PENGARUH KOMPOSISI ABU TERBANG (FLY ASH) BATUBARA TERHADAP KARAKTERISTIK BETON RINGAN DARI KULIT KERANG DAN BATU APUNG.
PENGARUH KOMPOSISI ABU TERBANG (FLY ASH)
BATUBARA TERHADAP KARAKTERISTIK
BETON RINGAN DARI KULIT KERANG
DAN BATU APUNG
Oleh: Junita M Sinaga
408221032 Program Studi Fisika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sain
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN 2012
(2)
Judul
Nama
NIM
Program Studi Jurusan
~AUNIMED
Tanggal Lulus
: Pengaruh Komposisi Abu Terbang (Fly Ash) Batubara terhadap Karakteristik Beton Ringan dari Kulit Kerang dan Batu Apung
Junita M Sinaga 408221032 Fisika Fisika
Menyetujui :
Dosen Pembimbing Skripsi,
mata, M.S
Mengetahui:
Jurusan Fisika Ketua,
Dr~a,M.Si
NIP.19640321199003 2 001 18 Juli 2012This document was created using
~ SOLID
CONVERTER PDF
To remove this message, purchase the(3)
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala kasih dan karunia-Nya yang telah memberikan kesehatan dan kekuatan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sain di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan. Adapun
judul skripsi ini adalah “Pengaruh Komposisi Abu Terbang (Fly Ash) terhadap
Karakteristik Beton Ringan dari Kulit Kerang Batu Apung”.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai penyusunan skripsi, antara lain Bapak Drs. Usler Simarmata, M.S selaku Dosen Pembimbing Skripsi, yang telah banyak memberikan bimbingan dan saran-saran kepada penulis sejak awal penelitian sampai dengan selesainya penulisan skripsi ini. Bapak Mukti H.Harahap, S.Si, M.Si, Bapak Prof. Drs. Motlan, M.Sc., Ph.D dan Bapak Drs. Khairul Amdani, M.Si, selaku Dosen Penguji yang telah memberikan kritikan dan masukan demi penyempurnaan skripsi ini. Bapak Drs.Henok Siagian, M.Si, selaku Dosen Pembimbing Akademik yang memberikan bimbingan dan nasehat selama masa perkuliahan dan telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Penghargaan juga diberikan kepada Bapak Drs. Darmuji, M.T. selaku Kepala Laboratorium Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan dan Bapak Erwin B. Gultom selaku teknisi Laboratorium Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan yang telah memberikan kesempatan untuk melakukan penelitian di Laboratorium Teknik Sipil,, bimbingan dan saran-saran selama penelitian berlangsung. Ucapan terima kasih yang teristimewa penulis sampaikan kepada kedua orang tua Ayahanda W.Sinaga dan Ibunda R.Simanjuntak yang telah banyak memberikan kasih sayang, doa, motivasi serta semangat baik berupa materil maupun moril. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada abang dan kakak saya tercinta L.Sinaga, S.Siagian, J.Sinaga, W.Manurung, K.Sinaga, H.Silitonga, kepada adik tersayang Agustin Sinaga dan kepada keponakan penulis yang terkasih Petra Siregar, Puspa
(4)
v
Siregar, Leo Siregar, Putri Sinaga, Grace Sinaga, Immanuel Sinaga dan Jeremia Silitonga yang tiada henti memberikan doa, motivasi dan dukungan besar kepada penulis. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada rekan–rekan seperjuangan penulis Berliana Siringo-ringo, Elsa Sinaga, Jenika Sidabutar, Edi Ginting, Agustina Panggabean, Arny Girsang, Jennyari, Henni Elika, Henni Ompusunguh, Ryanto Simamora, Ferdinand Zendrato, Wanry, Albarra dan seluruh teman-teman Fisika Nondik 2008 yang selama empat tahun bersama melewati setiap tahap perkuliahan, telah banyak membantu, memberikan semangat dan yang tak pernah hentinya memberi dukungan kepada penulis. Tak lupa penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada seluruh GSM HKBP Seksama buat doa dan semangat yang selalu diberikan kepada penulis.
Penulis telah berupaya dengan semaksimal mungkin dalam meyelesaikan skripsi ini, namun penulis menyadari masih banyak kelemahan baik dari segi isi maupun tata bahasa, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca demi sempurnanya skripsi ini ([email protected]). Akhir kata penulis ucapkan banyak terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Juli 2012
Junita M Sinaga NIM 408221032
(5)
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan i
Riwayat Hidup ii
Abstrak iii
Kata Pengantar iv
Daftar Isi vi
Daftar Gambar vii
Daftar Tabel viii
Daftar Lampiran ix
BAB I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Batasan masalah 4
1.3 Rumusan Masalah 4
1.4 Tujuan 5
1.5 Manfaat 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Beton 6
2.2 Beton Ringan (Lightweight Concrete) 7
2.3 Semen 11
2.4 Air 14
2.5 Agregat 15
2.5.1 Klasifikasi Agregat 15
2.6 Batu Apung (Punice) 17
2.7 Pasir 18
2.8 Fly Ash 19
2.9 Kulit Kerang 22
2.10 Karakterisasi Beton 24
2.10.1 Massa Jenis 24
2.10.2 Tekanan 25
2.10.3 Ketahanan Api 25
2.10.4 Daya Serap Air (Water Absorbtion) 26
BAB III. METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 27
3.2 Alat dan Bahan 27
3.3 Variabel dan Parameter 28
3.4 Hipotesis 28
3.5 Preparasi Sampel 28
3.6 Prosedur Penelitian 29
3.5.1. Persiapan Bahan 29
(6)
3.5.3 Pengujian Sampel 30
3.7 Diagram Alir Penelitian 33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian 34
4.1.1 Massa Jenis 34
4.1.2 Daya Serap Air 35
4.1.3 Uji Tekan 35
4.1.4 Ketahanan Api 36
4.2 Pembahasan Hasil Penelitian 36
4.2.1 Massa Jenis 36
4.2.2 Daya Serap Air 37
4.2.3 Uji Tekan 38
4.2.4 Massa Jenis dan Uji Tekan 39
4.2.5 Daya Serap Air dan Uji Tekan 40
4.2.5 Ketahanan Api 41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 43
5.2. Saran 43
DAFTAR PUSTAKA 44
(7)
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Beton Ringan dalam bentuk blok/bata 8
Gambar 2.2 Batu Apung 17
Gambar 2.3 Permukaan Batu Apung 17
Gambar 2.4 Perbedaan reaksi hidrasi dan reaksi pozzolanik 19
Gambar 2.5 Limbah Fly Ash 20
Gambar 2.6 Partikel Fly Ash pada perbesaran 2.000 x 20
Gambar 2.7 Kulit Kerang 22
Gambar 3.1 Sampel Beton Berbentuk Kubus 29
Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian 33
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Massa Jenis dan Komposisi Bahan 36 Gambar 4.2 Grafik Hubungan Daya Serap Air dan Komposisi Bahan 37 Gambar 4.3 Grafik Hubungan Uji Tekan dan Komposisi Bahan 38
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Massa Jenis dan Uji Tekan 39
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Daya Serap Air Terhadap Uji Tekan 40 Gambar 4.6 Grafik Hubungan Uji Tekan Sebelum dan Setelah
(8)
DAFTAR TABEL
Halaman
Table 2.1 Komposisi bahan pembentuk beton 7
Tabel 2.2 Penelitian tentang beton 10
Tabel 2.3 Komposisi kimia batu apung 18
Tabel 2.4 Sifat–sifat fisik fly ash 21
Tabel 2.5 Kandungan kimia fly ash 21
Tabel 2.6 Komposisi kimia kulit kerang 23
Tabel 3.1 Nama alat 27
Tabel 3.2 Bahan penelitian 27
Tabel 3.3 Komposisi pencampuran bahan baku beton ringan 28
Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Massa Jenis 34
Tabel 4.3 Data Hasil Perhitungan Daya Serap Air 35
Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Uji Tekan 35
Table 4.4 Data Hasil Perhitungan Uji Tekan Setelah Pembakaran 36
(9)
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lamp. 1. Perhitungan massa matriks dan agregat 46
Lamp. 2. Perhitungan massa jenis 49
Lamp. 3. Perhitungan daya serap air 52
Lamp. 4. Perhitungan uji tekan 55
(10)
DAFTAR TABEL
Halaman
Table 2.1 Komposisi bahan pembentuk beton 7
Tabel 2.2 Penelitian tentang beton 10
Tabel 2.3 Komposisi kimia batu apung 18
Tabel 2.4 Sifat–sifat fisik fly ash 21
Tabel 2.5 Kandungan kimia fly ash 21
Tabel 2.6 Komposisi kimia kulit kerang 23
Tabel 3.1 Nama alat 27
Tabel 3.2 Bahan penelitian 27
Tabel 3.3 Komposisi pencampuran bahan baku beton ringan 28
Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Massa Jenis 34
Tabel 4.3 Data Hasil Perhitungan Daya Serap Air 35
Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Uji Tekan 35
Table 4.4 Data Hasil Perhitungan Uji Tekan Setelah Pembakaran 36
(11)
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Beton Ringan dalam bentuk blok/bata 8
Gambar 2.2 Batu Apung 17
Gambar 2.3 Permukaan Batu Apung 17
Gambar 2.4 Perbedaan reaksi hidrasi dan reaksi pozzolanik 19
Gambar 2.5 Limbah Fly Ash 20
Gambar 2.6 Partikel Fly Ash pada perbesaran 2.000 x 20
Gambar 2.7 Kulit Kerang 22
Gambar 3.1 Sampel Beton Berbentuk Kubus 29
Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian 33
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Massa Jenis dan Komposisi Bahan 36 Gambar 4.2 Grafik Hubungan Daya Serap Air dan Komposisi Bahan 37 Gambar 4.3 Grafik Hubungan Uji Tekan dan Komposisi Bahan 38
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Massa Jenis dan Uji Tekan 39
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Daya Serap Air Terhadap Uji Tekan 40 Gambar 4.6 Grafik Hubungan Uji Tekan Sebelum dan Setelah
(12)
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lamp. 1. Perhitungan massa matriks dan agregat 46
Lamp. 2. Perhitungan massa jenis 49
Lamp. 3. Perhitungan daya serap air 52
Lamp. 4. Perhitungan uji tekan 55
(13)
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton merupakan salah satu bahan kontruksi yang banyak dipergunakan dalam struktur bangunan modern. Beton sangat banyak digunakan untuk kontruksi di samping kayu dan baja. Hampir 60% material yang digunakan dalam konstruksi adalah beton (concrete) yang dipadukan dengan baja (composite) atau jenis lainnya (Mulyono, 2004). Beton pada umumnya dicampur dengan semen Portland. Semen Portland konvensional diproduksi dengan menghaluskan kalsium silika yang bersifat hidrolisis dan dicampur dengan bahan gipsum.
Beton umumnya digunakan untuk konstruksi rumah, gedung, jembatan, jalan dan lain-lain. Karakteristik beton yang beredar di pasar, memiliki densitas sebesar: 2,0 – 2,5 g/cm3, dan kuat tekan: 3 – 50 MPa. Beton ini tergolong cukup berat, untuk satu panel berukuran 240 x 60 x 6 cm, dengan bobot sekitar 100 - 125 kg. Oleh karena itu untuk mengangkat ataupun instalasinya memerlukan tenaga lebih dari satu orang atau alat berat sebagai media pembantu. Untuk itu diperlukan beton yang lebih ringan namun dapat digunakan sama halnya dengan beton umumnya. Pembangunan suatu konstruksi diperlukan beton dengan kemampuan menahan beban yang cukup tinggi dan ketahanan terhadap waktu yang memadai. Kekuatan beton pada dasarnya sangat dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya :
a. Mutu agregat halus dan kasar (yang meliputi modulus kehalusan, porositas, berat jenis, dan asalnya).
b. Jenis semen, rasio w/c, dan lainnya.
Teori faktor air semen (faktor w/c) menyatakan bahwa untuk sebuah kombinasi bahan yang sudah memenuhi konsistensi yang telah dikerjakan, kekuatan beton pada umur tertentu tergantung pada perbandingan berat air dan berat beton. Sifat yang paling penting dari beton adalah sifat mekaniknya yaitu sifat kekuatan tekan, kekuatan lentur, dan kekuatan tarik. Sifat beton berubah
(14)
2
karena sifat dari bahan-bahan pembentuk beton yaitu pasir, semen, batu, air maupun perbandingan campurannya.
Beton ringan merupakan beton yang memiliki massa jenis (density) lebih ringan dari pada beton pada umumnya. Karena itu keunggulan beton ringan utamanya ada pada berat, sehingga apabila digunakan pada proyek bangunan tinggi akan dapat secara signifikan mengurangi berat sendiri bangunan, yang selanjutnya berdampak kepada perhitungan pondasi. Keuntungan lain dari beton ringan antara lain : memiliki nilai tahanan panas (thermal insulator) yang baik, memiliki tahanan suara (peredam) yang baik, ketahanan api (fire resistant) (Sumarno, 2010).
Banyaknya jumlah penggunaan beton dalam konstruksi mengakibatkan peningkatan kebutuhan material beton, sehingga memicu penambangan batuan sebagai salah satu bahan pembentuk beton secara besar-besaran. Hal ini menyebabkan turunnya jumlah sumber alam yang tersedia untuk keperluan pembetonan dan perusak lingkungan. Alternatif yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut dengan memanfaatkan limbah-limbah industri dan konstruksi yang dibiarkan begitu saja. Limbah industri untuk bahan campuran beton ternyata mampu meningkatkan daya kuat tekan (Simanjuntak,2000). Bahan tersebut dapat berupa abu terbang (fly ash), pozzolan, dan kulit kerang yang dapat mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi cocok untuk pekerjaan tertentu dan menghemat biaya.
Penyumbang produksi abu terbang batubara terbesar adalah sektor pembangkit listrik. Produksi abu terbang dari pembangkit listrik di Indonsia terus meningkat, pada tahun 2000 jumlahnya mencapai 1,66 milyar ton dan diperkirakan mencapai 2 milyar ton pada tahun 2006 (Indonesia Power, 2008). PLTU Labuhan Angin Kabupaten Tapanuli Tengah yang sementara berkapasitas 2 x 115 MW setiap harinya menghasilkan limbah fly ash mencapai 85 ton. Fly ash atau silica fume sering digunakan untuk menghasilkan beton mutu tinggi dan fly
ash ini berfungsi untuk menambah nilai kuat tekan pada beton (Hidayat, 2002).
Abu terbang (fly ash) adalah salah satu bahan sisa dari pembakaran bahan bakar padat terutama batu bara. Fly ash akan menimbulkan pencemaran udara
(15)
3
dan air tanah, sehingga perlu dicari solusi untuk mengatasi masalah dengan memanfaatkan abu terbang sebagai bahan konstruksi. Penggunaan fly ash pada beton sudah pernah diteliti oleh Subasi dari Turkey (2009) yang meneliti tentang pengaruh fly ash pada kuat tekan beton ringan mutu tinggi dan memperoleh kuat tekan sebesar 23,72 MPa, massa jenis 1540 kg/m3dan porositas sebesar 12,50 % pada komposisi fly ash 2%. Sumarno dari USU (2010) meneliti tentang pemanfaatan fly ash dan kulit kerang pada bata beton diperoleh kuat tekan bata beton sebesar 23,20 MPa pada variasi fly ash 2%.
Kulit kerang berbentuk seperti hati, bersimetri dan mempunyai tetulang di luar. Kekerasan kulit kerang tidak bergantung dari usia kerang tersebut, artinya kerang yang masih muda maupun yang sudah tua mempunyai kekerasan yang sama. Serbuk kulit kerang mengandung senyawa kimia yang bersifat pozzolan, yaitu mengandung zat kapur (CaO), alumina dan senyawa silika sehingga berpotensi untuk digunakan sebagai bahan baku beton alternatif. Dengan pemanfaatan kulit kerang dalam pembuatan beton ringan, maka proses pengeringan akan menjadi lebih cepat.
Batu apung (pumice) adalah jenis batuan yang berwarna terang, mengandung buih yang terbuat dari gelembung - gelembung berdinding gelas, dan biasanya disebut sebagian batu gelas volkanik silikat. Batu apung mempunyai sifat vesicular yang sangat tinggi, mengandung jumlah sel yang banyak akibat ekspansi buih gas alam yang terkandumg didalamnya. Sedangkan mineral-mineral yang terdapat dalam batu apung adalah feldspar, kuarsa, obsidian, kristobalit, dan tridimit (Syaram,2010).
Pemanfaatan batu apung pada beton ringan pernah diteliti oleh Zulkifar Syaram dari USU (2010) diperoleh kuat tekan sebesar 11,70 MPa, massa jenis sebesar 1780 kg/m3dan daya serap air 9,30% pada variasi batu apung sebesar 10%. D. Tripriyo, G.P. Raka dan Tavio dari Surabaya (2010) juga pernah meneliti mengenai pembuatan beton agregat ringan batu apung dengan penambahan fly ash diperoleh kuat tekan sebesar 35,69 MPa, dan massa jenis 1850 kg/m3.
Dengan pemanfaatan fly ash sisa pembakaran batubara dan kulit kerang sebagai bahan substitusi dari semen serta batu apung sebagai agregat dalam
(16)
4
membuat beton ringan diharapkan mampu menghasilkan suatu beton ringan dengan kekuatan yang baik, ramah lingkungan, dan dapat dilihat penggunaannya pada bangunan yang tepat dari jenis beton ringan. Oleh karena itu peneliti mengambil judul “Pengaruh Komposisi Abu terbang (Fly Ash) Batubara terhadap Karakteristik Beton Ringan dari Kulit Kerang dan Batu Apung”
sebagai penelitian.
1.2 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini meliputi :
1. Batu apung dipecah dalam bentuk kerikil dan kulit kerang di haluskan kemudian diayak dengan kehalusan 100 mesh.
2. Perbandingan antara matriks dan agregat yang digunakan 1 : 4 dengan FAS sebesar 0,4.
3. Variasi fly ash sebesar 7%, 5%, 3%, 1%, 0% dan komposisi semen sebesar 12%, 14%, 16%, 18% dan 19%.
4. Air yang digunakan adalah air PDAM, semen yang digunakan adalah semen Padang type 1, pasir yang digunakan adalah pasir binjai, kulit kerang diperoleh dari tanjung balai, fly ash yang digunakan jenis C yang diperoleh dari PLTU Labuhan Angin Kabupaten Tapanuli Tengah. 5. Pengujian karakterisasi yang dilakukan setelah pengamatan 28 hari
meliputi pengujian massa jenis, uji tekan, ketahanan api, dan daya serap air (water absorbtion).
1.3 Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh komposisi abu terbang (fly ash) batubara terhadap karakteristik beton ringan dari kulit kerang dan batu apung?
2. Bagaimana hubungan massa jenis terhadap kuat tekan dari beton ringan yang terbuat dari kulit kerang dan batu apung dengan tambahan komposisi abu terbang (fly ash) ?
(17)
5
1.4 Tujuan
1. Mengetahui pengaruh komposisi fly ash terhadap karakteristik beton ringan dari kulit kerang dan batu apung.
2. Mengetahui hubungan massa jenis terhadap kuat tekan dari beton ringan yang terbuat dari kulit kerang dan batu apung dengan tambahan komposisi abu terbang (fly ash).
1.5 Manfaat
1. Memberikan informasi tentang fly ash dan kulit kerang dapat dijadikan sebagai alternatif pengganti semen dalam pembuatan beton ringan.
2. Hasil penelitian ini akan menjadi sumber informasi tentang karakteristik beton ringan dari kulit kerang dan batu apung dengan memanfaatkan fly
ash limbah industri PLTU yang dianggap kurang bermanfaat.
3. Memberikan informasi tentang karakteristik beton ringan yang dari kulit kerang dan batu apung dengan menambahkan komposisi fly ash.
(18)
43
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. KESIMPULAN
Setelah dilakukan pembuatan beton ringan yang terbuat dari semen, pasir, kulit kerang, fly ash dan batu apung yang direndam selama 28 hari serta dilakukan pengujian maka dapat diambil kesimpulan :
1. Beton ringan yang dibuat dari campuran pasir, batu apung, semen, kulit kerang dan fly ash telah diteliti dan ditemukan rasio terbaik pada komposisi semen 18%, kulit kerang 1%, fly ash 1%, pasir 68%, dan batu apung 12% dengan nilai massa jenis sebasar 1,59 X 103 kg/m3, daya serap air sebesar 11,81%, kuat tekan sebesar 10,42 MPa dan tahan terhadap api.
2. Karakteristik beton ringan yang diteliti dengan variasi komposisi pasir dan batu apung diperoleh massa jenis 1,56 x 103 kg/m3 – 1,60 x 103kg/m3, daya serap air 14,21% - 11,43%, kuat tekan 7,22 MPa–10,42 MPa.
5.2. SARAN
1. Untuk melengkapi penelitian beton ringan yang dibuat sampai tahap komersial, perlu kajian lebih lanjut meliputi : pengujian daya serap suara. 2. Diperlukan ketelitian dalam mempersiapkan bahan dan nilai Safety sebaiknya
ditambah dari nilai Safety yang telah dilakukan dalam penelitian ini supaya hasil yang diperoleh lebih maksimal.
3. Untuk memperoleh nilai massa kering yang maksimal pada beton ringan yang menggunakan batu apung perlu diperhatikan suhu dan waktu pengeringan.
(19)
44
DAFTAR PUSTAKA
Chandra, S., (1997), Waste Materials Used in Concrete Manufacturing, New Jersey USA: Noyes Publications.
Duggal, S.K., (2008), Building Material, New Delhi: New Age International. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan,
(2010), Buku Pedoman Penulisan Skripsi dan Proposal Penelitian Sains, FMIPA UNIMED.
Hidayat, (2002), Studi Banding Pengaruh Faktor Air Semendan Kadar Fly Ash
Terhadap Kuat Tekan dan Permeabilitas Beton Ringan, Tesis UI, Jakarta.
Indonesia Power, (2008), Sistem Pengukuran Kuantitas Batubara pada Instalasi
Penyaluran Bahan Bakar, Yogyakarta: PLTU Suralaya.
Juwairiah, (2009), Efek Komposisi Agregat Batu Apung dan Epoxy Resin Dalam
Pembuatan Polymer Concrete Terhadap Karakteristiknya, Medan: Tesis
USU.
Mulyono, T., (2004), Teknologi Beton, Yogyakarta: Andi.
Murdock,L.J., L.M.Brock., (1999), Bahan dan Praktek Beton, Terjemahan oleh Stephanus Hendarko, Jakarta: Erlangga.
Nugraha, P., dan Antoni, (2007), Teknologi Beton dari Material Pembuatan ke
Beton Kinerja Tinggi, Yogyakarta: Andi.
Sebayang, Surya., (2006,) Pengaruh Abu Terbang sebagai Pengganti Sejumlah
Semen Type V pada Beton Mutu Tinggi, Jurnal Teknik Sipil, 6(2): 116-123
Siregar, S.M., (2009), Pemanfaatan Kulit Kerang dan Resin Epoksi terhadap
Karakteristik Beton Polimer, Medan: Tesis USU.
SNI 03-3449-2002, Tata Cara Perancangan Campuran Beton Ringan dengan
Agregat Ringan, Balitbang Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
SNI 03-2460-1991, Abu Terbang sebagai Bahan Tambahan untuk Campuran
Beton, Balitbang Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
Subasi, S., (2009), The Effects of Using Fly Ash on High Strength Lightweight Concrete Produced with Expanded Clay Aggregate, Scientific Research
(20)
45
Sumarno, (2010), Pemanfaatan Limbah Abu Terbang (Fly Ash) Batubara dan
Kulit Kerang sebagai Bahan Substitusi Semen Serta Limbah Beton sebagai Pengganti Pasir dalam Pembuatan Bata Beton, Medan: Tesis
USU.
Surdia, T., & Shinroku, S., (1995), Pengetahuan Bahan Teknik, Cetakan Keenam, Pradnya Paramita, Jakarta.
Syaram, Z., (2010), Pembuatan dan Karekterisasi Beton Ringan dengan
Memanfaatkan Batu Apung, Skripsi FMIPA USU, Medan
Wahyuni, N., (2010), Pemanfaatan Serat Ijuk Pendek dalam Pembuatan Beton
(1)
3
dan air tanah, sehingga perlu dicari solusi untuk mengatasi masalah dengan memanfaatkan abu terbang sebagai bahan konstruksi. Penggunaan fly ash pada beton sudah pernah diteliti oleh Subasi dari Turkey (2009) yang meneliti tentang pengaruh fly ash pada kuat tekan beton ringan mutu tinggi dan memperoleh kuat tekan sebesar 23,72 MPa, massa jenis 1540 kg/m3dan porositas sebesar 12,50 % pada komposisi fly ash 2%. Sumarno dari USU (2010) meneliti tentang pemanfaatan fly ash dan kulit kerang pada bata beton diperoleh kuat tekan bata beton sebesar 23,20 MPa pada variasi fly ash 2%.
Kulit kerang berbentuk seperti hati, bersimetri dan mempunyai tetulang di luar. Kekerasan kulit kerang tidak bergantung dari usia kerang tersebut, artinya kerang yang masih muda maupun yang sudah tua mempunyai kekerasan yang sama. Serbuk kulit kerang mengandung senyawa kimia yang bersifat pozzolan, yaitu mengandung zat kapur (CaO), alumina dan senyawa silika sehingga berpotensi untuk digunakan sebagai bahan baku beton alternatif. Dengan pemanfaatan kulit kerang dalam pembuatan beton ringan, maka proses pengeringan akan menjadi lebih cepat.
Batu apung (pumice) adalah jenis batuan yang berwarna terang, mengandung buih yang terbuat dari gelembung - gelembung berdinding gelas, dan biasanya disebut sebagian batu gelas volkanik silikat. Batu apung mempunyai sifat vesicular yang sangat tinggi, mengandung jumlah sel yang banyak akibat ekspansi buih gas alam yang terkandumg didalamnya. Sedangkan mineral-mineral yang terdapat dalam batu apung adalah feldspar, kuarsa, obsidian, kristobalit, dan tridimit (Syaram,2010).
Pemanfaatan batu apung pada beton ringan pernah diteliti oleh Zulkifar Syaram dari USU (2010) diperoleh kuat tekan sebesar 11,70 MPa, massa jenis sebesar 1780 kg/m3dan daya serap air 9,30% pada variasi batu apung sebesar 10%. D. Tripriyo, G.P. Raka dan Tavio dari Surabaya (2010) juga pernah meneliti mengenai pembuatan beton agregat ringan batu apung dengan penambahan fly ash diperoleh kuat tekan sebesar 35,69 MPa, dan massa jenis 1850 kg/m3.
Dengan pemanfaatan fly ash sisa pembakaran batubara dan kulit kerang sebagai bahan substitusi dari semen serta batu apung sebagai agregat dalam
(2)
4
membuat beton ringan diharapkan mampu menghasilkan suatu beton ringan dengan kekuatan yang baik, ramah lingkungan, dan dapat dilihat penggunaannya pada bangunan yang tepat dari jenis beton ringan. Oleh karena itu peneliti mengambil judul “Pengaruh Komposisi Abu terbang (Fly Ash) Batubara
terhadap Karakteristik Beton Ringan dari Kulit Kerang dan Batu Apung” sebagai penelitian.
1.2 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini meliputi :
1. Batu apung dipecah dalam bentuk kerikil dan kulit kerang di haluskan kemudian diayak dengan kehalusan 100 mesh.
2. Perbandingan antara matriks dan agregat yang digunakan 1 : 4 dengan FAS sebesar 0,4.
3. Variasi fly ash sebesar 7%, 5%, 3%, 1%, 0% dan komposisi semen sebesar 12%, 14%, 16%, 18% dan 19%.
4. Air yang digunakan adalah air PDAM, semen yang digunakan adalah semen Padang type 1, pasir yang digunakan adalah pasir binjai, kulit kerang diperoleh dari tanjung balai, fly ash yang digunakan jenis C yang diperoleh dari PLTU Labuhan Angin Kabupaten Tapanuli Tengah. 5. Pengujian karakterisasi yang dilakukan setelah pengamatan 28 hari
meliputi pengujian massa jenis, uji tekan, ketahanan api, dan daya serap air (water absorbtion).
1.3 Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh komposisi abu terbang (fly ash) batubara terhadap karakteristik beton ringan dari kulit kerang dan batu apung?
2. Bagaimana hubungan massa jenis terhadap kuat tekan dari beton ringan yang terbuat dari kulit kerang dan batu apung dengan tambahan komposisi abu terbang (fly ash) ?
(3)
5
1.4 Tujuan
1. Mengetahui pengaruh komposisi fly ash terhadap karakteristik beton ringan dari kulit kerang dan batu apung.
2. Mengetahui hubungan massa jenis terhadap kuat tekan dari beton ringan yang terbuat dari kulit kerang dan batu apung dengan tambahan komposisi abu terbang (fly ash).
1.5 Manfaat
1. Memberikan informasi tentang fly ash dan kulit kerang dapat dijadikan sebagai alternatif pengganti semen dalam pembuatan beton ringan.
2. Hasil penelitian ini akan menjadi sumber informasi tentang karakteristik beton ringan dari kulit kerang dan batu apung dengan memanfaatkan fly ash limbah industri PLTU yang dianggap kurang bermanfaat.
3. Memberikan informasi tentang karakteristik beton ringan yang dari kulit kerang dan batu apung dengan menambahkan komposisi fly ash.
(4)
43
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. KESIMPULAN
Setelah dilakukan pembuatan beton ringan yang terbuat dari semen, pasir, kulit kerang, fly ash dan batu apung yang direndam selama 28 hari serta dilakukan pengujian maka dapat diambil kesimpulan :
1. Beton ringan yang dibuat dari campuran pasir, batu apung, semen, kulit kerang dan fly ash telah diteliti dan ditemukan rasio terbaik pada komposisi semen 18%, kulit kerang 1%, fly ash 1%, pasir 68%, dan batu apung 12% dengan nilai massa jenis sebasar 1,59 X 103 kg/m3, daya serap air sebesar 11,81%, kuat tekan sebesar 10,42 MPa dan tahan terhadap api.
2. Karakteristik beton ringan yang diteliti dengan variasi komposisi pasir dan batu apung diperoleh massa jenis 1,56 x 103 kg/m3 – 1,60 x 103kg/m3, daya serap air 14,21% - 11,43%, kuat tekan 7,22 MPa–10,42 MPa.
5.2. SARAN
1. Untuk melengkapi penelitian beton ringan yang dibuat sampai tahap komersial, perlu kajian lebih lanjut meliputi : pengujian daya serap suara. 2. Diperlukan ketelitian dalam mempersiapkan bahan dan nilai Safety sebaiknya
ditambah dari nilai Safety yang telah dilakukan dalam penelitian ini supaya hasil yang diperoleh lebih maksimal.
3. Untuk memperoleh nilai massa kering yang maksimal pada beton ringan yang menggunakan batu apung perlu diperhatikan suhu dan waktu pengeringan.
(5)
44
DAFTAR PUSTAKA
Chandra, S., (1997), Waste Materials Used in Concrete Manufacturing, New Jersey USA: Noyes Publications.
Duggal, S.K., (2008), Building Material, New Delhi: New Age International. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan,
(2010), Buku Pedoman Penulisan Skripsi dan Proposal Penelitian Sains, FMIPA UNIMED.
Hidayat, (2002), Studi Banding Pengaruh Faktor Air Semendan Kadar Fly Ash Terhadap Kuat Tekan dan Permeabilitas Beton Ringan, Tesis UI, Jakarta. Indonesia Power, (2008), Sistem Pengukuran Kuantitas Batubara pada Instalasi
Penyaluran Bahan Bakar, Yogyakarta: PLTU Suralaya.
Juwairiah, (2009), Efek Komposisi Agregat Batu Apung dan Epoxy Resin Dalam Pembuatan Polymer Concrete Terhadap Karakteristiknya, Medan: Tesis USU.
Mulyono, T., (2004), Teknologi Beton, Yogyakarta: Andi.
Murdock,L.J., L.M.Brock., (1999), Bahan dan Praktek Beton, Terjemahan oleh Stephanus Hendarko, Jakarta: Erlangga.
Nugraha, P., dan Antoni, (2007), Teknologi Beton dari Material Pembuatan ke Beton Kinerja Tinggi, Yogyakarta: Andi.
Sebayang, Surya., (2006,) Pengaruh Abu Terbang sebagai Pengganti Sejumlah Semen Type V pada Beton Mutu Tinggi, Jurnal Teknik Sipil, 6(2): 116-123 Siregar, S.M., (2009), Pemanfaatan Kulit Kerang dan Resin Epoksi terhadap
Karakteristik Beton Polimer, Medan: Tesis USU.
SNI 03-3449-2002, Tata Cara Perancangan Campuran Beton Ringan dengan Agregat Ringan, Balitbang Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
SNI 03-2460-1991, Abu Terbang sebagai Bahan Tambahan untuk Campuran Beton, Balitbang Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
Subasi, S., (2009), The Effects of Using Fly Ash on High Strength Lightweight Concrete Produced with Expanded Clay Aggregate, Scientific Research and Essay / Academic Journals, 4, 275-288.
(6)
45
Sumarno, (2010), Pemanfaatan Limbah Abu Terbang (Fly Ash) Batubara dan Kulit Kerang sebagai Bahan Substitusi Semen Serta Limbah Beton sebagai Pengganti Pasir dalam Pembuatan Bata Beton, Medan: Tesis USU.
Surdia, T., & Shinroku, S., (1995), Pengetahuan Bahan Teknik, Cetakan Keenam, Pradnya Paramita, Jakarta.
Syaram, Z., (2010), Pembuatan dan Karekterisasi Beton Ringan dengan Memanfaatkan Batu Apung, Skripsi FMIPA USU, Medan
Wahyuni, N., (2010), Pemanfaatan Serat Ijuk Pendek dalam Pembuatan Beton Ringan dan Karakteristiknya, Skripsi FMIPA USU, Medan.