BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada tahun 2010 hingga 2014 kabupaten karo dilanda bencana meletusnya gunung sinabung yang mengakibatkan kerusakan sektor pertanian, pemukiman warga, bahkan letusan gunung merapi yang berada di daerah laukawar ini telah memakan korban jiwa manusia. Ini telah menjadi berita nasional di negara kita dan indonesia berkabung atas peristiwa tersebut. Dalam kurun waktu tersebut daerah disekitar gunung sinabung dipenuhi oleh abu yang cukup tebal. Pernah tercatat letusan gunung sinabung mengeluarkan abu yang mencapai ketinggian 6000 m, akibatnya abu mencapai daerah dalam jarak yang cukup luas. Dapat terbayangkan betapa besarnya jumlah material yang dimuntahkan oleh gunung tersebut dan belum termanfaatkan dengan baik. Berawal dari latar belakang ini saya mencoba untuk mengambil hikmah dari bencana tersebut dengan cara memanfaatkan material yang dimuntahkan oleh gunung sinabung yaitu abu gunung sinabung untuk mengurangi pemakaian jumlah semen dalam campuran beton. Dalam dunia konstruksi sebagian besar material mempergunakan material yang tersedia di alam misalnya dalam pembuatan beton. Beton adalah bahan yang diperoleh dengan mencampurkan agregat halus, agregat kasar, semen portland dan air. Menurut SNI T-15-1990-03, beton adalah campuran antara semen portaland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan campuran tambahan membentuk massa padat. 1
Abu vulkanik termasuk kedalam bahan pozzolan alami karena mengandung unsur silika (SiO2) dan alumina (Al2O3) sehingga dapat mengurangi pemakaian jumlah semen portland dalam satu adukan beton. Di bawah ini disajikan persentase unsur-unsur kimia yang terdapat dalam abu vulkanik. Tabel 1.1 Karakteristik abu vulkanik Nama unsur Sampel 1 Sampel 2 SiO 2 54,56 54,61 Al2O3 18,37 18,68 Fe2O3 8,59 8,43 CaO 8,33 8,31 MgO 2,45 2,17 Na2O 3,62 3,82 K2O 2,32 2,23 MnO 0,17 0,17 TiO2 0,92 0,91 P2O5 0,32 0,3 H2O 0,11 0,12 HD 0,2 0,18 Sumber : Candra Kurniawan, Perdamean Sebayang, Dan Muljdi 2011 Sebelumnya telah dilakukan penelitian yang berkaitan dengan pemanfaatan abu vulkanik seperti analisis pemakaian abu vulkanik gunung merapi untuk mengurangi pemakaian semen pada campuran beton mutu kelas II oleh agus muldianto dan purwanto; efek sifat pozolan abu gunung bromo pada mortar sebagai bahan bangunan oleh ridho bayuaji,mjihad, cahyadi, tatas, amienwidodo 2012 ; pembuatan beton high-strength berbasis mikrosilika dari abu vulkanik gunung merapi oleh candra kurniawan, perdamean sebayang, dan muljadi 2011. Sedangkan penelitian ini sendiri tentang eksperiman pengaruh pemanfaatan abu vulkanik sinabung untuk mengurangi jumlah pemakaian semen dengan mutu beton 20 Mpa. 2
Hingga pada saat ini bahan muntahan akibat letusan gunung berapi yang banyak digunakan dalam dunia konstruksi adalah pasir dan batuan yang kemudian diolah lagi untuk mendapatkan campuran beton. Padahal akibat aktivitas vulkanik tersebut juga menghasilkan material yang dalam jumlah relatif besar yaitu abu vulkanik. Untuk itu perlu dikaji lebih banyak penilitian lagi untuk mengkaji pemanfaatan abu vulkanik sebagai campuran semen agar penggunaan semen bisa ditekan dan tentunya tanpa mengurangi mutu beton. 1.2 Rumusan Masalah Letusan gunung sinabung yang banyak mengeluarkan abu vulkanik selain material yang lain, maka saya akan mencoba memanfaatkan abu vulkanik tersebut digunakan sebagai bahan hidraulik (semen) beton. Penelitian ini menitikberatkan pada pemakain abu vulkanik untuk mengurangi jumlah berat semen sebesar 0%, 10%, 20% dan menggantinya dengan abu vulkanik. Dengan mengurangi pemakain semen yang digantikan oleh abu vulaknik diharapkan campuran beton yang terdri dari agregat halus berupa pasir, agrergat kasar berupa batu pecah split 1-2, semen portlan masih dalam katergori yang mempunyai kekuatan sesuai beton strukturil. 1.3 Batasan Masalah Untuk mempersempit ruang lingkup, dibuat pembatasan masalah meliputi : 1. Mutu beton yang digunakan adalah f c 20 Mpa. 2. Pengujian dilakukan untuk: kuat tekan, kuat tarik, dan uji resapan (absorbsi). 3
3. Benda uji yang digunakan adalah silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. 4. Semen yang dipakai adalah semen padang tipe I atau semen merek lain tipe I. 5. Pengujian kuat tekan dilakukan pada umur 28 hari untuk semua variasi. 6. Pengujian kuat tarik dilakukan pada umur 28 hari untuk semua variasi. 1.4 Maksud dan Tujuan Penelitian Penelitian ini merupakan kajian material alam berupa abu vulkanik sinabung dalam campuran beton maksudnya adalah untuk mengetahui kelayakan abu vulkanik sebagai campuran beton ditinjau dari kuat tekan beton yang direncanakan. Sehingga diharapkan material abu vulkanik dapat dimanfaatkan sebagai campuran beton, untuk berbagai konstruksi sesuai standard. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh pengurangan semen terhadap kuat tekan, kuat tarik dan absorbsi beton dan menggantinya denga material abu vulkanik sebesar 0%, 10%, 20%,25% dari berat semen. Manfaat : 1. Bagi peneliti sendiri adalah mengaplikasikan ilmu yang didapat dalam perkuliahan. 2. Bagi dunia konstruksi merupakan penelitian awal yang dapat dijadikan sebagai acuan untuk penelitian lebih lanjut. 3. Memberikan sumbangan informasi untuk dunia konstruksi mengenai abu vulkanik. 4
1.5 Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah kajian eksperimental di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. Adapun tahap-tahap pelaksanaan penelitian sebagai berikut : 1. Penyediaan bahan penyusun beton seperti batu pecah, pasir, semen dan bahan subsitusi abu gunung sinabung 2. Pemeriksaan bahan penyusun beton : Analisa ayakan agregat halus dan agregat kasar. Pemeriksaan abu vulkanik sinabung lolos ayakan no.200 Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi agregat halus dan agregat kasar. Pemeriksaan berat isi agregat halus dan agregat kasar. Pemeriksaan kadar Lumpur ( pencucian agregat kasar dan halus lewat ayakan no.200 ). Pemeriksaan kadar liat (clay lump) pada agregat halus. Pemeriksaan kandungan organik (colorimetric test) pada agregat halus (terutama silika dan alumina). Pemeriksaan keausan agregat kasar melalui percobaan Los Angeles. 3. Mix design (perancangan campuran) Penimbangan / penakaran bahan penyusun beton berdasarkan uji karakteristik f c 20Mpa. 5
4. Pengujian kuat tekan beton, kuat tarik belah, dan absorbsi menggunakan benda uji silinder. 1.6 Percobaan Pembuatan benda uji : Pembuatan beton dengan menggunakan subsitusi abu gunung sinabung untuk setiap variasi. Benda uji yang dibuat adalah silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Adapun variasi yang digunakan adalah : a. Variasi 1, tanpa subsitusi abu vulkanik sinabung (beton normal). b. Variasi 2, subsitusi abu vulkanik sinabung sebesar 10% dari volume semen. c. Variasi 3, subsitusi abu vulkanik sinabung sebesar 20% dari volume semen. d. Variasi 4, subsitusi abu vulkanik sinabung sebesar 25% dari volume semen. Pengujian kekuatan tarik beton pada umur 28 hari. Pengujian kekuatan tekan beton (ASTM C39-86) pada umur 28 hari. Pengujian absorbsi beton pada umur 28 hari. 6
Tabel 1.2 Distribusi pengujian benda uji silinder untuk 28 hari Banyak benda uji Fas Variasi subsitusi Kuat tekan Kuat tarik Sub total Vulkanik sinabung D15 X 30 D15 X 30 0,5 0% 5 5 10 0,5 10% 5 5 10 0,5 20% 5 5 10 0,5 25% 5 5 10 Total Sampel 40 Untuk uji absorbsi benda uji yang digunakan adalah benda uji yang digunakan untuk kuat tekan ataupun tarik, sehingga total benda uji yang diperlukan adalah 40 benda uji. Gambar 1.1 benda uji 15 cm 30 cm 7