Pengaruh Gradasi Limbah Plastik Pet Sebagai Agregat Kasar Terhadap Kuat Tekan Beton Ringan Struktural
PENGARUH GRADASI LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR
TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian
Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA
11 0424 043
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH GRADASI LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR
TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian
Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA
11 0424 043
Pembimbing:
Nursyamsi, S. T., M. T.
NIP. 19770623 200501 2 001
Penguji I:
Penguji II:
Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan
NIP. 19561224 198103 1 002
M. Agung Putra H., S. T., M. T.
NIP. 19821206 201012 1 005
Mengesahkan:
Koordinator PPSE
Departemen Teknik Sipil FT USU
Ketua
Departemen Teknik Sipil FT USU
Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng. Sc.
NIP. 19560326 198103 1 003
Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan
NIP. 19561224 198103 1 002
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
Universitas Sumatera Utara
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertandatangan di bawah ini:
Nama
: WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA
NIM
: 11 0424 043
Dengan ini menyatakan bahwa Tugas Akhir saya ini dengan Judul “PENGARUH
GRADASI
LIMBAH
PLASTIK
PET
SEBAGAI
AGREGAT
KASAR
TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL” bebas plagiat.
Apabila dikemudian hari terbukti terhadap plagiat dalam Tugas Akhir saya tersebut,
maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundangundangan.
Demikian pernyataan ini saya perbuat untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.
Penyusun,
Winner Syukur Berkat Zebua
NIM : 11 0424 043
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan dan
memberikan pengetahuan, pengalaman, kekuatan, dan juga kesempatan kepada
penulis, sehingga mampu menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat utama yang harus dipenuhi untuk mencapai
gelar sarjana teknik dari Universitas Sumetera Utara dengan judul “PENGARUH
GRADASI
LIMBAH
PLASTIK
PET
SEBAGAI
AGREGAT
KASAR
TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL”.
Dalam proses penyusunan tugas akhir ini, penulis telah mendapatkan
bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, sudah selayaknya
penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara;
2.
Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng. Sc., sebagai Koordinator Program
Pendidikan Sarjana Ekstensi Jurusan Teknik Sipil;
3.
Ibu Nursyamsi, S.T., M. T., sebagai dosen pembimbing yang telah membimbing
penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini dari awal hingga selesai;
4.
Seluruh dosen penguji yang telah memberi masukan pada tugas akhir ini;
5.
Seluruh dosen dan pegawai Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan
Teknik Sipil;
6.
Terimakasih yang teristimewa, penulis ucapkan kepada kedua orangtua, saudara
yang telah memberikan banyak dukungan dan doa yang tulus kepada penulis;
Universitas Sumatera Utara
7.
Kepada asisten-asisten Laboratorium Beton dan Bahan Rekayasa Teknik Sipil
USU yang telah banyak membantu dan memberikan masukan;
8.
Kepada seluruh rekan-rekan mahasiswa Program Pendidikan Sarjana Ekstensi
Jurusan Teknik Sipil, terutama kepada Novan, Jusak, Ipwan, Andri, Merin,
Yogi, Bintua, Dhilla dan semua teman-teman yang tidak dapat saya sebutkan
namanya satu persatu yang telah memberikan dukungan untuk menyelesaikan
tugas akhir ini.
Walaupun penulis sudah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis juga
menyadari kemungkinan terdapat kekurangan dan kesilapan di dalam laporan ini. Hal
ini disebabkan keterbatasan pengetahuan, pengalaman dan kemampuan penulis. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari
para pembaca yang nantinya dapat memperbaiki laporan selanjutnya sehingga dapat
lebih baik lagi.
Semoga laporan ini dapat memberikan informasi, manfaat dan pengetahuan
bagi para pembaca.
Medan,
November 2015
Penulis,
( WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA )
NIM. 11 0424 043
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penggunaan bahan-bahan pengganti agregat beton seperti limbah industri dan
agregat lain yang bersifat ringan cukup menjadi perhatian belakangan ini karena
dapat menjadi solusi dalam pengelolaan limbah industri itu sendiri dan mengurangi
berat sendiri pada struktur bangunan. Pada penelitian ini, penulis akan menggunakan
limbah plastik jenis PET (Poly Ethylene Terephthalate) sebagai agregat kasar dimana
di sisi lain bahan ini juga memiliki berat yang ringan. Agregat kasar dari limbah
plastik PET ini merupakan hasil dari plastik PET yang sebelumnya dipanaskan
sehingga menjadi gumpalan lalu didinginkan dan dipecahkan menjadi agregat yang
memiliki ukuran beragam membentuk gradasi tertentu.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui proses pembuatan agregat
kasar beton ringan dari limbah plastik PET, kekuatan beton ringan struktural yang
menggunakan limbah plastik PET tersebut sebagai agregat kasar, dan pengaruh
gradasi agregat yang dipakai terhadap kuat tekan beton yang dihasilkan. Variasi
gradasi agregat dinyatakan dengan angka Modulus Kehalusan (Fineness Modulus –
FM).
Penggunaan agregat kasar dari limbah plastik PET dengan variasi gradasi
(FM) 6,01 dapat menghasilkan beton ringan 1.741,23 kg/m³, variasi gradasi (FM)
6,56 1.784,69 kg/m³, variasi gradasi (FM) 7 1.801,48 kg/m³. Dari sisi kekuatan
tekannya, beton ringan yang dihasilkan tidak mencapai target kekuatan tekan beton
struktural. Kuat tekan maksimal yang dapat dicapai 16,57 MPa, yaitu pada
penggunaan agregat kasar dari limbah plastik PET dengan variasi gradasi (FM) 7.
Nilai kuat tekan dengan variasi gradasi (FM) 6,01 dan 6,56 masing-masing 13,89
MPa dan 16,27 MPa. Berdasarkan SNI 03-3994-2002, dimana berat dan kuat
tekannya yang harus saling memenuhi, beton yang dihasilkan tidak dapat
digolongkan ke dalam konstruksi beton ringan.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa gradasi agregat kasar dari
limbah plastik PET dapat mempengaruhi kekuatan tekan beton ringan struktural. Hal
ini dipengaruhi oleh luas bidang agregat kasar dari limbah plastik PET yang tidak
memiliki lekatan yang kuat dengan pasta semen dan kepadatannya di dalam beton.
Kata kunci: beton ringan, agregat kasar, limbah plastik PET, kuat tekan.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The use of materials such as concrete aggregate substitute industrial waste
and other aggregates, which are lightweight enough to the attention lately because it
can be a solution in the waste management industry itself and reduce its own weight
on the structure. In this study, the authors will use a type of plastic waste PET (Poly
Ethylene Terephthalate) as a coarse aggregate which on the other hand this material
also has a light weight. Coarse aggregate of PET plastic waste is the result of
previous PET plastic is heated so that a blob then cooled and broken into aggregates
that have diverse sizes forming particular gradation.
Purpose of this study is to investigate the process of making lightweight
concrete coarse aggregate of PET plastic waste, strength lightweight structural
concrete using PET plastic waste such as coarse aggregate, and the influence of
aggregate gradation used for compressive strength of concrete produced. Variations
aggregate gradation is expressed with numbers fineness modulus (Fineness Modulus
-FM).
The use of coarse aggregate of PET plastic waste with variations in grading
(FM) 6.01 can produce lightweight concrete 1741.23 kg / m³, variations in grading
(FM) 6.56 1784.69 kg / m³, variations in grading (FM) 7 1801, 48 kg / m³. In terms
of compressive strength, lightweight concrete produced did not reach the target of
structural concrete compressive strength. The maximum compressive strength of
16.57 MPa can be achieved, namely the use of coarse aggregate of PET plastic waste
with variations in grading (FM) 7. The value of the compressive strength with the
variation of gradation (FM) 6.01 and 6.56 respectively 13.89 MPa and 16.27 MPa.
SNI 03-3994-2002 based on the weight and compressive strength should meet each
other, the resulting concrete can not be classified into lightweight concrete
construction.
From the results of this study concluded that the coarse aggregate gradation
of PET plastic waste can affect the compressive strength of structural lightweight
concrete. This is influenced by broad fields of coarse aggregate of PET waste plastics
that do not have strong attachment to the cement paste and density in the concrete.
Keywords: lightweight concrete, coarse aggregate, PET plastic waste, compressive
strength.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ....................................................................................
i
ABSTRAK ......................................................................................................
iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
v
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
ix
DAFTAR GRAFIK ........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xii
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ....................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xiv
BAB I
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. Batasan Masalah.....................................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................
5
2.1. Beton ......................................................................................
5
2.2. Kelebihan dan Kelemahan Beton ...........................................
6
BAB II
2.3. Sifat dan Karakteristik yang Dibutuhkan pada Perancangan
Beton ......................................................................................
8
Universitas Sumatera Utara
2.4. Umur Beton ............................................................................
9
2.5. Kekuatan Tekan Beton (f’c) ...................................................
9
2.6. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Tekan Beton ..
12
2.7. Semen Portland......................................................................
12
2.8. Agregat ...................................................................................
14
2.9. Air ..........................................................................................
18
2.10. Gradasi ...................................................................................
19
2.11. Bentuk dan Tekstur Permukaan Agregat Kasar .....................
21
2.12. Limbah Plastik PET sebagai Agregat Ringan ........................
22
2.13. Metode Pencampuran .............................................................
24
2.14. Hirarki Penyelidikan Beton ....................................................
26
2.15. Hasil Penelitian yang Pernah Dilakukan ................................
26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN...................................................
28
3.1. Lokasi Penelitian ....................................................................
28
3.2. Prosedur Penelitian.................................................................
28
3.3. Persiapan Alat dan Bahan ......................................................
30
3.3.1. Persiapan Peralatan ....................................................
30
3.3.2. Persiapan Bahan .........................................................
31
3.4. Pembuatan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET .............
31
3.5. Pemeriksaan Material .............................................................
32
3.5.1. Analisa Ayak Agregat Halus (SNI 03-1968-1990) ....
32
3.5.2. Analisa Ayak Agregat Kasar (SNI 03-1968-1990) ....
34
3.5.3. Kadar Air Pada Agregat (SNI 03-1971-1990) ...........
35
Universitas Sumatera Utara
3.5.4. Pemeriksaan Kadar Lumpur (Pencucian Pasir Lewat
Ayakan No. 200) (SNI 03-4428-1997) ......................
36
3.5.5. Pengujian Kadar Organik Pada Pasir/Colorimetric
Test (SNI 03-2816-1992) ..........................................
38
3.5.6. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Halus
(SNI 03-1970-1990) ...................................................
40
3.5.7. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Kasar
(SNI 03-1969-1990) ...................................................
42
3.5.8. Berat Isi Pasir (SNI 03-4804-1998) ...........................
44
3.5.9. Berat Isi Kerikil (SNI 03-4804-1998) ........................
46
3.5.10. Pengujian Kuat Hancur Agregat Kasar dari Limbah
Plastik PET dan Batuan ..............................................
48
3.6. Perencanaan Campuran (Mix Design) ....................................
50
3.7. Pengadukan (Mixing) ............................................................
52
3.8. Pembuatan Benda Uji .............................................................
53
3.9. Perawatan Benda Uji ..............................................................
53
3.10. Pengujian Kuat Tekan ............................................................
53
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN .............................
55
4.1. Proses Pembuatan Agregat Kasar dari Limbah Plastik
PET dan Variasi Gradasinya ..................................................
55
4.2. Hasil Pemeriksaan Agregat ....................................................
57
4.3. Visual Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ....................
57
4.4. Kuat Hancur Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ..........
58
Universitas Sumatera Utara
4.5. Nilai Slump .............................................................................
59
4.6. Berat Isi Beton Menggunakan Agregat Kasar dari Limbah
Plastik PET .............................................................................
60
4.7. Kuat Tekan Beton Ringan dengan Agregat Kasar dari
Limbah Plastik PET ...............................................................
62
4.8. Pengaruh Gradasi Berdasarkan Kuat Tekan Beton Ringan
BAB V
dengan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ...................
64
KESIMPULAN DAN SARAN......................................................
66
5.1.
Kesimpulan ............................................................................
66
5.2.
Saran ......................................................................................
67
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN-LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Konversi Nilai Kuat Tekan Beton ...................................................
11
Tabel 2.2. Perbandingan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur ..................
11
Tabel 2.3. Pengaruh Sifat Agregat pada Sifat Beton .......................................
15
Tabel 2.4. Persyaratan Sifat Fisis Agregat Ringan untuk Beton Ringan
Struktural .........................................................................................
17
Tabel 2.5. Batas Gradasi Agregat Halus (BS)..................................................
20
Tabel 2.6. Syarat Agregat Kasar Menurut B.S.................................................
20
Tabel 2.7. Syarat Gradasi Agregat sesuai ASTM C33.....................................
21
Tabel 2.8. Batas Kekuatan Konstruksi Beton Ringan ......................................
25
Tabel 2.9. Faktor Pengali untuk Standar Deviasi bila Data Hasil Uji yang
Tersedia kurang dari 30 ...................................................................
25
Tabel 3.1. Kebutuhan Air dan Udara untuk air-entrained concrete ................
50
Tabel 3.2. Kebutuhan Air dan Udara untuk non air-entrained concrete .........
51
Tabel 3.3. Rasio Air-semen ..............................................................................
51
Tabel 3.4. Volume Agregat Kasar dalam tiap Unit Volume Beton .................
51
Tabel 3.5. Berat Beton Ringan (kg/m³) ............................................................
52
Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ..........
57
Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus...................................................
57
Tabel 4.3. Kuat Hancur Agregat .....................................................................
59
Tabel 4.4. Nilai Slump yang Dihasilkan...........................................................
59
Tabel 4.5. Berat Beton Hasil Penelitian ...........................................................
60
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6. Data Hasil Uji Kuat Tekan Beton Ringan di Laboratorium............
62
Tabel 4.7. Kuat Tekan Beton Hasil Penelitian .................................................
63
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Grafik 2.1. Kurva Gradasi Agregat ..................................................................
19
Grafik 4.1. Variasi Gradasi Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET .............
56
Grafik 4.2. Berat Beton Hasil Penelitian..........................................................
61
Grafik 4.3. Kuat Tekan Beton Hasil Penelitian................................................
63
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Beton ..................
12
Gambar 2.2. Hirarki Penyelidikan Beton .........................................................
26
Gambar 3.1. Flow Chart Proses Penelitian ......................................................
29
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
A
= Luas tampang benda uji
ACI
= American Concrete Institute
ASTM = American Society for Testing and Material
BK
= Berat sampel setelah dikeringkan selama 24 jam
BM
= Berat sampel mula-mula
BS
= British Standard
f’c
= Kuat tekan beton yang disyaratkan
KL
= Kadar lumpur agregat
M
= Berat
P
= Beban maksimum yang dapat ditahan benda uji
PC
= Portland Cement
PET
= Poly Ethylene Terephthalate
SII
= Standar Industri Indonesia
SNI
= Standar Nasional Indonesia
SSD
= Saturated Surface Dry
ρ
= Berat isi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Mix Design (ACI 211.2-98)
Lampiran 2.
Variasi Gradasi Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET
Lampiran 3.
Data Pemeriksaan Material
Lampiran 4.
Data Pengujian Kuat Hancur Agregat
Lampiran 5.
Data Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan
Lampiran 6.
Foto-foto Dokumentasi
Universitas Sumatera Utara
TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian
Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA
11 0424 043
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH GRADASI LIMBAH PLASTIK PET SEBAGAI AGREGAT KASAR
TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian
Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA
11 0424 043
Pembimbing:
Nursyamsi, S. T., M. T.
NIP. 19770623 200501 2 001
Penguji I:
Penguji II:
Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan
NIP. 19561224 198103 1 002
M. Agung Putra H., S. T., M. T.
NIP. 19821206 201012 1 005
Mengesahkan:
Koordinator PPSE
Departemen Teknik Sipil FT USU
Ketua
Departemen Teknik Sipil FT USU
Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng. Sc.
NIP. 19560326 198103 1 003
Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan
NIP. 19561224 198103 1 002
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
Universitas Sumatera Utara
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertandatangan di bawah ini:
Nama
: WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA
NIM
: 11 0424 043
Dengan ini menyatakan bahwa Tugas Akhir saya ini dengan Judul “PENGARUH
GRADASI
LIMBAH
PLASTIK
PET
SEBAGAI
AGREGAT
KASAR
TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL” bebas plagiat.
Apabila dikemudian hari terbukti terhadap plagiat dalam Tugas Akhir saya tersebut,
maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundangundangan.
Demikian pernyataan ini saya perbuat untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.
Penyusun,
Winner Syukur Berkat Zebua
NIM : 11 0424 043
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan dan
memberikan pengetahuan, pengalaman, kekuatan, dan juga kesempatan kepada
penulis, sehingga mampu menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat utama yang harus dipenuhi untuk mencapai
gelar sarjana teknik dari Universitas Sumetera Utara dengan judul “PENGARUH
GRADASI
LIMBAH
PLASTIK
PET
SEBAGAI
AGREGAT
KASAR
TERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN STRUKTURAL”.
Dalam proses penyusunan tugas akhir ini, penulis telah mendapatkan
bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, sudah selayaknya
penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara;
2.
Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng. Sc., sebagai Koordinator Program
Pendidikan Sarjana Ekstensi Jurusan Teknik Sipil;
3.
Ibu Nursyamsi, S.T., M. T., sebagai dosen pembimbing yang telah membimbing
penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini dari awal hingga selesai;
4.
Seluruh dosen penguji yang telah memberi masukan pada tugas akhir ini;
5.
Seluruh dosen dan pegawai Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan
Teknik Sipil;
6.
Terimakasih yang teristimewa, penulis ucapkan kepada kedua orangtua, saudara
yang telah memberikan banyak dukungan dan doa yang tulus kepada penulis;
Universitas Sumatera Utara
7.
Kepada asisten-asisten Laboratorium Beton dan Bahan Rekayasa Teknik Sipil
USU yang telah banyak membantu dan memberikan masukan;
8.
Kepada seluruh rekan-rekan mahasiswa Program Pendidikan Sarjana Ekstensi
Jurusan Teknik Sipil, terutama kepada Novan, Jusak, Ipwan, Andri, Merin,
Yogi, Bintua, Dhilla dan semua teman-teman yang tidak dapat saya sebutkan
namanya satu persatu yang telah memberikan dukungan untuk menyelesaikan
tugas akhir ini.
Walaupun penulis sudah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis juga
menyadari kemungkinan terdapat kekurangan dan kesilapan di dalam laporan ini. Hal
ini disebabkan keterbatasan pengetahuan, pengalaman dan kemampuan penulis. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari
para pembaca yang nantinya dapat memperbaiki laporan selanjutnya sehingga dapat
lebih baik lagi.
Semoga laporan ini dapat memberikan informasi, manfaat dan pengetahuan
bagi para pembaca.
Medan,
November 2015
Penulis,
( WINNER SYUKUR BERKAT ZEBUA )
NIM. 11 0424 043
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penggunaan bahan-bahan pengganti agregat beton seperti limbah industri dan
agregat lain yang bersifat ringan cukup menjadi perhatian belakangan ini karena
dapat menjadi solusi dalam pengelolaan limbah industri itu sendiri dan mengurangi
berat sendiri pada struktur bangunan. Pada penelitian ini, penulis akan menggunakan
limbah plastik jenis PET (Poly Ethylene Terephthalate) sebagai agregat kasar dimana
di sisi lain bahan ini juga memiliki berat yang ringan. Agregat kasar dari limbah
plastik PET ini merupakan hasil dari plastik PET yang sebelumnya dipanaskan
sehingga menjadi gumpalan lalu didinginkan dan dipecahkan menjadi agregat yang
memiliki ukuran beragam membentuk gradasi tertentu.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui proses pembuatan agregat
kasar beton ringan dari limbah plastik PET, kekuatan beton ringan struktural yang
menggunakan limbah plastik PET tersebut sebagai agregat kasar, dan pengaruh
gradasi agregat yang dipakai terhadap kuat tekan beton yang dihasilkan. Variasi
gradasi agregat dinyatakan dengan angka Modulus Kehalusan (Fineness Modulus –
FM).
Penggunaan agregat kasar dari limbah plastik PET dengan variasi gradasi
(FM) 6,01 dapat menghasilkan beton ringan 1.741,23 kg/m³, variasi gradasi (FM)
6,56 1.784,69 kg/m³, variasi gradasi (FM) 7 1.801,48 kg/m³. Dari sisi kekuatan
tekannya, beton ringan yang dihasilkan tidak mencapai target kekuatan tekan beton
struktural. Kuat tekan maksimal yang dapat dicapai 16,57 MPa, yaitu pada
penggunaan agregat kasar dari limbah plastik PET dengan variasi gradasi (FM) 7.
Nilai kuat tekan dengan variasi gradasi (FM) 6,01 dan 6,56 masing-masing 13,89
MPa dan 16,27 MPa. Berdasarkan SNI 03-3994-2002, dimana berat dan kuat
tekannya yang harus saling memenuhi, beton yang dihasilkan tidak dapat
digolongkan ke dalam konstruksi beton ringan.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa gradasi agregat kasar dari
limbah plastik PET dapat mempengaruhi kekuatan tekan beton ringan struktural. Hal
ini dipengaruhi oleh luas bidang agregat kasar dari limbah plastik PET yang tidak
memiliki lekatan yang kuat dengan pasta semen dan kepadatannya di dalam beton.
Kata kunci: beton ringan, agregat kasar, limbah plastik PET, kuat tekan.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The use of materials such as concrete aggregate substitute industrial waste
and other aggregates, which are lightweight enough to the attention lately because it
can be a solution in the waste management industry itself and reduce its own weight
on the structure. In this study, the authors will use a type of plastic waste PET (Poly
Ethylene Terephthalate) as a coarse aggregate which on the other hand this material
also has a light weight. Coarse aggregate of PET plastic waste is the result of
previous PET plastic is heated so that a blob then cooled and broken into aggregates
that have diverse sizes forming particular gradation.
Purpose of this study is to investigate the process of making lightweight
concrete coarse aggregate of PET plastic waste, strength lightweight structural
concrete using PET plastic waste such as coarse aggregate, and the influence of
aggregate gradation used for compressive strength of concrete produced. Variations
aggregate gradation is expressed with numbers fineness modulus (Fineness Modulus
-FM).
The use of coarse aggregate of PET plastic waste with variations in grading
(FM) 6.01 can produce lightweight concrete 1741.23 kg / m³, variations in grading
(FM) 6.56 1784.69 kg / m³, variations in grading (FM) 7 1801, 48 kg / m³. In terms
of compressive strength, lightweight concrete produced did not reach the target of
structural concrete compressive strength. The maximum compressive strength of
16.57 MPa can be achieved, namely the use of coarse aggregate of PET plastic waste
with variations in grading (FM) 7. The value of the compressive strength with the
variation of gradation (FM) 6.01 and 6.56 respectively 13.89 MPa and 16.27 MPa.
SNI 03-3994-2002 based on the weight and compressive strength should meet each
other, the resulting concrete can not be classified into lightweight concrete
construction.
From the results of this study concluded that the coarse aggregate gradation
of PET plastic waste can affect the compressive strength of structural lightweight
concrete. This is influenced by broad fields of coarse aggregate of PET waste plastics
that do not have strong attachment to the cement paste and density in the concrete.
Keywords: lightweight concrete, coarse aggregate, PET plastic waste, compressive
strength.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ....................................................................................
i
ABSTRAK ......................................................................................................
iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
v
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
ix
DAFTAR GRAFIK ........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xii
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ....................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xiv
BAB I
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. Batasan Masalah.....................................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................
5
2.1. Beton ......................................................................................
5
2.2. Kelebihan dan Kelemahan Beton ...........................................
6
BAB II
2.3. Sifat dan Karakteristik yang Dibutuhkan pada Perancangan
Beton ......................................................................................
8
Universitas Sumatera Utara
2.4. Umur Beton ............................................................................
9
2.5. Kekuatan Tekan Beton (f’c) ...................................................
9
2.6. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Tekan Beton ..
12
2.7. Semen Portland......................................................................
12
2.8. Agregat ...................................................................................
14
2.9. Air ..........................................................................................
18
2.10. Gradasi ...................................................................................
19
2.11. Bentuk dan Tekstur Permukaan Agregat Kasar .....................
21
2.12. Limbah Plastik PET sebagai Agregat Ringan ........................
22
2.13. Metode Pencampuran .............................................................
24
2.14. Hirarki Penyelidikan Beton ....................................................
26
2.15. Hasil Penelitian yang Pernah Dilakukan ................................
26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN...................................................
28
3.1. Lokasi Penelitian ....................................................................
28
3.2. Prosedur Penelitian.................................................................
28
3.3. Persiapan Alat dan Bahan ......................................................
30
3.3.1. Persiapan Peralatan ....................................................
30
3.3.2. Persiapan Bahan .........................................................
31
3.4. Pembuatan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET .............
31
3.5. Pemeriksaan Material .............................................................
32
3.5.1. Analisa Ayak Agregat Halus (SNI 03-1968-1990) ....
32
3.5.2. Analisa Ayak Agregat Kasar (SNI 03-1968-1990) ....
34
3.5.3. Kadar Air Pada Agregat (SNI 03-1971-1990) ...........
35
Universitas Sumatera Utara
3.5.4. Pemeriksaan Kadar Lumpur (Pencucian Pasir Lewat
Ayakan No. 200) (SNI 03-4428-1997) ......................
36
3.5.5. Pengujian Kadar Organik Pada Pasir/Colorimetric
Test (SNI 03-2816-1992) ..........................................
38
3.5.6. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Halus
(SNI 03-1970-1990) ...................................................
40
3.5.7. Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Kasar
(SNI 03-1969-1990) ...................................................
42
3.5.8. Berat Isi Pasir (SNI 03-4804-1998) ...........................
44
3.5.9. Berat Isi Kerikil (SNI 03-4804-1998) ........................
46
3.5.10. Pengujian Kuat Hancur Agregat Kasar dari Limbah
Plastik PET dan Batuan ..............................................
48
3.6. Perencanaan Campuran (Mix Design) ....................................
50
3.7. Pengadukan (Mixing) ............................................................
52
3.8. Pembuatan Benda Uji .............................................................
53
3.9. Perawatan Benda Uji ..............................................................
53
3.10. Pengujian Kuat Tekan ............................................................
53
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN .............................
55
4.1. Proses Pembuatan Agregat Kasar dari Limbah Plastik
PET dan Variasi Gradasinya ..................................................
55
4.2. Hasil Pemeriksaan Agregat ....................................................
57
4.3. Visual Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ....................
57
4.4. Kuat Hancur Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ..........
58
Universitas Sumatera Utara
4.5. Nilai Slump .............................................................................
59
4.6. Berat Isi Beton Menggunakan Agregat Kasar dari Limbah
Plastik PET .............................................................................
60
4.7. Kuat Tekan Beton Ringan dengan Agregat Kasar dari
Limbah Plastik PET ...............................................................
62
4.8. Pengaruh Gradasi Berdasarkan Kuat Tekan Beton Ringan
BAB V
dengan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ...................
64
KESIMPULAN DAN SARAN......................................................
66
5.1.
Kesimpulan ............................................................................
66
5.2.
Saran ......................................................................................
67
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN-LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Konversi Nilai Kuat Tekan Beton ...................................................
11
Tabel 2.2. Perbandingan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur ..................
11
Tabel 2.3. Pengaruh Sifat Agregat pada Sifat Beton .......................................
15
Tabel 2.4. Persyaratan Sifat Fisis Agregat Ringan untuk Beton Ringan
Struktural .........................................................................................
17
Tabel 2.5. Batas Gradasi Agregat Halus (BS)..................................................
20
Tabel 2.6. Syarat Agregat Kasar Menurut B.S.................................................
20
Tabel 2.7. Syarat Gradasi Agregat sesuai ASTM C33.....................................
21
Tabel 2.8. Batas Kekuatan Konstruksi Beton Ringan ......................................
25
Tabel 2.9. Faktor Pengali untuk Standar Deviasi bila Data Hasil Uji yang
Tersedia kurang dari 30 ...................................................................
25
Tabel 3.1. Kebutuhan Air dan Udara untuk air-entrained concrete ................
50
Tabel 3.2. Kebutuhan Air dan Udara untuk non air-entrained concrete .........
51
Tabel 3.3. Rasio Air-semen ..............................................................................
51
Tabel 3.4. Volume Agregat Kasar dalam tiap Unit Volume Beton .................
51
Tabel 3.5. Berat Beton Ringan (kg/m³) ............................................................
52
Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET ..........
57
Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus...................................................
57
Tabel 4.3. Kuat Hancur Agregat .....................................................................
59
Tabel 4.4. Nilai Slump yang Dihasilkan...........................................................
59
Tabel 4.5. Berat Beton Hasil Penelitian ...........................................................
60
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6. Data Hasil Uji Kuat Tekan Beton Ringan di Laboratorium............
62
Tabel 4.7. Kuat Tekan Beton Hasil Penelitian .................................................
63
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Grafik 2.1. Kurva Gradasi Agregat ..................................................................
19
Grafik 4.1. Variasi Gradasi Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET .............
56
Grafik 4.2. Berat Beton Hasil Penelitian..........................................................
61
Grafik 4.3. Kuat Tekan Beton Hasil Penelitian................................................
63
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Beton ..................
12
Gambar 2.2. Hirarki Penyelidikan Beton .........................................................
26
Gambar 3.1. Flow Chart Proses Penelitian ......................................................
29
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
A
= Luas tampang benda uji
ACI
= American Concrete Institute
ASTM = American Society for Testing and Material
BK
= Berat sampel setelah dikeringkan selama 24 jam
BM
= Berat sampel mula-mula
BS
= British Standard
f’c
= Kuat tekan beton yang disyaratkan
KL
= Kadar lumpur agregat
M
= Berat
P
= Beban maksimum yang dapat ditahan benda uji
PC
= Portland Cement
PET
= Poly Ethylene Terephthalate
SII
= Standar Industri Indonesia
SNI
= Standar Nasional Indonesia
SSD
= Saturated Surface Dry
ρ
= Berat isi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Mix Design (ACI 211.2-98)
Lampiran 2.
Variasi Gradasi Agregat Kasar dari Limbah Plastik PET
Lampiran 3.
Data Pemeriksaan Material
Lampiran 4.
Data Pengujian Kuat Hancur Agregat
Lampiran 5.
Data Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan
Lampiran 6.
Foto-foto Dokumentasi
Universitas Sumatera Utara