DINDING PANEL BERTULANGAN BAMBU DENGAN KAPUR SEBAGAI BAHAN TAMBAH DAN FLY ASH SEBAGAI PENGGANTI SEMEN

Transkripsi

1 DINDING PANEL BERTULANGAN BAMBU DENGAN KAPUR SEBAGAI BAHAN TAMBAH DAN FLY ASH SEBAGAI PENGGANTI SEMEN Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh : ARI ALIFTIANTO NIM : D NIRM : kepada PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2012

2 LEMBAR PENGESAHAN DINDING PANEL BERTULANGAN BAMBU DENGAN KAPUR SEBAGAI BAHAN TAMBAH DAN FLY ASH SEBAGAI PENGGANTI SEMEN Tugas Akhir diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji Pada tanggal : 17 Juli 2012 diajukan oleh : ARI ALIFTIANTO NIM : D NIRM : Susunan Dewan Penguji: Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T. NIP : Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T NIK : 732 Anggota Ir. H. Henry Hartono, MT NIP : Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil Surakarta, 31 Juli 2012 ii

3 MOTTO Allah akan meningkatkan orangorang yang beriman dan berilmu sampai beberapa derajad ( Q.S. Al-Mujadilah : 11 ) Ibu adalah sebuah kata yang penuh harapan dan cinta, kata manis dan sayang keluar dari relung hati. Ibu adalah segala pelipur duka, harapan dikala sengsara dan kekuatan disaat tak berdaya. ( Khalil Gibran ) Jangan pernah terpengaruh pada sesuatu kabar burung yang belum tentu kebenarannya. Hal itu akan menghambat apa yang menjadi tujuanmu. Tetap berusaha mencapai apa yang harus kamu capai. ( Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T. ) Aku adalah seorang yang unik. Aku mampu melakukannya jika aku berniat melakukannya. Rintangan adalah tantangan, dan aku suka tantangan. iii

4 Karya ini ku persembahkan untuk : Allah SWT yang telah merahmatkan kayra ini untukku. Ayahanda dan Ibunda tercinta, terimakasih atas dukungan dan do a yang tak pernah henti beliau berikan untuk aku anakmu. Semoga Allah memberikan balasan yang lebih baik atas apa yang engkau berikan kepadaku. Aku akan selalu berusaha menjadi yang terbaik untuk kalian. Kedua adik-adikku yang kusayangi, Novi Irawati dan Amellia Faristine. Terimakasih atas do a dan dukungannya. My lovely Dewiwulan, terimakasih atas semua perhatian dan cinta yang kau berikan. Teman seperjuanganku kang Jhono, serta teman-teman yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini : huda, danu, ari garong, ridwan, krisna, agus cimlie terimakasih atas bantuan dan kerjasamanya. Serta semua teman-teman sipil angkatan 05 yang tidak bisa disebutkan satu persatu, terimakasih atas dukungannya. Surakarta, iv

5 PRAKATA Assalamu alaikum Wr. Wb. Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1). Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2). Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3). Bapak Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat. 4). Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat. 5). Bapak Ir. H Henry Hartono, MT., selaku Dosen Tamu, yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan. 6). Bapak Ir. H Henry Hartono, MT., selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan. 7). Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 8). Ayahanda dan ibunda serta keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan baik material maupun spiritual. Terima kasih atas do a dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah SWT membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas. 9). Teman seperjuanganku, Sumaryono serta teman-teman yang telah banyak membantu, Danu, Garong, Ridwan dan Huda terimakasih atas kerjasama dan bantuannya. v

6 10).Dan rekan-rekan Sipil Angkatan 2005 (Si Romo) yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas dukungannya. 11).Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Penyusun menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amiin. Wassalamu alaikum Wr. Wb. Surakarta, Juli 2012 Penyusun DAFTAR ISI vi

7 Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN MOTTO... iii HALAMAN PERSEMBAHAN... iv PRAKATA... v DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR GRAFIK... xiv DAFTAR NOTASI... xv DAFTAR LAMPIRAN... xvi INTISARI...xvii BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 4 C. Tujuan Penelitian... 4 D. Manfaat Penelitian... 4 E. Batasan Masalah... 5 F. Keaslian Penelitian... 6 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 7 A. Pengertian Dinding Panel... 7 B. Sifat-sifat Beton... 8 C. Faktor yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton Faktor air semen Perbandingan semen-agregat Kualitas agregat Umur beton Jenis semen D. Bahan Tambah Beton Bahan Tambah Kimia vii

8 2. Pozolan BAB III. LANDASAN TEORI A. Umum B. Bahan Penyusun Dinding Panel Semen portland Air Agregat Halus (Pasir) Kapur Limbah Batubara (fly ash) Bambu C. Perencanaan Campuran Dinding Panel D. Penulangan Dinding Panel E. Pengujian Dinding Panel Pengujian berat jenis dinding panel Pengujian kuat lentur dinding panel F. Kuat Tekan Beton BAB IV. METODE PENELITIAN A. Bahan Penelitian Agregat Semen portland Kapur Limbah batubara (fly ash) Air Bambu B. Peralatan Penelitian Saringan atau ayakan Mesin penggetar ayakan Timbangan Gelas ukur viii

9 5. Oven Tongkat baja Concrete mixer Cetakan silinder Alat uji kuat lentur Bak perendam Mesin uji tekan dan tarik Peralatan penunjang C. Tahap Penelitian Tahap I : Persipan alat dan penyediaan bahan Tahap II : Pemeriksaan bahan Tahap III : Perencanaan campuran dan pembuatan benda uji Tahap IV : Pengujian benda uji Tahap V : Analisis dan pembahasan D. Pelaksanaan Penelitian Pemeriksaan bahan a. Pemeriksaan agregat halus b. Pemeriksaan semen Portland c. Pemeriksaan kapur d. Pemeriksaan limbah batubara (fly ash) Perencanaan campuran dinding panel Pembuatan benda uji Perawatan (curing) Pengujian kuat lentur dinding panel Pengujian kuat tekan silinder beton BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Pengujian Bahan Susun Agregat halus (pasir) a. Pemeriksaan berat jenis b. Pemeriksaan satuan ix volume... 56

10 c. Pemeriksaan kadar lumpur d. Pemeriksaan kandungan organik e. Analisa saringan Pemeriksaan semen Pemeriksaan kapur Pemeriksaan limbah batubara (fly ash) B. Hasil Pengujian Silinder Dinding Panel Pemeriksaan berat jenis dinding panel Pemeriksaan kuat lentur dinding panel Pemeriksaan lendutan dinding panel C. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel I. 1. Perbandingan campuran bahan penyusun beton... 5 Tabel II.1. Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton Tabel III. 1. Komposisi bahan kimia kapur Tabel III. 2. Komposisi kimia abu terbang batubara Tabel IV. 1. Jumlah kebutuhan bahan penyusun dinding panel Tabel V. 1. Hasil pemeriksaan berat jenis pasir Tabel V. 2. Hasil pemeriksaan berat satuan volume pasir Tabel V. 3. Hasil pemeriksaan kadar lumpur Tabel V. 4. Hasil pemeriksaan gradasi agregat halus Tabel V. 5. Perhitungan terkoreksi analisa saringan terhadap agregat halus Tabel V. 6. Hasil berat satuan volume semen Tabel V. 7. Hasil berat satuan volume kapur Tabel V. 8. Hasil berat satuan volume fly ash Tabel V. 9. Hasil pengujian berat jenis dinding panel Tabel V. 10. Hasil pengujian beban maksimum dinding panel Tabel V. 11. Hasil pengujian kuat lentur dinding panel Tabel V. 12. Hasil pemeriksaan lendutan perbandingan campuran Tabel V. 13. Hasil pemeriksaan lendutan perbandingan campuran Tabel V. 14. Hasil pemeriksaan lendutan perbandingan campuran Tabel V. 15. Hasil pemeriksaan lendutan perbandingan campuran Tabel V. 16. Hasil pengujian kuat tekan beton xi

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar III. 1. Penulangan dinding panel Gambar III. 2. Detail penulangan dinding panel Gambar III. 3. Skema pengujian kuat tekan beton Gambar IV. 1. Agregat halus berupa pasir Gambar IV. 2. Semen portland Gambar IV. 3. Kapur Gambar IV. 4. Limbah batubara (fly ash) Gambar IV. 5. Pabrik penghasil limbah batubara (fly ash) Gambar IV. 6. Bambu apus Gambar IV. 7. Satu set ayakan Gambar IV. 8. Alat penggetar ayakan Gambar IV. 9. Timbangan Gambar IV. 10. Gelas ukur Gambar IV. 11. Oven Gambar IV. 12. Tongkat baja Gambar IV. 13. Concrete mixer Gambar IV. 14. Cetakan silinder Gambar IV. 15. Alat uji kuat lentur Gambar IV. 16. Bak perendam Gambar IV. 17. Mesin uji tekan Gambar IV. 18. Alat penunjang lain Gambar IV. 19. Bagan alir penelitian Gambar IV. 20. Pencucian pasir Gambar IV. 21. Larutan 3%NaOH Gambar IV. 22. Pemeriksaan berat satuan volume kapur Gambar IV. 23. Penimbangan bahan penyusun dinding panel Gambar IV. 24. Proses pencampuran adonan Gambar IV. 25. Proses penyetakan benda uji xii

13 Gambar IV. 26. Proses perendaman benda uji Gambar IV. 27. Perletakan dinding panel pada alat uji Gambar IV. 28. Pengujian kuat lentur dinding panel Gambar IV. 29. Dinding panel retak setelas mencapai beban maksimum Gambar IV. 30. Pengujian kuat tekan silinder beton Gambar V. 1. Larutan 3%NaOH setelah bereaksi xiii

14 DAFTAR GRAFIK Halaman Grafik V. 1. Hubungan antara variasi campuran dengan berat jenis Grafik V. 2. Hubungan antara variasi campuran dengan beban maksimum Grafik V. 3. Hubungan antara variasi campuran dengan tegangan MOR Grafik V. 4. Hubungan antara lendutan dengan pembebanan perbandingan Grafik V. 5. Hubungan antara lendutan dengan pembebanan perbandingan Grafik V. 6. Hubungan antara lendutan dengan pembebanan perbandingan Grafik V. 7. Hubungan antara lendutan dengan pembebanan perbandingan Grafik V. 8. Hubungan antara variasi campuran dengan kuat tekan xiv

15 DAFTAR NOTASI A = Luas permukaan benda uji (mm2) b = Lebar benda uji (mm) f c = Kuat tekan maksimum beton (MPa) h = Tinggi benda uji (mm) L = Panjang benda uji (mm) MOR = Modulus of Rupture (N/mm2 atau MPa) Pmaks = Beban maksimum (N) V = Volume (cm3) W = Berat beton (gr) γc = Berat jenis beton (gr/cm3) л = Phi σ = Kuat tarik bambu (kg/cm2) xv

16 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran IV. 1 Pengujian keausan agregat... L-1 Lampiran IV. 2 Pengujian berat jenis dan penyerapan genteng... L-2 Lampiran IV. 3 Pengujian gradasi pecahan genteng... L-3 Lampiran IV. 4. Pengujian berat satuan volume pecahan genteng... L-5 Lampiran IV. 5. Pengujian kadar lengas... L-6 Lampiran IV. 6. Pengujian satuan volume semen... L-7 Lampiran IV.7. Perencanaan campuran beton dan dinding panel... L-8 Lampiran IV. 8. Hasil pengujian berat jenis silinder beton... L-12 Lampiran IV. 9. Hasil pengujian kuat tarik bambu... L-13 Lampiran IV.10. Hasil pengujian kuat tekan silinder beton... L-14 Lampiran IV. 11. Hasil pengujian berat jenis dinding panel... L-15 Lampiran IV. 12. Hasil pengujian kuat lentur rangkaian dinding panel. L-16 Lampiran IV. 13. Foto pengujian kuat lentur rangkaian dinding panel... L-17 xvi

17 DINDING PANEL BERTULANGAN BAMBU DENGAN KAPUR SEBAGAI BAHAN TAMBAH DAN FLY ASH SEBAGAI PENGGANTI SEMEN INTISARI Dinding panel atau lebih dikenal dengan panel-panel dinding merupakan salah satu komponen non struktural dari suatu bangunan. Pada umumnya tembok atau dinding dibuat dari pasangan batu merah yang dilapisi dengan mortar pada volume besar, dan letak bangunan di daerah dengan perlakuan khusus, karena daerah gempa dan bangunan gedung bertingkat, pembuatan dinding dengan batu merah yang dikerjakan di lapangan akan menimbulkan dampak yang tidak baik pada suatu bangunan. Pada penelitian ini mencoba menganalisa berapa berat jenis serta kekuatan lentur dari beton dengan tulangan bambu apus memakai bahan tambah kapur dan limbah batubara (fly ash) sebagai pengganti semen untuk digunakan sebagai dinding panel, dengan pengujian dilakukan pada umur beton 28 hari. Dalam penelitian ini dilakukan empat variasi perbandingan bahan penyusun dinding panel yaitu 1). Perbandingan 1 fly ash:semen:kapur:pasir = 0,1:0,9:0:6, 2). Perbandingan 2 fly ash:semen:kapur:pasir = 0,1:0,9:1:5, 3). Perbandingan 3 fly ash:semen:kapur:pasir = 0,1:0,9:2:4, dan 4). Perbandingan 4 fly ash:semen:kapur:pasir = 0,1:0,9:2:5. Dari penelitian didapatkan nilai berat jenis dinding panel pada perbandingan 1 sebesar 2165,56 kg/m3, pada perbandingan 2 sebesar 2013,78 kg/m3, pada perbandingan 3 sebesar 1835,33 kg/m3, dan pada perbandingan 4 sebesar kg/m3. Tegangan lentur dinding panel pada perbandingan 1 sebesar 2,3614 MPa, pada perbandingan 2 sebesar 1,4507 MPa, perbandingan 3 sebesar 1,1258 MPa, dan pada perbandingan 4 sebesar 1,2951 MPa. Nilai kuat lentur yang di dapatkan dari penelitian terhadap dinding panel ini tidaklah kecil, sehingga dinding panel tersebut dapat direkomendasikan sebagai pengganti dinding konvensional. Kata kunci : dinding panel, kapur, fly ash, tulangan bambu, kuat lentur. xvii