BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Umum Metodologi penelitian adalah suatu tahapan yang harus ditetapkan terlebih dahulu untuk dapat melakukan suatu penelitian dengan baik, benar dan terarah. Dengan demikian maka masalah yang dihadapi dapat dianalisa dan dipecahkan dengan baik dan benar sehingga dapat mencapai tujuan yang diinginkan. Tahapan penelitian perlu dilakukan untuk memperoleh jawaban terhadap perumusan masalah dari penelitian yang akan dilakukan di laboratorium dengan menggunakan bagan alir dengan tujuan untuk kelancaran dalam proses penelitian yang sesuai dengan tahapan yang direncanakan dengan bagan alir yang ada pada bab ini. Perancangan dan pemilihan agregat haruslah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan agar tidak terjadi kesalahan pada saat pengujian dan menghasilkan karakteristik bahan yang baik. Untuk prosentase aditif bervariasi yaitu 0%, 1%, 3%, 5%, 7% dan 9% dengan zat aditif MEYCO FIX SLF 20 dan campuran semen, agregat kasar, agregat halus (pasir), dan abu terbang (fly ash), sehingga berat agregat dapat ditentukan. Kemudian disiapkan benda uji baik silinder maupun kubus untuk setiap variasi prosentase terhadap pengaruh kuat tekan beton ringan yang akan diinginkan. III-1
3.1.1 Bahan-Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam proses pencampuran penelitian ini adalah : 1. Semen Portland merek Gresik PPC (Portland Pozzolan Cement). 2. Agregat halus (pasir) diambil dari Cisauk, Malingping, Banten. 3. Agregat kasar (kerikil) diambil dari Cisauk, Serpong, Tangerang. 4. Air dari Laboratorium Teknologi Beton Teknik Sipil Universitas Mercu Buana. 5. Bahan Tambah Abu Terbang (Fly Ash) dari PLTU Suralaya dengan kadar 16%. 6. Zat aditif menggunakan MEYCO FIX SLF 20 dari PT. BASF The Chemical Company. 3.1.2 Peralatan Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Timbangan. 2. Satu set alat pemeriksaan agregat (piknometer, oven, saringan agregat serta mesin shieve shaker untuk mengayak saringan). 3. Mesin aduk beton (molen). 4. Mesin Los Angeles 5. Kerucut Abrahams. 6. Cetakan silinder dan kubus. 7. Tongkat penumbuk. 8. Mesin uji desak. 9. Hand Bor. 10. Peralatan Lain (sendok semen, ember, gelas ukur, loyang, plastik, spidol dan lain-lain). III-2
3.2 Bagan Alir (Flow Chart) Persiapan Mulai Penelitian Material Bahan Peneliian Agregat Halus Meliputi: - Kadar Air - Berat Jenis dan Penyerapan - Berat Isi Agregat - Analisa Saringan Penelitian Agregat Kasar Meliputi : - Kadar Air - Berat Jenis dan Penyerapan - Berat Isi Agregat - Keausan Agregat - Analisa Saringan Penelitian semen PPC Gresik meliputi: - Berat Jenis Semen - Vicat - Konsistensi Tidak Material Bahan Memenuhi Syarat..? Ya Rancangan campuran (Mix Design) beton ringan menggunakan metode ACI (American Concrete Institute) dengan target kuat tekan 25 Mpa. Dengan variasi bahan tambah zat additif MEYCO FIX SLF 20 0%, 1%, 3%, 5%, 7% dan 9% terhadap berat semen dan Fly Ash 16% terhadap berat semen. Pembuatan Adukan Beton Slump Test Curring Pengujian kuat tekan pada umur 3, 7, dan 28 hari Dan kuat tarik beton pada umur 28 hari Pengolahan Data Laporan Penelitian Selesai Gambar 3.1 Bagan Alir (Flow Chart ) III-3
3.3 Pengujian Material Pengujian material di laboratorium bertujuan untuk mengukur dan menguji bahanbahan untuk mendapatkan sifat-sifat fisik material yang diperlukan campuran beton dengan bahan semen, pasir, aditif, dan skrining agregat. Untuk pengujian kadar air agregat harus, berat jenis dan penyerapan agregat halus, berat isi agregat halus, analisa saringan agregat halus, kadar air agregat kasar, berat jenis dan penyerapan agregat kasar, berat isi agregat kasar, analisa saringan agregat kasar, keausan agregat kasar. Sesuai dengan (Buku Praktikum Teknologi Bahan Kontruksi Universitas Mercu Buana). 3.3.1 Pengujian Kadar Air Agregat Halus Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air agregat halus dengan cara pengeringan. Kadar air agregat halus adalah perbandingan antara berat air yang dikandung agregat dengan berat agregat dalam keadaan kering. Kadar air agregat = (3.1) Keterangan : W 3 = Berat benda uji semula (gram). W 5 = Berat benda uji kering ( gram ). Peralatan yang digunakan dalam pengujian kadar air agregat adalah sebagai berikut : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1 % berat contoh. b. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5 ) o C. III-4
c. Talam logam tahan karat berkapasitas cukup besar untuk mengeringkan benda uji. Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana, cara melakukan: a. Timbang dan catatlah berat talam (W 1 ). b. Masukkan benda uji kedalam talam kemudian timbanglah dan catatlah beratnya (W 2 ). c. Hitunglah berat benda uji (W3 = W 2 W 1 ). d. Keringkan benda uji beserta talam dalam oven dengan suhu (110 ± 5 ) o C sampai beratnya tetap. e. Setelah kering, timbanglah dan catatlah benda uji beserta talam (W f. Hitunglah berat benda uji kering (W5 = W 4 W 1 ). 4 ). 3.3.2 Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis (bulk), berat jenis permukaan jenuh (Saturated Surface Dry = SSD), berat jenis semu (apparent) dan penyerapan dari agregat halus. 1. Berat jenis (Bulk Specific Grafity) ialah perbandingan antara berat agregat kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Berat jenis ( bulk specific grafity ) = (3.2) 2. Berat jenis kering permukaan jenuh (SSD) ialah perbandingan antara berat III-5
kering permukaan jenuh dan berat air suling yang isinya sama dengan agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Berat jenis kering permukaan jenuh (saturated surface dry) = (3.3) 3. Berat jenis semu (Apparent Specific Grafity) ialah perbandingan antara agregat kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan kering pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Berat jenis semu (apparent specific grafity) = (3.4) 4. Penyerapan ialah prosentase berat air yang dapat diserap pori terhadap berat agregat kering. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Penyerapan = x 100 (3.5) Keterangan : Bk = Berat benda uji kering oven (gram). Bj = Berat benda uji kering permukaan jenuh (gram). Ba = Berat benda uji kering permukaan jenuh di dalam air (gram). 3.3.3 Pengujian Berat Isi Agregat Halus Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat isi agregat halus. Berat isi adalah perbandingan berat dan isi. Rumus yang digunakan untuk menghitung berat isi agregat adalah sebagai berikut : Berat isi agregat = kg/dm 3 (3.6) III-6
Keterangan : W 3 = berat benda uji (kg). V = isi wadah (dm 3 ). Peralatan yang digunakan untuk pengujian berat isi agregat halus adalah sebagai berikut : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1 % berat contoh. b. Talam berkapasitas cukup besar untuk mengeringkan contoh agregat. c. Tongkat pemadat diameter 15 mm, panjang 60 cm dengan ujung bulat sebaiknya terbuat dari baja tahan karat. d. Mistar perata. e. Wadah baja yang cukup kaku berbentuk sillinder dengan alat pemegang berkapasitas seperti pada tabel 3.1: Tabel 3.1 Kapasitas Wadah Baja Untuk Pengujian Berat Isi Agregat Tebal wadah Ukuran butir Kapasitas Diameter Tinggi minimum maksimum (liter) (mm) (mm) (mm) (mm) dasar isi 2,832 152,4 ± 2,5 154,9 ± 2,5 5,08 2,54 12,7 9,435 203,2 ± 2,5 292,1 ± 2,5 5,08 2,54 25,4 14,158 254,0 ± 2,5 279,4 ± 2,5 5,08 3,00 38,1 28,316 355,6 ± 2,5 284,4 ± 2,5 5,08 3,00 101,6 Sumber : Modul praktikum Teknologi Bahan Konstruksi, 1998 Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana, cara melakukan: 1. Berat isi lepas : a. Timbang dan catatlah beratnya (W 1 ). III-7
b. Masukkan benda uji dengan hati-hati agar tidak terjadi pemisahan butirbutir, dari ketinggian maksimum 5 cm diatas wadah dengan menggunakan sendok atau sekop sampai penuh. c. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata. d. Timbang dan catatlah berat wadah beserta benda uji (W 2 ). e. Hitunglah berat benda uji (W3= W 2 W 1 ). 2. Berat isi padat agregat ukuran butir maksimum 38,1 mm (1 ½ ) dengan cara penusukan. a. Timbanglah dan catatlah berat bendar wadah (W 1 ). b. Isilah wadah dengan benda uji dalam tiga lapis yang sama tebal. Setiap lapisan dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukkan secara merata. c. Pada pemadatan, tongkat harus tepat masuk sampai lapisan bagian bawah tiap lapisan. d. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata. e. Timbang dan catatlah berat wadah beserta benda uji (W 2 ). f. Hitunglah berat benda uji (W3 = W 2 W 1 ). 3. Berat isi padat agregat ukuran butir antara 3,81 mm (1 ½ ) sampai 101,6 mm (4 ) dengan cara penggoyangan. a. Timbang dan catatlah berat wadah (W 1 ). b. Isilah wadah dengan benda uji dalam 3 lapis yang sama tebal. c. Padatkan setiap lapisan dengan cara mengoyang - goyangkan wadah seperti berikut : d. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata. III-8
e. Timbang dan catatlah wadah beserta benda uji (W 2 ). f. Hitung berat benda uji (W3 = W 2 W 1 ). 3.3.4 Pengujian Analisa Saringan Agregat Halus Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi) agregat halus dengan menggunakan saringan berbagai ukuran. Gradasi dari agregat halus harus memenuhi persyaratan, yaitu melalui analisa saringan dengan nomor ayakan sebagai berikut : Tabel 3.2 Persyaratan Gradasi Agregat Halus Gradasi Zona 1 Gradasi Zona 2 Gradasi Zona 3 Gradasi Zona 4 Diameter Ayakan ( mm ) yang lolos yang lolos yang lolos yang lolos (%) (%) (%) (%) 9.5 100 100 100 100 4.75 90-100 90 100 90 100 95 100 2.36 60 95 75 100 85 100 95 100 1.18 30 70 55 90 75 100 90 100 0.6 15 34 39 59 60 79 80 100 0.3 5 20 8 30 12 40 15 50 0.15 0 10 0 10 0 10 0 15 Sumber : SNI 03-2834-1993 Adapun peralatan yang digunakan untuk pengujian analisa saringan adalah sebagai berikut : a. Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2% dari berat benda uji. b. Satu set saringan ; 76,2 mm(3 ) ; 63,5 mm (2 ½ ) ; 50,8 mm (2 ) ; 37,5 III-9
mm (1 ½ ) ; 25 mm (1 ) ; 19,1 mm (3/4 ) ; 12,5 mm (1/2 ) ; 9,5 mm (3/8 ) ; No.4 ; No.8 ; No.16 ; No.30 ; No.50 ; No.100 ; No.200 (standard ASTM). c. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5) o C. d. Mesin pengguncang saringan. e. Talam-talam. f. Kuas, sikat kuning, sendok, dan alat - alat lainnya. Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana, cara melakukan: a. Benda uji dikeringkan di dalam oven dengan suhu (110 ± 5) ºC, sampai berat tetap. b. Saring benda uji lewat susunan saringan dengan ukuran saringan paling besar ditempatkan paling atas. Saringan diguncangkan dengan mesin pengguncang selama 15 menit. 3.4 Pengujian Sifat Fisik Agregat Kasar Karakteristik umum dari agregat kasar adalah mengandung koral atau kerikil, koral pecah, batu pecah dan gabungan dari beberapa diantaranya. Gradasi dari agregat kasar harus memenuhi persyaratan SNI 03-2834-1993, yaitu melalui analisa saringan dengan nomor ayakan dapat dilihat seperti pada tabel 3.3: III-10
Diameter ayakan 75 37.5 26.5 19 12.5 9.5 4.75 2.36 Table 3.3 Persyaratan Gradasi Agregat Kasar Prosentase yang lolos (%) Gradasi agregat 40 mm 30 mm 20 mm 10 mm 100 90-100 - 30-70 - 10-35 0-5 0-2 Sumber : SNI 03-2834-1993-100 90-100 - 25-60 - 0-10 0-5 - - 100 90-100 - 25-55 0-10 0-5 - - - 100 90-100 40-85 0-10 0-5 Pengujian sifat fisik agregat kasar meliputi kadar air agregat kasar, berat jenis dan penyerapan agregat kasar, keausan agregat kasar, berat isi agregat kasar dan analisa saringan agregat kasar. 3.4.1 Pengujian Kadar Air Agregat Kasar Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air agregat kasar dengan cara pengeringan. Kadar air agregat kasar adalah perbandingan antara berat air yang dikandung agregat dengan berat agregat dalam keadaan kering. Kadar air agregat = (3.7) Keterangan : W 3 = Berat benda uji semula (gram). W 5 = Berat benda uji kering ( gram ). Peralatan yang digunakan dalam pengujian kadar air agregat adalah sebagai berikut : d. Timbangan dengan ketelitian 0,1 % berat contoh. e. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± III-11
5 ) o C. f. Talam logam tahan karat berkapasitas cukup besar untuk mengeringkan benda uji. Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana, cara melakukan: g. Timbang dan catatlah berat talam (W 1 ). h. Masukan benda uji kedalam talam kemudian timbanglah dan catatlah beratnya (W 2 ). i. Hitunglah berat benda uji (W3 = W 2 W 1 ). j. Keringkan benda uji beserta talam dalam oven dengan suhu (110 ± 5 ) o C sampai beratnya tetap. k. Setelah kering, timbanglah dan catatlah benda uji beserta talam (W l. Hitunglah berat benda uji kering (W5 = W 4 W 1 ). 4 ). 3.4.2 Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis (bulk), berat jenis permukaan jenuh (Saturated Surface Dry = SSD), berat jenis semu (apparent) dan penyerapan dari agregat kasar. 1. Berat jenis (Bulk Specific Grafity) ialah perbandingan antara berat agregat kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Berat jenis ( bulk specific grafity ) = (3.8) 2. Berat jenis kering permukaan jenuh (SSD) ialah perbandingan antara berat III-12
kering permukaan jenuh dan berat air suling yang isinya sama dengan agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Berat jenis kering permukaan jenuh = ( 3.9) (saturated surface dry) 3. Berat jenis semu (Apparent Specific Grafity) ialah perbandingan antara agregat kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan kering pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Berat jenis semu (apparent specific grafity) = (3.10) 4. Penyerapan ialah prosentase berat air yang dapat diserap pori terhadap berat agregat kering. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Penyerapan = x 100 (3.11) Keterangan : Bk = Berat benda uji kering oven (gram). Bj = Berat benda uji kering permukaan jenuh (gram). Ba = Berat benda uji kering permukaan jenuh di dalam air (gram). 3.4.3 Pengujian Berat Isi Agregat Kasar Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat isi agregat kasar atau campuran. Berat isi adalah perbandingan berat dan isi. Rumus yang digunakan untuk menghitung berat isi agregat adalah sebagai berikut : Berat isi agregat = kg/dm 3 (3.12) III-13
Keterangan : W 3 = Berat benda uji ( kg ). V = Isi wadah (dm 3 ). Peralatan yang digunakan untuk pengujian berat isi agregat kasar adalah sebagai berikut : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1 % berat contoh. b. Talam berkapasitas cukup besar untuk mengeringkan contoh agregat. c. Tongkat pemadat diameter 15 mm, panjang 60 cm dengan ujung bulat sebaiknya terbuat dari baja tahan karat. d. Mistar perata. e. Wadah baja yang cukup kaku berbentuk sillinder dengan alat pemegang berkapasitas. Dapat dilihat pada tabel 3.1. Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana, cara melakukan: 1. Berat isi lepas : a. Timbang dan catatlah beratnya (W 1 ). b. Masukkan benda uji dengan hati-hati agar tidak terjadi pemisahan butirbutir, dari ketinggian maksimum 5 cm diatas wadah dengan menggunakan sendok atau sekop sampai penuh. c. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata. d. Timbang dan catatlah berat wadah beserta benda uji (W 2 ). e. Hitunglah berat benda uji (W3= W 2 W 1 ). 2. Berat isi padat agregat ukuran butir maksimum 38,1 mm (1 ½ ) dengan cara penusukan. III-14
a. Timbanglah dan catatlah berat benda wadah (W 1 ). b. Isilah wadah dengan benda uji dalam tiga lapis yang sama tebal. Setiap lapis dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukan secara merata. c. Pada pemadatan, tongkat harus tepat masuk sampai lapisan bagian bawah tiap lapisan. d. Ratakan permukaan benda uji dengan mengunakan mistar perata. e. Timbang dan catatlah berat wadah beserta benda uji (W 2 ). f. Hitunglah berat benda uji (W3 = W 2 - W 1 ). 3. Berat isi padat agregat ukuran butir antara 3,81 mm (1 ½ ) sampai 101,6 mm (4 ) dengan cara penggoyangan. a. Timbang dan catatlah berat wadah (W 1 ). b. Isilah wadah dengan benda uji dalam 3 lapis yang sama tebal. c. Padatkan setiap lapisan dengan cara mengoyang-goyangkan wadah. d. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata. e. Timbang dan catatlah wadah beserta benda uji (W 2 ). f. Hitung berat benda uji (W3 = W 2 W 1 ). 3.4.4 Pengujian Analisa Saringan Agregat Kasar Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi) dan agregat kasar dengan menggunakan saringan. Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : a. Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2% dari berat benda uji. b. Satu set saringan ; 76,2 mm(3 ) ; 63,5 mm (2 ½ ) ; 50,8 mm (2 ) ; 37,5 III-15
mm (1 ½ ) ; 25 mm (1 ) ; 19,1 mm (3/4 ) ; 12,5 mm (1/2 ) ; 9,5 mm (3/8 ) ; No.4 ; No.8 ; No.16 ; No.30 ; No.50 ; No.100 ; No.200 (standard ASTM). c. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5) o C. d. Alat pemisah contoh. e. Mesin pengguncang saringan. f. Talam-talam. g. Kuas, sikat kuning, sendok, dan alat-alat lainnya. Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana, cara melakukan: a. Benda uji dikeringkan di dalam oven dengan suhu (110 ± 5) ºC, sampai berat tetap. b. Saring benda uji lewat susunan saringan dengan ukuran saringan paling besar ditempatkan paling atas. Saringan diguncangkan dengan mesin pengguncang selama 15 menit 3.4.5 Keausan Agregat Kasar Dengan Mesin Los Angeles Tujuan dari penelitian ini untuk menentukan ketahanan agregat kasar terhadap keausan dengan mengunakan mesin Los Angeles. Alat-alat yang dipergunakan adalah: 1. Mesin Los Angeles Mesin Los Angeles terdiri dari silinder baja tertutup pada kedua sisinya dengan III-16
Mesin terdiri dari silinder baja tertutup pada kedua sisinya dengan diameter 71 cm (28 ), panjang dalam 50 cm (20 ). Silinder bertumpu pada dua poros pendek yang tak menerus dan berputar pada poros mendatar. Silinder berlubang untuk memasukkan benda uji. Penutup lubang terpasang rapat sehingga permukaan dalam silinder tidak mengganggu. Dibagian dalam silinder terdapat bilah baja melintang penuh setinggi 8,9 cm (3,56 ). 2. Alat mesin shieve shaker untuk mengayak saringan. 3. Saringan no.12 - n0. 4. 4. Timbangan dengan ketelitian 5 gram. 5. Bola-bola baja dengan diameter rata-rata 4,68 cm dan berat masing-masing antara 390 sampai 450 gram. 6. Oven. 7. Talam. Benda uji yang digunakan adalah agregat kasar, adapun cara pelaksanaan pengujian keausan agregat halus adalah sebagai berikut: a) Timbang berat talam. b) Timbang berat talam + agregat kasar yang telah di oven sampai kering. c) Masukkan agregat kasar sebanyak 5 kg kedalam mesin los angeles yang sudah dimasukkan bola baja. d) Hidupkan mesin selama 500 putaran. e) Setelah itu pindahkan agregat kasar dengan ayakan kawat. f) Timbang berat agregat yang tidak lolos ayakan. III-17
Perhitungan untuk keausan agregat adalah sebagai berikut: Rumus : x 100% (3.13) Keterangan: A = berat benda uji awal (5 kg). B = berat yang tertahan. 3.5 Pengujian Semen Portland Pengujian semen Portland meliputi berat jenis semen, waktu pengikatan awal semen Portland, dan konsistensi normal semen Portland. Sesuai dengan (Buku Panduan Praktikum Teknologi Bahan Kontruksi Universitas Mercu Buana). 3.5.1 Berat Jenis Semen Portland Menurut (SNI-15-2531-1991) pengujian ini dimaksudkan untuk mendapatkan berat jenis semen Portland. Berat jenis semen adalah perbandingan antara berat isi kering semen pada suhu ruangan dengan isi air suling pada suhu 4 C yang isinya sama dengan semen. Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut: a. Botol Le Chatelier. b. Kerosin bebas air atau naphta dengan jenis 62 API (American Pertrolium Institute). Benda uji semen Portland sebanyak 64 gram. Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana, cara melakukan: III-18
a. Isi botol Le Chatelier dengan kerosin atau naptha sampai antara skala 0,5 dan 1; bagian dalam botol di atas permukaan cairan dikeringkan. b. Masukkan botol ke dalam bak air dengan suhu konstan dalam waktu yang cukup lama untuk menghindari variasi suhu botol lebih besar 0,2 C. c. Setelah suhu air sama dengan suhu cairan dalam botol, baca skala pada botol (V 1 ). d. Masukkan benda uji sedikit demi sedikit ke dalam botol, jangan sampai terjadi ada semen yang menempel pada dinding dalam botol di atas cairan. e. Setelah semua benda uji dimasukkan, putar botol yang posisi miring secara perlahan-lahan sampai gelembung udara tidak timbul lagi pada permukaan cairan. f. Ulangi pekerjaan pada B. Setelah suhu air sama dengan suhu cairan dalam botol, baca skala pada botol (V 2 ). Perhitungan: Berat Jenis = X d (3.13) Dari hasil percobaan didapat berat jenis semen Portland W V 1 V 2 = Berat semen = Pembacaan pertama pada skala botol = Pembacaan kedua pada skala botol ( V 1 -V 2 ) = Isi cairan yang dipindah oleh semen d = Berat isi air pada suhu 4 C. 3.5.2 Waktu Pengikatan Awal Semen Portland Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan waktu pengikatan awal semen III-19
Portland. Waktu pengikatan awal adalah jangka waktu dari mulai pengukuran pasta pada konsistensi normal sampai pasta kelihatan sifat plastis (menjadi beku). Perhitungan: Di dapat grafik penurunan terhadap waktu. Waktu pengikatan awal di dapat pada penurunan 25 mm. Alat-alat harus bebas getaran dan jarum dijaga supaya tetap lurus dan bersih dari semen yang menempel. Waktu pengikatan awal paling cepat 45 menit dan paling lama 10 jam. Pengaruh suhu udara, alat pencampur, dan kelembaban udara di abaikan. 3.5.3 Konsistensi Normal Semen Portland Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan konsistensi normal semen Portland dengan alat vicat. Konsistensi normal semen Portland adalah suatu kondisi standar yang menunjukkan kebasahan pasta. Perhitungan: Konsistensi = X 100% (3.14) Konsistensi normal semen Portland terjadi pada penurunan jarum vicat 10 ± 1 mm, untuk mendapatkan harga konsistensi normal semen Portland yang akurat maka perlu dilakukan beberapa kali percobaan dengan kadar air yang berbedabeda. Untuk percobaan pertama kadar air yang digunakan sebesar 28% dari berat contoh. Setiap percobaan harus dibuat dari semen pencampur dan kelembaban udara diabaikan. III-20
3.6 R encangan Campuran B eton (Mix Design C oncrete) Metode rancangan yang dipakai untuk penelitian ini menggunakan metode ACI (American Concrete Institut). Untuk merencanakan campuran beton, ada 4 faktor yang harus diperhatikan, yaitu: 1. Water Cement Ratio (w/c), yaitu jumlah air yang dipakai dalam adukan berbanding dengan jumlah semen (kg) yang dipakai. 2. Cement Agregat Ratio, yaitu perbandingan jumlah pemakaian semen dan agregat ( pasir + agregat kasar). 3. Gradasi (dari agregat). 4. Konsistensi adukan, berguna agar penempatan adukan beton lebih mudah. Berdasarkan ukuran agregat maksimum agregat (batu pecah) dan slump yang di minta, dapat ditentukan perkiraan air yang dipergunakan, dapat dilihat pada tabel 2.12 pada BAB II. Berdasarkan ukuran maksimum agregat kasar dan slump yang ditentukan, dapat ditentukan estimasi kebutuhan air pencampur. Perkiraan air yang dipergunakan dapat dilihat pada tabel 2.11 pada BAB II. Rasio air semen pada metode ACI ini,ditentukan dengan menggunakan tabel 2.10 pada BAB II, dimana terdapat pilihan ada udara terperangkap dan tidak ada udara terperangkap dalam beton. Untuk menentukan volume agregat kasar per satuan volume beton. Pada tabel 2.12 pada BAB II, memperlihatkan bahwa derajat kelecakan tertentu, volume agregat kasar yang dibutuhkan per satuan volume beton adalah fungsi dari ukuran maksimum agregat kasar dan modulus kehalusan agregat halus, dapat dilihat pada tabel 2.9 pada BAB II. III-21
Ukuran mutu pelaksanaan deviasi standar, dapat juga ditentukan dengan melihat volume beton yang dibuat, yang dibedakan atas volume kecil, sedang dan atas dasar mutu pelaksanaannya yang dibedakan atas mutu baik sekali, baik, dan cukup, seperti disajikan pada tabel 3.8 pada BAB II. 3.6.1 Kerangka Berfikir Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui dan mempelajari pengaruh kuat tekan beton ringan dengan penambahan zat aditif MEYCO FIX SLF 20, semen, agregat kasar, agregat halus (pasir), dan abu terbang (fly ash) 16 %. Dengan variasi prosentase aditif 0%, 1%, 3%, 5%, 7% dan 9%, dari zat aditif MEYCO FIX SLF 20 dengan harapan dapat diketahui hasil karakteristik yang baik pada kuat tekan beton ringan yang diinginkan sehingga dapat diaplikasikan dan bisa diproduksi. 3.6.2 Tempat dan Rancangan Penelitian Lokasi penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknologi Beton Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan pada Jurusan Teknik Sipil Universitas Mercu Buana, Jakarta. Dalam penelitian ini peneliti membuat benda uji sebanyak 60 benda uji, dimana 42 benda uji berbentuk cetakan silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm, dan 18 benda uji berbentuk cetakan kubus deng ukuran (15 cm x 15 cm x 15 cm). Masing-masing waktu pengujian kuat tekan beton ringan dilaksanakan pada umur 3 hari, 7 hari, dan 28 hari serta pengujian kuat tekan belah atau kuat tarik dilakukan pada umur 28 hari. III-22
3.6.3 Kebutuhan Benda Uji Untuk Setiap Variasi Aditif Pada penelitian ini benda uji yang dibuat sebanyak 60 buah dengan benda uji silinder 42 dan kubus 18 dengan perincian perhitungan seperti pada tabel 3.4. Tabel 3.4 Jumlah Benda Uji dan Variasi Prosentase Zat Aditif MEYCO FIX SLF 20 dan Fly Ash Uji Variasi Prosentase Bahan Aditif MEYCO FIX SLF 20 & Fly Ash Zat Aditif Kadar Fly Ash Jumlah Benda Uji dan Waktu Perawatan (Curring) (%) (%) 3 Hari 7 Hari 28 Hari Silinder Kubus Silinder Kubus Silinder Kubus 0 16 2 1 2 1 3 1 1 16 2 1 2 1 3 1 3 16 2 1 2 1 3 1 5 16 2 1 2 1 3 1 7 16 2 1 2 1 3 1 9 16 2 1 2 1 3 1 Jumlah 12 6 12 6 18 6 18 18 24 Total Keseluruhan 60 Sumber : Hasil Penelitian Pada Tabel 3.9 di atas menjelaskan penggunaan benda uji untuk setiap pengujian, dimana setiap variasi zat aditif menggunakan 3 benda uji silinder dan 1 benda uji kubus untuk pengujian kuat tekan dan 1 benda uji silinder untuk pengujian kuat tarik pada umur 28 hari. 3.6.4 P enguj ian Slump Tujuan dari slump test adalah untuk mengetahui nilai slump dari adukan yang dibuat, sehingga dapat ditentukan sifat kekentalan dari adukan yang dibuat. Alatalat yang dipakai untuk mengujian ini adalah: III-23
1. Kerucut Abrams, yaitu sebuah cetakan yang berbentuk kerucut terpancung yang terbuat dari logam dengan dimensi lingkaran atas 10 cm, lingkaran bawah 20 cm dan tinggi kerucut 30 cm, bagian atas dan bawah kerucut terbuka. 2. Plat baja 50 x 50 cm untuk alas tempat kerucut berdiri. 3. Batang baja 16 mm, panjang 600 mm yang ujungnya berbentuk bulat. 4. Alat pengukur panjang. Langkah-langkah pekerjaan adalah sebagai berikut: 1. Sebelum dipakai, cetakan kerucut disiram air. 2. Cetakan diletakkan diatas plat baja, sambil diinjak dengan kedua kaki kuping kerucut bagian bawah dan kedua tangan menekan kedua kuping kerucut bagian atas, dengan posisi badan membungkuk. 3. Cetakan diisi dengan adukan beton segar dalam tiga lapisan yang masingmasing lapisan berisi ⅓ tinggi kerucut. Lalu ditusuk-tusuk dengan batang baja diameter 16 mm (ujung bulat berada dibawah dan batang baja harus dalam posisi vertical) sebanyak 25 kali pada tempat yang berlainan secara merata. 4. Tambahkan lagi ⅓ tinggi kerucut berikutnya, dan ulangi langkah diatas. 5. Tambahkan lagi ⅓ tinggi kerucut terakhir dengan prosedur yang sama, kemudian permukaan diatas diratakan. 6. Biarkan adukan kira-kira 30 detik, sementara sisa adukan yang jatuh diluar kerucut dibersihkan. 7. Cetakan kerucut diangkat vertikal keatas dengan hati-hati. III-24
8. Segera setelah cetakan ditarik, besarnya penurunan puncak kerucut adukan beton terhadap tingginya semula diukur. 9. Hasil pengukuran penurunan ini yang disebut dengan nilai test slump. 3.6.5 Cara Pembuatan Foaming MEYCO FIX SLF 20 Peralatan yang digunakan untuk pengujian pembuatan foaming MEYCO FIX SLF 20 ini adalah sebagai berikut : a. Hand Bor. b. Gelas ukur. c. Timbangan dengan ketelitian 0,1 % Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana, cara melakukan: 1. Siapkan air dalam wadah sebanyak 20-40 liter 2. Masukkan MEYCO FIX SLF 20 sebanyak 1 liter ke dalam wadah pada no.1 3. Aduk campuran tersebut hingga merata. 4. Perbandingan campuran menjadi 1 : 20 s/d 1 : 40. d. Siapkan Hand Bor berikan tekanan konstan sebesar 5 6 Bar untuk mendapatkan berat busa (density foaming) yang berkisar antara 80 90 gram/ liter. 5. Cek kondisi foaming, timbang berat foaming tersebut untuk mendapatkan density yang direncanakan. 6. Tambahkan 10% dari volume foaming yang terjadi sebagai pertimbangan kehilangan foaming selama proses pembuatan light weight concrete. III-25
G ambar 3.2 Zat A ditif MEYCO FIX SLF 20 3.6.6 P embuatan B enda Uj i Silinder dan K ubus Peralatan yang digunakan selama proses pembuatan benda uji adalah sebagai berikut: 1. Cetakan benda uji terdiri dari silinder dan kubus. 2. Timbangan. 3. Mesin Pengaduk 4. Pelat baja untuk menampung adukan. 5. Batang besi bulat dengan diameter 16 mm dan panjang 60 cm sebagai batang pemadat adukan. 8. Cairan oli. 9. Sendok semen. 10. Koas. Langkah-langkah pembuatan benda uji: 1. Mempersiapkan bahan-bahan pembuatan beton, yaitu semen, pasir, kerikil, MEYCO FIX SLF 20, abu terbang dan air. 2. Menimbang masing-masing bahan sesuai dengan perbandingan berat yang III-26
direncanakan sebelumnya. 3. Menyiapkan benda uji silinder dan kubus yang akan dipakai dan tidak lupa untuk memberikan penomoran benda uji. Cetakkan yang akan dipakai tersebut dibersihkan dan dioleskan dengan cairan oli terlebih dahulu, dengan tujuan agar beton tidak akan melekat pada cetakan apabila sudah mengeras. 4. Kerikil dan sejumlah air dimasukkan kedalam molen atau mesin pangaduk dan diputar sampai campuran tersebut merata selama jangka waktu tertentu. 5. Kemudian masukkan semen, pasir, kerikil, abu terbang, MEYCO FIX SLF 20, dan air sisanya sambil terus diaduk. 6. Pengadukan terus berlangsung sampai campuran beton tersebut terlihat merata dengan terus memperhatikan tingkat kekentalan campuran tersebut. 7. Setelah terlihat merata, campuran tersebut dituang keplat baja untuk melakukan nilai test slump. 8. Apabila tingkat kekentalan sudah sesuai dengan yang diinginkan, maka dilakukan penuangan seluruh adukan kebejana penampung adukan. 9. Dilakukan pengisian adukan kedalam cetakannya mengisinya 1/3 bagian dan kemudian memadatkannya dengan cara merojok dengan tongkat pemadat yang tersedia sebanyak 25 kali. Sisi cetakan diketuk perlahan dengan palu karet agar pori-pori yang tertinggal oleh tongkat pemadat menjadi tertutup. 10. Kemudian cetakan diisi lagi 1/3 bagian selanjutnya, dan dilakukan pemadatan seperti langkah no. 9. 11. Kemudian cetakan diisi lagi hingga penuh dengan tidak lupa untuk tetap dilakukan pemadatan seperti langkah sebelumnya. 12. Cetakkan berisi adukan tersebut diletakkan diudara terbuka (tidak terkena III-27
matahari langsung) selama 24 jam. 13. Setelah 24 jam, cetakkan dibuka dan diberikan penomoran sample benda uji sesuai dengan nomor cetakkannya dan dilakukan pembagian benda uji tersebut untuk dilakukan proses perawatan (curring). 3.6.7 Metode Perawatan (Curring) Beton Setelah beton mencapai umur 24 jam dari waktu pengecoran, cetakkan beton sudah dapat dibuka. Beton yang dibuka cetakkannya kemudian langsung dibawah keluar diletakkan diluar ruang dengan ditutup terpal memanfaatkan suhu didalam disebut metode steam yaitu sampai pengujian kuat tekan. Jadi dalam hal ini, benda tersebut akan diletakkan diluar ruang mulai dari dibukanya cetakkan setelah pengecoran sampai dengan dilakukannya pengujian kuat tekan beton pada umur 28 hari. Proses perawatan (curring) diluar ruangan dapat dilihat pada gambar 3.3. Gambar 3.3 Proses Perawatan (Curring) 3.7 K ekuatan T ekan B eton Pengujian kuat tekan beton dilaksanakan setelah benda uji telah berumur 28 hari, III-28
dengan menggunakan 3 benda uji silinder dan 1 benda uji kubus, sedangkan 1 benda uji silinder lagi untuk pengujian kuat tekan belah atau kuat tarik. Pengujian kuat tekan beton dilakukan untuk memperoleh nilai kuat tekan beton ringan dengan adanya perbedaan variasi aditif yang diberikan. Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : a. Timbangan dengan ketelitian 0,3 % dari berat contoh. b. Mesin tekan, kapasitas sesuai kebutuhan. Adapun persiapan pengujian sebagai berikut: 1. Ambilah benda uji yang akan ditentukan kekuatan tekannya dari tempat curring diluar ruangan dengan ditutup terpal disebut metode steam, kemudian bersihkan dari kotoran yang menempel dengan kain lembab. 2. Tentukan berat dan ukuran benda uji. 3. Lapislah (capping) permukaan atas dan bawah benda uji dengan pasir halus dengan cara sebagai berikut : Letakkan benda uji dipermukaan yang rata, tuangkan pasir halus ke permukaan atas bagian benda uji yang tidak rata baik slinder maupun kubus. Dengan cara yang sama lakukan pelapisan pada permukaan lainnya. 4. Benda uji siap untuk diperiksa. Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana, cara melakukan: a. Letakkan benda uji pada mesin tekan secara sentris. b. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2-4 kg/cm 2 per detik. III-29
c. Lakukan pembebanan sampai benda uji menjadi hancur dan catatlah beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji. d. Foto gambar bentuk pecahan dan catatlah keadaan benda uji. Perhitungan kekuatan tekan beton. Kekuatan tekan beton = (kg/cm 2 ) (3.15) Keterangan : P = Beban maksimum (kg) A = Luas penampang benda uji (cm 2 ) 3.8 Kekuatan Tarik Beton Untuk pengujian kuat tarik belah silinder (tensile splitting cylinder test). Benda uji silinder diletakkan pada alat uji dalam posisi rebah. Beban vertical diberikan sepanjang selimut selinder berangsur-angsur dinaikkan pembebanannya dengan kecepatan 265 kn/menit hingga dicapai nilai maksimum dan terbelah oleh karena beban tarik horizontal. Kekuatan ini ditentukan dengan melakukan pembelahan terhadap silinder berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm, dimana silinder tersebut ditekan oleh mesin uji dengan merata dalam arah memanjang pada sisisisinya. Kekuatan tarik belah ini dirumuskan sebagai berikut: (3.16) Dimana: f ct = Kuat tarik beton (kg/cm²) P = Beban maksimum (kg) L = Tinggi / panjang silinder (cm) D = Diameter silinder (cm) III-30