ENNY NURUL FITRIYATI NIM I

Transkripsi

1 TINJAUAN KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON DENGAN PADAS HITAM SEBAGAI PENGGANTI PASIR (Compressive Strength and Modulus Elasticity of Concrete with Trass as Subtitute of Sand) SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun oleh : ENNY NURUL FITRIYATI NIM I JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 i

2 ii

3 iii

4 MOTTO Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain dan kepada Tuhan-mu kamu berharap (QS. Al Insyirah: 6-8) Barang siapa yang datang dengan (membawa) kebaikan, maka baginya (pahala) yang lebih baik daripada kebaikan itu, dan barang siapa yang datang dengan (membawa) kejahatan, maka tidaklah diberi pembalasan kepada orang-orang yang telah mengerjakan kejahatan itu melainkan (seimbang) dengan apa yang dahulu mereka kerjakan. (Q.S. AL QASHASH : 84) Kau adalah air dan kau mengenal kebijaksanaan air. Jadi biarkan dirimu mengalir, maka keajaiban akan tumbuh. (Masaru Emoto) Manusia merencanakan,allah yang menentukan. PERSEMBAHAN Karya ini kupersembahkan untuk : 1. Ibu dan ayahku tercinta,terimakasih atas do a,cinta dan kasih sayangnya, 2. My little hero, my coboy, and my miracle...ketiga adekku, Helmy, I am and Gavara, love u Pak Kusno dan pak Basuki, terimakasih atas bantuan, kesempatan, ilmu, masukan dan kesabarannya dalam membimbing kami, 4. My partner Nia and Fuad, Dwi, Vicky, Mamo, Luqman, Fitria, Bowo, Bachtiar, Aroma, Elfas, Surya, Syaeful, Antok, yang telah membantu kami, sukses untuk kita, 5. Kedua orang tua nia dan fuad terimakasih atas bantuan,semangat serta doanya, 6. Temen-temen kos Putri Solo, Dina, Titik, Nur, Devi, Uut, Choir, kak rose, Ratri, Nova terimakasih telah menjadi keluarga keduaku disini, 7. Mas Krisna, mas Ipung and friends,terimakasih atas bantuan, semangat dan do anya, 8. Mas Hendra, trimakasih atas bantuan dan doanya, 9. Teman-teman seperjuangan, teknik sipil transfer 2010, 10. Dan Almamaterku. iv

5 ABSTRAK Enny Nurul Fitriyati, Tinjauan Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Beton Dengan Padas Hitam Sebagai Pengganti Pasir. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Masyarakat daerah Nguneng, Puh pelem kabupaten Wonogiri telah menunjukkan kemajuan dalam pelaksanaan pembangunan, Salah satu hasil tambang yang dimanfaatkan oleh penduduk setempat adalah tanah padas, dimana oleh penduduk dijadikan sebagai alternatif bahan bangunan. Padas menjadi bahan yang digunakan sebagai bahan alternatif untuk pengganti pasir diharapkan agar menghasilkan kekuatan dan kualitas beton yang optimum akan menambah nilai guna tanah padas. Tanah padas merupakan batuan hasil letusan dari gunung berapi yang telah mengalami pelapukan sampai tingkat tertentu, berwarna abu-abu putih, abu-abu kebiruan, abu-abu gelap kemerah-merahan, kekuning-kuningan, dan ada pula yang agak jingga. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen di labolatorium dengan 24 buah benda uji kuat tekan dan modulus elastisitas. Benda uji tersebut adalah beton normal tanpa penambahan padas sebagai acuan dan beton dengan variasi penambahan padas 20 %, 40 %,60 %,80 % dan 100 %. Komposisi campuran beton yang digunakan yaitu (1:2:3) untuk (semen:padas hitam:split) dan dengan bahan tambah tetes tebu 0,03% dari berat semen. Benda uji kuat tekan dan modulus elastisitas silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm, beton diuji pada umur 28 hari. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penggunaan padas hitam sebagai bahan pengganti pasir memberikan penurunan nilai kuat tekan dan modulus elastisitas beton. Analisis data menunjukkan bahwa kuat tekan beton rata-rata pengujian beton normal dengan variasi padas hitam : 0 % ; 20 % ; 40 % ; 60 %; 80%; dan 100% berturut-turut adalah 22,767 MPa, 21,636 MPa, 21 MPa, 20,646 MPa, 20,552 MPa, 19,374 MPa dan nilai modulus elastisitas rata-rata pengujian beton normal berturut-turut adalah MPa, 16324,25 MPa, MPa, MPa, MPa, dan MPa. Berdasarkan SNI kuat tekan fc untuk material beton yang digunakan pada struktur bangunan tahan gempa tidak kurang daripada 20 MPa, sehingga beton dengan menggunakan padas hitam tersebut masih dalam batas beton struktural. Kata kunci: Padas, kuat tekan dan modulus elastisitas. v

6 ABSTRACT Enny Nurul Fitriyati, Compressive strength and modulus elasticity of Concrete with padas as substitute of sand. Final Project. Department of Civil Engineering, University of Sebelas Maret, Surakarta. The Nguneng local communities, Puh Pelem, Wonogiri, have shown progress in construction implementation. One of mining product are used by local people was padas soil, which is used by residents as an alternative building material. Padas a material used as an alternative material for sand replacement is expected to produce optimum concrete strength and quality that will add value to padas soil. Padas soil is volcanic eruption rocks which have been weathering to a certain level, colored gray-white, bluish gray, dark gray reddish, yellowish, and some are rather orange. This research using laboratories experimental method 24 specimens were used to observe compressive strength and modulus of elasticity. Specimens used were normal concrete without padas addition as a reference and concrete with padas addition variations 20%40%,60%,80%, and 100%. Concrete composition mixture that is used (1:2:3) for (pc:padas:split) and Concrete that is used were using additional sugarcane molasses 0.03% from weight of cement. Compressive strength and modulus of elasticity specimens were concrete cylinders with diameters 15 cm and height 30 cm, concrete were tested at 28 days. Results of the research indicate that black padas as a substitute for sand lead to decreasing of the compressive strength and modulus of elasticity of concrete. The data analysis showed that the mean value of compressing strength in examination on the normal concrete with padas variations of : 0 % ; 20 % ; 40 % ; 60 %; 80%; and 100% were 22,767 MPa, 21,636 MPa, 21 MPa, 20,646 MPa, 20,552 MPa, 19,374 MPa respectively, and the mean modulus elasticity value of normal concrete examination were MPa, 16324,25 MPa, MPa, MPa, MPa,and MPa, respectively. By SNI compressive strength fc for the concrete material used in building earthquake-resistant structures of not less than 20 MPa, so that the concrete by using black padas are still within the limits of structural concrete. Keywords: padas, compressive strength, and modulus of elasticity. vi

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Tinjauan Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Beton dengan Padas Hitam Sebagai Pengganti Pasir. Terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari dukungan dan bantuan dari berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Pimpinan Fakultas Teknik UNS. 2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS. 3. Bapak Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD selaku Dosen Pembimbing I. 4. Bapak Achmad Basuki,ST, MT selaku dosen pembimbing II. 5. Ir. Endang Rismunarsi, MT selaku dosen pembimbing akademis 6. Tim penguji pendadaran skripsi Jurusan Teknik Sipil UNS. 7. Segenap staf Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 8. Segenap staf pengajar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 9. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Transfer angkatan 2010 Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 10. Kedua orang tua saya yang selalu mendukung dan mendoakan saya 11. Semua pihak yang telah membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung, yang tidak dapat penulis sebut satu per satu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna baik dari segi isi maupun penyajiannya, sehingga saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata, besar harapan penulis agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca. Surakarta, Mei 2013 Penulis vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN... iv ABSTRAK... v KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 4 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Landasan Teori Pengertian Beton Material Penyusun Beton Semen Portland Agregat Air Tetes Tebu Tanah Padas Kuat Tekan Modulus Elastisitas Beton viii

9 BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1. Uraian Umum Benda Uji Penelitian Tahap dan Prosedur Penelitian Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar Standar Pengujian Agregat Halus Standar Pengujian Agregat Kasar Alat-alat yang Digunakan Pengujian Bahan Dasar Beton Pengujian Agregat Halus Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus Pengujian Kadar Lumpur Dalam Agregat Halus Pengujian Specific Gravity Agragat Halus Pengujian Gradasi Agregat Halus Pengujian Agregat Kasar Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar Pengujian Gradasi Agregat Kasar Pengujian Abrasi Agregat Kasar Perencanaan Campuran Beton Pembuatan Benda Uji Pengujian Nilai Slump Perawatan Benda Uji Pengujian Kuat Tekan Beton Pengujian Modulus Elastisitas Beton BAB 4. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengujian Agregat Hasil Pengujian Agregat Halus (Pasir) Hasil Pengujian Agregat Halus (Padas Hitam) Hasil Pengujian Agregat Kasar Perhitungan Rancang Campur Beton Hasil Pengujian Nilai Slump Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ix

10 4.5 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Beton Pembahasan Uji Slump Kuat Tekan Uji Modulus Elastisitas Hubungan Antara Modulus Elastisitas dan Kuat Tekan Hasil Pengujian 55 BAB 5. KESIIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kelas dan Mutu Beton... 6 Tabel 2.2 Jenis Semen Portland di Indonesia Sesuai SII Tabel 2.3 Batasan Susunan Butiran Agregat Halus... 9 Tabel 2.4 Syarat Mutu kekuatan Agregat Sesuai SII Tabel 2.5 Persyaratan Gradasi Agregat Kasar Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Desak dan MOE Tabel 3.2. Hubungan Perubahan Warna NaOH dengan Persentase Zat Organik Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus (Pasir) Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Pasir Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Halus (Padas Hitam) Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Padas Hitam Tabel 4.5. Hasil Pengujian Padas Hitam Setelah Pencucian Tabel 4.6. Hasil Pengujian Gradasi Padas Hitam Setelah Pencucian Tabel 4.7. Hasil Pengujian Agregat Kasar Tabel 4.8. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar Tabel 4.9. Komposisi Adukan Beton Rencana Tabel 4.10 Kebutuhan Bahan Untuk 4 Buah Silinder Tabel 4.11 Hasil Pengujian Nilai Slump Tabel 4.12 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Normal dengan Padas Hitam Tabel 4.13 Persamaan Regresi Fungsi Tegangan-Regangan Aksial Beton Tabel 4.14 Data Hasil Analisa Penghitungan Modulus Elastisitas Beton Tabel 4.15 Pengaruh Penggunaan Kadar Padas Hitam Sebagai Pengganti Pasir Terhadap Kuat Tekan Tabel 4.16 Pengaruh Penggunaan Kadar Padas Hitam Sebagai Pengganti Pasir Terhadap Modulus Elastisitas Tabel 4.17 Data Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Perhitungan xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Lokasi Tambang Tanah Padas... 2 Gambar 2.1. Penambangan Padas Hitam Gambar 2.2. Kurva Tegangan-Regangan Beton yang Diberi Tekanan (Nawy,1990) Gambar 3.1. Benda uji kuat desak dan modulus elastisitas beton Gambar 3.2. Bagan alir tahap-tahap penelitian Gambar 3.3. Mesin uji kuat desak beton (compression testing machine) Gambar 3.4. Uji modulus elastisitas Gambar 3.5. Set-up pengujian tegangan-regangan beton Gambar 4.1. Grafik gradasi pasir Gambar 4.2. Grafik Gradasi Padas Hitam Gambar 4.3. Grafik Gradasi Padas Hitam Setelah Pencucian Gambar 4.4. Grafik gradasi Agregat Kasar Gambar 4.5. Diagram Hubungan Nilai Slump Dengan Variasi Padas Hitam 48 Gambar 4.6. Diagram Hubungan Kadar Padas Hitam dengan Kuat Tekan Gambar 4.7. Hubungan Modulus Elastisitas dengan Kadar Padas Hitam Gambar 4.8. Hubungan Modulus Elastisitas dan Kuat Tekan Beton xii

13 DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL % = persentase f c = kuat tekan beton Ec = Modulus elastisitas beton m = meter cm = centimeter mm = millimeter µm = mikro meter kg = kilogram gr = gram lt = liter t/m 3 = ton per meter kubik MPa = Mega Pascal kn = kilo Newton f.a.s. = faktor air semen ASTM = American Standar for Testing and Materials PUBI = Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia SNI = Standar Nasional Indonesia P = beban maksimum d = tinggi silinder benda uji Ø = Diameter P.0-1 =Benda uji pertama kuat tekan dan modulus elastisitas dengan kadar padas hitam 0 % xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A. Pemeriksaan Agregat Lampiran B. Perhitungan Campuran Beton Lampiran C. Hasil Pengujian Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Lampiran D. Dokumentasi penelitian Lampiran E. Form Skripsi xiv