TUGAS AKHIR PENGARUH VARIASI SUHU PEMANASAN TERHADAP KUAT TEKAN BETON GEOPOLIMER MENGGUNAKAN BAHAN DASAR LIMBAH KARBIT Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta Oleh : FAISAL RAHMAN 2009 011 0024 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2013 i
HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR PENGARUH VARIASI SUHU PEMANASAN DALAM KUAT TEKAN BETON GEOPOLIMER MENGGUNAKAN BAHAN DASAR LIMBAH KARBIT Diajukan guna memenuhi syarat untuk memperoleh gelar sarjana (S1) Pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta Tahun Akademik 2012/2013 Disusun oleh : FAISAL RAHMAN 2009 011 0024 Telah disetujui dan disyahkan oleh : Ir. As at Pujianto, M.T. Ketua Tim Penguji / Dosen Pembimbing I (... ) Yogyakarta, Juni 2013 Ir. H. Mandiyo Priyo, M.T. Anggota / Dosen Pembimbing II (... ) Yogyakarta, Juni 2013 Bagus Soebandono, S.T, M.Eng. Anggota / Dosen Penguji (... ) Yogyakarta, Juni 2013
MOTTO Hai orang-orang yang beriman, Jadikanlah sabar dan shalatmu Sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar (Al-Baqarah: 153) Hai orang-orang yang beriman, apabila dikatakan kepadamu : Berlapang-lapanglah dalam majlis, maka lapangkanlah, niscaya Allah akan memberi kelapangan untukmu, Dan apabila dikatakan : Berdirilah kamu, maka berdirilah, niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orangorang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan. (Al-Mujaadilah) Selalu optimis dengan kemampuan yang kita punya, karena rasa percaya diri membuat kita akan berhasil dan sukses. (Penulis) Raihlah cita-cita mu selama masih ada kesempatan yang kita punya. (Penulis)
HALAMAN PERSEMBAHAN Kupersembahkan hasil karya dan do aku untuk Yang menjadi junjunganku Allah SWT dan suri tauladanku Rasulullah SAW Orang tua yang kusayangi ibunda Rumsinah, Ayahanda Ero Syamhuri yang selalu mendoa kan Kakaku tercinta Umay Syamsul Hidayat, Irwan Kurniawan, dan Iqbal Firmansyah Para Sahabatku Dan semua teman-teman seperjuangan Teknik Sipil 2009 Temen-temen koz family yang selalu menjadi lawan main PES yang tidak bisa disebutkan satu persatu Terimakasih untuk kebersamaan kita selama ini Tugas akhir ini juga kupersembahkan untuk seluruh mahasiswa jurusan teknik sipil dimanapun berada dan seluruh pihak-pihak yang membutuhkan data dari hasil tugas akhir ini. Khususnya untuk almamaterku tercinta.
KATA PENGANTAR Alhamdulillah Hirobbil Alamin, puji dan syukur tidak lupa terucap kepada Allah SWT, karena hanya atas izin dan rahmat dari Allah, saya selaku penyusun dapat menyelesaikan naskah Tugas Akhir dengan judul PENGARUH VARIASI SUHU PEMANASAN TERHADAP KUAT TEKAN BETON GEOPOLIMER MENGGUNAKAN BAHAN DASAR LIMBAH KARBIT ini dengan segenap usaha dan kemampuan yang dimiliki. Dalam menyusun dan menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini, penyusun sangat membutuhkan kerjasama, bantuan, bimbingan, pengarahan, petunjuk dan saran-saran dari berbagai pihak, terima kasih penyusun ucapkan kepada : 1. Bapak Jaza ul Ikhsan, S.T., M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 2. Bapak Dr.Eng. Agus Setyo Muntohar, S.T., M.Eng., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 3. Bapak Ir. As at Pujianto, M.T., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan serta petunjuk dan koreksi yang sangat berharga bagi laporan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Ir. H. Mandiyo Priyo, M.T., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan serta petunjuk dan koreksi yang sangat berharga bagi laporan Tugas Akhir ini. 5. Bapak Bagus Soebandono, S.T., M.Eng., selaku dosen penguji Tugas Akhir. 6. Ibu Willis Diana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 7. Seluruh Dosen dan Staff Tata Usaha Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 8. Bapak, Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta atas ilmu yang telah diberikan kepada penyusun, semoga dapat bermanfaat. 9. Bapak, Ibu, dan Kakak-kakak tercinta, serta seluruh keluarga atas dukungan yang telah diberikan.
10. Kepada semua pihak yang terlibat dalam penyusunan Tugas Akhir ini yang tidak dapat penyusun ungkapkan satu persatu, terimakasih atas bantuan, dukungan dan doanya. Penyusun berharap semoga amal baik yang telah diberikan mendapat balasan dari Allah SWT. Disadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna, sehingga masih perlu akan adanya perbaikan dan saran dari pembaca. Penyusun juga berharap semoga Tugas Akhir ini dapat memberi manfaat bagi kita semua, Amin Ya Robbal Alamin. Yogyakarta, Juni 2013 Penyusun
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN MOTTO... iii HALAMAN PERSEMBAHAN... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xi INTISARI... xii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Manfaat Penelitian... 3 1.5 Batasan Masalah... 3 1.6 Keaslian Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1 Beton... 5 2.2 Bahan Penyusun Beton... 7 2.3 Beton Geopolimer... 11 2.4 Material Penyusun Beton Geopolimer... 14 2.5 Perbedaan Beton Geopolimer dan Beton Portland... 17 BAB III LANDASAN TEORI... 19
3.1 Pemeriksaan Agregat... 19 3.2 Perencanaan Campuran Beton... 21 3.3 Kuat Tekan Beton... 23 3.4 Faktor Pengali... 24 BAB IV METODE PENELITIAN... 26 4.1 Bahan Penelitian... 26 4.2 Alat-alat Penelitian... 26 4.3 Pelaksanaan Penelitian... 27 4.4 Analisis Hasil... 32 BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... 33 5.1 Hasil Pemeriksaan Bahan... 33 5.2 Hasil Perancangan Bahan Susun Beton Geopolimer... 36 5.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton... 37 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 41 6.1 Kesimpulan... 41 6.2 Saran... 42 DAFTAR PUSTAKA... 43 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Batas-batas gradasi agregat halus... 9 Tabel 2.2 Komposisi kimia limbah karbit... 15 Tabel 3.1 Jenis Beton menurut kuat tekan... 25 Tabel 3.2 Kuat tekan dan faktor pengali berbagai ukuran silinder beton.. 26 Tabel 4.1 Jumlah benda uji berdasarkan variasi pemanasan... 31 Tabel 5.1 Hasil pemeriksaan gradasi pasir... 33 Tabel 5.2 Kebutuhan bahan susun untuk tiap 1 m 3 adukan beton... 37 Tabel 5.3 Kebutuhan bahan susun geopolimer untuk 12 benda uji... 37 Tabel 5.4 Hasil uji kuat tekan beton dengan variasi suhu pemanasan... 38 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Alur polimerisasi... 12 Gambar 2.2 Disolusi ion aluminat dan monomer silikat... 12
Gambar 2.3 Skema reaksi polikondensasi monomer Al(OH) - 4 dan Si (OH) 4... 13 Gambar 4.1 Bagan alir penelitian... 28 Gambar 5.1 Hasil pemeriksaan gradasi pasir... 34 Gambar 5.2 Hubungan variasi suhu pemanasan 60 0 120 0 dengan kuat tekan beton setelah dipanaskan 24 jam... 38 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Pemeriksaan Gradasi Pasir... 45 Lampiran 2 Pemeriksaan Kadar Air Agregat Halus (Pasir)... 46
Lampiran 3 Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus.. 47 Lampiran 4 Pemeriksaan Berat Satuan Agregat Halus (Pasir)... 48 Lampiran 5 Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus (Pasir)... 49 Lampiran 6 Pemeriksaan Kadar Air Agregat Kasar (Batu Pecah)... 50 Lampiran 7 Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar.. 51 Lampiran 8 Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar (Batu Pecah)... 52 Lampiran 9 Pemeriksaan Berat Satuan Agregat Kasar (Batu Pecah)... 53 Lampiran 10 Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Kasar (Batu Pecah)... 54 Lampiran 11 Perhitungan Campuran Beton (Mix Design)... 55 Lampiran 12 Perhitungan Campuran Beton Geopolimer (Mix Design)... 56 Lampiran 13 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton... 57
PENGARUH VARIASI SUHU PEMANASAN TERHADAP KUAT TEKAN BETON GEOPOLIMER MENGGUNAKAN BAHAN DASAR LIMBAH KARBIT Oleh : Faisal Rahman INTISARI Pesatnya kegiatan pembangunan pada saat ini dalam bidang konstruksi sangat mempengaruhi perkembangan dunia teknologi bahan bangunan, terutama di bidang teknologi beton. Semen sebagai material penyusun beton tentunya sudah tidak ramah lingkungan karena menghasilkan banyaknya gas emisi CO 2 dalam proses produksinya. Teknik untuk mencari bahan pengganti semen yang merupakan bahan dasar pembuatan beton telah ditemukan oleh Davidovits (1978), yaitu material geopolimer yang merupakan sintesa bahan-bahan alam anorganik yang banyak mengandung unsur silikon dan alumunium yang direaksikan secara kimiawi dengan larutan alkali aktivator sehinnga menghasilkan pasta geopolimer untuk menggantikan pasta semen. Unsur silikon dan alumunium tersebut banyak terkandung dalam limbah karbit dan dalam proses perawatannya yaitu dengan cara memberi panas. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji pengaruh variasi suhu pemanasan terhadap kuat tekan beton. Menentukan suhu optimum untuk mencapai kuat tekan beton maksimal. Membandingkan kuat tekan beton geopolimer dengan beton normal pada umur 5 hari. Dalam penelitian ini menggunakan variasi suhu pemanasan 60 0 C, 80 0 C, 100 0 C, dan 120 0 C selama 24 jam. Benda uji yang digunakan adalah berbentuk silinder dengan diameter 75 mm dan tinngi 150 mm sebanyak 12 sampel dengan masing-masing variasi sebanyak 3 sampel. Uji kuat tekan beton dilakukan pada umur 5 hari. Hasil penelitian menunjukan bahwa variasi suhu pemanasan sangat berpengaruh dalam kuat tekan beton geopolimer. Suhu optimum untuk mencapai kuat tekan beton maksimal yaitu 85 0 C dengan kuat tekan 5,632 Mpa. Beton geopolimer menggunakan bahan dasar limbah karbit menghasilkan kuat tekan yang lebih rendah dari kuat tekan yang direncanakan pada umur 5 hari. Kata Kunci : geopolimer, limbah karbit, kuat tekan, variasi suhu.