PENGARUH PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, ELASTISITAS, DAN POLA PENYEBARAN RETAK PADA BETON

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, ELASTISITAS, DAN POLA PENYEBARAN RETAK PADA BETON TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-Tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Disusun Oleh : GHAFAR EL HAITAMI SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 PENGARUH PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, ELASTISITAS, DAN POLA PENYEBARAN RETAK PADA BETON TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh ujian sarjana teknik sipil Disusun Oleh : GHAFAR EL HAITAMI Dosen Pembimbing 1: Dosen Pembimbing 2: Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M,Sc Emilia Kadreni, ST.MT NIP NIP Diketahui : Ketua Departemen Teknik Sipil Prof. Dr.Ing. Johannes Tarigan NIP SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011

3 LEMBAR PENGESAHAN PENGARUH PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, ELASTISITAS, DAN POLA PENYEBARAN RETAK PADA BETON TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh ujian sarjana teknik sipil Disusun Oleh : GHAFAR EL HAITAMI Dosen Pembimbing 1: Dosen Pembimbing 2: Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M,Sc Emilia Kadreni, ST. MT NIP NIP Penguji I Penguji II Penguji III Nursyamsi, ST. MT NIP Ir. Chainul Mahni NIP Rahmi Karolina, ST. MT NIP Mengesahkan : Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik, Prof. Dr.Ing. Johannes Tarigan NIP SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSIITAS SUMATERA UTARA 2011

4 Pengaruh Penambahan Abu Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, Elastisitas dan Pola Penyebaran Retak Pada Beton Ghafar El Haitami ( ), Departemen Teknik Sipil USU, 2011 Abstrak: Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui nilai kuat tekan, kuat tarik belah, elastisitas, dan pola penyebaran retak pada beton dengan penambahan abu sekam padi. Abu sekam padi ini digunakan dengan pertimbangan dapat menjadikan beton lebih ringan namun memiliki kekuatan yang cukup untuk memikul beban yang bekerja. Komposisi campuran yang digunakan adalah 1:1.59:2.92 (semen : pasir : batu pecah) dalam perbandingan berat dengan fas sebesar 0,58, dan ukuran agregat maksimum 25 mm. Variasi persentase penambahan abu sekam padi sebanyak 0%, 5%, 10%, 15% terhadap volume campuran. Abu sekam padi yang dipakai memiliki berat isi kg/m3. Untuk mengetahui nilai kuat tekan, kuat tarik belah, elastisitas beton dengan penambahan abu sekam padi, maka dibuat benda uji berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm sebanyak 3 buah untuk masing-masing persentase penambahan abu sekam padi dan untuk pola penyebaran retak, dibuat benda uji pelat berukuran 100cm x 100cm x 8cm. Pengujian dilakukan pada umur benda uji 28 hari. Hasil penelitian menunjukkan kuat tekan beton, elastisitas, dan kuat tarik belah yang dihasilkan mengalami penurunan dengan bertambahnya persentase abu sekam padi yang ditambahkan pada campuran beton. Persentase penurunan nilai kuat tekan, modulus elastisitas, kuat tarik belah beton dengan penambahan 5%, 10%, dan 15% terhadap normal berturut-turut (+8.68%, % dan 25.67%) ; (30.67%, 31.41%, 44.67%) dan (+5.11%, 2.16%, dan 9.63%). Kata kunci: kuat tekan, kuat tarik belah, elastisitas, pola penyebaran retak, abu sekam padi.

5 KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya kepada saya, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik, dengan judul PENGARUH PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, ELASTISITAS, DAN POLA PENYEBARAN RETAK PADA BETON. Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu : 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M.sc dan Ibu Emilia Kadreni, ST. MT, selaku pembimbing 1 dan pembimbing 2, yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik.

6 4. Ibu Ir. Chainul Mahni, Ibu Nursyamsi, ST. MT, Rahmi Karolina, ST. MT selaku Dosen Penguji dari Tugas Akhir saya ini. 5. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 6. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada saya. 7. Teristimewa dihati Ayahanda Alm. Azli Mustari, SE dan Ibunda Alm. Nurimah yang paling tercinta, terima kasih atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang dan do a yang tiada batas untuk saya. 8. Buat saudara/i seperjuangan 06 Tami (tem), Ucup, Fahim (jek), Atta wilshere, Rivana (wak), Risa, Rahmat gundam, Alvi hidro, muhadri, Herry IS, Riky (palafin), Choir (tongat), pak Roy, (pak guru) Tosek, babang Anggi, Ijul Kompeng, Haikal Tm, Najib, chek Afif, lek Sawal, Koko Budi, Angga Parnapjaya, Fauzi-wali, Yudi (bujas), Andi, Avril lambreta, Husin, Youdhi, kang Maman, Wawan duaji, Ajir Kayu laut, Farqi (parto), Ibal (kibo), husni, septian, dicky kumis, fadli jangkrik beserta Anak-anak Musteker, Diana ank batak, Didik, Nurul, Citra, Irin, Yovanka, Wynda, Ma Ani, Ade. serta teman-teman mahasiswa/i angkatan 2006 yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 9. Buat bg Nova, bg Taufik, bg Yardiman, bg Sayed, bg Fau, bg Jurik, bg Arlin, bg kucing, bg Dian, bg Atok, bg Budi, bg Rendi, bg Aswin, bg Ghofur, bg Andi, dan abang-abang dan kakak-kakak senior 00,01,02,03,04,05 Harli, Ari, dan adik-adik 07,08, Gustara, Fandhu, Irsyad, Onza, Ridho, Yusuf, Reza, Hafiz, dan adik-adik 09, dan

7 mahasiswa sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 10. Buat Mas Subandi yang berjiwa anak muda dan Ibu serta Bapak kantin beton terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 11. Seluruh rekan-rekan yang tidak mungkin saya tuliskan satu-persatu, thanks atas dukungannya yang sangat baik. Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Yang disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya kemampuan saya dalam hal ini. Oleh karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar dapat meningkatkan kemampuan menulis pada masa yang akan datang. Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan pengetahuan bagi membacanya. Medan, Oktober 2011 Penulis ( Ghafar El Haitami )

8 DAFTAR ISI ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR NOTASI i ii iv vii viii ix BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Maksud dan Tujuan Penelitian Pembatasan masalah Metodologi Penelitian Percobaan Gambar Benda Uji Manfaat Penelitian 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum Beton Segar (Fresh Concrete) Kemudahan Pengerjaan (Workability) Pemisahan Kerikil (Segregation) Pemisahan Air (Bleeding) Beton Keras Kekuatan Tekan Beton (f c) Kuat Tarik Beton 18

9 2.2 Bahan Penyusun Beton Semen Umum Semen Portland Jenis Semen Portland Agregat Umum Jenis Agregat Air Bahan Tambahan Umum Alasan Penggunaan Bahan Tambahan Perhatian Penting dalam Penggunaan Bahan Tambahan Jenis Admixture Mineral Admixture Jenis Miscellanous Admixture Klasifikasi Retak Rangkak (Creep) dan Susut (Shrinkage) Plastic Shrinkage Crack Drying Shrinkage Beton Lebar Retak 39 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Umum Bahan-Bahan Penyusun Beton Semen Portland Agregat Halus Agregat Kasar Air Abu Sekam Padi 49

10 3.3. Penilitian Penggunaan Abu Sekam Padi yang sudah ada Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) Penyediaan Bahan Penyusun Beton Pembuatan Benda Uji Penggunaan Abu Sekam Padi Pengujian Sampel Pengujian Kuat Tarik Belah Pengujian Kuat Tekan Beton Pengujian Elastisitas Beton 55 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Nilai Slump Kuat Tekan Silinder Beton Pola Retak Pada Pengujian Kuat Tekan Elastisitas Benda Uji Pelat Umum Hasil Pengamatan Retak Pola Retak Jumlah Retak Lebar Retak Panjang Retak Kuat Tarik Belah 116 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran 118 DAFTAR PUSTAKA 119 DAFTAR LAMPIRAN

11 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Distribusi Pengujian Benda Uji Silinder dan Pelat 6 Tabel 2.1 Perkiraan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur 14 Tabel 2.2 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus 23 Tabel 2.3 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM, 1991) 25 Tabel 2.4 Lebar Retak Maksimum yang Diijinkan 39 Tabel 3.2 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM, 1991) 59 Tabel 4.1 Nilai Slump Berbagai Jenis Beton 76 Tabel 4.2 Pengujian Elastisitas Beton dengan Campuran Hush Ash 0% 77 Tabel 4.3 Pengujian Elastisitas Beton dengan Campuran Hush Ash 5% 80 Tabel 4.4 Pengujian Elastisitas Beton dengan Campuran Hush Ash 10% 84 Tabel 4.5 Pengujian Elastisitas Beton dengan Campuran Hush Ash 15% 88 Tabel 4.6 Nilai Modulus Elastisitas rata-rata Maksimum Campuran Beton 92 Tabel 4.7 Persentase Penurunan Modulus Elastisitas Vertikal Terhadap Kadar Hush Ash 93 Tabel 4.8 Hasil Pengamatan Retak secara Visual 95 Tabel 4.9 Permukaan Benda Uji Pelat Beton Normal (B-0) yang terdapat Pola Retak 98 Tabel 4.10 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 5% yang terdapat Pola Retak 102 Tabel 4.11 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 10%

12 yang terdapat Pola Retak 106 Tabel 4.12 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 15% yang terdapat Pola Retak 110 Tabel 4.13 Jumlah Retak Selama Pengamatan 112 Tabel 4.14 Lebar Retak Maksimum 113 Tabel 4.15 Pertambahan Lebar Retak dari hari -1 ke hari Tabel 4.16 Rata-rata Panjang Retak 115 Tabel 4.17 Perhitungan Kuat Tarik Belah beton 117

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Benda Uji Selinder 6 Gambar 1.2 Benda Uji Retak pada Pelat beton 7 Gambar 2.1 Kerucut Abrams 11 Gambar 2.2 Hubungan antara Faktor Air Semen dengan Kekuatan Beton selama Masa Perkembangannya 14 Gambar 2.3 Hubungan antara Umur Beton dan Kuat Tekan Beton 15 Gambar 2.4 Perkembangan Kekuatan Tekan Mortar untuk berbagai Tipe Portland Semen 15 Gambar 2.5 Pengaruh Jumlah Semen terhadap Kuat Tekan Beton pada Faktor Air Semen ama 16 Gambar 2.6 Pengaruh Jenis Agregat terhadap Kuat Tekan Beton 17 Gambar 3.1 Gambar Pengujian Elastisitas 55 Gambar 4.1 Nilai Slump terhadap Kadar Bahan Tambah Hush Ash 73 Gambar 4.2 Grafik Kuat Tekan Silinder Terhadap Kadar Penambahan Hush Ash 74 Gambar 4.3 Pola Retak pada Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton dalam Penilitian 75 Gambar 4.4 Gambar Pola Retak yang mungkin terjadi pada Silinder Beton 75 Gambar 4.5 Grafik Nilai Tegangan dan Regangan untuk Beton dengan Campuran Hush Ash 0% 80 Gambar 4.6 Grafik Nilai Tegangan dan Regangan untuk Beton dengan

14 Campuran Hush Ash 5% 84 Gambar 4.7 Grafik Nilai Tegangan dan Regangan untuk Beton dengan Campuran Hush Ash 10% 88 Gambar 4.8 Grafik Nilai Tegangan dan Regangan untuk Beton dengan Campuran Hush Ash 15% 92 Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Nilai Modulus Elastisitas rata-rata berbagai Variasi Campuran Beton 93 Gambar 4.10 Grafik Hubungan Peningkatan Modulus Elastisitas Terhadap Kadar Admixture 93 Gambar 4.11 Dimensi dan Variasi Benda Uji Pelat Yang diteliti 94 Gambar 4.12 Permukaan Benda Uji Pelat tanpa Penambahan Hush Ash yang terdapat Pola Retak 99 Gambar 4.13 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 5% yang terdapat Pola Retak 103 Gambar 4.14 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 10% yang terdapat Pola Retak 107 Gambar 4.15 Permukaan Benda Uji Pelat dengan Penambahan Hush Ash 15% yang terdapat Pola Retak 111 Gambar 4.16 Grafik Jumlah Retak terhadap Waktu Pengamatan 112 Gambar 4.17 Grafik Lebar Retak terhadap Waktu Pengamatan 114 Gambar 4.18 Grafik Panjang Retak terhadap Waktu Pengamatan 114 Gambar 4.19 Grafik Kuat Tarik Belah Silinder terhadap Kadar Penggunaan Hush Ash 118