commit to user
59
Tabel 4.18 dan Gambar 4.12 dapat menunjukkan bahwa gradasi pasir tailing tambang timah dan pasir besi termasuk dalam zona IV, yaitu pasir halus, sehingga jumlah
persentase pasir yang lolos ayakan 1,18 dan 0,85 yang melebihi batas atas dari syarat ASTM C-33 masuk dalam zona IV berdasarkan SK-SNI-T-15-1990-03
4.7.2 Analisis Hasil Pengujian Nilai Slump
Berdasarkan Tabel 4.11 dan Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa nilai slump pada beton normal lebih tinggi dibandingkan nilai slump pada beton yang menggunakan pasir
tailing tambang timah maupun pasir besi. Hal tersebut menunjukan bahwa kemudahan pengerjaan workability pada beton normal lebih tinggi dari beton
dengan pasir replacement. Pasir tailing tambang timah maupun pasir besi mempunyai ukuran yang lebih kecil lebih halus dari pasir kali sehingga kemudahan pengerjaan
workability menurun karena butiran pasir yang lebih halus akan menyerap air lebih banyak.
4.7.3 Analisis Hasil Terhadap Pengujian Porositas
4.7.3.1 Analisis Terhadap Pengujian Porositas Menggunakan Pasir Tailing
Tambang Timah
Berdasarkan hasil perhitungan, nilai porositas dan prosentase perubahannya dapat disajikan dalam Tabel 4.21.
commit to user
60
Tabel 4.21 . Nilai porositas dan persentase perubahan porositas akibat penggunaan
pasir tailing tambang timah Beton normal
Beton dengan pasir tailing timah Nama
benda uji Nilai porositas
Nama benda uji
Kadar pasir replacement
Nilai porositas
Perubahan
KPK 4,37433
K-PT-1 K-PT-2
K-PT-3 K-PT-4
K-PT-5 20
40 60
80 100
3,85324 3,51547
3,87900 3,92749
4,80984 -0,52109
-0,85886 -0,49533
-0,44684 0,56449
Tabel 4.20 di atas menunjukkan bahwa nilai porositas beton dengan menggunakan pasir replacement tailing tambang timah rata-rata mengalami penurunan. Penurunan
terbesar terjadi pada kadar tailing tambang timah sebesar 40 dengan nilai penurunan sebesar –0,85886.
Gambar 4.13. Hubungan nilai porositas terhadap persentase pasir tailing tambang
timah
commit to user
61
Gambar 4.13 menunjukkan nilai persentase tailing tambang timah sebesar 40 dari berat pasir total memberikan porositas minimum diantara kadar pasir tailing yang lain
yaitu sebesar 3,51547 Perhitungan nilai optimum
y = 3.822x
2
– 3.427x + 4.372 y’= 7.644x – 3.427
nilai optimum didapat dari x saat y’=0 0 = 7.644x – 3.427
x = = 0.448 = 44.8
Perhitungan diatas menunjukkan nilai persentase tailing tambang timah yang optimum terhadap berat agregat halus yang memberikan porositas minimum adalah
sebesar 44.8
4.7.3.2 Analisis Terhadap Pengujian Porositas Menggunakan Pasir Besi
Menurut hasil perhitungan, nilai porositas dan persentase perubahannya dapat disajikan dalam Tabel 4.22.
Tabel 4.22. Nilai porositas dan persentase perubahan porositas akibat penggunaan
pasir besi Beton normal
Beton dengan pasir tailing timah Nama
benda uji Nilai porositas
Nama benda uji
Kadar pasir replacement
Nilai porositas
Perubahan
KPK 4,37433
K-PB-1 K-PB-2
K-PB-3 K-PB-4
K-PB-5 20
40 60
80 100
4,13703 3,95713
3,61243 3,28308
3,70426 -0,23727
-0,41717 -0,6187
-1,09122 -0,67004
commit to user
62
Tabel 4.22 menunjukkan bahwa porositas beton dengan menggunakan pasir besi rata-rata mengalami penurunan. Penurunan terbesar terjadi pada kadar pasir besi
sebesar 80 dengan nilai penurunan sebesar –1,09122.
Gambar 4.14. Hubungan nilai porositas terhadap persentase kadar pasir besi
Gambar 4.14 memperlihatkan bahwa nilai persentase tailing tambang timah dengan kadar angka 80 dari berat pasir total memberikan porositas minimum diantara kadar
pasir besi yaitu sebesar 3,28308 Perhitungan nilai optimum
y = 1.202x
2
– 2.096x + 4.452 y’= 2.404x – 2.096
nilai optimum didapat dari x saat y’=0 0 = 2.404x – 2.096
x = = 0.872 = 87.2
Menurut perhitungan diatas dapat dilihat bahwa nilai persentase pasir besi optimum terhadap berat agregat halus yang memberikan porositas minimum adalah sebesar
87.2.
commit to user
63
4.7.4 Pembahasan Uji Porositas
Hasil pengujian porositas beton menggunakan pasir tailing tambang timah yang disajikan pada Tabel 4.12 dan Gambar 4.8 dapat diketahui bahwa nilai porositas
beton yang menggunakan pasir replacement tailing tambang timah paling rendah terjadi pada kadar pasir tailing sebesar 40 yaitu 3,51547 . Nilai porositas yang
paling optimum terjadi dengan kadar pasir tailing tambang timah sebesar 44,8 . Nilai porositas yang semakin rendah menunjukkan bahwa beton tersebut semakin
padat dan memiliki durabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan porositas dengan kadar pasir tailing yang lainnya. Dengan hasil tersebut maka dapat diketahui
bahwa pair tailing tambang timah berfungsi baik sebagai pengisi filler pada campuran beton, bukan sebagai bahan pengganti pasir secara keseluruhan. Nilai
porositas yang semakin naik pada kadar 60 sampai dengan 100 dikarenakan jumlah pori yang lebih banyak.
Sedangkan hasil uji porositas yang menggunakan pasir replacement berupa pasir besi menunjukkan bahwa porositas terendah terjadi pada kadar pasir besi 80 dari berat
pasir keseluruhan yaitu 3,28308. Nilai porositas beton yang menggunakan pasir besi akan optimum saat kadar pasir besi 87,2 dari berat pasir keseluruhan. Hal
tersebut membuktikan bahwa pasir besi juga tepat sebagai filler pengisi pada campuran beton. Butiran pasir besi yang lebih halus daripada pasir tailing tambang
timah membuat pasir besi tersebut mampu mengisi pori-pori beton pada kadar pasir replacement yang lebih banyak yaitu 80 dari berat agregat halus.
Andang Widjaja 2009 mengungkapkan gradasi pasir yang bervariasi akan mengisi pori-pori kecil sehingga massa beton menjadi padat, sedangkan agregat yang seragam
menyediakan pori-pori. Dari pernyataan tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa naiknya nilai porositas beton yang menggunakan pasir replacement tailing timah
pada kadar 60 – 100 dan naiknya nilai porositas beton yang menggunakan pasir
commit to user
64
besi pada kadar 100 disebabkan karena butiran pasir yang halus dan semakin homogen membuat pasir tersebut tidak dapat mengisi pori-pori yang ada sehingga
porositas menjadi naik dan semakin menurunkan kualitas beton tersebut. Selain itu pasir tailing tambang timah dan pasir besi juga mengandung silika dioksida
SiO
2
yang berfungsi sebagai pengikat pada campuran beton sehingga beton menjadi lebih padat dan porositas beton menurun pada persentase tertentu. Sebaran gradasi
pasir pada campuran beton digambarkan pada Gambar 4.15.
a b
Gambar 4.15. Sebaran gradasi pasir pada campuran beton.
a Gradasi yang baik sehingga mampu mengisi pori-pori pada beton b Gradasi yang semakin homogen menciptakan banyak pori
commit to user
65
4.7.5
Analisis Terhadap Pengujian Permeabilitas 4.7.5.1 Analisis Terhadap Pengujian Permeabilitas Menggunakan Pasir
Tailing Tambang Timah
Menurut hasil perhitungan, nilai koefisien permeabilitas dapat pada Tabel 4.23
Tabel 4.23. Evaluasi hasil uji permeabilitas beton pasir tailing timah menurut ACI
301-729 ACI 301-729 revisi 1975
Nama benda uji Koefisien permeabilitas
mdt 1,5 . 10
-11
mdt S-PT-1
S-PT-2 S-PT-3
S-PT-4 S-PT-5
1,5112E-08 1,29955E-08
1,43061E-08 1,73344E-08
1,99005E-08 Tidak memenuhi syarat
Tidak memenuhi syarat Tidak memenuhi syarat
Tidak memenuhi syarat Tidak memenuhi syarat
Berdasarkan ACI 301-729 revisi 1975 dalam Neville dan Brooks, 1987 nilai koefisien permeabilitas maksimum disyaratkan sebesar 1,5 .10
-11
ms 1,5 . 10
-9
cms. Hasil analisis pada Tabel 4.23 menunjukkan bahwa keseluruhan nilai koefien beton normal dan beton dengan menggunakan pasir replacement tailing tambang
timah tidak memenuhi syarat ACI 301-729 revisi 1975. Sedangkan nilai permeabilitas dan prosentase perubahannya dapat disajikan dalam
Tabel 4.24.
commit to user
66
Tabel 4.24 . Nilai permeabilitas dan persentase perubahan permeabilitas akibat pasir
tailing tambang timah
Beton normal Beton dengan pasir tailing timah
Nama benda
uji Nilai
Permeabilita s mdt
Nama benda
uji Kadar pasir
replacement Nilai
Permeabilitas mdt
Perubahan mdt
SPK 1,72455E-08
S-PT-1 S-PT-2
S-PT-3 S-PT-4
S-PT-5 20
40 60
80 100
1,5112E-08 1,29955E-08
1,43061E-08 1,73344E-08
1,99005E-08 -0,21335E-08
-0,425E-08 -0,29394E-08
0,000889E-08 0,2655E-08
Berdasarkan Tabel 4.24 dapat diketahui bahwa permeabilitas beton dengan menggunakan pasir replacement tailing tambang timah rata-rata mengalami
penurunan terbesar terjadi pada kadar tailing tambang timah sebesar 40 dengan nilai penurunan sebesar -0,425E-08 mdt.
Gambar 4.16. Hubungan koefisien permeabilitas beton terhadap persentase kadar
pasir tailing timah
commit to user
67
Gambar 4.16 memperlihatkan bahwa nilai persentase tailing pada angka 40 dari berat pasir total memberikan permeabiitas minimum diantara kadar pasir tailing yaitu
sebesar 1.29955E-08 mdt. Perhitungan nilai optimum
y = 1.967 x
2
– 1.664x + 1.725 y’= 3.934x 1.664
nilai optimum didapat dari x saat y’=0 0 = 3.934x 1.664
x = 0.422 = 42.2 Berdasarkan perhitungan diatas dapat dilihat bahwa nilai persentase tailing optimum
terhadap berat agregat halus yang memberikan permeabilitas minimum adalah sebesar 42.2.
4.7.5.2 Analisis Terhadap Pengujian Permeabilitas Menggunakan Pasir Besi
Menurut hasil perhitungan, nilai koefisien permeabilitas dapat pada Tabel 4.25
Tabel 4.25. Evaluasi hasil pengujian permeabilitas terhadap standar ACI 301-729
ACI 301-729 revisi 1975 Nama benda uji
Koefisien permeabilitas mdt
1,5 . 10
-11
mdt S-PT-1
S-PT-2 S-PT-3
S-PT-4 S-PT-5
1,55051E-08 1,38179E-08
1,31193E-08 1,2137E-08
1,42019E-08 Tidak memenuhi syarat
Tidak memenuhi syarat Tidak memenuhi syarat
Tidak memenuhi syarat Tidak memenuhi syarat
Berdasarkan ACI 301-729 revisi 1975 dalam Neville dan Brooks, 1987 nilai koefisien permeabilitas maksimum disyaratkan sebesar 1,5 .10
-11
ms 1,5 . 10
-9
cms. Menurut hasil analisis pada Tabel 4.24 dapat dilihat bahwa keseluruhan nilai
commit to user
68
koefien beton normal dan beton dengan menggunakan pasir besi tidak memenuhi syarat ACI 301-729 revisi 1975.
Sedangkan nilai permeabilitas dan prosentase perubahannya dapat disajikan dalam Tabel 4.26.
Tabel 4.26
. Nilai permeabilitas dan persentase perubahan permeabilitas akibat
penggunaan pasir besi
Beton normal Beton dengan pasir besi
Nama benda
uji Nilai
Permeabilitas mdt
Nama benda uji
Kadar pasir replacement
Nilai Permeabilitas
mdt Perubahan
mdt
SPK 1,72455E-08
S-PB-1 S-PB-2
S-PB-3 S-PB-4
S-PB-5 20
40 60
80 100
1,55051E-08 1,38179E-08
1,31193E-08 1,2137E-08
1,42019E-08 -0,17404E-08
-0,34276E-08 -0,3498E-08
-0,41262E-08 -0,30436E-08
Tabel 4.26 menunjukkan bahwa permeabilitas beton dengan menggunakan pasir replacement pasir besi rata-rata mengalami penurunan terbesar terjadi pada kadar
pasir besi sebesar 80 dengan nilai penurunan sebesar -0,41262E-08 mdt.
commit to user
69
Gambar 4.17. Hubungan koefisien permeabilitas beton terhadap persentase
hubungan kadar pasir besi
Gambar 4.17 memperlihatkan bahwa nilai persentase tailing pada angka 80 dari berat pasir total memberikan permeabilitas minimum diantara kadar pasir besi yaitu
sebesar 1,2137E-08 mdt. Perhitungan nilai optimum
y = 0.975 x
2
– 1.347x + 1.749 y’= 1.95x 1.347
nilai optimum didapat dari x saat y’=0 0 = 1.95x 1.347
x = 0.69 = 69 Menurut perhitungan diatas dapat dilihat bahwa nilai persentase pasir besi optimum
terhadap berat agregat halus yang memberikan permeabilitas minimum adalah sebesar 69.
commit to user
70
4.7.6
Pembahasan Uji Permeabilitas
Hasil pengujian permeabilitas beton menggunakan pasir tailing tambang timah yang disajikan pada Tabel 4.14 Dan Gambar 4.10 dapat diketahui bahwa nilai
permeabilitas beton yang terendah terjadi pada kadar pasir tailing tambang timah sebesar 40 yaitu 1,29955E-08 mdt. Nilai permeabilitas optimum dapat tercapai
dengan kadar pasir tailing tambang timah sebesar 42.2 . Sedangkan nilai permeabilitas beton yang menggunakan pasir besi paling rendah terjadi pada kadar
pasir besi 80 yaitu 1,2137E-08 mdt dan penggunaaan pasir besi sebanyak 69 juga akan memberikan nilai permeabilitas paling optimum.
Sama hal nya seperti porositas beton, semakin rendahnya nilai permeabilitas beton menunjukkan bahwa beton tersebut semakin impermeable sehingga sulit dilewati
oleh gas atau cairan. Beton yang padat dan sulit dilewati oleh gas maupun cairan membuat durabilitas beton semakin baik.
Pada hasil pengujian permeabilitas ini pasir tailing timah dan pasir besi baik sebagai pengisi pada campuran beton.
4.7.7 Hubung
an Antara Nilai Kuat Tekan Beton dan Nilai Porositas
Porositas merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kekuatan beton. Jumlah pori yang terkandung dalam beton akan sangat mempegaruhi kepadatan dari suatu
beton. Model yang paling umum digunakan dalam menggambarkan hubungan antara kuat tekan dengan porositas adalah dengan persamaan eksponensial yang
dikemukakan oleh Roy dan Gouda 1973 dengan rumus yang dituliskan dengan Persamaan 4.1 sebagai berikut :
P = P e
-k.fc
............................................................................................................ 4.1
commit to user
71
dengan : P
= porositas P
= porositas pada kekuatan nol fc
= kuat tekan MPa k
= konstanta e
= bilangan natural Hasil uji kuat tekan dan porositas beton disajikan pada tabel 4.27
Tabel 4.27. Hasil pengujian kuat tekan dan porositas beton
Variasi pasir
replacement Kuat Tekan
Porositas Jenis Pasir
MPa
Pasir normal 33,20
4,37433 20
35,08 3,85324
40 38,67
3,51547 60
37,16 3,87900
80 36,22
3,92749 Pasir tailing eks timah
100 31,69
4,80984 20
35,39 4,37433
40 36,23
3,95713 60
37,18 3,61243
80 42,65
3,28308 Pasir besi
100 32,46
3,70426 Sumber: Rahma Nindya Ayu Hapsari 2011
BerdasarkanTabel 4.27 dapat dilihat hubungan antara kuat tekan dan porositas beton. Hubungan tersebut digambarkan pada Gambar 4.18 dan Gambar 4.19
commit to user
72
Gambar 4.18. Hubungan kuat tekan dan nilai porositas beton
menggunakan pasir tailing tambang timah
Gambar 4.19. Hubungan kuat tekan dan nilai porositas beton
menggunakan pasir besi Gambar 4.18 dan Gambar 4.19 menunjukkan hubungan antara kuat tekan dan
porositas beton. Semakin tinggi kuat tekan suatu beton maka porositasnya yang semakin rendah. Hal tersebut dikarenakan beton yang padat memliki kuat tekan yang
baik, sehingga porositasnya juga akan menurun karena jumlah porinya yang
commit to user
73
terkandung dalam beton tersebut sedikit. Gambar 4.19 menunjukkan bahwa hubungan yang kurang baik antara kuat tekan dan porositas beton menggunkan pasir
besi, dapat dilihat dari R
2
sebesar 0,547. Menurut Roy dan Gouda 1973 hubungan kuat tekan dan porositas beton
dirumuskan dengan persamaan 4.1 P = P
e
-k.fc
Berdasarkan hasil penelitian pada beton dengan menggunakan pasir tailing tambang timah, didapatkan persamaan y = 17.16e
-0.04x
Hubungan antara kuat tekan dan nilai porositas beton menggunakan pasir tailing tambang timah dapat dirumuskan pada persamaan 4.2
P = 17.16e
-0.04.fc
…………………………………………………………………..4.2 Didapatkan nilai P
sebesar 17.16 . Hasil penelitian pada beton yang menggunakan pasir besi didapatkan persamaan y =
8.166e
-0.04x
Hubungan kuat tekan dan nilai porositas beton menggunakan pasir besi dirumuskan pada persamaan 4.3 sebagai berikut
P = 8.166e
-0.02.fc
……………………………………..………………….………...4.3 Didapatkan nilai P
sebesar 8.166 . keterangan :
P = porositas
P = porositas pada kekuatan nol
fc = kuat tekan MPa
k = konstanta
e = bilangan natural
commit to user
74
4.7.8 Hubung
