PENGARUH PERSENTASE BUBUK PERLIT SEBAGAI WAKTU IKAT SEMEN

Transkripsi

1 PENGARUH PERSENTASE BUBUK PERLIT SEBAGAI WAKTU IKAT SEMEN Lia Sitompul 1, Rahmi Karolina 2 dan Syahrizal 3 1 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan liakartikasitompul@gmail.com 2 Staff Pengajar Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan rachmiecaroline@gmail.com 3 Staff Pengajar Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan rizal_ar@ymail.com ABSTRAK Meningkatnya kebutuhan semen merupakan salah satu latar belakang permasalahan pada industri konstruksi saat ini. Maka dari itu, perlu dilakukan penelitian lebih jauh lagi tentang material tambah ataupun material pengganti yang dapat digunakan sebagai pengganti semen. Perlit ( perlite) merupakan salah satu jenis batuan gelas vulkanik yang mengembang dan berpori ketika dipanaskan. Perlit dapat juga didefinisikan sebagai batuan gelas silikat yang mengandung sekitar 70% SiO 2, dan jika dipanaskan pada suhu tertentu bisa mengembang 4 hingga 20 kali volume semula. Di dalam penelitian ini, digunakan bubuk perlit sebagai campuran pasta semen. Campuran variasi yang digunakan adalah 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dari berat semen. Berdasarkan SNI, waktu ikat awal dan waktu ikat akhir dengan menggunakan alat vicat. Waktu Ikat awal adalah waktu dari pencampuran air dan semen menjadi pasta semen. Sedangkan waktu ikat akhir adalah waktu yang dibutuhkan semen untuk mengeras dan cukup kaku untuk menahan tekanan. Persentase kadar air yang akan digunakan diperoleh dari pengujian konsistensi normal semen. Semakin besar persentase bubuk perlit yang digunakan, semakin besar nilai konsistensi yang didapatkan. Data hasil analisa waktu ikat awal menunjukkan bahwa penambahan bubuk perlit mempengaruhi waktu ikat awal dan waktu ikat akhir pasta semen. Diketahui bahwa variasi bubuk perlit 20% merupakan dengan waktu ikat awal, yaitu 4% lebih lama dari pasta semen normal tanpa subtitusi. Sedangkan pada waktu ikat akhir tidak terdapat pengaruh karena penambahan bubuk perlit. ABSTRACT The increasing demand for cement is one of the issues in the construction industry today. Therefore, further research needs to be done again on the added material or material that can be used as a substitute for cement replacement. Perlite ( perlite ) is a type of volcanic rock glass and porous expands when heated. Perlite can also be defined as rock silicate glasses contained about 70 % SiO2, and if heated at a certain temperature can expand 4 to 20 times its original volume. In this study, perlite powder used as a mixture of perlite cement paste. Variations mixture used is 0 %, 5 %, 10 %, 15 %, and 20 % of the cement weight. Based on SNI, initial setting time and final setting time test by using the Vicat apparatus. Initial setting time is counted after mixing water and cement and turns into cement paste. Whereas final setting time is required for the cement to harden and rigid enough to withstand the pressure. The percentage of water content to be used is obtained from normal consistency of hydraulic cement test. The more percentage of perlite powder added, the more value of consistency obtained. The results showed that the addition of perlite powder, affects the initial setting and final setting time. It is known that 20% variation of perlite powder obtain the optimum initial setting time. Whereas final setting time, there is no effect due to the addition of perlite powder. Keywords : Perlite powder, initial setting time, final setting time, normal consistency, cement

2 1. PENDAHULUAN Perlit merupakan salah satu jenis batuan gelas vulkanik yang mengembang dan berpori ketika dipanaskan. Perlit juga dapat didefinisikan sebagai batuan gelas silikat yang mengandung sekitar 70% SiO 2, dan jika dipanaskan pada suhu tertentu bisa mengembang 4 hingga 20 kali volume semula. Batuan ini berwarna abuabu kehijauan atau abu-abu kehitaman. Ketika dipanaskan warnanya akan berubah menjadi abu-abu cerah atau putih Di Indonesia, bahan pozzolan sudah lama dikenal sebagai bahan bangunan yang dicampur kapur padam. Namun, pengolahannya masih terbatas dan belum dimanfaatkan secara optimal. Sehingga perlu dilakukan penelitian tentang pengaruh penggunaan bubuk perlit sebagai subtitusi parsial semen pada campuran pasta semen. Salah satu yang menjadi permasalahan adalah bagaimana pengaruh subtitusi bubuk perlit sebagai bahan subtitusi semen dalam campuran pasta semen terhadap waktu ikat semen. Sebelum melakukan pengujian waktu ikat semen, maka terlebih dahulu ditentukan faktor air semen melalui pengujian konsistensi semen. Waktu pengikatan juga dapat dipengaruhi oleh bubuk perlit yang digunakan sebagai subtitusi semen. Jika bahan tersebut membantu memperlambat waktu pengikatan ( setting time) disebut dengan retarder, sedangkan bahan yang membantu mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton disebut dengan accelerator. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah: Untuk mengetahui dan membandingkan antara pengaruh subtitusi bubuk perlit dengan beberapa variasi campuran terhadap waktu ikat semen. Untuk mengetahui sifat dari bubuk perlit pada campura pasta semen sebagai retarder atau accelerator. 2. METODE PENELITIAN Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah kajian eksperimental di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Politeknik Negeri Medan. Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan beton adalah semen tipe 1 produksi PT. Semen Padang, agregat halus dari daerah Binjai, agregat kasar batu pecah ( split), air bersih yang berasal dari PDAM Tirtanadi. Sementara bubuk perlit yang digunakan sebagai subtitusi semen berasal dari PT. IPI Sunijaya. Bahan-bahan untuk campuran pasta semen seperti bubuk perlit terlebih dahulu dianalisa untuk memeriksa kelayakan bahan. Bubuk perlit yang digunakan sebagai subtitusi harus melewati ayakan no.200. Kadar bubuk perlit yang ditambahkan bervariasi yaitu, 5%, 10%,15%, dan 20% dari berat semen yang digunakan dengan jumlah kadar air diperoleh dari pengujian konsistensi semen. Lokasi eksperimen adalah di : 1. Laboratorium FMIPA Kimia USU, Medan, Sumatera Utara untuk memeriksa: Mineral- mineral yang terkandung dalam bubuk perlit. 2. Laboratorium Beton Teknik Sipil USU, Medan, Sumatera Utara untuk pengujian: Berat isi bubuk perlit 3. Laboratorium Beton Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan, Sumatera Utara untuk pengujian: Konsistensi Semen Waktu Ikat Semen Pembuatan benda uji campuran pasta semen menggunakan metode Standar Nasional Indonesia yaitu SNI untuk pengujian konsistesi semen dan SNI untuk pengujian waktu ikat semen.

3 Pengaruh Persentase Bubuk Perlit sebagai Subtitusi Semen terhadap Konsistensi Semen &Waktu Ikat Semen Identifikasi Studi Literatur Menyiapkan Bahan & Alat Pembuatan Pasta Semen Pengujian Konsistensi Normal Semen Waktu Ikat Semen Analisa Hasil Kesimpulan/Saran 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 1. Bagan alir penelitian Hasil pemeriksaan mineral-mineral yang terkandung dalam bubuk perlit adalah sebagai berikut: Tabel 1. Kandungan Mineral dalam bubuk perlit No. Parameter Hasil Satuan Metode 1. Besi (Fe) 0,0043 % Spekrtofotometri 2. Kalsium (Ca) 0,0951 % Titrimetri 3. Magnesium 0,0020 % Titrimetri 4. Silika 86,9619 % Gravimetri 5. Aluminium 1,9957 % Gravimetri 6. Kadar air 0,9424 % Gravimetri

4 Tabel 1 menunjukkan bahwa kandungan terbesar di dalam bubuk perlit adalah Silika. Silika merupakan salah satu kandungan dasar pembentuk bahan semen. Hal ini merupakan salah satu yang menjadi acuan untuk dilakukannya penelitian ini. Sebelum dilakukan pengujian waktu ikat semen, terlebih dahulu dilakukan pengujian konsistensi semen untuk mendapatkan kadar air yang tepat. Hasil pengujian konsistensi semen adalah sebagai berikut: Kebutuhan air (ml) Kebutuhan air vs variasi bubuk perlit % 5% 10% 15% 20% Variasi bubuk perlit Gambar 1. Grafik Kebutuhan Air Terhadap Variasi Bubuk Perlit Dari grafik dapat dilihat bahwa semakin besar variasi bubuk perlit yang ditambahkan maka semakin besar kebutuhan air yang diperoleh. Hal ini menunjukkan bahwa bubuk perlit memiliki kemampuan untuk menyerap dengan sangat baik Waktu Ikat Semen Penetrasi (cm) Waktu Penetrasi (menit) Gambar 2. Grafik Hubungan Waktu Ikat Dari hasil pengujian, waktu ikat awal terlama pada kandungan bubuk perlit sebesar 20%, yaitu 78 menit, sedangkan waktu ikat tercepat pada pasta semen tanpa subtitusi bubuk perlit, yaitu 75 menit. Konsistensi semen yang diperoleh pada kandungan bubuk perlit 20% diperoleh kebutuhan air yang terbesar sehingga berpengaruh juga pada waktu ikat awalnya. Dapat disimpulkan bahwa penambahan bubuk perlit berpengaruh pada waktu ikat awal. Hal ini telah sesuai dengan hipotesis awal, yaitu penambahan bubuk perlit berpengaruh pada waktu ikat awal karena mengandung alumina, silika, dan kalsium yang bersifat pozzolan sehingga memperlambat waktu ikat awal walaupun tidak begitu besar. Waktu ikat akhir pada kandungan bubuk perlit 20% sebanding dengan benda uji tanpa subtitusi yaitu 165 menit. Sedangkan waktu ikat akhir tercepat pada kandungan bubuk perlit 5% dan 10% yaitu masing-masing sebesar 120 menit. Waktu ikat semen akan lebih pendek apabila temperaturnya lebih dari 30 C. Waktu ikat sangat dipengaruhi oleh jumlah air yang dipakai, suhu lingkungan sekitarnya, dan jenis semen atau bahan subtitusi yang digunakan. Proses ikatan ini disertai perubahan temperatur yang dimulai terjadi sejak ikatan awal dan mencapai puncaknya pada waktu berakhirnya ikatan akhir. 0% 5% 10% 15% 20%

5 4. KESIMPULAN Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Semakin besar persentase bubuk perlit yang digunakan, maka nilai konsistensi campuran pasta semen yang diperoleh semakin besar. 2. Persentase kadar penambahan bubuk perlit yang optimum sebagai campuran pasta semen adalah 20%. 3. Variasi penambahan bubuk perlit yang semakin besar berpengaruh terhadap waktu pengikatan awal sedangkan pada waktu pengikatan akhir pasta semen tidak berpengaruh (sangat kecil). 5. SARAN Adapun saran yang dapat diberikan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi yang berbeda apabila bubuk perlit yang digunakan sebagai subtitusi di atas 20%. 2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan bubuk perlit dalam jumlah kecil sebagai bahan stabilisasi tidak begitu dianjurkan. DAFTAR PUSTAKA (DAN PENULISAN PUSTAKA) Anggraini, Retno, dkk, Pengaruh Variasi Penambahan Bottom Ash dalam Pasta Semen terhadap Waktu Pengikatan Awal dan Pengikatan Akhir. Jurusan Teknik Sipil, Universitas Brawijaya, Malang. ASTM C 191, Time of Setting of Hydraulic Cement by Vicat Needle. ASTM C , Standart Specifications for Chemical Admixtures for Concrete. Chu Kia Wang dan Charles G. Salmon, 1986, Desain Beton Bertulang. Daryanto, (1994), Pengetahuan Tekhnik Bangunan, Penerbit: Rineka Cipta,. Jakarta. Istimawan, Dipohusodo Struktur Beton Bertulang. Jakarta: PT. Gramedia Utama Pustaka. Kimpraswil, NSPM. Metode Spesifikasi dan Tata Cara. Edisi Pertama. Badan Penelitian dan Pengembangan. Jakarta, 2002 Mindess, Sidney et al , Concrete 2nd Edition. Pearson Education, Inc. USA Mulyono, Tri Teknologi Beton. Penerbit ANDI Yogyakarta. Murdock, L.J., & Brook K.M Bahan dan Praktek Beton. Penerbit: Erlangga, Jakarta. Nababan, Daniel K.,(2012), Pemanfaatan Cangkang Kemiri dalam Pembuatan Beton dan Karakteristiknya, Skripsi FMIPA Unimed, Medan. Nawy, Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Rafika Aditama, Bandung. Nugraha,Paul & Antoni Teknologi Beton. Penerbit ANDI Yogyakarta. Nurchasanah, Yenny & Listyawan, Budi Penambahan Kapur Untuk Perbaikan Karakteristik Tanah Tulakan Sebagai Pozolan Alam Untuk Pengganti Semensebagai Bahan Baku Beton. Jurusan Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah: Surakarta. Pantawee, S. The Use Of Natural Pozzolans In Lightweight Concrete. Suranaree University of Technology: NakhonRatchasima, Thailand. Sagel, R., Kole, P., & Kusuma, Gideon Pedoman Pengerjaan Beton. Penerbit Erlangga : Jakarta. Sari, dkk., Pembuatan Panel Beton Berbasis Perlit Dan Aplikasinya Sebagai Insulator Panas. Volume:29. Pusat Penelitian Fisika: Tangerang. Tjokrodimuljo K., Teknologi Beton. Jurusan Teknik Sipil, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.