PERBANDINGAN CAMPURAN BETON DENGAN MENGGUNAKAN AGREGAT KASAR DAUR ULANG DENGAN PERBANDINGAN CAMPURAN AGREGAT KASAR ALAM. Oleh : Arief Arianto

Transkripsi

1 PERBANDINGAN CAMPURAN BETON DENGAN MENGGUNAKAN AGREGAT KASAR DAUR ULANG DENGAN PERBANDINGAN CAMPURAN AGREGAT KASAR ALAM Oleh : Arief Arianto ABSTRACT Usage of recycled aggregates in construction is an idea system for utilization of concrete waste that often cause problems for the environment. Often the concrete building remains unused or ready-mix remains removed without benefits and even disturbing. Attempts to use waste concrete would not only reduce the environmental problems but it can provide economic value to the construction, as well as an effort to preserve natural resources. The method used in calculating the composition of the concrete mixture is SNI Strong planned press plan is 50 MPa. Concrete made with variations of the substitution of concrete waste fractions of 0%, 25%, 50%, 75%, and 100%. On the substitution of concrete waste fractions 100% made some more variations of which are variations of the addition of superplasticizer Conplast SP430 is 0%, 2% and 4%. Variations slump plans for 0-10 mm, mm, mm and mm, and then performed as well as variations of gradation zone 1, 2, and 3. Concrete strength testing done on the press and all the variations on the age of 28 days and the variation of the substitution of concrete waste fractions of 100% testing strongly hit the concrete at the age of, 3, 7, 14, and 28 days. Concrete is one of the important factors in the construction field in view of its function as one of the forming structure. Structures made of concrete, among others: roads and bridges are made of concrete structure, airfield, break water (breakwater), dam. So it can be concluded that our daily lives are affected by developments in concrete technology. Concrete quality depends on its constituent materials. Cement is one of the building blocks of concrete that is as a binder aggregate in the concrete mix. The amount of strong concrete is influenced by several things, among others: fas, types of cement, aggregate grading, aggregate properties and processing (mixing, compaction and maintenance), the age of the concrete, and chemical additives (admixture). Keyword : Concrete waste, superplasticizer. PENDAHULUAN Agregat merupakan salah satu penentu kekuatan beton. Walaupun hanya bersifat sebagai pengisi, kandungan agregat halus dan agregat kasar memiliki proporsi yang sangat tinggi dimana dapat mencapai 60% - 70% dari total campuran beton. Banyaknya kebutuhan agregat sebagai material utama pada beton, menuntut pemikiran untuk memanfaatkan beton limbah sebagai agregat. Bila diolah dengan baik, agregat ini dapat dimanfaatkan sebagai 1

2 material penyusun beton seperti agregat kasar atau agregat halus. Dalam penelitian ini, akan dikaji mengenai sifat mekanis pada beton mutu tinggi dengan kuat tekan rencana f c 50 MPa, dengan memanfaatkan beton limbah yang berasal dari Lab beton Universitas Siliwangi, sebagai material substitusi pada agregat halus. Pada beton jenis ini memiliki perbandingan water cemen ratio yang cukup kecil, sehingga menyebabkan campuran beton cukup kental dan terkadang sulit dikerjakan, sehingga untuk menjaga tingkat kelacakan perlu digunakan bahan tambah (admixture) berupa superplasticsizer. Dengan substitusi agregat halus oleh beton limbah serta penambahan superplasticizer dengan komposisi yang tepat, diharapkan akan memiliki kekuatan yang sama atau lebih baik dari yang direncanakan. Beton Daur Ulang sebagai Agregat Kasar Beton merupakan bahan yang sangat penting dan banyak digunakan dalam dunia kontruksi. Banyaknya jumlah penggunaan beton dalam kontruksi 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. Keterbatasan kemampuan alam dalam menyediakan material pembentuk beton merupakan sebuah persoalan yang penting. Disisi lain ada beberapa bangunan tua yang terpaksa dibongkar karena bangunan tersebut perlu diperbaharui, mengalami kerusakan, atau tidak layak lagi dihuni. Pembuangan limbah tersebut memerlukan biaya dan tempat pembuangan. Pembuangan limbah padat seperti ini pada dasarnya dapat mengurangi kesuburan tanah. Disamping itu, pada saat ini beton siap pakai (ready mix) sedang marak digunakan untuk pembuatan kontruksi bangunan, namun pada penerapannya sering terjadi kelebihan supply dan sisanya terkadang dibuang di sembarang tempat, sehingga dapat mengurangi kesuburan tanah dan merusak keseimbangan ekosistem. Permasalahan kerusakan alam yang diakibatkan oleh penambangan batuan yang berlebihan dan pembuangan limbah beton tersebut mendorong peneliti untuk memanfaatkan atau mendaur ulang limbah beton yang dihasilkan dari suatu aktifitas pembongkaran atau pengadaan kontruksi sebagai agregat alternatif yang dapat menggantikan sebagian atau seluruh agregat alam di dalam campuran beton. 2

3 Kinerja material dan kinerja struktur beton agregat daur ulang cenderung berbeda dibandingkan kinerja beton beragregat normal. Berdasarkan beberapa hasil studi eksperimental, agregat daur ulang yang berupa agregat kasar mengandung mortar sebesar 25% hingga 45 %, kandungan mortar tersebut mengakibatkan berat jenis agregat menjadi lebih kecil, lebih poros atau berpori, sehingga kekerasannya berkurang, bidang temu (interface) yang bertambah, dan unsur-unsur kimia agresif lebih mudah masuk dan merusak. Disamping itu, pada agregat daur ulang juga terdapat retak mikro, dimana retak tersebut dapat ditimbulkan oleh tumbukan pemecah, pada saat proses produksi agregat daur ulang, yang tidak dapat membelah daerah lempengan atau patahan pada agregat alam. Retak tersebut tertahan oleh kekangan mortar yang menyelimuti agregat alam (suharwanto, 2005 dalam Susanto, 2008). keberadaan mortar pada agregat daur ulang dapat dilihat pada gambar. Beberapa perbedaan kualitas, sifatsifat fisik dan kimia agregat daur ulang tersebut menyebabkan perbedaan sifat-sifat material beton yang dihasilkan (suharawanto, 2005 dalam suswanto, 2008). Perbedaan yang diamati diantaranya adalah menurunnya kuat tekan. Hal ini diakibatkan oleh lemahnya ketegaran retak dan bertambahnya jumlah bidang temu, yang memperlemah ikatan antara agregat retak dan bertambahnya jumlah bidang temu, yang memperlemah ikatan antara agregat kasar dan mortal. Disamping itu, hubungan tegangan-regangan puncak multi Beton daur ulang merupakan salah satu agregat buatan (artificial aggregates). Material ini berasal dari bangunan tua yang terpaksa dibongkar karena bangunan tersebut perlu diperbaharui, mengalami kerusakan, atau tidak layak lagi dihuni. Dalam pengerjaan Tugas Akhir ini agregat kasar dari pecahan beton bekas diproleh dari bekas praktikum mahasiswa di laboratorium beton Universitas Siliwangi. METODOLOGI PENELITIAN Potongan agregat daur ulang (Dosho, 2007) Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Siliwangi, Jl. Siliwangi No. 24 Kotak Pos 164 Tlp. (0265) Tasikmalaya

4 Tahapan Penelitian Secara umum tahapan tahapan dalam penelitian ini dibagi menjadi beberapa tahapan yaitu : Untuk memperoleh agregat daur ulang adalah dengan menghancurkan betonbeton sisa dengan cara manual, kemudian setelah itu diayak sehingga didapat umuran Tahap I Tahap II Tahap III Tahap IV Tahap V : Persiapan dan Penyedian bahan. : Pemeriksaan bahan dasar.. : Penyediaan atau pembuatan benda uji. : Pengambilan data. : Analisa dan Kesimpulan 1/2. Pengujian Material Dalam penelitian ini digunakan SK SNI 1989/1990 dan PBI 1971 sebagai standar dalam metode pelaksanaan pengujian material, pengujian-pengujian material yang dilakukan adalah sebagai Pemeriksaan Sifat Fisik Agregat Pemeriksaan agregat dilakukan untuk mengetahui parameter-parameter sifat agregat, pemeriksaan ini dilakukan terhadap agregat halus (pasir), agregat kasar buatan (limbah beton), agregat kasar (batu pecah). Pemeriksaan parameter fisik ini meliputi kadar air, berat jenis dan penyerapan, berat berikut : Pemeriksaan Agregat Pemeriksaan Kadar Air Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Analisis Saringan Pemeriksaan Kadar Lumpur Pemeriksaan Berat Isi isi, kadar lumpur, serta analisa saringan. Tahap persiapan ini terdiri dari pengumpulan literatur-literatur, pengadaan material, dan proses penghancuran agregat daur ulang. Pengadaan Material Material yang digunakan adalah agregat halus, agregat kasar, semen, serta agregat daur ulang yang berasal dari beton sisa TA di laboratorium bahan Universitas Siliwangi. Penghancuran, Pengayakan Agregat Daur Ulang Sifat-sifat Fisik Agregat Halus Berdasarkan Hasil Pengujian Jenis Pengujian Hasil Pengujian Kadar Air (%) 8,72 Absorpsi (%) 2,14 Berat Volume: Gembur (gram/cm 3 ) 1,62 Padat (gram/cm 3 ) 1,56 Bulk Specific-Gravity kondisi SSD 2,61 Kadar Lumpur (%) 3,3 4

5 Sifat-sifat Fisik Agregat Kasar Berdasarkan Hasil Pengujian Hasil Jenis Pengujian Pengujian Kadar Air (%) 2,44 Absorpsi (%) 1,72 Berat Volume: Gembur (gram/cm 3 ) 1,42 Padat (gram/cm 3 ) 1,53 Bulk Specific-Gravity kondisi SSD 2,62 Kadar Lumpur (%) 0,81 Ukuran Maksimum (mm) 19 Jenis Pengujian Berat Volume: Sifat-Sifat Fisik Agregat Kasar dari Limbah Beton Gembur (gram/cm 3 ) 1,55 Padat (gram/cm 3 ) 1,58 Penentuan Specific-Grafity: Apparent Specific-Grafity 2,631 Bulk Specific-Grafity Kondisi Kering Bulk Specific-Gravity kondisi SSD Hasil Pengujian 2,213 2,675 Persentase Penyerapan Air (%) 7,153 Kadar Lumpur (%) 0,4 Pengujian Slump Pengujian slump dilakukan untuk mengetahui tingkat kemudahan pengerjaan, yang dilakukan sebelum pengecoran (placing) untuk kemudian dibandingkan dengan nilai slump yang direncanakan. Pembuatan Benda Uji Benda uji dibuat dalam bentuk silinder dengan diameter 100 mm dan tinggi 200 mm, dengan jumlah benda uji masingmasing variasi campuran sebanyak tiga buah untuk kuat tekan dan untuk variasi nilai slump digunakan tiga buah benda uji untuk kuat tekan dan tiga buah benda uji untuk kuat tarik belah. Perawatan Beton (Curing) Perawatan beton dilakukan untuk mengatasi kehilangan air akibat penguapan yang terjadi, sehingga hidrasi selanjutnya terganggu. Kehilangan air yang cepat dapat menyebabkan beton menyusut serta mengalami keretakan akibat tegangan tarik pada beton yang sedang mengering. Pada penelitian ini perawatan beton dilakukan dengan cara beton di rendam, seperti tampak pada. Pengujian Beton Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah beton, Pengujian beton dilaksanakan pada saat dilakukan dalam keadaan kering dimana telah dilakukan pengeringan atau dianginanginkan setelah beton mengalami perendaman, Pengujian dilakukan pada beton yang berumur 28 hari untuk semua variasi dan pada variasi substitusi limbah beton 100% diuji pada umur 3, 14, dan 28 hari. 5

6 HASIL DAN PEMBAHASAN Data hasil pengujian kuat tekan beton dengan agregat kasar dari batu pecah alam dan dengan substitusi agregat kasar dari pecahan Limbah beton sebesar 25%, 50%, 75%, dan 100% dengan kadar superplasticizer Conplast SP430 dengan kadar 2% pada umur 28 hari Pada pengujian beton, seperti tampak pada Tabel 4.1, kuat tekan beton dengan menggunakan agregat kasar dari batu pecah alam atau beton normal dan kuat tekan beton untuk subsitusi agregat kasar dari limbah beton tidak mencapai kuat tekan rencana yaitu 50 MPa. Kuat tekan dari beton normal mencapai 42,72 MPa atau turun 14,52% dari kuat tekan rencana. Hal ini lebih disebabkan oleh faktor workability, sehingga beton sulit dalam pengerjaannya sehingga terdapat rongga-rongga udara pada beton tersebut. Pada subsitusi agregat kasar kuat tekan rencana tidak tercapai karena terjadi segregation (kecenderungan butir kasar untuk lepas dari campuran beton) dan bleeding (kecenderungan air untuk naik ke permukaan) dan juga perbedaan kekuatan agregat alam dengan agregat limbah beton dimana agregat limbah beton lebih lemah dibandingkan dengan agregat alam sehingga semakin banyak kadar subsitusi agregat limbah beton maka akan semakin melemahkan kekuatan beton tersebut. Pada pengujian beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.1 meningkatnya kadar subsitusi agregat akan membuat kekuatan beton semakin turun. Namun beton dengan kadar subsitusi 100% limbah beton masih dapat digunakan sampai dengan kuat tekan 30 MPa. Kadar subsitusi agegat kasar limbah beton yang optimum adalah 25% (38,43 MPa) karena mencapai kuat tekan yang paling tinggi. Jika kadar optimum dijadikan sebagai acuan maka kadar yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 4.1. Data hasil pengujian kuat tekan beton dengan nilai slump 0-10 mm, mm, mm, dan mm dengan superplasticizer Conplast SP430 sebesar 2% dan menggunakan zona gradasi 2. Pengaruh Slump Rencana terhadap Kekuatan Beton Pada pengujian beton terlihat bahwa slump rencana yang paling baik adalah slump mm yaitu 48,05 MPa itu disebabkan kuat tekan yang dihasilkan paling tinggi. Jika mengacu pada kuat tekan slump 30-60, maka pada slump rencana 0-10 mm terjadi penurunan kekuatan sebesar 25,91% (35,60 MPa), pada slump rencana terjadi penurunan kekuatan sebesar 27,45% (34,86 MPa) dan pada slump rencana penurunan kekuatan sebesar 14,59% (41,04 MPa). Dalam hal ini dapat kita lihat bahwa tingkat kelacakan slump rencana mm baik sehingga beton tidak keropos 6

7 atau tidak ada rongga udara pada beton dan memiliki faktor air semen yang baik. Pada slump 0-10 mm dan mm tingkat kelacakan yang dihasilkan rendah sehingga dalam pengerjaannya sulit di kerjakan maka menyebabkan beton keropos atau terdapat rongga-ronga udara. Sedangkan pada slump rencana campuran beton menjadi lebih encer sehingga menyebabkan terjadinya segregation (kecenderungan butir kasar untuk lepas dari campuran beton) dan bleeding (kecenderungan air untuk naik ke permukaan). Perkembangan Kekuatan Beton dengan Agregat Kasar dari Pecahan Limbah Beton pada Umur 3, 7, 14, dan 28 Hari Data hasil pengujian beton dengan substitusi agregat kasar dari pecahan limbah beton pada umur pengujian 3, 7, 14, dan 28 hari dengan kadar superplasticizer Conplast SP430 sebesar 2%, slump rencana mm dan zona gradasi 2, pada umur pengujian 28 hari, menunjukkan perkembangan nilai kuat tekan terhadap umur beton. Kuat tekan beton mencapai kekutan 100% pada 28 hari, dimana kuat tekan beton pada umur 28 hari mencapai 34,18 MPa. Jika dijadikan acuan maka didapatkan kuat tekan beton pada umur 3 hari sebesar 60,30% (20,61 MPa), kuat tekan beton pada umur 7 hari sebesar 72,59% (24,81MPa), kuat tekan beton pada umur 14 hari sebesar 81,36% (27,81 MPa. Bila dibandingkan dengan perkembangan kuat tekan beton dengan agregat normal pada umur 3 hari mencapai kuat tekan 40-47,5%, 7 hari 60-65%, 14 hari 80-88%, 28 hari 100%. Disini terlihat bahwa pada umur-umur awal beton dengan agregat limbah beton mencapai kuat tekan lebih cepat di bandingkan dengan beton dengan menggunakan agregat batu alam. Namun di umur 28 hari mencapai kekuatan yang sama. Pengaruh Penambahan superplasticizer Conplast SP430D terhadap Kuat Tekan Beton Data hasil pengujian penambahan superplasticizer Conplast SP430D pada substitusi agregat kasar dari pecahan limbah beton sebesar 100%, dengan slump rencana mm dan zona gradasi 2 penambahan superplasticizer Conplast SP430D pada beton dengan kadar substitusi agregat kasar oleh pecahan limbah beton sebesar 100%, didapatkan kadar penambahan yang optimum sebesar 4% dengan nilai kuat tekan 37,04 MPa. Jika penambahan superplasticizer dengan kadar kadar 4 % dijadikan sebagai acuan, maka pada penambahan superplasticizer dengan kadar 0% mengalami penurunan nilai kuat tekan sebesar 15,31% (31,37 MPa), penambahan superplasticizer dengan kadar 2% mengalami penurunan nilai kuat tekan sebesar 9,85% (33,39 MPa), pada penambahan superplasticizer dengan kadar 6% mengalami penurunan nilai kuat tekan sebesar 10,07% (33,31 MPa). Pada dasarnya, penurunan nilai tekan beton terutama pada penambahan superplasticizer Conplast SP430D dengan kadar dibawah 4%, di akibatkan sulitnya pengerjaan saat pembuatan beton sehingga tidak mencapai kepadatan 7

8 yang baik dan terdapat rongga udara pada beton. Hal ini disebabkan oleh kecilnya nilai faktor air semen sehingga adukan beton menjadi sangat kental. Berbeda dengan penambahan superplasticizer diatas 4%, dalam hal ini memang beton memang relatif lebih mudah dikerjakan saat pembuatannya akan tetapi masalah yang terjadi ialah terjadinya segregation (kecenderungan butir kasar untuk lepas dari campuran beton) dan bleeding (kecenderungan air untuk naik ke permukaan) sehingga menyebabkan beton menjadi tidak padat. Jika penambahan superplasticizer dengan kadar kadar 1 % dijadikan sebagai acuan, maka pada kadar 0% mengalami penurunan nilai kuat tekan sebesar 31,72% (31,37 MPa), penambahan superplasticizer dengan kadar 0,5% mengalami penurunan nilai kuat tekan sebesar 7,76% (42,11 MPa), pada penambahan superplasticizer dengan kadar 0,75% mengalami penurunan nilai kuat tekan sebesar 3,89% (43,87 MPa). Penurunan yang terjadi pada penambahan superplacizer di bawah 1% bisa di bilang kecil, hal ini terjadi karena faktor lebih mudahnya pengerjaan pada penambahan superplasticizer 1% sehingga adukan beton menjadi lebih encer dibandingkan dengan penambahan suprplasticizer dibawah 1% oleh karena itu beton menjadi lebih padat dan tidak berongga. Pengaruh Gradasi Zona Pecahan Limbah Beton Terhadap Kuat Tekan Beton Data hasil pengujian kuat tekan pada beton dengan substitusi agregat kasar dari pecahan limbah beton sebesar 100% pada gradasi zona 1, zona 2, dan zona3 dengan kadar superplasticizer Conplast SP430D sebesar 2%, dan slump rencana sebesar mm, terlihat bahwa kuat tekan yang paling optimum pada zona 1 karena memiliki kuat tekan yang paling tinggi yaitu 41,31 MPa. Jika kuat tekan beton pada zona 1 dijadikan sebagai acuan maka penurunan kuat tekan pada zona 2 dan zona 3, Kuat tekan optimum di dapat pada zona 1 dipengaruhi oleh faktor interlocking yang baik dibandingkan dengan zona 2 dan zona 3, walaupun ada faktor lain seperti bonding yang akan lebih menguntungkan pada gradasi agregat yang lebih kecil, akan tetapi kita juga harus melihat bahwa zona 1, zona 2, dan zona 3 ukuran butiran agregat lolos saringan 19,1 dan lolos saringan 9,5 tidak terlalu signifikan. Hal ini menyebabkan pada zona 1 juga memiliki bonding yang baik juga sehingga di zona 1 kuat tekan yang didapat juga lebih tinggi karena memiliki kelebihan di interlocking dan juga bonding. Pengaruh Nilai Slump Rencana terhadap Nilai Kuat Tarik Belah Beton Data hasil pengujian kuat tarik belah pada beton dengan variasi nilai slump rencana sebesar 0-10 mm, mm, mm dan, mm, dengan substitusi agregat kasar dari pecahan limbah beton sebesar 100% pada zona gradasi 2 dan kadar superplasticizer Conplast SP430 sebesar 2%, terlihat bahwa nilai kuat tarik belah yang paling tinggi terdapat pada nilai slump rencana yaitu 8

9 3,64 MPa, jika dijadikan acuan maka pada slump rencana 0-10 mengalami penurunan kekuatan sebesar 6,59% (3,40 MPa), pada slump rencana mengalami penurunan kekuatan sebesar 3,02% (3,53 MPa), pada slump mengalami penurunan kekuatan sebesar 0,82% (3,60 MPa). Dalam hal ini bonding sangat berpengaruh dalam mempengaruhi nilai kuat tarik belah KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan.perbedaan kekuatan agregat alam dengan agregat limbah beton dimana agregat limbah beton lebih lemah dibandingkan dengan agregat alam sehingga semakin banyak kadar subsitusi agregat limbah beton maka akan semakin melemahkan kekuatan beton tersebut. Dalam pembuatan beton khususnya dengan menggunakan agregat pecahan limbah beton lebih baik menggunakan slump rencana yang tinggi, hal ini disebabkan karena workability yang lebih baik dibandingkan dengan slump rencana yang lebih kecil. Dalam pembuatan beton khususnya dengan agregat limbah beton penggunaan superplasticizer lebih baik dicari terlebih dahulu kadar optimumnya agar dalam pengerjaan beton jadi lebih mudah dan hasilnya pun lebih baik DAFTAR PUSTAKA Rosidawani.,2005, Penggunaan Agregat Daur Ulang untuk Pembuatan Beton Secara Massal, Institut Teknologi Bandung. Suharmanto., 2008, Studi Eksperimental Agregat Daur Ulang, Institiut Teknologi Bandung. Amri., 2005, Penggunaan Beton Daur Ulang untuk Pelat, Institut Teknologi Bandung. Fachrudin., 2005, Penggunaan Agregat Sisa Kebakaran dan Sisa Ready Mix Terhadap Perilaku Balok T dengan Mutu Beton 25 MPa dan 50 MPa, Institut Teknologi Bandung. Mulyono, T., 2003, Teknologi Beton, Andi, Jakarta. Nugraha, P., dan Antoni, 2007, Teknologi Beton dari Material, Pembuatan, ke Beton Kinerja Tinggi, Andi, Jakarta. SK SNI T , 1990, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, Badan Litbang PU. SNI , 2000, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, Badan Litbang PU. SK SNI F, Persyaratan Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Beton Ringan Struktural, Badan Litbang PU. SK SNI M , Metode Pengujian Berat Isi Beton Ringan Struktural, Badan Litbang PU. 9