PENGARUH VARIASI PEMANASAN SUHU TINGGI DAN KADARSERBUK HALUS LUMPUR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN Pengaruh Variasi Pemanasan Suhu Tinggi Dan Kadar Serbuk Halus Lumpur Sidoarjo Sebagai Bahan Pengganti Semen Pada Kuat Tekan Beton.
PENGARUH VARIASI PEMANASAN SUHU TINGGI DAN KADAR
SERBUK HALUS LUMPUR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN
PENGGANTI SEMEN PADA KUAT TEKAN BETON
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil
Muh Choirul Anwar
NIM : D 100 080 076
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
ii
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Muh Choirul Anwar
NIM
: D100 080 076
Program Studi
: Teknik Sipil
Judul Tugas Akhir
: PENGARUH VARIASI PEMANASAN SUHU
TINGGI DAN KADAR SERBUK HALUS
LUMPUR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN
PENGGANTI SEMEN
PADA KUAT TEKAN BETON
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa Tugas Akhir yang saya buat dan
serahkan ini, merupakan hasil karya saya sendiri, bukan jiplakan dari orang lain.
Kecuali kutipan dan ringkasan pendapat atau temuan orang lain yang telah saya
jelaskan sumbernya berdasarkan kode etik ilmiah. Apabila dikemudian hari
terbukti bahwa karya ini hasil jiplakan, saya bersedia bertanggung jawab
sepenuhnya.
Surakarta, 2013
Yang Membuat Pernyataan
Muh Choirul Anwar
iii
MOTTO
“Hanya kepada Engkaulah kami menyembah dan hanya kepada Engkaulah kami
mohon pertolongan”
(Q.S. Al Faatihah : 5)
“Bukan kurangnya pengetahuan yang yang menghalangi keberhasilan, tetapi
kurang cukupnya suatu tindakan”
(Mario Teguh)
“Berusahalah untuk tidak menjadi manusia yang berhasil, tetapi berusahalah
untuk menjadi manusia yang berguna”
(Albert Einstein)
“Tidak ada sesuatu yang lebih menyenangkan, selain menimbulkan senyum
diwajah orang lain, terutama wajah yang kita cintai”
(RA Kartini)
“Apabila didalam diri seseorang masih ada malu dan takut untuk berbuat
kebaikan, maka jaminan orang tersebut adalah tidak akan bertemunya ia dengan
kemajuan selangkahpun”
(Bung Karno)
Dari Abu Hurairah ra. Bahwasanya Rasulullah saw. bersabda: “Barangsiapa
menempuh jalan untuk menuntut ilmu, maka Allah memudahkan bagi orang itu
karena ilmu tersebut jalan menuju ke surga.”
(HR. Muslim)
iv
PERSEMBAHAN
Tugas Akhir ini kupersembahkan spesial kepada :
Allah SWT yang telah melimpahkan karunia-Nya serta memberikan
kesabaran dan petunjuk dalam kehidupan ini..
Kedua orang tuaku yang tak pernah berhenti untuk selalu memberikan
semangat doa dan dukungan untukku ( Muh Fadzil dan Siti Kalimah) dan
kakaku yang cantik yang selalu memberikan motifasi untuk terus berjuang
sampai akhir (Chusnul C)..
Buat seorang yang tersayang Lelya Fetri Apriliana, terimakasih atas semangat
dan dukungannya setiap saat selama ini..
v
PRAKATA
ﺍﻠﺳﻼﻢﻋﻟﻴﮑﻢﻮﺮﺤﻣﺔﺍﷲﻮﺒﺭﮔﺎﺕﻪ
Alhamdulillah segala puji syukur kehadirat Allah SWT penulis ucapkan
atas berkah limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat melewati
dan bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Pengaruh Variasi
Pemanasan Suhu Tinggi Dan kadar Serbuk Halus Lumpur Lapindo Sebagai Bahan
Pengganti Semen Pada Kuat Tekan Beton, guna memenuhi persyaratan untuk
menyelesaikan Program studi Strata 1 (S-1) pada Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Banyak terima kasih saya ucapkan atas semangat dukungan dan
bimbingan yang telah membantu dalam memperlancar proses penyusunan Tugas
Akhir ini kepada :
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT,
selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Surakarta.
2. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT, selaku Ketua Progdi Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku dosen Pembimbing Utama
Tugas Akhir ini yang telah memberikan bimbingannya dukungan dan
pengarahannya.
3. Ibu Yenny Nurchasanah, ST, MT, selaku dosen Pembimbing Pendamping yang
telah banyak memberikan motifasi serta bimbingannya.
4. Bapak Basuki, ST, MT, selaku anggota Dewan Penguji yang juga telah
memberikan motifasi serta bimbingannya.
5. Bapak H. Budi Priyanto, ST, MT selaku Pembimbing akademik yang selalu
memberikan nasehat, semangat, serta bimbingannya.
6. Bapak Ibu Dosen, karyawan, karyawati dan keluarga besar Program Studi
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
7. Bapak ibuk dan kakak2 saya yang selalu memberikan dukungan, doa, dan
semangat yang selalu diberikan kepada saya.
8. Buat seorang yang tersayang Lelya Fetri Apriliana, terimakasih atas semangat
dan dukungannya setiap saat selama ini.
vi
9. Keluarga besar teknik sipil UMS angkatan 2008, dan untuk Nanda Khunto B
teman seperjuangan saya, serta teman-teman yang telah membantu
memperlancar proses penelitian ini (Ananto, arifin, adi prasetyo, mujahidin,
helmi, rohmat, hasbi, sutrisno, dan arya), KMTS UMS, Laboratorium Teknik
Sipil UMS, dan Kost Damai2.
Akhirnya, hanya Allah yang dapat membalas atas kebaikan semua pihak
yang telah membantu dalam proses penyusunan Tugas Akhir ini. Dan penulis
sangat mengharapkan kritikan dan saran yang dapat membangun untuk lebih
sempurnanya Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat berguna dan
bermanfaat.
ﻮﺍﻠﺳﻼﻢﻋﺎﻳﻜﻡﻮﺮﺣﻤﺔﺍﷲﻮﺑﺮﮐﺎﺕﻪ
Surakarta, Maret 2013
Penulis,
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... ii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .......................................... iii
MOTO ............................................................................................................ iv
PERSEMBAHAN .......................................................................................... vi
PRAKATA ..................................................................................................... v
DAFTAR ISI .................................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiii
DAFTAR GRAFIK ....................................................................................... xiv
DAFTAR NOTASI......................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xvii
ABSTRAKSI .................................................................................................. xviii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1
A. Latar Belakang ................................................................................. 1
B. Rumusan Masalah ............................................................................ 2
C. Tujuan Penelitian .............................................................................. 2
D. Manfaat Penelitian ............................................................................ 3
E. Batasan Masalah ............................................................................... 3
F. Keaslian Penelitian ............................................................................ 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 6
A. Beton ................................................................................................ 6
B. Sifat-sifat Beton ................................................................................ 6
a). Kelebihan Beton .......................................................................... 6
b). Kekurangan beton ........................................................................ 7
C. Faktor yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton ............................... 7
D. Bahan Tambah .................................................................................. 12
E. Lumpur Sidoarjo ............................................................................... 12
viii
BAB III. LANDASAN TEORI ..................................................................... 17
A. Umum ............................................................................................... 17
B. Bahan Penyusun Beton ..................................................................... 17
1. Semen Portland ............................................................................. 17
2. Agregat .......................................................................................... 18
3. Air ................................................................................................. 20
4. Bahan Tambah (Lumpur Sidoarjo) ............................................... 21
C. Perancangan Campuran Adukan Beton ............................................ 21
D. Pengujian Kuat Tekan Beton ............................................................ 25
BAB IV. METODE PENELITIAN ............................................................. 26
A. Umum ............................................................................................... 26
B. Bahan Penelitian ............................................................................... 26
C. Peralatan Penelitian .......................................................................... 28
D. Tahap Penelitian ............................................................................... 33
E. Contoh Sampel Perencanaan Campuran ........................................... 36
F. Pelaksanaan Penelitian ..................................................................... 37
1. Pemeriksaan Bahan ...................................................................... 37
1a). Pemeriksaan kualitas agregat halus (pasir) .......................... 37
1b). Pemeriksaan kualitas agregat kasar (batu pecah) ................. 40
2. Perhitungan rencana campuran beton .......................................... 42
3. Pengolahan benda uji ................................................................... 44
4. Pengujian Slump ........................................................................... 45
5. Perawatan (curing) ....................................................................... 46
6. Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton .......................................... 47
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................... 48
A. Hasil Pemeriksaan Bahan ............................................................... 48
1. Hasil pemeriksaan agregat halus (pasir) .................................... 48
2. Hasil pemeriksaan agregat kasar ( batu pecah) .......................... 48
3. Hasil pemeriksaan ikatan awal semen merk Gersik (uji vicat) .. 49
ix
4. Hasil pemeriksaaan kandungan kimia pada lumpur Sidoarjo ..... 49
B. Pengujian Slump ............................................................................. 52
C. Hasil Pengujian Berat Jenis ............................................................ 53
D. Hasil Pengujian Kuat Tekan............................................................ 56
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 64
LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1. Hubungan kuat tekan beton dan faktor air semen ..................... 9
Gambar II.2. Hubungan kuat tekan beton dengan berbagai jenis semen ........ 10
Gambar II.3. Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor
air yang sama ............................................................................ 11
Gambar II.4. Grafik pengaruh sifat dan jenis agregat terhadap kuat
tekan beton ................................................................................ 12
Gambar II.5. Lumpur aktif .............................................................................. 13
Gambar II.6. Perluasan banjir Lumpru Sidoarjo ............................................. 14
Gambar II.7. Peta JawaTimur ......................................................................... 14
Gambar III.1. Skema pengujian kuat tekan beton............................................ 25
Gambar IV.1. Agregat halus dari erupsi merapi ............................................. 26
Gambar IV.2. Semen merk Gersik ................................................................. 27
Gambar IV.3. Lumpur Sidoarjo yang belum dihaluskan ................................. 27
Gambar IV.4. Lumpur Sidoarjo yang telah dihaluskan dan lolos
saringan no.100 ........................................................................ 27
Gambar IV.5. Timbangan ................................................................................ 28
Gambar IV.6. Ayakan ..................................................................................... 28
Gambar IV.7. Penggetar ayakan ..................................................................... 29
Gambar IV.8. Krucut Conus ........................................................................... 29
Gambar IV.9. Oven ......................................................................................... 29
Gambar IV.10. Molen ..................................................................................... 30
Gambar IV.11. Mesin uji Los Angeles ............................................................ 30
Gambar IV.12. Cetakan Silinder ..................................................................... 30
Gambar IV.13. Tempat perendaman benda uji ............................................... 31
Gambar IV.14. Mesin uji tekan ....................................................................... 31
Gambar IV.15. Kerucut Abram’ ...................................................................... 31
Gambar IV.16.Vacuum Pump ......................................................................... 32
Gambar IV.17. Gelas ukur .............................................................................. 32
Gambar IV.18. Oven tungku gas ..................................................................... 32
xi
Gambar IV.19. Peralatan penunjang ............................................................... 33
Gambar IV.20. Bagan alir penelitian .............................................................. 35
Gambar IV.21. Pengolahan benda uji ............................................................. 44
Gambar IV.22. Uji Slump ................................................................................ 45
Gambar IV.23. Masa perawatan silinder beton ............................................... 46
Gambar IV.24. Uji tekan silinder beton .......................................................... 47
Gambar V.1. Alat uji kimia XRF (Spektrofotometer Floresence Xray) ......... 50
xii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1. Prosentase komposisi semen portland ........................................... 9
Tabel II.2. Tabel hasil pengujian toksikologi lumpur Sidoarjo ...................... 15
Tabel II.3. Tabel kandungan kimia lumpur lapindo & Semen ........................ 15
Tabel III.1. Susunan Senyawa Semen Biasa ................................................... 18
Tabel III.2. Nilai deviasi standar, (kg/cm2) ..................................................... 22
Tabel III.3. Hubungan faktor air semen dan kuat tekan rata-rata silinder
beton pada umur 28 hari............................................................... 22
Tabel III.4. Faktor air semen maksimum ....................................................... 22
Tabel III.5. Nilai Slump .................................................................................. 23
Tabel III.6. Ukuran maksimum agregat (mm) ............................................... 23
Tabel III.7. Perkiraan kebutuhan air berdasarkan nilai slump dan
ukuran maksimum agregat, (liter) ................................................ 24
Tabel III.8. Perkiraan kebutuhan agregat kasar per m3 beton, berdasarkan
ukuran maksimum agregat dan modulus halus pasir, (m3)........... 24
Tabel IV.1. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah
lumpur sidoarjo yang telah dipanaskandengan suhu 900°C ....... 36
Tabel IV.2. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah
lumpur sidoarjo yang telah dipanaskandengan suhu 1000°C ..... 36
Tabel IV.3. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah
lumpur sidoarjo yang telah dipanaskandengan suhu 1100°C ..... 36
Tabel V.1. Hasil pengujian agregat halus ...................................................... 48
Tabel V.2. Hasil pemeriksaan agregat kasar .................................................. 49
Tabel V.3. Hasil pemeriksaan ikatan awal semen merk Gersik...................... 49
Tabel V.4. Hasil pemeriksaan kandungan kimia pada serbuk lumpur
lapindo yang telah dipanaskan pada suhu 1000°C. ...................... 50
Tabel V.5. Persyaratan Kadar kimia berdasarkan ASTM C618 - 12a. ........... 51
Tabel V.6. Hasil pengujian nilai slump dengan fas 0,60................................. 52
Tabel V.7. Berat jenis silinder beton pada variasi suhu lumpur 900°C ........... 52
Tabel V.8. Berat jenis silinder beton pada variasi suhu lumpur 1000°C ........ 54
xiii
Tabel V.9. Berat jenis silinder beton pada variasi suhu lumpur 1100°C ........ 54
Tabel V.10. Hasil uji tekan silinder beton pada variasi suhu lumpur 900°C . 56
Tabel V.11. Hasil perbandingan uji tekan beton lumpur dengan beton normal. 57
Tabel V.12. Hasil uji tekan silinder beton pada variasi suhu lumpur 1000°C . 58
Tabel V.13. Hasil perbandingan uji tekan beton lumpur dengan beton normal. 59
Tabel V.14. Hasil uji tekan silinder beton pada variasi suhu lumpur 1100°C... 60
Tabel V.15. Hasil uji tekan silinder beton pada variasi suhu lumpur 1100°C... 60
xiv
DAFTAR GRAFIK
Grafik V.1. Hubungan uji tekan beton lumpur dengan variasi suhu 900°C
pada umur 28 hari ..................................................................... 57
Grafik V.2. Hubungan uji tekan beton lumpur dengan variasi suhu 1000°C
pada umur 28 hari ..................................................................... 59
Grafik V.3. Hubungan uji tekan beton lumpur dengan variasi suhu 1100°C
pada umur 28 hari ..................................................................... 61
Grafik V.4. Hubungan perbandingan uji tekan beton lumpur dengan variasi
suhu 900°C , 1000°C, 1100°C pada umur 28 hari .................... 62
xv
DAFTAR NOTASI
A
: luas permukaan benda uji (cm2)
D
: diameter benda uji (cm)
f’c
: kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)
L
: panjang benda uji (cm)
m
: nilai margin (MPa)
P
: beban maksimum (kg)
Sd
: deviasi standar (MPa)
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Data hasil penelitian pemeriksaan agregat halus ....................... L-1
Lampiran 2 : Data hasil penelitian pemeriksaan agregat kasar ....................... L-6
Lampiran 3 : Data hasil pengujian slump ........................................................ L-10
Lampiran 4 : Data hasil pengujian berat jenis beton ....................................... L-11
Lampiran 5 : Data hasil pengujian kuat tekan belah beton ............................. L-14
Lampiran 6 : Lembar konsultasi tugas akhir ................................................... L-17
xvii
Abstrak
Beton adalah salah satu unsur yang hampir tidak bisa dipisahkan
dari kehidupan manusia. Untuk bangunan rumah misalnya, beton
dijadikan elemen penting sebagai konstruksi utama didalam bangunan,
dalam penerapan tersebut beton dipakai untuk konstruksi pondasi,
lantai, kolom, dan balok. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui
perbandinagn hasil uji kuat tekan maksimal pada beton normal dengan
beton dengan bahan serbuk lumpur Sidoarjo sebagai pengganti semen,
persentase bahan pengganti yang digunakan 0%, 7,5%, 10%, 12,5%,
15%, 17,5% dari berat semen yang digunakan. Dan variasi suhu yang
pemanasan 900˚C, 1000˚C, dan 1100˚C, metode perencanaan
menggunakan American Concrete Institute dengan besar Fas 0,60.
Pemeriksaan kandungan kimia didapat hasil yang paling besar adalah
SiO2 (silika) sebesar 49,61%, Al2O3 (kapur) sebesar 17,88%, Fe2O3
(besi) sebesar 13,02%, dan SO3 kurang dari 4% maka serbuk lumpur
Sidoarjo merupakan pozzolan kelas N. Hasil nilai kuat tekan rata-rata
pada beton dengan variasi suhu berturut-turut 900˚C adalah 17,316
Mpa pada persentase bahan pengganti sebesar 15%, pada variasi
pemanasan suhu 1000˚C adalah 14,19MPa juga terjadi pada
persentase penambahan bahan pengganti sebanyak 15%, dan hasil uji
tekan maksimal pada variasi suhu 1100˚C adalah 11,544MPa terjadi
pada persentase penambahan bahan pengganti sebesar 7,5%.
perbandingan uji kuat tekan pada variasi suhu berturut-turut 900˚C,
1000˚C, dan 1100˚C mengalami kenaikan s ebesar 34,84%, 20,49%,
dan 2,25% dengan beton normal yang memiliki hasil uji tekan sebesar
11,284 MPa. Jadi setiap kenaikan variasi suhu, hasil uji tekan
maksimal mengalami penurunan hasil uji tekan.
Kata kunci : American Concrete Institute, Kuat tekan beton, Lumpur Sidoarjo,
Variasi Pemanasan.
SERBUK HALUS LUMPUR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN
PENGGANTI SEMEN PADA KUAT TEKAN BETON
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil
Muh Choirul Anwar
NIM : D 100 080 076
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
ii
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Muh Choirul Anwar
NIM
: D100 080 076
Program Studi
: Teknik Sipil
Judul Tugas Akhir
: PENGARUH VARIASI PEMANASAN SUHU
TINGGI DAN KADAR SERBUK HALUS
LUMPUR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN
PENGGANTI SEMEN
PADA KUAT TEKAN BETON
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa Tugas Akhir yang saya buat dan
serahkan ini, merupakan hasil karya saya sendiri, bukan jiplakan dari orang lain.
Kecuali kutipan dan ringkasan pendapat atau temuan orang lain yang telah saya
jelaskan sumbernya berdasarkan kode etik ilmiah. Apabila dikemudian hari
terbukti bahwa karya ini hasil jiplakan, saya bersedia bertanggung jawab
sepenuhnya.
Surakarta, 2013
Yang Membuat Pernyataan
Muh Choirul Anwar
iii
MOTTO
“Hanya kepada Engkaulah kami menyembah dan hanya kepada Engkaulah kami
mohon pertolongan”
(Q.S. Al Faatihah : 5)
“Bukan kurangnya pengetahuan yang yang menghalangi keberhasilan, tetapi
kurang cukupnya suatu tindakan”
(Mario Teguh)
“Berusahalah untuk tidak menjadi manusia yang berhasil, tetapi berusahalah
untuk menjadi manusia yang berguna”
(Albert Einstein)
“Tidak ada sesuatu yang lebih menyenangkan, selain menimbulkan senyum
diwajah orang lain, terutama wajah yang kita cintai”
(RA Kartini)
“Apabila didalam diri seseorang masih ada malu dan takut untuk berbuat
kebaikan, maka jaminan orang tersebut adalah tidak akan bertemunya ia dengan
kemajuan selangkahpun”
(Bung Karno)
Dari Abu Hurairah ra. Bahwasanya Rasulullah saw. bersabda: “Barangsiapa
menempuh jalan untuk menuntut ilmu, maka Allah memudahkan bagi orang itu
karena ilmu tersebut jalan menuju ke surga.”
(HR. Muslim)
iv
PERSEMBAHAN
Tugas Akhir ini kupersembahkan spesial kepada :
Allah SWT yang telah melimpahkan karunia-Nya serta memberikan
kesabaran dan petunjuk dalam kehidupan ini..
Kedua orang tuaku yang tak pernah berhenti untuk selalu memberikan
semangat doa dan dukungan untukku ( Muh Fadzil dan Siti Kalimah) dan
kakaku yang cantik yang selalu memberikan motifasi untuk terus berjuang
sampai akhir (Chusnul C)..
Buat seorang yang tersayang Lelya Fetri Apriliana, terimakasih atas semangat
dan dukungannya setiap saat selama ini..
v
PRAKATA
ﺍﻠﺳﻼﻢﻋﻟﻴﮑﻢﻮﺮﺤﻣﺔﺍﷲﻮﺒﺭﮔﺎﺕﻪ
Alhamdulillah segala puji syukur kehadirat Allah SWT penulis ucapkan
atas berkah limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat melewati
dan bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Pengaruh Variasi
Pemanasan Suhu Tinggi Dan kadar Serbuk Halus Lumpur Lapindo Sebagai Bahan
Pengganti Semen Pada Kuat Tekan Beton, guna memenuhi persyaratan untuk
menyelesaikan Program studi Strata 1 (S-1) pada Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Banyak terima kasih saya ucapkan atas semangat dukungan dan
bimbingan yang telah membantu dalam memperlancar proses penyusunan Tugas
Akhir ini kepada :
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT,
selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Surakarta.
2. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT, selaku Ketua Progdi Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku dosen Pembimbing Utama
Tugas Akhir ini yang telah memberikan bimbingannya dukungan dan
pengarahannya.
3. Ibu Yenny Nurchasanah, ST, MT, selaku dosen Pembimbing Pendamping yang
telah banyak memberikan motifasi serta bimbingannya.
4. Bapak Basuki, ST, MT, selaku anggota Dewan Penguji yang juga telah
memberikan motifasi serta bimbingannya.
5. Bapak H. Budi Priyanto, ST, MT selaku Pembimbing akademik yang selalu
memberikan nasehat, semangat, serta bimbingannya.
6. Bapak Ibu Dosen, karyawan, karyawati dan keluarga besar Program Studi
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
7. Bapak ibuk dan kakak2 saya yang selalu memberikan dukungan, doa, dan
semangat yang selalu diberikan kepada saya.
8. Buat seorang yang tersayang Lelya Fetri Apriliana, terimakasih atas semangat
dan dukungannya setiap saat selama ini.
vi
9. Keluarga besar teknik sipil UMS angkatan 2008, dan untuk Nanda Khunto B
teman seperjuangan saya, serta teman-teman yang telah membantu
memperlancar proses penelitian ini (Ananto, arifin, adi prasetyo, mujahidin,
helmi, rohmat, hasbi, sutrisno, dan arya), KMTS UMS, Laboratorium Teknik
Sipil UMS, dan Kost Damai2.
Akhirnya, hanya Allah yang dapat membalas atas kebaikan semua pihak
yang telah membantu dalam proses penyusunan Tugas Akhir ini. Dan penulis
sangat mengharapkan kritikan dan saran yang dapat membangun untuk lebih
sempurnanya Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat berguna dan
bermanfaat.
ﻮﺍﻠﺳﻼﻢﻋﺎﻳﻜﻡﻮﺮﺣﻤﺔﺍﷲﻮﺑﺮﮐﺎﺕﻪ
Surakarta, Maret 2013
Penulis,
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... ii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .......................................... iii
MOTO ............................................................................................................ iv
PERSEMBAHAN .......................................................................................... vi
PRAKATA ..................................................................................................... v
DAFTAR ISI .................................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiii
DAFTAR GRAFIK ....................................................................................... xiv
DAFTAR NOTASI......................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xvii
ABSTRAKSI .................................................................................................. xviii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1
A. Latar Belakang ................................................................................. 1
B. Rumusan Masalah ............................................................................ 2
C. Tujuan Penelitian .............................................................................. 2
D. Manfaat Penelitian ............................................................................ 3
E. Batasan Masalah ............................................................................... 3
F. Keaslian Penelitian ............................................................................ 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 6
A. Beton ................................................................................................ 6
B. Sifat-sifat Beton ................................................................................ 6
a). Kelebihan Beton .......................................................................... 6
b). Kekurangan beton ........................................................................ 7
C. Faktor yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton ............................... 7
D. Bahan Tambah .................................................................................. 12
E. Lumpur Sidoarjo ............................................................................... 12
viii
BAB III. LANDASAN TEORI ..................................................................... 17
A. Umum ............................................................................................... 17
B. Bahan Penyusun Beton ..................................................................... 17
1. Semen Portland ............................................................................. 17
2. Agregat .......................................................................................... 18
3. Air ................................................................................................. 20
4. Bahan Tambah (Lumpur Sidoarjo) ............................................... 21
C. Perancangan Campuran Adukan Beton ............................................ 21
D. Pengujian Kuat Tekan Beton ............................................................ 25
BAB IV. METODE PENELITIAN ............................................................. 26
A. Umum ............................................................................................... 26
B. Bahan Penelitian ............................................................................... 26
C. Peralatan Penelitian .......................................................................... 28
D. Tahap Penelitian ............................................................................... 33
E. Contoh Sampel Perencanaan Campuran ........................................... 36
F. Pelaksanaan Penelitian ..................................................................... 37
1. Pemeriksaan Bahan ...................................................................... 37
1a). Pemeriksaan kualitas agregat halus (pasir) .......................... 37
1b). Pemeriksaan kualitas agregat kasar (batu pecah) ................. 40
2. Perhitungan rencana campuran beton .......................................... 42
3. Pengolahan benda uji ................................................................... 44
4. Pengujian Slump ........................................................................... 45
5. Perawatan (curing) ....................................................................... 46
6. Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton .......................................... 47
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................... 48
A. Hasil Pemeriksaan Bahan ............................................................... 48
1. Hasil pemeriksaan agregat halus (pasir) .................................... 48
2. Hasil pemeriksaan agregat kasar ( batu pecah) .......................... 48
3. Hasil pemeriksaan ikatan awal semen merk Gersik (uji vicat) .. 49
ix
4. Hasil pemeriksaaan kandungan kimia pada lumpur Sidoarjo ..... 49
B. Pengujian Slump ............................................................................. 52
C. Hasil Pengujian Berat Jenis ............................................................ 53
D. Hasil Pengujian Kuat Tekan............................................................ 56
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 64
LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1. Hubungan kuat tekan beton dan faktor air semen ..................... 9
Gambar II.2. Hubungan kuat tekan beton dengan berbagai jenis semen ........ 10
Gambar II.3. Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor
air yang sama ............................................................................ 11
Gambar II.4. Grafik pengaruh sifat dan jenis agregat terhadap kuat
tekan beton ................................................................................ 12
Gambar II.5. Lumpur aktif .............................................................................. 13
Gambar II.6. Perluasan banjir Lumpru Sidoarjo ............................................. 14
Gambar II.7. Peta JawaTimur ......................................................................... 14
Gambar III.1. Skema pengujian kuat tekan beton............................................ 25
Gambar IV.1. Agregat halus dari erupsi merapi ............................................. 26
Gambar IV.2. Semen merk Gersik ................................................................. 27
Gambar IV.3. Lumpur Sidoarjo yang belum dihaluskan ................................. 27
Gambar IV.4. Lumpur Sidoarjo yang telah dihaluskan dan lolos
saringan no.100 ........................................................................ 27
Gambar IV.5. Timbangan ................................................................................ 28
Gambar IV.6. Ayakan ..................................................................................... 28
Gambar IV.7. Penggetar ayakan ..................................................................... 29
Gambar IV.8. Krucut Conus ........................................................................... 29
Gambar IV.9. Oven ......................................................................................... 29
Gambar IV.10. Molen ..................................................................................... 30
Gambar IV.11. Mesin uji Los Angeles ............................................................ 30
Gambar IV.12. Cetakan Silinder ..................................................................... 30
Gambar IV.13. Tempat perendaman benda uji ............................................... 31
Gambar IV.14. Mesin uji tekan ....................................................................... 31
Gambar IV.15. Kerucut Abram’ ...................................................................... 31
Gambar IV.16.Vacuum Pump ......................................................................... 32
Gambar IV.17. Gelas ukur .............................................................................. 32
Gambar IV.18. Oven tungku gas ..................................................................... 32
xi
Gambar IV.19. Peralatan penunjang ............................................................... 33
Gambar IV.20. Bagan alir penelitian .............................................................. 35
Gambar IV.21. Pengolahan benda uji ............................................................. 44
Gambar IV.22. Uji Slump ................................................................................ 45
Gambar IV.23. Masa perawatan silinder beton ............................................... 46
Gambar IV.24. Uji tekan silinder beton .......................................................... 47
Gambar V.1. Alat uji kimia XRF (Spektrofotometer Floresence Xray) ......... 50
xii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1. Prosentase komposisi semen portland ........................................... 9
Tabel II.2. Tabel hasil pengujian toksikologi lumpur Sidoarjo ...................... 15
Tabel II.3. Tabel kandungan kimia lumpur lapindo & Semen ........................ 15
Tabel III.1. Susunan Senyawa Semen Biasa ................................................... 18
Tabel III.2. Nilai deviasi standar, (kg/cm2) ..................................................... 22
Tabel III.3. Hubungan faktor air semen dan kuat tekan rata-rata silinder
beton pada umur 28 hari............................................................... 22
Tabel III.4. Faktor air semen maksimum ....................................................... 22
Tabel III.5. Nilai Slump .................................................................................. 23
Tabel III.6. Ukuran maksimum agregat (mm) ............................................... 23
Tabel III.7. Perkiraan kebutuhan air berdasarkan nilai slump dan
ukuran maksimum agregat, (liter) ................................................ 24
Tabel III.8. Perkiraan kebutuhan agregat kasar per m3 beton, berdasarkan
ukuran maksimum agregat dan modulus halus pasir, (m3)........... 24
Tabel IV.1. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah
lumpur sidoarjo yang telah dipanaskandengan suhu 900°C ....... 36
Tabel IV.2. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah
lumpur sidoarjo yang telah dipanaskandengan suhu 1000°C ..... 36
Tabel IV.3. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah
lumpur sidoarjo yang telah dipanaskandengan suhu 1100°C ..... 36
Tabel V.1. Hasil pengujian agregat halus ...................................................... 48
Tabel V.2. Hasil pemeriksaan agregat kasar .................................................. 49
Tabel V.3. Hasil pemeriksaan ikatan awal semen merk Gersik...................... 49
Tabel V.4. Hasil pemeriksaan kandungan kimia pada serbuk lumpur
lapindo yang telah dipanaskan pada suhu 1000°C. ...................... 50
Tabel V.5. Persyaratan Kadar kimia berdasarkan ASTM C618 - 12a. ........... 51
Tabel V.6. Hasil pengujian nilai slump dengan fas 0,60................................. 52
Tabel V.7. Berat jenis silinder beton pada variasi suhu lumpur 900°C ........... 52
Tabel V.8. Berat jenis silinder beton pada variasi suhu lumpur 1000°C ........ 54
xiii
Tabel V.9. Berat jenis silinder beton pada variasi suhu lumpur 1100°C ........ 54
Tabel V.10. Hasil uji tekan silinder beton pada variasi suhu lumpur 900°C . 56
Tabel V.11. Hasil perbandingan uji tekan beton lumpur dengan beton normal. 57
Tabel V.12. Hasil uji tekan silinder beton pada variasi suhu lumpur 1000°C . 58
Tabel V.13. Hasil perbandingan uji tekan beton lumpur dengan beton normal. 59
Tabel V.14. Hasil uji tekan silinder beton pada variasi suhu lumpur 1100°C... 60
Tabel V.15. Hasil uji tekan silinder beton pada variasi suhu lumpur 1100°C... 60
xiv
DAFTAR GRAFIK
Grafik V.1. Hubungan uji tekan beton lumpur dengan variasi suhu 900°C
pada umur 28 hari ..................................................................... 57
Grafik V.2. Hubungan uji tekan beton lumpur dengan variasi suhu 1000°C
pada umur 28 hari ..................................................................... 59
Grafik V.3. Hubungan uji tekan beton lumpur dengan variasi suhu 1100°C
pada umur 28 hari ..................................................................... 61
Grafik V.4. Hubungan perbandingan uji tekan beton lumpur dengan variasi
suhu 900°C , 1000°C, 1100°C pada umur 28 hari .................... 62
xv
DAFTAR NOTASI
A
: luas permukaan benda uji (cm2)
D
: diameter benda uji (cm)
f’c
: kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)
L
: panjang benda uji (cm)
m
: nilai margin (MPa)
P
: beban maksimum (kg)
Sd
: deviasi standar (MPa)
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Data hasil penelitian pemeriksaan agregat halus ....................... L-1
Lampiran 2 : Data hasil penelitian pemeriksaan agregat kasar ....................... L-6
Lampiran 3 : Data hasil pengujian slump ........................................................ L-10
Lampiran 4 : Data hasil pengujian berat jenis beton ....................................... L-11
Lampiran 5 : Data hasil pengujian kuat tekan belah beton ............................. L-14
Lampiran 6 : Lembar konsultasi tugas akhir ................................................... L-17
xvii
Abstrak
Beton adalah salah satu unsur yang hampir tidak bisa dipisahkan
dari kehidupan manusia. Untuk bangunan rumah misalnya, beton
dijadikan elemen penting sebagai konstruksi utama didalam bangunan,
dalam penerapan tersebut beton dipakai untuk konstruksi pondasi,
lantai, kolom, dan balok. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui
perbandinagn hasil uji kuat tekan maksimal pada beton normal dengan
beton dengan bahan serbuk lumpur Sidoarjo sebagai pengganti semen,
persentase bahan pengganti yang digunakan 0%, 7,5%, 10%, 12,5%,
15%, 17,5% dari berat semen yang digunakan. Dan variasi suhu yang
pemanasan 900˚C, 1000˚C, dan 1100˚C, metode perencanaan
menggunakan American Concrete Institute dengan besar Fas 0,60.
Pemeriksaan kandungan kimia didapat hasil yang paling besar adalah
SiO2 (silika) sebesar 49,61%, Al2O3 (kapur) sebesar 17,88%, Fe2O3
(besi) sebesar 13,02%, dan SO3 kurang dari 4% maka serbuk lumpur
Sidoarjo merupakan pozzolan kelas N. Hasil nilai kuat tekan rata-rata
pada beton dengan variasi suhu berturut-turut 900˚C adalah 17,316
Mpa pada persentase bahan pengganti sebesar 15%, pada variasi
pemanasan suhu 1000˚C adalah 14,19MPa juga terjadi pada
persentase penambahan bahan pengganti sebanyak 15%, dan hasil uji
tekan maksimal pada variasi suhu 1100˚C adalah 11,544MPa terjadi
pada persentase penambahan bahan pengganti sebesar 7,5%.
perbandingan uji kuat tekan pada variasi suhu berturut-turut 900˚C,
1000˚C, dan 1100˚C mengalami kenaikan s ebesar 34,84%, 20,49%,
dan 2,25% dengan beton normal yang memiliki hasil uji tekan sebesar
11,284 MPa. Jadi setiap kenaikan variasi suhu, hasil uji tekan
maksimal mengalami penurunan hasil uji tekan.
Kata kunci : American Concrete Institute, Kuat tekan beton, Lumpur Sidoarjo,
Variasi Pemanasan.