PENGARUH VARIASI PEMANASAN SUHU TINGGI DAN KADAR LUMPUR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN PENGGANTI SEMEN PADA KUAT TARIK BELAH BETON.

Transkripsi

1 PENGARUH VARIASI PEMANASAN SUHU TINGGI DAN KADAR LUMPUR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN PENGGANTI SEMEN PADA KUAT TARIK BELAH BETON Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil Nanda Khunto Baskoro NIM : D PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2013

2 ii

3 PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Nanda Khunto Baskoro NIM : D Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Sipil Judul : Pengaruh Variasi Pemanasan Suhu Tinggi Dan Kadar Lumpur Sidoarjo Sebagai Bahan Pengganti Semen Pada Kuat Tarik Belah Beton. Menyatakan bahwa tugas akhir/skripsi yang saya buat dan serahkan ini, merupakan hasil karya saya bersama dengan Bapak Suhendro Trinugroho,M.T., kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan darimana sumbernya. Apabila dikemudian hari dapat dibuktikan bahwa tugas akhir ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan peraturan yang telah dibuat. Surakarta, 16 Juli 2013 Yang membuat pernyataan, Nanda Khunto Baskoro iii

4 Motto Tak peduli masalah apa yang kamu hadapi, jangan lupa tuk berikan dirimu sendiri pengahargaan tuk bisa lebih baik kedepan Kita tak bisa mengubah arah angin, tapi Kita bisa mengubah arah sayap kita Kita tak bisa mengubah keadaan, tapi Kita bisa mengubah sikap kita untuk menghadapinya Ketika kenangan indah buatmu terus melihat masa lalu, ingatlah bahwa kamu punya impian yang menginginkanmu terus melangkah ke depan.. Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka bila kamu telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguh urusan yang lain. Dan hanya kepada Tuhan_mulah kamu berharap (QS. Alinsyiah) iv

5 PERSEMBAHAN Sebuah karya kecilku ini akan kupersembahkan kepada semua yang telah menjadi bagian dari hidup ku. The Almighty Allah SWT Alhamdulillahirobbil alamiin. Segala puji atas rahmat dan karunia Allah SWT yang selalu diberikan untukku, serta menjadi jalan penerang di setiap langkahku hingga terwujudnya karya kecilkku ini dan atas izin darimu. Bapak dan Ibuku tercinta, Terima kasih atas semua cinta dan kasih sayang yang telah kau berikan untukku serta pengorbanan yang begitu besar dari kecil hingga di perjalananan ku ini. Semoga karya kecil ku ini dapat menjadi jalan untuk membanggakan dan membahagiakan bapak dan ibu tersayang. Kakakku tersayang, Untuk saudaraku mbak Mega, mas Ni am, Ageng dan juga Dinda, terima kasih atas semua bantuan kalian yang telah kalian berikan untukku. Untuk keluargaku, Terima kasih bnyak dan karya kecilku ini aku persembahkan untuk kalian semua. Seseorang yang special, NDP, terima kasih doa, semangat, dukungan dan bantuannya yang telah mau menemaniku siang maupun malam dalam perburuan menyelesaikan karya kecilku ini. All Almamater Teknik Sipil UMS 2008, Teman-teman teknik sipil angkatan 2008, khususnya Ziska Kusumawardani terima kasih atas suka duka saat kuliah maupun mengerjakan praktikum bersama dan semua yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu, terima kasih bantuaan, dukungan dan doa kalian semua. Terima kasih untuk kebersamaan kalian selama ini. v

6 PRAKATA هتاگربواللهاةمحرومکيلعملاسلا Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan dan menyusun Tugas Akhir dengan judul Pengaruh Variasi Pemanasan Suhu Tinggi Dan Kadar Lumpur Sidoarjo Sebagai Bahan Pengganti Semen Pada Kuat Tarik Belah Beton. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus di tempuh oleh semua mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta, sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar sarjana dan diharapkan mahasiswa mendapatkan pengalaman kerja di lapangan sehingga dapat membandingkan antara teori yang didapat dari bangku kuliah dengan kondisi lapangan yang sebenarnya. Penyusun banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak sehingga pelaksanaan dan penyusunan laporan ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1) Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku Dosen Pembimbing Utama Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan hingga selesainya Tugas Akhir ini. 2) Bapak Ir. H. Agus Riyanto SR, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3) Ibu Yenny Nurchasanah, ST.MT., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan hingga selesainya Tugas Akhir ini. 4) Ibu Ika Setyaningsih, ST.MT., selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingan dan masukan selama saya kuliah di Universitas Muhammadiyah Surakarta. vi

7 5) Mas Pur, Mas Bambang dan Pak Rochani, SPd., selaku staff Tata Usaha Progdi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 6) Jajaran pengurus Laboratorium Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 7) Ayah dan ibu tersayang yang selalu memberikan doa, nasehat, motivasi serta pengorbanan yang tiada pernah henti. 8) Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Sipil UMS Angkatan 2008, dan untuk Choirul A teman seperjuangan saya, serta teman-teman yang telah membantu memperlancar proses penelitian ini (Ananto, Arifin, Adi Prasetyo, Mujahidin, Helmi, Rohmat, Hasbi, Sutrisno, Acong dan Arya), KMTS UMS, Laboratorium Teknik Sipil UMS, terima kasih atas bantuan dan dukungannya. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih ada kekurangan, maka dengan segala kerendahan hati, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan guna Tugas Akhir ini dapat Bermanfaat bagi kita semua. Amin هتاکربواللهاةمحرومكياعملاسلاو Surakarta, Juli 2013 Penulis vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR... iii MOTTO... iv PERSEMBAHAN... v PRAKATA... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GRAFIK... xiii DAFTAR NOTASI... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xv ABSTRAK... xvi BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Keaslian Penelitian... 2 D. Tujuan dan Manfaat Penelitian... 3 E. Batasan Masalah... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 A. Pengertian Beton... 5 B. Sifat-sifat Beton... 5 C. Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Beton... 6 D. Lumpur Sidoarjo Jawa Timur... 7 III. LANDASAN TEORI A. Umum viii

9 B. Bahan Penyusun Beton Semen Portland Agregat Air Serbuk Halus Dari Lumpur Sidoarjo C. Perencaan Campuran Beton D. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton IV. METODE PENELITIAN A. Umum B. Bahan Penelitian C. Peralatan Penelitian D. Tahap Pelaksaan Penelitian E. Perencanaan Campuran F. Pelaksaan Penelitian BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengujian Bahan B. Hasil Pengujian Berat Jenis C. Pengujian Slump D. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ix

10 DAFTAR GAMBAR Gambar II.1. Sumber luapan lumpur Sidoarjo... 7 Gambar II.2. Perluasan lumpur Sidoarjo... 8 Gambar II.3. Peta Jawa Timur... 8 Gambar III.1. Skema pengujian kuat tarik beton Gambar III.2. Proses hasil pengujian kuat tarik beton Gambar IV.1. Pasir Ex Merapi Gambar IV.2. Batu pecah dari Wonogiri Gambar IV.3. Semen portland merk Gresik Gambar IV.4. Bahan tambah lumpur Sidoarjo Gambar IV.5. Satu set ayakan standart Gambar IV.6. Mesin penggetar ayakan Gambar IV.7. Timbangan Gambar IV.8. Gelas ukur Gambar IV.9. Oven Gambar IV.10. Molen Gambar IV.11. Cetakan silinder Gambar IV.12. Compression tension machine Gambar IV.13. Mesin Los Angeles Gambar IV.14. Kerucut conus Gambar IV.15. Bak tempat perendaaman benda uji Gambar IV.16. Kerucut Abram s Gambar IV.17. Vacuum Pump Gambar IV.18. Oven tungku gas Gambar IV.19. Peralatan penunjang lain Gambar IV.20. Bagan alir Gambar IV.21. Pembuatan benda uji Gambar IV.22. Pengujian slump Gambar IV.23. Perawatan benda uji Gambar IV.24. Pengujian kuat tarik belah beton x

11 DAFTAR TABEL Tabel I.1. Kandungan kimia lumpur Sidoarjo dan semen... 1 Tabel II.1.Hasil analisa lumpur Sidoarjo... 5 Tabel II.2. Senyawa mineral lumpur Sidoarjo Tabel II.3. Hasil pengujian toksikologi lumpur Sidoarjo Tabel III.1. Susunan unsur semen biasa Tabel III.2. Senyawa utama semen portland Tabel III.3. Hasil uji sifat lumpur Sidoarjo setelah dibakar Tabel III.4. Nilai deviasi standar Tabel III.5. Hubungan faktor air semen dan kuat tekan rata-rata silinder pada umur 28 hari Tabel III.6. Faktor air semen maksimum Tabel III.7. Nilai slump Tabel III.8. Ukuran maksimum agregat Tabel III.9. Perkiraan kebutuhan air berdasarkan nilai slump dan ukuran maksimum agregat Tabel III.10. Perkiraan kebutuhan agregat kasar per m³ beton, berdasarkan ukuran maksimum agregat dan modulus halus pasir Tabel IV.1. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah lumpur Sidoarjo dengansuhu 900 C Tabel IV.1. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah lumpur Sidoarjo dengansuhu 1000 C Tabel IV.1. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah lumpur Sidoarjo dengansuhu 1100 C Tabel V.1. Hasil pengujian air di daerah Pabelan Tabel V.2. Hasil pengujian ikatan awal semen Tabel V.3. Hasil pemeriksaan kandungan kimia dari lumpur sidoarjo yang telah dipanaskan dengan suhu 1000 C Tabel V.4. Persyaratan kadar kimia berdasarkan ASTM C618-12a Tabel V.5. Hasil pemeriksaan agregat halus xi

12 Tabel V.6. Hasil pemeriksaan agregat kasar Tabel V.7. Hasil pengujian berat jenis beton dengan fas 0, Tabel V.8. Hasil pengujian nilai slump dengan fas 0, Tabel V.9. Hasil pengujian kuat tarik belah beton dengan fas 0,6 umur 28 haripada variasi suhu 900 C Tabel V.10. Hasil pengujian kuat tarik belah beton dengan fas 0,6 umur 28 haripada variasi suhu 1000 C Tabel V.11. Hasil pengujian kuat tarik belah beton dengan fas 0,6 umur 28 haripada variasi suhu 1100 C xii

13 DAFTAR GRAFIK Grafik V.1. Hubungan kuat tarik belah beton lumpur dengan variasi suhu 900 C pada umur 28 hari Grafik V.2. Hubungan kuat tarik belah beton lumpur dengan variasi suhu 1000 C pada umur 28 hari Grafik V.3.Hubungan kuat tarik belah beton lumpur dengan variasi suhu 1100 C pada umur 28 hari Grafik V.4.Hubungan perbandingan kuat tarik belah beton lumpur dengan variasi suhu 900 C,1000 C&1100 C pada umur 28 hari xiii

14 DAFTAR NOTASI A : luas permukaan benda uji (cm 2 ) D : diameter benda uji (cm) f c : kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa) f cr : kuat tekan rata-rata (MPa) f t F ct : tegangan tarik belah (MPa) : kuat tarik belah beton (MPa) K : kadar lumpur (%) L : panjang benda uji (cm) m : nilai margin (MPa) P : beban maksimum (kg) sd : deviasi standar (MPa) xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 : Data hasil penelitian pemeriksaan agregat halus... L-1 Lampiran 2 : Data hasil penelitian pemeriksaan agregat kasar... L-6 Lampiran 3 : Data hasil pengujian slump... L-10 Lampiran 4 : Data hasil pengujian berat jenis beton... L-11 Lampiran 5 : Data hasil pengujian kuat tarik belah beton... L-14 Lampiran 6 : Foto-foto pada saat pengambilan lumpur Sidoarjo... L-17 Lampiran 7 : Lembar konsultasi Tugas Akhir... L-19 xv

16 ABSTRAK PENGARUH VARIASI PEMANASAN SUHU TINGGI DAN KADAR LUMPUR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN PENGGANTI SEMEN PADA KUAT TARIK BELAH BETON Beton mempunyai potensi yang luas dan sangat penting. Beton dapat digunakan pada konstruksi bangunan gedung, jembatan, dermaga dan lainnya. Banyaknya penggunaan beton dalam konstruksi akan mengakibatkan meningkatnya kebutuhan material pembentuk beton, sehingga memicu pengeksplorasian penambangan batuan yang berlebihan, batuan merupakan salah satu komponen utama pembuatan beton. Tujuan penelelitiann ini adalah untuk mengetahui bagaimana pengaruh penambahan serbuk halus dari pemanasan lumpur Sidoarjo terhadap kuat tarik belah beton pada umur 28 hari dengan fas 0,6 suhu 900 C, 1000 C dan 1100 C, untuk mengetahui penggunaan serbuk halus dari pemanasan lumpur Sidoarjo dengan prosentase 0%, 7,5%, 10%, 12,5%, 15%, 17,5%, sehingga didapatkan hasil kuat tarik belah beton yang maksimal, untuk mengetahui perbedaan kualitas beton normal dengan beton dengan bahan tambah serbuk halus dari pemanasan lumpur Sidoarjo ditinjau dari segi kuat tarik belahnya. Metode perencanaan menggunakan American Concrete Institude. Nilai kuat tarik belah beton tertinggi pada suhu 900 C adalah 5,244 MPa pada prosentase 15%, suhu 1000 C adalah 5,547 MPa pada prosentase 15%, dan suhu 1100 C nilai kuat tariknya 2,844 MPa pada prosentase 12,5%. Hasil perbandingan uji kuat tarik belah beton pada variasi suhu berturut-turut 900 C,1000 C dan 1100 C mengalami kenaikan sebesar 103,41%, 115,17%, 32,39% terhadap beton normal. Hasil pemeriksaan kandungan kimia pada lumpur Sidoarjo didapat hasil yang terbesar yaitu SiO₂ (silika) sebesar 49,61%, Al₂O₃ (alumina) sebesar 17,88%, Fe₂O₃ (besi) sebesar 13,02% dan SO₃ (sulfur) kurang dari 4% maka serbuk lumpur Sidoarjo termasuk pozzolan kelas N jadi lumpur Sidoarjo dapat digunakan sebagai pengganti semen karena mengalami peningkatan kuat tarik belah beton disemua variasi suhunya. Kata kunci : American Concrete Institute, Kuat tarik belah beton,lumpur Sidoarjo, Variasi pemansan. xvi