Leslie 1, Daniel Rumbi Teruna 2, Rahmi Karolina 3 ABSTRAK

Transkripsi

1 PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN TAMBAHAN (ACCELERATOR ADMIXTURE), KAPUR DAN PENGARUH CURING PADA PEMBUATAN BATA BETON RINGAN SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI BATA MERAH Leslie 1, Daniel Rumbi Teruna 2, Rahmi Karolina 3 1 Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan evergreeninstitute@gmail.com 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan danielrumbiteruna@usu.ac.id 3 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan rachmie_caroline@yahoo.co.id ABSTRAK Dalam sejarah konstruksi Indonesia, beton terus mengalami perkembangan. Beton dapat digolongkan menjadi beberapa jenis berdasarkan beratnya yaitu : beton ringan dan beton normal. Penggunaan beton ringan pada bangunan dapat mengurangi beban struktur tersebut. Bata Beton Ringan merupakan salah satu aplikasi dari beton ringan. Pada penelitian kali ini akan dibahas pengaruh penggunaan Accelerator Admixture, kapur serta pengaruh curing pada pembuatan bata beton ringan. Adapun komposisi penyusun bata beton ringan adalah semen, pasir, foaming agent dan dapat ditambahkan Accelerator Admixture untuk mempercepat reaksi kimia dan proses pengeringan bata beton ringan serta kapur untuk menghasilkan bata beton ringan yang lebih ringan karena kapur akan bereaksi dengan foaming agent untuk membentuk gelembung-gelembung gas Hidrogen. Pada penelitian ini, Accelerator Admixture yang digunakan adalah SikaSet Accelerator.Penggunaan SikaSet Accelerator membuat bata beton ringan mempunyai kuat tekan yang lebih optimal. Hal ini terlihat dari hasil kuat tekan pada umur 21 hari dapat mengimbangi kuat tekan bata beton ringan dengan perawatan pada umur 28 hari yaitu mencapai 2,53 MPa dan 2,62 MPa. Penggunaan Kapur membuat bata beton ringan yang dihasilkan menjadi jauh lebih ringan dibandingkan yang tidak menggunakan, namun kuat tekan bata beton ringan tersebut menurun sekitar 13% sampai 18% dibandingkan yang tidak menggunakan kapur dan bata beton ringan yang dihasilkan lebih ringan 14,29% - 25%. Pada penelitian ini juga diperoleh bahwa curing yang diterapkan selama 27 hari pada bata beton ringan dapat mengoptimalkan kuat tekan bata beton ringan tersebut hingga mencapai 2,62 MPa. Kata kunci: beton ringan, accelator admixture, kapur, kuat tekan, absorpsi

2 ABSTRACT During the history of construction site in Indonesia, concrete keeps on growing rapidly. Based on the density, concrete can be divided into several classes : light weight concrete and normal weight concrete. The usage of light weight concrete on structure can reduce the weight of the structure itslef. Light weight concrete brick is one of the application of light weight concrete.this experiment will discussed the effect of accelerator admixture, limestone and curing on the manufacturing process of light weight concrete brick. The main ingridients of light weight concrete brick are cement, sand, foaming agent, and accelerator admixture may be added to accelerate the chemical reaction and drying proces of the light weight concrete brick and limestome to produce lighter light weight concrete brick due to the reaction between the limestone and foaming agent which will form the hydrogen gas bubbles. In this experiment, the accelerator admixture which is being used is SikaSet Accelerator.The usage of SikaSet Accelerator admixture causes the light weight concrete brick to have an optimum pressure ability. This conclusion is noticed since the pressure ability of the light weight concrete at the 21 st days is balance with the pressure ability of the light weight concrete which are being cured at the 28 th days for 2.53 Mpa and 2.62 Mpa. The usage of limestone causes the light weight concrete brick compared to the light weight concrete brick which do not use the limestone are much more lighter, but the ability to withstand pressure decreases around 13% -18 % and the weight is much more lighter around 14.29% - 25%. This experiment also brings out a conclusion that curing along 27 days for the light weight concrete may optimize the pressure ability of the light weight concrete until 2.62 MPa. Keywords : light weight concrete, accelerator admixture, limestone, pressure ability, absorption 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Batu Bata merupakan salah satu material sebagai bahan pembuat dinding. Pada awalnya batu bata yang paling banyak digunakan adalah batu bata merah. Namun seiring dengan perkembangan teknologi, penggunaan batu bata ini mulai digantikan oleh bata beton ringan. Hal ini dikarenakan proses pembuatan batu bata merah sangat merusak lingkungan. Adapun syarat kuat tekan batu bata merah untuk kelas 25 menurut SNI adalah sebesar 25 kg/cm 2 atau 2.5 N/mm 2. Menurut Tiurma Simbolon (2009), ada beberapa cara memproduksi bata beton ringan, di antaranya : 1. Beton ringan dengan batuan berongga atau agregat ringan yang digunakan sebagai pengganti agregat kasar. Berdasarkan tingkat kepadatan dan kekuatan beton yang dihasilkan dan berdasarkan jenis agregat ringan yang dipakai, beton ringan dapat dibagi menjadi 3 golongan yaitu : a. Beton insulasi (insulating concrete), beton ringan dengan massa jenis berkisar kg/m 3 berkekuatan tekan berkisar 0,6 6,89 Mpa. b. Beton ringan dengan kekuatan sedang ( moderate strength concrete), beton ringan dengan massa jenis berkisar kg/m 3 dengan kuat tekan berkisar 6,89 17,24 Mpa.c. Beton Struktural (structural concrete), beton ringan dengan massa jenis berkisar kg/m 3 dengan kuat tekan berkisar 17,24 Mpa pada saat umur beton mencapai 28 hari. 2. Beton ringan tanpa pasir ( no fines concrete), beton ini tidak menggunakan pasir sehingga mempunyai jumlah pori-pori yang banyak. Beton ini mempunyai massa jenis berkisar kg/m 3 dengan kuat tekan berkisar 7 14 Mpa yang dipengaruhi oleh berat isi dan kadar semen. 3. Beton ringan dengan memasukkan udara ke dalamnya ( aerated lightweight concrete), beton ini mempunyai massa jenis berkisar kg/m 3 dan biasanya digunakan untuk keperluan insulasi. Dengan menambahkan foaming agent maka volume adukan beton akan mengembang secara otomatis sehingga lebih ekonomis. Pada percobaan kali ini, akan diteliti pengaruh penggunaan kapur, dan SikaSet Accelerator pada proses pembuatan bata beton ringan terhadap kuat tekan dan absorpsi bata beton ringan tersebut. 1.2 Perumusan Masalah Penelitian Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui teknik pembuatan bata beton ringan, pengaruh penggunaan accelerator admixture pada pembuatan bata beton ringan, pengaruh kapur pada pembuatan bata beton ringan, dan pengaruh curing pada pembuatan bata beton ringan. 1.3 Maksud Penelitian Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengetahui properties dan karakteristik dari bata beton ringan. 1.4 Tujuan Penelitian

3 Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui properties pembuatan bata beton ringan, pengaruh penambahan accelerator admixture terhadap karakteristik bata beton ringan, pengaruh kadar zat kapur terhadap karakteristik bata beton ringan, dan pengaruh curing terhadap pembuatan bata beton ringan. 1.5 Batasan Masalah Dalam penelitian ini ada beberapa lingkup masalah yang dibatasi, yaitu karakteristik bahan yang digunakan sebagai benda uji adalah sebagai berikut : a. F c bata beton ringan = 2,5 Mpa b. Material yang digunakan : 1. Semen Tipe I ( Semen Biasa) 2. Pasir 3. Kapur / Limestone 4. Foaming Agent 5. SikaSet Accelator dari Sika c. W/C ratio = 0,55 d. Kubus dengan ukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm e. Variabel benda uji 1. Variasi menggunakan kapur dengan perawatan Perbandingan Lama Jenis Banyak Curing Semen Pasir Kapur W/C ratio Benda Uji Sampel (Hari) Kubus Kubus Kubus Kubus Kubus Kubus Variasi tanpa kapur dengan perawatan Perbandingan Semen : Pasir = 1 : 2, dengan W/C ratio sebesar 0.55 Lama Curing (Hari) Jenis Benda Uji Banyak Sampel 3 Kubus 5 7 Kubus 5 14 Kubus 5 21 Kubus 5 28 Kubus 5

4 3. Pengaruh Penggunaan Accelerator Admixture yaitu SikaSet Accelerator pada beton ringan, tanpa kapur, tanpa perawatan. Perbandingan Jumlah aditif Jenis Benda Banyak per 1 kg semen Semen Pasir Uji Sampel (L) Kubus Kubus Kubus 5 Total benda uji : Kubus sebanyak 70 (tujuh puluh) buah. 1.6 Mekanisme Pengujian 1. Pengujian mekanika properties material di Laboratorium Rekayasa Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara 2. Pembuatan bata beton ringan di pabrikan bata beton ringan. 3. Pengujian bata beton ringan di Laboratorium Rekayasa Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara untuk pengujian : a. Kuat tekan bata beton ringan. b. Absorpsi bata beton ringan. 2. Tinjauan Pustaka Pada eksperimen ini, penulis membuat eksperimen dengan mengacu kepada hasil eksperimen Kausal Kishore (2007), seorang material engineers yang berasal dari Jepang. Required density (kg/m 3 ) Required Compressive Strength at 28-day (N/mm 2 ) W/C ratio OPC 53 grade (kg) Fine sand passing 4 mm IS sieve (kg) Water (kg) Pada eksperimen ini, perbandingan semen : pasir yang digunakan adalah 1 : 2 dengan FAS sebesar 0.55 dan densitas bata beton ringan yang dihasilkan berkisar antara kg/m 3 serta mempunyai kekuatan tekan minimal sebesar 2.5 Mpa. Adapun komposisi bata beton ringan adalah sebagai berikut : a. Semen Portland Pada penelitian ini, jenis semen portland yang digunakan adalah semen portland tipe 1. b. Pasir Adapun pasir yang digunakan dalam pembuatan bata ringan adalah pasir yang lolos ayakan (standard ASTM E 11-70) yang diameternya lebih kecil dari 5 mm.

5 c. Kapur/Limestone Pada Kapur / Limestone mengandung senyawa portlandite (Ca(OH) 2 ), calcium silicate hydate (Ca1,5SiO 3,5.xH 2 O). Kapur yang digunakan pada campuran beton ringan terlebih dahulu harus dihaluskan, kemudian diayak dengan saringan No Secara reaksi kimia, apabila kapur bereaksi dengan foaming agent maka akan dihasilkan gelembung-gelembung H 2 sehingga dapat mengurangi berat bata beton yang dihasilkan. 2 CaO + 3 H 2 O 2 2 Ca(OH) 2 + H 2 + 2O 2 d. Air Dalam pembuatan bata beton ringan, air berfungsi untuk melunakkan campuran agar bersifat plastis, air yang terlalu banyak akan menyebabakan banyaknya gelembung udara setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan tidak selesainya proses hidrasi sehingga mengakibatkan penurunan kekuatan bata beton tersebut. e. Foaming Agent Foaming Agent adalah senyawa kimia yang digunakan untuk mengembangkan adonan mortar pada proses pembuatan bata beton ringan. Pada saaat dicampur dengan kalsium hidroksida yang ada di dalam pasir dan air akan beraksi sehingga membentuk hidrogen. Gas hidrogen ini membentuk gelembung-gelembung udara di dalam campuran beton tadi. f. Admixture Pada penelitian ini, tipe admixture yang digunakan adalah Accelerator Admixture. 3. Metode Penelitian Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental yang dilakukan di : 1. Laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara meliputi : a. Pemeriksaan Bahan b. Perendaman benda uji Curing tetap harus dilakukan mengingat bata beton ringan meggunakan semen di mana berlaku prinsip kekuatan beton mencapai 100% pada umur 28 hari. c. Pengujian kuat tekan bata beton ringan pada umur 3, 7, 14 dan 28 hari Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan hubungan antara faktor umur bata beton ringan dengan kuat tekan bata beton ringan d. Pengujian absorpsi bata beton ringan 2. Pabrikan bata beton ringan meliputi : a. Penyediaan bahan penyusun beton b. Perencanaan campuran bata beton ringan (Mix Design) c. Pembuatan benda uji Nilai kuat tekan beton diperoleh dari persamaan : Ρ f' c Α dimana : f c = Kekuatan tekan (Mpa) P = Beban tekan (N ) A = Luas permukaan benda uji ( mm 2 ) Absorpsi Bata Beton Ringan dapat dihitung dengan rumus : % Absorpsi = di mana : A = Berat bata beton ringan dalam keadaan kering (setelah dikeringkan selama 1 hari)

6 Kuat Tekan (Mpa) B = Berat bata beton ringan dalam keadaan SSD (sesaat setelah buka cetakan) 4 Hasil Penelitian dan Pembahasan BR 1 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir = 1 : 2 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 27 hari BR 2,75 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir : Kapur = 1 : 2 : 2,75 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 27 hari BR 3,00 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir : Kapur = 1 : 2 : 3 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 27 hari BR 1 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir = 0,9 : 2 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 27 hari BR 2,75: bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir : Kapur = 0,9 : 2 : 2,75 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 27 hari BR 3,00: bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir : Kapur = 0,9 : 2 : 3 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 27 hari BR 3 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir = 1 : 2 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 2 hari BR 7 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir = 1 : 2 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 6 hari BR 14 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir = 1 : 2 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 13 hari BR 21 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir = 1 : 2 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 20 hari BR 28 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir = 1 : 2 dengan W/C ratio = 0,55 dan dicuring selama 27 hari BS 1 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir = 1 : 2 tanpa pemakaian SikaSet Accelerator BS 2 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir = 1 : 2 dengan pemakaian SikaSet Accelerator sebanyak 0,11 L per kg semen BS 3 : bata beton ringan dengan komposisi Semen : Pasir = 1 : 2 dengan pemakaian SikaSet Accelerator sebanyak 0,15 L per kg semen 1. Kuat Tekan Bata Beton Ringan dengan Penggunaan Kapur dan Perawatan BR BR" Tipe Beton

7 Kuat Tekan (Mpa) Gambar 1 Hubungan Kuat Tekan Bata Beton Ringan pada Umur 28 Hari dengan Penambahan Zat Kapur pada Tiap Tipe Bata Beton Ringan tipe BR dan BR 2. Kuat Tekan Bata Beton Ringan tanpa Penggunaan Kapur dengan Perawatan 3 Kuat Tekan (Mpa) 28, , , , , , , , , , 2.62 Kuat Tekan Bata Beton Ringan Berdasarkan Faktor Umur 0, 0 0, Umur Beton Gambar 3 Hubungan antara Umur Beton Ringan dan Kuat Tekan Bata Beton Ringan dan Perbandingan terhadap Hubungan antara Umur Beton Normal terhadap Kuat Tekan Beton Normal. 3. Kuat Tekan Bata Beton Ringan dengan Penggunaan SikaSet Accelerator, Tanpa Kapur, dan Tanpa Perawatan BS 1 BS 2 BS 3 Tipe Benda Uji Kuat Tekan Rata-Rata pada Umur 21 Hari Gambar 4 Hubungan antara Kuat Tekan Bata Beton Ringan pada Umur 21 hari dan tanpa menggunakan SikaSet Accelerator

8 % Absoprsi 4. Absorpsi Bata Beton Ringan BR BR" Tipe Benda Uji Gambar 5 Hubungan persen absorpsi bata beton ringan dengan penambahan zat kapur pada tiap tipe bata beton ringan 5. Kesimpulan 1. Penggunaan kapur dapat menurunkan berat bata beton ringan yang dihasilkan. 2. Penggunaan SikaSet Accelerator Admixture dapat meningkatkan kuat tekan bata beton ringan sebesar 0,13 0,22 MPa pada umur 21 hari. 3. Penambahan zat kapur dapat menghasilkan bata beton ringan lebih ringan yaitu berkisar 0,6 0,7 kg di bawah bata beton ringan tanpa kapur. Akan tetapi kuat tekan bata beton ringan tersebut mengalami penurunan kuat tekan sebesar 0,3 0,5 MPa. 4. Curing pada bata beton ringan dapat mengoptimalkan kuat tekan bata beton ringan yang dihasilkan. Hal ini tampak pada hasil kuat tekan yang mencapai 2,63 MPa pada umur 28 hari, melampaui kuat tekan yang disyaratkan SNI yaitu sebesar 2,5 MPa. 5. Kemampuan Absorpsi pada bata beton ringan yang menggunakan kapur lebih tinggi sekitar 0,9 1,3 % dibandingkan dengan bata beton ringan yang tidak menggunakan kapur. DAFTAR PUSTAKA Abdullah Yudith, 2008, Pengaruh Zat Aditif pada Pembuatan Bata Beton Ringan, FT UI, Jakarta. A.M. Neville, 1963, Properties of Concrete, Britain, Prentice Hall ASTM, ASTM Annual Book of ASTM Standards Section 4 Volume ASTM 100 West Conshohocken, PA. Kaushal Kishore, 2007, Foamed Cellular Light Weight Concrete, Japan. Lukito Prasetyo, 2010, Maksimasi Kuat Tekan Beton, Malang. Nugraha, Paul, dan Antoni, Teknologi Beton, Yogyakarta, Penerbit Andi. Sentosa Limanto, 2010, Produktivitas Material Beton Ringan dalam Pemakaian sebagai Konstruksi Dinding, Yogyakarta. Tiurma Simbolon, Pascasarjana USU, 2009, Pembuatan dan Karakterisasi Bata Beton Ringan, Medan. Tri Mulyono, 2005, Teknologi Beton, Yogyakarta, Penerbit Andi.