jiptummpp gdl muhamadnur 49924 4 babiii

BAB III
METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian
Lokasi Penelitian ada di Laboratorium Beton Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Malang, Jl. Raya Telogomas No.246 Malang.
3.2 Rancangan Penelitian
Penelitian ini untuk melihat pengaruh pengantian limbah plastik sebagai
bahan penganti sebagian pasir terhadap Densitas, Kuat Tekan Dan Kuat Tarik :
Penelitian yang dilakukan meliputi kegiatan sebagai berikut :
1. Analisis sifat fisik beton segar dengan pengukuran Densitas.
2. Analisis dengan pengujian Kuat Tekan
Semen, pasir, foam agent, air, merupakan komponen penyusun utama dalam
pembuatan beton busa dan limbah plastik (butiran) merupakan komponen kedua
sebagai bahan pengganti sebagian pasir dalam pembuatan beton busa dalam
penelitian ini. Untuk mencapai tujuan dari penelitian ini, dilakukan variasi
terhadap perbandingan pasir, dan limbah plastik (butiran).

3.2.1 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen
dan variabel yang digunakan adalah variabel bebas dan variabel terikat. Variabel

bebas dalam penelitian ini yaitu presentase foam agent dalam proporsi campuran
2% dan variasi presentase plastik (butiran) sebesar 5%, 10%, 15% dan 20% dari
berat pasir.. Sementara variabel terikat dalam penelitian ini yaitu semen, pasir,
dan air.

35

36

3.2.2 Rancangan Proporsi Campuran Beton Busa
Untuk dapat merancang proporsi campuran yang akan digunakan pada
penelitian ini telah dilakukan pra-penelitian. Pra penelitian dilakukan dengan
melakukan pengujian konsistensi mortar yang bertujuan untuk mengetahui faktor
air semen yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu dengan variasi 0,4, 0,5
dan 0,6.
Dari hasil pra-penelitian dengan variasi faktor air semen tersebut
didapatkan nilai konsistensi yang memenuhi persyaratan dengan nilai a = (100 ±
15) % adalah faktor air semen 0,5. Sehingga didapatkan perbandingan untuk
semen : pasir : air pada campuran pasta mortar adalah 1 : 2,75 : 0,5.
Dengan foam agent proporsi 2% dari berat semen, pasir dan plastik

sebagai bahan pengganti sebagian pasir. Foam agent digunakan untuk membuat
busa. busa dihasilkan dari campuran foam agent : air dengan pebandingan 1:20.
Selanjutnya, plastik yang digunakan untuk bahan pengganti sebagian pasir
tersebut adalah plastik jenis LDPE (Low Density Polyethylene) dengan proporsi
presentase 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dari berat pasir.

Tabel 3.1 Hasil Pengujian Konsistensi Mortar
Prosentase
Foam
Agen

F.A.S

Diameter Cicin
(cm)

2%

0,4


10,02

2%

0,5

10,02

2%

0,6

10,02

Diameter Leleh (cm)
Rata-rata
Pengamatan
(D’)
(cm)
(cm)


7.72
7.57
7.30
7.46
7.37
11.19
9.86
9.62
9.83
10.07
16.41
17.10
17.57
17.14
16.80

a=
(D’/D)*100
%

(cm)

7.48

74.65

10.11

100.89

17.00

169.66

37

Berdasarkan yang telah diuraikan diatas, maka komposisi campuran yang
digunakan untuk membuat beton busa adalah sebagai berikut :
Tabel 3.2 Kebutuhan Campuran Beton Busa
Campuran

Beton Tanpa

Material

Plastik
(Butiran)

Campuran

Campuran

Campuran

Campura

Beton

Beton

Beton


n Beton

A

B

C

D

Semen

1

1

1

1


1

Pasir

2,75

2,75

2,75

2,75

2,75

Plastik (butiran)

0%

5%


10%

15%

20%

Foam agent

2%

2%

2%

2%

2%

Air


0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Mortar 5x5x5

3

3

3

3


3

Silinder Ø7,5x15

3

3

3

3

3

*) Catatan : diuji umur 3 hari, 7, 14, 21, 28 dengan total benda uji sebanyak 75 benda uji.
*) Catatan : silinder diuji umur 28 hari dengan total benda uji sebanyak 15 benda uji.

Berdasarkan komposisi campuran diatas, dapat dihitung kebutuhan bahan
untuk pembuatan benda uji. Kebutuhan bahan dihitung untuk benda uji kubus dan
silinder dengan masing-masing variasi campuran diberikan sebanyak 3 buah.
Kebutuhan bahan disajikan dalam Tabel 3.2.

3.2.3

Benda Uji
Pada penelitian ini benda uji untuk uji Kuat Tekan yaitu sebagai berikut :
Gambar 3.1 Benda Uji Mortar ukuran 5cm x 5cm x 5cm
5cm

5cm
5cm

38

Tabel 3.3 Kebutuhan Bahan Campuran Beton Busa

Campuran
Foam
Plastik
Agent
(%)
(%)
2
0
2
5
2
10
2
15
2
20

Total Kebutuhan Bahan
Kebutuhan Bahan
Semen
Pasir
Air
Plasti
(gr)
(gr)
(ml)
k
1
2.75
0.5
(gr)
213,55 587,20 106,80
0
213,55 557,87 106,80 29,36
213,55 528,48 106,80 58,72
213,55 499,12 106,80 88,08
213,55 469,76 106,80 117,44

Busa 1:20
Foam
Agent
(ml)
4,271
4,271
4,271
4,271
4,271

FA

Air

(ml)
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20

(ml)
4,071
4,071
4,071
4,071
4,071

Pada penelitian ini ukuran benda uji untuk uji kuat tekan dan kuat Tarik
beton busa dapat dilihat pada gambar 3.1 dan gambar 3.2. Adapun rancangan
benda uji yang digunakan untuk pengujian kuat tekan beton yang diuji pada umur
3,7, 14, 21, dan 28 hari dengan masing-masing benda uji untuk setiap variabel
adalah 3 buah benda uji dan total 75 benda uji. Rancangan benda uji yang
digunakan untuk pengujian kuat Tarik beton yang diuji pada umur 28 hari dengan
masing-masing benda uji untuk setiap variabel adalah 3 buah benda uji dengan
total 15 benda uji.
Tabel 3.4 Rancangan Benda Uji Kuat Tekan

Variasi Plastik
(Butiran)

Kubus
(cm)

Umur Perawatan
(Hari)

Jumlah Benda Uji

0%

5x5x5

3, 7, 14, 21, 28

15

5%

5x5x5

3, 7, 14, 21, 28

15

10%

5x5x5

3, 7, 14, 21, 28

15

15%

5x5x5

3, 7, 14, 21, 28

15

20%

5x5x5

3, 7, 14, 21, 28

15

Total Jumlah Benda Uji

75

39

3.3

Alat Penelitian dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian beton busa

dengan

limbah plastik sebagai bahan pengganti sebagian pasir adalah sebagai berikut :
3.3.1

Alat Penelitian

1. Mixer
Spesifikasi :
Kecepatan 1, 2, 3 = (600 r.p.m. ; 800 r.p.m ; 980 r.p.m.)
2. Timbangan.
3. Gelas ukur.
4. Ayakan pasir.
5. Ember, cetok, bak pengaduk dan sendok perata.
6. Alat Injeksi kapasitas 60ml, 12 ml dan 1 ml.
7. Cetakan Baja berukuran (5 x 5 x 5) cm
8. Stopwatch
9. Alat Pemberi Garis dan Plat Baja.
10. Mesin Tekan (Compression Testing Machine)
Spesifikasi : Ketelitian 0,5 KN dan Kapasitas 100 KN.
Kegunaan : Untuk Uji Kuat Tekan.

3.3.2

Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang dipergunakan dalam penelitian beton busa

dengan limbah plaastik sebagai bahan pengganti sebagian pasir adalah
sebagai berikut
1. Semen Portland Tipe 1
2. Pasir Sungai
3. Limbah Plastik LDPE (Butiran)
4. Foaming Agent Sintetic TXP Acc Tipe Sintetik
5. Air PDAM (air baik yang dapat diminum)

40

3.4

Tahapan Penelitian
3.4.1

Persiapan Bahan
Tahap awal dalam pembuatan beton busa dengan limbah

plastik sebagai bahan pengganti sebagian pasir adalah dengan melakukan
persiapan bahan. Bahan-bahan yang akan dijadikan campuran pada
pembuatan beton busa tersebut sebelumnya ditimbang dan diukur sesuai
dengan rencana campuran yang tercantum pada Tabel 3.2.
Dalam Proses persiapan bahan dilakukan hal-hal sebagai berikut :
1. Penyaringan pasir dengan saringan No.4 seperti yang pada Gambar
3.3.

Gambar 3.3 Proses Penyaringan Pasir.
2. Penimbangan semen, pasir dan plastik (butiran) sesuai dengan
komposisi yang telah tercantum pada Tabel 3.2 dan proses
penimbangannya dapat dilihat pada Gambar 3.4.

41

Gambar 3.4 Proses Penimbangan Pasir, plastik, dan Semen
3.4.2

Pembuatan dan Pencetakan Benda Uji
Dalam pembuatan beton busa tersebut dapat dilakukan dengan

melakukan beberapa tahapan. Berikut ini adalah tahapan-tahapan yang
dilakukan dalam pembuatan beton busa :
1. Campurkan semen, pasir, plastik (butiran) dan air yang telah ditimbang
sebelumnya dengan proporsi penambahan air yang telah ditentukan.
Semen, pasir, plastik (butiran) dan air merupakan bahan-bahan yang
digunakan untuk membuat mortar. Aduk campuran mortar tersebut
hingga menjadi pasta mortar seperti terlihat pada Gambar 3.5.

Gambar 3.5 Proses Pembuatan Pasta Mortar
2. Ketika campuran mortar tersebut di campurkan hingga menjadi pasta
mortar seperti terlihat pada Gambar 3.5. secara bersamaan buatlah juga

42

campuran gel dari foam agent dan air dengan perbandingan 1:20.
Selanjutnya air dan gel foam agent diolah dengan menggunakan mixer
pada tombol kecepatan ke-3 hingga campuran tersebut membentuk
busa seperti yang terlihat pada Gambar 3.6. Dalam mencampurkan air
dan foam agent diusahakan agar tidak ada lagi air dan gel foam agent
yang tersisa, ini bertujuan agar ketika busa dicampurkan dengan pasta
mortar seperti Gambar 3.7 tidak ada lagi air yang dapat mempengaruhi
fas yang sudah direncanakan sebelumnya.

Gambar 3.6 Proses Pembuatan Busa foam agent

Gambar 3.7 Proses Pencampuran Busa Agent foam dengan Pasta Mortar

43

3. Setelah pencampuran pasta mortar, dan busa selesai. Selanjutnya
tuangkan adukan tersebut kedalam cetakan yang telah disiapkan.
Reaksi yang terjadi antara busa foam agent dan material penyusun
beton lainnya akan menyebabkan pengembangan volume beton seperti
terlihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Proses Pencetakan beton Busa
4. Setelah ± 24 jam, lepas mortar dari cetakan mortar ukuran 5x5x5cm
dan inilah yang disebut dengan beton busa (foam concrete) seperti
terlihat pada gambar 3.9.

Gambar 3.9 Benda Uji Beton Busa

44

3.4.3

Pelepasan dan Perawatan Benda Uji
Benda uji yang sudah diuji selama ± 24 jam, selanjutnya benda uji

dikeluarkan dari cetakan. Setelah dikeluarkan dari cetakan, benda uji
direndam selama umur perawatan yaitu 3,7, 14, 21 dan 28 hari.

3.5 Metode Pengujian Fisik Beton Busa
3.5.1

Uji Densitas
Pengujian ini sesuai dengan ketentuan yang ada pada peraturan

ASTM C138/138M-01a. Berikut ini adalah langkah-langkah untuk pengujian
densitas beton busa, yaitu sebagai berikut :
1. Mengukur volume wadah silinder (Vm)
2. Menimbang berat wadah silinder (Mm)
3. Memasukkan pasta beton kedalam wadah silinder dan selanjutnya
menimbang beratnya (Mc)

3.5.2

Pengujian Kuat Tekan
Pengujian ini dilakukan sesuai dengan metode SNI 03 – 6825 2002.

1. Siapkan benda uji yang telah mencapai umur yang sudah ditentukan.
2. Tempatkan benda uji pada mesin Compression Testing Machine.

45

Gambar 3.10 Alat Uji Kuat Tekan (Compression Testing Machine)
3. Operasikan mesin Compression Testing Machine sampai benda uji retak
atau pecah, dan dial pengukur turun.
4. Catat besarnya gaya tekan maksimum yang bekerja.
5. Lakukan hal yang sama untuk pengujian 3,7,14,21,dan 28 hari.