BAB 3 METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 digilib.uns.ac.id BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Uraian Umum Metode penelitian adalah langkah-langkah atau metode yang dilakukan dalam penelitian suatu masalah, kasus, gejala, issue atau lainnya dengan jalan ilmiah untuk menghasilkan jawaban yang dapat dipertanggungjawabkan. Dalam suatu penelitian agar tujuan yang diharapkan dapat tercapai, maka diperlukan langkah-langkah kerja yang runtut dan teratur agar mendapatkan hasil maupun jawaban yang sangat rasional dan dapat dipertanggungjawabkan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan secara langsung untuk mendapatkan suatu hasil yang menghubungkan antar variabel variabel yang diselidiki. Metode eksperimen dapat dilakukan di dalam ataupun di luar laboratorium. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian porositas, permeabilitas, dan kecepatan resapan Tempat Penelitian Penelitian beton berpori meliputi uji porositas, permeabilitas dan kecepatan resapan. Untuk uji porositas dan permeabilitas dilakukan di Laboratorium Bahan Prodi Teknik Sipil FT UNS. Sementara itu, untuk pengujian kecepatan resapan dilakukan pada pengaplikasian beton berpori di bahu jalan di Desa Kadokan, Kecamatan Gorgol, Kabupaten Sukoharjo. 29

2 digilib.uns.ac.id 30 Lokasi. Gambar 3.1. Peta Desa Kadokan, Kecamatan Grogol, Kabupaten Sukoharjo (Sumber: Gambar 3.2. Lokasi Pekerjaan Beton Berpori 3.3. Bahan dan Peralatan Penelitian Bahan Bahan yang diguanakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Agregat kasar Agregat kasar yang digunakan berupa batu pecah 1-2 cm dan 2-3 cm. 2. Agregat halus Agregat halus yang digunakan commit berupa to user pasir sungai.

3 digilib.uns.ac.id Semen Semen yang digunakan adalah PPC (Pozolan Portland Cement). 4. Air Air yang digunakan berasal dari Laboratorium Bahan Prodi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 5. Bahan Tambah Bahan tambah atau aditif ini digunakan sebelum pencampuran dengan agregat kasar, agregat halus dan semen pada proses pengadukan. Aditif yang digunakan dalam penelitian ini sebesar 5% dari kebutuhan semen. Aditif yang diperlukan kemudian dicampur dan diaduk dengan air sesuai fas yang digunakan, setelah itu dituangkan ke adukan beton berpori yang terdiri dari batu pecah, pasir dan semen Peralatan Penelitian ini menggunakan alat-alat yang tersedia di Laboratorium Bahan Prodi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini, antara lain: 1. Ayakan dan mesin penggetar ayakan Ayakan baja dan penggetar yang digunakan dengan bentuk lubang ayakan bujur sangkar dengan lubang ayakan ukuran yang tersedia adalah 37,5 mm, 25 mm, 19 mm, 12,50 mm, 9,50 mm, 4,75 mm, 2,36 mm, 1,18 mm, 0,60 mm, 0,30 mm, 0,15 mm, dan pan. 2. Timbangan a. Timbangan digital dengan kapasitas 5 kg yang digunakan untuk mengukur berat material yang berada di bawah kapasitasnya. b. Timbangan dengan kapasitas 60 kg. 3. Oven Untuk keperluan pengeringan agregat maupun benda uji, digunakan oven listrik.

4 digilib.uns.ac.id Mesin Los Angeles Mesin los angeles yang digunakan dilengkapi dengan 12 buah bola baja, yang digunakan untuk menguji ketahanan aus (abrasi) agregat kasar. 5. Cetakan Benda Uji Cetakan benda uji porositas dan permeabilitas digunakan untuk membuat benda uji di laboratorium dan di lapangan, terbuat dari pipa PVC dengan diameter 10,16 cm dan tebal 6,5 cm. 6. Alat bantu Alat bantu lainnya yang digunakan: a. Cetok semen b. Gelas ukur kapasitas 250 ml, digunakan untuk meneliti kandungan organik dan kandungan lumpur dalam agregat halus. c. Concrete mixer, digunakan saat pengadukan material penyusun beton berpori untuk pengaplikasian pada bahu jalan. d. Kereta sorong, digunakan untuk pengangkut adukan Tahap dan Prosedur Penelitian Untuk memudahkan dalam perumusan dan penyusunan penelitian ini, tahapan penelitian ini dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir pada Gambar 3.3. berikut ini:

5 digilib.uns.ac.id 33 Mulai Studi pustaka Persiapan bahan Batu Pecah Pasir Air Semen Aditif tidak Apakah pengujian Bulk spesific gravity SSD,Absrobtion, dan abrasi memenuhi persyaratan? ya tidak Apakah pengujian kandungan zat organik, kandungan lumpur, bulk spesific gravity SSD, dan absorbtion memenuhi persyaratan? ya Mix design beton berpori Pembuatan Benda Uji porositas dan permeabilitas di laboratorium Pembuatan Benda Uji porositas dan permeabilitas di lapangan dan pengaplikasian beton berpori di bahu jalan Melepaskan benda uji dari cetakan dan perawatan dengan cara di rendam dalam bak air (Curing) benda uji di laboratorium Pengujian (porositas dan permeabilitas) untuk benda uji lab Tanpa pengisian rongga Pengisian rongga dengan pasir Melepaskan benda uji dari cetakan untuk pembuatan benda uji di lapangan dan perawatan benda uji (porositas dan permeabilitas) di bak air, perawatan terhadap pengecoran beton berpori di bahu jalan Pengujian kecepatan resapan Penutupan rongga dengan gubalan rumput Pengujian pembuatan benda uji di lapangan: (Porositas dan Permeabilitas) Perhitungan dan analisa data Kesimpulan Selesai Gambar 3.3 Bagan Alir Metodologi Penelitian

6 digilib.uns.ac.id Standar Pengujian Standar pengujian adalah acuan yang digunakan dalam melakukan penelitian. Standar ini digunakan agar hasil penelitian yang dilakukan dapat diakui dan diterima semua orang. Dalam penelitian ini, standar yang digunakan adalah standar dalam pengujian material bahan pembentuk beton seperti, agregat kasar dan agregat halus. Pengujian material dasar dalam pembentukan beton dilakukan untuk memperoleh nilai-nilai properties dari material pembentuk tersebut, sehingga dapat digunakan dalam analisa rancang campur serta analisa penelitian. Untuk semen sendiri tidak dilakukan pengujian, karena semen yang digunakan merupakan produk manufaktur yang sudah terstandardisasi dari pabriknya. Standar yang digunakan diambil dari standar ASTM ( American Society For Testing and Materials) dan SNI ( Standar Nasional Indonesia). Metode standar yang digunakan antara lain : a. Spesifikasi ASTM C 33 Spesifikasi standar untuk agregat beton. PBI 1971 Spesifikasi standar agregat halus (Bab 3.3) dan agregat kasar (Bab 3.4) b. Metode Standar untuk Pengujian Agregat SNI Metode pengujian kotoran organik dalam pasir untuk campuran Mortar atau Beton. SNI Metode pengujian analisis saringan agregat halus dan kasar. SNI Metode pengujian berat jenis dan penyerapan air agregat halus. SNI 2417:2008 Metode uji keausan agregat dengan mesin abrasi los angeles.

7 digilib.uns.ac.id Benda Uji Penelitian Benda uji porositas dan permeabilitas yang digunakan dalam penelitian ini berupa silinder dengan diameter 10,16 cm dan tinggi 6,5 cm. Pengujian kecepatan resapan dilakukan pada pengaplikasian beton berpori pada bahu jalan di jalan lingkungan di Desa Kadokan, Kecamatan Grogol, Kabupaten Sukoharjo. Adapun jumlah sampel disajikan dalam Tabel 3.1 seperti di bawah ini : Tabel 3.1 Tabulasi bentuk dan jumlah benda uji beton berpori Jenis Material Uji Umur Jumlah Benda Uji (Benda Uji Laboratorium) 28 Hari 3 Batu Pecah (Ukuran 1-2 cm) Batu Pecah + Aditif (Ukuran 1-2 cm) Batu Pecah (Ukuran 2-3 cm) Batu Pecah + aditif (Ukuran 2-3 cm) (Benda Uji Lapangan) 28 Hari 3 Kecepatan Resapan 28 Hari 1 (Benda Uji Laboratorium) 28 Hari 3 (Benda Uji Lapangan) 28 Hari 3 Kecepatan Resapan 28 Hari 1 (Benda Uji Laboratorium) 28 Hari 3 (Benda Uji Lapangan) 28 Hari 3 Kecepatan Resapan 28 Hari 1 (Benda Uji Laboratorium) 28 Hari 3 (Benda Uji Lapangan) 28 Hari 3 Kecepatan Resapan 28 Hari 1 Total

8 digilib.uns.ac.id Rancang Campur Beton Berpori (mix design) Standar perencanaan beton berpori di Indonesia hingga saat ini belum memiliki. Oleh karena itu, dalam penelitian kali ini rancang campuran (mix design) beton berpori menggunakan data sekunder pada penelitian yang sudah dilakukan oleh Rochim pada tahun 2014 dengan penggunaan 30% untuk kebutuhan pasir, semen 300 kg, dan faktor air semen 0,35. Berikut adalah kebutuhan bahan tiap 1m 3 beton berpori : Pasir = 173,33 kg Semen = 300 kg Batu pecah = 1.666,67 kg Total = 2.140,00 kg Kandungan Pasir Tiap 1 m 3 Beton Berpori Berdasarkan SK SNI S tentang ketentuan minimum beton kedap air ditetapkan bahwa minimum kandungan butir halus dalam 1 m 3 beton sebesar 450 kg/m 3 untuk ukuran nominal maksimum butir agregat sebesar 20 mm. Dari hasil rancang campur diketahui bahwa pasir yang digunakan untuk beton sebesar 575 kg/m 3, sehingga masih memenuhi syarat sebagai agregat halus untuk beton kedap air. Untuk penelitian beton berpori ini diambil 30% dari hasil beton normal K 225, jadi hanya menggunakan pasir sebanyak 173,33 kg untuk campuran beton berpori dengan batu 1-2 dan 178,61 kg untuk campuran batu Kandungan Semen Tiap 1 m 3 Beton Menurut SK SNI S tentang ketentuan minimum beton bertulang kedap air telah ditetapkan bahwa kandungan semen minimum dalam 1 m 3 beton untuk ukuran nominal maksimum agregat sebesar 20 mm dan kondisi lingkungan yang berhubungan dengan air tawar adalah sebesar 300 kg. Dalam penelitian ini untuk beton berpori dipakai semen sebesar 300 kg.

9 digilib.uns.ac.id Pembuatan Benda Uji di Laboratorium Pembuatan benda uji menggunakan hasil gradasi dari material batu pecah ukuran 1-2 cm dan 2-3cm, benda uji berbentuk silinder dengan ukuran 10,16 cm dan tinggi 6,5 cm. Penetapan mix design beton berpori menggunakan data sekunder pada penelitian yang sudah dilakukan oleh Rochim pada tahun 2014, karena belum ada peraturan yang mengatur standar pembuatan beton berpori. Langkah-langkah pembuatan benda uji porositas dan permeabilitas dalam penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut : 1. Menyiapkan material (semen, agregat, air, dan aditif) dan menimbang bahan-bahan campuran adukan beton berpori sesuai dengan mix design. 2. Mencampur baha-bahan hingga homogen dengan cara diaduk dalam alat aduk beton secara berurutan mulai dari agregat kasar (batu pecah), agregat halus dan semen. Setelah tercampur homogen, air ditambahkan secara perlahan-lahan supaya campuran dapat terkontrol dengan baik. 3. Memasukan adukan ke dalam cetakan benda uji porositas dan permeabilitas hingga penuh. 4. Setelah cetakan penuh dan padat, permukaannya diberi kode benda uji menggunakan pilox, kemudian didiamkan 24 jam. 5. Setelah 24 jam cetakan dibuka dan dimasukan ke dalam bak air untuk proses curing Pengujian Porositas Pengujian porositas dilakukan pada benda uji berbentuk silinder dengan ukuran 10,16 cm dan tinggi 6,5 cm. Pengujian porositas ini menggunakan metode VIM (Void In Mix). Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui besarnya persentase pori-pori beton berpori terhadap volume. Adapun langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut:

10 digilib.uns.ac.id 38 1) Melepas benda uji dari cetakan setelah berumur satu hari kemudian dirawat di bak curing. 2) Sampel masing-masing umur benda uji diangkat dari bak curing dan diangin-anginkan. 3) Menyiapkan benda uji lalu dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 100 o C selam 24 jam. 4) Menimbang benda uji (Ma) 5) Menghitung volume benda uji (V) Pengujian Permeabilitas Pengujian permeabilitas yang dilakukan pada beton berpori menggunakan prinsip falling head permeability, yaitu untuk mengukur waktu yang dibutuhkan oleh ketinggian air jatuh dari batas atas sampai batas bawah. Pengujian permeabilitas dilakukan secara vertikal maupun horisontal dengan alat falling head permeameter. Gambar 3.4 adalah sketsa alat falling head permeameter. Gambar 3.4. Falling Head Permeameter (Sumber: Ina Murwani Prasetyaningrum) Metode pengujian permeabilitas beton berpori adalah sebagai berikut : 1) Meletakan benda uji pada dudukan benda uji.

11 digilib.uns.ac.id 39 2) Melingkarkan karet untuk menghubungkan benda uji dengan tabung bawah lalu mengencangkan dengan klem. 3) Melingkarkan karet untuk menghubungkan benda uji dengan tabung transparan lalu mengencangkan dengan klem. 4) Memeriksa tegak lurusnya tabung. 5) Membuka keran dan mengisi tabung transparan dengan air hingga air keluar pada tabung kecil. 6) Menutup keran dan mengisi tabung transparan hingga tinggi awal yang ditentutan. 7) Mengatur tinggi minimum (h 2 ) air dengan tabung abu-abu di atas tabung kecil. 8) Menunggu gelembung-gelembung udara pada beton berpori keluar dan air tenang. 9) Membuka keran dan menghidupkan stopwatch. 10) Menghentikan stopwatch saat tinggi air minimum tercapai. 11) Mencatat waktu saat air dalam pipa mencapai ketinggian h 1 sampai air turun mencapai ketinggian 20 cm di atas permukaan benda uji (h 2 ) Pelaksanaan Pengaplikasian Beton Berpori di Desa Kadokan, Kecamatan Grogol, Kabupaten Sukoharjo Langkah-langkah pelaksanaan pengaplikasian beton berpori di lapangan dapat diuraikan sebagai berikut: 1. Menyiapkan bahan-bahan penyusun beton berpori (semen, batu pecah, aditif, dan air), peralatan yang akan digunakan, dan membersihkan lokasi kerja. 2. Memasukan bahan-bahan sesuai job mix formula ke dalam concrete mixer, kemudian tunggu proses pengadukan. 3. Mengeluarkan adukan beton berpori dari concrete mixer, dan menuangkan ke kereta sorong.

12 digilib.uns.ac.id Menghamparkan adukan beton berpori ke area yang telah ditentukan. 5. Melakukan perawatan (curing) beton berpori setelah proses pengecoran selesai hingga waktu yang telah ditentukan Pembuatan Benda Uji di Lapangan Pembuatan benda uji porositas dan permeabilitas di lapangan diambil dari sebagian adukan yang digunakan untuk pengaplikasian beton berpori di bahu jalan. Benda uji berbentuk silinder dengan ukuran 10,16 cm dan tinggi 6,5 cm. Langkah-langkah pembuatan benda uji porositas dan permeabilitas lapangan dalam penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut : 1. Ambil sebagian adukan yang digunakan untuk pengaplikasian beton berpori di bahu jalan. 2. Memasukan adukan ke dalam cetakan benda uji porositas dan permeabilitas hingga penuh kemudian padatkan. 3. Setelah cetakan penuh dan padat, permukaannya diberi kode benda uji menggunakan pilox, kemudian didiamkan 24 jam. 4. Setelah 24 jam cetakan dibuka dan dimasukan ke dalam bak air untuk proses curing Pengujian Kecepatan Resapan di Lapangan Pengujian kecepatan resapan yang dilakukan pada beton berpori adalah menggunakan metode falling head, yaitu untuk mengukur waktu yang dibutuhkan oleh ketinggian air jatuh dari batas atas sampai batas bawah. Pengujian kecepatan resapan ini dilakukan pada pengaplikasian beton berpori di bahu jalan di Desa Kadokan. Pengujian kecepatan resapan dilakukan dengan variasi tanpa pengisian rongga, pengisian rongga dengan pasir, dan penutupan rongga dengan gubalan rumput.

13 digilib.uns.ac.id 41 Langkah-langkah pengujian kecepatan resapan di lapangan dapat diuraikan sebagai berikut: 1) Menyiapkan dan membersihkan lokasi pengujian. 2) Memberikan pasir pada rongga-rongga dan rumput jepang sebagai penutupan rongga dengan gubalan rumput pada masing-masing benda uji. 3) Meletakkan pipa tabung di atas perkerasan beton berpori. 4) Menutup bagian bawah luar pipa tabung dengan plastisin agar air tidak merembes ke luar sisi bawah tabung. 5) Mengukur luas permukaan beton berpori. 6) Menjaga agar posisi pipa tabung tetap tegak. 7) Mengisi tabung dengan air sampai mencapai ketinggian 40 cm (h 1 ) dari tinggi minimum 20 cm (h 2 ). 8) Mencatat waktu saat air dalam pipa mencapai ketinggian h 1 sampai air turun mencapai ketinggian 20 cm di atas permukaan benda uji (h 2 ).