PENGARUH VARIASI KONSENTRASI BAHAN TAMBAH LIMBAH TETES TEBU TERHADAP KUAT TEKAN BETON. Tugas Akhir

Transkripsi

1 PENGARUH VARIASI KONSENTRASI BAHAN TAMBAH LIMBAH TETES TEBU TERHADAP KUAT TEKAN BETON Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh : TAUFIK DWI TYAS HARTANTO NIM : D Kepada : PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016 i

2 ii

3 iii

4 iv

5 PRAKATA Assalaamu alaikum Wr Wb. Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah S.W.T atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dengan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., PhD. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2) Bapak Mochamad Solikin, M.T.,PhD selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3) Bapak Basuki, S.T, M.T., selaku Pembimbing Utama sekaligus sebagai Ketua Dewan Penguji, yang memberikan bimbingan dan pengarahan hingga selesainya Tugas Akhir ini. 4) Bapak Ir. Abdul Rohman, M.T. selaku Penguji I sekaligus sebagai Sekretaris Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya. 5) Bapak M. Ujianto, S.T, M.T., selaku Anggota Dewan Penguji, yang telah memberikan arahan serta bimbingan. 6) Ibu Renaningsih, M.T., selaku Pembimbing Akademik, yang telah memberi arahan. 7) Bapak dan ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. v

6 8) Kedua orang tuaku dan kakakku yang tercinta terimakasih atas doanya dan nasehat, sehingga saya mampu menjalani semua ini. 9) Teman-teman angkatan 2010, 2012 yang banyak membantu. 10) Teman-teman kos WCW yang telah memberi semangat dalam menyelesaikan tugas akhir. 11) Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugasn Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin. Wassalamu alaikum Wr Wb. Surakarta, Desember 2016 Penyusun vi

7 Motto vii

8 Untuk Ayah dan Ibuku, teringat jelas bagaimana raut wajahmu yang tanpa lelah mencari rizki, raut wajahmu yang penuh harapan baik, ketika melepasku untuk menuntut ilmu Semua itu ku jadikan motivasi yang lebih demi mewujdukan cita citaku Ayah dan ibu berkat doamulah ananda dapat menyelesaikan skripsi ini, maafkanlah ananda, hanya ucapan terima kasih yang ananda dapat berikan kepada ayah ibu Ayu Tunggal Turasmini, Deni Yulianto Terimakasih atas segala do a dan kasih sayang kalian, Terimakasih pula untuk motivasinya selama ini, semoga apa yang kalian berikan kepada adikmu ini bisa menjadi baik untuk keluarga Rizal Yoga Prasetyo, Permadi, Rondi, Devy Aprilia Ayu Safitri, Dhiyan Kadde, Samsuri, Deni Yulianto De oz, Ambar, Septy dan lainnya Inilah karyaku terima kasih atas bantuan kalian selama ini. Tiada yang bisa kuberikan selain ucapan terima kasih. viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii SURAT PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR... iii LEMBAR PERSETUJUAN... iv PRAKATA... v MOTTO... vii PERSEMBAHAN... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR GRAFIK... xiii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL... xv DAFTAR LAMPIRAN... xvi ABSTRAKSI... xvii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan Penelitian... 2 D. Manfaat Penelitian... 2 E. Batasan Masalah... 2 F. Keaslian Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Umum... 6 B. Beton... 6 C. Kuat Beton terhadap Gaya Tekan... 7 D. Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Beton... 7 ix

10 E. Bahan Tambah Beton... 9 F. Tetes Tebu (Molase) BAB III LANDASAN TEORI A. Umum B. Bahan Penyusun Beton Semen portland Agregat Air Bahan tambah tetes tebu C. Sifat-sifat Beton Kemudahan pengerjaan Bleeding Segresi Kekuatan D. Kuat Tekan Beton BAB IV METODE PENELITIAN A. Bahan Penelitian B. Peralatan Penelitian C. Tahapan Penelitian D. Pengujian Kualitas Bahan Pengujian agregat halus (Pasir) Pengujian agregat kasar (Kerikil) E. Perencanaan Campuran F. Pengujian Slump G. Pembuatan Benda Uji H. Perawatan Beton (Curing) I. Pengujian Kuat Tekan Beton BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Pengujian Kualitas Bahan Pengujian agregat halus x

11 2. Pengujian agregat kasar B. Pengujian Nilai Slump C. Pengujian Kuat Tekan Beton BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar I.1. Benda uji silinder... 3 Gambar II.1. Hubungan antara Kuat Tekan beton dan FAS Silinder beton... 8 Gambar II.2. Diagram alir pemanfaatan tebu Gambar III.1. Skema pengujian kuat tekan beton Gambar IV.1. Semen Gambar IV.2. Air Gambar IV.3. Agregat halus (Pasir) Gambar IV.4. Agregat kasar (Kerikil) Gambar IV.5. Tetes tebu Gambar IV.6. Timbangan Gambar IV.7. Cawan Gambar IV.8. Oven Gambar IV.9. Gelas ukur Gambar IV.10. Satu set saringan/ayakan Gambar IV.11. Alat penggetar ayakan Gambar IV.12. Volumemetrick flash Gambar IV.13. Mesin uji Los Angeles Gambar IV.14. Timbangan air Gambar IV.15. Molen Gambar IV.16. Bak penampung adukan beton Gambar IV.17. Kerucut abram s Gambar IV.18. Mol Gambar IV.19. Cetok dan tongkat baja Gambar IV.20. Alat uji kuat tekan beton Gambar IV.21. Bagan alur penelitian Gambar IV.22. Test Slump Gambar IV.23. Pembuatan benda uji silinder Gambar IV.24. Perawatan beton silinder (perendaman) Gambar IV.41 Uji kuat tekan beton xii

13 DAFTAR GRAFIK Grafik V.1. Gradasi pada pasir Grafik V.2. Gradasi pada kerikil Grafik V.3. Pengujian slump pada variasi I tiap penambahan tetes tebu Grafik V.4. Pengujian slump pada variasi II tiap penambahan tetes tebu Grafik V.5. Perbandingan kuat tekan beton hasil pengujian variasi I pada umur 7 hari dengan teoritis berdasarkan PBI Grafik V.6. Perbandingan kuat tekan beton hasil pengujian variasi II pada umur 7 hari dengan teoritis berdasarkan PBI Grafik V.7.Pengujian Kuat Tekan Silinder variasi I pada umur 7 & 28 hari Grafik V.8. Pengujian Kuat Tekan Silinder variasi II pada umur 7 & 28 hari Grafik V.9. Perbandingan kuat tekan beton variasi I & II pada umur 7 hari Grafik V.10. Perbandingan kuat tekan beton variasi I & II pada umur 28 hari xiii

14 DAFTAR TABEL Tabel II.1. Kuat tekan beton berdasarkan umur PBI 1971.N Tabel II.1. Komposisi Kimia Tetes Tebu Tabel III.1. Jenis semen Portland di Indonesia sesuai SNI Tabel III.2. Batasan susunan butiran agregat halus Tabel III.3. Persyaratan gradasi agregat kasar Tabel III.4. Hubungan tingkat workabilitas, nilai slump dan tingkat kepadatan adukan Tabel IV.1. Perhitungan Campuran adukan beton untuk tiap m Tabel IV.2. Perhitungan Campuran adukan beton untuk tiap benda uji Tabel IV.3. Kebutuhan bahan benda uji Tabel IV.4. Kebutuhan bahan tambah tetes tebu tiap m 3 variasi I Tabel IV.5. Kebutuhan bahan tambah tetes tebu tiap m 3 Variasi II Tabel IV.6 Kebutuhan bahan tambah tetes tebu tiap Silinder Variasi I Tabel IV.7 Kebutuhan bahan tambah tetes tebu tiap Silinder Variasi II Tabel IV.8 Kebutuhan bahan tambah tetes tebu tiap variasi Tabel V.1. Tabel pengujian terhadap kandungan bahan organik Tabel V.2. Pengujian kandungan lumpr pada pasir Tabel V.3. Pengujian gradasi pada agregat halus Tabel V.4. Pengujian berat jenis dan penyerapan agregat halus Tabel V.5. Pengujian keausan agregat kasar Tabel V.6. Pengujian berat jenis dan penyerapan air agregat kasar Tabel V.7. Pengujian gradasi agregat kasar Tabel V.8. Hasil pengujian slump tiap variasi penambahan tetes tebu Tabel V.9. Perhitungan kuat tekan rata-rata beton silinder umur 7 dan 28 hari xiv

15 DAFTAR NOTASI D = Diameter benda uji, (cm). T = Tinggi benda uji, (cm). A = Luas permukaan benda uji yang tertekan, (mm 2 ). f c = Kuat tekan beton (MPa). P maks Sr M f.a.s Bj = Beban maksimum, (kn). = Standar Deviasi = Nilai Tambah = Faktor Air Semen = Berat Jenis B1 = Volume semen dalam 1m 3 B2 = Berat tetes tebu dalam volume 1m 3 B3 = Berat Jenis tetes tebu B4 = Berat tetes tebu untuk setiap variasi xv

16 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran.1. Pemeriksaan kandungan organik.... L.1 Lampiran.2. Pemeriksaan kandungan lumpur pada pasir... L.2 Lampiran.3. Pemeriksaan gradasi.... L.3 Lampiran.4. Pemeriksaan berat jenis agregat halus.... L.4 Lampiran.5. Pemeriksaan keausan agregat kasar.... L.5 Lampiran.6. Pemeriksaan berat jenis agregat kasar.... L.6 Lampiran.7. Pemeriksaan gradasi agregat kasar.... L.7 Lampiran.8. Perencanaan campuran beton.... L.8 Lampiran.9. Perhitungan adukan beton tiap benda uji.... L.9 Lampiran.10. Test slump... L.10 Lampiran.11. Pengujian kuat tekan beton.... L.14 Lampiran.12. Surat keterangan lampiran... L.15 Lampiran.13. Lembar konsultasi... L.16 xvi

17 PENGARUH VARIASI KONSENTRASI BAHAN TAMBAH LIMBAH TETES TEBU TERHADAP KUAT TEKAN BETON ABSTRAKSI Beton merupakan batuan buatan yang tersusun dari pengerasan suatu campuran tertentu dari air, semen, dan agregat. Beton material yang sudah tidak asing lagi dalam bidang Teknik Sipil, karena hampir setiap bangunan menggunakan beton sebagai struktur utama maupun pelengkap baik itu jembatan, bangunan air, maupun gedung. Karena beton merupakan material komposit, maka kualitas beton tergantung dari masing-masing material pembentuknya (Tjokrodimuljo. K,1996). Bahan tambah tetes tebu digunakan sebagai material untuk teknologi beton ramah lingkungan akan dikaji pada penelitian ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan tetes tebu asli dengan variasi 0,00%, 0,15%, 0,20%, 0,25%, 0,30%, 0,35% dan tetes tebu yang konsentrasinya dirubah Tetes tebu : Air (1 : 0,5) dengan prosentase 0,40%, 0,45%, 0,50%, 0,55%, 0,60% dari penggunaan semen, dan faktor air semen ditentukan sama pada semua variasi, yaitu sebesar 0,4. Sample yang digunakan berbentuk silinder (d = 15cm; h = 30cm), mutu beton direncanakan 20 MPa. Jumlah sample 66, Setiap variasi terdiri 6 sample. Pada pengujian slump terjadi peningkatan nilai slump yang berbanding lurus dengan penambahan variasi tetes tebu sehingga meningkatkan workability. Hasil pengujian kuat tekan menunjukkan terjadinya peningkatan kuat tekan maksimal pada umur 7 & 28 hari dengan takaran 0,20% tetes tebu dari berat semen yaitu 22,07 MPa & 28,11 MPa, dan kuat tekan terendah terjadi pada variasi tetes tebu dengan takaran 0,60% yaitu 16,13 MPa & 21,50 Mpa. Peningkatan kuat tekan beton umur 7 hari terhadap umur 28 hari pada hasil pengujian ini lebih tinggi dari perkuatan kuat tekan beton secara teoritis berdasarkan PBI 1971.N.I-2, hal ini terjadi karena semen yang digunakan adalah semen tipe PCC (Portland Composite Cemen) sehingga pengikatan awal semen meningkat, akan tetapi seiring prosentase penambahan tetes tebu pada tiap adukan beton, kuat tekan terhadap beton tanpa bahan tambah tetes tebu mengalami penurunan. Tetes tebu dapat digolongkan pada bahan tambah retarder, karena prosentase penambahan tetes tebu pada batas ambang normal dapat berfungsi untuk memperlambat pengerasan beton, menghambat kenaikan temperatur, serta membuat semen memiliki waktu yang lebih banyak untuk proses berhidrasi sehingga beton lebih padat. dan apabila prosentase penambahan tetes tebu kadarnya melebihi batas normal akan mengakibatkan perlambatan yang berlebihan bahkan mengakibatkan beton tidak dapat mengeras sehingga menurunkan kekuatan beton. Kata kunci : bahan tambah, beton, kuat tekan, tetes tebu, workability xvii

18 ABSTRACT Concrete is an artificial rock composed of hardening of a particular mixture of water, cement and aggregates. Concrete material which is not foreign in the field of civil engineering, for almost every building using concrete as the main structure and a good complement to the bridges, waterworks, and buildings. Because concrete is a composite material, the quality of the concrete depends on the respective constituent materials (Tjokrodimuljo, K, 1996). Materials added molasses is used as a material for environmentally friendly concrete technology will be examined in this study. This study aimed to determine the effect of molasses original with variation 0.00%, 0.15%, 0.20%, 0.25%, 0.30%, 0.35% and molasses whose concentration changed cane Molasses: water (1: 0.5) with a percentage of 0.40%, 0.45%, 0.50%, 0.55%, 0.60% of the use of cement and cement water factor determined the same in all variations, amounting 0.4. Sample used cylindrical (d = 15cm; h = 30cm), the quality of concrete was planned 20 MPa. Number of samples 66, each comprising six sample variation. In testing the slump increased the value of the slump is directly proportional to the increased variety of molasses thus improving workability. Compressive strength test results showed an increase in the maximum compressive strength at ages of 7 and 28 days with a rate of 0.20% by weight of cement molasses is MPa and MPa, and a compressive strength lowest in molasses with a rate variations 0, 60% ie MPa and MPa. Increased strength of concrete age of 7 days to 28 days on the test results is higher than the strength of concrete reinforcement theoretically based PBI 1971.NI-2, this happens because the cement used is a cement-type PCC (Portland Composite Cemen) so that the binding cement initial increase, but as a percentage of the addition of molasses to each mixing concrete, compressive strength of the concrete without the added material molasses decreased. Molasses can be classified on the added material retarder, as a percentage of the addition of molasses to the normal thresholds can serve to slow the hardening of concrete, inhibiting the rise in temperature, as well as making cement have more time to process hydratious so that concrete is more dense. and when the percentage of addition of molasses levels exceed normal limits will result in excessive deceleration even lead to hardened concrete can not thus lowering the strength of the concrete. Keywords: concrete, admixture, molasses, compressive strength, workability. xviii