BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian Lokasi Penelitian ada di Laboratorium Beton Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, Jl. Raya Telogomas No.246 Malang. 3.2 Rancangan Penelitian Penelitian ini untuk melihat pengaruh pengantian limbah plastik sebagai bahan penganti sebagian pasir terhadap Densitas, Kuat Tekan Dan Kuat Tarik : Penelitian yang dilakukan meliputi kegiatan sebagai berikut : 1. Analisis sifat fisik beton segar dengan pengukuran Densitas. 2. Analisis dengan pengujian Kuat Tekan Semen, pasir, foam agent, air, merupakan komponen penyusun utama dalam pembuatan beton busa dan limbah plastik (butiran) merupakan komponen kedua sebagai bahan pengganti sebagian pasir dalam pembuatan beton busa dalam penelitian ini. Untuk mencapai tujuan dari penelitian ini, dilakukan variasi terhadap perbandingan pasir, dan limbah plastik (butiran) Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dan variabel yang digunakan adalah variabel bebas dan variabel terikat. Variabel bebas dalam penelitian ini yaitu presentase foam agent dalam proporsi campuran 2% dan variasi presentase plastik (butiran) sebesar 5%, 10%, 15% dan 20% dari berat pasir.. Sementara variabel terikat dalam penelitian ini yaitu semen, pasir, dan air. 35

2 Rancangan Proporsi Campuran Beton Busa Untuk dapat merancang proporsi campuran yang akan digunakan pada penelitian ini telah dilakukan pra-penelitian. Pra penelitian dilakukan dengan melakukan pengujian konsistensi mortar yang bertujuan untuk mengetahui faktor air semen yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu dengan variasi 0,4, 0,5 dan 0,6. Dari hasil pra-penelitian dengan variasi faktor air semen tersebut didapatkan nilai konsistensi yang memenuhi persyaratan dengan nilai a = (100 ± 15) % adalah faktor air semen 0,5. Sehingga didapatkan perbandingan untuk semen : pasir : air pada campuran pasta mortar adalah 1 : 2,75 : 0,5. Dengan foam agent proporsi 2% dari berat semen, pasir dan plastik sebagai bahan pengganti sebagian pasir. Foam agent digunakan untuk membuat busa. busa dihasilkan dari campuran foam agent : air dengan pebandingan 1:20. Selanjutnya, plastik yang digunakan untuk bahan pengganti sebagian pasir tersebut adalah plastik jenis LDPE (Low Density Polyethylene) dengan proporsi presentase 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dari berat pasir. Tabel 3.1 Hasil Pengujian Konsistensi Mortar Prosentase Foam Agen F.A.S Diameter Cicin (cm) 2% 0,4 10,02 2% 0,5 10,02 2% 0,6 10,02 Diameter Leleh (cm) a = Rata-rata (D ) (cm) Pengamatan (cm) (D /D)*100 % (cm)

3 37 Berdasarkan yang telah diuraikan diatas, maka komposisi campuran yang digunakan untuk membuat beton busa adalah sebagai berikut : Tabel 3.2 Kebutuhan Campuran Beton Busa Material Campuran Beton Tanpa Plastik (Butiran) Campuran Beton *) Catatan : diuji umur 3 hari, 7, 14, 21, 28 dengan total benda uji sebanyak 75 benda uji. *) Catatan : silinder diuji umur 28 hari dengan total benda uji sebanyak 15 benda uji. Berdasarkan komposisi campuran diatas, dapat dihitung kebutuhan bahan untuk pembuatan benda uji. Kebutuhan bahan dihitung untuk benda uji kubus dan silinder dengan masing-masing variasi campuran diberikan sebanyak 3 buah. Kebutuhan bahan disajikan dalam Tabel 3.2. A Campuran Beton B Campuran Beton C Campura n Beton Semen Pasir 2,75 2,75 2,75 2,75 2,75 Plastik (butiran) 0% 5% 10% 15% 20% Foam agent 2% 2% 2% 2% 2% Air 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Mortar 5x5x Silinder Ø7,5x D Benda Uji Pada penelitian ini benda uji untuk uji Kuat Tekan yaitu sebagai berikut : Gambar 3.1 Benda Uji Mortar ukuran 5cm x 5cm x 5cm 5cm 5cm 5cm

4 38 Tabel 3.3 Kebutuhan Bahan Campuran Beton Busa Total Kebutuhan Bahan Campuran Kebutuhan Bahan Busa 1:20 Foam Semen Pasir Air Plasti Foam Plastik Agent (gr) (gr) (ml) k Agent FA Air (%) (%) (gr) (ml) (ml) (ml) ,55 587,20 106,80 0 4,271 0,20 4, ,55 557,87 106,80 29,36 4,271 0,20 4, ,55 528,48 106,80 58,72 4,271 0,20 4, ,55 499,12 106,80 88,08 4,271 0,20 4, ,55 469,76 106,80 117,44 4,271 0,20 4,071 Pada penelitian ini ukuran benda uji untuk uji kuat tekan dan kuat Tarik beton busa dapat dilihat pada gambar 3.1 dan gambar 3.2. Adapun rancangan benda uji yang digunakan untuk pengujian kuat tekan beton yang diuji pada umur 3,7, 14, 21, dan 28 hari dengan masing-masing benda uji untuk setiap variabel adalah 3 buah benda uji dan total 75 benda uji. Rancangan benda uji yang digunakan untuk pengujian kuat Tarik beton yang diuji pada umur 28 hari dengan masing-masing benda uji untuk setiap variabel adalah 3 buah benda uji dengan total 15 benda uji. Tabel 3.4 Rancangan Benda Uji Kuat Tekan Variasi Plastik (Butiran) Kubus (cm) Umur Perawatan (Hari) Jumlah Benda Uji 0% 5x5x5 3, 7, 14, 21, % 5x5x5 3, 7, 14, 21, % 5x5x5 3, 7, 14, 21, % 5x5x5 3, 7, 14, 21, % 5x5x5 3, 7, 14, 21, Total Jumlah Benda Uji 75

5 Alat Penelitian dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian beton busa dengan limbah plastik sebagai bahan pengganti sebagian pasir adalah sebagai berikut : Alat Penelitian 1. Mixer Spesifikasi : Kecepatan 1, 2, 3 = (600 r.p.m. ; 800 r.p.m ; 980 r.p.m.) 2. Timbangan. 3. Gelas ukur. 4. Ayakan pasir. 5. Ember, cetok, bak pengaduk dan sendok perata. 6. Alat Injeksi kapasitas 60ml, 12 ml dan 1 ml. 7. Cetakan Baja berukuran (5 x 5 x 5) cm 8. Stopwatch 9. Alat Pemberi Garis dan Plat Baja. 10. Mesin Tekan (Compression Testing Machine) Spesifikasi : Ketelitian 0,5 KN dan Kapasitas 100 KN. Kegunaan : Untuk Uji Kuat Tekan Bahan Penelitian Bahan-bahan yang dipergunakan dalam penelitian beton busa dengan limbah plaastik sebagai bahan pengganti sebagian pasir adalah sebagai berikut 1. Semen Portland Tipe 1 2. Pasir Sungai 3. Limbah Plastik LDPE (Butiran) 4. Foaming Agent Sintetic TXP Acc Tipe Sintetik 5. Air PDAM (air baik yang dapat diminum)

6 Tahapan Penelitian Persiapan Bahan Tahap awal dalam pembuatan beton busa dengan limbah plastik sebagai bahan pengganti sebagian pasir adalah dengan melakukan persiapan bahan. Bahan-bahan yang akan dijadikan campuran pada pembuatan beton busa tersebut sebelumnya ditimbang dan diukur sesuai dengan rencana campuran yang tercantum pada Tabel 3.2. Dalam Proses persiapan bahan dilakukan hal-hal sebagai berikut : 1. Penyaringan pasir dengan saringan No.4 seperti yang pada Gambar 3.3. Gambar 3.3 Proses Penyaringan Pasir. 2. Penimbangan semen, pasir dan plastik (butiran) sesuai dengan komposisi yang telah tercantum pada Tabel 3.2 dan proses penimbangannya dapat dilihat pada Gambar 3.4.

7 41 Gambar 3.4 Proses Penimbangan Pasir, plastik, dan Semen Pembuatan dan Pencetakan Benda Uji Dalam pembuatan beton busa tersebut dapat dilakukan dengan melakukan beberapa tahapan. Berikut ini adalah tahapan-tahapan yang dilakukan dalam pembuatan beton busa : 1. Campurkan semen, pasir, plastik (butiran) dan air yang telah ditimbang sebelumnya dengan proporsi penambahan air yang telah ditentukan. Semen, pasir, plastik (butiran) dan air merupakan bahan-bahan yang digunakan untuk membuat mortar. Aduk campuran mortar tersebut hingga menjadi pasta mortar seperti terlihat pada Gambar 3.5. Gambar 3.5 Proses Pembuatan Pasta Mortar 2. Ketika campuran mortar tersebut di campurkan hingga menjadi pasta mortar seperti terlihat pada Gambar 3.5. secara bersamaan buatlah juga

8 42 campuran gel dari foam agent dan air dengan perbandingan 1:20. Selanjutnya air dan gel foam agent diolah dengan menggunakan mixer pada tombol kecepatan ke-3 hingga campuran tersebut membentuk busa seperti yang terlihat pada Gambar 3.6. Dalam mencampurkan air dan foam agent diusahakan agar tidak ada lagi air dan gel foam agent yang tersisa, ini bertujuan agar ketika busa dicampurkan dengan pasta mortar seperti Gambar 3.7 tidak ada lagi air yang dapat mempengaruhi fas yang sudah direncanakan sebelumnya. Gambar 3.6 Proses Pembuatan Busa foam agent Gambar 3.7 Proses Pencampuran Busa Agent foam dengan Pasta Mortar

9 43 3. Setelah pencampuran pasta mortar, dan busa selesai. Selanjutnya tuangkan adukan tersebut kedalam cetakan yang telah disiapkan. Reaksi yang terjadi antara busa foam agent dan material penyusun beton lainnya akan menyebabkan pengembangan volume beton seperti terlihat pada Gambar 3.8. Gambar 3.8 Proses Pencetakan beton Busa 4. Setelah ± 24 jam, lepas mortar dari cetakan mortar ukuran 5x5x5cm dan inilah yang disebut dengan beton busa (foam concrete) seperti terlihat pada gambar 3.9. Gambar 3.9 Benda Uji Beton Busa

10 Pelepasan dan Perawatan Benda Uji Benda uji yang sudah diuji selama ± 24 jam, selanjutnya benda uji dikeluarkan dari cetakan. Setelah dikeluarkan dari cetakan, benda uji direndam selama umur perawatan yaitu 3,7, 14, 21 dan 28 hari. 3.5 Metode Pengujian Fisik Beton Busa Uji Densitas Pengujian ini sesuai dengan ketentuan yang ada pada peraturan ASTM C138/138M-01a. Berikut ini adalah langkah-langkah untuk pengujian densitas beton busa, yaitu sebagai berikut : 1. Mengukur volume wadah silinder (Vm) 2. Menimbang berat wadah silinder (Mm) 3. Memasukkan pasta beton kedalam wadah silinder dan selanjutnya menimbang beratnya (Mc) Pengujian Kuat Tekan Pengujian ini dilakukan sesuai dengan metode SNI Siapkan benda uji yang telah mencapai umur yang sudah ditentukan. 2. Tempatkan benda uji pada mesin Compression Testing Machine.

11 45 Gambar 3.10 Alat Uji Kuat Tekan (Compression Testing Machine) 3. Operasikan mesin Compression Testing Machine sampai benda uji retak atau pecah, dan dial pengukur turun. 4. Catat besarnya gaya tekan maksimum yang bekerja. 5. Lakukan hal yang sama untuk pengujian 3,7,14,21,dan 28 hari.