Penggunaan Slag Pada Beton Dan Pengaruh Kuat Tekannya Terhadap Temperatur

PENGGUNAAN SLAG PADA BETON DAN PENGARUH
KUAT TEKANNYA TERHADAP TEMPERATUR
TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian
Pendidikan Sarjana Teknik Sipil

Disusun Oleh:

CHAIRUNNISA TARIGAN
10 0404 148

BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

ABSTRAK


Beton merupakan material utama untuk konstruksi yang banyak digunakan
diseluruh dunia. Banyak penelitian yang telah dilakukan tentang teknologi beton
untuk memenuhi kebutuhan dalam perkembangan infrastruktur dimulai dari jalan,
gedung, jembatan, dan lain sebagainya. Semakin meluasnya penggunaan beton
dan makin meningkatnya skala pembangunan menunjukkan juga semakin banyak
kebutuhan beton dimasa yang akan datang, sehingga mempengaruhi
perkembangan teknologi beton dimana akan menuntut inovasi – inovasi baru
mengenai beton itu sendiri. Perkembangan zaman di era globalisasi ini
mengakibatkan terus bertambahnya jumlah barang bekas/limbah yang
keberadaannya dapat menjadi masalah bagi kehidupan, salah satunya adalah
keberadaan slag. Untuk itu, banyak hal yang harus dilakukan untuk mendaur
ulang guna mengatasi masalah keberadaan limbah ini. Salah satunya adalah
teknologi beton dengan penambahan slag. Terjadinya perubahan suhu ekstrim
seperti kebakaran tentunya akan membawa dampak kepada sifat – sifat beton,
terutama beton yang menggunakan bahan tambah.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sejauh mana pengaruh
penambahan slag terhadap kuat tekan beton yang tidak dibakar dan beton yang
dibakar pada suhu 400oC dengan waktu penahanan 1 jam. Beton dicampur dengan
limbah dengan proporsi yang berbeda yaitu 0%, 15%, 30%, 45%.
Dari hasil pengujian pada beton yang tidak dibakar diperoleh hasil

peningkatan nilai kuat tekan pada penambahan limbah 15% dan terjadi penurunan
pada tiap penambahan selanjutnya. Dari hasil pengujian pada beton yang dibakar
diperoleh hasil penurunan nilai kuat tekan pada penambahan limbah 0% dan
terjadi penurunan pada tiap penambahan selanjutnya
Jika diadakan penelitian lebih lanjut ada baiknya nilai variasi penambahan
limbah diperkecil agar dapat ditentukan dosis yang paling ekonomis.

Kata kunci : slag, suhu, kuat tekan, pascabakar

i

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah
memberikan karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam atas Baginda Rasullah
Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan dalam menjalankan setiap
aktifitas sehari-hari, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil
bidang Struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera

Utara, dengan judul “Penggunaan Slag Pada Beton Dan Pengaruh Kuat
Tekannya Terhadap Temperatur”.
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak sehingga
penulisan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Pada kesempatan ini pula, Penulis
menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :
1.

Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

2.

Bapak Ir. Syahrizal, MT., selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3.

Ibu Nursyamsi, ST. MT., sebagai Dosen Pembimbing, yang telah banyak
memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga

dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Ir. Sanci Barus, MT dan Ibu Rahmi Karolina, ST. MT., sebagai Dosen
Pembanding dan Penguji, atas saran dan masukan yang diberikan kepada
penulis terhadap Tugas Akhir ini.

ii

5.

Ibu Rahmi Karolina, ST. MT., sebagai Kepala Laboratorium Bahan Rekayasa
Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

6.

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.


7.

Seluruh Pegawai Administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada penulis.

8.

Teristimewa keluarga saya, pejuang tanpa tanda jasa Ir.H.Gunawan Tarigan,
MT dan Ibu negara Hj.Risna Sebayang serta abang dan adik saya Bima
Riswanta Tarigan SMB dan Dina Maharani Tarigan yang telah memberikan
doa, motivasi, akomodasi, semangat dan nasehat. Terima kasih atas segala
pengorbanan, cinta, kasih sayang dan doa yang tiada batas.

9.

Teristimewa keluarga besar TFC, Mira Avrillia Syari S.Psi, Mutiara Sari
Siregar SE dan Nurhasah Lubis SKM yang telah memberikan doa, motivasi,
semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini, terima kasih atas doanya.


10. Teristimewa untuk anggota gerben, Aminatul Fadillah ST, Cece Mandasari
ST, Melli Astuti Simatupang ST, Suci Anugrah Sari yang telah memberikan
doa, motivasi, semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini, terima kasih
atas doanya.
11. Teristimewa untuk abang saya, Ari Yusman Manalu ST yang telah
memberikan

masukan,

dukungan,

doa,

motivasi,

semangat

dalam

menyelesaikan tugas akhir ini, terima kasih atas doa dan bantuannya.


iii

12. Buat kawan – kawan lab beton, Rahmad, Ozi, Zulfikar, Arif, Yashir, Nanda,
Bagus yang membantu dari awal sampai akhir, memberi masukan-masukan
hingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan semaksimal mungkin.
13. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Angkatan 2010, Iqbal, Rebi,
Iffah, Granson, Riki, Welman, Mangasi, Jihadan, Ari, serta teman-teman
angkatan 2010 sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima
kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.
14. Adik-adik Angkatan 2013 Rizka Amalia, Yahya, Raka, Akmal, Rizal, Pacuk,
Zaky, Husein, Irfan serta adik-adik angkatan 2013 sipil lainnya yang tidak
dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya
selama ini.
15. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut disini atas jasa-jasanya dalam
mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir
ini dapat diselesaikan dengan baik
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.
Akhir kata, Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat
yang sebesar–besarnya bagi kita semua. Amin.
Medan, September 2015

Chairunnisa Tarigan
10 0404 148

iv

DAFTAR ISI

ABSTRAK ...................................................................................................

i

KATA PENGANTAR .................................................................................

ii


DAFTAR ISI ................................................................................................

v

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................

viii

DAFTAR TABEL .......................................................................................

ix

DAFTAR NOTASI ......................................................................................

x

DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................

xi


BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...........................................................................

1

1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian ...................................................

4

1.3 Pembatasan Masalah ..................................................................

4

1.4 Metodologi Penelitian ................................................................

4

1.5 Manfaat Penelitian .....................................................................

6


BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum .........................................................................................

7

2.2 Beton Segar (Fresh Concrete) ...................................................

9

2.2.1 Kemudahan Pengerjaan (Workability) ..............................

10

2.2.2 Pemisahan Kerikil (Segregation) ......................................

12

2.2.3 Pemisahaan Air (Bleeding) ...............................................

13

2.3 Beton Keras (Hardened Concrete) .............................................

14

2.3.1 Kekuatan Tekan Beton (f’c) .............................................

14

v

2.3.2 Kuat Tarik Beton ..............................................................

20

2.4 Bahan Penyusun Beton ..............................................................

21

2.4.1 Semen ...............................................................................

21

2.4.1.1 Umum ...................................................................

21

2.4.1.2 Semen Portland ....................................................

21

2.4.1.3 Jenis Semen Portland ...........................................

22

2.4.1.4 Bahan Penyusun Semen Portland ........................

23

2.4.1.5 Sifat - sifat Semen Portland .................................

24

2.4.2 Agregat .............................................................................

26

2.4.2.1 Umum ...................................................................

26

2.4.2.2 Jenis Aggregat .....................................................

26

2.4.3

Air ........................................................................

31

2.4.4 Bahan Tambahan ..............................................................

32

2.4.4.1 Umum ..................................................................

32

2.4.4.2 Jenis dan Pengaruh Bahan Mineral Pembantu ....

34

2.4.4.3 Slag ......................................................................

36

2.5 Kebakaran Pada Bangunan ........................................................

39

2.5.1 Pengaruh Temperatur Tinggi Pada Beton .........................

40

2.5.1 Identifikasi Kebakaran Terhadap Struktur Beton .............

41

BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Umum .........................................................................................

43

3.2 Bahan-Bahan Penyusun Beton ...................................................

43

3.2.1 Semen Portland .................................................................

44

3.2.2 Agregat Halus ...................................................................

44

vi

3.2.3 Agregat Kasar ...................................................................

47

3.2.4 Air .....................................................................................

50

3.3 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) .............................

51

3.4 Penyediaan Bahan Penyusun Beton ...........................................

55

3.5 Pembuatan Benda Uji .................................................................

55

3.6 Pengujian Sampel .......................................................................

56

3.6.1 Uji Kuat Tekan Beton .......................................................

56

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Nilai Slump ................................................................................

58

4.2 Kuat Tekan Sebelum Pembakaran .............................................

58

4.3 Kuat Tarik Sesudah Pembakaran ...............................................

62

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ................................................................................

66

5.2 Saran ...........................................................................................

66

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................

68

vii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kerucut abrams .......................................................................

11

Gambar 2.2 Jenis – jenis slump .................................................................

12

Gambar 2.3 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton
selama masa perkembangannya ..............................................

16

Gambar 2.4 Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton ................

17

Gambar 2.5 Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe
Portland semen ........................................................................

18

Gambar 2.6 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada
faktor air semen sama .............................................................

19

Gambar 2.7 Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ..................

20

Gambar 3.1 Uji tekan beton ........................................................................

56

Gambar 3.2 Uji split cylinder .....................................................................

54

Gambar 4.1 Grafik kuat tekan sebelum bakar variasi limbah 0% ...............

58

Gambar 4.2 Grafik kuat tekan sebelum bakar variasi limbah 15% .............

59

Gambar 4.3 Grafik kuat tekan sebelum bakar variasi limbah 30% .............

59

Gambar 4.4 Grafik kuat tekan sebelum bakar variasi limbah 45% .............

60

Gambar 4.5 Grafik kuat tekan sesudah bakar variasi limbah 0%................

62

Gambar 4.6 Grafik kuat tekan sesudah bakar variasi limbah 15%..............

62

Gambar 4.7 Grafik kuat tekan sesudah bakar variasi limbah 30%..............

63

Gambar 4.8 Grafik kuat tekan sesudah bakar variasi limbah 45%..............

63

Gambar 4.9 Grafik kuat tekan rata – rata beton dibakar dan tidak dibakar.

63

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Distribusi pengujian benda uji silinder .........................................

5

Tabel 2.1 Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur ...........................

17

Tabel 2.2 Komposisi senyawa utama semen portland ..................................

23

Tabel 2.3 Komposisi senyawa pembentuk semen portland ..........................

24

Tabel 2.4 Batasan gradasi untuk agregat halus .............................................

28

Tabel 2.5 Susunan besar butiran agregat kasar..............................................

30

Tabel 2.6 Karakteristik fisik dari material pozzoland ...................................

36

Tabel 3

Proporsi campuran beton ...............................................................

53

Tabel 4.1 Kuat tekan beton tanpa pembakaran ..............................................

58

Tabel 4.2 Kuat tekan beton rata - rata tanpa pembakaran .............................

60

Tabel 4.3 Kuat tekan beton dengan pembakaran ...........................................

61

Tabel 4.2 Kuat tekan beton rata - rata dengan pembakaran ..........................

64

ix

DAFTAR NOTASI

SSD : saturated surface dry
n

: jumlah sampel

f'c

: kuat tekan beton karakteristik (MPa)

fc’

: kekuatan tekan (kg/cm2)

P

: beban tekan (kg)

A

: luas penampang (cm2)

S

: deviasi standar (kg/cm2)

σ’b

: kekuatan masing – masing benda uji (MPa)

σ’bm : kekuatan beton rata –rata (MPa)
N

: jumlah total benda uji hasil pemeriksaan

Fct

: tegangan rekah beton (kg/cm)

P

: beban maksimum (kg)

L

: panjang sampel (cm)

D

: diameter (cm)

F

: beban yang diberikan (kg)

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I

Pemeriksaan Material

Lampiran II

Perencanaan Campuran

Lampiran III Kuat Tekan Beton
Lampiran IV Dokumentasi

xi