TUGAS AKHIR KAJIAN KINERJA BETON NORMAL BERAGREGAT HALUS ABU BATU

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR KAJIAN KINERJA BETON NORMAL BERAGREGAT HALUS ABU BATU Diajukan sebagai syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknik Strata 1 (S-1) Disusun oleh : NAMA : FERRY NURSAIFUDIN NIM : UNIVERSITAS MERCU BUANA FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL 2015

2

3

4 PERSEMBAHAN Tugas Akhir ini aku persembahkan untuk : Bapak dan Ibu tercinta, yang tidak henti-hentinya memberi doa, semangat dan dukungan kasih sayang kepadaku For Titik Sulistyani yang selalu memberikan semangat dukungan serta doa hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini. Rekan-rekan Teknik Sipil Angkatan 2013 makasih atas semua dukungannya Rekan-rekan PT. Wijaya Karya Beton yang telah banyak membantu Semua teman yang tiaak aku bisa sebutkan satu persatu iv

5 KATA PENGANTAR Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul KAJIAN BETON NORMAL BERAGREGAT HALUS ABU BATU dengan baik. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan, bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada pihak-pihak yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan Tugas Akhir, yaitu kepada : 1. Allah SWT yang telah memberikan memberikan kesempatan kepada penyusun untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Ir. Mawardi Amin, MT., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercu Buana Jakarta. 3. Ir. Zainal A. Shahab, MT., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini. 4. Bapak dan Ibu dosen pengajar yang telah memberikan ilmunya beserta karyawan di Fakultas Teknik khususnya Program Studi Teknik Sipil yang telah banyak membantu dalam proses perkuliahan. 5. Teman-teman seperjuangan Teknik Sipil angkatan 2013 yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini. 6. Semua pihak yang telah membantu terselesainya laporan Tugas Akhir ini. vi

6 Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa ke arah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya. Jakarta, April 2015 Penyusun vii

7 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR PERNYATAAN... LEMBAR PERSEMBAHAN... ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR NOTASI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... i ii iii iv v vi viii xi xii xiv BAB I PENDAHULUAN... I Latar Belakang... I Maksud dan Tujuan Penelitian... I Ruang Lingkup dan Batasan Masalah... I Manfaat Penelitian... I Sistematika Penulisan... I-4 BAB II KAJIAN PUSTAKA... II Pengertian Beton... II Hasil Penelitian Yang Pernah Dilakukan... II Pemanfaatan Abu Batu Sebagai Bahan Pengisi Dalam Produksi Self Compacting Concrete oleh Slamet Widodo, Agus Santosa, Pusoko Prapto (2003)... II Pemanfaatan Limbah Abu Batu Sebagai Bahan Pengisi (Filler) Pada Genteng Beton, Hardi Santoso (2011)... II Kajian Nilai Slump, Kuat Tekan Dan Modulus Elastisitas Beton Dengan Bahan Tambahan Filler Abu Batu Paras oleh Harnung Tri Hardagung, Kusno Adi Sambowo, Purnawan Gunawan (2014)... II-3 viii

8 2.2.4 Perbandingan Kuat Tekan Terhadap Biaya Self Compacting Concrete Dengan Kombinasi Fly Ash, Silika Fume, Ground Granulated Blast Furnance Slag Sebagai Binder Dan Abu Batu Sebagai Pengganti Sebagian Pasir oleh Kristanty, Ira dan Satwika (2004)... II Pengaruh Penggunaan Abu Batu Pada Campuran Beton oleh Gunawan dan The Giok Lai (2004)... II Material Pembentuk Beton... II Agregat... II Sement Portland... II Air... II Abu Batu... II Rancang Campuran Beton (Mix Design)... II Persyaratan Kinerja... II Faktor-Faktor Yang Menentukan... II-28 BAB III METODELOGI PENELITIAN... III Tinjauan Umum... III Langkah Penelitian... III Pemeriksaan Material Yang Digunakan... III Pemeriksaan Kadar Lumpur... III Peeriksaan Berat Volume... III Pemeriksaan Berat Jenis... III Analisa Saringan dan Modulus Butiran Halus... III Tempat dan Waktu Penelitian... III Bahan-bahan... III Peralatan... III Prosedur Mix Design... III Pembuatan dan Perawatan Benda Uji... III Pengujian Kuat Desak Beton... III Pengolahan Data... III-11 ix

9 BAB IV HASIL DAN ANALISIS... IV Pengujian Material... IV Pengujian Material Agregat Halus... IV Pengujian Material Agregat Kasar... IV Rencana Campuran Adukan Beton... IV Hasil Pengujian... IV Hasil Pengujian Slump... IV Hasil Pengujian Kuat Tekan... IV Pembahasan... IV Uji Slump... IV Uji Kuat Tekan... IV-12 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... V Kesimpulan... V Saran... V-2 DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN xvi x

10 DAFTAR NOTASI f c f cr n m = Kuat tekan yang disyaratkan (MPa) = Kuat tekan beton rata-rata (MPa) = Jumlah hasil uji = Nilai Tambah (MPa) k = 1.64 s = Deviasi Standar (MPa) A = Jumlah air yang dibutuhkan (Liter/m 3 ) Ah Ak BJcamp BJah BJak P K = Jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat halusnya = Jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat kasarnya = Berat Jenis Agregat Campuran = Berat Jenis Agregat Halus = Berat Jenis Agregat Kasar = Persentase Berat Agregat Halus Terhadap Berat Agregat Campuran = Persentase Berat Agregat Kasar Terhadap Berat Agregat Campuran xi

11 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Batas Gradasi Agregat Kasar... II-6 Tabel 2.2. Batas Gradasi Agregat Halus... II-7 Tabel 2.3. Faktor Pengali Deviasi Standar... II-12 Tabel 2.4. Nilai Deviasi Standar Untuk Berbagai Tingkat Pengendalian Mutu Pekerjaan di Lapangan... II-12 Tabel 2.5. Tipe Semen dan Fungsinya... II-14 Tabel 2.6. Perkiraan Kuat Tekan Beton (MPa) dengan Faktor Air Semen II-15 Tabel 2.7. Persyaratan Faktor Air Semen Maksimum Untuk Berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus... II-17 Tabel 2.8. Penetapan Nilai Slump (cm)... II-18 Tabel 2.9. Perkiraan Kebutuhan Air per m 3 Beton (Liter)... II-19 Tabel Kebutuhan Semen Minimum Untuk Berbagai Untuk Berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus... II-20 Tabel Batas Gradasi Agregat Halus... II-21 Tabel 3.1. Jadwal Kegiatan Penelitian Tugas Akhir... III-4 Tabel 3.2. Perencanaan Mix Desain... III-8 Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus (Abu Batu)... IV-1 Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus (Abu Batu)... IV-2 Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar... IV-3 Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar... IV-3 Tabel 4.5. Proporsi Campuran Adukan Beton Untuk Setiap Variasi per 1m3... IV-4 xii

12 Tabel 4.6. Proporsi Campuran Adukan Beton Untuk Setiap Variasi Tiap 1 Kali Adukan... IV-5 Tabel 4.7. Nilai Slump Campuran Adukan Beton... IV-5 Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 7 Hari... IV-7 Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 14 Hari... IV-8 Tabel Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 21 Hari... IV-9 xiii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan Beton dan FAS Beton (Benda Uji Berbentuk Silinder Diameter 150 mm dan Tinggi 300 mm)... II-16 Gambar 2.2. Persentase Agregat Halus Terhadap Agregat dengan Ukuran Butir Maksimum 10 mm... II-22 Gambar 2.3. Persentase Agregat Halus Terhadap Agregat dengan Ukuran Butir Maksimum 20 mm... II-22 Gambar 2.4. Persentase Agregat Halus Terhadap Agregat dengan Ukuran Butir Maksimum 40 mm... II-23 Gambar 2.5. Penentuan Berat Jenis Beton Yang Dimampatkan Secara Penuh... Gambar 3.1. Bagan Alir Tahapan Penelitian... Gambar 4.1. Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Halus... Gambar 4.2. Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Kasar... Gambar 4.3. Nilai Slump Berbagai Variasi Abu Batu... II-25 III-3 IV-2 IV-4 IV-6 Gambar 4.4. Grafik Kuat Tekan Umur 7 Hari Berbagai Variasi Kadar Abu Batu... IV-8 Gambar 4.5. Grafik Kuat Tekan Umur 14 Hari Berbagai Variasi Kadar Abu Batu... IV-9 Gambar 4.6. Grafik Kuat Tekan Umur 21 Hari Berbagai Variasi Kadar Abu Batu... IV-10 xiv

14 Gambar 4.7. Grafik Kuat Pada Variasi Kadar Abu Batu Pada Umur 7 Hari, 14 Hari dan 21 Hari... IV-10 Gambar 4.8. Grafik Kuat Maksimum Pada Umur 21 Hari Berbagai Variasi Kadar Abu Batu... IV-11 xv

15 Abstrak ABSTRAK Judul : Kajian Beton Normal Beragregat Halus Abu Batu, Nama : Ferry Nursaifudin, Pembimbing : Ir. Zainal A. Shahab,. MT, Tahun : 2015 Sampai saat ini beton masih menjadi pilihan utama dalam pembuatan struktur, karena pada dasarnya memiliki keunggulan diantaranya mudah mendapatkan bahan penyusunnya, memiliki kuat tekan yang tinggi, perawatan dan pembentukan yang mudah. Salah satu bahan penyusun beton adalah pasir. Namun stok pasir semakin menipis. Sementara dalam industry stone crusher menghasilkan abu batu sebagai sisa dari bagian produksi batu split. Guna memperoleh kemajuan dalam teknologi beton, maka dilakukan penelitian pemanfaatan limbah abu batu sebagai bahan campuran yang bertujuan meningkatkan kualitas beton. Dalam penelitian ini dicoba menggunakan limbah abu batu dari industri stone crusher dari Cigudeg Bogor Jawa Barat sebagai bahan dalam pembuatan beton normal. Penggunaan abu batu sebagai bahan pengganti pasir diharapkan dapat meningkatkan kuat tekan dalam slump yang direncanakan, serta dapat mengoptimalkan penggunaan limbah abu batu tersebut untuk mengurangi pencemaran lingkungan yang terjadi. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 36 buah. Tiap variasi terdiri dari 3 sampel dengan variasi kadar agregat halus sebesar 40%; 42%; 44%; dan 46%. Benda uji berupa silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Hasil pengujian kuat tekan pada umur 7 hari untuk variasi kadar agregat halus sebesar 40% : Mpa; 42% : Mpa; 44% : Mpa; 46% : Mpa. Hasil pengujian kuat tekan pada umur 14 hari untuk variasi kadar agregat halus sebesar 40% : Mpa; 42% : Mpa; 44% : Mpa; 46% : Mpa. Hasil pengujian kuat tekan pada umur 21 hari untuk variasi kadar agregat halus sebesar 40% : Mpa; 42% : Mpa; 44% : Mpa; 46% : Mpa. Kata kunci: abu batu, beton, mix desain, slump, kuat tekan. v

16 Bab I Pendahuluan BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada campuran beton, agregat mengisi sebagian besar volume beton yaitu antara 50% sampai dengan 80% sehingga sifat dan mutu agregat sangat berpengaruh terhadap kuat tekan beton. Agregat yang bergrdasi baik akan meminimalkan poripori yang ada di beton sehingga kekuatannya menjadi lebih baik. Pasir sebagai agregat halus diperoleh dari proses penambangan di alam, ketersediannya yang terbatas dan pembangunan di Indonesia yang terus berkembang menyebabkan eksploitasi besar-besaran. Eksploitasi tersebut berujung pada kelangkaan pasir dan adapun pasir yang masih tersedia akan menjadi semakin mahal. Mahalnya harga pasir ini tentu saja bukan berarti harus menurunkan mutu untuk mengurangi biaya pembuatan tetapi perlu adanya suatu penelitian untuk mencari alternative pengganti pasir tersebut. Salah satu alternative pengganti pasir adalah abu batu. Abu batu sendiri adalah material samping atau sisa produksi dari pengolahan batu pecah yang menggunakan stone crusher. Dalam penelitian yang dilakukan oleh Slamet Widodo, Agus Santosa, Pusoko Prapto (2003) yang mana abu batu digunakan sebagai filler dalam produksi SCC dapat meningkatkan kuat tekan beton sebesar 3,5%, pada penambahan abu batu dengan takaran 25% berat semen. Yang kedua adalah pemanfaatan abu batu sebagai bahan pengisi (filler) pada genteng beton oleh Hardi Santoso (2011) I-1

17 Bab I Pendahuluan menunjukan genteng beton normal dengan campuran 1 semen : 3 pasir : 0 abu batu memiliki kuat lentur sebesar 1210,66 N dengan penambahan abu batu kuat lentur meningkat menjadi 1866,03 N pada campuran 1 semen : 3 pasir : 0,2 abu batu. Kemudian tentang kajian nilai slump, kuat tekan dan modulus elastisitas beton dengan bahan tambahan filler abu batu oleh Harnung Tri Hardagung, Kusno Adi Sambowo, Purnawan Gunawan (2014) dari penelitian tersebut didapatkan hasil kuat tekan sebesar 40,27 MPa atau naik dibandingkan kuat tekan beton tanpa penambahan abu batu yang besarnya hanya 38,46 MPa. Dan yang terakhir adalah pengaruh penggunaan abu batu pada campuran beton oleh Hendra Gunawan dan The Giok Lai (1987) hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan abu batu pada pasir maka kebutuhan air untuk mencapai nilai slump tertentu lebih banyak dari pada campuran beton yang hanya menggunakan pasir saja. Hal terakhir hasil dari penelitian ini adalah penambahan abu batu pada campuran beton akan mempengaruhi kuat tekan beton, dimana pada pemakaian pasir kasar maupun pasir halus untuk pemakaian jumlah semen yang rendah (300/kg/m 3 ) akan meningkatkan kuat tekannya, sebaliknya untuk pemakaian jumlah semen yang tinggi (500/kg/m 3 ) akan menurunkan kuat tekannya Dilihat dari secara ekonomi abu batu lebih murah dibandingkan harga pasir. Saat ini abu batu rata-rata di pasaran harganya sekitar Rp ,-/m3 sedangkan harga pasir saat ini adalah ±Rp ,/ m3. Menjadi pertanyaan selanjutnya adalah apakah abu batu sebagai pengganti pasir dapat memenuhi kualifikasi teknis. Pada penelitian ini akan dilakukan penelitian mengenai abu batu, bagaimanakah sifatnya dan pengaruhnya terhadap sifat beton. I-2

18 Bab I Pendahuluan 1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui apakah abu batu dapat digunakan sebagai pengganti pasir ditinjau dari sifat beton yang dihasilkan. 2. Mengetahui pengaruh gradasi agregat halus abu batu terhadap rasio agregat, workability, dan nilai kuat tekan benda uji 1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Ruang lingkup penelitian dalam laporan ini adalah : 1. Mengetahui karakteristik material pembentuk beton, yaitu abu batu dan split. 2. Merancang Mix Design. 3. Membuat benda uji dan pengujian kuat tekan. Sedangkan batasan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Perencanaan campuran beton (Mix Design) menggunakan SNI Mutu beton rencana fc 30 MPa dengan dimensi benda uji silinder 15 cm x 30 cm dan diuji pada umur 7 hari, 14 hari dan 21 hari. 3. Semen yang digunakan adalah tipe 1 dari semen Gresik 4. Agregat kasar / split dari Sidomanik Bogor Jawa Barat dan Agregat halus abu batu dari Cigudeg Bogor Jawa Barat. 5. Air dari laboratorium Universitas Mercu Buana. 6. Variasi komposisi Mix Design dengan sand/agregat yang dibuat adalah VA-1 40%, VA-2 42%, VA-3 44%, VA-4 46%. Masing-masing sampel benda uji dari tiap-tiap variasi komposisi mix design sebanyak 3 sampel, jadi total sebanyak 36 buah. sampel I-3

19 Bab I Pendahuluan 7. Penelitian dilakukan pada skala laboratorium dan bertempat di Laboratorium Uji Bahan Universitas Mercu Buana Jakarta. 1.4 Manfaat Penelitian Untuk mengetahui apakah abu batu dapat digunakan sebagai pengganti pasir ditinjau dari sifat beton yang dihasilkan dalam kinerja beton normal. 1.5 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dari Tugas Akhir ini terbagi dalam beberapa bab dengan perincian sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi gambaran umum dari penelitian yang memuat latar belakang penelitian, maksud dan tujuan penelitian, ruang lingkup dan batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan. BAB II KAJIAN PUSTAKA Bab II ini akan mengulas mengenai beberapa teori tentang beton. Selain itu juga tentang material atau bahan-bahan penyusun beton (agregat, semen dan air) serta perencanaan campuran beton. I-4

20 Bab I Pendahuluan BAB III METODELOGI PENELITIAN Bab ini akan menguraikan mengenai tinjauan umum, langkah penelitian, pengujian material, tempat dan waktu penelitian, prosedur mix desain, pembuatan perawatan benda uji, uji tekan beton dan pengolahan data. BAB IV HASIL DAN ANALISIS Bab ini menyajikan mengenai analisis data hasil penelitian yang disajikan dalam bentuk table, gambar dan grafik. BAB V PENUTUP Bab ini memuat mengenai kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan saran yang berguna untuk penelitian-penelitian selanjutnya. I-5

21 Bab II Tinjauan Pustaka BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Beton Beton adalah salah satu bahan bangunan yang telah umum digunakan untuk bangunan gedung, jembatan, jalan dan lain-lain. Umumnya beton tersusun dari tiga bahan penyusun utama yaitu semen, agregat dan air. Jika diperlukan bahan tambah (admixture) dapat ditambahkan untuk mengubah sifat-sifat tertentu dari beton. Mutu beton umumnya ditentukan berdasarkan kuat tekannya. Dalam mendapatkan mutu beton yang direncanakan, maka diperlukan mix design untuk menentukan jumlah masing-masing material yang dibutuhkan. Untuk mendapatkan mutu beton yang direncanakan, maka pemilihan materialnya tidak dilakukan dengan sembarangan tetapi harus melalui beberapa kriteria yang telah disyaratkan. 2.2 Hasil Penelitian Yang Pernah Dilakukan Pemanfaatan Limbah Abu Batu Sebagai Bahan Pengisi Dalam Produksi Self-Compacting Concrete oleh Slamet Widodo, Agus Santosa, Pusoko Prapto (2003) Dalam penelitian ini hasil yang didapatkan adalah penggunaan abu batu sebagai filler dalam produksi SCC dapat meningkatkan kuat tekan beton sebesar 3,5%, pada penambahan abu batu dengan takaran 25% berat semen. Sedangkan II-1

22 Bab II Tinjauan Pustaka penggunaan abu batu sebagai filler dengan cara substitusi (partial replacement) cenderung mengurangi kekuatan tekan SCC. Penggunaan abu batu sebagai filler dalam SCC, baik dengan metode penambahan maupun substitusi cenderung menurunkan kekuatan tarik belah beton Pemanfaatan Limbah Abu Batu Sebagai Bahan Pengisi (Filler) Pada Genteng Beton, Hardi Santoso (2011) Salah satu alternatif pemanfaatan abu batu adalah sebagai bahan campuran pada genteng beton. Variasi campuran antara semen, pasir, dan abu batu yang digunakan dalam penelitian ini adalah (dalam satuan berat) 1:3:0; 1:3:0,1; 1:3:0,2; dan 1:3:0,3. Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengukuran benda uji, daya resapan air, kuat lentur, dan rembesan air. Perlakuan terhadap masing-masing genteng beton adalah pengeringan secara alami selama 28 hari. Hasil penelitian menunjukan genteng beton normal dengan campuran 1 semen : 3 pasir : 0 abu batu memiliki kuat lentur sebesar 1210,66 N dengan penambahan abu batu kuat lentur meningkat menjadi 1866,03 N pada campuran 1 semen : 3 pasir : 0,2 abu batu dan masih belum memenuhi kriteria SNI 0096 : 2007 yang mensyaratkan kuat lentur genteng beton minimum sebesar 2000 N. Campuran tertinggi diperoleh pada campuran 1 semen : 3 pasir : 0,2 abu batu dengan kuat lentur sebesar 1866,03 N dan daya resapan air sebesar 5,976%. II-2

23 Bab II Tinjauan Pustaka Kajian Nilai Slump, Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Beton Dengan Bahan Tambahan Filler Abu Batu Paras oleh Harnung Tri Hardagung, Kusno Adi Sambowo, Purnawan Gunawan (2014) Dari penelitian diperoleh nilai slump pada variasi penambahan yang direncanakan yaitu, slump yang rencanakan untuk pekerjaan pembetonan plat, balok, kolom dan dinding dengan nilai 7,50 cm sampai dengan 15 penambahan filler abu batu Paras adalah sebesar 40,27 MPa atau naik dibandingkan kuat tekan beton tanpa yang besarnya hanya 38,46 MPa. Nilai modulus elastisitas beton optimum yang yang dihasilkan dari penambahan filler abu batu Paras adalah sebesar 26922,67 MPa atau yang besarnya hanya 24867,33 MPa. Besarnya variasi optimum penambahan memberikan nilai kuat tekan beton tertinggi adalah pada variasi 2,66% dari berat semen. Sedangkan optimum penambahan filler abu batu Paras yang dapat memberikan nilai modulus elastisitas beton tertinggi adalah pada variasi 1,74% dari berat semen Perbandingan Kuat Tekan Terhadap Biaya Dari Self Compacting Concrete Dengan Kombinasi Fly Ash, Silika Fume, Ground Granulated Blast Furnace Slag Sebagai Binder Dan Abu Batu Sebagai Pengganti Sebagian Pasir oleh Kristanty, Ira dan Satwika (2004) Untuk membuat beton dengan mutu yang tinggi dan juga dapat memadat sendiri mengharuskan pengurangan faktor air semen (W/C ratio) dan terus meningkatkan isi bahan pengikat atau binder. Ada tujuh komposisi binder yang digunakan dalam penelitian ini: mix design 1 menggunakan fly ash sebesar 20%, mix design 2 menggunakan silica fume sebesar 5%, mix design 3 menggunakan fly ash 20% II-3

24 Bab II Tinjauan Pustaka dan silica fume 5%, mix design 4 menggunakan GGBFS sebesar 25%, mix design 5 menggunakan GGBFS sebesar 30%, mix design 6 menggunakan GGBFS 25% dan silica fume 5% dan mix design 7 menggunakan 100% semen sebagai pembanding. Hasil penelitian menunjukan bahwa peningkatan kuat tekan yang paling tinggi di alami mix design 3 namun pada umur 64 hari terjadi penurunan. Mix design 1 menunjukan peningkatan kuat tekan yang tinggi dan stabil, merupakan hasil yang terbaik pada percobaan kuat tekan. L-Shaped box test menunjukan bahwa mix design 6 memberikan hasil yang terbaik yaitu FL 40 dicapai dalam waktu 3 detik dan FL Maksimum dicapai dalam waktu 5,35 detik. Untuk hasil slump flow test menujukan bahwa mix design 3 memberikan hasil yang terbaik, SF 50 dicapai dalam waktu 3,33 detik dan SF Maksimum 70 cm. Dari analisa biaya beberapa mix design diperoleh mix design yang mempunyai biaya termurah yaitu mix design Pengaruh Penggunaan Abu Batu Pada Campuran Beton oleh Hendra Gunawan dan The Giok Lai (1987) Hasil yang diperoleh dari penilitian ini adalah dengan penambahan abu batu pada pasir maka kebutuhan air untuk mencapai nilai slump tertentu lebih banyak dari pada campuran beton yang hanya menggunakan pasir saja. Hal ini disebabkan karena dengan adanya penambahan abu batu pada pasir, dimana butiran-butiran halus ini berfungsi sebagai pembentuk mortar bersama semen dan air sehingga dengan semakin banyaknya bituran halus yang tersedia akan mempengaruhi jumlah air yang dibutuhkan. Hal lain adalah campuran beton ini akan mengurangi bleeding sampai 28% karena butiran halus pada abu batu akan mengisi butiran II-4

25 Bab II Tinjauan Pustaka halus pada pasir yang kasar. Selain itu juga akan mempengaruhi kandungan udara pada campuran beton tersebut dimana dapat memperkecil kandungan udara sampai sebesar 33% sedangkan pada campuran beton yang mengguanakan pasir halus saja hanya mengurangi sebesar 16%. Hal terakhir hasil dari penelitian ini adalah penambahan abu batu pada campuran beton akan mempengaruhi kuat tekan beton, dimana pada pemakaian pasir kasar maupun pasir halus untuk pemakaian jumlah semen yang rendah (300/kg/m 3 ) akan meningkatkan kuat tekannya, sebaliknya untuk pemakaian jumlah semen yang tinggi (500/kg/m 3 ) akan menurunkan kuat tekannya. Hal ini disebabkan karena kuat tekan beton dipengaruhi oleh gradasinya. 2.3 Material Pembentuk Beton Agregat Agregat merupakan salah satu komponen yang dapat membuat beton menjadi kompak. Kekuatan dan elastisitas agregat tergantung dari jenis batuan yang dipakai. Susunan agregat dapat diperiksa menggunakan analisa saringan (sieve analysis). Dengan analisa saringan akan didapatkan kurva susunan butir dari agregat tersebut. Gradasi pada agregat yang didapatkan dari hasil analisa saringan sangat besar perannya dalam membuat beton bermutu. Dalam teknologi beton, agregat dalam campuran beton dibagi dalam 2 bagian susunan antara lain : II-5

26 Bab II Tinjauan Pustaka a. Agregat Kasar Agregat kasar yaitu agregat yang butirannya memiliki ukuran lebih besar dari 4,75 mm. Agregat kasar selalu identic dengan sebutan kerikil ataupun batu pecah. Ukuran maksimal agregat kasar dikelompokan menjadi 3 golongan yang dapat diketahui melalui uji gradasi yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel 2.1. Batas Gradasi Agregat Kasar Dalam campuran beton, agregat kasar mempunyai syarat-syarat tertentu agar dapat digunakan sesuai dengan PBI-1971 adalah sebagai berikut: 1. Agregat kasar berupa kerikil yang berasal dari batu-batuan alami, atau berupa batu pecah yang diperoleh dari pemecah batu. 2. Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang keras dan tidak berpori. Butir-butir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan. 3. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% (ditentukan terhadap berat kering). 4. Tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton, seperti zat-zat yang reaktif alkali. II-6

27 Bab II Tinjauan Pustaka b. Agregat Halus Agregat halus yaitu agregat yang butirannya lolos ayakan 4,75 mm. Agregat halus sering juga disebut dengan istilah pasir. Agregat halus berfungsi sebagai bahan pengisi pada rongga campuran beton. Ukuran agregat halus dibagi menjadi 4 zona yang dapat diketahui dari uji gradasi. Tabel 2.2. Batas Gradasi Agregat Halus Seperti halnya agregat kasar, agregat halus juga memiliki syarat-syarattertentu agar dapat digunakan dalam campuran beton sesuaidengan PBI-1971 adalah sebagai berikut: 1. Agregat halus dapat berupa pasir alam yang diambil dari sungai atauberupa pasir buatan yang dihasilkan dari alat pecah batu. 2. Butirannya harus yang tajam dan keras, tidak pecah atau hancur olehpengaruh cuaca. 3. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (ditentukan terhadapberat kering). 4. Tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak. Untukini bisa dilakukan percobaan warna dari Abrams-Harder dengan larutan NaOH. II-7

28 Bab II Tinjauan Pustaka Semen Portland Semen merupakan bahan pengikat yang penting pada beton. Jika ditambahkan dengan air, semen akan menjadi pasta semen. Jika ditambahkan dengan agregat halus, pasta semen akan menjadi mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras (concrete). Semen yang digunakan untuk pekerjaan beton harus disesuaikan dengan rencana kekuatan dan spesifikasi teknik yang diberikan. Menurut peraturan beton 1989 (SKBI ) dalam ulasannya dihalaman 1, membagi semen Portland menjadi 5 jenis (SK.SNI T :2) antara lain sebagai berikut : 1. Semen portland jenis I adalah semen portland yang dalam penggunaannya tidak memerlukan persyaratan khusus seperti jenis-jenislainnya. Biasanya digunakan dalam konstruksi beton secara umum. 2. Semen portland jenis II adalah semen portland yang dalam penggunaanya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Digunakan dalam struktur bangunan air/drainase dengan kadar konsentrasi sulfat tinggi di dalam air tanah. 3. Semen portland jenis III adalah semen portland untuk konstruksi yang menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi. Biasanya digunakan pada struktur-struktur bangunan yang bekistingnya harus cepat dibukadan akan segera dipakai kembali. 4. Semen portland jenis IV adalah semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi yang rendah. Biasanya digunakan pada II-8

29 Bab II Tinjauan Pustaka konstruksi dam/bendungan, dengan tujuan panas yang terjadi sewaktu hidrasi merupakan faktor penentu bagi keutuhan beton. 5. Semen portland jenis V adalah semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat. Digunakan untuk beton yang lingkungannya mengandung sulfat,terutama pada tanah/air tanah dengan kadar sulfat tinggi Air Air merupakan bahan yang diperlukan untuk proses reaksi kimia dengan semen untuk pembentukan pasta semen. Reaksi kimia tersebut menyebabkan terjadinya proses hidrasi pada air. Fungsi air juga digunakan untuk pelumas antara butiran agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Jumlah air dalam pembuatan beton juga harus dilakukan perhitungan terlebih dahulu. Jumlah air yang berlebihan dapat menyebabkan penurunan kekuatan beton. Sedangkan jumlah air yang terlalu sedikit juga dapat menyebabkan proses hidrasi yang tidak merata pada beton. Dalam pembuatan campuran beton, air yang dipergunakan harus memenuhi syarat sebagai berikut: 1. Air yang digunakan dalam campuran beton harus bersih, tidak mengandung lumpur, minyak atau benda terapung lainnya yang dapat dilihat secara visual. II-9

30 Bab II Tinjauan Pustaka 2. Air tidak mengandung garam yang dapat larut dan dapat merusak betonlebih dari 15 gram/liter seperti asam atau zat organik. 3. Air tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter. 4. Air tidak mengandung senyawa asam seperti sulfat 1 gram/liter Abu Batu Abu batu adalah material sisa dari produksi batu pecah dengan stone crusher. Secara garis besar proses produksi batu pecah dibagi menjadi 3 tahap. Batu quarry yang berukuran besar ditransfer menggunakan vibrating feeder menuju alat pemecah primer untuk proses pemecahan pertama, kemudian material pecah tersebut ditransfer kembali menggunakan conveyor menuju impact crusher untuk proses pemecahan kedua. Hasil dari proses pemecahan kedua kemudian terakhir melalui proses screening dimana batu dipisahkan berdasarkan ukuran yang berbeda, aggregat yang tidak sesuai ukuran nantinya akan ditransfer kembali menuju tahap pemecahan kedua untuk dipecah kembali. Dari tahap screening tadi material dipisahkan berdasarkan ukuran butiranya yaitu ukuran butirannya antara lain mm, mm, 10-20, screening ukuran (5-13 mm) dan produk terakhir dengan ukuran butiran lebih kecil dari screening adalah abu batu. II-10

31 Bab II Tinjauan Pustaka 2.4 Rancang Campuran Beton (Mix Design) Berikut merupakan langkah-langkah dalam perencanaan campuran beton dengan metode SNI : 1. Penetapan Kuat Tekan Beton Penetapan kuat tekan beton yang disyaratkan (f c) pada umur tertentu, (f c= Mpa pada umur 28 hari). Kuat tekan beton yang disyaratkan ditetapkan sesuai dengan persyaratan perencanaan struktur dan kondisi setempat. 2. Penetapan Nilai Standar (s) Deviasi standar ditetapkan berdasarkan tingkat mutu pelakasanaan campuran di lapangan. Makin baik mutu pelaksanaannya makin kecil nilai deviasi standarnya. Penetapan nilai deviasi standar (s) ini berdasarkan atas hasil perancangan pada pembuatan beton mutu yang sama dan menggunakan bahan yang sama pula. Nilai deviasi standar (s) dihitung dengan rumus : s n 1 ( f ' c n 1 f ' cr) 2 (Sumber : SNI ) Dimana : f c = Kuat tekan masing-masing hasil uji (MPa) f cr = Kuat tekan beton rata-rata (MPa) n = Jumlah hasil uji tekan (minimum 30 benda uji) Jika jumlah data hasil uji kurang 30 buah, maka dilakukan koreksi terhadap nilai deviasi standar dengan faktor pengali, seperti pada tabel II-11

32 Bab II Tinjauan Pustaka berikut : Tabel 2.3. Faktor Pengali Deviasi Standar (Sumber : SNI ) Jika data uji lapangan untuk menghitung deviasi standar yang memenuhi persyaratan langkah b di atas tidak tersedia, maka kuat tekan rata-rata yang ditargetkan sebesar : f cr = f c + 12 MPa (Sumber : SNI ) Untuk memberikan gambaran bagaimana cara menilai tingkat mutu pekerjaan beton, di sini diberikan pedoman sebagai berikut : Tabel 2.4. Nilai Deviasi Standar Untuk Berbagai Tingkat Pengendalian Mutu Pekerjaan di Lapangan Tingkat Pengendalian Mutu Pekerjaan s (MPa) Sangat Memuaskan 2.8 Memuaskan 3.5 Baik 4.2 Cukup 5.0 Jelek 7.0 Tanpa Kendali 8.4 (Sumber : SNI ) II-12

33 Bab II Tinjauan Pustaka 3. Perhitungan Nilai Tambah / Margin (m) Nilai tambah dihitung berdasarkan nilai deviasi standar (s) dengan rumus berikut : m = k. s (Sumber : SNI ) Dimana : m = Nilai Tambah (MPa) k = 1.64 s = Deviasi Standar (MPa) 4. Penetapan Kuat Teka Rata-rata Yang Direncanakan Kuat tekan yang direncanakan diperolaeh dengan rumus : f cr = f c + m (Sumber : SNI ) Dimana : f c = Kuat tekan yang disyaratkan (MPa) f cr = Kuat tekan beton rata-rata (MPa) m = Nilai Tambah (MPa) 5. Penetapan Jenis Semen Portland Menurut SII di Indonesia semen portland dibedakan menjadi 5 (lima) jenis, yaitu I, II, III, IV dan V. Berikut di bawah adalah pengelompokan tipe semen dan fungsinya. II-13

34 Bab II Tinjauan Pustaka Tabel 2.5. Tipe Semen dan Fungsinya (Sumber : SNI ) 6. Penetapan Jenis Agregat Jenis kerikil dan pasir ditetapkan apakah berupa agregat alami (tak terpecahkan )ataukah jenis agregat batu pecah (crushed aggregate). 7. Penetapan FAS Berdasarkan jenis semen yang dipakai, jenis agregat kasar dan kuat tekan rata-rata silinder beton yang direncanakan pada umur tertentu, ditetapkan nilai factor air semen dengan tabel sebagai berikut : II-14

35 Bab II Tinjauan Pustaka Tabel 2.6. Perkiraan Kuat Tekan Beton (MPa) dengan Faktor Air Semen (Sumber : SNI ) II-15

36 Bab II Tinjauan Pustaka Gambar 2.1. Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan Beton dan FAS Beton (Benda Uji Berbentuk Silinder Diameter 150 mm dan Tinggi 300 mm) (Sumber : SNI ) II-16

37 Bab II Tinjauan Pustaka 8. Penetapan FAS Maksimum Penetapan nilai factor air semen (FAS) maksimum dilakukan dengan tabel 2.7. Jika nilai factor aie semen ini lebih rendah dari pada nilai factor air semen dari langkah 7, maka nilai factor air semen maksimum ini yang dipakai untuk perhitungan selanjutnya. Tabel 2.7. Persyaratan Faktor Air SemenMaksimum Untuk Berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus (Sumber : SNI ) II-17

38 Bab II Tinjauan Pustaka 9. Penetapan Nilai Slump Nilai slump yang diinginkan dapat diperoleh dengan tabel 2.8. Tabel 2.8. Penetapan Nilai Slump (cm) (Sumber : SNI ) 10. Penetapan Butir Agregat Maksimum Pada beton normal ada 3 pilihan besar butiran maksimum, yaitu 40 mm, 20 mm, atau 10 mm. Penetapan besar butir agregat maksimum dilakukan berdasarkan nilai terkecil dari ketentuan berikut : a. 3/4 kali jarak bersih minimum antar baja tulangan atau berkas baja tulangan. b. 1/3 kali tebal plat. c. 1/5 jarak terkecil antar sisi cetakan. II-18

39 Bab II Tinjauan Pustaka 11. Penetapan Jumlah Air yan Diperlukan Per Meter Kubik Beton Berdasarkan ukuran maksimum agregat, jenis agregat dan slump yang diinginkan, yaitu : Tabel 2.9. Perkiraan Kebutuhan Air per m 3 Beton (Liter) (Sumber : SNI ) Dalam tabel 2.9. apabila agregat halus dan agregat kasar yang dipakai dari jenis yang berbeda (alami dan batu pecah), maka jumlah air yang diperkiraan diperbaiki dengan rumus : A= 0,67. Ah + 0,33. Ak (Sumber : SNI ) Dimana : A = Jumlah air yang dibutuhkan (Liter/m3) Ah = Jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat halusnya Ak = Jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat kasarnya 12. Perhitungan Berat Semen yang Diperlukan Berat semen per m3 beton dihitung dengan membagi jumlah air (dari langkah 11 dengan factor air semen yang diperoleh pada langkah 7 dan 8. II-19

40 Bab II Tinjauan Pustaka Tabel Kebutuhan Semen Minimum Untuk Berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus um ini yang dipakai untuk perhitungan selanjutnya. (Sumber : SNI ) 13. Penentuan Kebutuhan Semen Minimum Kebutuhan semen minimum ini ditetapakan untuk menghindari beton dari kerusakan akibat lingkungan khusus. Kebutuhan semen minimum ditetapkan pada tabel Penyesuian Kebutuhan Semen Apabila kebutuhan semen yang diperoleh dari langkah 12 ternyata lebih sedikit dari pada kebutuhan semen minimum (pada langkah 13), maka kebutuhan semen minimum yang dipakai yang nilainya lebih besar. II-20

41 Bab II Tinjauan Pustaka 15. Penyesuian Air dan FAS Jika jumlah semen ada perubahan akibat langkah 14 maka nilai FAS berubah. Dalam hal ini dapat dilakukan dua cara berikut : a. FAS dihitung kembali dengan cara membagi jumlah air dengan jumlah semen minimum. b. Jumlah air disesuaikan dengan megalikan jumlah smen minimum dengan FAS. 16. Penentuan Gradasi Agregat Halus Berdasarkan gradasinya, agregat halus yang akan dipakai dapat diklasifikasikan menjadi 4 daerah. Penentuan daerah gradasi itu berdasarkan atas grafik yang dberikan dalam tabel Tabel Batas Gradasi Agregat Halus (Sumber : SNI ) 17. Penentuan Perbandingan Agregat Halus dan Agregat Kasar Penetapan dilakukan dengan memperhatikan besar butir maksimum agregat kasar, nilai slump, FAS dan daerah gradasi agregat halus. Berdasarkan data tersebut dan grafik pada gambar 2.2. atau gambar 2.3. atau gambar 2.4. II-21

42 Bab II Tinjauan Pustaka Gambar 2.2. Persentase Agregat Halus Terhadap Agregat dengan Ukuran Butir Maksimum 10 mm (Sumber : SNI ) Gambar 2.3. Persentase Agregat Halus Terhadap Agregat dengan Ukuran Butir Maksimum 20 mm (Sumber : SNI ) II-22

43 Bab II Tinjauan Pustaka Gambar 2.4. Persentase Agregat Halus Terhadap Agregat dengan Ukuran Butir Maksimum 40 mm (Sumber : SNI ) 18. Penentuan Berat Jenis Agregat Campuran Berat jenis agregat campuran dihitung dengan rumus : BJcamp= P. BJah + K. BJak (Sumber : SNI ) Dimana : BJcamp = Berat Jenis Agregat Campuran BJah BJak P = Berat Jenis Agregat Halus = Berat Jenis Agregat Kasar = Persentase Berat Agregat Halus Terhadap Berat Agregat Campuran K = Persentase Berat Agregat KasarTerhadap Berat Agregat Campuran II-23

44 Bab II Tinjauan Pustaka 19. Penentuan Berat Jenis Beton Dengan data berat jenis agregat campuran dari langkah 18 dan kebutuhan air tiap m3 beton, maka dengan gambar 2.5. dapat diperkirakan berat jenis betonnya. Cranya adalah sebagai berikut : a. Dari berat jenis agregat campuran pada langkah 18dibuat garis miring berat jenis gabungan sesuai dengan garis miring yang paling dekat pada gambar 2.5. b. Kebutuhan air yang diperoleh pada langkah 11 dimasukkan ke dalam sumbu horizontal pada gambar 2.5., kemudian dari titik ini ditarik garis vertical ke atas sampai mencapai garis miring yang dibuat pada cara sebelumnya di atas. c. Dari titik potong ini ditarik garis horizontal ke kiri sehingga diperoleh nilai berat jenis beton. II-24

45 Bab II Tinjauan Pustaka Gambar 2.5. Penentuan Berat Jenis Beton Yang Dimampatkan Secara Penuh (Sumber : SNI ) 20. Penentuan Kebtuhan Agregat Campuran Kebutuhan agregat campuran dihitung dengan cara mengurangi berat beton per m3 dengan kebutuhan air dan semen. 21. Penentuan Berat Agregat Halus Yang Diperlukan Berdasarkan Hasil Pada Langkah 19 dan 20 Kebutuhan agregat halus dihitung dengan cara mengalikan kebutuhan agregat campuran dengan persentase berat agregat halusnya. II-25

46 Bab II Tinjauan Pustaka 22. Penentuan Berat Agregat Kasar Yang Diperlukan Berdasarkan Hasil Pada Langkah 20 dan 21. Kebutuhan agregat kasar dihitung dengan cara mengurangi kebutuhan agregat campuran dengan kebtuhan agregat halusnya. Catatan : Dalam perhitungan di atas, sgregat halus dan agregat kasar dianggap dalam keadaan jenuh kering muka, sehingga apabila agregatnya tidak kering muka, maka harus dilakukan koreksi terhadap kebutuhan bahannya. Hitungan koreksi dilakukan dengan rumus sebagai berikut : Ah A Ak A 1 2 Air A. B Ah A 1 AgregatHal us B. B 100 AgregatKas ar C Ak A 2. C 100. C (Sumber : SNI ) (Sumber : SNI ) (Sumber : SNI ) Dimana : A = Jumlah Kebutuhan Air (ltr/m 3 ) B = Jumlah Kebutuhan Agregat Halus (kg/m 3 ) C = Jumlah Kebutuhan Agregat Kasar (kg/m 3 ) Ah = Kadar Air Sesungguhnya Dalam Agregat Halus (%) Ak = Kadar Air Sesungguhnya Dalam Agregat Kasar (%) Ah = Kadar Air Agregat Halus Jenuh Kering Muka / Absorbsi (%) Ak = Kadar Air Agregat Kasar Jenuh Kering Muka / Absorbsi (%) II-26

47 Bab II Tinjauan Pustaka Persyaratan Kinerja 1. Umur Uji Kuat tekan yang disyaratkan untuk menentukan proporsi campuran beton kekuatan tinggi dapat dipilih untuk umur 28 hari atau 56 hari. 2. Kuat Tekan Yang Disyaratkan Untuk mencapai kuat tekan yang disyaratkan, campuran harus diproporsikan sedemikian rupa sehingga kuat tekan rata-rata dari hasil pengujiandi lapangan lebih tinggi dari pada kuat tekan yang disyaratkan (f c). 3. Persyaratan Lain Beberapa persyaratan lain yang dapat mempengaruhi pemilihan bahan dan proporsi campuran beton antara lain. a. Modulus Elastisitas. b. Kuat Tekan dan Kuat Lentur. c. Panas Hidrasi. d. Rangkak dan Susut akibat pengeringan. e. Permeabilitas. f. Waktu Pengikatan. g. Metode Pengecoran. h. Kelecakan. II-27

48 Bab II Tinjauan Pustaka Faktor-faktor Yang Menentukan 1. Pemilihan Bahan Proporsi campuran yang optimum harus ditentukan dengan mempertimbangkan karakteristik semen portland dan abu terbang, kualitas agregat, proporsi pasta, interaksi agregat pasta, macam dan jumlah bahan campuran tambahan dan pelaksanaan pengadukan. Hasil evaluasi tentang semen portland, abu terbang, bahan campuran tambahan, agregat dari berbagai sumber, serta berbagai macam proporsi campuran, dapat digunakan untuk menentukan kombinasi bahan yang optimim. 2. Semen Portland (PC) Semen portland harus memenuhi SNI tentang Mutu dan Cara Uji Semen Portland. Semen yang dipakai adalah Tipe I semen (PC) Gresik. 3. Air Air harus memenuhi SK SNI S F tentang Spesifikasi BahanBangunan bagian A (Bahan Bangunan bukan Logam). 4. Agregat Kasar Agregat kasar yang digunakan adalah agregat normal yang sesuai dengan SNI tentang Mutu dan Cara Uji Agregat Beton. Ukuran nominal agregat maksimum 20 mm atau 25 mm, jika digunakan untuk II-28

49 Bab II Tinjauan Pustaka membuat beton berkekuatan sampai 62,1 MPa, dan ukuran 10 mm atau 15 mm, jika digunakan untuk beton berkekuatan lebih besar dari pada 62,1 MPa. Secara umum, untuk rasio air bahan bersifat semen ( ) yang sama, agregat yang ukuran maksimumnya lebih kecil akan menghasilkan kekuatan beton yang lebih tinggi. 5. Agregat Halus Agregat halus harus memenuhi ketentuan SNI tentang Mutudan Cara Uji Agregat beton. Beton kekuatan tinggi sebaiknya menggunakan agregat halus dengan modulus kehalusan 2,5 sampai dengan 3,2. Bila digunakan pasir buatan, adukan beton harus mencapai kelecakan adukan yang sama dengan pasir alam. 6. Kelecakan Kelecakan adalah kemudahan pengerjaan yang meliputi pengadukan, pengecoran, pemadatan dan penyelesaian permukaan (finishing) tanpa terjadi segregasi. 7. Slump Beton kekuatan tinggi harus diproduksi dengan slump terkecil yang masih memungkinkan adukan beton di lapangan untuk dicor dan dipadatkan denganbaik. Slump yang digunakan umumnya sebesar mm. Bila menggunakansuperplasticizer, nilai slump boleh lebih dari pada 200 mm. II-29

50 Bab II Tinjauan Pustaka 8. Metode Pengujian Metode pengujian yang digunakan adalah berdasarkan SNI, kecuali jika terdapat indikasi adanya penyimpangan akibat karakteristik beton kekuatan tinggi tersebut. Kekuatan potensial untuk satu set bahan tertentu dapat ditetapkan hanya bila benda uji telah dibuat dan diuji pada kondisi standar. Minimum dua benda uji harus diuji untuk setiap umur dan kondisi uji. 9. Ukuran Benda Uji Ukuran benda uji silinder yang dapat digunakan adalah 150 x 300 mm atau 100 x 200 mm sebagai benda uju standar untuk mengevaluasi kekuatan tekan beton kekuatan tinggi. Hasil uji silinder 150 x 300 mm tidak boleh dipertukarkan dengan silinder 100 x 200 mm. 10. Cetakan Cetakan benda uji dibuat dari baja sesuai dengan SNI Mesin uji Mesin uji harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : a. Kekakuan Lateral Minimum kg/cm. b. Kekakuan Longitudinal Minimum kg/cm. II-30

51 Bab III Metodelogi Penelitian BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tinjauan Umum Bahan-bahan sebagai dasar campuran beton harus merupakan material yang baik dan memenuhi standar yang berlaku. Pengujian dan pemeriksaan bahan serta benda uji dilakukan berdasarkan aturan-aturan dalam American Society for Testing and Materials (ASTM) dan Standar Nasional Indonesia SNI tentang mutu dan cara uji agregat beton. Dalam hal ini di lakukan pengujian terhadap karakteristik dari abu batu,dan juga dilakukan pengujian terhadap split atau agregat kasar itu sendiri yang termasuk dalam bahan penyusun beton. 3.2 Langkah Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dalam sistematika dan urutan yang jelas dan teratur, sehingga akan diperoleh hasil yang memuaskan dan dapat dipertanggung jawabkan. Karena dengan dibuat bagan alir seperti ini tahapan penelitian menjadi lebih mudah dipahami. Berikut ini adalah bagan alir atau tahapan penilitian yang dilakukan dalam pembuatan laporan Tugas Akhir. III-1

52 Bab III Metodelogi Penelitian Mulai Persiapan Material dan Pengujian Material Agregat Halus Agregat Kasar Semen Air Pengujian : 1. Kadar Lumpur 2. Berat Jenis 3. Analisa Saringan & Modulus Kehalusan Pengujian : 1. Kadar Lumpur 2. Berat Jenis 3. Analisa Saringan & Modulus Kehalusan Tidak Ok Ok Perancangan Campuran Beton (Mix Desain) Ok Tidak Ok Pembuatan Benda Uji & Perawatan Benda Uji Pengujian Benda Uji Analisis Data Kesimpulan dan Saran Selesai Gambar 3.1. Bagan Alir Tahapan Penelitian III-2

53 Bab III Metodelogi Penelitian 3.3 Pemeriksaan Material Yang Digunakan Pemeriksaan Kadar Lumpur Tujuannya adalah untuk mengetahui kadar lumpur yang dikandung dalamagregat halus yang akan digunakan sebagai bahan adukan beton. Pada agregat inikandungan lumpurnya tidak boleh lebih dari 5 % Pemeriksaan Berat Volume Pemeriksaan ini untuk mengetahui berat volume dalam kondisi SSD (Saturated Surface Dry) Pemeriksaan Berat Jenis Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui berat jenis agregat yang akandigunakan Analisis Saringan dan Modulus Butiran Halus Analisis saringan bertujuan untuk mengetahui distribusi butiran ( gradasi )agregat halus dengan menggunakan saringan. Dari analisis saringan yangdilakukan diperoleh modulus halus butiran agregat halus. Modulus halus diperoleh dari jumlah persen kumulatif dari butiran agregat yang tertinggal di atassatu set ayakan dan kemudian dibagi seratus (1 set ayakan #40, #20, #10, #4,8,#2,4, #1,2, #0,60, #0,30 dan #0,15 mm). Semakin besar nilai mhb, semakin besar butiran agregatnya. III-3

54 Bab III Metodelogi Penelitian 3.4 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian Tugas Akhir ini dalam pengujian material, pembuatan benda uji serta pengujian kuat dilakukan di Laboratorium Uji Bahan Universitas Mercu Buana. Berikut adalah jadwal kegiatan yang dilakukan dalam kegiatan penelitian Tugas Akhir : Tabel 3.1. Jadwal Kegiatan Penelitian Tugas Akhir Waktu No. Hari Tanggal Kegiatan 1 Sabtu 18 April 2015 Pengujian Material Abu Batu & Pengujian Material Split 2 Sabtu 25 April 2015 Pembuatan Sampel Benda Uji 3 Sabtu 2 Mei 2015 Pengujian Sampel Benda Uji Umur 7 Hari 4 Sabtu 9 Mei 2015 Pengujian Sampel Benda Uji Umur 14 Hari 5 Sabtu 16 Mei 2015 Pengujian Sampel Benda Uji Umur 21Hari 3.5 Bahan-bahan Bahan yang digunakan dalam proses pencampuran adalah : 1. Semen Portland (PC) merek Gresik tipe I. 2. Abu batu dari Cigudeg Bogor Jawa Barat. 3. Agregat kasar ( split ) dari Sidomanik. 4. Air dari laboraturium bahan Universitas Mercu Buana. 3.6 Peralatan Alat alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Timbangan III-4

55 Bab III Metodelogi Penelitian 2. Satu set alat pemeriksaan agregat (piring, piknometer, oven, saringan agregat serta mesin shieve shaker untuk mengayak saringan). 3. Mesin aduk beton ( molen ). 4. Meja getar 5. Sekop besar. 6. Kaliper. 7. Kerucut Abrahams 8. Cetakan silinder. 9. Tongkat penumbuk 10. Mesin uji desak. 11. Penggaris. 12. Gelas ukur. 13. Ember. 14. Sendok semen (cetok ). 15. Seperangkat peralatan kunci. 3.7 Prosedur Mix Desain Metode perhitungan yang digunakan adalah SNI Berikut ini adalah tahapan dalam perencanaan campuran beton normal : 1. Ambil kuat tekan beton yang disyaratkan f c pada umur tertentu; 2. Hitung deviasi standar menurut ketentuan butir 2.4 poin 2; 3. Hitung nilai tambah menurut butir 2.4 poin 3; 4. Hitung kuat tekan beton rata-rata yang ditargetkan f cr menurut butir 2.4 poin 4; III-5

56 Bab III Metodelogi Penelitian 5. Tetapkan jenis semen; 6. Tentukan jenis agregat kasar dan agregat halus, agregat ini dapat dalam bentuk tak dipecahkan (pasir atau koral) atau dipecahkan; 7. Tentukan faktor air semen menurut butir 2.4 poin 7; 8. Tetapkan faktor air semen maksimum menurut butir 2.4 poin 8 (dapat ditetapkan sebelumnya atau tidak). Jika nilai factor air semen yang diperoleh dari butir 7 di atas lebih kecil dari yang dikehendaki, maka yang dipakai yang terendah; 9. Tetapkan slump; 10. Tetapkan ukuran agregat maksimum jika tidak ditetapkan lihat butir 2.4 poin 10; 11. Tentukan nilai kadar air bebas menurut butir 2.4 poin 10 dari Tabel Hitung jumlah semen yang besarnya adalah kadar semen adalah kadar air bebas dibagi factor air semen; 13. Jumlah semen maksimum jika tidak ditetapkan, dapat diabaikan; 14. Tentukan jumlah semen seminimum mungkin. Jika tidak lihat tabel 2.10 jumlah semen yang diperoleh dari perhitungan jika perlu disesuaikan; 15. Tentukan factor air semen yang disesuaikan jika jumlah semen berubah karena lebih kecil dari jumlah semen minimum yang ditetapkan (atau lebih besar dari jumlah semen maksimum yang disyaratkan), maka factor air semen harus diperhitungkan kembali; 16. Tentukan susunan butir agregat halus 17. Tentukan susunan agregat kasar III-6

57 Bab III Metodelogi Penelitian 18. Tentukan persentase pasir dengan perhitungan atau menggunakan gambar 2.2 sampai dengan 2.4; dengan diketahui ukuran butir agregat maksimum menurut butir 10. slump menurut butir 9, factor air semen menurut butir 15 dan daerah susunan butir 16, maka jumlah persentase pasir yang diperlukan dapat dibaca pada grafik. Jumlah ini adalah jumlah seluruhnya dari pasir atau fraksi agregat yang lebih halus dari 5 mm. dalam agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia seringkali dijumpai bagian yang lebih halus dari 5 mm dalam jumlah yang lebih dari 5 persen. Dalam hal ini maka jumlah agregat halus yang diperlukan harus dikurangi; 19. Hitung berat jenis relative agregat menurut butir 2.4 poin 18; 20. Tentukan berat isi beton menurut gambar 2.5 sesuai dengan kadar air bebas yang sudah ditemukan dari Tabel 2.9 dan berat jenis relative dari agregat gabungan menurut butir 18; 21. Hitung kadar agregat gabungan yang besarnya adalah berat jenis beton dikurangi jumlah kadar semen dan kadar air bebas; 22. Hitung kadar agregat halus yang besarnya adalah hasil kali persen pasir butir 18 dengan agregat gabungan butir 21; 23. Hitung kadar agregat kasar yang besarnya adalah kadar agregat gabungan butir 21 dikurangi kadar agregat halus butir 22; dari langkah-langkah tersebut di atas butir 1 sampai dengan 23 sudah dapat diketahui susunan campuran bahan-bahan untuk 1m 3 beton; III-7

58 Bab III Metodelogi Penelitian Berikut di bawah adalah table perencanaan perhitungan mix desain beton : Tabel 3.2. Perancangan Mix Desain No. Uraian Tabel / Grafik / Perhitungan Nilai 1 Kuat tekan beton yang disayaratkan, 28 hari Ditetapkan 30 Mpa 2 Deviasi standar (s) Butir 2.4 poin 2 7 Mpa 3 Nilai tambah (m) Butir 2.4 poin 3 11,5 Mpa 4 Kuat tekan rata-rata yang direncanakan (f'cr) Butir 2.4 poin 4 41,5 Mpa 5 Jenis semen Ditetapkan Tipe I 6 Jenis kerikil Kasar / Halus Batu Pecah 7 Faktor air semen bebas 2.4 poin 7 0,60 8 Faktor air semen maksimum 2.4 poin 8 0,60 9 Nilai Slump Ditetapkan mm 10 Ukuran Agregat Maksimum 2.4 poin mm 11 Kadar Air Bebas 2.4 poin 10 dari Tabel Liter 12 Kebutuhan Semen Portland Ditetapkan 275 kg 13 Kebutuhan Semen Maksimum Ditetapkan 275 kg 14 Kebutuhan Semen Minimum Ditetapkan 275 kg 15 FAS yang disesuaikan 16 Susunan Besar Butir Agregat Halus 17 Susunan Agregat Kasar atau Gabungan 1, 2, 3, 4 18 Persen Agregat Halus Dicoba-coba / masih di dalam range gradasi agregat gabungan 19 Berat Jenis Relative Butir 2.4 poin Berat Isi Beton Gambar 2.5 kg/m3 21 Kebutuhan campuran pasir dan kerikil (dihitung) kg/m3 22 Kebutuhan pasir (dihitung) 20-(12+11) kg/m3 23 Kebutuhan kerikil (dihitung) 18x21 kg/m3 III-8