Pengaruh Penggunaan Limbah Plastik Pet Sebagai Agregat Kasar Pada Beton Ringan Struktural
PENGARUH PENGGUNAAN LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT
KASAR PADA BETON RINGAN STRUKTURAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat
untuk menjadi Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh:
DHIYANDO GIOVANNI ALFIANDI
110404051
Dosen Pembimbing :
Nursyamsi, ST., MT.
NIP 19770623 200501 2 001
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
1
Universitas Sumatera Utara
Kata Pengantar
Puji dan syukur penulis haturkan kepada Allah swt. yang telah melimpahkan rahmat,
ilmu, pengalaman, kekuatan dan kesempatan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas
akhir ini dengan baik.
Shalawat dan salam juga penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah
memberikan amanah kepada kita yang sampai hari ini masih bisa merasakan indahnya Islam.
Tugas akhir ini merupakan syarat utama yang harus dipenuhi untuk mencapai gelar
sarjana
teknik
dari
Universitas
Sumatera
Utara
dengan
judul
“PENGARUH
PENGGUNAAN LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR PADA
BETON RINGAN STRUKTURAL”.
Dalam menyelesaikan studi di Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara ini,
penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan yang datang dari berbagai pihak. Maka
dari itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Orangtua Drs. Alfiandi Effendi dan Dewi Tavianti serta adik tersayang Fridhiyano
Gialdini yang tanpa lelah terus memberikan dorongan, doa dan semangat hingga
akhirnya penulis menyelesaikan studi ini.
2. Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara
3. Ibu Nursyamsi, S.T, M.T, sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan
bimbingan selama ini dalam menyelesaikan tugas akhir inihingga selesai
4. Seluruh dosen penguji yang telah memberikan masukan pada tugas akhir ini
5. Seluruh dosen dan staf administrasi teknik sipil Universitas Sumatera Utara
6. Suci Anugrah Sari untuk berbagai bentuk dorongan dan semangat kepada penulis
7. Don Korleone : Barly, Dika, Taufik, Ridho, Dian, Rizky “Tandem”, Rio “Mbudh”,
Imfim, Ikhlas “Kobol”, Eki, Rizky “Bara”, Hilman, Ilham, Yogi, Raedian, Sukma
“Supet”, Rendra dan Wahyu yang memberikan pengalaman tak terlupakan selama
menimba ilmu di Teknik Sipil ini
8. Chewy : Dian, Rae, Rio, Rizky, Pida yang telah memberikan kesenangan yang
berbeda di tengah hingar bingarnya kehidupan kampus
9. Para pejuang tugas beton Rico, Stephany, Irene, Imma, Mien
10. Kepada asisten laboratorium Beton FT USU Bagus, Nanda, Zulfikar, Arief, Yashir,
Wafi, Zailani dan Ridwan
2
Universitas Sumatera Utara
11. Adik-adik angkatan 2014 Ridho, Darma, Rizky “Rajib”, Ferry, Mahendy, Rozy
yang telah membantu menyelesaikan praktikum tugas akhir ini
12. Dan teman-teman seperjuangan angkatan 2011 yang nantinya akan sukses bersama
ke depannya.
Penulis sadar bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu
penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar kita dapat menjadi insan
pribadi yang lebih baik lagi.
Penulis berharap laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat dan dapat memberi ilmu bagi
pembaca sekalian.
Medan, September 2016
Penulis
Dhiyando Giovanni Alfiandi
11 0404 051
3
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penggunaan barang dengan bahan dasar plastik sudah tidak asing lagi bagi masyarakat
kebanyakan. Baik untuk alat rumah tangga, alat elektronik bahkan bahan pembungkus
makanan dan minuman. Dalam penelitian ini limbah PET digunakan sebagai pengganti bahan
agregat kasar kerikil yang biasanya digunakan untuk campuran beton, dalam penelitian ini
adalah campuran beton ringan
Dengan dilakukannya penelitian ini, tujuan yang ingin dicapai adalah untuk mengetahui
cara pengolahan limbah PET menjadi agregat campuran beton ringan, untuk mengetahui cara
pencampuran bahan aditif foaming agent ke dalam campuran beton ringan dan untuk
mengetahui kinerja dari beton ringan dengan agregat limbah PET.
Penggunaan plastik PET sebagai agregat kasar pada beton ringan menghasilkan beton
dengan berat rata-rata 1357,113 kg/m3 untuk FM 1 6,317 dengan menggunakan foam,
1733,201 kg/m3 untuk FM 2 6,738 dan 1717,528 kg/m3 untuk FM 3 7,08. Kuat tarik belah
dan kuat tekan maksimum dicapai pada sampel FM 3 dengan nilai 5,184 MPa untuk kuat tarik
belah dan 15,14 MPa untuk kuat tekan. Berdasarkan syarat berat isi, seluruh sampel dapat
dikategorikan sebagai beton ringan struktural karena berat isi berada pada rentang 1400-1800
kg/m3, tetapi untuk kuat tekan sampel tidak dapat dikategorikan sebagai beton ringan
struktural karena tidak memenuhi persyaratan kuat tekan minimum 17 MPa.
Dari penelitian ini dapat dikatakan bahwa variasi gradasi dapat mempengaruhi kekuatan
dari beton dan penggunaan plastik PET di dalam pembuatan beton ringan masih dapat
dilakukan tetapi belum dapat digunakan sebagai beton ringan struktural.
Kata Kunci : beton ringan, agregat kasar, plastik PET, kuat tekan, kuat tarik belah, absorbsi
4
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR………………………………………………………….i
ABSTRAK……………………………………………………………………..iii
DAFTAR ISI…………………………………………………………………..iv
DAFTAR TABEL…………………………………………………………….vii
DAFTAR GRAFIK………………………………………………………….viii
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….ix
DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………..x
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN……………………..…………..……………...1
1.1.
Latar Belakang Masalah…………………………………....1
1.2.
Rumusan Masalah………………………………….............2
1.3.
Tujuan Penelitian…………………………..…….................3
1.4.
Manfaat Penelitian………………………..………………...3
1.5.
Pembatasan Masalah…………………..…………...............3
TINJAUAN PUSTAKA……………………………….................4
2.1. Beton……………………………………………….................4
2.2. Umur Beton………………………………………...…………6
2.3. Bahan Penyusun Beton…………………………...…...............6
2.3.1. Agregat………………………………............………...6
2.3.1.a. Agregat Halus…………………….........………….7
5
Universitas Sumatera Utara
2.3.1.b. Agregat Kasar……………………………..............8
2.3.2. Semen…………………………………………...........10
2.3.2.a. Semen Portland…………………………………..12
2.3.3. Air…………………………………………….............14
2.4. Beton Ringan……………………………………….………..16
2.5. Jenis- Jenis Beton Ringan………………………….………..16
2.6. Plastik PET sebagai Agregat Kasar……………….…............17
2.7. Bahan Tambah/Aditif………………………………………..19
2.8. Berat Isi dan Absorbsi……………………………………….20
2.8.1. Berat Isi………………………………………………20
2.8.2. Absorbsi………………………………………............21
2.9. Kuat Tarik Beton…………………………………………….22
2.10. Kuat Tekan Beton…………………………………………..23
2.11. Penelitian Terdahulu……………………………………….24
BAB III
METODE PENELITIAN………………………………............27
3.1. Lokasi Penelitian…………………………………………….27
3.2. Prosedur Penelitian…………………………………………..27
3.3. Persiapan Alat dan Bahan…………………………………...29
a) Alat……………………………………………….............29
b) Bahan…………………………………………….............29
3.4. Pengolahan Agregat Kasar…………………………………..30
3.5. Pemeriksaan Material………………………………………..30
6
Universitas Sumatera Utara
3.5.1. Analisa Ayakan Agregat Halus dan Kasar…………...30
3.5.2. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Kasar……..............31
3.5.3. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Halus……..............33
3.5.4. Berat Isi Agregat……..………………………………34
3.5.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Pasir……………………36
3.6. Perencanaan Pencampuran (mix design)………….................37
3.7. Pencampuran (mixing)………………………………………39
3.8. Pencetakan Benda Uji……………………………………….39
3.9. Perawatan Benda Uji………………………………...............40
3.10. Pengujian Kuat tekan, tarik belah dan absorbsi……………40
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN…………………41
4.1. Pembentukan Agregat Kasar Plastik PET…………………...41
4.2. Hasil Pengujian Agregat……………………………………..43
4.3. Berat Isi dan Absorbsi Beton………………………..............44
4.4. Pengujian Kuat Tekan Beton………………………...............46
4.5. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton…………………………..48
4.6. Diskusi……………………………………………………….49
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………51
5.1. Kesimpulan…………………………………………………..51
5.2. Saran…………………………………………………………52
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………53
LAMPIRAN…………………………………………………………………..55
7
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Pengaruh Sifat Agregat terhadap Beton…………………6
Tabel 2.2. Persyaratan Agregat Ringan ………………...…………..9
Tabel 3.1. Jenis Agregat Ringan Berdasarkan Tujuan Konstruksi...38
Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat kasar plastik PET …………….43
Tabel 4.2. Hasil pengujian agregat halus ………….………………43
Tabel 4.3. Hasil pengujian berat dan absorbsi sampel pengujian …45
Tabel 4.4. Hasil pengujian kuat tekan …………………………….47
Tabel 4.5. Hasil pengujian kuat tarik belah …………………….....48
8
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1. Grafik Gradasi Split Ukuran Maksimum 40 mm ………..42
Grafik 4.2. Berat Isi Sampel Pengujian …………………………...…45
Grafik 4.3. Kuat Tekan Rata-rata ……………………………………47
Grafik 4.4. Kuat Tarik Belah Rata-rata ……...………………………48
9
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ………………………………..28
10
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. MIX DESIGN …………………………………………………...56
Lampiran 2. ANALISA AYAKAN AGREGAT PLASTIK PET …………….58
Lampiran 3. DATA PEMERIKSAAN MATERIAL ………………………....62
Lampiran 4. PENGUJIAN SAMPEL …………………………………………69
Lampiran 5. FOTO DOKUMENTASI ………………………………………..73
11
Universitas Sumatera Utara
KASAR PADA BETON RINGAN STRUKTURAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat
untuk menjadi Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh:
DHIYANDO GIOVANNI ALFIANDI
110404051
Dosen Pembimbing :
Nursyamsi, ST., MT.
NIP 19770623 200501 2 001
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
1
Universitas Sumatera Utara
Kata Pengantar
Puji dan syukur penulis haturkan kepada Allah swt. yang telah melimpahkan rahmat,
ilmu, pengalaman, kekuatan dan kesempatan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas
akhir ini dengan baik.
Shalawat dan salam juga penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah
memberikan amanah kepada kita yang sampai hari ini masih bisa merasakan indahnya Islam.
Tugas akhir ini merupakan syarat utama yang harus dipenuhi untuk mencapai gelar
sarjana
teknik
dari
Universitas
Sumatera
Utara
dengan
judul
“PENGARUH
PENGGUNAAN LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR PADA
BETON RINGAN STRUKTURAL”.
Dalam menyelesaikan studi di Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara ini,
penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan yang datang dari berbagai pihak. Maka
dari itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Orangtua Drs. Alfiandi Effendi dan Dewi Tavianti serta adik tersayang Fridhiyano
Gialdini yang tanpa lelah terus memberikan dorongan, doa dan semangat hingga
akhirnya penulis menyelesaikan studi ini.
2. Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara
3. Ibu Nursyamsi, S.T, M.T, sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan
bimbingan selama ini dalam menyelesaikan tugas akhir inihingga selesai
4. Seluruh dosen penguji yang telah memberikan masukan pada tugas akhir ini
5. Seluruh dosen dan staf administrasi teknik sipil Universitas Sumatera Utara
6. Suci Anugrah Sari untuk berbagai bentuk dorongan dan semangat kepada penulis
7. Don Korleone : Barly, Dika, Taufik, Ridho, Dian, Rizky “Tandem”, Rio “Mbudh”,
Imfim, Ikhlas “Kobol”, Eki, Rizky “Bara”, Hilman, Ilham, Yogi, Raedian, Sukma
“Supet”, Rendra dan Wahyu yang memberikan pengalaman tak terlupakan selama
menimba ilmu di Teknik Sipil ini
8. Chewy : Dian, Rae, Rio, Rizky, Pida yang telah memberikan kesenangan yang
berbeda di tengah hingar bingarnya kehidupan kampus
9. Para pejuang tugas beton Rico, Stephany, Irene, Imma, Mien
10. Kepada asisten laboratorium Beton FT USU Bagus, Nanda, Zulfikar, Arief, Yashir,
Wafi, Zailani dan Ridwan
2
Universitas Sumatera Utara
11. Adik-adik angkatan 2014 Ridho, Darma, Rizky “Rajib”, Ferry, Mahendy, Rozy
yang telah membantu menyelesaikan praktikum tugas akhir ini
12. Dan teman-teman seperjuangan angkatan 2011 yang nantinya akan sukses bersama
ke depannya.
Penulis sadar bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu
penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar kita dapat menjadi insan
pribadi yang lebih baik lagi.
Penulis berharap laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat dan dapat memberi ilmu bagi
pembaca sekalian.
Medan, September 2016
Penulis
Dhiyando Giovanni Alfiandi
11 0404 051
3
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penggunaan barang dengan bahan dasar plastik sudah tidak asing lagi bagi masyarakat
kebanyakan. Baik untuk alat rumah tangga, alat elektronik bahkan bahan pembungkus
makanan dan minuman. Dalam penelitian ini limbah PET digunakan sebagai pengganti bahan
agregat kasar kerikil yang biasanya digunakan untuk campuran beton, dalam penelitian ini
adalah campuran beton ringan
Dengan dilakukannya penelitian ini, tujuan yang ingin dicapai adalah untuk mengetahui
cara pengolahan limbah PET menjadi agregat campuran beton ringan, untuk mengetahui cara
pencampuran bahan aditif foaming agent ke dalam campuran beton ringan dan untuk
mengetahui kinerja dari beton ringan dengan agregat limbah PET.
Penggunaan plastik PET sebagai agregat kasar pada beton ringan menghasilkan beton
dengan berat rata-rata 1357,113 kg/m3 untuk FM 1 6,317 dengan menggunakan foam,
1733,201 kg/m3 untuk FM 2 6,738 dan 1717,528 kg/m3 untuk FM 3 7,08. Kuat tarik belah
dan kuat tekan maksimum dicapai pada sampel FM 3 dengan nilai 5,184 MPa untuk kuat tarik
belah dan 15,14 MPa untuk kuat tekan. Berdasarkan syarat berat isi, seluruh sampel dapat
dikategorikan sebagai beton ringan struktural karena berat isi berada pada rentang 1400-1800
kg/m3, tetapi untuk kuat tekan sampel tidak dapat dikategorikan sebagai beton ringan
struktural karena tidak memenuhi persyaratan kuat tekan minimum 17 MPa.
Dari penelitian ini dapat dikatakan bahwa variasi gradasi dapat mempengaruhi kekuatan
dari beton dan penggunaan plastik PET di dalam pembuatan beton ringan masih dapat
dilakukan tetapi belum dapat digunakan sebagai beton ringan struktural.
Kata Kunci : beton ringan, agregat kasar, plastik PET, kuat tekan, kuat tarik belah, absorbsi
4
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR………………………………………………………….i
ABSTRAK……………………………………………………………………..iii
DAFTAR ISI…………………………………………………………………..iv
DAFTAR TABEL…………………………………………………………….vii
DAFTAR GRAFIK………………………………………………………….viii
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….ix
DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………..x
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN……………………..…………..……………...1
1.1.
Latar Belakang Masalah…………………………………....1
1.2.
Rumusan Masalah………………………………….............2
1.3.
Tujuan Penelitian…………………………..…….................3
1.4.
Manfaat Penelitian………………………..………………...3
1.5.
Pembatasan Masalah…………………..…………...............3
TINJAUAN PUSTAKA……………………………….................4
2.1. Beton……………………………………………….................4
2.2. Umur Beton………………………………………...…………6
2.3. Bahan Penyusun Beton…………………………...…...............6
2.3.1. Agregat………………………………............………...6
2.3.1.a. Agregat Halus…………………….........………….7
5
Universitas Sumatera Utara
2.3.1.b. Agregat Kasar……………………………..............8
2.3.2. Semen…………………………………………...........10
2.3.2.a. Semen Portland…………………………………..12
2.3.3. Air…………………………………………….............14
2.4. Beton Ringan……………………………………….………..16
2.5. Jenis- Jenis Beton Ringan………………………….………..16
2.6. Plastik PET sebagai Agregat Kasar……………….…............17
2.7. Bahan Tambah/Aditif………………………………………..19
2.8. Berat Isi dan Absorbsi……………………………………….20
2.8.1. Berat Isi………………………………………………20
2.8.2. Absorbsi………………………………………............21
2.9. Kuat Tarik Beton…………………………………………….22
2.10. Kuat Tekan Beton…………………………………………..23
2.11. Penelitian Terdahulu……………………………………….24
BAB III
METODE PENELITIAN………………………………............27
3.1. Lokasi Penelitian…………………………………………….27
3.2. Prosedur Penelitian…………………………………………..27
3.3. Persiapan Alat dan Bahan…………………………………...29
a) Alat……………………………………………….............29
b) Bahan…………………………………………….............29
3.4. Pengolahan Agregat Kasar…………………………………..30
3.5. Pemeriksaan Material………………………………………..30
6
Universitas Sumatera Utara
3.5.1. Analisa Ayakan Agregat Halus dan Kasar…………...30
3.5.2. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Kasar……..............31
3.5.3. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Halus……..............33
3.5.4. Berat Isi Agregat……..………………………………34
3.5.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Pasir……………………36
3.6. Perencanaan Pencampuran (mix design)………….................37
3.7. Pencampuran (mixing)………………………………………39
3.8. Pencetakan Benda Uji……………………………………….39
3.9. Perawatan Benda Uji………………………………...............40
3.10. Pengujian Kuat tekan, tarik belah dan absorbsi……………40
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN…………………41
4.1. Pembentukan Agregat Kasar Plastik PET…………………...41
4.2. Hasil Pengujian Agregat……………………………………..43
4.3. Berat Isi dan Absorbsi Beton………………………..............44
4.4. Pengujian Kuat Tekan Beton………………………...............46
4.5. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton…………………………..48
4.6. Diskusi……………………………………………………….49
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………51
5.1. Kesimpulan…………………………………………………..51
5.2. Saran…………………………………………………………52
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………53
LAMPIRAN…………………………………………………………………..55
7
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Pengaruh Sifat Agregat terhadap Beton…………………6
Tabel 2.2. Persyaratan Agregat Ringan ………………...…………..9
Tabel 3.1. Jenis Agregat Ringan Berdasarkan Tujuan Konstruksi...38
Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat kasar plastik PET …………….43
Tabel 4.2. Hasil pengujian agregat halus ………….………………43
Tabel 4.3. Hasil pengujian berat dan absorbsi sampel pengujian …45
Tabel 4.4. Hasil pengujian kuat tekan …………………………….47
Tabel 4.5. Hasil pengujian kuat tarik belah …………………….....48
8
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1. Grafik Gradasi Split Ukuran Maksimum 40 mm ………..42
Grafik 4.2. Berat Isi Sampel Pengujian …………………………...…45
Grafik 4.3. Kuat Tekan Rata-rata ……………………………………47
Grafik 4.4. Kuat Tarik Belah Rata-rata ……...………………………48
9
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ………………………………..28
10
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. MIX DESIGN …………………………………………………...56
Lampiran 2. ANALISA AYAKAN AGREGAT PLASTIK PET …………….58
Lampiran 3. DATA PEMERIKSAAN MATERIAL ………………………....62
Lampiran 4. PENGUJIAN SAMPEL …………………………………………69
Lampiran 5. FOTO DOKUMENTASI ………………………………………..73
11
Universitas Sumatera Utara