PENGARUH PENAMBAHAN LIMBAH PASIR SILICA DARI PT. GROWTH ASIA TERHADAP KUAT TEKAN PADA CONCRETE BLOCK TUGAS AKHIR - Pengaruh Penambahan Limbah Pasir Silica dari PT. Growth Asia Terhadap Kuat Tekan Pada Concrete Block
PENGARUH PENAMBAHAN LIMBAH PASIR SILICA DARI
PT. GROWTH ASIA TERHADAP KUAT TEKAN PADA CONCRETE
BLOCK
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat dalam
menempuh Colloqium Doctum/Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
ELBERT PUTRA
10 0404 137
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Bahan buangan atau limbah sering dimanfaatkan menjadi suatu bahan yang dapat difungsikan
untuk keperluan tertentu seperti bidang rekayasa bahan bangunan, limbah sudah sering diteliti untuk
kemudian dimanfaatkan. Salah satu bahan buangan yang belum begitu banyak diteliti sebagai bahan
bangunan beton yaitu limbah pabrik pengecoran logam. Limbah pabrik pengecoran logam ini berasal
dari pasir yang dimanfaatkan sebagai cetakan untuk menahan panas cairan logam yang mencapai
13000C. Pasir tersebut diberikan phenolic resin dan zat kimia lainnya yang dapat membuat pasir
mengeras sehingga dapat dimanfaatkan sebagai cetakan. Setelah diteliti ternyata limbah tersebut
mengandung beberapa senyawa yang mungkin dapat meningkatkan kekuatan beton yaitu : silikat
(SiO2), ferrit (Fe2O3), kapur (CaO), dan magnesia (MgO).
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh substitusi agregat
halus dengan limbah pabrik pengecoran logam terhadap kuat tekan dan kuat tarik belah beton.
Komposisi penggantian agregat halus dengan limbah pabrik pengecoran logam sebanyak 0%, 10%,
20%, 30% dan seterusnya hingga 100%. Sampel yang digunakan adalah berbentuk Conblock / Paving
block. . Jumlah sampel sebanyak 55 sampel, terdiri dari 11 variasi dan masing-masing variasi sebanyak
5 sampel. Sampel diuji pada umur 28 hari. Sampel akan dirawat dengan cara penyiraman berkala
sebelum diuji.
Dari hasil penelitian diperoleh terjadi peningkatan kuat tekan beton pada variasi substitusi
10%, 20%, 30% dan 40% masing-masing sebesar 1.83%; 7.68%; 7.34% dan 5.3% terhadap beton
yang tidak menggunakan limbah pada umur 28 hari, untuk variasi di atas 50% tidak dapat dicetak
dikaenakan tingkat kelecakan yang tinggi.
Kata kunci : Beton, Limbah pabrik pengecoran logam, Kuat tekan beton,, Concrete Block, Paving
Block
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan berkat-Nya hingga
selesainya tugas akhir ini dengan judul “Pengaruh Penambahan Limbah Pasir Silica dari PT.
Growth Asia Terhadap Kuat Tekan Pada Concrete Block”. Tugas akhir ini disusun untuk diajukan
sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang Studi Struktur
pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU).
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih memiliki banyak kekurangan. Hal ini
disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman penulis. Dengan tangan terbuka dan
hati yang tulus penulis menerima saran kritik Bapak dan Ibu dosen serta rekan mahasiswa demi
penyempurnaan tugas akhir ini.
Penulis juga menyadari bahwa selesainya tugas akhir ini tidak lepas dari bimbingan, dukungan
dan bantuan semua pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan ucapan terima
kasih kepada :
1. Ibu Rahmi Karolina, ST. MT, sebagai dosen pembimbing yang telah banyak memberikan
dukungan, masukan, bimbingan serta meluang waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu
saya menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku ketua departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara.
3. Teristimewa kepada kedua Orang Tua penulis dan saudara kandung penulis yang telah
mendukung, menyemangati serta mendoakan penulis di setiap kegiatan akademis penulis.
Universitas Sumatera Utara
4. Effendi, selaku abang senior stambuk 2007 yang memberikan kontribusi besar kepada
penulis dalam hal memberikan semangat dan arahan hingga selesainya tugas akhir ini.
5. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing dan memberikan pengajaran kepada
Penulis selama menempuh masa studi di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara
6. Para pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU atas ketersediannya untuk
mengurus administrasi Tugas akhir ini.
7. Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa, Rahmadsyah Rangkuti, Muhammad Fauzi, Bagus
Hariawan, Zulfikar dan Rizky Nanda.
8. Teman-teman jurusan Teknik Sipil, terutama teman-teman seangkatan 2010, stambuk
2007, 2008 dan 2009 serta adik-adik 2011, 2012, 2013, 2014 dan 2015 terima kasih atas
bantuan dan informasi mengenai kegiatan sipil selama ini.
9. Atasan di tempat bekerja di PT. Dutaraya Sejati yang telah mengerti dan memberi waktu
untuk penyelesaian tugas akhir ini dan tidak lupa kepada rekan kerja yang telah meberikan
motivasi untuk penyelesaian tugas akhir ini,
10. Berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Terima kasih untuk
semuanya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari Bapak dan Ibu Staf Pengajar serta rekan-rekan
mahasiswa demi penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
Akhir kata, Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat yang sebesarbesarnya bagi kita semua. Amin.
Medan, April 2016
Elbert Putra
10 0404 137
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .............................................................................................................
i
KATA PENGANTAR ............................................................................................
ii
DAFTAR ISI ..........................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ..................................................................................................
viii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ....................................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................................
3
1.3 Tujuan Pemecahan Masalah ...............................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ..............................................................................
4
1.5 Batasan Masalah .................................................................................
4
1.6 Metodologi Penelitian .........................................................................
6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Concrete Block ...................................................................................
7
2.2 Klasifikasi Concrete Block .................................................................
7
2.3 Semen Portland ...................................................................................
10
2.3.1 Jenis Semen Portland ................................................................
10
2.3.2 Bahan Penyusun Semen Portland .............................................
11
Universitas Sumatera Utara
2.4 Agregat ...............................................................................................
12
2.4.1 Agregat Halus ............................................................................
13
2.5 Air
...................................................................................................
15
2.5 Bahan Tambahan..................................................................................
16
2.5.1 Limbah Pabrik Pengecoran Logam ...........................................
16
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Umum .................................................................................................
20
3.2 Bahan-Bahan Penyusun Concrete Block ............................................
20
3.2.1 Semen Portland .........................................................................
20
3.2.2 Agregat Halus ...........................................................................
21
3.2.3 Limbah Pabrik Pengecoran Logam ...........................................
24
3.2.4 Air .............................................................................................
27
3.3 Mix Design
.....................................................................................
28
3.5 Pembuatan Benda Uji .........................................................................
30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Kuat Tekan ConBlock .........................................................................
33
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .........................................................................................
44
5.2 Saran ...................................................................................................
45
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Limbah pabrik pengecoran logam ..................................................
3
Gambar 1.2
Macam-macam bentuk Conblock ...................................................
4
Gambar 1.3
Benda Uji Conblock ........................................................................
5
Gambar 2.1
Limbah Pabrik Pengecoran Logam..................................................
17
Gambar 2.2
Pasir silica .......................................................................................
18
Gambar 2.3
Bahan tambah lainnya .....................................................................
18
Gambar 2.4
Cetakan kayu ...................................................................................
18
Gambar 2.5
Cetakan pasir setelah dilepas dari cetakan kayu dan
di-coating ..........................................................................................
19
Gambar 2.6
Cetakan pasir yang baru dituang cairan logam ...............................
19
Gambar 3.1
Penimbangan Material ....................................................................
30
Gambar 3.3
Pencampuran Material ....................................................................
30
Gambar 3.4
Mesin Vibrasi ..................................................................................
31
Gambar 3.5
Campuran Beton pada mesin vibrasi ..............................................
31
Gambar 3.6
Pressing dan vibrasi .......................................................................
31
Gambar 3.7
Pengujian pada Lab. ........................................................................
31
Gambar 3.8
Campuran Beton pada mesin vibrasi ..............................................
31
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Tabel mutu-mutu conblock ....................................................................
5
Tabel 1.2 Variasi Substitusi Limbah Pabrik Pengecoran Logam ..........................
6
Tabel 2.1 Tabel Mutu-mutu Concrete Block .........................................................
9
Tabel 2.2 Komposisi senyawa utama semen portland ...........................................
12
Tabel 2.3 Komposisi senyawa pembentuk semen portland....................................
12
Tabel 2.4 Batasan gradasi untuk agregat halus .....................................................
14
Tabel 2.5 Kandungan limbah pabrik pengecoran logam .......................................
18
Tabel 3.1 Kebutuhan Material Pembuatan Benda Uji ...........................................
29
Tabel 4.1 Hasil pengujian kuat tekan Conblock tanpa subtitusi limbah
pabrik pengecoran logam terhadap agregat halus ...................................
33
Tabel 4.2 Hasil pengujian kuat tekan Conblock dengan varian 10%
subtitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap agregat
halus ......................................................................................................
35
Tabel 4.3 Hasil pengujian kuat tekan Conblock dengan varian 20%
subtitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap agregat
halus ......................................................................................................
37
Tabel 4.3 Hasil pengujian kuat tekan Conblock dengan varian 30%
subtitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap agregat
Universitas Sumatera Utara
halus ......................................................................................................
39
Tabel 4.4 Hasil pengujian kuat tekan Conblock dengan varian 40%
subtitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap agregat
halus ......................................................................................................
41
Universitas Sumatera Utara
PT. GROWTH ASIA TERHADAP KUAT TEKAN PADA CONCRETE
BLOCK
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat dalam
menempuh Colloqium Doctum/Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
ELBERT PUTRA
10 0404 137
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Bahan buangan atau limbah sering dimanfaatkan menjadi suatu bahan yang dapat difungsikan
untuk keperluan tertentu seperti bidang rekayasa bahan bangunan, limbah sudah sering diteliti untuk
kemudian dimanfaatkan. Salah satu bahan buangan yang belum begitu banyak diteliti sebagai bahan
bangunan beton yaitu limbah pabrik pengecoran logam. Limbah pabrik pengecoran logam ini berasal
dari pasir yang dimanfaatkan sebagai cetakan untuk menahan panas cairan logam yang mencapai
13000C. Pasir tersebut diberikan phenolic resin dan zat kimia lainnya yang dapat membuat pasir
mengeras sehingga dapat dimanfaatkan sebagai cetakan. Setelah diteliti ternyata limbah tersebut
mengandung beberapa senyawa yang mungkin dapat meningkatkan kekuatan beton yaitu : silikat
(SiO2), ferrit (Fe2O3), kapur (CaO), dan magnesia (MgO).
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh substitusi agregat
halus dengan limbah pabrik pengecoran logam terhadap kuat tekan dan kuat tarik belah beton.
Komposisi penggantian agregat halus dengan limbah pabrik pengecoran logam sebanyak 0%, 10%,
20%, 30% dan seterusnya hingga 100%. Sampel yang digunakan adalah berbentuk Conblock / Paving
block. . Jumlah sampel sebanyak 55 sampel, terdiri dari 11 variasi dan masing-masing variasi sebanyak
5 sampel. Sampel diuji pada umur 28 hari. Sampel akan dirawat dengan cara penyiraman berkala
sebelum diuji.
Dari hasil penelitian diperoleh terjadi peningkatan kuat tekan beton pada variasi substitusi
10%, 20%, 30% dan 40% masing-masing sebesar 1.83%; 7.68%; 7.34% dan 5.3% terhadap beton
yang tidak menggunakan limbah pada umur 28 hari, untuk variasi di atas 50% tidak dapat dicetak
dikaenakan tingkat kelecakan yang tinggi.
Kata kunci : Beton, Limbah pabrik pengecoran logam, Kuat tekan beton,, Concrete Block, Paving
Block
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan berkat-Nya hingga
selesainya tugas akhir ini dengan judul “Pengaruh Penambahan Limbah Pasir Silica dari PT.
Growth Asia Terhadap Kuat Tekan Pada Concrete Block”. Tugas akhir ini disusun untuk diajukan
sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang Studi Struktur
pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU).
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih memiliki banyak kekurangan. Hal ini
disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman penulis. Dengan tangan terbuka dan
hati yang tulus penulis menerima saran kritik Bapak dan Ibu dosen serta rekan mahasiswa demi
penyempurnaan tugas akhir ini.
Penulis juga menyadari bahwa selesainya tugas akhir ini tidak lepas dari bimbingan, dukungan
dan bantuan semua pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan ucapan terima
kasih kepada :
1. Ibu Rahmi Karolina, ST. MT, sebagai dosen pembimbing yang telah banyak memberikan
dukungan, masukan, bimbingan serta meluang waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu
saya menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku ketua departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara.
3. Teristimewa kepada kedua Orang Tua penulis dan saudara kandung penulis yang telah
mendukung, menyemangati serta mendoakan penulis di setiap kegiatan akademis penulis.
Universitas Sumatera Utara
4. Effendi, selaku abang senior stambuk 2007 yang memberikan kontribusi besar kepada
penulis dalam hal memberikan semangat dan arahan hingga selesainya tugas akhir ini.
5. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing dan memberikan pengajaran kepada
Penulis selama menempuh masa studi di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara
6. Para pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU atas ketersediannya untuk
mengurus administrasi Tugas akhir ini.
7. Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa, Rahmadsyah Rangkuti, Muhammad Fauzi, Bagus
Hariawan, Zulfikar dan Rizky Nanda.
8. Teman-teman jurusan Teknik Sipil, terutama teman-teman seangkatan 2010, stambuk
2007, 2008 dan 2009 serta adik-adik 2011, 2012, 2013, 2014 dan 2015 terima kasih atas
bantuan dan informasi mengenai kegiatan sipil selama ini.
9. Atasan di tempat bekerja di PT. Dutaraya Sejati yang telah mengerti dan memberi waktu
untuk penyelesaian tugas akhir ini dan tidak lupa kepada rekan kerja yang telah meberikan
motivasi untuk penyelesaian tugas akhir ini,
10. Berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Terima kasih untuk
semuanya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari Bapak dan Ibu Staf Pengajar serta rekan-rekan
mahasiswa demi penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
Akhir kata, Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat yang sebesarbesarnya bagi kita semua. Amin.
Medan, April 2016
Elbert Putra
10 0404 137
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .............................................................................................................
i
KATA PENGANTAR ............................................................................................
ii
DAFTAR ISI ..........................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ..................................................................................................
viii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ....................................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................................
3
1.3 Tujuan Pemecahan Masalah ...............................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ..............................................................................
4
1.5 Batasan Masalah .................................................................................
4
1.6 Metodologi Penelitian .........................................................................
6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Concrete Block ...................................................................................
7
2.2 Klasifikasi Concrete Block .................................................................
7
2.3 Semen Portland ...................................................................................
10
2.3.1 Jenis Semen Portland ................................................................
10
2.3.2 Bahan Penyusun Semen Portland .............................................
11
Universitas Sumatera Utara
2.4 Agregat ...............................................................................................
12
2.4.1 Agregat Halus ............................................................................
13
2.5 Air
...................................................................................................
15
2.5 Bahan Tambahan..................................................................................
16
2.5.1 Limbah Pabrik Pengecoran Logam ...........................................
16
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Umum .................................................................................................
20
3.2 Bahan-Bahan Penyusun Concrete Block ............................................
20
3.2.1 Semen Portland .........................................................................
20
3.2.2 Agregat Halus ...........................................................................
21
3.2.3 Limbah Pabrik Pengecoran Logam ...........................................
24
3.2.4 Air .............................................................................................
27
3.3 Mix Design
.....................................................................................
28
3.5 Pembuatan Benda Uji .........................................................................
30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Kuat Tekan ConBlock .........................................................................
33
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .........................................................................................
44
5.2 Saran ...................................................................................................
45
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Limbah pabrik pengecoran logam ..................................................
3
Gambar 1.2
Macam-macam bentuk Conblock ...................................................
4
Gambar 1.3
Benda Uji Conblock ........................................................................
5
Gambar 2.1
Limbah Pabrik Pengecoran Logam..................................................
17
Gambar 2.2
Pasir silica .......................................................................................
18
Gambar 2.3
Bahan tambah lainnya .....................................................................
18
Gambar 2.4
Cetakan kayu ...................................................................................
18
Gambar 2.5
Cetakan pasir setelah dilepas dari cetakan kayu dan
di-coating ..........................................................................................
19
Gambar 2.6
Cetakan pasir yang baru dituang cairan logam ...............................
19
Gambar 3.1
Penimbangan Material ....................................................................
30
Gambar 3.3
Pencampuran Material ....................................................................
30
Gambar 3.4
Mesin Vibrasi ..................................................................................
31
Gambar 3.5
Campuran Beton pada mesin vibrasi ..............................................
31
Gambar 3.6
Pressing dan vibrasi .......................................................................
31
Gambar 3.7
Pengujian pada Lab. ........................................................................
31
Gambar 3.8
Campuran Beton pada mesin vibrasi ..............................................
31
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Tabel mutu-mutu conblock ....................................................................
5
Tabel 1.2 Variasi Substitusi Limbah Pabrik Pengecoran Logam ..........................
6
Tabel 2.1 Tabel Mutu-mutu Concrete Block .........................................................
9
Tabel 2.2 Komposisi senyawa utama semen portland ...........................................
12
Tabel 2.3 Komposisi senyawa pembentuk semen portland....................................
12
Tabel 2.4 Batasan gradasi untuk agregat halus .....................................................
14
Tabel 2.5 Kandungan limbah pabrik pengecoran logam .......................................
18
Tabel 3.1 Kebutuhan Material Pembuatan Benda Uji ...........................................
29
Tabel 4.1 Hasil pengujian kuat tekan Conblock tanpa subtitusi limbah
pabrik pengecoran logam terhadap agregat halus ...................................
33
Tabel 4.2 Hasil pengujian kuat tekan Conblock dengan varian 10%
subtitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap agregat
halus ......................................................................................................
35
Tabel 4.3 Hasil pengujian kuat tekan Conblock dengan varian 20%
subtitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap agregat
halus ......................................................................................................
37
Tabel 4.3 Hasil pengujian kuat tekan Conblock dengan varian 30%
subtitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap agregat
Universitas Sumatera Utara
halus ......................................................................................................
39
Tabel 4.4 Hasil pengujian kuat tekan Conblock dengan varian 40%
subtitusi limbah pabrik pengecoran logam terhadap agregat
halus ......................................................................................................
41
Universitas Sumatera Utara