TINJAUAN KUAT TEKAN BATA BETON DENGAN PENAMBAHANLIMBAH GYPSUM PT. PETROKIMIA GRESIK YANG Tinjauan Kuat Tekan Bata Beton Dengan Penambahan Limbah Gypsum Pt. Petrokimia Gresik Yang Menggunakan Agregat Halus Abu Batu.
TINJAUAN KUAT TEKAN BATA BETON DENGAN PENAMBAHAN
LIMBAH GYPSUM PT. PETROKIMIA GRESIK YANG
MENGGUNAKAN AGREGAT HALUS ABU BATU
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
ARDHI RAMADHANA SUWARNO
NIM : D 100 100 039
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
MOTTO
“Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya
yang demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang
khusyu”.
(Qs. Al Baqarah : 45)
“Segala sesuatu itu akan terasa lebih indah bila kita niati ikhlash dan
kita jalani dengan bersungguh-sungguh mengharap Ridlo Alloh SWT”
(Penulis)
“Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila
kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguhsungguh (urusan) yang lain dan hanya kepada Tuhan-Mulah hendaknya
kamu berharap”.
(Qs. Al Insyiqaaq : 6 –8)
“Hari ini harus lebih baik dari pada hari kemarin, apabila hari ini lebih
buruk atau sama dengan hari kemarin merupakan suatu kerugian”
(Penulis)
Jadikanlah hidup ini ibadah, janganlah kita hanya mencari duniawi
karena setelah duniawi yang hanya sementara ada akhirat yang paling
kekal.
(Penulis)
iii
PRAKATA
ﺍﻠﺳﻼﻢﻋﻟﻴﮑﻢﻮﺮﺤﻣﺔﺍﷲﻮﺒﺭﮔﺎﺕﻪ
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat
menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Tinjauan Pengaruh Kuat
Tekan Bata Beton Dengan Penambahan Limbah Gypsum PT. Petrokimia
Gresik yang Menggunakan Agregat Halus Abu Batu”.
Penyusun banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari
berbagai pihak sehingga pelaksanaan dan penyusunan laporan ini dapat
terselesaikan. Oleh karena itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
2) Bapak Dr. Mochamad Solikin, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik.
3) Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT, selaku Dosen Pembimbing
Utama Tugas Akhir saya.
4) Bapak Ir. H. Aliem Sudjatmiko, MT, selaku Dosen Pembimbing
Pembimbing Tugas Akhir saya
5) Bapak Dr. Mochamad Solikin, selaku Dosen Penguji Tugas Akhir saya.
6) Bapak Jaji Abdurrosyid, ST, MT selaku Pembimbing Akademik.
7) Semua dosen Teknik Sipil UMS, karyawan dan karyawati UMS terima
kasih atas semua ilmu yang diberikan kepada saya. Semoga ilmu yang
bapak/ ibu berikan dapat bermanfaat bagi masa depan saya dan menjadi
barokah tentunya.
8) Bapak Suwarno, Ibu Mariyam dan Adikku Arsya Rizky Suwarno
tercinta yang selalu melimpahkan kasih sayang, doa restu dan dorongan,
baik moril maupun materiil dalam menyusun laporan ini.
9) Novandayu Dhinar Mulyantisa yang selalu memberikan motivasi,
inspirasi, semangat dan juga kepercayaan diri.
iv
10) Teman-teman jurusan teknik sipil UMS terutama angkatan 2010
khususnya, terima kasih atas semua kenangan yang terindah dan segala
bantuan serta motivasinya.
11) Temanku yang terbaik, Fuad Hasan, Nanang Harjianto, Amir Murtono,
Ginanjar Bagus, Eko Yuliaritno, Ratna Fitriana, Rusbihan, Vina dan
semua teman-teman yang telah membantu saya melaksanakan penelitian
selama ini.
12) Penghuni kos, bapak kos, ibu kos, merytha, anggara yang dulu sampai
sekarang selealu menemaniku dan sering menghibur saya.
13) Semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang telah
membantu terselesainya laporan ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih
jauh dari sempurna, maka dengan segala kerendahan hati, saran dan kritik
yang membangun sangat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan
Tugas Akhir ini di masa yang akan datang.
ﻮﺍﻠﺳﻼﻢﻋﺎﻳﻜﻡﻮﺮﺣﻤﺔﺍﷲﻮﺑﺮﮐﺎﺕﻪ
Surakarta,
2014
Penyusun
v
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................
i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ..........................................
ii
MOTTO ..........................................................................................................
iii
PRAKATA ......................................................................................................
iv
DAFTAR ISI...................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xii
DAFTAR NOTASI.........................................................................................
xiii
ABSTRAKSI...................................................................................................
xiv
BAB I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...........................................................................
1
B. Rumusan Masalah ......................................................................
2
C. Tujuan Penelitian .......................................................................
2
D. Manfaat Penelitian .....................................................................
3
E. Batasan Masalah.........................................................................
3
F. Keaslian Penelitian.....................................................................
4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian Beton ........................................................................
5
B. Bata Beton..................................................................................
6
C. Faktor Yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton ........................
10
D. Limbah Gypsum PT. Petrokimia Gresik ....................................
16
E. Abu Batu ....................................................................................
17
BAB III. LANDASAN TEORI
A. Bata Beton..................................................................................
18
B. Bahan Penyusun Bata Beton ......................................................
18
1. Semen Portland......................................................................
19
2. Agregat Halus (Abu Batu) .....................................................
20
3. Air ..........................................................................................
22
vi
4. Limbah Gypsum PT. Petrokimia Gresik ................................
23
C. Perencanaan Campuran Beton ...................................................
23
D. Pengujian Bata Beton.................................................................
24
1. Kuat Tekan Beton ..................................................................
24
2. Kuat Lentur Beton..................................................................
25
3. Uji Penyerapan Air.................................................................
26
BAB IV. METODE PENELITIAN
A. Umum.........................................................................................
27
B. Bahan Penelitian.........................................................................
27
1. Air .........................................................................................
27
2. Semen Portland ......................................................................
27
3. Agregat Halus (Abu Batu) .....................................................
28
4. Limbah Gypsum PT. Petrokimia Gresik ................................
29
C. Peralatan Penelitian....................................................................
29
1. Gelas ukur ............................................................................
29
2. Volumetric flash ...................................................................
30
3. Saringan atau Ayakan ..........................................................
31
4. Vibrator ................................................................................
31
5. Timbangan ..........................................................................
32
6. Cetakan bata beton ...............................................................
32
7. Oven .....................................................................................
33
8. Mesin uji kuat tekan .............................................................
33
9. Kerucut Abram’s dan Tamper..............................................
34
10. Cetakan silinder....................................................................
34
11. Bak Perendaman...................................................................
35
12. Mesin uji kuat lentur ............................................................
35
13. Peralatan penunjang .............................................................
36
D. Tahapan Penelitian .....................................................................
37
E. Pelaksanaa Penelitian .................................................................
40
1. Pemeriksaan bahan.................................................................
40
2. Perencanaan campuran beton.................................................
44
vii
3. Pembuatan benda uji ..............................................................
44
4. Perawatan ...............................................................................
47
5. Pengujian benda uji ................................................................
47
6. Analisis data ...........................................................................
48
7. Jumlah benda uji ....................................................................
48
8. Pengambilan kesimpulan .......................................................
48
BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian Agregat......................................................................
49
B. Perencanaan Campuran Adukan Bata Beton .............................
50
C. Pengujian Kuat Tekan Bata Beton Kubus dan Silinder .............
51
D. Pengujian Kuat Lentur Bata Beton Balok .................................
54
E. Pengujian Serap Air ...................................................................
57
F. Perbandingan Biaya ...................................................................
58
BAB VI.KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ................................................................................
61
B. Saran-saran.................................................................................
62
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1.
Halaman
Grafik kuat tekan beton untuk berbagai jenis semen .............
Gambar II.2.
Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton
pada faktor air semen sama ....................................................
Gambar II.3.
11
12
Hubungan antara faktor air semen dan kuat tekan
beton .......................................................................................
13
Gambar II.4.
Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ................
13
Gambar II.5.
Pengaruh suhu pada laju kuat tekan beton ............................
14
Gambar II.6.
Pengaruh umur beton terhadap laju kenaikan kuat
tekan beton pada beberapa fas ...............................................
15
Gambar II.7.
Penampungan limbah ............................................................
17
Gambar II.8.
Abu batu ................................................................................
17
Gambar III.1. Skema pengujian kuat tekan benda uji silinder .....................
25
Gambar III.2. Skema pengujian kuat lentur benda uji balok ........................
26
Gambar IV.1. Air...........................................................................................
27
Gambar IV.2. Semen portland.......................................................................
28
Gambar IV.3. Agregat halus (abu batu) ........................................................
28
Gambar IV.4. Limbah gypsum PT Petrokimia Gresik ..................................
29
Gambar IV.5. Gelas ukur...............................................................................
30
Gambar IV.6. Picnometer..............................................................................
30
Gambar IV.7. Saringan atau ayakan ..............................................................
31
Gambar IV.8. Alat penggetar ........................................................................
31
Gambar IV.9. Timbangan 3kg.......................................................................
32
Gambar IV.10. Timbangan 30kg.....................................................................
32
Gambar IV.11. Cetakan bata beton .................................................................
33
Gambar IV.12. Oven........................................................................................
33
Gambar IV.13. Mesin uji kuat tekan ...............................................................
34
Gambar IV.14. Kerucut abram’s dan tamper ..................................................
34
Gambar IV.15. Cetakan silinder ......................................................................
35
Gambar IV.16. Bak perendaman benda uji .....................................................
35
ix
Gambar IV.17. Mesin uji kuat lentur...............................................................
36
Gambar IV.18. Peralatan penunjang................................................................
36
Gambar IV.19. Bagian alir tahapan penelitian ................................................
39
Gambar IV.20. Cetakan silinder yang sudah diolesi minyak ..........................
45
Gambar IV.21. Campuran adukan bata beton .................................................
45
Gambar IV.22. Penuangan adukan ke cetakan ................................................
46
Gambar IV.23. Campuran adukan yang sudah dicetak ...................................
46
Gambar IV.24. Proses perawatan benda uji ....................................................
47
Gambar V.1.
Hubungan antara ukuran saringan dengan persen butir
lolos ........................................................................................
Gambar V.2.
Hubungan antara variasi limbah gypsum deengan berat
jenis pada pengujian kuat tekan bata beton ............................
Gambar V.3.
55
Hubungan antara variasi limbah gypsum dengan kuat
lentur bata balok .....................................................................
Gambar V.6.
53
Hubungan antara variasi limbah gypsum deengan berat
jenis pada pengujian kuat lentur bata beton ...........................
Gambar V.5.
52
Hubungan antara variasi limbah gypsum dengan kuat
tekan bata beton kubus dan silinder........................................
Gambar V.4.
50
56
Hubungan antara variasi limbah gypsum dengan kuat
serap air ..................................................................................
x
58
DAFTAR TABEL
Tabel II.1.
Halaman
Persyaratan fisis bata beton (SNI 03-0349-1989) .......................
10
Tabel II.2.
Persyaratan ukuran dan toleransi bata beton pejal .....................
10
Tabel III.1. Komposisi bahan utama semen (Gambhir, 1986). ......................
19
Tabel III.2 Jenis-jenis semen portland (Tjokrodimuljo, 1996) ....................
20
Tabel III.3. Gradasi agregat halus (SK-SNI-T-15-1990-03)..........................
22
Tabel III.4. Komposisi kimia limbah gypsum PT. Petrokimia Gresik ...........
23
Tabel IV.1 Tabel jumlah sampel benda uji bata beton ..................................
48
Tabel V.1. Hasil pemeriksaan agregat halus abu batu ..................................
49
Tabel V.2. Perencanaan campuran bata beton silinder .................................
51
Tabel V.3. Perencanaan campuran bata beton balok ....................................
51
Tabel V.4. Data hasil perhitungan berat jenis pada pengujian kuat
tekan bata beton...........................................................................
52
Tabel V.5. Data hasil pengujian kuat tekan bata beton kubus dan
silinder dengan penambahan limbah gypsum..............................
53
Tabel V.6. Data hasil perhitungan berat jenis pada pengujian kuat
lentur bata beton ..........................................................................
54
Tabel V.7. Data hasil pengujian kuat lentur bata beton balok pasaran
dan bata beton balok dengan penambahan limbah gypsum ........
56
Tabel V.8. Data hasil pengujian serap air bata beton balok dengan
variasi limbah gypsum.................................................................
57
Tabel V.9. Analisis anggaran biaya penelitian per 1 sampel benda uji
bata beton dengan bahan tambah limbah gypsum .......................
xi
59
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1. Foto Bahan yang Digunakan Penelitian ................................. L-1
LAMPIRAN 2. Foto Proses Pembuatan Benda Uji .........................................
L-2
LAMPIRAN 3. Foto Proses Pengujian Kuat Tekan ........................................
L-4
LAMPIRAN 4. Foto Proses Pengujian Kuat Lentur .......................................
L-6
LAMPIRAN 5. Hasil Pengujian Agregat Halus ..............................................
L-8
LAMPIRAN 6. Perencanaan Campuran Bata Beton ....................................... L-14
LAMPIRAN 7. Hasil Pengujian Kuat Tekan................................................... L-17
LAMPIRAN 8. Hasil Pengujian Kuat Lentur .................................................. L-24
LAMPIRAN 9. Hasil Pengujian Kuat Serap Air ............................................. L-33
LAMPIRAN SNI
LAMPIRAN LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR
xii
DAFTAR NOTASI
A
= Luas permukaan benda uji (mm²)
Fas
= Faktor air semen
f’c
= kuat
q
= Berat sendiri balok tanpa tulangan (N/mm)
b
= lebar benda uji (mm)
h
= Tinggi benda uji (mm)
L
= Panjang benda uji (mm)
mm
= Milimeter, satuan panjang.
N
= Newton.
MPa
= Mega pascal.
Pmax
= Beban maksimal (N)
SNI
= Standar Nasional Indonesia.
c
= berat jenis beton (gr/cm³)
air
= Berat jenis air
Ag.h
= Berat jenis agregat halus
V
= Prosentase udara dalam beton
S
= Berat semen diperlukan dalam 1 m³
tekan beton (MPa)
xiii
ABSTRAKSI
TINJAUAN KUAT TEKAN BATA BETON DENGAN
PENAMBAHAN LIMBAH GYPSUM PT. PETROKIMIA GRESIK
YANG MENGGUNAKAN AGREGAT HALUS ABU BATU
Kepala Badan Kependudukan dan Keluarga Berencana Nasional
(BKKBN) Fasli Jalal menyampaikan tahun 2013 penduduk Indonesia diperkirakan
akan mencapai 250 juta jiwa dengan laju pertumbuhan penduduk 1,49 persen per
tahun (Merdeka.com, 2013). Setidaknya dibutuhkan 750.000 unit rumah per tahun
untuk memenuhi laju pertumbuhan penduduk tersebut. Ini akan berdampak pada
keperluan bahan bangunan terutama kebutuhan batu bata akan terus meningkat
jumlahnya di setiap tahun. Dilihat dari pembuatan batu bata bahan baku yakni
tanah liat. Jika tanah liat terus menerus digunakan sebagai bahan baku bata maka
tingkat kesuburan tanah berkurang dan tidak ada lagi lahan untuk menanan
tanaman (padi) sebagai pemenuh kebutuhan pangan manusia. Ini akan bertentangan
dengan progam pemerintah tentang pemanfaatan sumber daya alam untuk
ketehanan pangan. Perkembangan teknologi industri di Indonesia diikuti pula
dengan permasalahan yang selalu muncul, yaitu masalah limbah. Sebagai contoh
pabrik pupuk PT. Petrokimia Gresik dapat menghasilkan limbah gypsum sebanyak
± 450.000 ton/tahun dan akan berpotensi terjadi pencemaran lingkungan. Limbah
pupuk PT. Petrokimia Gresik tersebut berupa phosphogypsum yang tidak didaur
ulang kembali sehingga hanya menjadi limbah yang dibiarkan begitu saja.
Perkembangan teknologi beton saat ini menjadi lebih baik dengan adanya
percobaan–percobaan yang dapat memberikan nilai positif pada hasil
perkembangannya dengan memberikan bahan tambah agar beton mempunyai sifat
yang lebih baik. Pada penelitian ini bertujuan untuk mencoba memanfaatkan
limbah limbah pupuk PT. Petrokimia Gresik tersebut berupa phosphogypsum
menjadi bahan tambah untuk beton yang diaplikasikan sebagai bata beton.
Dalam penelitian tugas akhir ini, variasi penambahan limbah gypsum PT.
Petrokimia Gresik direncanakan sebanyak 5%, 10%, 15%, dan 20% dari berat pasir
yang direncanakan, setiap variasi 3 benda uji dengan perbandingan berat semen
dan agregat halus 1:5 dengan fas 0,5. Untuk uji kuat tekan menggunakan cetakan
silinder dengan dimensi diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Untuk uji kuat lentur
dan uji kuat serap air menggunakan cetakan balok dengan dimensi panjang 40 cm,
lebar 10 cm, tinggi 20cm. Metode perawatan benda uji yang digunakan adalah
dengan direndam selama 28 hari.
Hasil dari penelitian ini didapatkan kuat tekan terbesar pada variasi
penambahan limbah gypsum 10% yaitu sebesar 4,73 MPa, dengan kuat lentur dan
serapan air pada variasi terseebut yaitu 0,791 Mpa dan 18,94%.
Kata kunci : Bata Beton, Kuat Bahan, Limbah Gypsum
xiv
LIMBAH GYPSUM PT. PETROKIMIA GRESIK YANG
MENGGUNAKAN AGREGAT HALUS ABU BATU
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
ARDHI RAMADHANA SUWARNO
NIM : D 100 100 039
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
MOTTO
“Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya
yang demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang
khusyu”.
(Qs. Al Baqarah : 45)
“Segala sesuatu itu akan terasa lebih indah bila kita niati ikhlash dan
kita jalani dengan bersungguh-sungguh mengharap Ridlo Alloh SWT”
(Penulis)
“Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila
kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguhsungguh (urusan) yang lain dan hanya kepada Tuhan-Mulah hendaknya
kamu berharap”.
(Qs. Al Insyiqaaq : 6 –8)
“Hari ini harus lebih baik dari pada hari kemarin, apabila hari ini lebih
buruk atau sama dengan hari kemarin merupakan suatu kerugian”
(Penulis)
Jadikanlah hidup ini ibadah, janganlah kita hanya mencari duniawi
karena setelah duniawi yang hanya sementara ada akhirat yang paling
kekal.
(Penulis)
iii
PRAKATA
ﺍﻠﺳﻼﻢﻋﻟﻴﮑﻢﻮﺮﺤﻣﺔﺍﷲﻮﺒﺭﮔﺎﺕﻪ
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat
menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Tinjauan Pengaruh Kuat
Tekan Bata Beton Dengan Penambahan Limbah Gypsum PT. Petrokimia
Gresik yang Menggunakan Agregat Halus Abu Batu”.
Penyusun banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari
berbagai pihak sehingga pelaksanaan dan penyusunan laporan ini dapat
terselesaikan. Oleh karena itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
2) Bapak Dr. Mochamad Solikin, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik.
3) Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT, selaku Dosen Pembimbing
Utama Tugas Akhir saya.
4) Bapak Ir. H. Aliem Sudjatmiko, MT, selaku Dosen Pembimbing
Pembimbing Tugas Akhir saya
5) Bapak Dr. Mochamad Solikin, selaku Dosen Penguji Tugas Akhir saya.
6) Bapak Jaji Abdurrosyid, ST, MT selaku Pembimbing Akademik.
7) Semua dosen Teknik Sipil UMS, karyawan dan karyawati UMS terima
kasih atas semua ilmu yang diberikan kepada saya. Semoga ilmu yang
bapak/ ibu berikan dapat bermanfaat bagi masa depan saya dan menjadi
barokah tentunya.
8) Bapak Suwarno, Ibu Mariyam dan Adikku Arsya Rizky Suwarno
tercinta yang selalu melimpahkan kasih sayang, doa restu dan dorongan,
baik moril maupun materiil dalam menyusun laporan ini.
9) Novandayu Dhinar Mulyantisa yang selalu memberikan motivasi,
inspirasi, semangat dan juga kepercayaan diri.
iv
10) Teman-teman jurusan teknik sipil UMS terutama angkatan 2010
khususnya, terima kasih atas semua kenangan yang terindah dan segala
bantuan serta motivasinya.
11) Temanku yang terbaik, Fuad Hasan, Nanang Harjianto, Amir Murtono,
Ginanjar Bagus, Eko Yuliaritno, Ratna Fitriana, Rusbihan, Vina dan
semua teman-teman yang telah membantu saya melaksanakan penelitian
selama ini.
12) Penghuni kos, bapak kos, ibu kos, merytha, anggara yang dulu sampai
sekarang selealu menemaniku dan sering menghibur saya.
13) Semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang telah
membantu terselesainya laporan ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih
jauh dari sempurna, maka dengan segala kerendahan hati, saran dan kritik
yang membangun sangat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan
Tugas Akhir ini di masa yang akan datang.
ﻮﺍﻠﺳﻼﻢﻋﺎﻳﻜﻡﻮﺮﺣﻤﺔﺍﷲﻮﺑﺮﮐﺎﺕﻪ
Surakarta,
2014
Penyusun
v
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................
i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ..........................................
ii
MOTTO ..........................................................................................................
iii
PRAKATA ......................................................................................................
iv
DAFTAR ISI...................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xii
DAFTAR NOTASI.........................................................................................
xiii
ABSTRAKSI...................................................................................................
xiv
BAB I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...........................................................................
1
B. Rumusan Masalah ......................................................................
2
C. Tujuan Penelitian .......................................................................
2
D. Manfaat Penelitian .....................................................................
3
E. Batasan Masalah.........................................................................
3
F. Keaslian Penelitian.....................................................................
4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian Beton ........................................................................
5
B. Bata Beton..................................................................................
6
C. Faktor Yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton ........................
10
D. Limbah Gypsum PT. Petrokimia Gresik ....................................
16
E. Abu Batu ....................................................................................
17
BAB III. LANDASAN TEORI
A. Bata Beton..................................................................................
18
B. Bahan Penyusun Bata Beton ......................................................
18
1. Semen Portland......................................................................
19
2. Agregat Halus (Abu Batu) .....................................................
20
3. Air ..........................................................................................
22
vi
4. Limbah Gypsum PT. Petrokimia Gresik ................................
23
C. Perencanaan Campuran Beton ...................................................
23
D. Pengujian Bata Beton.................................................................
24
1. Kuat Tekan Beton ..................................................................
24
2. Kuat Lentur Beton..................................................................
25
3. Uji Penyerapan Air.................................................................
26
BAB IV. METODE PENELITIAN
A. Umum.........................................................................................
27
B. Bahan Penelitian.........................................................................
27
1. Air .........................................................................................
27
2. Semen Portland ......................................................................
27
3. Agregat Halus (Abu Batu) .....................................................
28
4. Limbah Gypsum PT. Petrokimia Gresik ................................
29
C. Peralatan Penelitian....................................................................
29
1. Gelas ukur ............................................................................
29
2. Volumetric flash ...................................................................
30
3. Saringan atau Ayakan ..........................................................
31
4. Vibrator ................................................................................
31
5. Timbangan ..........................................................................
32
6. Cetakan bata beton ...............................................................
32
7. Oven .....................................................................................
33
8. Mesin uji kuat tekan .............................................................
33
9. Kerucut Abram’s dan Tamper..............................................
34
10. Cetakan silinder....................................................................
34
11. Bak Perendaman...................................................................
35
12. Mesin uji kuat lentur ............................................................
35
13. Peralatan penunjang .............................................................
36
D. Tahapan Penelitian .....................................................................
37
E. Pelaksanaa Penelitian .................................................................
40
1. Pemeriksaan bahan.................................................................
40
2. Perencanaan campuran beton.................................................
44
vii
3. Pembuatan benda uji ..............................................................
44
4. Perawatan ...............................................................................
47
5. Pengujian benda uji ................................................................
47
6. Analisis data ...........................................................................
48
7. Jumlah benda uji ....................................................................
48
8. Pengambilan kesimpulan .......................................................
48
BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian Agregat......................................................................
49
B. Perencanaan Campuran Adukan Bata Beton .............................
50
C. Pengujian Kuat Tekan Bata Beton Kubus dan Silinder .............
51
D. Pengujian Kuat Lentur Bata Beton Balok .................................
54
E. Pengujian Serap Air ...................................................................
57
F. Perbandingan Biaya ...................................................................
58
BAB VI.KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ................................................................................
61
B. Saran-saran.................................................................................
62
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1.
Halaman
Grafik kuat tekan beton untuk berbagai jenis semen .............
Gambar II.2.
Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton
pada faktor air semen sama ....................................................
Gambar II.3.
11
12
Hubungan antara faktor air semen dan kuat tekan
beton .......................................................................................
13
Gambar II.4.
Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ................
13
Gambar II.5.
Pengaruh suhu pada laju kuat tekan beton ............................
14
Gambar II.6.
Pengaruh umur beton terhadap laju kenaikan kuat
tekan beton pada beberapa fas ...............................................
15
Gambar II.7.
Penampungan limbah ............................................................
17
Gambar II.8.
Abu batu ................................................................................
17
Gambar III.1. Skema pengujian kuat tekan benda uji silinder .....................
25
Gambar III.2. Skema pengujian kuat lentur benda uji balok ........................
26
Gambar IV.1. Air...........................................................................................
27
Gambar IV.2. Semen portland.......................................................................
28
Gambar IV.3. Agregat halus (abu batu) ........................................................
28
Gambar IV.4. Limbah gypsum PT Petrokimia Gresik ..................................
29
Gambar IV.5. Gelas ukur...............................................................................
30
Gambar IV.6. Picnometer..............................................................................
30
Gambar IV.7. Saringan atau ayakan ..............................................................
31
Gambar IV.8. Alat penggetar ........................................................................
31
Gambar IV.9. Timbangan 3kg.......................................................................
32
Gambar IV.10. Timbangan 30kg.....................................................................
32
Gambar IV.11. Cetakan bata beton .................................................................
33
Gambar IV.12. Oven........................................................................................
33
Gambar IV.13. Mesin uji kuat tekan ...............................................................
34
Gambar IV.14. Kerucut abram’s dan tamper ..................................................
34
Gambar IV.15. Cetakan silinder ......................................................................
35
Gambar IV.16. Bak perendaman benda uji .....................................................
35
ix
Gambar IV.17. Mesin uji kuat lentur...............................................................
36
Gambar IV.18. Peralatan penunjang................................................................
36
Gambar IV.19. Bagian alir tahapan penelitian ................................................
39
Gambar IV.20. Cetakan silinder yang sudah diolesi minyak ..........................
45
Gambar IV.21. Campuran adukan bata beton .................................................
45
Gambar IV.22. Penuangan adukan ke cetakan ................................................
46
Gambar IV.23. Campuran adukan yang sudah dicetak ...................................
46
Gambar IV.24. Proses perawatan benda uji ....................................................
47
Gambar V.1.
Hubungan antara ukuran saringan dengan persen butir
lolos ........................................................................................
Gambar V.2.
Hubungan antara variasi limbah gypsum deengan berat
jenis pada pengujian kuat tekan bata beton ............................
Gambar V.3.
55
Hubungan antara variasi limbah gypsum dengan kuat
lentur bata balok .....................................................................
Gambar V.6.
53
Hubungan antara variasi limbah gypsum deengan berat
jenis pada pengujian kuat lentur bata beton ...........................
Gambar V.5.
52
Hubungan antara variasi limbah gypsum dengan kuat
tekan bata beton kubus dan silinder........................................
Gambar V.4.
50
56
Hubungan antara variasi limbah gypsum dengan kuat
serap air ..................................................................................
x
58
DAFTAR TABEL
Tabel II.1.
Halaman
Persyaratan fisis bata beton (SNI 03-0349-1989) .......................
10
Tabel II.2.
Persyaratan ukuran dan toleransi bata beton pejal .....................
10
Tabel III.1. Komposisi bahan utama semen (Gambhir, 1986). ......................
19
Tabel III.2 Jenis-jenis semen portland (Tjokrodimuljo, 1996) ....................
20
Tabel III.3. Gradasi agregat halus (SK-SNI-T-15-1990-03)..........................
22
Tabel III.4. Komposisi kimia limbah gypsum PT. Petrokimia Gresik ...........
23
Tabel IV.1 Tabel jumlah sampel benda uji bata beton ..................................
48
Tabel V.1. Hasil pemeriksaan agregat halus abu batu ..................................
49
Tabel V.2. Perencanaan campuran bata beton silinder .................................
51
Tabel V.3. Perencanaan campuran bata beton balok ....................................
51
Tabel V.4. Data hasil perhitungan berat jenis pada pengujian kuat
tekan bata beton...........................................................................
52
Tabel V.5. Data hasil pengujian kuat tekan bata beton kubus dan
silinder dengan penambahan limbah gypsum..............................
53
Tabel V.6. Data hasil perhitungan berat jenis pada pengujian kuat
lentur bata beton ..........................................................................
54
Tabel V.7. Data hasil pengujian kuat lentur bata beton balok pasaran
dan bata beton balok dengan penambahan limbah gypsum ........
56
Tabel V.8. Data hasil pengujian serap air bata beton balok dengan
variasi limbah gypsum.................................................................
57
Tabel V.9. Analisis anggaran biaya penelitian per 1 sampel benda uji
bata beton dengan bahan tambah limbah gypsum .......................
xi
59
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1. Foto Bahan yang Digunakan Penelitian ................................. L-1
LAMPIRAN 2. Foto Proses Pembuatan Benda Uji .........................................
L-2
LAMPIRAN 3. Foto Proses Pengujian Kuat Tekan ........................................
L-4
LAMPIRAN 4. Foto Proses Pengujian Kuat Lentur .......................................
L-6
LAMPIRAN 5. Hasil Pengujian Agregat Halus ..............................................
L-8
LAMPIRAN 6. Perencanaan Campuran Bata Beton ....................................... L-14
LAMPIRAN 7. Hasil Pengujian Kuat Tekan................................................... L-17
LAMPIRAN 8. Hasil Pengujian Kuat Lentur .................................................. L-24
LAMPIRAN 9. Hasil Pengujian Kuat Serap Air ............................................. L-33
LAMPIRAN SNI
LAMPIRAN LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR
xii
DAFTAR NOTASI
A
= Luas permukaan benda uji (mm²)
Fas
= Faktor air semen
f’c
= kuat
q
= Berat sendiri balok tanpa tulangan (N/mm)
b
= lebar benda uji (mm)
h
= Tinggi benda uji (mm)
L
= Panjang benda uji (mm)
mm
= Milimeter, satuan panjang.
N
= Newton.
MPa
= Mega pascal.
Pmax
= Beban maksimal (N)
SNI
= Standar Nasional Indonesia.
c
= berat jenis beton (gr/cm³)
air
= Berat jenis air
Ag.h
= Berat jenis agregat halus
V
= Prosentase udara dalam beton
S
= Berat semen diperlukan dalam 1 m³
tekan beton (MPa)
xiii
ABSTRAKSI
TINJAUAN KUAT TEKAN BATA BETON DENGAN
PENAMBAHAN LIMBAH GYPSUM PT. PETROKIMIA GRESIK
YANG MENGGUNAKAN AGREGAT HALUS ABU BATU
Kepala Badan Kependudukan dan Keluarga Berencana Nasional
(BKKBN) Fasli Jalal menyampaikan tahun 2013 penduduk Indonesia diperkirakan
akan mencapai 250 juta jiwa dengan laju pertumbuhan penduduk 1,49 persen per
tahun (Merdeka.com, 2013). Setidaknya dibutuhkan 750.000 unit rumah per tahun
untuk memenuhi laju pertumbuhan penduduk tersebut. Ini akan berdampak pada
keperluan bahan bangunan terutama kebutuhan batu bata akan terus meningkat
jumlahnya di setiap tahun. Dilihat dari pembuatan batu bata bahan baku yakni
tanah liat. Jika tanah liat terus menerus digunakan sebagai bahan baku bata maka
tingkat kesuburan tanah berkurang dan tidak ada lagi lahan untuk menanan
tanaman (padi) sebagai pemenuh kebutuhan pangan manusia. Ini akan bertentangan
dengan progam pemerintah tentang pemanfaatan sumber daya alam untuk
ketehanan pangan. Perkembangan teknologi industri di Indonesia diikuti pula
dengan permasalahan yang selalu muncul, yaitu masalah limbah. Sebagai contoh
pabrik pupuk PT. Petrokimia Gresik dapat menghasilkan limbah gypsum sebanyak
± 450.000 ton/tahun dan akan berpotensi terjadi pencemaran lingkungan. Limbah
pupuk PT. Petrokimia Gresik tersebut berupa phosphogypsum yang tidak didaur
ulang kembali sehingga hanya menjadi limbah yang dibiarkan begitu saja.
Perkembangan teknologi beton saat ini menjadi lebih baik dengan adanya
percobaan–percobaan yang dapat memberikan nilai positif pada hasil
perkembangannya dengan memberikan bahan tambah agar beton mempunyai sifat
yang lebih baik. Pada penelitian ini bertujuan untuk mencoba memanfaatkan
limbah limbah pupuk PT. Petrokimia Gresik tersebut berupa phosphogypsum
menjadi bahan tambah untuk beton yang diaplikasikan sebagai bata beton.
Dalam penelitian tugas akhir ini, variasi penambahan limbah gypsum PT.
Petrokimia Gresik direncanakan sebanyak 5%, 10%, 15%, dan 20% dari berat pasir
yang direncanakan, setiap variasi 3 benda uji dengan perbandingan berat semen
dan agregat halus 1:5 dengan fas 0,5. Untuk uji kuat tekan menggunakan cetakan
silinder dengan dimensi diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Untuk uji kuat lentur
dan uji kuat serap air menggunakan cetakan balok dengan dimensi panjang 40 cm,
lebar 10 cm, tinggi 20cm. Metode perawatan benda uji yang digunakan adalah
dengan direndam selama 28 hari.
Hasil dari penelitian ini didapatkan kuat tekan terbesar pada variasi
penambahan limbah gypsum 10% yaitu sebesar 4,73 MPa, dengan kuat lentur dan
serapan air pada variasi terseebut yaitu 0,791 Mpa dan 18,94%.
Kata kunci : Bata Beton, Kuat Bahan, Limbah Gypsum
xiv