BAB 1 PENDAHULUAN - Pengaruh Penggunaan Bottom Ash Sebagai Pengganti Agregat Halus Dan Semen Terhadap Perilaku Mekanik Beton
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bahan material yang paling sering digunakan dalam bidang konstruksi bangunan sipil yaitu pemakaian beton. Hal yang mendasari penggunaan material ini adalah bahan dasar yang mudah didapat, mempunyai kuat tekan besar, tahan air dan cuaca, serta mudah dibentuk. Semakin berkembang pesatnya teknologi beton dewasa ini menjadikan beton sebagai material yang mampu bersaing berbagai hal seperti struktur bangunan gedung bertingkat, konstruksi jalan, struktur bangunan air, konstruksi jembatan, serta saluran irigasi. Sehingga dibutuhkan cara untuk memaksimalkan suatu kuat tekan sebagaimana yang diharapkan.
Beton adalah bahan bangunan yang terdiri atas campuran heterogen antara agregat kasar dan agregat halus dengan bahan pengikat, semen dan air yang selama proses pencampurannya mengalami pengerasan pada kurun waktu tertentu. Selain itu, beton juga memiliki perilaku spesifik yaitu mempunyai kuat tarik yang lebih kecil dari kuat tekannya. Perilaku tersebut dipengaruhi berbagai faktor seperti bahan dasar penyusun, pengerjaan beton, umur beton, serta perawatan beton (curing).
Seiring dengan pesatnya pembangunan yang dilaksanakan di Indonesia, maka bahan penyusun beton juga semakin sulit didapat dan terjadi peningkatan harga bahan.
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan bahan penyusun yang hemat biaya dengan memanfaatkan limbah sebagai alternatif pada campuran pembuatan beton.
Pada penelitian ini akan dikaji tentang pemanfaatan limbah sebagai bahan pengganti agregat halus dan semen pada campuran beton. Limbah yang akan digunakan pada penelitian ini adalah abu dasar batu bara (bottom ash). Bottom ash adalah bahan buangan (limbah) hasil pembakaran batu bara yang diproduksi sebagai sumber energi pada industri. Metode pembuangan limbah bottom ash yaitu dengan cara penimbunan pada lahan yang kosong. Semakin banyak limbah tersebut, maka semakin meningkat luas area yang dibutuhkan. Limbah ini juga sangat mencemari lingkungan di sekitarnya
Aspek yang sangat berkembang pesat saat ini adalah teknologi pengelolaan limbah industri untuk digunakan sebagai alternatif bahan baku atau material bangunan.
Penelitian mendalam terhadap bahan limbah ini sangat diharapkan dapat mengurangi polusi yang timbul akibat limbah industri serta menghemat pemakaian material.
Dari penelitian tersebut dapat diketahui bahwa bottom ash memiliki kandungan silika dan kadar oksida yang merupakan mineral dasar yang dapat digunakan dalam pembuatan campuran semen. Dari segi ekonomi, material ini dapat memperkecil biaya produksi karena harga material semen dapat ditekan dengan menggantinya menggunakan material bottom ash.
Bottom ash memilki kriteria yang dibutuhkan untuk dijadikan sebagai pengganti
semen. Diketahui bahwa bottom ash memiliki kandungan silikat dengan prosentase rata- rata 29,42%. Hal ini berarti kandungan silikat pada bottom ash dapat menggantikan bahan baku pasir silika pada semen yang rata-rata mempunyai kandungan sebesar 17- 25%. (Ristinah, 2012)
Untuk mengetahui pengaruh penggunaan bottom ash sebagai material konstruksi, maka peneliti akan melakukan penelitian yang berhubungan dengan pemanfaatan bottom ash baik sebagai pengganti agregat halus maupun sebagai pengganti semen pada campuran beton.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun yang menjadi rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh penggunaan abu dasar batu bara (bottom ash) sebagai pengganti agregat halus (pasir) dan semen pada campuran beton terhadap kuat tekan, kuat tarik, absorbsi, dan pola retak.
1.3 Batasan Masalah 1.
Mutu beton yang digunakan adalah f‟c 25 Mpa.
2. Faktor air semen, fas = 0,5.
3. Pengujian yang dilakukan adalah: Kuat tekan Tarik belah Uji absorbsi Uji pola retak 4. Benda uji yang digunakan untuk uji kuat tekan, kuat tarik, dan absorbsi adalah silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
5. Pengujian kuat tekan (ASTM C39-86) dan tarik belah dilakukan pada umur 28 hari untuk semua variasi.
6. Pengujian absorbsi beton dilakukan setelah umur 28 hari.
7. Pengamatan pola retak untuk pelat 100 cm x 100 cm x 8 cm pada umur 45 hari.
1.4 Maksud dan Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penulis dalam penelitian untuk tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui seberapa besar pengaruh penggunaan bottom ash sebagai pengganti agregat halus dan pengganti semen terhadap perilaku mekanik beton dari sampel dan membandingkannya dengan beton normal. Perilaku mekanik yang diteliti adalah kuat tekan, kuat tarik, absorbs, dan pola retak beton.
2. Mengetahui workabilitas beton segar yang menggunakan bottom ash sebagai pengganti agregat halus maupun semen.
3. Memberikan informasi awal kepada masyarakat bahwa bottom ash dapat menggantikan pasir maupun semen sebagai bahan bangunan.
1.5 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah kajian eksperimental di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun tahap-tahap pelaksanaan penelitian sebagai berikut:
1. Penyediaan bahan penyusun beton berupa semen, pasir, batu pecah, dan bahan pengganti abu dasar batu bara (bottom ash).
2. Pemeriksaan bahan penyusun beton.
Analisa ayakan agregat halus, agregat kasar. Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi agregat halus dan agregat kasar. Pemeriksaan berat isi pada agregat halus, agregat kasar serta abu dasar (bottom ash).
Pemeriksaan kadar Lumpur (pencucian agregat kasar dan halus lewat ayakan no.200).
Pemeriksaan kadar liat (clay lump) pada agregat halus. Pemeriksaan kandungan organik (colorimetric test) pada agregat halus. Pemeriksaan keausan agregat kasar melalui percobaan Los Angeles.
3. Mix design (perancangan campuran). Penimbangan/penakaran bahan penyusun beton berdasarkan uji karakteristik fc‟ 25 Mpa.
4. Pengujian kuat tekan beton, elastisitas, dan kuat tarik belah beton menggunakan benda uji silinder.
5. Pengamatan pola retak menggunakan benda uji pelat.
1.6 Percobaan
Pembuatan beton dengan menggunakan abu dasar batu bara sebagai pengganti untuk setiap variasi. Jumlah variasi yang akan diuji ada 6 jenis. Benda uji yang dibuat adalah beton berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Adapun variasi yang digunakan: a.
Variasi 1, tanpa substitusi bottom ash (beton normal).
b.
Variasi 2, substitusi bottom ash sebesar 5% dari volume agregat halus.
c.
Variasi 3, substitusi bottom ash sebesar 10% dari volume agregat halus.
d.
Variasi 4, substitusi bottom ash sebesar 15% dari volume agregat halus.
e.
Variasi 5, substitusi bottom ash sebesar 5% dari volume semen.
f.
Variasi 6, substitusi bottom ash sebesar 15% dari volume agregat halus dan 5% dari volume semen. Pengujian slump (slump test ASTM C143-90 A), untuk mengetahui tingkat kemudahan pengerjaan (workability) setelah penggantian agregat dan sebelumnya. Pengujian kekuatan tekan beton (ASTM C39-86) pada umur 28 hari. Pengujian absorbsi beton pada umur 28 hari. Pengujian kuat tarik belah (Splitting Test) pada umur 28 hari. Pengamatan pola retak untuk pelat 100 cm x 100 cm x 8 cm pada umur 45 hari.
Tabel 1.1 Distribusi pengujian benda uji silinder dan pelat Variasi Pengujian (umur 28 hari) Jumlahbenda
Substitusi Substitusi Kuat Kuat Uji Uji pola retak terhadap tekan tarik absorbsi uji terhadap semen agregat halus
D15 x D15 x D15 x 100x100x8 cm 30 cm 30 cm 30 cm 0 % 0 %
3
3
3
1
10 5 % 0 %
3
3
3
1
10 10 % 0 %
3
3
3
1
10 15 % 0 %
3
3
3
1
10
0 % 5 %
3
3
3
1
10 15 % 5 %
3
3
3
1
10 Total Benda Uji
60 Total benda uji yang digunakan dalam pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah beton adalah sebanyak 54 silinder dan 6 pelat beton.
Gambar benda uji.
Gambar 1.1 Benda uji silinderGambar 1.2 Benda uji retak pada pelat beton1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah: BAB. I Pendahuluan
Bab ini mencangkup latar belakang penelitian, perumusan masalah, batasan masalah, maksud dan tujuan penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penulisan. BAB. II Tinjauan Pustaka
Pada bab ini berisikan tentang dasar-dasar teori yang berkaitan tentang penelitian.
BAB. III Metode Penelitian Pada bab ini berisikan tentang prosedur percobaan yang meliputi pendahuluan, sistematika penelitian, peralatan, pembuatan benda uji dan pengujian.
BAB. IV Hasil dan Pembahasan
Pada bab ini membahas tentang hasil dari percobaan kuat tekan serta menganalisis data yang diperoleh.
BAB. V Kesimpulan dan Saran Pada bab ini berisikan kesimpulan dari hasil penelitian yang diperoleh dan saran-saran dari penulis mengenai penelitian yang dilakukan.