adalah unsur bangunan yang dibuat dari campuran bahan-bahan seperti : semen potrland, agregat halus, air dan bahan-bahan pembantu lainnya, yang dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan untuk atap. Genteng beton ini memiliki sifat keras, kuat dan bobot berat. Genteng beton yang berada di pasaran memiliki berat dalam kisaran 4,4 kg sampai 7,2 kg per buahnya dengan ukuran 35cm x 45 cm x 1 cm. Hal ini menjadi masalah dalam pemakainnya, karena berat penutup atap berpengaruh terhadap ukuran reng. Dalam penelitian ini peneliti mencoba menanggulangi masalah berat yang dimiliki oleh genteng beton dengan mengaplikasikan beton ringan menjadi genteng beton ringan namun ukuran genteng beton ringannya diperkecil dari ukuran umumnya.

Berdasarkan cara memproduksinya, Menurut (Tiurma Simbolon , 2009) ada beberapa cara untuk memproduksi beton ringan tetapi semuanya hanya

(14)

bergantung pada rongga udara dalam agregat atau pembuatan rongga udara dalam beton. Berikut adalah beberapa cara pembuatan beton ringan.

1. Beton ringan dengan batuan berongga atau agregat ringan yang digunakan sebagai pengganti agregat kasar. Berdasarkan tingkat kepadatan dan kekuatan beton yang dihasilkan dan berdasarkan jenis agregat ringan yang dipakai, beton ringan dapat dibagi menjadi 3 golongan yaitu :

a. Beton insulasi (insulating concrete)

Beton ringan dengan massa jenis berkisar 300 – 800 kg/m3 berkekuatan tekan berkisar 0,6 – 6,89 Mpa.

b. Beton ringan dengan kekuatan sedang (Moderate Strength Concrete) Beton ringan dengan massa jenis berkisar 800 – 1440 kg/m3 dengan kuat tekan berkisar 6,89 – 17,24 Mpa.

c. Beton Struktural (Struktural Concrete)

Beton ringan dengan massa jenis berkisar 1440 – 1850 kg/m3 dengan kuat tekan berkisar 17,24 Mpa pada saat umur beton mencapai 28 hari. 2. Beton ringan tanpa pasir (No fines concrete)

Beton ini tidak menggunakan pasir sehingga mempunyai jumlah pori-pori yang banyak. Beton ini mempunyai massa jenis berkisar 880 – 1200 kg/m3 dengan kuat tekan berkisar 7 – 14 Mpa yang dipengaruhi oleh berat isi dan kadar semen.

3. Beton ringan yang diperoleh dengan memasukkan udara ke dalam beton atau mortar (beton aerasi) atau Aerated Lightweight Concrete (ALC). Beton ini mempunyai massa jenis berkisar 200 – 1440 kg/m3 dan biasanya

(15)

maka volume adukan beton akan mengembang secara otomatis sehingga lebih ekonomis.

Berdasarkan cara memproduksi beton ringan yang dipaparkan di atas, penulis menerapkan pembuatan beton ringan yang diperoleh dengan cara memasukkan udara ke dalam mortar sebagai cara memproduksi genteng beton ringan.

Adapun material penyusun yang digunakan oleh penulis dalam pembuatan genteng beton ringan adalah sebagai berikut :

a. Semen Portland

Menurut (Paul Nugraha dan Antoni , 2007) semen Portland adalah material yang mengandung paling tidak 75 % kalsium silikat, dan sisanya tidak kurang dari 5 % Aluminium silikat, Aluminium feri silikat dan Magnesium Oksida. Pada tabel 1.1 ditunjukkan komposisi kimia komponen yang ada di dalam semen portland.

Tabel 1.1 Komposisi Utama Semen Portland (Paul Nugraha, Antoni ,2007) Nama Kimia Rumus Kimia Singkatan % berat Tricalcium silikate CaO.SiO2 S3 50

Dicalcium silikate CaO.SiO2 S2 25 Tricalcium Aluminate CaO.Al2O3 C3A 12 Tetracalcium Alumminoferrite CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 8

Gypsum CaSO4.H2O CSH2 3 Untuk menghasilkan semen jenis ini bahan berkapur dan lempung dibakar hingga meleleh sebagian untuk membentuk klinker yang kemudian dihancurkan, digerus, dan ditambah dengan jumlah gips yang sesuai.

(16)

b. Pasir

Pasir yang digunakan dalam pembuatan beton ringan adalah pasir yang lolos ayakan yang diameternya lebih kecil dari 5 mm. Fungsi pasir disini adalah mencegah keretakan pada beton bila sudah mengering. Namun jika jumlahnya terlalu banyak maka akan mengakibatkan terjadinya perapuhan setelah kering, karena pasir tidak bersifat merekat tetapi hanya sebagai pengisi. Pasir yang baik adalah berasal dari sungai dan tidak mengandung tanah lempung karena dapat mengakibatkan retak-retak.

c. Air

Air juga berperan dalam pembuatan beton ringan karena melunakkan campuran agar bersifat plastis. Air yang digunakan juga harus bebas dari asam dan limbah.

d. Foaming Agent

Foaming Agent saat dicampurkan dengan kalsium hidroksida yang

terdapat pada pasir dan air akan bereaksi sehingga membentuk hidrogen. Gas hidrogen ini membentuk gelembung-gelembung udara di dalam campuran beton tadi. Gelembung-gelembung udara ini menjadikan volumenya menjadi dua kali lebih besar dari volume semula. Di akhir proses pembusaan, hidrogen akan terlepas ke atmosfir dan langsung digantikan oleh udara. Rongga-rongga tersebutlah yang membuat beton menjadi ringan. Menurut ASTM C 796 – 87

a,Table 1, Foaming Agents for Usse in Producing Cellular Concrete Using

Preformed Foam , banyaknya foaming agent yang digunakan dalam suatu

percobaan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

(17)

dimana :

Wuf adalah massa jenis foaming agent (kg/ m3). Wuf biasanya berkisar antara 32 sampai 64 kg/m3.

Vfa adalah volume foaming agent yang diperlukan (m3). Biasanya Vair : Vfa berkisar 40 : 1.

I.2 Permasalahan

Banyaknya penelitian yang dilakukan pada beton ringan saat ini hanya terfokus pada pengembangan beton ringan sebagai pengganti batu bata, ataupun sebagai panel dinding saja. Permasalahan yang akan diuji pada penelitian ini adalah bagaimana memanfaatkan kelebihan-kelebihan dari beton ringan agar dapat diaplikasikan dan dimanfaatkan sebagai penutup atap. Beberapa masalah yang akan dibahas pada penelitian ini antara lain :

1. Mechanical Properties dari beton ringan dengan berbagai komposisi campuran dengan memakai bahan tambahan foaming agent, yaitu kuat tekan pada beton ringan.

2. Mechanical Properties dari komposisi beton ringan yang diaplikasikan dalam pembuatan genteng beton ringan, yaitu kuat lentur.

3. Pengaruh curing beton pada pembuatan beton ringan dan genteng beton ringan.

(18)

I.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Memperoleh hubungan pengaruh kuat tekan beton ringan terhadap umur perawatan.

2. Pengaruh penambahan accelerator admixture terhadap kuat tekan beton ringan.

3. Pemakaian beton ringan pada jenis penutup atap genteng.

I.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dihasilkannya genteng beton ringan varian baru yang memiliki keuntungan yang lebih dari genteng beton konvensional dari penerapan teknologi beton ringan.

I.5 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini ada beberapa lingkup masalah yang dibatasi , yaitu karakteristik bahan yang digunakan sebagai benda uji adalah sebagai berikut :

a. F’c beton ringan = 2 Mpa b. Berat jenis = 900 kg/m3 c. Material yang digunakan :

1. Semen Tipe I ( Semen Biasa) 2. Pasir

3. Foaming Agent

4. SikaSet Accelator dari Sika

(19)

e. Silinder dengan ukuran 15 cm x 30 cm dan genteng dengan ukuran 35 cm x 25 cm x 2,5 cm

f. Variasi Benda Uji

Tabel 1.2 Perencanaan Komposisi Beton Ringan a. Variasi dengan Perawatan selama 28 hari

Perbandingan Jenis Benda

Uji

Banyak Sampel

Lama Curing

(Hari) Semen Pasir W/C ratio

1 2 _0.55 _Silinder 5 28

0.9 2 0.55 Silinder 5 28

• Foaming agent yang digunakan 1 : 25 ml air.

b. Variasi dengan Perawatan di bawah 28 hari

Perbandingan Semen : Pasir = 1 : 2 , dengan W/C ratio sebesar 0.55 Lama Curing (Hari) Jenis Benda Uji Banyak Sampel

3 _Silinder 5

7 _Silinder 5

14 Silinder 5

21 Silinder 5

• Foaming agent yang digunakan 1 : 25 ml air.

c. Pengaruh Penggunaan Accelerator Admixture yaitu SikaSet Accelerator pada beton ringan, tanpa kapur, tanpa perawatan.

(20)

Perbandingan Jumlah aditif per 1 kg semen (L)

Jenis Benda Uji

Banyak Sampel Semen Pasir

1 2 - _Silinder 5 1 2 _0.11 _Silinder 5 1 2 _0.15 _Silinder 5

• Foaming agent yang digunakan 1 : 25 ml air.

Total benda uji : Silinder sebanyak 45 (empat puluh lima) buah.

d. Genteng beton ringan dengan komposisi berdasarkan hasil pengujian kuat tekan variasi beton ringan sebanyak 10 buah.

I.6 Mekanisme Pengujian Benda Uji

1. Pengujian mekanika properties material di Laboratorium Rekayasa Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara

2. Pembuatan silinder beton ringan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara

3. Pengujian silinder beton ringan di Laboratorium Rekayasa Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara untuk pengujian :

a. Kuat tekan silinder beton ringan. b. Absorpsi silinder beton ringan.

4. Pembuatan genteng beton ringan di Laboratorium Universitas Sumatera Utara

5. Pengujian genteng beton ringan di Laboratorium Universitas Sumatera Utara untuk pengujian :

(21)

b. Rembesan air pada genteng beton ringan. c. Uji kuat lentur pada genteng beton ringan.

I.7 Sistematika Penulisan

Sistematika Pembahasan ini bertujuan untuk memberikan gambaran secara

garis besar isi setiap bab yang akan dibahas pada tugas akhir ini adalah sebagai

berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat

penelitian, batasan masalah, mekanisme pengujian benda uji dan sistematika

penulisan dari tugas akhir ini.

BAB II. STUDI PUSTAKA

Bab ini berisi uraian tentang material penyusun beton ringan dan genteng

beton ringan. Jenis beton ringan, cara pembuatan beton ringan dan genteng beton

ringan serta kualitas genteng berdasarkan SNI 2007 dan PUBI.

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisi uraian tentang persiapan penelitian mencakup peralatan,

langkah pengujian menurut SNI 0096:2007.

BAB IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN

Bab ini berisi hasil pengujian benda uji dalam penelitian,meliput i :hasil

pengujian sifat fisik dan mekanik beton ringan dan genteng beton ringan (kadar

air, kuat tekan, lentur dan rembesan genteng).

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan-kesimpulan yang diperoleh dari seluruh proses

(22)

mengacu pada pengaruh penambahan foaming agent pada campuran material

(23)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Umum

Beton adalah bahan bangunan yang sudah tidak asing lagi di telinga kita. Semua bangunan yang ada pada umumnya memakai beton sebagai bahan utama dari bangunan tersebut. Beton terbentuk dari ikatan material-material penyusunnya, yaitu agregat (kasar dan halus), semen, air dengan komposisi tertentu dan dapat ditambah bahan campuran (admixture) bila diperlukan. Air dan semen disatukan akan membentuk pasta yang berfungsi sebagai pengikat pengisi yang berupa agregat kasar dan agregat halus. Pencampuran dari material-material ini akan menimbulkan reaksi kimia yaitu reaksi hidratasi (reaksi antara air dan semen) yang mengakibatkan pencampuran dari dua material ini akan bertambah keras seiring dengan umurnya (bertambahnya hari) dengan rongga yang terjadi antara butiran-butiran material besar (agregat kasar) diisi oleh butiran yang lebih kecil (agregat halus) dan pori-pori antara agregat halus diisi oleh semen dan air.

Seiring berkembangnya teknologi, penelitian terhadap beton pun gencar dilakukan seperti penelitian terhadap beton ringan dimana memiliki densitas lebih kecil dari 1800 kg/m3. Selain itu, penggunaan beton saat ini pun tidak hanya dalam pembuatan bagian-bagian bangunan yang struktural, seperti pondasi, kolom, balok. Tetapi penggunaan beton saat ini sudah diaplikasikan dalam pembuatan genteng beton. Genteng beton adalah unsur bangunan yang dipergunakan untuk atap yang dibuat dari beton dimana materi penyusunnya sama seperti beton namun tanpa agregat kasar.

(24)

Genteng beton adalah bagian dari bangunan yang dipakai sebagai atap yang terbuat dari beton, dibentuk dan berukuran tertentu. Genteng beton dibuat dengan mencampur pasir dan semen ditambah air terkadang ada yang ditambah dengan pasir, kemudian diaduk sampai homogen lalu dicetak. Berdasarkan proses pembuatannya, genteng beton dapat diproduksi dengan 2 cara sederhana yaitu secara manual (tanpa dipres) dan secara mekanik (dipres).

Menurut SNI 0096:2007 genteng beton atau genteng semen adalah unsur bangunan yang dipergunakan untuk atap terbuat dari campuran merata antara semen portland atau sejenisnya dengan agregat dan air dengan atau tanpa menggunakan pigmen.

Menurut PUBI 1982 (dalam Supatmi, 2011) genteng beton ialah unsur bahan bangunan yang dibuat dari campuran bahan semen portland, agregat halus, air, dan bahan pembantu lainnya yang dibuat sedemikian rupa sehingga dapat dipergunakan untuk atap.

Menurut PUBI 1982 (dalam Supatmi, 2011), ada 2 macam genteng berdasarkan bahan pembentuknya :

1. Genteng beton biasa, yaitu genteng beton yang terbuat dari campuran semen portland

2. Genteng beton khusus, yaitu genteng beton yang terbuat dari campuran bahan semen portland, agregat halus, air dan bahan tambahan lainnya yang mungkin berupa bahan kimia, serat atau bahan lainnya.

(25)

Namun walaupun begitu, seperti yang kita ketahui bahwa genteng beton yang dijual dipasaran memiliki bobot yang besar yaitu dalam rentang 4,4 kg per buahnya sampai 7,2 kg per buahnya dengan ukuran 35 cm x 45 cm x 1 cm. Tentunya hal ini menjadi masalah karena dengan bobot yang besar, maka hal tersebut berpengaruh pada ukuran reng yang digunakan. Dengan kata lain, ukuran reng yang diperlukan akan lebih besar jika memakai penutup atap jenis lain seperti seng misalnya. Untuk menanggulangi masalah tersebut, maka penulis mencoba mengaplikasikan beton ringan dalam pembuatan genteng beton ringan.

Dan pada percobaan tugas akhir ini, penulis akan melakukan penelitian terhadap genteng beton ringan dimana pada campuran semen, air, dan agregat halus ditambahkan bahan pengembang foaming agent. Disini foaming agent berfungsi mengurangi berat jenis dari genteng tersebut dengan membentuk pori yang terjadi akibat reaksi kimia dimana kalsium hidroksida yang terkandung dalam pasir akan bereaksi membentuk gas hidrogen. Gas hdrogen tersebut akan membentuk gelembung-gelembung di dalam campuran beton tadi yang mengakibatkan volumenya akan menjadi lebih besar dai volume semula. Di akhir pengembangan, hidrogen yang terbentuk tadi akan terlepas ke atmosfir dan akan digantikan udara. Akibat terbentuknya rongga di dalam campuran beton tadi, mengakibatkan berat jenis dari beton tersebut akan lebih kecil dari semula.

II.2 Genteng Beton Ringan

Faktor keindahan dalam membangun sebuah bangunan terkadang menjadi salah satu faktor penentu pemilihan material ataupun bahan dan salah contohnya adalah genteng. Tentunya pemakaian atap genteng jauh lebih artristik dari pada

(26)

pemakaian atap seng. Beragamnya bentuk genteng yang ditawarkan, memiliki daya tarik tersendiri bagi orang yang memandangnya. Namun dibalik keindahan yang ditimbulkan dengan pemakaian genteng, pemakaian atap genteng memiliki beban yang lebih besar dibandingkan beban atap seng. Hal tersebut tentunya memiliki akibat ataupun berbahaya jika terjadi sesuatu. Misalnya saja beberapa tahun lalu terjadi gempa di D.I Yogtakarta yang pada umumnya masyarakat disana memakai genteng sebagai penutup atap. Hal itu mengakibatkan kerusakan yang cukup parah pada setiap rumah warga. Selain faktor bahaya, dari segi biaya pun dengan pemakain genteng beton akan menghabiskan biaya yang lebih besar karena akan menggunakan ukurang reng yang lebih besar dibandingkan ukurang reng yang digunakan jika memakai atap seng.

Untuk menanggulangi masalah-masalah di atas, saat ini sudah mulai dilakukan penelitian terhadap genteng beton agar dapat memiliki beban yang lebih ringan, sehingga pemakaian atap genteng ringan ini tidak terlalu berbahaya akibat memiliki berat yang besar. Ada yang menggunakan campuran styrofoam dalam campuran pembuatan genteng beton, ada yang menggunakan bottom ash dan fly ash sebagai substitusi agregat halus. Dan pada pembuatan tugas akhir ini, penulis menggunakan foaming agent sebagai bahan campuran pembuatan genteng ringan yang mana dengan pemakaian foamnig agent dalam campuran beton akan menghasilkan gelembung udara pada beton tersebut. Dengan dihasilkannya gelembung udara pada beton tersebut, maka akan terbentuk pori-pori pada beton yang menyebabkan genteng beton ringan tersebut memiliki bobot yang lebih kecil dibandingkan dengan genteng beton biasa.

(27)

Adanya komposisi campuran (mix design) antara semen, pasir, air dalam pembuatan genteng beton ringan untuk saat ini belum ada standarisasinya. Hal itu dikarenakan berat jenis genteng yang akan dihasilkan bergantung pada pemakaian

foaming agent. Namun pada penelitian ini, penulis mengacu kepada hasil

eksperimen pembuatan beton ringan oleh Kausal Kishore. Menurut (Kausal Kishore, 2007) seorang material engineers yang berasal dari Jepang.

Berikut adalah hasil penelitiannya :

Tabel 2.1 Hasil Percobaan Kasual Kishore

Required density (kg/m3)

Required Compressive Strength

at 28-day (N/mm2)

W/C ratio OPC 53 grade (kg)

Fine sand passing 4 mm

IS sieve (kg)

Water (kg) 1200 6.5 0.55 350 657 193 1400 12.0 0.50 400 800 200 1600 17.5 0.45 450 947 203 1800 25.0 0.40 500 1100 200 Perbandingan Semen : Pasir yang digunakan berkisar 1 : 1.9 hingga 1 : 2.2 dengan FAS bervariasi dari 0.40, 0.45, 0.50, dan 0.55. Pada eksperimen ini, perbandingan semen : pasir yang digunakan adalah 1 : 2 dan 0,9 : 2 dengan FAS sebesar 0.55 dengan berat jenis beton ringan yang direncanakan berkisar antara 900-1000 kg/m3 serta mempunyai kekuatan tekan minimal sebesar 2 Mpa.

II.3 Bahan Pembuat Beton dan Genteng Beton Ringan

II.3.1 Semen Portland

Semen Portland merupakan bahan ikat yang penting dan banyak dipakai dalam pembangunan. Sebenarnya terdapat berbagai macam semen dan tiap

(28)

macamnya digunakan untuk kondisi-kondisi tertentu sesuai dengan sifat-sifatnya yang khusus. Sedangkan semen Portland berfungsi sebagai bahan perekathidrolis yang dapat mengeras apabila bersenyawa dengan air dan akan membentuk benda padat yang tidak larut dalam air.

Menurut SNI 0013-1981, Semen Portland merupakan bahan perekat dalam campuran beton hasil penghalusan klinker yang senyawa utamanya terdiri dari material calcareous seperti limestone atau kapur dan material argillaceous seperti besi oksida, serta silica dan alumina yang berupa lempung. Pada tabel 2.1 ditunjukkan komposisi kimia komponen yang ada di dalam semen portland.

Tabel 2.2 Komposisi Utama Semen Portland (Paul Nugraha, Antoni, 2007)

Nama Kimia Rumus Kimia Singkatan % berat

Tricalcium silikate 3CaO.SiO2 C3S 50 Dicalcium silikate 2CaO.SiO2 C2S 25 Tricalcium Aluminate 3CaO.Al2O3 C3A 12 Tetracalcium Alumminoferrite 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 8

Gysum _CaSO₄_.H₂_O _CSH₂ 3

Perubahan komposisi semen yang dilakukan dengan cara mengubah persentase 4 komponen utama semen dapat menghasilkan beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan pemakaiannya. Standar Industry di Amerika (ASTM) maupun di Indonesia (SNI) mengenal 5 jenis semen, yaitu :

a. Tipe I (Ordinary Portland Cement)

Semen Portland Tipe I merupakan semen yang umum digunakan untuk berbagai pekerjaan konstruksi yang mana tidak terkena efek sulfat pada tanah atau berada di bawah air.

(29)

b. Tipe II (Modified Cement)

Semen Portland Tipe II merupakan semen dengan panas hidrasi sedang atau di bawah semen Portland Tipe I serta tahan terhadap sulfat. Semen ini cocok digunakan untuk daerah yang memiliki cuaca dengan suhu yang cukup tinggi serta pada struktur drainase.

c. Tipe III (Rapid-Hardening Portland Cement)

Semen Portland Tipe III memberikan kuat tekan awal yang tinggi. Penggunaan Tipe III ini jika cetakan akan segera dibuka untuk penggunaan berikutnya atau kekuatan yang diperlukan untuk konstruksi lebih lanjut. Semen Tipe III ini hendaknya tidak digunakan untuk konstruksi beton missal atau dalam skala besar karena tingginya panas yang dihasilkan dari reaksi beton tersebut.

d. Tipe IV (Low-Heat Portland Cement)

Semen Portland Tipe IV digunakan jika pada kondisi panas yang dihasilkan dari reaksi beton harus diminimalisasi. Namun peningkatan kekuatan lebih lama dibandingkan semen tipe lainnya tetapi tidak mempengaruhi kuat akhir.

e. Tipe V (Sulphate-Resisting Cement)

Semen Portland Tipe V digunakan hanya pada beton yang berhubungan langsung dengan sulfat, biasanya pada tanah atau air tanah yang memiliki kadar sulfat yang cukup tinggi.

Unsur utama yang terkandung dalam semen dapat digolongkan ke dalam empat bagian, yaitu : trikalsium silikat (C3S), dikalsiumsilikat (C2S), trikalsium

(30)

aluminat (C3A) dan tetrakalsium aluminoferit (C4AF), selain itu pada semen juga terdapat unsur-unsur lainnya dalam jumlah kecil misalnya : MgO, TiO2, Mn2O3, K2O dan Na2O. Soda atau Potasiuim (Na2O dan K2O ) merupakan komponen minor dari nsur-unsur penyusun semen yang harus diperhatian, karena keduanya merupakan alkalis yang dapat bereaksi dengan silica aktif dalam agregat sehingga menimbulkan disintegrasi beton (Neville dan Brooks, 1987 dalam Supatmi, 2011). Senyawa C3S (trikalsium silicat) dan C2S (dikalsium silicat) adalah senyawa yang paling dibutuhkan pada semen karena bersifat perekat dan menambah kekuatan semen jika bersenyawa dengan air. Namun senyawa C3S lebih cepat bereaksi dengan air dibandingkan dengan C2S, dan ini menyebabkan semen yang mengandung C3S yang tinggi akan lebih cepat mengeras dan memberi pengaruh yang besar pada kekuatan awal semen. Dan sebaliknya semen yang mengandung C2S yang tinggi serta perawatan yang baik, akan menghasilkan kekuatan akhir semen yang lebih besar.

Senyawa C3A dan C4AF yang terbentuk tidak mempunyai sifat semen dan dapat mengurangi daya ikat semen dan dalam jumlah besar dapat memperlambat proses pengerasan semen. Senyawa C3A bila bereaksi dengan air akan menghasilkan panas hidrasi yang tinggi. Di samping itu, jika C3A bereaksi dengan garam-garam sulfat akan membentuk senyawa mono atau trisulfoaluminat , di mana dalam keadaan basah volumenya akan mengembang, sehingga semen yang mengeras menjadi rusak, sedangkan C4AF hanya berpengaruh pada warna semen, dengan semakin tinggi kadarnya C4AF maka akan semakin tua warna semen yang dihasilkan.

(31)

Kekuatan semen berasal dari hasil reaksi hidrasi dimana reaksi kimiawi menghasilkan kristal dalam bentuk interlocking-crystals sehingga membentuk gel semen berkekuatan tinggi apabila mengeras. Kekuatan awal semen portland semakin tinggi apabila semakin besar persentase C3S. Jika perawatan kelembaban terus berlangsung, kekuatan akhirnya akan semakin besar apabila persentase C2S semakin besar. C3A mempunyai kontribusi terhadap kekuatan beberapa hari setelah pengecoran beton karena bahan ini yang lebih dulu mengalami hidrasi.

Telah kita ketahui bahwa senyawa mentah yang digunakan untuk memproduksi semen Portland adalah kapur, silika, alumina dan oksida besi. Kandungan ini berinteraksi satu dengan lainnya membentuk suatu material kompleks. Perubahan komposisisemen yang dilakukan dengan cara mengubah persentase 4 komponen utamasemen dapat menghasilkan beberapa jenis semen seperti yang ditulis di atas sesuai dengan tujuan pemakaiannya.

II.3.2 Pasir

Menurut asalnya pasir alam digolongkan menjadi tiga macam yaitu :

(Wuryati S dan Candra R, 2001 : 16 dalam Supatmi 2011). 1) Pasir galian

Pasir ini diperoleh langsung dari permukaan atau dengan menggali tanah. Pasir jenis ini umumnya berbutir tajam, bersudut, berpori dan bebas kandungan garam yang membahayakan. Namun karena diperoleh dengan cara menggali maka pasir ini sering bercampur dengan kotoran atau tanah, sehingga sering dicuci dulu sebelum digunakan.

(32)

2) Pasir sungai

Pasir sungai diperoleh langsung dari dasar sungai, sehingga umumnya berbutir halus dan berbentuk bulat akibat proses gesekan. Karena butirannya halus, maka baik untuk plesteran tembok. Namun karena bentuk yang bulat itu, daya rekat antar butir pasir ini menjadi agak kurang baik.

3) Pasir laut

Pasir ini diamibil dari pantai. Bentuk butirannya halus dan bulat akibat gesekan. Pasir ini banyak mengandung garam, sehingga kurang baik untuk bahan bangunan. Pasir yang mengandung garam akan menyerap kandungan air dari udara, sehingga pasir akan selalu agak basah dan juga menyebabkan pengembangan setelah bangunan selesai di bangun. Oleh karena itu, sebaiknya pasir jenis ini tidak digunakan untuk bahan bangunan.

Adapun pasir yang digunakan dalam pembuatan beton ringan adalah pasir yang lolos ayakan (standard ASTM E 11-70) yang diameternya lebih kecil dari 5 mm. Hal ini untuk mencegah keretakan pada beton bila sudah mengering. Namun akan menyebabkan kerapuhan saat kering jika digunakan dalam jumlah yang banyak. Karena sifat pasir yang berfungsi hanya sebagai pengisi dan tidal merekat. Pasir yang baik adalah pasir yang berasal dari sungai dan tidak mengandung tanah lempung karena dapat mengakibatkan retak-retak, dan juga harus memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan oleh ASTM, sebagai berikut :

a. Susunan Butiran ( Gradasi )

Modulus kehalusan (fineness modulus) dengan kisaran 2,5 s/d 3,0 umumnya menghasilkan beton mutu tinggi (fas yang rendah) yang kuat tekan dan workabilitynya optimal.

(33)

b. Kadar Lumpur

Jika terdapat bagian dari pasir yang lebih kecil dari 75 mikron atau lolos ayakan No.200 melebihi 5 % ( terhadap berat kering ), maka agregat harus dicuci.

c. Kadar Liat tidak boleh melebihi 1 % ( terhadap berat kering ) d. Agregat halus harus bebas dari pengotoran zat.

e. Sifat kekal ( keawetan ) diuji dengan larutan garam sulfat :

 Jika dipakai Natrium – Sulfat, bagian yang hancur maksimum 10 %.

 Jika dipakai Magnesium – Sulfat, bagiam yang hancur maksimum 15 %.

 Analisa ayakan pasir

 Pengujian kadar lumpur (pencucian pasir lewat ayakan no.200)

 Pengujian kandungan organik (colometric test)

 Pengujian kadar liat (clay lump)

 Pengujian berat isi pasir

 Pengujian berat jenis dan absorbsi pasir

II.3.3 Air

Air merupakan salah satu bahan yang dibutuhkan untuk campuran beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pengerjaan. Air yang dapat diminum umumnya dapat digunakan sebagai campuran beton. Air yang mengandung senyawa-senyawa

(34)

yang berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula atau bahan kimia lainnya, bila dipakai dalam campuran beton akan menurunkan kualitas beton (Tri Mulyono, 2003 : 51). Dalam pembuatan genteng beton ringan, air berfungsi untuk melunakkan campuran agar bersifat plastis, air yang terlalu banyak akan menyebabkan banyaknya gelembung udara setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan tidak selesainya proses hidrasi sehingga mengakibatkan penurunan kekuatan beton tersebut.

II.3.4 Admixture

Admixture atau bahan pencampur tambahan adalah material yang

ditambahkan (wujud cairan ataupun serbuk) ke adonan beton yang memberi efek tertentu yang tidak muncul pada pencampuran beton biasa, seperti pelaksanaan (Workability), titik beku (Freezing Point), kekuatan (Strength), dan perawatan (Curing). Jenis-jenis bahan tambahan (admixture) antara lain :

a. Type A, Water Reducer admixture yang digunakan untuk mengurangi jumlah penggunaan air yang diperlukan dalam campuran untuk menghasilkan beton dengan nilai slump yang ditentukan.

b. Type B, Retarder admixture untuk memperlambat setting time pada beton.

c. Type C, Accelerator admixture yang digunakan untuk mempercepat

setting time pada beton dan meningkatkan kekuatan awal.

d. Type D, Water Reducer dan Retarding Admixture yang digunakan untuk mengurangi jumlah penggunaan air yang diperlukan dengan nilai slump

(35)

e. Type E, Water reducing and Accelerating Admixtures yang berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton yang konsistensinya tertentu dan mempercepat pengikatan awal.

f. Type E, High Range Water Reducer admixture yang digunakan untuk mengurangi kuantitas dari mencampur air yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan nilai slump 12 persen atau lebih besar.

g. Type F, High Range Water Reducer dan Retarder admixture digunakan untuk mengurangi kuantitas campuran air yang dipakai untuk menghasilkan beton dengan nilai slump diatas 12 persen dan memperlambat reaksi hidrasi pada beton.

Pada eksperimen kali ini, bahan pencampur yang digunakan adalah Tipe C yaitu

accelerator admixture dengan merek dagang SikaSet Accelerator Admixture.

II.3.4.1 Sikaset Accelerator

Sikaset accelerator adalah bahan tambahan yang dapat memepercepat dan mengurangi penyusutan. Ini ditambahkan pada semen portland untuk mempercepat setting time atau waktu ikat mortar.

Cara penggunaan sikaset accelerator adalah mencampurkannya pada campuran mortar fresh. Setting time atau waktu ikat semen yang terjadi akibat penambahan sikaset accelerator sangatlah bergantung pada produk semen yang digunakan dan tergantung pelaksanaannya juga.

(36)

II.3.4 Foaming Agent

Foaming Agent adalah senyawa kimia yang berfungsi sebagai

pengembang adonan mortar pada proses pembuatan genteng beton ringan. Akan terjadi reaksi kimia pada campuran beton dengan foaming agent saat foaming

agent dicampur dengan kalsium hidroksida yang terkandung dalam pasir, senyawa

kimia ini akan bereaksi dan membentuk gas hidrogen. Gas hidrogen yang dihasilkan tersebut akan membentuk gelembung-gelembung udara atau rongga pada campuran beton tadi. Akibat adanya gelembung-gelembung udara atau rongga ini menjadikan volume campuran (mortar) menjadi dua kali lebih besar dari volume semula. Di akhir proses pengembangan, hidrogen akan keluar dari mortar ke atmosfer dan akan dan langsung digantikan oleh udara. Dengan adanya rongga-rongga yang dihasilkan membuat adonan genteng beton menjadi ringan. Namun jika digunakan dalam jumlah yang terlalu akan menyebabkan turunnya kekuatan beton ringan tersebut karena terlalu banyak rongga udara di dalamnya. Menurut ASTM 796-87 a,Table 1, Foaming Agents for Use in Producing

Celllular Concrete Using Preformed Foam, banyaknya foaming agent yang

digunakan dalam suatu percobaan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

�� = 156.62 (62.4− ��) �

71.0 (1000− ��)

Di mana:

Wuf adalah massa jenis foaming agent (kg/ m3). Wuf biasanya berkisar antara 32 sampai 64 kg/m3.

(37)

II.4 Jenis-Jenis Beton Ringan

Untuk memperoleh beton ringan, itu bergantung pada adanya rongga udara dalam agregat , pembuatan rongga udara dalam beton. Untuk itu adapun cara pembuatannya dapat dilakukan dengan beberapa cara di antaranya :

1. Beton ringan menggunakan agregat ringan buatan berongga yang berfungsi sebagai agregat kasar (All Light-weight Concrete).

Beton ini menggunakan agregat ringan yang berat jenisnya berkisar antara 1400 – 2000 kg/m3. Agregat yang dipakai berasal dari alam, proses pembakaran, hasil produksi industri serta bahan-bahan organik.

2. Beton Ringan Tanpa Pasir (No Fines Concrete)

Beton ini tidak menggunakan agregat halus (pasir) pada pencampuran pastanya sehinga mempunyai sebagian besar pori-pori. Dengan berat jenis berkisar 880 – 1200 kg/m3. Kekuatan beton ini berkisar 7 – 14 Mpa. 3. Beton ringan yang diperoleh dengan memasukkan udara dalam adukan

beton atau mortar ( beton aerasi )

Beton ini memiliki berat jenis berkisar 200 – 1440 kg/m3 dan biasanya digunakan untuk keperluan insulasi serta beton tahan api.

4. Beton Ringan dengan ”Clinker” dan ”Breeze”

Agregat yang dikenal dengan nama ” clinker ” dan ” Breeze” telah digunakan selama bertahun – tahun dalam memproduksi blok dan plat untuk partisi dalam dan tembok interior lainnya. Clinker adalah bahan yang dibakar sempurna dan massanya mengeras dan berinti serta terisi sedikit bahan yang mudah terbakar, sedang breeze adalah bahan residu yang kurang keras dan kurang baik pembakarannya, dan oleh karenanya

(38)

berisi bahan yang mudah terbakar. Sumber utama dari agregat clinker

adalah stasiun pembangkit listrik.

Dalam pengaplikasiaannya, pembuatan genteng beton ringan dilakukan dengan cara no.3 yanitu beton ringan yang diperoleh dengan memasukkan udara ke dalam adukan mortar melalui proses kimia yang terjadi pada foaming agent dengan kalsium hidroksida yang terdapat pada pasir yang menghasilkan gas hidrogen.

II.5 Proses Pembuatan Silinder Beton Ringan

Adapun proses pembuatan beton ringan adalah sebagai berikut :

1. Campurlah semen portland dengan pasir sesuai dengan yang telah direncanakan terlebih dahulu.

2. Tuanglah air sesuai dengan perencanaan ke dalam campuran semen dan pasir tersebut.

3. Aduk campuran mortar tersebut hingga campuran homogen.

4. Selagi mengaduk mortar, aduk foaming agent hingga mengembang kaku dan air yang dicampur dengan foaming agent tersebut habis.

5. Masukkan foaming agent yang telah mengembang ke dalam campuran mortar. Aduklah dengan mixer hingga campuran homogen dan tidak ada

foaming agent yang tersisa.

6. Tuanglah adonan yang tersebut ke dalam cetakan silinder beton ringan.

II. 6 Proses Pembuatan Genteng Beton Ringan

Adapun proses pembuatan genteng beton ringan adalah sebagai berikut :

(39)

2. Tuanglah air sesuai dengan perencanaan ke dalam campuran semen dan pasir tersebut.

3. Aduklah hingga membentuk adonan yang merata dengan menggunakan mixer.

4. Aduk foaming agent hingga mengembang.

5. Masukkan foaming agent yang telah mengembang ke dalam campuran mortar. Aduklah dengan mixer hingga merata dan tidak ada foaming agent yang tersisa.

Tuanglah adonan yang tersebut ke dalam cetakan genteng beton ringan.

II.7 Kualitas Genteng Beton

II.7.1. Syarat Mutu menurut SNI 0096 : 2007

a. Beban lentur

Genteng beton harus mampu menahan beban lentur minimal. b. Penyerapan air

Penyerapan air maksimal 10 %. c. Sifat tampak

Genteng harus mempunyai permukaan atas yang mulus, tidak terdapat retak, atau cacat lain yang mempengaruhi sifat pemakaian.

d. Ukuran

Ukuran bagian genteng dapat dilihat pada tabel Tabel 2.3 Ukuran Bagian Genteng (SNI 0096:2007)

(40)

Bagian Yang Diuji Satuan Persyaratan Tebal

1. Bagian yang rata 2. Bagian Penumpang

mm mm Min. 8 Min. 6 Kaitan 1. Panjang 2. Lebar 3. Tinggi mm mm mm Min. 30 Min. 12 Min. 9 Penumpang 1. Lebar

2. Kedalaman Alur 3. Jumlah Alur

mm mm buah Min. 25 Min. 3 Min. 1 e. Beban Lentur

Tabel 2.4 Karakteristik Beban Lentur Genteng Minimal (SNI 0096:2007) Tinggi Profil

(mm)

Genteng Interlok Genteng Non-Interlok Profil Rata

t > 20 20 ≥ t ≥ 5 t ≤ 5 Lebar Penutup

(mm) ≥ 300 ≤ 200 ≥ 300 ≤ 200 ≥ 300 ≤ 200 - Beban Lentur (N) 2000 1400 1400 1000 1200 800 550

f. Ketahanan terhadap rembesan air (impermeabilitas)

Tidak boleh ada tetesan air dari permukaan bagian bawah genteng dalam waktu 20 jam ± 5 menit.

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

BAB III

METODE PENELITIAN

III.1 Umum

Tujuan dilakukannya penelitian yang merupakan percobaan laboratorium ini adalah untuk mendapatkan mix design dari beton ringan yang terbaik, dimana mix design tersebut akan diaplikasikan dalam pembuatan genteng beton ringan.

Pengujian yang dilakukan pada beton ringan dan genteng beton ringan adalah pengujian kuat tekan dan absorbsi.

Dalam percobaan ini dibuat benda uji berupa silinder dan genteng dimana mix design sebagai berikut :

Berat Jenis (ditentukan) = 900 kg/m3 Volume 1 buah silinder = 1

4 �� 2_._�

= 1

4 3,14. (0,15)

2_{. (0,3)}

= 0,005299 m3

Massa 1 buah silinder = berat jenis x volume = 900 x 0,005299 = 4,7691 kg

Perbandingan semen (kg) : pasir (kg) : air (kg) untuk setiap komposisi Semen : pasir : air (1) = 1 : 2 : 0,55

= 1,343 : 2,686 : 0,739 (2) = 0,9 : 2 : 0,55

(47)

Berdasarkan brosur foaming agent yang diberikan pihak distributor, dapat diketahui besar dosis penggunaan foaming agent. Perbandingan foaming agent

yang dipakai berkisar antara 1 ml foaming agent : 20 ml air sampai 1 ml foaming

agent : 40 ml air. Namun terlalu banyaknya jumlah busa yang dihasilkan akibat

banyaknya penggunaan air dalam mengembangkan foaming agent, akan menyebabkan kuat tekan beton yang dihasilkan akan sangat kecil. Sehingga dianjurkan untuk menggunakan perbandingan 1 ml foaming agent : 20 ml air sampai 1 ml foaming agent : 25 ml air. Dan dalam percobaan ini, penulis menggunakan perbandingan 1 ml foaming agent : 25 m air.

Berikut adalah komposisi benda uji yang akan dibuat oleh penulis. Tabel 3.1 Komposisi mix design Beton Ringan dan Genteng Beton Ringan

e. Variasi dengan Perawatan selama 28 hari

Perbandingan Jenis Benda

Uji

Banyak Sampel

Lama Curing

(Hari) Semen Pasir W/C ratio

1 2 _0.55 _Silinder 5 28 0.9 2 0.55 Silinder 5 28

• Foaming agent yang digunakan 1 : 25 ml air.

f. Variasi dengan Perawatan di bawah 28 hari

Perbandingan Semen : Pasir = 1 : 2 , dengan W/C ratio sebesar 0.55 Lama Curing (Hari) Jenis Benda Uji Banyak Sampel

3 _Silinder 5

7 _Silinder 5

14 Silinder 5

(48)

g. Pengaruh Penggunaan Accelerator Admixture yaitu SikaSet Accelerator pada beton ringan, tanpa kapur, tanpa perawatan.

Perbandingan Jumlah aditif per 1 kg semen (L)

Jenis

Benda Uji Banyak Sampel Semen Pasir

1 2 - _Silinder 5 1 2 _0.11 _Silinder 5 1 2 _0.15 _Silinder 5

• Foaming agent yang digunakan 1 : 25 ml air.

h. Komposisi Campuran Genteng Beton Ringan

Total benda uji : Silinder sebanyak 45 (empat puluh lima) buah silinder dan 10 buah genteng.

Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental yang dilakukan di :

1. Laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara meliputi :

a. Penyediaan bahan penyusun beton dan genteng beton ringan. b. Pemeriksaan Bahan

c. Perencanaan campuran beton ringan dan genteng beton ringan (mix

design).

d. Pembuatan benda uji. e. Perendaman benda uji

Perbandingan

Jenis Benda Uji Banyak Sampel Semen Pasir

(49)

Curing tetap harus dilakukan mengingat beton ringan meggunakan semen di mana berlaku prinsip kekuatan beton mencapai 100% pada umur 28 hari.

f. Pengujian kuat tekan beton ringan pada umur 3, 7, 14 dan 28 hari Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan hubungan antara faktor umur beton ringan dengan kuat tekan beton ringan.

g. Pengujian absorpsi beton ringan

h. Pengujian rembesan air pada genteng beton ringan. i. Pengujian absorbsi air pada genteng beton ringan. j. Pengujian kuat lentur pada genteng beton ringan.

(50)

PEMBUATAN BENDA UJI TIPE BR, BR’ DAN BS

PENGERINGAN (selama 24 jam)

PERENDAMAN (selama 28 hari)

TANPA PERENDAMAN PERENDAMAN

(selama 3, 7 ,14, 21 hari)

KUATTEKAN ABSORPSI

PEMBUATAN GENTENG PENGERINGAN (selama 24 jam)

ANALISA DATA

PENGERINGAN SELAMA 28 PENGUJIAN

REMBESAN

UJI KUAT LENTUR ANALISA DATA

LAPORAN

ARBSORBSI Diagram Alir Pembuatan Beton Ringan

Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Beton Ringan dan Genteng Beton ringan

PEMERIKSAAN BAHAN

PASIR AIR FOAMING AGENT SEMEN

PENYEDIAAN BAHAN

(51)

III.2 Bahan Penyusun dan Peralatan Pembuat Beton Ringan dan Genteng Ringan.

Material penyusun beton dan genteng beton ringan terdiri dari semen portland, agregat halus, foaming agent dan air. Terkadang ditambah bahan campuran tambahan untuk memperoleh sifat-sifat beton ringan yang diharapkan.perbandingan campuran bahan yang digunakan biasanya bertujuan untuk mendapatkan hasil yang efisien dan ekonomis dengan hasil yang memuaskan.

III.2.1 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : a. Semen

Semen yang dipakai adalah Semen Portland merk Tiga Roda dengan kemasan isi 40 kg.

b. Pasir

Pasir yang digunakan adalah pasir yang berasal dari panglong dan pasir yang digunakan adalah pasir yang lolos ayakan 5 mm.

Berikut data hasil pengujian pasir

Analisa Ayakan Pasir

a. Tujuan :

(ASTM C 136 - 84a)

Untuk memeriksa penyebaran butiran (gradasi) dan menentukan nilai modulus kehalusan pasir (FM)

b. Hasil pemeriksaan :

Modulus kehalusan pasir (FM) : 2.26 Pasir dapat dikategorikan pasir halus.

(52)

c. Pedoman :

100 mm

0.15 ayakan

hingga

tertahan

Komulatif

%

FM

=

Berdasarkan nilai modulus kehalusan (FM), agregat halus dibagi dalam beberapa kelas, yaitu :

 Pasir halus : 2.20 < FM < 2.60

 Pasir sedang : 2.60 < FM < 2.90

 Pasir kasar : 2.90 < FM < 3.20

Pencucian Pasir Lewat Ayakan no.200

a. Tujuan :

(ASTM C 117 – 90)

Untuk memeriksa kandungan lumpur pada pasir. b. Hasil pemeriksaan :

Kandungan lumpur : 2,3% < 5% , memenuhi persyaratan. c. Pedoman :

Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat halus tidak dibenarkan melebihi 5% (dari berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi 5% maka pasir harus dicuci.

a. Tujuan :

Pemeriksaan Kandungan Organik

Untuk memeriksa kadar bahan organik yang terkandung di dalam pasir. b. Hasil pemeriksaan :

(53)

c. Pedoman :

Standar warna no.3 adalah batas yang menentukan apakah kadar bahan organik pada pasir kurang dari yang disyaratkan.

a. Tujuan :

Pemeriksaan Clay Lump Pada Pasir

Untuk memeriksa kandungan liat pada pasir. b. Hasil pemeriksaan :

Kandungan liat < 1% , memenuhi persyaratan. c. Pedoman :

Kandungan liat yang terdapat pada agregat halus tidak boleh melebihi 1% (dari berat kering). Apabila kadar liat melebihi 1% maka pasir harus dicuci.

Pemeriksaan Berat Isi Pasir

a. Tujuan :

(ASTM C 29/C 29M – 90)

Untuk menentukan berat isi (unit weight) pasir dalam keadaan padat dan longgar.

b. Hasil pemeriksaan :

Berat isi keadaan rojok / padat : 1486,25 kg/m3. Berat isi keadaan longgar : 1383,59 kg/m3. c. Pedoman :

Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi pasir dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui berat pasir dengan hanya mengetahui volumenya saja.

(54)

Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Pasir

a. Tujuan :

(ASTM C 128 - 88)

Untuk menetukan berat jenis (specific grafity) dan penyerapan air (absorbsi) pasir.

b. Hasil pemeriksaan :

 Berat jenis SSD : 2.52 ton/m3.

 Berat jenis kering : 2.47 ton/m3.

 Berat jenis semu : 2.6 ton/m3.

 Absorbsi : 1,94% c. Pedoman :

Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat pasir dalam keadaan SSD dengan volume pasir dalam keadaan SSD. Keadaan SSD (Saturated

Surface Dry) dimana permukaan pasir jenuh dengan uap air sedangkan

dalamnya kering, keadaan pasir kering dimana pori-pori pasir berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah total dengan pori-pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat pasir yang hilang terhadap berat pasir kering dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering.

Hasil pengujian harus memenuhi :

 Berat jenis kering < berat jenis SSD < berat jenis semu.

(55)

d. Air

Air yang digunakan dalam pembuatan genteng beton ini adalah air yang berada ditempat pengujian (Laboratorium Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara).

e. Foaming Agent

Foaming agent berfungsi sebagai pengembang campuran pembuatan beton dan

genteng ringan.

III.2.2 Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : a. Ayakan

Ayakan digunakan untuk memeriksa gradasi pasir. Ayakan yang digunakan merk

TATONAS. Ayakan yang adalah 4,80 mm.

b. Jangka sorong

Jangka sorong dengan ketelitian 0,1 mm digunakan untuk pengujian ukuran genteng beton.

c. Timbangan

Timbangan elektrik, dengan ketelitian 0,01 gram digunakan untuk menimbang bahan campuran beton ringan.

d. Meteran

Meteran ini digunakan untuk mengukur panjang dan lebar genteng beton. e. Gelas ukur

Digunakan untuk mengukur volume air yang digunakan dalam campuran bahan genteng beton.

(56)

f. Mixer

Digunakan untuk mengaduk foam agar mengembang. g. Mixer Mortar

Digunakan untuk mengaduk campuran mortar dan foam yang telah mengembang. h. Cetok

Digunakan untuk mengaduk dan mengambil bahan susun genteng beton. i. Mal Silinder

Digunakan dalam membuat benda uji silinder. j. Cetakan genteng beton

Digunakan untuk mencetak genteng beton ringan. k. Oven

Oven dengan suhu maksimal 200ºC digunakan untuk mengeringkan genteng dalam pengujian arbsorbsi air pada genteng beton ringan.

l. Lilin

Digunakan untuk perekat antara seng dan genteng beton dalam pengujian rembesan air.

m. Seng

Seng dibentuk segi empat yang digunakan untuk pengujian rembesan air. n. Bak perendam

Bak perendam digunakan untuk merendam genteng beton yang sudah dikeringkan selama 24 jam, dengan lama perendaman minimal 28 hari.

(57)

III.3. Proses Pembuatan Beton Ringan dan Genteng Beton Ringan

Proses pembuatan beton ringan, adalah sebagai berikut : 1. Tahap Persiapan

a. Persiapan pasir yang akan digunakan

b. Persiapan semen portland yang akan digunakan, yaitu dengan memeriksa apakah semen dalam kondisi halus tidak menggumpal. Semen yang digunakan semua butirannya lolos ayakan 0,09 mm.

2. Menetapkan Faktor Air Semen (fas)

Dalam penelitian ini ditetapkan memakai perbandingan 1 semen : 2 pasir, dan 0,9 semen : 2 pasir dengan faktor air semen sebesar 0,55%.

3. Pembuatan Benda Uji

a. Proses Pembuatan Beton Ringan

Pembuatan benda uji terdiri dari dua variasi campuran untuk percobaan , yaitu campuran semen dan pasir dengan perawatan 28 hari dengan perbandingan semen : pasir : kapur sebesar 1 : 2 ; 0.9 : 2, variasi perawatan 3 hari, 7 hari, 14 hari, 21 hari dengan perbandingan semen : pasir sebesar 1 : 2, variasi campuran pasir dan semen ditambah bahan additive Accelerator Admixture dengan perbandingan semen : pasir sebesar 1 : 2 tanpa perawatan sebesar 0.11 liter per 1 kg semen dan 0.15 liter per 1 kg semen (masing-masing variasi diberi foaming

agent dengan perbandingan 1:25 ml).

Setelah semua bahan disediakan, aduk semen, pasir dan air sampai campuran homogen. Selagi campuran mortar diaduk, mixer foaming agent dengan perbandingan 1 : 25 ml. Dalam satu silinder, foaming agent yang digunakan

(58)

sebanyak 10 ml. Mixer foaming agent sampai mengembang dan busa kaku serta tidak ada lagi air yang tersisa. Lalu masukkan foaming agent yang telah mengembang ke dalam mixer adukan mortar dan aduk sampai campuran mengembang dan homogen.

Adukan yang telah tercampur merata, dituangkan ke dalam cetakan. Setelah umur beton 24 jam, cetakan silinder dibuka dan mulai dilakukan perawatan beton dengan cara direndam dalam bak perendaman sampai pada masa yang direncanakan untuk melakukan pengujian. Proses pembuatan genteng beton ringan adalah sebagai berikut :

b. Proses Pembuatan Genteng Beton Ringan

Setelah diperoleh data dari hasil pengujian beton ringan, maka mix design dengan hasil terbaik yang diaplikasikan dalam pembuatan genteng beton ringan. Genteng beton ringan yang akan dibuat berukuran 35 x 25 x 2,5 cm dengan permukaan rata tanpa ada gelombang.

Pasir, semen, dan air diaduk sampai campuran homogen. Selagi campuran mortar diaduk, foaming agent dimixer sampai mengembang dengan perbandingan 1 : 25 ml. Dalam pembuatan enteng beton ringan, banyak foaming agent foaming

agent yang digunakan juga sebanyak 10 ml. Lalu mortar dan foaming agent di

campur dan di mixer sampai campuran mengembang dan homogen.

Setelah campuran mengembang merata, tuang campuran ke cetakan dan diamkan selama kurang lebih 24 jam. Lalu lakukan perawatan selama minimal 28 hari setelah itu dilakukan pengujian terhadap genteng beton ringan tersebut.

(59)

III.4 Pengujian Sampel

Pengujian yang dilakukan adalah pengujian kuat tekan beton, berat jenis dan absorpsi beton ringan.

III.4.1 Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan

Pengujian dilakukan pada umur beton 3, 7,14 dan 28 hari untuk tiap variasi beton sebanyak 5 buah. Sehari sebelum pengujian sesuai umur rencana, kubus beton dikeluarkan dari bak perendaman. Sebelum dilakukan uji kuat tekan, benda uji ditimbang beratnya. Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan mesin kompres elektrik berkapasitas 200 ton yang digerakkan secara elektrik.

Kekuatan tekan benda uji beton dihitung dengan rumus :

Α

Ρ

c

f'

=

dimana :

f’c = Kekuatan tekan (N/mm2) P = Beban tekan (N) A = Luas permukaan benda uji (mm2) P

30cm

15 cm

(60)

III.4.2 Pengujian Absorpsi Beton Ringan

Absorpsi Beton Ringan dapat dihitung dengan rumus :

% Absorpsi = �−�

�

100%

di mana : A = Berat beton ringan dalam keadaan kering (setelah dikeringkan selama 1 hari)

B = Berat beton ringan dalam keadaan SSD (sesaat setelah buka cetakan)

III.4.3 Pengujian Rembesan Air Genteng Beton Ringan

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui penyerapan air genteng beton ringan dengan pemakaian foaming agent. Langkah pengujian rembesan air pada genteng beton ringan adalah sebagai berikut (SNI 0096:2007) :

1. Siapkan mal dari lembar seng berbentuk segi empat dengan sisi atas dan bawah berlubang.

2. Letakkan lembar seng tersebut di atas genteng.

3. Rekatkan mal tersebut ke permukaan genteng beton ringan dengan bantuan lilin hingga tidak ada celah yang memungkinkan air untuk merembes keluar dari mal segi empat tersebut.

4. Tuang air ke dalam mal tersebut sampai setengah dari ketinggian mal. 5. Diamkan selama 20 jam ± 5 menit dan lihat apakah terjadi rembesan air di

(61)

Gambar 3.3 Pengujian Rembesan Air

III.4.4 Pengujian Kuat Lentur Genteng Beton Ringan

Genteng

Gambar 4.4 Pengujian Kuat Lentur Genteng

Genteng beton yang sudah dirawat selama 28 hari diuji beban lenturnya. Alat penguji terdiri dari alat uji marshall yang dimodifikasi yang dapat memberikan beban secara teratur dan merata. Penumpu dan landasan terbuat dari kayu dengan lebar tidak kurang dari 20 mm. Jarak antara landasan diasumsikan sebagai jarak antar reng pada pengaplikasiaannya. Pembebanan lentur diberikan pada permukaan atas genteng melalui beban yang diletakkan di tengah di antara 2 landasan sampai genteng patah. Kekuatan lentur dinyatakan sebagai beban lentur dengan satuan kg. (SNI 0096:2007)

(62)

Hitung karakteristik beban lentur dengan persamaan :

�� =� −1,64 ��

dengan : �_� = �∑(�_�−�−�)2 1

dimana : Fc = karakteristik beban lentur (kg) F = Beban lentur rata-rata

Fi = Beban lentur masing-masing benda uji Sd = Standar deviasi

n = jumlah benda uji

III.4.5 Pengujian penyerapan air genteng beton ringan.

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui penyerapan air genteng beton ringan dengan pemakaian foaming agent. Langkah pengujian penyerapan air adalah (SNI 0096:2007) :

1. Genteng beton ringan di ovenkan pada suhu 110ºC ± 5ºC sampai berat tetap.

2. Timbang genteng dalam keadaan kering oven. 3. Rendam genteng tersebut dalam air selama 24 jam.

4. Timbang genteng dalam keadaan basah dengan menyeka permukaan genteng lebih dulu dengan lap lembab.

5. Hitung penyerapan masing-masing air genteng dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

(63)

A = Berat genteng beton ringan dalam keadaan kering (setelah dioven) B = Berat genteng beton ringan dalam keadaan basah.

(64)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Kuat Tekan Silinder Beton Ringan

4.1.1 Kuat Tekan Beton Ringan dengan Berat Semen Berbeda

Pengujian kuat tekan beton ringan dilakukan pada umur 28 hari dengan maksud untuk mendapatkan gambaran perkembangan kekuatan tekan beton ringan dengan perbedaan pemakaian jumlah semen dan pasir.

Tabel 4.1 Kuat Tekan Kubus Beton Ringan pada Umur 28 hari dengan

W/C Ratio = 0,55

Perbandingan

Simbol Benda Uji ke Berat (kg) Kuat Tekan (Mpa) Semen Pasir

1 2

1 5,81 2,57

1 2 2 5,76 2,52

1 2 3 5,79 2,52

1 2 4 5,91 2,60

1 2 5 5,82 2,58

Rata-rata 5,818 2,558 0,9 2

1 5,73 2,41

0,9 2 2 5,80 2,47

0,9 2 3 5,83 2,50

0,9 2 4 5,74 2,42

0,9 2 5 5,77 2,44

Rata-rata 5,774 2,448 Pada tabel 4.1 menunjukkan bahwa seiring dengan berkurangnya penggunaan semen, maka kuat tekan yang diperoleh pun semakin berkurang.

(65)

2.57 2.52 2.52 2.6 2.58 2.41 2.47 2.5 2.42 2.44 2.4 2.45 2.5 2.55 2.6 2.65

0 1 2 3 4 5 6

K u at T e k an ( M P a)

Benda Uji

ke-Kuat Tekan Beton Ringan komposisi

semen : pasir (1:2 (P) dan 0,9:2 (S))

perawatan 28 hari

P1 S

Gambar 4.1 Hubungan Kuat Tekan Beton Ringan pada Umur 28 Hari dengan Pengurangan Komposisi Semen

Pada gambar 4.1 menunjukkan bahwa kuat tekan rata-rata pada beton ringan tipe P1 adalah sebesar 2,558 Mpa, pada tipe S 2,448 Mpa sehingga dapat dilihat bahwa hubungan antara kuat tekan rata-rata beton ringan dengan penggunaan kuantitas semen yang berbeda. Dengan penggunaan komposisi semen yang lebih banyak, menghasilkan kuat tekan yang lebih besar.

4.1.2Kuat Tekan Beton Ringan dengan Variasi Perawatan

Tabel 4.2 Kuat Tekan Beton Ringan pada Umur 3 , 7 , 14, 21, dan 28 hari dengan

W/C Ratio = 0,55

Perbandingan Simbol Umur Beton Ringan (hari) Benda Uji ke- Berat (kg) Kuat Tekan (MPa) Semen Pasir

1 2 P5 3

1 5,83 0,89 2 5,74 0,83 3 5,76 0,85 4 5,84 0,92 5 5,79 0,78

(66)

Rata-Rata 5,792 0,854

1 2 P4 7

1 5,75 1,63 2 5,73 1,69 3 5,81 1,65 4 5,87 1,72 5 5,74 1,58

Rata-Rata 5,78 1,654

1 2 P3 14

1 5,91 2,35 2 5,83 2,35 3 5,74 2,32 4 5,72 2,27 5 5,77 2,31

Rata-Rata 5,794 2,32

1 2 P2 21

1 5,87 2,49 2 5,82 2,51 3 5,75 2,43 4 5,76 2,47 5 5,76 2,43

Rata-Rata 5,792 2,466

1 2 28

1 5,81 2,57 2 5,76 2,52 3 5,79 2,52 4 5,91 2,60 5 5,82 2,58

Rata-Rata 5,818 2,558

Pada tabel 4.2 menunjukkan bahwa kuat tekan beton ringan mengalami perubahan dari waktu ke waktu. Adapun tujuan dari pengujian variasi ini adalah untuk mendapatkan hubungan antara faktor umur hari dan kuat tekan beton ringan.

(67)

3,0.854 7,1.654 14,2.32 21,2.46628,2.558 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

3 7 14 21 28

K u at T e k an Umur Perawatan

Hubungan Kuat Tekan dengan Umur

Perawatan

Hubungan Kuat Tekan dengan Umur Perawatan

Gambar 4.2 Hubungan antara Umur Beton Ringan dan Kuat Tekan Beton Ringan.

Pada gambar 4.2 menunjukkan bahwa kuat tekan rata-rata beton ringan pada umur 3 hari adalah sebesar 0,854, 1,654 MPa pada umur 7 hari, 2,32 MPa pada umur 14, 2,466 MPa pada umur 21 hari, dan 2,588 MPa pada umur 28 hari. Semakin lama perawatan yang dilakukan terhadap beton, maka kuat tekan beton semakin meningkat serta mempunyai karakteristik yang menyerupai beton normal.

4.1.3 Kuat Tekan Beton Ringan Menggunaan SikaSet Accelerator dan Tanpa Perawatan

Tabel 4.3 Kuat Tekan Beton Ringan pada Umur 28 hari dengan W/C Ratio = 0,55

Perbandingan

umlah aditif per 1 kg semen (L)

Simbol Benda Uji

ke- Berat (kg)

Kuat Tekan (MPa) Semen Pasir

1 2 - SK

1 5,81 2,48 2 5,76 2,42 3 5,79 2,42 4 5,91 2,41 5 5,82 2,47

(68)

2.48

2.42 2.42 _2.41

2.47 2.53 2.51 2.39 2.6 2.53 2.56 2.52 2.55 2.59 2.56 2.35 2.4 2.45 2.5 2.55 2.6 2.65

0 1 2 3 4 5 6

K u at T e k an ( M P a)

Benda Uji ke

Perbandingan Kuat Tekan Beton Ringan

SK, SK1, SK2

SK SK2 SK3

Rata-Rata 5,818 2,44

1 2 0,11 SK1

1 5,93 2,53 2 6,02 2,51 3 5,97 2,39 4 6,00 2,60 5 5,91 2,53

Rata-Rata 5,966 2,512

1 2 0,15 SK2

1 6,11 2,56 2 6,08 2,52 3 6,08 2,55 4 6,15 2,59 5 6,07 2,56

Rata-Rata 6,098 2,556

Pada tabel 4.3 menunjukkan bahwa seiring dengan pemakaian SikaSet Accelerator terjadi peningkatan berat beton ringan yang dihasilkan yaitu pada BS 2 sebesar 0,12 kg dan pada BR 3 sebesar 0,20 kg.

Gambar 4.3 Hubungan antara Kuat Tekan Beton Ringan pada Umur 28 Hari dengan dan tanpa menggunakan SikaSet Accelerator

(69)

Pada gambar 4.3 menunjukkan bahwa kuat tekan rata-rata pada beton ringan tanpa penggunaan SikaSet Accelerator adalah sebesar 2,464 MPa pada umur 28 hari, sedangkan kuat tekan rata-rata pada beton ringan dengan penggunaan SikaSet Accelerator sebanyak 0,11 liter per kg semen adalah sebesar 2,512 MPa dan kuat tekan rata-rata beton ringan dengan penggunaan SikaSet Accelerator sebanyak 0,15 liter per kg semen adalah sebesar 2,548 Mpa dan dapat dilihat bahwa penggunaan SikaSet Accelerator mempercepat proses reaksi kimia beton ringan sehingga dapat mencapai kuat tekan yang lebih optimal dibandingkan yang tidak menggunakan SikaSet Accelerator.

4.2 Absorpsi Beton Ringan

Absorpsi Beton Ringan dapat dihitung dengan rumus : % Absorpsi = �−�

�

100%

di mana : A = Berat beton ringan dalam keadaan kering B = Berat beton ringan dalam keadaan SSD

4.2.1 Absorpsi Beton Ringan Perawatan 28 hari Tabel 4.4 Absorpsi Beton Ringan

Simbol Benda Uji ke-

Berat Beton Ringan dalam Keadaan

% Absorpsi Kering SSD Semu

1 5.81 6.05 6.21 4.13%

2 5.76 5.98 6.15 3.82%

3 5.79 6.02 6.2 3.97%

4 5.91 6.16 6.29 4.23%

5 5.82 6.06 6.33 4.12%

Rata-rata 5.818 6.05 6.24 4.06%

1 5.73 5.97 6.15 4.19%

2 5.8 6.01 6.18 3.62%

3 5.83 6.05 6.27 3.77%

4 5.74 5.99 6.16 4.36%

5 5.77 6.01 6.14 4.16%

(70)

4.13% 3.82% 3.97% 4.23% _4.12% 4.19% 3.62% 3.77% 4.36% 4.16% 0.00% 0.50% 1.00% 1.50% 2.00% 2.50% 3.00% 3.50% 4.00% 4.50% 5.00%

0 1 2 3 4 5 6

Ar b so rb si Ai r Benda uji

Arbsorbsi Beton Ringan

P1 S

Pada tabel 4.4 menunjukkan bahwa pengaruh penggunaan kuantitas semen yang berbeda tidak menghasilkan perbedaan absorbsi yang signifikan.

Gambar 4.4 Hubungan persen absoprsi beton ringan dengan pemakaian jumlah semen yang berbeda.

Pada gambar 4.4 menunjukkan bahwa % absorpsi pada P1 adalah sebesar 4,06% , % absorpsi pada S adalah sebesar 4,02%.

Dari pengujian kuat tekan yang dilakukan terhadap seluruh benda uji silinder beton ringan, penulis menyimpulkan hasil dari kuat tekan rata-rata yang diperoleh adalah sebagi berikut.

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kuat Tekan seluruh komposisi beton ringan Perbandingan

Simbol Lama Perawatan (hari)

Kuat Tekan (Mpa) Semen Pasir Air

1 2 0,55 P5 3 0,854 1 2 0,55 P4 7 1,654 1 2 0,55 P3 14 2,32 1 2 0,55 P2 21 2,466 1 2 0,55 P1 28 2,558

(71)

0 2.558 0 0.854 0 1.654 0 2.32 0 2.466 0 2.44 0 2.556 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 5 10 15 20 25 30

K u at T e k an ( M P a) Umur Perawatan

Hasil Kuat Tekan Semua Komposisi

P1 S P5 P4 P3 P2 SK SK1 SK2

0,9 2 0,55 S 28 2,448

1 2 0,55 SK - 2,44

1 2 0,55 SK1 - 2,512 1 2 0,55 SK2 - 2,556

Gambar 4.5 Grafik hasil pengujian kuat tekan beton ringan

Dari hasil pengujian kuat tekan yang dilakukan, maka penulis menyimpulkan bahwa komposisi beton ringan yang menghasilkan kuat tekan paling besar adalah komposisi semen : pasir sebesar 1 : 2 dengan faktor air semen 0,55 dengan perawatan selama 28 hari. Dengan diperolehnya komposisi beton ringan tersebut, maka komposisi yang diterapkan penulis dalam pembuatan benda uji genteng beton ringan adalah semen : pasir sebesar 1 : 2 dengan faktor air semen sebesar 0,55.

4.3 Kuat Lentur Genteng Beton Ringan

Pengujian benda uji genteng beton ringan dilakukan genteng beton ringan yang sudah dirawat (direndam) selama 28 hari dengan benda uji sebanyak 10 buah. Data hasil pengujian genteng beton ringan dapat dilihat pada tabel sebagai berikut :

(72)

48.1 46.8 48.148.1 46.8 48.148.1 46.8 48.1 46.8 46.5 47 47.5 48 48.5

0 2 4 6 8 10 12

K ua t T e k a n (k g )

Benda Uji

ke-Pengujian Kuat Lentur Genteng Beton

Ringan

Genteng

Tabel 4.6 Pengujian Kuat Lentur Genteng Beton Ringan dengan menggunakan

foaming agent

Campuran

S : P : A Benda Uji

Tebal Genteng (mm) Berat Genteng (kg) Beban Lentur (kg) Rata-rata (kg) 1:2:0,55

1 25 3,51 48,1

47,58 2 25 3,39 46,8

3 25 3,49 48,1 4 25 3,56 48,1 5 25 3,39 46,8 6 25 3,53 48,1 7 25 3,47 48,1 8 25 3,39 46,8 9 25 3,49 48,1 10 25 3,35 46,8

Gambar 4.6 Grafik Pengujian Kuat Lentur Genteng Beton Ringan F1 = 481 N

(73)

F4 = 481 N F5 = 468 N F6 = 481 N F7 = 481 N F8 = 468 N F9 = 481 N F10 = 468 N F = 475,8 N

��= �∑(�� − �) 2

�

Sd = �∑(��−�)2

� = �

6 � (481−475 ,8)2_{+ 4}_�₍₄₆₈₋_475,8)2

10 = �40,56 = 6,369

Fc = F – 1,64 x Sd

= 475,8 – (1,64 x 6,369) = 465,355 N

4.4 Penyerapan Air pada Genteng Beton Ringan

Pengujian penyerapan air (porositas) pada benda uji genteng beton ringan dilakukan setelah benda uji dirawat (direndam) selama 28 hari dengan banyak benda uji 10 buah. Berikut data hasil penyerapan air (porositas) pada genteng beton ringan.

(74)

12.1512.19 11.17 12.42 12.84 12.48 11.89 11.51 12.19 12.46 11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6 12.8 13

0 5 10 15

P o ro si tas ( % )

Benda Uji

ke-Uji Porositas Genteng Beton Ringan

Uji Porositas Genteng Beton Ringan

Tabel 4.7 Pengujian Porositas pada Genteng Beton Ringan

Campuran Genteng ke W (kg) K (kg) Porositas (%)

Rata-rata (%)

1:2:0,55

1 3,69 3,29 12,15

12,128 2 3,68 3,28 12,19

3 3,68 3,31 11,17 4 3,71 3,30 12,42 5 3,69 3,27 12,84 6 3,70 3,29 12,46 7 3,67 3,28 11,89 8 3,68 3,30 11,51 9 3,68 3,28 12,19 10 3,70 3,29 12,46

Dari pengujian porositas terhadap genteng beton ringan, diperoleh porositas rata-rata genteng adalah sebesar 12,128%.

Gambar 4.7 Pengujian Porositas Genteng Beton Ringan

(75)

Pengujian rembesan air pada genteng beton ringan dilakukan pada umur 28 hari dengan benda uji 10 buah.data pengujian rembesan air pada genteng beton ringan dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 4.8 Pengujian Rembesan Air pada Genteng Beton Ringan. Campuran

S : P : A Genteng ke Benda Uji Rembesan

1 : 2 : 0,5

1 G1 Tidak ada 2 G2 Tidak ada 3 G3 Tidak ada 4 G4 Tidak ada 5 G5 Tidak ada 6 G6 Tidak ada 7 G7 Tidak ada 8 G8 Tidak ada 9 G9 Tidak ada 10 G10 Tidak ada

(76)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

1. Mix design yang menghasilkan kuat tekan paling besar adalah semen :

pasir sebesar 1 : 2 dengan faktor air semen 0,55 dan diberi perawatan 28 hari.

2. Kuat lentur genteng beton ringan yang diperoleh dari hasil percobaan adalah 465,355 N.

3. Dari hasi penelitian penyerapan air pada genteng beton ringan, diperoleh bahwa rata-rata penyerapan air sebesar 12,128 %.

4. Pengujian rembesan air yang dilakukan pada genteng beton ringan menunjukkan bahwa tidak ada rembesan yang terjadi pada genteng.

5. Dari percobaan yang dilakukan pada genteng beton ringan, dapat disimpulkan bahwa mix design genteng ini tidak memenuhi standar SNI 0096:2007.

V.2 Saran

Dalam pelaksanaan penelitian ini banyak ditemukan kendala. Sehingga untuk penelitian selanjutnya dapat diperhatikan hal-hal berikut :

1. Adanya perencanaan berat jenis beton ringan yang dilakukan dalam menentukan mix design tidaklah berhasil. Adanya pengaruh mixer yang digunakan dalam pengadukan foaming agent yang mungkin mengakibatkan foaming tidak mengembang secara maksimal. Diharapkan pada penelitian selanjutnya untuk memperhatikan rpm mixer yang digunakan.

2. Dalam hasil penelitian diperoleh data bahwa hasil kuat lentur genteng beton ringan jauh lebih kecil dari standar yang dikeluarkan SNI. Sangatlah perlu dilakukan penelitian yang lebih lanjut dalam menanggulangi kelemahan yang ditimbulkan akibat penambahan foaming agent dalam

(77)

campuran pembuatan genteng misalnya dengan pemberian serat agar kuat lentur dari genteng beton ringan tersebut dapat lebih besar.

3. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa hasil dari penyerapan air pada genteng beton ringan tidak sesuai dengan standar yang dikeluarkan SNI 0096:2007. Untuk itu diharapakan pada penelitian selanjutnya untuk mencari solusi agar kekurangan dari genteng beton ringan ini dapat diminimalisir.

(78)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2007. SNI 0096-2007: Genteng Beton. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional

Aditya, Candra. 2010. Pengaruh Penggunaan Limbah Pasir Onyx Sebagai Bahan Pengganti Pasir Pada Kuat Lentur, Rembesan Dan Penyerapan Air

Genteng Beton. Jakarta: ISSN.

Husin, Adriati. dkk. 2008. Pengaruh Penambahan Foaming Agent Terhadap

Kualitas Bata Beton. Bandung : Pusat Litbang.

Mulyono, Tri. 2004. Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi.

Neville, A. M, dkk. 2010. Concrete Technology 2nd. Harlow: Pearson. Nugraha, Paul, dkk. 2007. Teknologi Beton. Yogyakarta : Andi.

Rachman, Abdul. 2008. Pembuatan Bata Beton Ringan Untuk Diterapkan Di IKM

Bahan Bangunan. Bandung: Balai Besar Keramik.

Simbolon, Tiurma. 2009. Pembuatan Dan Karakteristisasi Batako Ringan Yang

Dibuat Dari Styrofoam-Semen. Medan : Fakultas Teknik USU.

Supatmi. 2011. Analisis Kuat Genteng Beton Dengan Bahan Tambah Serat Ijuk

dan Pengurangan Pasir (Ekspermen). Yogyakarta: Fakultas Teknik

(79)

LAMPIRAN I

(80)

ANALISA AYAKAN PASIR (ASTM C 136-84a) Diameter ayakan

(mm) (No.)

Berat tertahan Kumulatif Sampel 1

(gr)

Sampel 2 (gr)

Berat Total

(gr) (%)

Tertahan (%)

Lolos (%) 9,50 (3

8− ��) 10,0 3,0 13,0 0,65 0,65 99,35

4,75 (No.4) 19,0 12,0 31,0 1,55 2,20 97,80 2,36 (No.8) 54,0 50,0 104,0 5,20 7,40 92,60 1,18 (No.16) 128,0 110,0 238,0 11,90 19,30 80,70 0,60 (No.30) 225,0 202,0 427,0 21,35 40,65 59,35 0,30 (No.50) 232,0 237,0 469,0 23,45 64,10 35,90 0,15 (No.100) 253,0 292,0 545,0 27,25 91,35 8,65 Pan 79,0 94,0 173,0 8,65 100,00 0,00 Total 1000,0 1000,0 2000 100

Modulus kehalusan (Fineness Modulus) FM = 225 ,65

100 = 2,26

Derajat Kehalusan

Pasir Sedang 2,6 < FM < 2,9 : Pasir Halus 2,2 < FM < 2,6

Pasir Kasar 2,9 < FM < 3,2

Diketahui :

Hafiz Maulana Lida Asisten Lab. Beton Teknik Sipil

(81)

PEMERIKSAAN KADAR LUMPUR PASIR ASTM C 117-90

Sample I Sample II Average Berat Pasir mula-mula, g 500 500 500 Berat Pasir kering setelah dicuci, g 487 490 488,5 Kandungan Lumpur, g 13 10 11,5 Persentase Kandungan Lumpur, % 2,6 2,0 2,3

Diketahui :

Hafiz Maulana Lida Asisten Lab. Beton Teknik

(82)

UJI KOLOMETRIK

ASTM C 40-84

Colometric Test Comparison Sample I

Sample II

Perbandingan terhadap Warna Standar Gardner (gardner No.3)

Lebih Terang - - Sama No.3 No.3 Lebih Gelap - -

Diketahui :

Hafiz Maulana Lida Asisten Lab. Beton Teknik Sipil

(1)

LAMPIRAN II

(2)

Dokumentasi

1. Peralatan Pembuatan dan pengujian

Sendok Semen Gelas Ukur

Cetakan Genteng Mal Seng Persegi

(3)

Jangka Sorong Timbangan Digital Mixer Mortar

Ayakan dan Mesin Penggetar Oven 200ºC

(4)

Proses Pengerjaan Silinder Beton dan Genteng Beton Ringan

Peyaringan Pasir Penimbangan Material

Pengadukan Mortar Pengadukan Foaming Agent

(5)

Hasil Pengadukan Mortar + Foam Penuangan ke dalam cetakan Silinder

(6)

Silinder Beton Ringan Genteng Beton Ringan

Genteng beton ringan Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan

Pengembangan Genteng Beton Ringan sebagai Alternatif Penutup Atap