PENGARUH VARIASI CAMPURAN SERBUK ALUMINIUM DALAM PEMBUATAN BATA BETON RINGAN DENGAN BAHAN TAMBAH SERBUK GIPSUM NASKAH PUBLIKASI untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh: Ahmad Zainudin D 100 100 081 kepada: PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014
PENGARUH VARIASI CAMPURAN SERBUK ALUMINIUM DALAM PEMBUATAN BATA BETON RINGAN DENGAN BAHAN TAMBAH SERBUK GIPSUM Ahmad Zainudin (D100 100 081) Jurusan Teknik Sipil FT Universitas Muhammadiyah Surakarta, Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartasura Surakarta e-mail : Fabz_90@yahoo.com ABTRAKS Beton ringan adalah beton yang memiliki berat jenis (density) lebih ringan dari pada beton pada umumnya. Berdasarkan ketentuan berat isi maksimum beton ringan adalah 1.800 kg/m³ sedangkan berat beton biasa mempunyai berat sebesar ± 2.400 kg/m 3. Penelitian ini dimaksudkan untuk memperoleh beton ringan dengan campuran serbuk aluminium dan bahan tambah serbuk gipsum. Rancangan campuran bata beton terbuat dari serbuk variasi aluminium sebesar 0%; 0,3%; 0,5% dan 0,7% dari berat semen, dan perbandingan 1kg semen : 6 kg pasir. Benda uji terbentuk dari silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm dan pengujian dilakukan benda uji berumur 28 hari. Pengujian meliputi, berat jenis beton, kuat tekan dan serapan air. Dengan menggunakan metode suatu percobaan guna mendapatkan suatu hasil yang menegaskan dan menjelaskan hubungan antara variable-variabel yang diselidiki. Hasil dari pengujian adalah nilai Berat jenis terkecil 1.946 kg/cm³ dan nilai berat jenis terbesar 2.069 kg/m³. Nilai Kuat tekan terkecil 13,599 MPa dan nilai kuat tekan terbesar 15,286 MPa. Nilai Serapan air terkecil 2.918 kg/cm³ dan nilai serapan air terbesar 4.403 kg/cm³. Hasil tersebut menunjukan bahwa belum mampu menghasilkan beton ringan dengan penambahan serbuk alumunium terbanyak yaitu sebesar 0,7%. Serbuk alumunium mampu mengurangi berat jenis dalam pembuatan beton ringan sebesar 1,23%. Akan tetapi belum mencapai spesifikasi beton ringan yaitu 1.800 kg/m³. Serbuk aluminium tidak mampu berdiri sendiri sebagai bahan pengembang beton ringan sehingga perlu ditambah zat additive agar beton ringan bisa mengembang mencapai spesifikasi. Serbuk aluminium sifatnya beraerasi bukan mengembangkan beton. Karena adanya reaksi kimia antara serbuk aluminium dengan semen yang mengeluarkan gelembung udara aerasi dan beton cepat mengeras, sehingga dibutuhkan alat mesin pembuat beton ringan. Kata kunci: Beton Ringan, Serbuk Aluminium, Aerasi.
PENDAHULUAN Dengan semakin pesatnya perkembangan teknologi dibidang kontruksi terutama pada teknologi beton, sehingga dibutuhkan bahan pendukung beton yang mampu beradaptasi dengan perkembangan zaman saat ini. Dalam konstruksi, beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang terbuat dari kombinasi agregat dan pengikat semen. Bentuk paling umum dari beton adalah beton semen portland, yang terdiri dari agregat mineral (biasanya kerikil dan pasir), semen dan air. (id.m.wikipedia/ wiki/beton) Beton sendiri sudah tidak asing lagi bagi para Engineer. Hal ini dikarenakan hampir semua bangunan seperti gedung, perkantoran, dan lainlain menggunakan beton sebagai bahan dasar bangunan. Beton digunakan pada bangunan karena faktor biaya pemeliharaan yang lebih hemat dan mempunyai kuat tekan yang tinggi. Dalam perkembanganya, banyak ditemukan beton baru hasil modifikasi, seperti beton ringan, beton semprot (shotcrete), beton fiber, beton berkualitas tinggi, beton berkekuatan sangat tinggi, beton mampat sendiri (self compacted concrete) dll. Saat ini beton merupakan bahan bangunan yang paling banyak dipakai di dunia. (id.m.wikipedia.org /wiki/beton) Dari sinilah para kontraktor terinspirasi dan semakin tertantang untuk mengembangkan beton yang lebih berkualitas atau dengan kata lain memiliki keunggulan yang lebih baik dibandingkan dengan yang sudah ada selama ini. Dan rasa tertarik inilah yang mendasari munculnya variasi beton itu sendiri. Salah satu yang kita kenal adalah Beton Ringan. Beton ringan adalah beton yang agregat kasarnya diganti dengan agregat ringan berdasarkan ketentuan berat isi maksimum beton 1.800 kg/m 3, sedangkan berat beton biasa mempunyai berat sebesar ± 2.400 kg/m 3. Dengan menggunakan agreagat ringan seperti tanah liat bakar, batu apung maka beton akan menjadi lebih ringan daripada jenis beton biasa (Tjokrodimuljo,1996). Beton ringan sendiri terdiri dari berbagai macam bentuk. Salah satu bentuk beton ringan adalah beton busa (Foam Concrete). METODE PENELITIAN Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan mengacu pada tahap-tahap penelitian yang telah direncanakan. Rancangan Campuran Beton Hasil perhitungan campuran adukan beton untuk tiap benda uji. Volume benda uji silinder = ¼ x π x d 2 x t = ¼ x π x 15 2 x 30= 5302 cm 3 = 0,005302 m 3 Tabel 1. Perhitungan campuran adukan beton untuk tiap benda uji dengan penambahan serbuk aluminium sebesar 0%; 0,3%; 0,5% dan 0,7% dari berat semen.
0.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 10 Persentase Komulatif Pasir Lolos (%) Tahapan Penelitian Pada penelitian ini pelaksanakan terbagi atas lima tahap dengan penjelasan sebagai berikut : Persiapan bahan-bahan dan alat-alat penelitian. Kegiatan yang ada pada tahap ini adalah : Penyiapan bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian, yaitu meliputi : penyiapan semen, pasir, serta bahan-bahan penunjang lainnya. Penyiapan alat atau mesin uji yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu meliputi : alat uji pemeriksaan bahan dan alat uji kuat tekan beton. Pemeriksaan kualitas bahan: Pemeriksaan kualitas bahan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah Pemeriksaan agregat halus (pasir) meliputi ; kadar lumpur, kandungan bahan organik. Penyediaan benda uji: Penyediaan benda uji yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi perencanaan campuran (mix design), pembuatan adukan beton dan sampel pengujian kuat tekan beton sebanyak 12 buah silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Pengujian benda uji: Pengujian benda uji yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi uji kuat tekan beton, bertujuan untuk mengetahui mutu bahan beton yaitu mendapatkan kuat tekan beton (f c ). Analisis data dan pembahasan: Dari hasil pengujian yang dilakukan pada Tahap IV dilakukan analisis data. Analisis data merupakan pembahasan hasil penelitian, kemudian dari langkah tersebut dapat diambil kesimpulan dan saran penelitian. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian ini dilakukan sesuai dengan berbagai tahap, seperti yang telah dijabarkan dalam tahap-tahap penelitian dalam bagan alir. Kegiatan awal dalam penelitian ini adalah pemeriksaan bahanbahan yang digunakan dalam penelitian. Pemeriksaan bahan-bahan ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui kualitas bahan yang akan digunakan dalam penelitian, dengan melakukan berbagai pengujian di Laboratorium Bahan Bangunan Teknik Sipil UMS. Pengujian Agregat Halus (sumber: hasil penelitian) Hasil pengujian gradasi pada pasir 100 80 60 40 20 0 Ukuran Ayakan (mm) batas atas gradasi II batas bawah gradasi II 1 (sumber: hasil penelitian) dapat disimpulkan bahwa pasir yang digunakan termasuk dalam daerah II (pasir agak kasar). Pasir mempunyai nilai modulus halus butir 1,5 3,8
kuat tekan beton rata-rata (MPa) Berat jenis rata-rata beton (g/cm³) serapan air rata-rata beton (%) Pengujian Berat Jenis Beton (sumber: hasil penelitian) Serapan Air (sumber: hasil penelitian) 6 5 4 3 2 1 0 0 0,3 0,5 0,7 variasi campuran prosentase serbuk alumunium (%) 2.1 2.1 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.9 Berat Jenis 0 0.2 0.4 0.6 0.8 variasi campuran serbuk aluminium (%) Beton dengan campuran serbuk aluminium sebesar 0% menyerap air paling sedikit yaitu dengan nilai 4,403 % karena tidak adanya campuran serbuk aluminium dan tidak membentuk banyak pori. Pengujian Kuat Tekan Beton pada penelitian ini serbuk aluminium sebesar 0,7 hanya bisa mendapatkan beton dengan berat jenis sebesar 1,946 g/cm³. Pengujian Serapan Air 16 15.5 15.412 15 Kuat Tekan y = 22.42x 3-24.05x 2 + 3.436x + 15.28 14.5 14 13.5 13 0.00 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48 0.56 0.64 0.72 0.80 variasi campuran prosentase serbuk aluminium(%)
Serapan Air Rata-rata Berat Jenis kg/m³ Dan beton dengan penambahan serbuk aluminium mendapatkan kuat tekan sebesar 15,286 MPa. Hal ini menunjukan terjadinya penurunan karena serbuk aluminium sebanyak 1,6%. Dengan menggunakan rumus polynominal y = 22.42x 3-24.05x 2 + 3.436x + 15.28 didapatkan kuat tekan tertinggi sebesar 15.412 MPa pada penambahan serbuk 0.08%. Hubungan antara Berat Jenis, Serapan Air dan Kuat Tekan Beton Dalam pembuatan beton, berat jenis, serapan air dan kuat tekan beton saling berhubungan. Ketiganya sangat berkaitan erat dan saling mempengaruhi. Berikut keteranganya. Hubungan antara berat jenis ratarata dengan serapan air Hubungan antara berat jenis dan daya serap beton adalah jika semakin tinggi nilai berat jenis beton maka semakin kecil daya serap air beton tersebut. Hubungan antara Berat jenis rata-rata dengan Serapan air rata-rata 7 6 5 4 3 2 1 0 1.85 1.9 1.95 2 2.05 2.1 Berat Jenis Beton Rata-rata (g/cm3) Hubungan antara berat jenis dengan kuat tekan beton Hubungan antara berat jenis dan kuat tekan beton adalah jika semakin tinggi nilai berat jenis beton maka semakin tinggi nilai kuat tekan beton tersebut. 2.08 2.06 2.04 2.02 2.00 1.98 1.96 1.94 13.5 14 14.5 15 15.5 Kuat Tekan (MPa) KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari hasil penelitian dan pengujian yang dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut: 1) Bahan penyusun atau agregat untuk pembuatan beton sudah memenuhi syarat ketentuan untuk pembuatan beton. 2) Komposisi campuran pembuatan beton ringan terbaik adalah semen : pasir adalah 1 Kg : 6 Kg, dengan penambahan serbuk aluminium sebesar 0,08%. 3) Penambahan serbuk aluminium sangat berpengaruh terhadap kuat tekan beton. Kuat tekan terkecil adalah 13,599 MPa. Dan beton tanpa penambahan serbuk aluminium mempunyai kuat tekan sebesar 15,286 MPa. Semakin
banyak penambahan serbuk aluminium maka semakin berkurang kuat tekan beton. 4) Berat jenis beton berkurang meskipun belum sampai spesifikasi beton ringan yaitu 1.800 kg/m³. Nilai berat jenis terkecil pada penelitian adalah 1.946 kg/cm³. Dan beton tanpa penambahan serbuk aluminium mempunyai nilai berat jenis sebesar 2069 kg/m³. Semakin banyak penambahan serbuk aluminium maka semakin berkurang berat jenis beton tersebut. 5) Nilai serapan air terkecil adalah 2,918 gram/cm³. sedangkan nilai serapan air terbesar adalah 4,403 gram/cm³. Semakin banyak penambahan serbuk alumunium maka semakin bertambah nilai serapan air pada beton. 6) Dari hasil ini menunjukan bahwa penambahan serbuk aluminium mampu mengurangi berat jenis beton sebesar 1,23% dari berat jenis tanpa penambahan serbuk aluminium. Menambah nilai serapan air sebesar 1,4% dari beton tanpa penambahan serbuk aluminium. Dan mengurangi nilai kuat tekan sebesar 1,687% dari beton tanpa penambahan serbuk alumunium. 7) Penambahan serbuk aluminium mempengaruhi berat jenis, kuat tekan maupun daya serap air pada beton. Semakin tinggi nilai berat jenis beton maka semakin kecil daya serap air beton tersebut. Sebaliknya, jika semakin tinggi nilai berat jenis agregat maka semakin tinggi pula nilai kuat tekan pada beton tersebut. 8) Teknik atau cara pembuatan sangat mempengaruhi untuk keberhasilan pembuatan beton ringan tersebut. Saran Berdasarkan pengamatan selama pelaksanaan penelitian, maka peneliti memberikan saran sebagai berikut : 1) Penambahan serbuk aluminium mempercepat pengerasan pada beton, sehingga pembuatan beton memerlukan alat pengaduk mesin beton ringan. 2) Penambahan serbuk aluminum saja tidak bisa berdiri sendiri dalam pembuatan bata beton ringan dan tidak bisa menghasilkan beton ringan. Karena tanpa penambahan zat additive pengembang beton, serbuk aluminium hanya bisa membuat pori. 3) Hasil penelitian dimana diharapkan untuk membuat beton ringan menggunakan campuran serbuk aluminium belum tercapai. 4) Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan hasil penelitian yang maksimal, yaitu dengan menambahkan zat additive.
DAFTAR PUSTAKA Admin. 2008. Sekilas Beton Ringan/Beton Aerasi/Bata Hebel. http://hakikigavrila.wordpress.com/batu-batamerah-cikarang/sekilas-betonringanbeton-aerasibata-hebel/. Diakses pada 4 Juni 2014. Admin. 2012. Teknologi Beton Ringan. www.teknologibetonringan.com. Diakses pada 27 Maret 2014. Admin, 2013. Concrete Mix Design. http://fakultasteknik.narotama.ac.id/index. php/berita/614/detail. diakses pada 28 oktober 2014. Anggita, Wibvowo. 2013. Kajian dan Serapan Penetrasi Beton Ringan Metakaolin Berserat Alumunium Pasca Bakar (The Study Absorbtion And Penetration Of Lightweight Concrete With Metakaolin Alumunium Fiber Post Burning). http://eprints.uns.ac.id/eprint/86 80. diakses pada 6 nopember 2014. ASTM C 642 97. Standart Test Method of Density, Absorption, and Void s in Hardened Concrete. Hanamanteo, dkk,. 2014. Beton. http://id.m.wikipedia.org/wiki/be ton/url. diakses pada 2 April 2014. Hanamanteo, dkk,. 2014. Serbuk Aluminium. http://id.wikipedia.org/wiki/serb uk aluminium/url. diakses pada2 April 2014. Kadek, Bagus. 2010. Beton Ringan Lightweight Concrete..http://pustakats. blogspot.com/2010/08/betonringan-lightweightconcrete.html?m=1. Diakses 25 Maret 2014. Lutfi, M. 2012. Studi Pengembangan Beton Ringan Berserat dengan Memanfaatkan Lumpur Bakar Sidoarjo Serat Kenaf dan Serbuk Aluminium Sebagai Bahan Pengembang. Tersedia: http://digilib. its.ac.id/studipengembangan-beton-ringanberserat-denga-memanfaatkanlumpur-bakar-sidoarjo-seratkenaf-dan-serbuk-aluminiumsebagai-bahan-pengembang- 25200.html. diakses pada 2 April 2014. Mulyono, T. 2005. Teknologi Beton. Penerbit Andi. Yogyakarta. Murdock dan K.M.Brook. 1991. Bahan dan Praktek Beton. Penerbit Erlangga. Jakarta. Murdock dan K.M.Brook. 1996. Bahan dan Praktek Beton. Penerbit Erlangga. Jakarta. SNI, 1989. Bata Beton (Paving Block). Badan Standadarisasi Nasional, Jakarta. SNI, 1989. Bata Beton Untuk Pasangan Dinding SNI 03-0348-1989. Badan Standarisasi Nasional, Jakarta. SNI, 1993. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal SNI 03-2834-1993. Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.
Susanto, Eka Pradana, dkk. 2012. Studi Penggunaan Dinding Foam Concrete (FC) dalam efisiensi Energi dan Biaya untuk Pendinginan Udara (Air Conditioner). Tersedia : www.ftsl.itb.ac.id/wpcontent/uploads/2012/08/25 010319-eka-pradana-susanto.pdf. Diakses pada 4 Mei 2014. Tjokrodimuljo, K. 1996. Teknologi Beton. Biro Penerbit Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Wijanarko, wisnu. 2008. Landasan Teori Beton Ringan dengan Bahan Tambah Jerami Padi. Tersedia http://konstruksiwisnuwijanarko.blogspot.com/200 8 /07/landasan-teori-beton-ringandengan.html?m=1. Diakses pada 27 Oktober 2014.