BAB IV DATA DAN ANALISIS

BAB IV DATA DAN ANALISIS 4.1 Karakterisasi Abu Ampas Tebu ( Sugarcane Ash ) 4.1.1 Analisis Kimia Basah Analisis kimia basah abu ampas tebu (sugarcane ash) dilakukan di Balai Besar Bahan dan Barang Teknik ( B4T ), Bandung. Kandungan (%) SiO 2 70,70 Al 2 O 3 6,59 Fe 2 O 3 1,03 CaO 3,91 MgO 2,87 Massa tak diketahui dan hilang pijar 14,9 Tabel. 4.1 Hasil analisis kimia basah Dari analisis kimia basah ini diketahui bahwa abu ampas tebu memiliki kandungan silika yang cukup tinggi yaitu 70,7 %. Hal ini mengindikasikan bahwa abu ampas tebu memiliki prospek untuk dijadikan sebagai pozzolan dalam campuran beton. 4.1.2 Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) Gambar 4.1 Hasil SEM abu ampas tebu 28

Berdasarkan hasil pencitraan menggunakan scanning electron microscopy (SEM), diperoleh informasi bahwa abu ampas tebu yang digunakan memiliki ukuran partikel yang berkisar antara 200-300 µm dan memiliki bentuk yang beragam (irregular). Pengujian SEM ini dilakukan di Laboratorium Metalurgi Fisik, Program Studi Teknik Material, ITB, Bandung. 4.2 Pengujian Berat Volume Agregat. Pengujian berat volume agregat dilakukan pada Laboratorium Struktur dan Bahan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, ITB, Bandung. Wadah yang digunakan mempunyai standar sebagai berikut: Tebal Wadah Kapasitas Berat (kg) Ø Dalam Tinggi Dasar Sisi ( liter ) ( mm ) (mm) Wadah I 2,781 2,702 160 ± 3 157 ± 1 3 ± 0,3 3 ± 0 Wadah II 1,862 0,614 140 ± 3 115 ± 1 7 ± 0,5 2 ± 0 Tabel 4.2 Spesifikasi wadah pengujian berat volume agregat 4.2.1 Agregat Halus Observasi I MSA = 4,75 mm Padat Gembur A. Volume wadah : 2,781 liter : 2,781 liter B. Berat wadah : 2,702 kg : 2,702 kg C. Berat wadah + Benda uji : 7,007 kg : 6,647 kg D. Berat benda uji (C - B) : 4,305 kg : 3,945 kg Berat Volume = (D / A) 1 : 1548 kg/m 3 : 1418,55 kg/m 3 Observasi II MSA = 4,75 mm Padat Gembur A. Volume wadah : 1,862 liter : 1,862 liter B. Berat wadah : 0,614 kg : 0,614 kg C. Berat wadah + Benda uji : 3,617 kg : 3,331 kg D. Berat benda uji (C - B) : 3,003 kg : 2,717 kg 29

Berat Volume = (D / A) 2 : 1612,78 kg/m 3 : 1459,18 kg/m 3 Berat Volume Rata-Rata Padat = ( [D/A] 1 + [D/A] 2 ) / 2 : 1580,39 kg/m 3 Gembur = ( [D/A] 1 + [D/A] 2 ) / 2 : 1438,86 kg/m 3 Tabel 4.3 Hasil pengujian berat volume agregat halus 4.2.2 Agregat Kasar Observasi I MSA = 12,5 mm Padat Gembur A. Volume wadah : 2,781 liter : 2,781 liter B. Berat wadah : 2,702 kg : 2,702 kg C. Berat wadah + Benda uji : 6,353 kg : 5,988 kg D. Berat benda uji (C - B) : 3,651 kg : 3,286 kg Berat Volume = (D / A) 1 : 1312,83 kg/m 3 : 1181,59 kg/m 3 Observasi II MSA = 12,5 mm Padat Gembur A. Volume wadah : 1,862 liter : 1,862 liter B. Berat wadah : 0,614 kg : 0,614 kg C. Berat wadah + Benda uji : 3,454 kg : 2,752 kg D. Berat benda uji (C - B) : 2,84 kg : 2,138 kg Berat Volume = (D / A) 2 : 1525,24 kg/m 3 : 1142,23 kg/m 3 Berat Volume Rata-Rata Padat = ( [D/A] 1 + [D/A] 2 ) / 2 : 1419,03 kg/m 3 Gembur = ( [D/A] 1 + [D/A] 2 ) / 2 : 1164,91 kg/m 3 Tabel 4.4 Hasil pengujian berat volume agregat kasar 4.3 Analisis Saringan Pengujian analisis saringan agregat dilakukan menggunakan perangkat saringan agregat yang terdapat pada Laboratorium Struktur dan Bahan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, ITB, Bandung. 30

4.3.1 Agregat Halus Berat contoh : 600 gram. Berat akhir yang terukur : 555 gram. Spesifikasi ASTM Ukuran Ukuran Nomer Nomer Saringa %Tertahan %Lolos Batas Batas Saringan Saringan Saringan n Kumulatif Kumulatif bawah Atas (mm) (mm) 4 4,75 4 4,75 0 100 95 100 8 2,35 8 2,35 11.89 88.11 80 100 16 1,18 16 1,18 29.19 70.81 50 85 30 0,6 30 0,6 52.43 47.57 25 60 50 0,30 50 0,30 73.69 26.31 10 30 100 0,15 100 0,15 91.17 8.83 2 10 Pan - Pan - Fineness Modulus (FM) = ( 11.89+29.19+52.43+73.69+91.17 ) / 100 = 2.58 Maximum Size Agregat (MSA) = 4,75 mm (No. 4) Tabel 4.5 Hasil pengujian saringan agregat halus Kurva Distribusi Ukuran Agregat Halus 120 100 % Lolos Kumulatif 80 60 40 20 batas atas sampel uji batas bawah 0 0 1 2 3 4 5 Ukuran Ayakan ( mm ) Grafik 4.1 Kurva distribusi ukuran agregat halus 31

4.3.2 Agregat Kasar Berat contoh : 1000 gr. Berat akhir yang terukur : 994 gram. Spesifikasi ASTM Ukuran Nomer Nomer Berat %Tertahan %Lolos Batas Batas Saringan Saringan Saringan Tertahan Kumulatif Kumulatif bawah Atas (mm) ½ 12,5 ½ 0 0 100 90 100 3/8 9,50 3/8 572 57.54 42.46 40 70 4 4,75 4 411 98.88 1.12 0 15 Pan - Pan 11 Fineness Modulus (FM) = ( 11.89+29.19+52.43+73.69+91.17 ) / 100 = 2.58 Maximum Size Agregat (MSA) = 4,75 mm (No. 4) Tabel 4.6 Hasil pengujian saringan agregat kasar 120 100 Kurva Distribusi Ukuran Agregat Halus % lolos kumulatif 80 60 40 20 batas atas sampel uji batas bawah 0 0 5 10 15 ukuran ayakan (mm) Grafik 4.2 Kurva distribusi ukuran agregat kasar 4.4 Pemeriksaan Kandungan Organik Agregat Halus Pengujian kandungan organik agregat halus dilakukan pada Laboratorium Struktur dan Bahan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, ITB, Bandung. Observasi Konsentrasi NaOH : 3% Volume pasir Volume gelas Waktu larut : 115 ml. : 350 ml. : 24 jam. 32

Hasil : lingkaran warna nomor 1 Standar pengujian : lingkaran warna nomor 1-3 Tabel 4.7 Hasil pengujian kandungan organik agregat halus 4.5 Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus Pengujian kadar lumpur agregat halus dilakukan pada Laboratorium Struktur dan Bahan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, ITB, Bandung. Waktu pengendapan : 24 jam Tinggi lumpur, H 1 : 0,5 mm. Tinggi pasir, H 2 : 58 mm. Kadar lumpur = ( H 1 / [[H 1 +H 2 ] ) x 100% : 0,85 %. Kesimpulan : Kadar lumpur memenuhi standard (< 5%). Tabel 4.8 Hasil pengujian kadar lumpur agregat halus 4.6 Pengujian Kadar Air Pengujian kadar air agregat halus dan agregat kasar dilakukan pada Laboratorium Struktur dan Bahan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, ITB, Bandung. 4.6.1 Agregat Halus Observasi I Dehidrasi : 110 ± 5 o C, 24 jam, oven A. Berat wadah : 70 gram. B. Berat wadah + benda uji : 670 gram. C. Berat benda uji (B - A) : 600 gram. D. Berat benda uji kering : 582 gram. Kadar Air ( KA 1 ) = 100 % x (C - D) / D : 3,09 % Tabel 4.9 Hasil pengujian kadar air agregat halus 4.6.2 Agregat Kasar Observasi I Dehidrasi : 110 ± 5 o C, 24 jam, oven A. Berat wadah : 60 gram. B. Berat wadah + benda uji : 860 gram. 33

C. Berat benda uji (B - A) : 800 gram. D. Berat benda uji kering : 775 gram. KADAR AIR (KA 1 ) = 100 x (C - D) / D : 3,22 % Tabel 4.10 Hasil pengujian kadar air agregat kasar 4.7 Pengujian Specific Gravity dan Absorpsi Agregat 4.7.1 Agregat Halus Pengujian specific gravity dan absorpsi agregat halus dilakukan pada Laboratorium Struktur dan Bahan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, ITB, Bandung. Piknometer : 500 ml. A. Berat Piknometer : 182 gram B. Berat contoh kondisi jenuh (SSD) : 500 gram C. Berat piknometer + air + contoh SSD : 985 gram D. Berat piknometer + air : 676 gram E. Berat contoh kondisi kering : 476 gram Apparent Specific Gravity, G a E / (E + D - C) : 2,85 Bulk Specific Gravity kondisi SSD, G bssd E / (B + D - C) : 2,49 Bulk Specific Gravity kondisi OD, G b B / (B + D - C) : 2,62 Absorpsi Efektif [(B - E)/ E] x 100 % : 5,04 % Tabel 4.11 Hasil pengujian specific gravity dan absorpsi agregat halus 4.7.2 Agregat Kasar Hasil pengukuran A. Berat contoh SSD : 3000 gram B. Berat contoh dalam air : 1791 gram C. Berat contoh kering di udara : 2834 gram Apparent Specific Gravity, G a C / (C - B) : 2,72 Bulk Specific Gravity kondisi (kering),g bssd C / (A - B) : 2,34 Bulk Specific Gravity kondisi (SSD), G b A / (A - B) : 2,48 Absorpsi Efektif [(A - C) / C] x 100% : 5,85 % Tabel 4.12 Hasil pengujian specific gravity dan absorpsi agregat kasar 34

Dari pengujian kadar air dan persentase absorpsi agregat, diketahui bahwa agregat halus yang akan digunakan ada dalam keadaan air dry (kering permukaan, kering pori permukaan, basah pori dalam). Penyerapan air oleh agregat halus secara teoritis sebesar 5,04 %. Sehingga untuk menjaga rasio air-semen (w/c ratio) tetap sebesar yang telah direncanakan dilakukan penambahan air sebesar 5,04 % ke dalam campuran beton daripada perhitungan teoritis bersihnya. 4.8 Perencanaan Komposisi Bahan Campuran (Mix Design) Beton Berdasarkan hasil pengujian kadar air agregat, berat volume agregat, serta nilai specific gravity-nya, dibuat rencana pencampuran (mix design) dengan komposisi sebagai berikut : Notasi Kuantitas Bahan Tiap Adonan 568 gr. Campuran Abu Ampas Tebu ( % ) / ( gram ) Air* ( gram ) Semen ( gram ) Agregat Halus ( gram ) Agregat Kasar ( gram ) B 1 0 / 0 72 140 126 230 B 2 5 / 7 72 133 126 230 B 3 10 / 14 72 126 126 230 B 4 15 / 21 72 119 126 230 * = termasuk kadar air yang ada di dalam agregat. Tabel 4.13 Kuantitas bahan dalam campuran beton 4.9 Pengujian Kuat Tekan Beton Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada Laboratorium Struktur dan Bahan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, ITB, Bandung. Pada beton ini menggunakan media air sebagai media perendaman beton selama waktu curing. Proses curing dilakukan sampai hari pengujian kuat tekan beton sesuai dengan rancangan yang telah dibuat. Hasil pengujian kekuatan tekan sampel beton dapat dilihat pada tabel di bawah ini: 35

Benda Uji Notasi Temperatur Uji Laju Beban 27 o C 0,2 MPa/s Kuat Tekan kg MPa Ø ( cm ) h ( cm ) W ( gram ) B 1.1-3 3330 12,79 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 670 B 1.2-3 3780 14,52 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 659 B 1.3-3 3700 14,21 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 665 B 2.1-3 4200 16,13 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 626 B 2.2-3 4100 15,74 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 636 B 2.3-3 3200 12,29 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 630 B 3.1-3 3300 12,67 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 638 B 3.2-3 4100 15,75 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 660 B 3.3-3 3000 11,52 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 622 B 4.1-3 2740 10,52 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 624 B 4.2-3 3450 13,25 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 606 B 4.3-3 3520 13,52 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 640 B 1.1-7 3300 12,67 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 655 B 1.2-7 4500 17,30 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 646 B 1.3-7 4800 18,43 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 640 B 2.1-7 4400 16,89 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 646 B 2.2-7 3600 13,83 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 642 B 2.3-7 3900 14,98 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 648 B 3.1-7 3700 14,21 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 653 B 3.2-7 4000 15,36 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 634 B 3.3-7 3850 14,78 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 646 B 4.1-7 3800 14,59 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 646 B 4.2-7 3600 13,82 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 646 B 4.3-7 3600 13,82 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 632 B 1.1-14 5400 20,74 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 670 B 1.2-14 6000 23,04 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 684 B 1.3-14 7000 26,88 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 679 36

(sambungan) B 2.1-14 5450 20,92 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 640 B 2.2-14 4900 18,82 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 643 B 2.3-14 4700 18,04 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 652 B 3.1-14 5200 19,97 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 658 B 3.2-14 5000 19,2 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 648 B 3.3-14 4600 17,66 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 638 B 4.1-14 4250 16,32 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 668 B 4.2-14 4700 18,84 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 646 B 4.3-14 4000 15,36 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 625 B 1.1-28 9800 37,63 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 664 B 1.2-28 9200 35,33 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 659 B 1.3-28 9500 36,48 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 645 B 2.1-28 5800 22,27 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 638 B 2.2-28 7500 28,8 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 665 B 2.3-28 6100 23,43 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 650 B 3.1-28 5950 22,85 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 640 B 3.2-28 5750 22,08 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 625 B 3.3-28 6100 23,43 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 636 B 4.1-28 5875 22,56 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 647 B 4.2-28 5550 21,31 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 634 B 4.3-28 6125 23,52 5,7 ± 0,05 11,4 ± 0,3 645 Ø h W B x.y-z Diameter Benda Uji Tinggi Benda Uji Berat Benda Uji B x : Sampel menggunakan campuran kategori-x y z : Repetisi ke- : Umur Beton Uji (hari) Tabel 4.14 Rekapitulasi nilai kuat tekan benda uji media curing air 37

Kuat Tekan Beton 40 35 37,63 35,33 36,48 30 26,88 28,8 kuat tekan ( MPa ) 25 20 15 10 12,79 16,13 12,67 10,52 14,52 15,74 15,75 13,25 14,21 12,29 11,52 13,52 12,67 16,89 14,21 14,59 17,3 13,83 15,36 13,82 18,43 14,98 14,78 13,82 20,74 20,92 19,97 16,32 23,04 18,82 19,2 18,84 18,04 17,66 15,36 22,27 22,85 22,56 22,08 21,31 23,43 23,43 23,52 0% AAT 5% AAT 10% AAT 15% AAT 5 0 3 3 3 7 7 7 14 14 14 28 28 28 umur ( hari ) Grafik 4.3 Fluktuasi nilai kuat tekan beton uji Jika dirata ratakan, nilai kuat tekan beton untuk tiap komposisi pada setiap umur pengujian dapat ditampilkan seperti pada grafik berikut ini : 40 Kuat Tekan Beton ( Rata - rata ) 35 kuat tekan ( MPa ) 30 25 20 15 10 0 % AAT 5 % AAT 10 % AAT 15 % AAT 5 0 0 5 10 15 20 25 30 umur ( hari ) Grafik 4.4 Rata rata kuat tekan beton 38

Dari hasil uji tekan beton yang ditampilkan di atas, terlihat bahwa pada umur 28 hari, beton yang memiliki kekuatan tertinggi adalah beton normal (B1). Urutan kekuatan beton dari yang tertinggi adalah B 1 B 2 B 3 B 4. Hal ini menunjukkan bahwa abu ampas tebu tidak berkontribusi positif terhadap kekuatan tekan beton seperti yang diharapkan. Lebih lanjut lagi, hasil kuat tekan beton ini mengindikasikan bahwa abu ampas tebu tidak bereaksi pozzolanik dengan kalsium hidroksida. Ada beberapa hal yang disinyalir menjadi penyebab rendahnya kuat tekan beton dengan campuran abu ampas tebu ini, antara lain pengaruh ukuran partikel abu ampas tebu, reaktivitas abu ampas tebu serta adanya pengotor berupa materi yang tidak terbakar sempurna (unburned material) yang terkandung di dalam abu ampas tebu. Ukuran partikel berpengaruh terhadap perilaku suatu bahan dalam reaksinya dengan zat lain. Secara umum, semakin kecil ukuran suatu partikel, semakin reaktif partikel tersebut. Hal ini disebabkan karena ukuran partikel mempengaruhi luas permukaan spesifik dari partikel tersebut. Semakin kecil ukuran suatu partikel, semakin besar luas permukaan spesifiknya. Besarnya luas permukaan partikel akan memberi lebih banyak tempat untuk reaksi karena reaksi akan dimulai di permukaan partikel. Hal ini juga berlaku pada reaksi yang dialami oleh semen. Semakin besar permukaan yang terekspos, semakin cepat pula reaksi hidrasi yang dapat berlangsung dan semakin besar proporsi semen yang bereaksi. Hal ini dinyatakan oleh Lea [3] dalam pembahasannya tentang pengaruh kehalusan ukuran partikel semen. Dalam penelitian ini, sebelum dicampur dengan semen, air dan agregat, abu ampas tebu terlebih dahulu disaring menggunakan perangkat saringan. Abu ampas tebu yang digunakan dalam campuran adalah yang lolos saringan 0,6 mm (600 µm). Lebih lanjut lagi, berdasarkan hasil scanning electron microscopy, ukuran partikel abu ampas tebu yang digunakan dalam penelitian ini berkisar antara 200-300 µm. Artinya, abu ampas tebu yang digunakan dalam penelitian ini memiliki ukuran yang relatif lebih besar dibandingkan ukuran partikel semen yang memiliki ukuran berkisar antara 10-35 µm. Sebagai bahan perbandingan, berikut ini tertera hasil SEM beberapa bahan sementisius yang dipakai dalam campuran beton : 39

Gambar 4.2 Ukuran partikel beberapa bahan sementisius [4] Dari gambar di atas, tampak bahwa bahan-bahan sementisius yang sering digunakan sebagai bahan tambah dalam campuran beton memiliki ukuran partikel yang relatif kecil, sehingga dapat menaikkan reaktivitas bahan-bahan tersebut dan selanjutnya dapat menaikkan kekuatan tekan beton. Hal lain yang dapat menyebabkan rendahnya kuat tekan beton dengan campuran abu ampas tebu adalah kadar kristalinitas abu ampas tebu. Beberapa literatur menyebutkan bahwa silika amorf akan bereaksi dengan baik khususnya dengan kalsium hidroksida menghasilkan senyawa kalsium silikat hidrat yang berkontribusi terhadap kekuatan tekan beton. J.F. Martirena et.al. [5] menyebutkan bahwa faktor utama yang mempengaruhi reaktivitas adalah tingkat kristalinitas silika yang terdapat dalam abu dan adanya pengotor. Lebih lanjut lagi dijelaskan bahwa silika dalam fasa kristalin memiliki reaktivitas yang lebih rendah dibandingkan silika amorf. Artinya, silika kristalin akan lebih sedikit bereaksi dengan kalsium hidroksida dibandingkan silika amorf. Hal ini juga didukung oleh Lea, dimana Lea menyatakan bahwa bagian yang aktif adalah bagian yang amorf sedangkan komponen kristalin tidak memiliki reaktivitas yang tinggi karena bersifat stabil sehingga tidak bereaksi dengan kapur (lime). Menurut Martirena, pembakaran di atas 800 o C dapat menghasilkan silika yang berfasa kristalin. Dari informasi di atas, kita dapat menganalisis bahwa abu ampas tebu mengandung silika 40

kristalin dengan proporsi yang cukup besar, sehingga menurunkan reaktivitasnya dan lebih lanjut lagi menyebabkan turunnya kekuatan tekan beton yang dihasilkan. Hal ini didukung dengan fakta bahwa abu ampas tebu yang dipakai dalam penelitian ini merupakan hasil pembakaran yang tidak terkontrol pada boiler di pabrik gula. Temperatur pembakarannya tinggi dan tidak merata menghasilkan abu ampas tebu yang berfasa kristalin serta materi yang tidak terbakar sempurna (unburned material). Hal ini juga dijelaskan oleh Martirena (1998). Selain faktor faktor yang telah di atas, adanya materi yang tidak terbakar, pengotor (impurities) serta bahan-bahan organik juga menyebabkan turunnya kekuatan tekan beton dengan campuran abu ampas tebu. Hal ini juga didukung oleh hasil pengamatan dengan SEM seperti yang ditunjukkan berikut ini : Gambar 4.3 Partikel tidak terbakar dalam beton Pada gambar di atas terlihat bahwa masih terdapat materi yang tidak terbakar sempurna di dalam campuran beton. Bagian ini tidak berkontribusi terhadap kekuatan beton dan bahkan membatasi kontak antara kalsium hidroksida dengan silika yang reaktif. Partikel partikel seperti ini tampak jelas khususnya pada beton dengan 10 % dan 15 % substitusi semen dengan abu ampas tebu. Dari hasil uji tekan beton tampak bahwa semakin besar persentase semen yang disubstitusi, semakin rendah kekuatan tekannya. Hal ini dapat dijelaskan karena 41

berkurangnya kadar semen yang terkandung dalam campuran beton, sehingga dapat mengurangi senyawa kalsium silikat hidrat yang dihasilkan. 4.10 Pengamatan Secara Visual ( Visual Observation ) Pengamatan secara visual dilakukan terhadap sampel beton yang telah diuji tekan. Pengamatan ini dilakukan untuk melihat jalur patahan yang terjadi pada sampel beton yang diuji tekan. Gambar diambil dari sampel yang berumur 28 hari untuk setiap komposisi beton. Secara umum, setiap sampel menunjukkan alur patahan di interface antara pasta semen dengan agregat. Ini menunjukkan alur patahan beton normal, dimana patahan terjadi melalui bagian yang paling lemah dari beton tersebut, yaitu interface zone antara agregat dengan pasta semen. Berikut ini adalah gambar sampel beton berumur 28 hari yang telah diuji tekan : (a) (b) 42

(c) (d) Gambar 4.4 Pengamatan secara visual terhadap sampel uji tekan (a) B 1 ( 0 % abu ampas tebu ) (b) B 2 ( 5 % abu ampas tebu ) (c) B 3 ( 10 % abu ampas tebu ) (d) B 4 ( 15 % abu ampas tebu ) Dari hasil pengamatan secara visual terhadap sampel beton setelah diuji tekan tampak bahwa patahan terjadi pada bagian batas antara agregat dengan pasta semen. Patahan seperti ini adalah ciri khas beton mutu normal dan mutu rendah, yaitu patah melalui interface zone yang merupakan bagian yang paling lemah dalam beton. Beton mutu tinggi dengan kekuatan tekan yang tinggi umumnya mengalami patahan melintasi 43

agregat dan pasta semen serta melalui lintasan yang paling pendek, menggambarkan tingginya kekuatan tekan pasta semen dan agregat. 4.11 Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) Pencitraan metode Mikroskop-Elektron Pemindai/Scanning Electron-Microscope ( SEM ), dilakukan pada Laboratorium Metalurgi Fisik, Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara ITB, Bandung. Semua material yang diamati pada penelitian ini bersifat nonkonduktif terhadap listrik, sehingga sebelum dicitrakan menggunakan SEM, harus terlebih dulu dilapisi dengan bahan yang konduktif terhadap listrik, dalam hal ini menggunakan lapisan emas. Berikut adalah hasil pengujian SEM: a. Beton normal (B 1 ) Gambar 4.5 Hasil SEM beton normal Dari hasil SEM yang ditampilkan di atas tampak bahwa pasta semen dan agregat membentuk jejaring yang cukup rapat. Tidak banyak terlihat pori pada sampel tersebut. 44

b. Beton dengan 5 % abu ampas tebu (B 2 ) Gambar 4.6 Hasil SEM beton dengan 5 % abu ampas tebu Hasil SEM di atas tampak mirip dengan tampilan hasil SEM beton normal, akan tetapi di beberapa tempat tampak bagian bagian di mana terdapat abu ampas tebu yang tidak terbakar dengan sempurna. c. Beton dengan 10 % abu ampas tebu (B 3 ) Gambar 4.7 Hasil SEM beton dengan 10 % abu ampas tebu Selain mengandung zat yang tidak terbakar sempurna, beton dengan penambahan 10 % abu ampas tebu ini juga tampak memiliki pori pori yang relatif lebih banyak dibandingkan beton normal dan beton dengan 5% abu ampas tebu. 45

d. Beton dengan 15 % abu ampas tebu (B 4 ) Gambar 4.8 Hasil SEM beton dengan 15% abu ampas tebu Hasil SEM beton ini menunjukkan ciri ciri yang sama dengan beton dengan 5% dan 10% abu ampas tebu. Akan tetapi porositas yang terlihat relatif lebih banyak dibanding beton beton sebelumnya. Materi yang tidak terbakar sempurna juga terlihat pada beton ini. 4.12 Analisis X-Ray Diffraction (XRD) Karakterisasi menggunakan metode Difraksi Sinar-X/X-Ray Diffraction (XRD) dilakukan pada Pusat Penelitian Geologi Kelautan, Bandung. Difraksi Sinar X dilakukan pada sampel beton berumur 28 hari yaitu beton normal ( B 1.1-28 ) dan beton dengan 15 % abu ampas tebu ( B 4.3-28 ). 46

1. Hasil XRD gabungan antara B 1 dan B 4 I p a an a an c a p c an q p c p - portlandite a - albite c - calcium silicate hydrate q - quartz an - anorthite a an c p a an p c an a p c p 2 theta Grafik 4.5 Hasil XRD gabungan (B 1 dan B 4 ) 2. Hasil XRD untuk beton standar B 1(1) -28 Grafik 4.6 Hasil XRD beton normal 47

Hasil difraksi sinar-x menunjukkan beberapa senyawa yang terkandung di dalam beton normal B 1 antara lain albite, calcite, anorthite, portlandite serta kalsium silikat hidrat. Dari hasil XRD ini diketahui bahwa selain beton normal mengandung kalsium silikat hidrat sebagai produk reaksi hidrasi semen dengan air. Kalsium hidroksida juga terkandung di dalam beton normal mengindikasikan reaksi pozzolanik yang diharapkan terjadi tidak berlangsung dengan sempurna. 3. Hasil XRD untuk beton standar B 4.(3) -28 XRD pada beton dengan 15% abu ampas tebu menunjukkan peak atau puncak beberapa senyawa tertentu yang hampir sama dengan yang terkandung pada beton normal. Senyawa senyawa tersebut antara lain : anorthite, albite, calcite, portlandite (kalsium hidroksida), quartz serta kalsium silikat hidrat. Adanya quartz menunjukkan keberadaan silika kristalin pada beton ini. Silika kristalin tidak memiliki reaktivitas sebaik silika amorf sehingga cenderung tidak berkontribusi terhadap kekuatan tekan beton. Grafik 4.7 Hasil XRD beton dengan 15 % abu ampas tebu 48

Menggunakan perangkat lunak (software) XPowder (demo version), perbandingan kuantitas kalsium silikat hidrat di beton normal dan di beton dengan 15 % abu ampas tebu dapat dihitung. Perbandingannya adalah 1,33 : 1. Hal ini menjelaskan mengapa pada penelitian ini beton normal memiliki kekuatan tekan yang lebih tinggi dibandingkan beton dengan penambahan abu ampas tebu. 49