TINJAUAN KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS PADA BETON MENGGUNAKAN PASIR NORMAL DAN PASIR MERAPI SERTA PENAMBAHAN POZZOLAN LUMPUR LAPINDO

commit to user

i

PADA BETON MENGGUNAKAN PASIR NORMAL DAN

PASIR MERAPI SERTA PENAMBAHAN

POZZOLAN

LUMPUR LAPINDO

Study of Concrete Compressive Strenght and Modulus of Elasticity using Normal Sand and Merapi Sand and also additive Lapindo Mud Pozzoland

SKRIPSI

Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Oleh :

MUHAMMAD RIFKY

NIM. I 0107111

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011

commit to user

ii

TINJAUAN KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS

PADA BETON MENGGUNAKAN PASIR MERAPI SERTA

PENAMBAHAN

POZZOLAN

LUMPUR LAPINDO

Study of Concrete Compressive Strenght and Modulus of Elasticity using Merapi Sand and also additive Lapindo Mud Pozzoland

Disusun Oleh :

MUHAMMAD RIFKY

NIM. I 0107111

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2011 Dosen Pembimbing I

Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD NIP. 19691026 199503 1 002

Dosen Pembimbing II

Ir.Endang Rismunarsi, MT NIP. 19570917 198601 2 001

commit to user

iii

PADA BETON MENGGUNAKAN PASIR MERAPI SERTA

PENAMBAHAN

POZZOLAN

LUMPUR LAPINDO

Study of Concrete Compressive Strenght and Modulus of Elasticity using Merapi Sand and also additive Lapindo Mud Pozzoland

SKRIPSI

Disusun oleh:

MUHAMMAD RIFKY

NIM. I 0107111

Dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar sarajana teknik

Pada Hari : Selasa

Tanggal : 2 Agustus 2011 Tim Penguji Pendadaran :

1. Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD ………

N I P . 19691026 199503 1 002

2. Ir.Endang Rismunarsi,MT ………

N I P . 19570917 198601 2 001

3. Ir. Sunarmasto, MT ………

N I P . 19560717 198703 1 003

4. Endah Safitri, ST, MT ………

N I P . 19701212 200003 2 001

Mengetahui, Disahkan

a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik sipil

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD Ir. Bambang Santosa, MT

commit to user

iv

TINJAUAN KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS

PADA BETON MENGGUNAKAN PASIR NORMAL DAN

PASIR MERAPI SERTA PENAMBAHAN

POZZOLAN

LUMPUR LAPINDO

Study of Concrete Compressive Streght and Modulus of Elasticity using Normal Sand and Merapi Sand and also additive Lapindo Mud Pozzoland

SKRIPSI

Disusun oleh:

MUHAMMAD RIFKY

NIM. I 0107111

Pembimbing :

1. Kusno Adi Sambowo, ST, PhD ………

N I P . 19691026 199503 1 002

2. Ir.Endang Rismunarsi,MT ………

commit to user

viii

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul “ Tinjauan Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas pada Beton menggunakan Pasir Normal dan Pasir Merapi serta penambahan Pozzolan Lumpur Lapindo”.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala yang sulit untuk penyusun pecahkan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Untuk itu, Penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf, 2. Pimpinan Jurusan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf,

3. Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD selaku dosen pembimbing I,

4. Ir.Endang Rismunarsi,MT selaku dosen pembimbing II

5. Ir.Budi Susilo,MT selaku Dosen Pembimbing Akademis.

6. Tim Dosen Penguji Pendadaran,

7. Staf pengelola/laboran Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret,

8. Rekan-rekan satu kelompok yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini 9. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Angkatan 2007 dan semua pihak yang

telah membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak-pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, Juli 2011

Penulis

commit to user

vii

Muhammad Rifky, 2011.Tinjauan Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas pada Beton menggunakan Pasir Normal dan Pasir Merapi serta penambahan

Pozzolan Lumpur Lapindo. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas beton merupakan parameter utama untuk menentukan mutu beton. Kuat Tekan merupakan kemampuan beton tersebut dalam menahan beban yang dipikulnya. Tolak ukur yang umum dari sifat elastic suatu bahan adalah modulus elastisitas yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan perubahan bentuk persatuan panjang,sebagai akibat dari tekanan yang diberikan.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 36 buah. Benda uji yang digunakan adalah silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Dengan variasi penggantian pasir merapi yang digunakan adalah 0%,20%,40%,60%,80% dan 100%. Serta variasi penambahan pozzolan lupmpur lapindo 0% dan 5% dari berat semen. Mutu beton yang direncanakan adalah fc’ = 30 MPa. Uji tekan dan modulus elastisitas dilakukan pada umur 28 hari,

Penggunaan replacement pasir merapi 100% terhadap berat pasir normal dapat meningkatkan kuat tekan beton dari 27,14 MPa menjadi 35,93 MPa (naik 22,9%). Penggunaan bahan tambah pozzolan lumpur lapindo sebesar 5% terhadap berat semen dapat meningkatkan kuat tekan beton dari 35,93 MPa menjadi 37,35 Mpa (naik 3,9%). Penggunaan replacement pasir merapi yang optimum pada penelitian ini yaitu pada kadar 100% dengan kuat tekan 35,93 MPa.

Kata kunci:pasir normal,pasir merapi,pozzolan lumpur lapindo, kuat tekan, dan modulus elastisitas.

commit to user

viii

ABSTRACT

Muhammad Rifky, 2011.Tinjauan Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas pada Beton menggunakan Pasir Normal dan Pasir Merapi serta penambahan

Pozzolan Lumpur Lapindo. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas beton merupakan parameter utama untuk menentukan mutu beton. Kuat Tekan merupakan kemampuan beton tersebut dalam menahan beban yang dipikulnya. Tolak ukur yang umum dari sifat elastic suatu bahan adalah modulus elastisitas yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan perubahan bentuk persatuan panjang,sebagai akibat dari tekanan yang diberikan.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 36 buah. Benda uji yang digunakan adalah silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi

30 cm. Dengan variasi pasir merapi yang digunakan adalah

0%,20%,40%,60%,80% dan 100%. Serta variasi penambahan pozzolan lupmpur lapindo 0% dan 5%. Mutu beton yang direncanakan adalah fc’ = 30 MPa.

Uji tekan dan modulus elastisitas dilakukan pada umur 28 hari,

Ditinjau dari variasi kadar pasir merapi dan pozzolan lumpur lapindo yang dipakai didapatkan bahwa penggunaan pasir merapi 100% dan pozzolan lumpur lapindo 5% dapat meningkatkan kuat tekan beton menjadi 37,348 Mpa. Dan nilai modulus elastisitas terbesar juga pada penggunaan pasir merapi 100% dan pozzolan lumpur lapindo 5%.

Kata kunci:pasir normal,pasir merapi,pozzolan lumpur lapindo, kuat tekan, dan modulus elastisitas.

commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang

Beton sebagai bahan bangunan sudah lama diketahui dan digunakan secara luas oleh masyarakat. Hal ini disebabkan karena beton mempunyai kelebihan dibandingkan dengan bahan lain,diantaranya harganya yang relative murah,mudah dalam pengerjaan dan perawatannya,mudah di bentuk sesuai kebutuhan,tahan terhadap perubahan cuaca,tahan terhadap korosi dan lebih tahan api. Selain itu kelebihan beton dibandingkan dengan bahan konstruksi lain adalah memiliki kuat desak yang tinggi.

Dalam proses pembuatan beton dilakukan dengan cara mencampurkan agregat, semen, pasir, dan air dengan proporsi campuran yang berbeda-beda. Campuran tersebut jika dituang dalam suatu cetakan kemudian dibiarkan maka akan mengeras seperti batuan. Pengerasan itu terjadi oleh peristiwa reaksi kimia antara air dan semen, yang berlangsung dalam waktu yang panjang, dan akibatnya campuran tersebut selalu bertambah keras setara dengan umurnya. Beton yang sudah keras dapat disebut sebagai batu tiruan, dengan rongga-rongga antara butiran yang besar (agregat kasar, kerikil atau batu pecah) diisi oleh butiran yang lebih kecil (agregat halus, pasir), dan pori-pori antara agregat halus ini diisi oleh semen dan air (pasta semen). Pasta semen ini berfungsi selain mengisi pori-pori diantara butiran-butiran agregat halus juga bersifat sebagai perekat/pengikat dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling terekat dengan kuat dan terbentuklah suatu massa yang kompak dan padat. Untuk mendapatkan beton dengan kualitas beton yang

optimal sangat perlu diperhatikan dalam pemilihan kualitas

commit to user

hal ini proporsi campuran adalah faktor utama yang mempengaruhi kekuatan beton yang salah satunya adalah kuat desak beton.

Bahan penyusun beton memiliki karakteristik dan fungsi yang berbeda dan saling mempengaruhi. Semen dalam campuran beton berfungsi sebagai bahan pengikat antar agregat, sedangkan untuk dapat bereaksi semen membutuhkan air yang sekaligus untuk membasahi agregat agar mudah dalam pengerjaan. Penggunaan semen yang mutlak ada dalam setiap konstruksi beton menuntut untuk ditemukannya suatu bahan baru yang berfungsi untuk menggantikan peran semen dalam pembuatan semen atau setidaknya sebagai pengganti sebagian semen dengan prosentase penggantian tertentu yang dapat mengurangi penggunaan semen. Pencarian bahan baru tersebut sangat dibutuhkan karena bahan-bahan dasar pembuatan semen yang berasal dari alam yaitu kapur, silika, alumina, lama-kelamaan akan habis. Selain itu ketergantungan terhadap semen akan membuat harga semen akan semakin tinggi yang kemudian akan berdampak pada mahalnya biaya pembuatan beton.

Semen sebagai unsur utama pembentuk beton juga akan meningkat kebutuhannya sementara ketersediannya terbatas, di sisi lain bencana lumpur Lapindo semakin meluas dan volume lumpur yang dihasilkan terus bertambah sehingga menimbulkan berbagai permasalahan. Hal inilah yang menjadikan alasan untuk memanfaatkan lumpur Lapindo sebagai bahan alternatif pengganti semen/semen replika yang mempunyai persyaratan teknis dan nilai ekonomis yang tinggi.

Pozzolan adalah bahan yang mengandung silica atau aluminosilika yang secara sendiri, tidak atau sedikit mempunyai sifat mengikat seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya air, maka senyawa tersebut akan bereaksi secara kimia dengan hidroksida - hidroksida alkali atau alkali tanah pada temperatur ruang membentuk atau membantu terbentuknya senyawa-senyawa yang mempunyai sifat seperti semen (SNI 06-6867-2002).

commit to user

Pada dasarnya pozzolan dibagi menjadi dua jenis, yaitu :

1. Pozzolan alam yaitu bahan alam yang berupa batu-batuan atau pasir

ringan dan mudah dikerjakan yang berasal dari tanah lava dan gunung berapi.

2. Pozzolan buatan yaitu pozzolan yang didapat dari proses pembakaran.

Misalnya dari proses pembakaran tanah liat ataupun bauksit, batu bara

(fly ash) dan abu sekam.

Pada penelitian kali ini digunakan lumpur Lapindo sebagai bahan pengganti sebagian semen karena kandungan bahan kimia pada lumpur Lapindo sama persis dengan ‘fly ash’ , limbah dari hasil pembakaran batu bara. Lumpur Lapindo pada penelitian ini bersifat sebagai pozzolan.

Pozzolan lumpur Lapindo diperoleh dari hasil kalsinasi (pembakaran)

lumpur Lapindo kering dan dilanjutkan dengan proses pengayakan guna menghasilkan pozzolan yang halus dan lolos saringan no 200. Lumpur Lapindo Sidoharjo merupakan pozzolan yang cukup reaktif dan bersifat asam karena mengandung senyawa SiO2 sebanyak 51,49 % dan senyawa alumina (Al2O3) sebanyak 25,25% (BPPT, 2002) yang merupakan unsur utama pembuatan semen, sehingga lumpur Lapindo memenuhi syarat-syarat untuk digunakan sebagai pengganti semen.

Sifat dari pozzolan adalah sebagai bahan pengisi pori-pori pada beton. Di dalam peranannya sebagai pengisi pori-pori, pozzolan dapat mengubah karakteristik kohesif dari beton, sehingga memperbaiki ketahanan te rhadap bleeding. Ditinjau dari segi kimia, pozzolan mempunai pengaruh positif terhadap beton. Dalam campuran beton, SiO2 yang reaktif dari

pozzolan akan bereaksi dengan kapur/kalsium hidroksida dari semen

Portland membentuk kalsium hidrosilikat.

Ca(OH)2 + SiO2 + H2O CaOSiO2 + 2H2O

Pasir berfungsi sebagai material pengisi dalam pembuatan beton. Akan tetapi, pasir dapat terbuat dari bermacam-macam bahan penyusun dan dengan demikian, beton yang dibuat dengan jenis pasir yang berbeda mungkin memiliki sifat-sifat dan perilaku yang berbeda pula.

commit to user

Pada penelitian kali ini juga menggunakan Pasir Merapi. Pasir Merapi merupakan pasir vulkanik berasal dari lava yang dingin dan memiliki permukaan yang kasar dan berpori.

Pasir sebagai unsur pembentuk beton juga akan meningkat kebutuhannya dalam pembuatan beton, di sisi lain bencana Gunung Merapi semakin meluas dan material pasir yang dihasilkan terus bertambah sehingga menimbulkan berbagai permasalahan. Hal inilah yang menjadikan alasan untuk memanfaatkan pasir Gunung Merapi sebagai bahan dalam campuran beton yang mempunyai persyaratan teknis dan nilai ekonomis yang tinggi.

Hubungan tegangan-regangan beton yang timbul akibat beban luar yang bekerja,merupakan hal yang penting untuk mempelajari karakteristik dari gaya-gaya dalam beton. Hal ini dapat digunakan untuk menyelesaikan analisis dan perencanaan suatu bagian struktur. Dari parameter tegangan-tegangan beton ada hal yang menarik untuk dikaji lebih lanjut,yaitu modulus elastisitas. Modulus elastisitas merupakan suatu tolak ukur umum yang digunakan untuk pengukuran sifat-sifat elastis suatu bahan. Modulus elastisitas suatu bahan sangat erat hubungannya dengan kekuatan suatu bahan menahan suatu beban. Selain parameter modulus elastisitas ada ladi yaitu kuat tekan. Kuat tekan merupakan kemampuan beton tersebut dalam menahan beban yang dipikulnya, apabilla kuat tekan beton semakin besar maka mutu beton juga semakin baik. Dengan penggunan lumpur lapindo sebagai pengganti sebagian semen diharapkan mampu meningkatkan elastisitas beton dan kuat tekan beton sehingga dengan sendirinya elastisitas beton dan kuat tekan beton semakin tinggi.

1.2.

Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh pasir merapi dalam campuran beton terhadap nilai kuat tekan dan modulus elastisitas.

commit to user

2. Bagaimana pengaruh lumpur lapindo sebagai additive (bahan tambah) terhadap nilai kuat tekan dan modulus elastisitas.

3. Mengetahui nilai kadar optimum pasir merapi terhadap kuat tekan dan modulus elastisitas.

1.3.

Batasan Masalah

Untuk membatasi ruang lingkup penelitian ini, maka diperlukan batasan-batasan masalah sebagai berikut :

1. Semen yang digunakan adalah semen tipe I (OPC).

2. Mutu beton yang disyaratkan adalah memiliki f’c = 30 MPa.

3. Pozzolan yang digunakan adalah hasil kalsinasi lumpur Lapindo pada

suhu 750º C.

4. Ukuran agregat kasar maksimal 20 mm dan minimum 5 mm.

5. Reaksi kimia yang timbul akibat penggantian semen dan penggunaan pasir merapi tidak dibahas secara mendalam.

1.4.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji sejauh mana pengaruh penggunaan lumpur Lapindo sebagai pengganti sebagian semen dan pasir dari letusan gunung Merapi sebagai pengganti sebagian agregat halus terhadap kuat tekan dan modulus elastisitas.

1.5.

Manfaat Penelitian

Diharapkan dalam penelitian ini dapat diperoleh manfaat : 1. Manfaat teoritis

a. Memberikan pengetahuan tentang beton terutama penggunaan

lumpur Lapindo sebagai pengganti sebagian semen.

b. Memberikan pengetahuan tentang beton terutama penggunaan pasir dari letusan gunung Merapi sebagai pengganti sebagian agregat halus.

commit to user

c. Memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu bahan dan struktur. 2. Manfaat praktis

a. Menambah alternatif bahan penyusun beton yaitu bahan pengganti semen dan pengganti agregat halus untuk mengatasi kekurangan dan kelangkaan bahan pembuat semen dan persediaan agregat halus serta juga untuk mengurangi biaya.

b. Mampu memberikan solusi terhadap bencana Lumpur Lapindo dan meletusnya Gunung Merapi.

c. Memanfaatkan Lumpur Lapindo untuk diproduksi sebagai bahan

bangunan terutama sebagai bahan pengganti sebagian semen dan pasir dari letusan gunung Merapi sebagai agregat halus.

commit to user

7

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Pustaka 2.1.1. Beton

Beton pada dasarnya adalah campuran dari dua bagian yaitu agregat dan pasta. Pasta terdiri dari semen Portland dan air, yang mengikat agregat (pasir dan kerikil/batu pecah) menjadi suatu massa seperti batuan, ketika pasta tersebut mengeras akibat reaksi kimia antara semen dan air

(Paulus, 1989:5).

Beton yang paling padat dan kuat diperoleh dengan menggunakan jumlah air yang minimal konsisten dengan derajad workabilitas yang dibutuhkan untuk memberikan kepadatan maksimal. Derajat kepadatan harus dipertimbangkan dalam hubungannya dengan cara pemadatan dan jenis konstruksi, agar terhindar dari kebutuhan akan pekerjaan yang berlebihan dalam mencapai kepadatan maksimal. (Murdock, 1991:97)

Beton sangat banyak dipakai secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan tersebut diperoleh dengan cara mencampurkan semen Portland, air, agregat (dan kadang – kadang bahan tambah, yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia tambahan, serat, sampai bahan buangan non-kimia) pada perbandingan tertentu. Kekuatan, keawetan dan sifat beton yang lain tergantung pada sifat bahan dasar tersebut di atas, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukan maupun cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan dan cara perawatan selama proses pengerasan (Tjokrodimuljo, 1996).

Beton adalah suatu campuran yang tediri dari pasir, kerikil, batu pecah, atau agregat-agregat lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari semen dan air membentuk suatu massa mirip batuan. Terkadang, satu atau lebih bahan aditif ditambahkan untuk menghasilkan beton dengan karakteristik tertentu, seperti kemudahan pengerjaan (workability), durabilitas, dan waktu pengerasan (McCormac, 2003).

commit to user

Struktur beton harus mampu menghadapi kondisi dimana dia direncanakan,

tanpa mengalami kerusakan (deteriorate) selama jangka waktu yang

direncanakan. Beton yang demikian disebut mempunyai ketahanan yang tinggi

(durable). Kurangnya ketahanan disebabkan oleh pengaruh luar seperti pengaruh

fisik, kimia maupun mekanis, misalnya pelapukan oleh cuaca, perubahan temperatur yang drastis, abrasi, aksi elektrolis, serangan oleh cairan atau gas alami ataupun industri. Besarnya kerusakan yang timbul sangat tergantung pada kualitas beton, meskipun pada kondisi yang ekstrim beton yang terlindung dengan baik pun akan mengalami kehancuran. (Paul Nugraha & Antoni, 2007 : 207).

Pozzolan adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari

unsur-unsur silikat dan atau aluminat yang reaktif (PUBI, 1982).

Bahan campuran tambahan (admixture) adalah bahan yang bukan air, agregat,

maupun semen yang ditambahkan ke dalam campuran sesaat atau selama pencampuran. Fungsi dari bahan ini adalah untuk mengubah sifat-sifat beton agar menjadi cocok untuk pekerjaan tertentu, ekonomis, atau untuk tujuan lain seperti menghemat energi (Nawy, 1990).

Suatu bangunan struktur beton diberi beban dari berbagai arah, termasuk vertikal dan horizontal. Oleh karena itu beton dirancang untuk mampu menahan desak dari arah manapun, termasuk berat sendiri beton karena pengaruh gravitasi. Nilai kuat tekan yang tinggi diperlukan oleh beton dalam menahan beban di atasnya. Adapun mutu beton dapat ditingkatkan dengan berbagai cara, salah satunya yaitu dengan memberikan bahan campuran tambahan pada saat pencampuran beton (mix design).

Tolak ukur yang umum dari sifat elastik suatu bahan adalah modulus elastisitas, yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan perubahan bentuk per-satuan panjang, sebagai akibat dari tekanan yang diberikan. Modulus elastisitas tidak berkaitan langsung dengan sifat-sifat beton lainnya, meskipun kekuatan yang lebih tinggi biasanya mempunyai harga E yang lebih tinggi pula (Murdock&Brook. 1999 : 11)

commit to user

Beton banyak digunakan sebagai struktur bangunan karena mempunyai banyak keuntungan,diantaranya :

1. Sebagian bahan pembentuknya didapat dari daerah setempat,kecuali semen

portland.

2. Beton tahan terhadap aus dan juga tahan api / kebakaran. 3. Beton dapat dibentuk sesuai keinginan dalam berbagai ukuran.

4. Tidak memerlukan pemeliharaan yang rumit

5. Beton kuat dalam menahan desak, serta mempunyai sifat tahan terhadap pengkaratan maupun pembusukkan oleh kondisi lingkungan.

2.1.2. Semen Portland

Pemilihan bahan pembentuk beton yang memiliki kualitas baik, perhitungan proporsi yang tepat, cara pengerjaan dan perawatan yang baik, dan penambahan bahan tambah yang tepat dengan kadar yang optimum yang diperlukan akan menentukan kualitas beton yang dihasilkan.

Semen Portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gibs sebagai bahan tambahan (PUBI, 1982).

Semen Portland dibuat dengan beberapa langkah, sehingga sangat halus dan memiliki sifat adesif maupun kohesif. Semen diperoleh dengan membakar secara bersamaan, suatu campuran dari calcareous (yang mengandung kalsium karbonat atau batu gamping) dan argillaceous (yang mengandung alumina) dengan perbandingan tertentu. Secara umum kandungan Semen Portland ialah : kapur, silica, dan alumina. Ketiga bahan dasar tersebut dicampur dan dibakar dengan suhu 1550 C dan menjadi klinker. Setelah itu kemudian dikeluarkan, didinginkan dan dihaluskan sampai halus seperti bubuk kemudian ditambahkan gips atau kalsium sulfat (CaSO4) kira-kira 2 sampai 4 persen sebagai bahan pengontrol waktu pengikatan (Kardiyono Tjokrodimuljo, 1996).

Bahan dasar pembentuk semen Portland terdiri dari kapur, silika, alumina dan oksida besi. Oksida tersebut bereaksi membentuk suatu produk yang terbentuk akibat peleburan. Uncur-unsur pembentuk semen dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut ini :

commit to user

Tabel 2.1. Susunan Unsur Semen Portland

Oksida Persen (%)

Kapur (CaO) Silika (SiO2) Alumina (Al2O3) Besi (Fe2O3) Magnesium (MgO) Sulfur (SO3)

Soda/potash (Na2O + K2O)

60-65 17-25 3-8 0,5-6 0,5-4 1-2 0,5-1

Sumber : Kardiyono Tjokrodimuljo (1996)

Menurut Kardiyono Tjokrodimuljo (1996) unsur yang paling penting pada semen ada empat buah, yaitu :

a. Trikalsium Silikat (C3S) atau 3CaO.SiO2 b. Dikalsium Silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2 c. Trikalsium Aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3

d. Tetrakalsium Aluminoferit (C4AF) atau 4CaO.Al2O3.Fe2O3

Dua unsur pertama yaitu point C3S dan C2S biasanya mempunyai bagian 70-80 persen dari semen sehingga merupakan bagian yang paling dominan dalam memberikan sifat semen.

Pada umumnya semen diklasifikasikan menjadi 5 jenis semen, seperti yang tercantum pada Tabel 2.2 berikut ini :

commit to user

Tabel 2.2. Jenis-jenis Semen Portland

Jenis Semen Karakteristik Umum

Jenis I Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak

memerlukan persyaratan khusus.

Jenis II Semen Portland yang penggunaannya memerlukan

ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

Jenis III Semen Portland yang penggunaannya memerlukan

persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan.

Jenis IV Semen Portland yang penggunaannya menuntut panas

hidrasi rendah.

Jenis V Semen Portland yang penggunaannya menuntut

persyaratan sangat tahan terhadap sulfat. Sumber : Kardiyono Tjokrodimuljo (1996)

Dalam pedoman beton 1989 disyaratkan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat SNI 0013-18 ”Mutu dan Cara Uji Semen”. Dalam penelitian ini digunakan semen jenis I yang digunakan untuk tujuan umum.

2.1.2.1Semen Portland Pozzolan

Semen Portland Pozzolan adalah suatu semen hidrolisis yang terdiri dari campuran yang homogen antara semen Portland dengan pozzolan yang halus, yang diproduksi dengan menggiling klinker semen Portland dan pozzolan

bersama-sama, atau mencampur secara merata bubuk semen Portland dengan bubuk pozzolan, atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar pozzolan 15% sampai dengan 40% massa semen Portland pozzolan (SNI 15-0302-2004).

2.1.3. Pozzolan

Pozzolan adalah bahan yang mengandung silika atau senyawanya dan alumina yang tidak mempunyai sifat mengikat seperti semen, akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya air, senyawa tersebut akan beraksi secara kimia dengan kalsium hidroksida pada suhu kamar membentuk senyawa yang mempunyai sifat seperti semen (SNI 15-0302-2004).

commit to user

Sifat-sifat umum dari Pozzolan antara lain : 1. Tidak mempunyai sifat bila berdiri sendiri.

2. Terdiri dari sebagian besar unsur-unsur silica atau alumina (75%-80%).

3. Bila berbentuk bahan halus dan bersama-sama kapur padam akan mempunyai

sifat mengikat.

4. Kekuatannya bila dicampur dengan kapur sangat tergantung dari susunan kimianya, terutama kandungan silica aktifnya.

5. Kehalusannya akan mempengaruhi kekuatannya.

2.1.4. Lumpur lapindo

Lumpur lapindo bermula dari luapan air panas dari kedalaman 6150-8500 kaki yang meluap kepermukaan tanah dengan menggerus pasir dan silt, gerusan itulah yang membuat luapan air panas itu berbentuk mirip lumpur dengan kandungan air yang dominan dan panas mencapai 900 C (Rudi Rusbiandini).

Para ahli geologi meyakini lumpur panas yang menyembur dari lahan pengeboran Lapindo sebagai mud vulcano atau gunung api yang meletus dari dalam tanah yang telah berusia 4,9 juta tahun. Lumpur lapindo terbentuk melalui mekanisme pengendapan yang sangat cepat, sehingga belum terendapkan secara sempurna. Endapan model ini bersifat sangat plastis, akibatnya ketika mendapat tekanan dari lapisan diatasnya, lapisan lumpur akan mencari jalan keluar melalui bidang patahan.

Komposisi Lumpur Lapindo yang utama adalah clay 40-45% berpotensi untuk bahan clinker semen dengan penambahan kapur dan bijih besi, namun kendala utama adalah kadar air yang sangat tinggi padahal untuk masuk tanur semen batas kadar air 5% (tekmira).

Secara geoteknik lumpur lapindo termasuk dalam anorganik lanauan dengan berat jenis 3,04 – 3,07 (berat jenis anorganik lanauan biasa 2,6). Merupakan zeolit dengan unsur utama SiO2. Zeolit adalah senyawa alumino - silikat terhidrasi yang secara fisik dan kimia mempunyai kemampuan sebagai bahan penyerap (adsorpsi), penukaran kation dan katalis. Unsur utama mineral zeolit terdiri dari kation alkali dan alkali tanah. Zeolit terbentuk karena proses diagnetik, proses hidroternal dan proses sedimentasi batuan produk gunung api (batuan piroklastik)

commit to user

berukuran debu pada lingkungan danau yang bersifat alkali. Pemanfaatan yang potensial adalah penggunaan lumpur untul beton dengan pencampuran lumpur 4m3, 20 liter polimer dan semen 1,6 ton. Berdasarkan penelitian sifat mekanis beton dari lumpur baik,uji TCLP memenuhi baku mutu dan biaya lebih murah karena menggunakan bahan yang dianggap limbah (Budi Lantiono, LAPI ITB) 2.1.5. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini menempati sebanyak 60% - 80% dari volume mortar atau beton. Meskipun hanya sebagai bahan pengisi, tetapi agregat sangat berpengaruh terhadap sifat mortar atau beton, sehingga pemilihan agregat merupakan suatu bagian penting dalam pembuatan mortar atau beton.

Berdasarkan ukuran butirannya, agregat yang dipakai beton dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

a. Agregat kasar, adalah agregat yang butirannya berkisar antara 5 mm sampai 40 mm.

b. Agregat halus, adalah agregat yang butirannya berkisar antara 0,15 mm sampai 5 mm.

Dalam peneltian ini digunakan pasir dari letusan gunung Merapi sebagai agregat halus dan kerikil sebagai agregat kasar.

2.1.6. Agregat Halus

Agregat halus untuk beton dapat berupa pasir alam hasil disintegrasi alami dari batu-batuan alam (natural sand) atau berupa pasir buatan yang dihasilkan dari alat-alat pemecah batuan (artificial sand) dengan ukuran kecil (0,15 mm- 5 mm) atau lebih kecil dari 4,74 mm (SK SNI T-15-1991). Agregat halus harus memenuhi persyaratan gradasi agregat halus yang telah ditentukan.

Syarat-syarat agregat halus sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.3, adalah sebagai berikut :

a. Agregat halus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras.

b. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (ditentukan terhadap berat kering). Bila kadar lumpur melampui batas 5% maka agregat harus dicuci dahulu sebelum digunakan pada campuran.

commit to user

c. Agregat halus tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak yang harus dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams-Harder (dengan larutan NaOH).

d. Agregat halus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam dan apabila diayak, harus memenuhi syarat-syarat berikut :

1) Sisa di atas ayakan 4 mm, harus minimum 2% berat. 2) Sisa di atas ayakan 1 mm, harus minimum 10% berat.

3) Sisa di atas ayakan 0,25 mm, harus berkisar antara 80% sampai 90% berat. e. Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk semua mutu

beton, kecuali dengan petunjuk lembaga paemeriksaan bahan yang diakui. Persyaratan gradasi agregat halus dapat dilihat dalam Tabel 2.3 berikut ini: Tabel 2.3. Persyaratan Gradasi Agregat Halus ASTM C 33-74a

Ukuran saringan (mm) Persentase lolos (%)

9,5 100

4,75 95-100

2,36 80-100

1,18 55-85

0,60 25-60

0,3 10-30

0,15 2-10

Sumber : Murdock & Brook (1979) 2.1.7. Agregat Kasar

Agregat kasar didefinisikan sebagai butiran yang tertahan saringan 4,75 mm (No 4 standart ASTM). Agregat kasar sebagai bahan campuran untuk membentuk beton dapat berupa sebagai berikut :

a. Kerikil adalah bahan yang terjadi karena hasil disintegrasi alami dari batuan dan terbentuklah agak bulat serta permukaannya yang licin atau diperoleh dengan cara meledakkan, memecah maupun menyaring.

b. Batu pecah (kricak) adalah bahan yang diperoleh dari batu yang dipecah menjadi pecahan-pecahan berukuran 5-70 mm. Butir-butirannya berbentuk tajam sehingga sedikit lebih memperkuat betonnya.

commit to user

Syarat-syarat untuk agregat kasar yang dipakai sebagai bahan campuran adukan beton sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.4 adalah sebagai berikut :

a. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidak berpori.

b. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% (ditentukan dari berat kering).

c. Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton

seperti zat reaktif alkali.

d. Keausan dari butir-butir agregat kasar diperiksa dengan mesin Los Angelos dengan syarat-syarat tertentu.

e. Agregat kasar terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan tidak melewati saringan 5 mm.

f. Besar butiran agregat maksimal tidak boleh lebih dari 1/5 jarak terkecil antara bidang-bidang samping dari cetakan, 1/3 dari tebal plat, atau ¾ dari jarak bersih minimal antara batang-batang atas berkas tulangan. Persyaratan gradasi untuk agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 2.4 berikut ini : Tabel 2.4. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ASTM C 33-74

Ukuran Saringan (mm) Persentase lolos (%)

25 95-100

19 -

12,5 25-60

9,5 -

4,75 0-10

2,36 0-5

Sumber : Murdock & Brook (1979)

Untuk agregat kasar,penelitian ini menggunakan agregat ringan. Agregat ringan adalah agregat yang mempunyai apparent specific gravity kurang dari 2,6. Sutopo (2004) mengemukakan bahwa ciri khas agregat ringan adalah mempunyai porositasdan daya serap air tinggi. Karena strukturnya berpori, agregat ringan mempunyai berat jenis dan kekuatan yang lebih rendah dari agregat normal. Agregat ringan terdiri dari dua jenis, yaitu agregat ringan alami dan agregat ringan

commit to user

buatan. Agregat ringan alami contohnya adalah diatomite,pumice (batu apung) volcanic cinders dan tuff yang berasal dari gunung api. Pumice lebih banyak digunakan daripada yang lain. Akan tetapi, karena bahan-bahan ini hanya dapat ditemui di beberapa tempat, agregat ini tidak digunakan secara luas. Dalam penelitin ini digunakan batu apung sebagai agregat kasar.

Batu apung terbentuk dari magma asam oleh aksi letusan gunung api yang mengeluarkan materialnya ke udara, kemudian mengalami transportasi secara horizontal dan terakumulasi sebagai batuan piroklastik. Sifat kimia dan fisika batu apung antara lain,yaitu : mengandung oksida SiO2, Al2O2, Fe2O2, Na2O, K2O, MgO, CaO, TiO2, SO3, dan CL, hilang pijar (Loss of Ignition) 6%, pH 5, bobot isi ruah 480 – 960 kg/cm3, peresapan air (water absorption) 16,67%, berat jenis 0,8 gr/cm3, hantaran suara (sound transmission) rendah, rasio kuat tekan terhadap beban tinggi, konduktifitas panas (thermal conductivity) rendah, dan ketahanan terhadap api sampai dengan 6 jam. Akan tetapi, karena bahan – bahan ini hanya dapat ditemui di beberapa tempat, agregat ini tidak digunakan secara luas,

2.1.8. Air

Air merupakan bahan dasar dalam pembuatan dan perawatan beton yang sangat penting. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen untuk menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan.

Menurut Kardiyoo Tjokrodimulyo (1996) untuk bereaksi dengan semen, air yang diperlukan hanya sekitar 25% dari berat semen, namun dalam kenyataannya nilai faktor air semen yang dipakai sulit kurang dari 0,35. Karena beton yang mempunyai proporsi air sangat kecil menjadi kering dan sangat sukar dipadatkan, maka dibutuhkan tambahan air untuk menjadi pelumas. Dengan catatan bahwa tambahan air untuk pelumas ini todak boleh terlalu banyak karena kekuatan beton akan menjadi rendah serta betonnya menjadi porous.

Syarat-syarat air untuk campuran beton sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.6, yaitu :

a. Tidak mengandung organik (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.

b. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat

commit to user

c. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter. d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter. 2.2. Dasar Teori

2.2.1. Kuat desak beton

Kuat desak adalah suatu parameter yang menunjukkan besarnya beban persatuan luas yang menyebabkan benda uji hancur oleh gaya tekan tertentu. Kuat desak merupakan salah satu sifat yang penting dalam menentukan mutu atau kualitas beton itu sendiri yang ditentukan oleh agregat, perbandingan semen, dan perbandingan jumlah air. Perbandingan jumlah air dan jumlah semen adalah faktor penting yang mempengaruhi kekuatan beton. Semakin kecil perbandingan jumlah air den gan jumlah semen maka kuat desak beton akan semakin tinggi. Air dibutuhkan dalam pembuatan beton untuk menimbulkan reaksi kimia dengan semen dalam pengerasan beton. Jumlah air yang berlebihan akan meningkatkan kemudahan pengerjaan (workability), akan tetapi akan menurunkan kekuatan desak beton.

Namun demikian kekuatan mutu beton yang tinggi bukan merupakan tujuan utama, karena dalam pembuatan beton akan menghasilkan kekuatan yang berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Pembuatan beton akan berhasil jika dalam pencapaian kuat desak beton sesuai dengan yang telah direncanakan dalam rancang campur beton. Berikut adalah yang mempengaruhi kuat desak beton :

1. Faktor air semen, hubungan faktor air semen dengan kuat tekan beton adalah semakin rendah nilai faktor air semen maka semakin tinggi nilai kuat ekan beton. Tetapi pada kenyataannya pada suatu nilai faktor air semen tertentu semakin rendah nilai faktor air semen maka kuat tekan beton akan rendah. Hal ini terjadi karena jika faktor air semen terlalu rendah menyebabkan adukan beton sulit dipadatkan. Dengan demikian ada suatu nilai optimal yang menghasilkan kuat desak atau kuat tekan betn yang maksimal.

2. Umur beton, kekuatan beton akan bertambah sesuai dengan umur beton tersebut. Kecepatan bertambahnya kekuatan beton dipengaruhi oleh faktor air semen dan suhu perawatan. Semakin tinggi faktora air semen maka semakin

commit to user

lambat kenaikan kekuatan betonnya, dan semakin tinggi suhu perawatan maka semakin cepat kanaikan kekuatan betonnya.

3. Jenis semen, kualitas pada jenis-jenis semen memiliki laju kenaikan kekuatan yang berbeda.

4. Efisiensi dari perawatan (curing), kehilangan kekuatan sampai 40%,dapat terjadi bila pengeringan terjadi sebelum waktunya. Perawatan adalah hal yang sangat penting pada pekerjaan di lapangan dan pada pembuatan benda uji. 5. Sifat agregat, dalam hal ini kekerasan permukaan (relief) dan ukuran

maksimum agregat berpengaruh terhadap kekuatan beton.

Kuat desak beton adalah beban desak yang diberikan persatuan luas penampang beton. Untuk mendapatkan besarnya nilai kuat desak beton digunakan benda uji silinder diameter 15cm dan tinggi 30 cm pada umur beton 30 hari, dan dengan rumus:

絀 诰ꥸúƼǴ ...(2.1) dengan:

fc’ = kuar desak beton (Mpa)

Pmaks = beban maksimum (N)

A = luas penampang benda uji beton (m2)

commit to user

2.2.2. Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas didefinisikan sebagai kemiringan dari diagram tegangan regangan yang masih dalam keadaan elastisitas. Modulus elastisitas yang besar menunjukkan kemampuan menahan tegangan yang cukup besar dalam kondisi regangan yang masih kecil, artinya bahwa beton tersebut mampu menahan tegangan (desak utama) yang cukup besar akibat beban-beban yang terjadi pada suatu regangan ( sebagai kemampuan terjadi retak) kecil, tolak ukur yang umum dari sifat elastisitas yang merupakan perbandingan dari desakan yang diberikan dengan perubahan bentuk persatuan panjang sebagai akibat dai desakan yang diberikan.

Harga sebenarnya dari modulus elatisitas (E) untuk beton bergantung paada

faktor yang berkaitan dengan adukan,tetapi hubungan yang lazim

dipertimbangkan diantara modulus elastisitas dan kekuatan beton.

Perhitungan modulus elastisitas dalam penelitian ini berdasarkan rekomendasi dari ASTM-C 469-94 yaitu modulus chord. Adapun perhitungan modulus elastisitas shord (Ec) adalah :

퇈 诰 _4.44449 ...(2.2) dengan:

Ec = Modulus Elastisitas (Mpa)

S2 = Tegangan sebesar 40% f’c (Mpa)

S1 = Tengangan yang bersesuaian dengan regangan arah longitudinal

sebesar 0.00005 (Mpa)

฀2 = Regangan longitudinal akibat tegangan S2 ฀ = ∆ . 10 ...(2.3)

dengan:

∆L = Penurunan arah longitudinal (mm)

L = Tinggi beton relatif (jarak antara dua strain gauge) (mm) 10-3 = Konversi satuan dial (dari inchi ke mm)

commit to user

Untuk validasi modulus elastisitas beton normal menggunakan formula SK SNI T-15-1991 yaitu :

퇈 诰 700 √絀 ...(2.4)

Kekuatan beton yang lebih tinggi biasanya mempunyai harga E yang tinggi pula. Hubungan tersebut disajikan pada tabel 2.5 yang menyatakan perkiraan besarnya modulus elastisitas pada beberapa nilai kuat desak beton.

Tabel 2.5. Tabel hubungan Mutu Beton dengan Modulus Elastisitas

Mutu beton (fc’=Mpa) Modulus Elastisitas (Ec=Mpa)

17 19.500

20 21.000

25 23.500

30 25.700

35 27.800

40 29.700

Sumber : Istimawan Dipohusodo (1996:157) 2.2.3. Sifat-sifat Beton

Sifat-sifat beton meliputi sifat fisik, kimia, mekanik baik yang dapat dilihat atau yang hanya dengan bantuan mikroskop. Tetapi dalam segi kondisi beton dapat dibagi menjadi dua, yaitu :

a. Sifat-sifat beton sebelum mengeras. b. Sifat-sifat beton setelah mengeras.

2.2.3.1. Sifat-sifat Beton Sebelum Mengeras

Salah satu sifat beton sebelum mengeras (beton segar) adalah kemudahan pengerjaan (workability). Workability adalah tingkat kemudahan pengerjaan beton dalam mencampur, mengaduk, menuang dalam cetakan dan pemadatan tanpa mengurangi homogenitas beton dan beton tidak mengalami bleeding (pemisahan) yang berlebihan untuk mencapai kekuatan beton yang diinginkan. Menurut Kardiyono Tjokrodimuljo (1996), unsur-unsur yang mempengaruhi sifat workability antara lain adalah berikut ini :

a. Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton, maikn banyak air yang dipakai makin mudah beton segar ini dikerjakan.

commit to user

b. Penambahan semen ke dalam campuran juga memudahkan cara pengerjaan adukan betonnya, karena pasti diikuti dengan bertambahnya air campuran untuk memperoleh nilai fas tetap.

c. Gradasi campuran pasir dan kerikil, bila campuran pasir dan kerikil mengikuti gradasi yang telah disarankan oleh peraturan maka adukan beton akan mudah dikerjakan.

d. Pemakaian butir-butir batuan yang bulat mempermudah cara pengerjaan beton.

e. Pemakaian butir maksimum kerikil yang dipakai juga berpengaruh terhadap tingkat kemudahan pengerjaan.

f. Cara pemadatan adukan beton menetukan sifat pengerjaan yang berbeda. Bila

cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat kelecakan yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air yang lebih sedikit jika dipadatkan dengan tangan.

2.2.3.2. Sifat-sifat Beton Setelah Mengeras

Sifat dari beton setelah mengeras antara lain adalah mempunyai kekuatan dan ketahanan. Kekuatan (strength) adalah sifat dari beton yang berkaitan dengan mutu dari beton tersebut untuk menerima beban dari luar. Kekuatan beton antara lain adalah kekuatan tekan, kekuatan tarik, dan kekuatan geser.

Ketahanan (durability) adalah gaya tahan beton terhadap suatu kondisi atau gangguan yang berupa gangguan dari dalam atau dari luar tanpa mengalami kerusakan selama bertahun-tahun. Gangguan dari luar dapat berupa cuaca, suhu, korosi dan bahan kimia lainnya. Sedangkan gangguan dari dalam berupa reaksi kimia antara semen dengan alkali atau sering disebut ASR (Alkali Silica Reaction) yang jika terlalu banyak dapat menyebabkan beton retak.

2.2.4. Perawatan (Curing)

Perawatan beton (curing) suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar selalu lembab, seajk adukan beton dipadatkan sampai beton dianggap cukup keras. Hal tersebut dilakukan untuk menjamin proses hidrasi semen (reaksi semen

commit to user

dan pasir) berlangsung dengan sempurna. Apabila kelembaban permukaan beton tidak dijaga, akan menyebabkan beton menjadi kurang kuat, dan juga timbul retak-retak. Selain itu, kelembaban permukaan tadi juga menambah beton lebih tahan cuaca dan lebih kedap air.

Ada beberapa metode perawatan beton yang dapat dilakukan :

a. Moist curing, yaitu perawatan yang biasa dilakukan dengan merawat beton

agar tetap basah dalam beberapa hari tertentu sejak pengecorannya.

b. Steam curing, yaitu perawatan dengan memberikan uap pada beton dalam

suatu ruangan, kamar atau tempat khusus.

c. Curing compound, yaitu perawatan beton dengan cara melapisi permukaan

beton dengan senyawa kimia.

commit to user

24

METODE PENELITIAN

3.1. Umum

Metodologi penelitian merupakan langkah-langkah penelitian suatu masalah, kasus, gejala atau fenomena tertentu dengan jalan ilmiah untuk menghasilkan jawaban yang rasional. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan langsung untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara variabel-variabel yang diselidiki. Metode ini dapat dilakukan di dalam ataupun di luar laboratorium. Penelitian ini akan dilakukan di Laboratorium Bahan dan Struktur Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Pemecahan masalah pada penelitian ini dengan menggunakan cara statistik, yaitu dengan urutan kegiatan dalam memperoleh data, sampai data itu berguna untuk sebagai dasar pembuatan keputusan diantaranya melalui proses pengumpulandata, pengolahan, analisis data, dan cara pengambilan keputusan secara umum berdasarkan hasil penelitian.

3.2. Bahan dan Benda Uji Penelitian 3.2.1.Pengujian Bahan Pembentuk Beton

Pengujian bahan pembentuk beton dimaksudkan untuk mengetahui kelayakan karakteristik bahan penyusun beton yang nantinya akan digunakan dalam rancang campur (mix design) terhadap satu target tertentu. Pengujian bahan dasar beton hanya dilakukan terhadap agregat halus dan agregat kasar.

3.2.1.1. Agregat Halus

a) Pengujian Kadar Lumpur

Pada penelitian ini, pasir digunakan sebagai agregat halus. Pasir berfungsi sebagai pengisi rongga-rongga yang terbentuk dari campuran pasta semen dan agregat kasar. Salah satu spesifikasi pasir yang dapat digunakan dalam campuran beton yaitu kandungan lumpurnya tidak melebihi 5% dari berat keringnya.

commit to user

Sesuai dengan PBI 1971 (N-20 atau ASTM), pasir yang mengandung lumpur 5% dari berat keringnya harus dicuci, karena kandungan lumpur yang berlebihan dalam pasir dapat mengganggu lekatan antara partikel dalam pencampuran beton sehingga dapat menurunkan kekuatan beton.

Kadar lumpur pasir dihitung dengan persamaan 3.1 sebagai berikut :

狈úƼú贃螈ᄄᴄ癀ᄄ贃 찈 100% ...(3.1) dengan :

G0 = berat pasir awal (100 gram)

G1 = berat pasir akhir (gram)

b) Pengujian Kadar Zat Organik

Kandungan zat organik pada pasir umumnya besar. Hal ini terjadi karena pasir sebagai bahan dasar pembentuk beton biasanya diambil dari sungai dan sangat kotor. Aliran air sungai yang membuat zat organik atau semacamnya dapat terbawa dan mengendap pada pasir. Kandungan zat organik dapat membahayakan bila terlalu banyak terdapat pada campuran beton. Sifat zat organik yang mudah terurai membuatnya cepat membusuk sehingga menimbulkan pori pada beton. Kandungan zat organik pada pasir dapat diuji menggunakan larutan NaOH 3%

pada percobaan perubahan warna Abrams Harder sesuai dengan PBI 1971 (N-20

atau ASTM). Pada Tabel 3.1 dapat dilihat kadar zat organik pada pasir berdasarkan prubahan warnanya.

Tabel 3.1. Tabel perubahan warna

Warna Prosentase kandungan zat organik (%)

Jernih Kuning muda

Kuning tua Kuning kemerahan

Coklat kemerahan Coklat

0 0 – 10 10 – 20 20 – 30 30 – 50 50 – 100

commit to user

c) Pengujian Specific Gravity

Pengujian specific gravity agregat halus dengan berpedoman pada ASTM C 128 ditujukan agar mendapatkan :

i. Bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi

kering dengan volume pasir total

ii. Bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh dalam

kondisi kering permukaan dengan volume pasir total

iii. Apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir dalam

kondisi kering dengan volume butir pasir

iv. Absorbtion, yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat

pasir kering

Untuk menganalisis hasil pengujian dengan Persamaan 3.2 s/d 3.5 sebagai berikut:

Bulk Specific Gravity

c d b a -+

= ... (3.2)

Bulk Specific Gravity SSD

c d b d -+

= ... (3.3)

Apparent Specific Gravity

c a b a -+

= ... (3.4)

Absorbtion = - ´100%

a a d

... (3.5)

dengan :

a = berat pasir kering oven (gram)

b = berat volumetricflash berisi air (gram)

c = berat volumetricflash berisi pasir dan air (gram)

d = berat pasir dalam keadaan kering permukaan jenuh (500 gram)

d) Pengujian Gradasi

Gradasi pada pasir sebagai agregat halus menentukan sifat workability dan kohesi dari campuran beton, sehingga gradasi pada agregat halus sangat diperhatikan. Pengujian gradasi agregat halus menggunakan standar pengujian ASTM C 136. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui gradasi atau variasi

commit to user

diameter butiran pasir, prosentase dan modulus kehalusannya. Modulus kehalusan adalah angka yang menunjukkan tinggi rendahnya tingkat kehausan butir pasir.

Modulus kehalusan pasir dihitung menggunakan persamaan 3.6 sebagai berikut :

稨oƼᄄaᄄiᛘ)úaᄄiúĖ癀úi 贃찈 ... (3.6) dengan :

d = Σ prosentase kumulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam

pan

e = Σ prosentase kumulatif berat pasir yang tertinggal 3.2.1.2. Agregat Kasar

a) Pengujian Specific Gravity

Agregat kasar yang digunakan dalam penelitian adalah kerikil atau batu pecah dengan diameter maksimum 20 mm. Standar pengujian yang digunakan pada pengujian specific gravity agregat kasar adalah ASTM C 127. Pengujian ini ditujukan untuk mengetahui :

a. Bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat kerikil dalam kondisi

kering dengan volume kerikil total

b. Bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat kerikil jenuh

dalam kondisi kering permukaan dengan volume kerikil total

c. Apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat kerikil dalam

kondisi kering dengan volume butir kerikil

d. Absorbtion, yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat

kerikil kering

Untuk menganalisis hasil pengujian dengan Persamaan 3.7 s/d 3.10 sebagai berikut:

Bulk Specific Gravity

h g

f

-= ... (3.7)

Bulk Specific Gravity SSD

h g

g

commit to user

Apparent Specific Gravity

h f

f

-= ... (3.9)

Absorbsion = - ´100%

h h g

... (3.10)

dengan :

f = berat agregat kasar (3000 gram)

g = berat agregat kasar setelah direndam 24 jam dan dilap (gram)

h = berat agregat kasar jenuh (gram)

b) Pengujian Gradasi

Gradasi pada pasir sebagai agregat kasar menentukan sifat pengerjaan dan sifat kohesi dari campuran beton, sehingga gradasi pada agregat kasar sangatlah diperhatikan. Pengujian gradasi agregat kasar menggunakan standar pengujian ASTM C 136. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui gradasi atau variasi diameter butiran kerikil, prosentase dan modulus kehalusannya. Modulus kehalusan adalah angka yang menunjukkan tinggi rendahnya tingkat kehalusan butir pasir.

Modulus kehalusan pasir dihitung menggunakan persamaan 3.11 sebagai berikut :

稨oƼᄄaᄄiᛘ)úaᄄiúĖᛘ)贃 ᛘ a찈 ... (3.11) dengan :

m = Σ prosentase kumulatif berat kerikilr yang tertinggal selain dalam

pan

n = Σ prosentase kumulatif berat kerikil yang tertinggal

c) Pengujian Abrasi

Agregat kasar harus memiliki ketahanan terhadap keausan akibat gesekan. Standar pengujian abrasi pada agregat kasar menggunakan ASTM C 131, dengan menggunakan mesin Los Angeles. Bagian yang hilang akibat gesekan tidak boleh lebih dari 50%. Prosentase berat yang hilang dihitung dengan menggunakan persamaan 3.12 sebagai berikut :

commit to user

뉘贃oi)Ė úi) )贃úúĖ  aúĖ 찈 100% ... (3.12) dengan:

i = berat agregat kasar kering oven yang telah dicuci, sebelum pengausan (gram)

j = berat agregat kasar kering oven yang tertahan ayakan 2.3 mm dan telah dicuci, setelah pengausan (gram)

3.2.2.Benda Uji

Benda uji yang digunakan untuk uji kuat tekan dan uji modulus elastisitas adalah silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Benda uji dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Benda uji

Benda uji seperti pada gambar di atas pada penelitian ini dibuat untuk diuji kuat tekan beton dan modulus elastisitasnya. Benda uji dibuat sebanyak 36 buah dengan varisasi lumpur lapindo dan pasir merapi. Variasi prosentase kadar lumpur lapindo sebagai pengganti sebagian semen adalah 0%, 5% dari berat semen dan prosentase pasir merapi sebagai pengganti agregat halus 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100% dari berat agregat halus. Untuk tiap variasi dibuat 3 sampel untuk uji kuat tekan dan modulus elastisitas. Berikut tabel dan jumlah dan kadar lumpur lapindo dan kadar pasir merapi pada tiap sampel:

commit to user

Tabel 3.2. Tabel Kode dan Jumlah Benda Uji

No. Variasi Pasir

Merapi (%**)

Variasi lumpur Lapindo (%*)

Kode Benda Uji

Jumlah Benda Uji

1 0% 0% BN- 00 3

2 20% 0% BM 1-20 3

3 40% 0% BM 1-40 3

4 60% 0% BM 1-60 3

5 80% 0% BM 1-80 3

6 100% 0% BM 1-100 3

7 0% 5% BM 2-00 3

8 20% 5% BM 2-20 3

9 40% 5% BM 2-40 3

10 60% 5% BM 2-60 3

11 80% 5% BM 2-80 3

12 100% 5% BM 2-100 3

Jumlah 36

** merupakan % dari berat pasir * merupakan % dari berat semen 3.2.3.Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada saat beton berumur 28 hari. Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini adalah silinder beton dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pengujian ini bertujuan untuk mengamati besarnya beban (P) maksimum atau beban pada saat beton hancur dengan menggunakan alat uji kuat tekan (Compression Testing Machine). Tata cara pengujian yang umum dipakai adalah standar ASTM 39 atau yang disyaratkan PBI 1989.

Pada pengujian kuat tekan beton, benda uji diberi beban (P) dari atas perlahan demi perlahan sampai beton tersebut hancur, terlihat dalam Gambar 3.2.

commit to user

Gambar 3.2. Pem Foto pengujian kua

Gambar 3.3. Alat uj Langkah-langkah pengujian kua a. Menyiapkan benda uji si b. Meletakkan benda uji si

c. Mengatur jarum Compre

d. Menyalakan Compress

penunjuk beban sampai

embebanan benda uji pada pengujian kuat tekan n kuat tekan dapat dilihat pada Gambar 3.3.

lat uji kuat tekan (Compression Testing Machine) ian kuat tekan beton adalah sebagai berikut : uji silinder beton yang akan diuji.

uji silinder beton pada alat uji kuat tekan (CTM).

pression Testing Machine tepat pada posisi nol.

pression Testing Machine kemudian membaca

pai silinder beton hancur.

)

commit to user

e. Mencatat besarnya nilai beban tekan maksimum yang kemudian digunakan untuk menghitung nilai kuat tekan silinder beton.

3.2.4.Pengujian Modulus Elastisitas

Pengujian modulus elastisitas dilakukan setelah beton berumur 28 hari. Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini adalah silinder beton dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm.

Benda uji pada pengujian modulus elastisitas mengalami beban yang sama dengan pengujian kuat tekan beton. Namun, beban (P) yang diberikan hanya sampai ± 40% dari kuat tekan beton rencana (fc’) 40 MPa. Sketsa dari pembebanan benda uji terlihat dalam Gambar 3.4.

Gambar 3.4. Pembebanan benda uji pada pengujian modulus elastisitas

Pengujian modulus elastisitas bertujuan untuk mengamati besarnya perubahan panjang (regangan) arah longitudinal (aksial) silinder beton akibat pembebanan serta besarnya beban (P) pada saat beton mulai retak dengan menggunakan alat uji kuat tekan (Compression Testing Machine) dan alat ukur regangan dial

(extensometer) yang dapat dilihat pada Gambar 3.5.

caping

Cincin (ring)

commit to user

Gambar 3.5. Alat uji modulus elastisitas (CTM & extensometer) Langkah-langkah pengujian modulus elastisitas beton adalah sebagai berikut: a. Menimbang berat, mengukur tinggi dan diameter benda uji.

b. Memasang dan mengatur jarum compressometer dan extensometer pada

posisi nol arah longitudinal pada mesin uji tekan,

c. Pengujian dilakukan dengan beban pada kecepatan yang konstan, yaitu setiap penambahan 20 kN.

d. Untuk pengambilan data dengan cara mencatat besarnya perubahan panjang (Δl) untuk setiap penambahan tekanan sebesar 20 kN yang dapat dibaca dari jarum compressometer dan extensometer.

e. Menghitung regangan (ε) yang terjadi.

3.3. Rancang Campur (Mix Design)

Perencanaan campuran beton yang tepat dan sesuai dengan proporsi campuran adukan beton sangat diperlukan untuk mendapatkan kualitas beton yang baik. Penelitian ini menggunakan rancang campur beton yang mengacu pada peraturan SK.SNI.T-15-1990-03 dengan target kuat tekan (fc’) 30 MPa.

Rancang campur (mix design) dibuat dan direncanakan berdasarkan kualitas dari peneliti dengan menggunakan Sd (Standar deviasi). Bagi peneliti yang belum pernah membuat mix design sebelumnya, sebaiknya menggunakan nilai standar deviasi dengan mutu jelek (antara 5-8).

commit to user

3.3.1. Pembuatan Benda Uji

Langkah-langkah pembuatan benda uji:

a. Menyiapkan dan menimbang bahan-bahan campuran adukan beton sesuai

dengan rancang campur adukan beton (mix design).

b. Mencampur bahan-bahan tersebut sampai homogen dengan cara dimasukkan

ke dalam alat aduk beton dengan jumlah sesuai keperluan. c. Mengukur nilai slump adukan setelah tercampur homogen.

d. Memasukkan adukan ke dalam cetakan silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm hingga penuh sambil dipadatkan dengan menggunakan vibrator.

e. Setelah cetakan penuh dan padat, permukaannya diratakan dan diberi kode benda uji di atasnya, kemudian didiamkan selama 24 jam.

f. Setelah 24 jam cetakan dibuka dan dilakukan curing selama 28 hari

Proses dari pembuatan benda uji silinder beton dapat dilihat pada Gambar 3.6.

commit to user

3.3.2. Pengujian Nilai Slump

Slump beton adalah besaran kemampuan pengerjaan (workability) beton

segar. Menurut SK-SNI M-12-1989-F, cara pengujian nilai slump adalah sebagai berikut :

a. Membasahi cetakan dan pelat.

b. Meletakkan cetakan diatas pelat dengan kokoh.

c. Mengisi cetakan sampai penuh dengan 3 lapisan, tiap lapis berisi kira-kira 1/3 isi cetakan, kemudian setiap lapis ditusuk dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukan secara merata.

d. Segera setelah selesai penusukan, ratakan permukaan benda uji dengan tongkat dan semua sisa benda uji yang ada disekitar cetakan harus disingkirkan.

e. Mengangkat cetakan perlahan-lahan tegak lurus keatas. f. Mengukur slump yang terjadi.

Pengujian nilai slump yang terjadi pada adukan beton dapat dilihat pada Gambar

3.7.

Gambar 3.7. Pengujian nilai slump

3.3.3.Perawatan Benda Uji (curing)

Perawatan dilakukan dengan cara merendam beda uji dalam air dengan

fungsi agar air dalam beton tidak menguap dengan cepat, sehingga proses hidrasinya sempurna dengan demikian mutu beton yang terjadi dapat sesuai dengan mutu rencana. Perawatan benda uji dapat dijelaskan sebagai berikut:

commit to user

a. Benda uji yang telah berumur 24 jam dilepas dari cetakan silinder.

b. Selanjutnya benda uji direndam dalam bak air selama 27 hari untuk pengujian 28 hari seperti terlihat pada Gambar 3.8.

c. Setelah benda uji direndam selama 27 hari, benda uji diangkat dan diangin-anginkan sampai berumur 28 hari untuk selanjutnya dilakukan pengujian.

Gambar 3.8. Perawatan benda uji (curing)

3.4. Alat Uji Penelitian

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain:

a. Timbangan dengan kapasitas 2 kg dan 50 kg yang digunakan untuk mengukur

berat bahan campuran beton.

b. Ayakan dengan ukuran diameter saringan 9.5 mm; 4.75 mm; 2.36 mm; 1.18

mm; 0.85 mm; 0.3 mm; 0.15 mm; pan dan mesin penggetar ayakan (vibrator) yang digunakan untuk pengujian gradasi agregat.

c. Oven dengan temperatur 220 oC dan daya listrik 1500 W yang digunakan untuk mengeringkan agregat.

d. Conical mould dengan ukuran diameter atas 3.8 cm, diameter bawah 8.9 cm,

tinggi 7.6 cm, lengkap dengan alat penumbuk. Alat ini digunakan untuk mengukur keadaan SSD agregat halus.

e. Kerucut Abrams yang terbuat dari baja dengan ukuran diameter atas 10 cm, diameter bawah 20 cm, tinggi 30 cm, lengkap dengan tongkat baja penusuk yang ujungnya ditumpulkan dengan panjang 60 cm dan dimeter 16 mm. Alat ini digunakan untuk mengukur nilai slump adukan beton.

commit to user

f. Cetakan benda uji berupa cetakan silinder baja dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.

g. Dial gauge yang digunakan untuk mengukur besarnya perubahan panjang

(regangan) silinder beton akibat pembebanan serta besarnya beban (P) pada saat beton mulai retak.

h. Compression Testing Machine.

i. Alat bantu lain:

1) Gelas ukur kapasitas 250 ml untuk uji agregat 2) Gelas ukur 2000 ml untuk menakar air

3) Cetok semen

4) Ember

5) Alat tulis

6) Formulir penelitian 7) Kamera Digital

8) Cangkul

3.5. Variable Penelitian

Variabel adalah segala sesuatu yang akan menjadi obyek pengamatan

penelitian. Variabel juga dapat diartikan sebagai faktor–faktor yang berperan penting dalam peristiwa atau gejala yang akan diteliti. Ada dua variabel dalam penelitian ini yaitu variabel bebas dan variabel tak bebas. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah beton menggunakan pasir merapi dan beton menggunakan lumpur lapindo. Sedangkan variabel tak bebas adalah kuat tekan dan modulus elastisitas beton.

3.6. Tahap Penelitian

Tahapan – tahapan pelaksanaan penelitian sebagai berikut :

a. Tahap I

Tahap ini melakukan studi literatur serta mempersiapkan bahan dan alat uji penelitian.

b. Tahap II

Tahap ini melakukan pengujian bahan yang akan digunakan dengan tujuan untuk mengetahui sifat dan karakterstik bahan.

commit to user

c. Tahap III

Tahap ini melakukan mix design untuk pembuatan silinder beton.

d. Tahap IV

Tahap ini melakukan penetapan campuran adukan beton, pembuatan adukan beton, pengujian slam (slump test), pengecoran ke dalam cetakan silinder, dan perawatan beton selama 28 hari dengan merendam dalam air.

e. Tahap V

Tahap ini melakukan pengujian modulus elastisitas beton umur 28 hari dan pengujian kuat tekan beton pada umur 3 hari, 14 hari, dan 28 hari. Pengujian dilakukan di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

f. Tahap VI

Tahap ini melakukan analisis data hasil pengujian untuk mendapatkan kesimpulan hubungan antara variabel – variabel yang diteliti dalam penelitian.

g. Tahap VII

Tahap ini melakukan pengambilan kesimpulan dari hasil analisis pengujian yang berhubungan dengan tujuan penelitian.

Tahapan penelitian dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir pada Gambar 3.9

commit to user

Gambar 3.9. Bagan alir tahap-tahap metode penelitian

Uji Slump

Ya

Agregat Kasar Agregat Halus

Penghitungan rencana campuran

Semen Air

Pengujian Pembuatan Benda Uji Pembuatan Adukan Beton

Perawatan (Curing)

Tahap II

Tahap III

Tahap IV

Tahap V Analisa Data

Tahap VI

Kesimpulan Tahap VII

Uji :

·Kadar lumpur

·Kadar organik

·Spesific grafity

·Gradasi

Uji :

·Abrasi

·Spesific grafity

·Gradasi

Tidak

Ya

Tahap I Persiapan

commit to user

40

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1.

Hasil Pengujian Agregat

Hasil penelitian dan pembahasan terhadap hasil yang diperoleh sesuai tinjauan peneliti akan disajikan di dalam bab ini. Sedangkan data rinci hasil pemeriksaan bahan dasar dan penyusun beton disajikan dalam lampiran A.

4.1.1.Hasil Pengujian Agregat Halus 4.1.1.1. Hasil Pengujian Pasir Normal

Pengujian terhadap agregat halus yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian kandungan zat organik, kadar lumpur, specific gravity, gradasi agregat dan berat jenis. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.1 di bawah ini. Namun, untuk perhitungan serta data-data pengujian secara lengkapnya terdapat pada Lampiran A.

Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat halus (Pasir Normal) Jenis pengujian Hasil

pengujian

Standar Kesimpulan

Kandungan Zat Organik Kuning muda Kuning Memenuhi syarat

Kandungan Lumpur 3 % Maks 5 % Memenuhi syarat

Bulk Specific Gravity 2,64 gr/cm3 - -

Bulk Specific SSD 2,67 gr/cm3 - -

Apparent Specific Gravity 2,71 gr/cm3 - -

Absorbtion 1,01 % - -

Modulus Halus 2,5074 2.3 – 3.1 Memenuhi syarat

Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat dilihat pada Tabel 4.2. dan Gambar 4.1.

commit to user

Diameter ayakan

(mm)

Berat tertahan _{Berat lolos} kumulatif

(%)

ASTM C-33 Gram % Kumulatif

(%)

9.50 0 0 0 100 100

4.75 3 0,10 0,10 99,9 95 - 100

2.36 108 3,60 3,7 96,30 80 - 100

1.18 502 16,75 20,45 79,55 50 - 85

0.85 626 20,89 41,34 58,66 25 - 60

0.30 1389 46,35 87,69 12,31 10 - 30

0.15 293 9,77 97,46 2,54 2 - 10

0.00 76 2,54 100 0 0

Jumlah 2997 100 350,74 -

Dari Tabel 4.2 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Gradasi agregat halus (Pasir Normal) 0

20 40 60 80 100

1 2 3 4 5 6 7 8

K

u

m

u

lat

if

L

ol

os

(

%

)

Diameter Saringan (mm) batas atas hasil uji batas bawah

commit to user

Tabel 4.3. Hasil pengujian agregat halus (Pasir Merapi)

Jenis pengujian Hasil pengujian Standar Kesimpulan

Kandungan zat organik Jernih Kuning Memenuhi syarat

Kandungan lumpur 1 % Maks 5 % Memenuhi syarat

Bulk specific gravity 2,63 gr/cm3 - -

Bulk specific SSD 2,645 gr/cm3 - -

Apparent specific gravity 2,67 gr/cm3 - -

Absorbtion 0,6 % - -

Modulus halus 2,5 2,3 – 3,1 Memenuhi syarat

Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat dilihat pada Tabel 4.4. dan Gambar 4.2.

Tabel 4.4. Analisis data gradasi agregat halus (Pasir Merapi) Diameter

Ayakan (mm)

Tertahan Berat Lolos

Kumulatif (%)

Syarat ASTM

C-33 Berat

(gr)

Presentase (%)

Kumulatif (%)

9,5 0 0,00 0,00 100 100

4,75 35 1,17 1,17 98,83 95 - 100

2,36 174 5,80 6,97 93,03 80 - 100

1,18 346 11,54 18,51 81,49 50 - 85

0,85 950 31,69 50,20 49,80 25 - 60

0,3 818 27,29 77,49 22,51 10 - 30

0,15 529 17,64 95,13 4,87 2 - 10

0 146 4,87 100 0 0

Jumlah 2998 100 349,47 -

Dari Tabel 4.4 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.2

commit to user

Gambar 4.2 Gradasi agregat halus (Pasir Merapi) 4.1.2.Hasil Pengujian Agregat Kasar

Pengujian terhadap agregat kasar atau kerikil yang dilaksanakan dalam penelitian ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity), keausan (abrasi) dan gradasi agregat kasar. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.5, sedangkan Tabel 4.6 menyajikan hasil analisis ayakan terhadap sampel agregat kasar sehingga dapat diketahui gradasinya. Perhitungan serta data-data pengujian secara lengkap terdapat pada Lampiran A.

Tabel 4.5. Hasil pengujian agregat kasar Jenis pengujian Hasil

pengujian Standar Kesimpulan

Bulk Specific Gravity 2,57 gr/cm3 - -

Bulk Specific SSD 2,68 gr/cm3 - -

Apparent Specific

Gravity 2,81 gr/cm

3 - -

Absorbtion 3,43 % - -

Abrasi 24,3 % Maksimum 50 % Memenuhi syarat

Modulus Halus Butir 5,1806 5 - 8 Memenuhi syarat

Untuk hasil pengujian gradasi agregat kasar dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat dilihat pada Tabel 4.6. dan Gambar 4.3.

0 20 40 60 80

1 2 3 4 5 6 7 8

K

u

m

u

lat

if

L

ol

os (

%

Diameter Saringan (mm) batas atas hasil uji batas bawah

commit to user

Diameter Ayakan

(mm)

Tertahan Berat Lolos

Kumulatif (%) Syarat ASTM C-33 Berat (gr) Presentase (%) Kumulatif (%)

19 0 0 0 100 ₁₀₀

12,5 108 3,62 3,61 96,39 _{90 – 100}

9,5 459 15,40 19,02 81,04 _-

4,75 863 28,96 47,98 52,20 _{20 – 55}

2,36 956 32,08 80,06 4,99 _{0 – 10}

1,18 719 25,87 99,23 0 _{0 – 5}

0,85 125 0,77 100 0 _-

Pan 0 0 100 0 _-

Jumlah 2980 100 618,06 0 _-

Dari Tabel 4.6 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.2.

Gambar 4.3. Gradasi agregat kasar

Dari analisis saringan, agregat kasar atau kerikil yang diuji telah memenuhi syarat batas yang ditentukan oleh ASTM C-33, yaitu dengan modulus halus agregat kasar antara 5-8.

0 20 40 60 80 100

0 5 10 15 20 25 30

K u m u lat if L o lo s (% )

Diameter ayakan (mm)

commit to user

Pozzolan lumpur lapindo diperoleh dari hasil pembakaran lumpur lapindo kemudian dilanjutkan penumbukkan sampai halus, lalu disaring atau diayak dan lolos saringan no.200. Lumpur lapindo yang digunakan pada penelitian ini berasal dari desa Siring,kecamatan Porong, Sidoarjo.

Lumpur lapindo disini bersifat pozzolan yang sebagian besar unsurnya terdiri dari silikat dan aluminat yang reaktif. Pengujian lumpur lapindo dikhususkan pada pengujian kandungan senyawa kimia yang terdapat pada lumpur lapindo.

Pembakaran lumpur lapindo dilakukan di Laboraturium Keramik ,mbayat. Sedangkan pengujian lumpur lapindo dilakukan di Laboraturium Kimia Analitik,Fakultas MIPA,UGM,DIY. Hasil pengujian lumpur lapindo sebelum kalsinasi dapat dilihat pada table 4.7

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kandungan Kimia Lumur Lapindo sebelum Kalsinasi Komposisi Kimia Prosentase (%)

SiO2 67,92

Al2O3 17,29

Fe2O3 7,21

CaO 0,02

MgO 1,75

K2O 1,79

Na2O 4,57

CL 1,07

SO4 0,05

Sumber : LaboraturiumKimia Analitik Fakultas MIPA,UGM,DIY

Sedangkan hasil pengujian lumpur lapindo setelah kalsinasi dapat dilihat pada Tabel 4.8.

commit to user

Komposisi Kimia Prosentase (%)

SiO2 49,67

Al2O3 17,08

Fe2O3 7,73

Na2O 0,92

Sumber : LaboraturiumKimia Analitik Fakultas MIPA,UGM,DIY

4.2.

Rencana Campuran Adukan Beton (Metode SK SNI T-15-

1990-03)

Perhitungan rencana campuran adukan beton menggunakan standar Dinas Pekerjaan Umum ( SK SNI T-15-1990-03 ) , dari perhitungan tersebut didapat kebutuhan bahan per 1 m3 yaitu :

a. Semen : 576,92 kg

b. Agregat halus (pasir) : 593,970 kg

c. Agregat kasar (kerikil) : 969,11 kg

d. Air : 225 liter

Hasil perhitungan campuran adukan beton dapat dilihat pada Tabel 4.6, sedangkan tahap-tahap perhitungan campuran beton secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran B.

commit to user Variasi Pasir Replacement Semen (kg) Pasir (kg) Kerikil (kg) Air (kg) Pasir Merapi (kg) Pozzolan Lumpur Lapindo(kg)

0% 9,174 9,45 15,412 3,57 0,00 0,00

20% 9,174 7.56 15,412 3,57 1,89 0,00

40% 9,174 5,67 15,412 3,57 3,78 0,00

60% 9,174 3,78 15,412 3,57 5,67 0,00

80% 9,174 1,89 15,412 3,57 7.56 0,00

100% 9,174 0,00 15,412 3,57 9,45 0,00

Variasi Pasir Replacement Semen (kg) Pasir (kg) Kerikil (kg) Air (kg) Pasir Merapi(kg) Pozzolan Lumpur Lapindo(kg)

0% 9,174 9,45 15,412 3,57 0,00 0,458

20% 9,174 7.56 15,412 3,57 1,89 0,458

40% 9,174 5,67 15,412 3,57 3,78 0,458

60% 9,174 3,78 15,412 3,57 5,67 0,458

80% 9,174 1,89 15,412 3,57 7.56 0,458

100% 9,174 0,00 15,412 3,57 9,45 0,458

4.3.

Hasil Pengujian

4.3.1 Hasil Pengujian Slump

Pengujian nilai slump menggunakan kerucut Abrams dengan ukuran diameter atas 10 cm, diameter bawah 20 cm dan tinggi 30 cm. Dari pengujian nilai slump

tampak bahwa penggantian pasir dan penambahan lumpur lapindo akan

mempengaruhi workability, yang diperlukan untuk memudahkan proses

pengadukan, pengangkutan, penuangan, dan pemadatan Hasil dari pengujian nilai

commit to user

Tabel 4.15. Pengaruh replacement pasir merapi terhadap kuat tekan beton

No Kode Pmax fc'

fc' rata-rata 28 hari

Benda Uji (N) (MPa) (MPa)

1

BN-00/ 1 515 29,14

BN-00 /2 535 30,27 29,237

BN-00 /3 660 28,29

2

BM1-20/ 1 520 29,43

BM1-20/2 535 30,27 30,086

BM1-20/3 540 30,56

3

BM1-40/ 1 545 30,84

BM1-40/2 560 31,69 31,69

BM1-40/3 575 32,54

4

BM1-60/ 1 570 32,255

BM1-60/2 525 29,709 31,878

BM1-60/3 595 33,670

5

BM1-80/ 1 600 33,953

BM1-80/2 575 32,538 33,953

BM1-80/3 625 35,368

6

BM1-100/ 1 635 35,934

BM1-100/2 610 34,519 35,934

BM1-100/3 660 37,348

7

BM2-00/ 1 545 30,841

BM2-00/2 520 29,426 30,652

BM2-00/3 560 31,690

8

BM2-20/ 1 520 29,426

BM2-20/2 580 32,821 31,312

BM2-20/3 560 31,690

9

BM2-40/ 1 575 32,538

BM2-40/2 595 33,670 33,104 BM2-40/3 700 39,612 10

BM2-60/ 1 600 33,953

BM2-60/2 570 32,255 33,859

BM2-60/3 625 35,368

11

BM2-80/1 810 45,837 BM2-80/2 595 33,670 34,943

BM2-80/3 640 36,217

12

BM2-100/ 1 635 35,934

BM2-100/2 680 38,480 37,348

commit to user

Berdasarkan Tabel 4.15 jika ditinjau dari variasi kadar penggantian pasir tampak bahwa penggunaan pasir merapi sebanyak 100% dapat meningkatkan kuat tekan beton sebesar 35,934. Penggunaan bahan tambah pozzolan lumpur lapindo 5% terhadap berat semen, meningkatkan kuat tekan beton pada 37,348%.

4.4.3. Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas merupakan suatu ukuran nilai yang menunjukkan kekakuan dan ketahanan beton untuk menahan deformasi (perubahan bentuk). Hal ini membantu untuk menganalisa perkembangan tegangan regangan pada elemen struktur yang sederhana dan untuk menentukan analisa tegangan-regangan, momen dan lendutan pada struktur yang lebih kompleks. Modulus elastisitas beton ditentukan dari hubungan antara tegangan-regangan beton pada daerah elastis.

Tabel 4.16. Pengaruh penggantian pasir normal dengan pasir merapi terhadap kuat tekan beton.

Kadar penggantian Pasir Merapi

Modulus Elastisitas

Beton (MPa)

Selisih Modulus Elastisitas

MPa %

0% 12834 0 0

20% 12932 97,67 0,76

40% _{13105 271,00 2,11}

60% 13201 367,00 2,86

80% 13248 414,00 3,23

100% _{13712 877,67 6,84}

Berdasarkan Tabel 4.16 dari variasi kadar penggantian pasir normal dengan pasir merapi yang dipakai tampak bahwa penggunaan Pasir Merapi sebesar 100% dapat meningkatkan nilai modulus elastisitas beton sebesar 6,84% pada pengujian beton umur 28 hari.

commit to user

Tabel 4.17. Pengaruh penggantian pasir normal dengan pasir merapi terhadap kuat tekan beton dengan penambahan lapindo 5%.

Kadar penggantian Pasir Merapi

Modulus Elastisitas

Beton (MPa)

Selisih Modulus Elastisitas

MPa %

0% 19185 0 0

20% _{19566 381,00 1,99}

40% 21139 1954,33 10,19

60% 26016 6831,33 35,61

80% _{26404 7219,00 37,63}

100% 27679 8494,33 44,28

Berdasarkan Tabel 4.17 dari variasi kadar penggantian pasir normal dengan pasir merapi dan dengan penambahan pozzolan lumpur lapindo 5% tampak bahwa penggunaan Pasir Merapi sebesar 100% dan pozzolan lumpur lapindo 5% dapat meningkatkan nilai modulus elastisitas beton sebesar 44,28% pada pengujian beton umur 28 hari.

4.4.4. Hubungan Antara Modulus Elastisitas dan Kuat Tekan Hasil Pengujian

Dari hasil pengujian diketahui bahwa peningkatan modulus elastisitas diikuti pula dengan peningkatan kuat tekan. Maka dari itu dapat dicari rumus empiris hubungan antara modulus elastisitas dengan kuat tekan hasil penelitian yang dapat dilihat pada Tabel 4.18 dan Gambar 4.10.

commit to user

Tabel 4.18. Data kuat tekan dan modulus elastisitas perhitungan

No Kode Benda Uji

Kuat Tekan

(MPa) akar fc'

Ec Perhitungan

(Mpa) Rumus Empiris 1

BN-00 /1 29,14 5,3984 12877 2385,3235

BN-00 /2 30,27 5,5023 12821 2330,1357

BN-00 /3 28,29 5,3192 12805 2407,3031

2

BM1-20 /1 29,43 5,4246 12977 2392,2625

BM1-20 /2 30,27 5,5023 12904 2345,2204

BM1-20 /3 30,56 5,5279 12915 2336,3276

3

BM1-40 / 1 30,84 5,5534 13004 2341,6119

BM1-40 / 2 31,69 5,6293 13184 2342,0134

BM1-40 / 3 32,54 5,7042 13128 2301,4463

4

BM1-60 /1 32,26 5,6794 13171 2319,0896

BM1-60 /2 29,71 5,4506 13030 2390,5672

BM1-60 /3 33,67 5,8026 13403 2309,8285

5

BM1-80 /1 33,95 5,8269 13179 2261,7418

BM1-80 /2 32,54 5,7042 13196 2313,3673

BM1-80 /3 35,37 5,9471 13370 2248,1620

6

BM1-100 /1 35,93 5,9945 13812 2304,1243

BM1-100 /2 34,52 5,8753 13837 2355,1210

BM1-100 /3 37,35 6,1113 13487 2206,8844

7

BM2-00 /1 30,84 5,5534 16595 2988,2381

BM2-00 /2 29,43 5,4246 22738 4191,6672

BM2-00 /3 31,69 5,6293 18222 3236,9667

8

BM2-20 /1 29,43 5,4246 15449 2847,9667

BM2-20 /2 32,82 5,7290 19359 3379,1317

BM2-20 /3 31,69 5,6293 23890 4243,8335

9

BM2-40 /1 32,54 5,7042 23232 4072,7605

BM2-40 /2 33,67 5,8026 18173 3131,8744

BM2-40 /3 39,61 6,2938 22013 3497,5700

10

BM2-60 / 1 33,95 5,8269 22635 3884,5532

BM2-60 / 2 32,26 5,6794 26304 4631,4883

BM2-60 / 3 35,37 5,9471 29110 4894,8388

11

BM2-80 / 1 45,84 6,7703 30485 4502,7713

BM2-80 / 2 33,67 5,8026 24712 4258,7840

BM2-80 / 3 36,22 6,0180 24015 3990,5137

12

BM2-100 / 1 35,93 5,9945 24581 4100,6139

BM2-100 / 2 38,48 6,2032 31634 5099,5970

commit to user

Dengan memasukkan data ❐࠘c dan modulus elastisitas dari Tabel 4.18 ke dalam analisa regresi pada program Microsoft excel, didapatkan grafik hubungan ❐࠘c dan Ecserta persamaan linier yang ditampilkan pada Gambar 4.10.

Gambar 4.10. Grafik hubungan modulus elastisitas dan kuat tekan beton

Dari grafik dapat diketahui bahwa hubungan antara modulus elastisitas dan kuat tekan pada penelitian memiliki rumus empiris sebagai berikut:

Ec =3188 ❐࠘c′

(Rumus empiris hasil persamaan linier dari grafik)

Sedangkan hubungan antara modulus elastisitas dan kuat tekan dalam beton normal memiliki rumus empiris sebagai berikut:

Ec = 4730 . ❐࠘c′ (ACI 318-89, Revised 1992,1996) Ec= 4700 . ❐࠘c′ (SK SNI-T-15-1991)

Dimana:

Ec = Modulus elastisitas (MPa) f’c = Kuat tekan (MPa)

y = 3188,8x

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

0,0000 2,0000 4,0000 6,0000 8,0000

E

c

( M

P

a

)

√fc' (MPa)

Hubungan Kuat Tekan Dan Modulus Elastisitas Linear (Hubungan Kuat Tekan Dan Modulus Elastisitas)

commit to user

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian, analisis data, dan pembahasan maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Penggunaan replacement pasir merapi 100% terhadap berat pasir normal dapat meningkatkan kuat tekan beton dari 27,14 MPa menjadi 35,93 MPa (naik 22,9%).

2. Penggunaan bahan tambah pozzolan lumpur lapindo sebesar 5% terhadap berat semen dapat meningkatkan kuat tekan beton dari 35,93 MPa menjadi 37,35 Mpa (naik 3,9%).

3. Penggunaan replacement pasir merapi yang optimum pada penelitian ini yaitu pada kadar 100% dengan kuat tekan 35,93 MPa.

5.2.

Saran

Untuk menindaklanjuti penelitian ini, diperlukan beberapa koreksi yang harus diperhatikan agar dapat dijadikan sebagai pedoman dan acuan bagi penelitian-penelitian selanjutnya agar dapat lebih baik. Adapun saran-saran untuk penelitian-penelitian selanjutnya antara lain sebagai berikut:

1. Ketelitian merupakan salah satu hal yang penting di dalam penelitian.

2. Pada saat pembuatan benda uji,diharapkan campuran homogen agar tidak terjadi perbedaan hasil pengujian yang signifikan.