PENGARUH KANDUNGAN LUMPUR PADA AGREGAT HALUS TERHADAP KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BELAH BETON NORMAL PUBLIKASI ILMIAH Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Oleh: HARIS SEPTIANTO NIM. D 100 150 049 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017
i
ii
iii
PENGARUH KANDUNGAN LUMPUR PADA AGREGAT HALUS TERHADAP KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BELAH BETON NORMAL Abstrak Beton terbentuk dari campuran agregat halus, agregat kasar, semen, air. Kualitas beton yang bagus yaitu beton yang mempunyai kuat tekan yang tinggi mampu menahan beban yang berat. Namun untuk mendapatkan kualitas beton yang bagus dipengaruhi oleh banyak faktor diantaranya kualitas dari bahan dasar pembuatan beton, maupun cara pelaksanaan membuat campuaran beton. Tujuan penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh kandungan lumpur pada agregat halus terhadap kuat tekan dan kuat tarik belah beton normal pada umur 28 hari dengan variasi kandungan lumpur pada agregat halus 0%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10%, sedangkan kandungan lumpur pada agregat kasar 0,4 %. Benda uji yang digunakan berbentuk silinder dengan ukuran diameter 15 cm tinggi 30 cm, mutu beton yang direncanakan 20 MPa. Hasil penelitian pengujian kuat tekan pada umur 28 hari kuat tekan rata-rata beton dengan kandungan lumpur 0% = 31,52 MPa, 2,5% = 29,93 MPa, 5% = 27,52 MPa, 7,5 % = 25,48 MPa, 10% = 22,19 MPa. Sedangkan kuat belah tarik rata-rata beton dengan kandungan lumpur 0% = 11,07 MPa, 2,5 % = 9,75 MPa, 5% = 8,30 MPa, 7,5% = 7,17 MPa, 10 % = 5,45 MPa. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan lumpur mempangaruhi kuat tekan dan kuat tarik belah beton, semakin sedikit kandungan lumpur pada beton makan kuat tekan dan kuat tarik belahnya lebih tinggi dibandingkan beton yang kandungan lumpurnya banyak. Jadi untuk mendapatkan kualitas beton yang bagus kuat tekan tinggi, maka bahan dasar sebaiknya memenuhi syarat sesuai standar yang ditetapkan salah satunnya prosentase kandungan lumpur menurut SK SNI S-04-1989-F kandungan lumpur yang melekat pada agregat halus maksimal 5%, agregat kasar maksimal 1%. Kata Kunci: Beton normal, Kuat Tarik Belah, Kuat Tekan Abstract Concrete formed of a mixture of fine aggregate, coarse aggregate, cement, water. The quality of concrete good that is concrete that has a high compressive strength able to withstand heavy loads. But to get a good quality of concrete is influenced by many factors such as the quality of the basic ingredients of concrete manufacture, as well as the way of execution to make mixture concrete. This research was conducted to know the effect of silt content on fine aggregate on compressive strength and tensile strength of normal concrete at age 28 day with variation of silt content on fine aggregate 0%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10%, while the silt content on the crude aggregate was 0,4%. The specimens used were cylindrical in diameter 15 cm height 30 cm, concrete quality planned 20 MPa. The results of the compressive strength test at the age of 28 days of compressive strength of concrete with silt content 0% = 31,52 MPa, 2,5% = 29,93 MPa, 5% = 27,52 MPa, 7,5% = 25,48 MPa, 10% = 22,19 MPa. While the average tensile strength of concrete slit with silt content 0% = 11,07 MPa, 2.5% = 9,75 MPa, 5% = 8,30 MPa, 7,5% = 7,17 MPa, 10% = 5,45 MPa. The results show that silt content affects the compressive strength and tensile strength of concrete, the less the silt content in the concrete feeding compressive strength and tensile strength is higher than the concrete that contains a lot of silt. So to get good concrete quality of high compressive strength, hence the basic material should fulfill the requirement according to the standard set one of the silt content percentage according to SK SNI S-04-1989-F silt content attached to the fine aggregate maximum 5%, maximal aggregate 1%. Keyword : Normal Concrete, Comprressive Strength, Tensile Strength. 1
1. PENDAHULUAN Beton merupakan bahan bangunan yang telah umum digunakan untuk membuat rumah, jalan, jembatan,bendung dan lain-lain, hampir semua pekerjaan bangunan menggunakan beton.pada saat ini Beton banyak digunakan pada pekerjaan struktur karena memiliki kelebihan diantaranya adalah bahan-bahan pembentuknya mudah diperoleh, mudah dibentuk, mampu memikul beban yang berat,tahan terhadap temperatur yang tinggi, tahan aus dan bakar, biaya pemelihaaan murah. Beton terbentuk dari campuran agregat halus, agregat kasar, semen dan air dengan perbandingan tertentu, tetapi apabila ingin membuat beton yang bagus harus memperhatikan persyaratan yang lebih ketat. Untuk membuat beton yang bagus harus memperhatikan kualitas bahan dasar pembuat beton, maupun saat cara pelaksanaan pembuatan beton. Jika bahan dasar pembuat beton bagus, dan juga cara pelaksanaan pembuatan campuran beton sesuai yang direncanakan (mix design) maka kualitas beton yang dihasilkan bagus kuatnya sesuai yang direncanakan. Sebagian orang dalam membuat beton kurang memeperhatikan beton yang baik, yaitu langsung membuat campuran beton tanpa memperhatikan kualitas agregat yang bagus. Padahal agregat tersebut belum tentu bagus kadang-kadang agregat masih tercampur dengan lumpur, di lapangan banyak dijumpai agregat yang kotor, walaupun ada agregat yang sudah bersih tetapi pada saat menyimpan agregat disimpan ditempat kotor tercampur lumpur sehingga agregat menjadi kotor. Penimbunan agregat di lapangan, harus ditempatkan ditempat yang bersih supaya tidak tercampur dari lumpur atau kotoran-kotoran lain. Bahan-bahan penyusun beton sebaiknya memenuhi syarat. Kandungan lumpur yang melekat pada setiap agregat dibatasi atau tidak boleh berlebihan, Menurut SK SNI S 04 1989 F yaitu untuk agregat halus kandungan lumpur maksimal 5%, sedangkan agregat kasar maksimal 1 %. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan membahas apabila kandungan lumpur setiap agregat berbeda-beda maka akan berpengaruh tidak terhadap kuat tekan dan kuat tarik belah beton normal. 2
2. METODE PENELITIAN Metode penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dalam penelitian ini membahas pengaruh variasi kandungan lumpur pada agregat terhadap kuat tekan dan kuat tarik beton. Adapun tahap-tahap penelitian sebagai berikut : a). Tahap 1 : Menyiapkan bahan,dan menyiapkan peralatan yang akan digunakan untuk penelitian. Agregat halus dari Kali Apu, Boyolali, agregat kasar dari Karanganyar. Sedangkan peralatan yang akan digunakan adalah peralatan yang ada di Laboratorium Bahan Bangunan Progdi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. b). Tahap 2 : Pada tahap ini dilakukan pengujian bahan material yang akan digunakan dalam penelitian. Dalam pengujian bahan ini dapat diketahui apakah bahan yang akan digunakan untuk penelitian memenuhi syarat atau tidak bila digunakan sebagai rancangan campur (mix design beton). Pengujian pada agregat halus meliputi : 1. Pengujian kandungan lumpur 2. Pengujian kandungan organik 3. Berat jenis 4. Penyerapan agregat 5. Gradasi -Pengujian pada agregat kasar meliputi : 1. Kandungan lumpur 2. Berat jenis 3. Penyerapan air pada agregat 4. Gradasi 5. Los Angles c). Tahap 3 : Pada tahap dilakukan perancangan dan pembuatan campuran adukan beton menggunakan desain campuran (mix design) dengan kuat tekan rencana 20 MPa dengan variasi kandungan lumpur pada agregat halus 0 %, 2,5 %, 5 %,7,5 %,10 %.Sedangkan agregat kasar 0,4%. Setelah mix design lalu ditest nilai slumpnya, dilanjutkan pembuatan benda uji. Jumlah sampel 30 buah silinder beton dengan diameter 15 cm tinggi 30 cm. 3
Kandungan Lumpur Pasir 0% Kandungan Lumpur Split <1% 6 Buah Uji kuat tekan dan kuat tarik belah Umur 28 hari Kandungan Lumpur Pasir 2,5% Kandungan Lumpur Split <1% 6 Buah Uji kuat tekan dan kuat tarik belah Umur 28 hari Kandungan Lumpur Pasir 5% Kandungan Lumpur Split <1% 6 Buah Uji kuat tekan dan kuat tarik belah Umur 28 hari Kandungan Lumpur Pasir 7,5% Kandungan Lumpur Split <1% 6 Buah Uji kuat tekan dan kuat tarik belah Umur 28 hari Kandungan Lumpur Pasir 10% Kandungan Lumpur Split <1% 6 Buah Uji kuat tekan dan kuat tarik belah Umur 28 hari d).tahap 4 : Pada tahap ini dilakukan Perawatan terhadap benda uji dengan cara didiamkan dalam suhu ruangan selama 28 hari. e). Tahap 5 : Pada tahap ini ini setelah 28 hari benda uji silinder di uji kuat tekan dan kuat tarik belah beton dengan menggunakan Hidrolis testing machine. f).tahap 6 : Pada tahap ini dilakukan analisis data hasil pengujian bahan dan pengujian beton. Data dalam penelitian akan menjadi hasil penelitian yang akan disajikan dalam bentuk tabel dan grafik yang nantinya dapat ditarik kesimpulan dan saran. 4
Agar penelitian berjalan sesuai rencana, maka dibuat bagan alir yang menerangkan permulaan hingga akhir penelitian. Untuk lebih jelasnya, seluruh tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.1 Mulai Persiapan: -Studi Literatur : SNI,Jurnal,Internet,Pustaka -Menyiapkan Bahan : Semen, Air, Agregat Halus, Agregat Kasar -Menyiapkan Alat Tahap 1 Pengujian Bahan Material Tahap 2 Agregat Halus : - Kadungan lumpur - Gradasi/analisa saringan - Berat Jenis - Kandungan organik Agregat Kasar : - Kadungan lumpur - Gradasi/analisa saringan - Berat Jenis - Los Angles Tidak Test slump Ya Mix Design Tahap 3 Pembuatan Benda Uji (Sampel) Perawatan Benda Uji Tahap 4 Uji Kuat Tekan Beton dan Kuat tarik Belah Tahap 5 Analisis Data Tahap 6 Kesimpulan Selesai 5
Niai Slump (cm) 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Hasil pengujian Slump Masing-masing variasi kandungan lumpur pada campuran beton dilakukan pengujian slump. Pada penelitian ini nilai slump diperlukan untuk mengetahui kemudahan pengerjaan/tingkat kinerja beton dari masing-masing variasi kandungan lumpur yang terdapat didalam beton yaitu pada agregat halus 0%,2,5%5%,7,5%,10% dan agregat kasar 0,4%. Tabel 3.1 Hasil Pengujian Slump No Kandungan lumpur (%) Nilai Slump Nilai Slump untuk pelat,balok,kolom,dan dinding 1 0% 8 cm 7,5-15 cm 2 2,5% 8 cm 7,5-15 cm 3 5% 9 cm 7,5-15 cm 4 7,5% 10 cm 7,5-15 cm 5 10 % 11 cm 7,5-15 cm 12 10 8 6 4 2 0 0 2,5 5 7,5 10 Prosentase kandungan lumpur (%) Gambar 3.1.Hubungan nilai slump dengan kandungan lumpur Berdasarkan tabel 3.1 dan gambar 3.1 pada pengujian nilai slump kandungan lumpur 0%, 2,5%, 5%, 7,5%,10% menghsilkan nilai slump berturut-turut 8 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm. 6
Berat Jenis Beton (gr/cm3) 3.2 Hasil pengujian Berat Jenis Beton Tabel 3.2 Hasil pengujian berat jenis beton Kandungan lumpur (%) Berat Jenis Beton (gr/cm 3 ) Berat Jenis Beton ratarata (gr/cm 3 ) 0 2,5 5 7,5 10 2,37 2,36 2,36 2,34 2,33 2,33 2,30 2,32 2,31 2,24 2,26 2,27 2,18 2,17 2,17 (sumber : hasil penelitian) 2,36 2,33 2,31 2,26 2,18 2,4 2,35 2,3 2,25 2,2 2,15 0 2,5 5 7,5 10 Prosentase kandungan lumpur (%) Gambar 3.2 Hubungan berat jenis beton dengan prosentase kandungan lumpur Berdasarkan hasil pengujian berat jenis beton dengan variasi kandungan lumpur pada agregat halus 0%,2,5%,5%,7,5%,10% didapat rata-rata berat jenis beton berturut-turut yaitu =2,36 gr/cm 3,=2,33 gr/cm 3,2,31 gr/cm 3,2,26 gr/cm 3,2,18 gr/cm 3. Dapat dibandingkan bahwa berat jenis beton pada kandungan lumpur 0% sebesar 2,36 sedangkan berat jenis beton dengan kandungan lumpur 10% sebesar 2,18 gr/cm 3. Jadi dapat disimpulkan bahwa beton yang kandungan lumpurnya sedikit memiliki berat jenis yang lebih besar dibandingkan beton yang kandungan lumpurnya banyak. 7
Rata-rata Kuat Tekan (MPa) 3.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Kuat tekan beton menunjukkan kualitas mutu dari sebuah beton. Semakin tinggi tingkat kekuatan beton,maka kualitas beton semakin bagus. Pengujian kuat tekan beton dilaksanakan setelah benda uji silinder 15 cm x 30 cm berumur 28 hari. Pengujian kuat tekan beton dilakukan untuk memperoleh nilai kuat tekan beton dengan adanya perbedaan variasi perbedaan kandungan lumpur pada agregat halus. Tabel 3.3 Hasil pengujian kuat tekan beton pada umur 28 hari Kadar Lumpur (%) f c (MPa) Rata-rata kuat tekan beton (MPa) 0 2,5 5 7,5 10 29,78 32,10 32,67 30,57 29,67 29,55 26,61 28,20 27,74 25,25 26,04 25,14 22,99 22,42 21,17 ( Sumber : hasil pengujian) 31,52 29,93 27,52 25,48 22,19 34,00 32,00 30,00 28,00 26,00 24,00 22,00 20,00 0 2,5 5 7,5 10 Prosentase kandungan lumpur (%) Gambar 3.3. Hubungan rata-rata kuat tekan beton dengan prosentase kandungan lumpur 8
34,00 32,00 30,00 28,00 26,00 24,00 22,00 20,00 18,00 16,00 Kuat tekan silinder beton 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0% 2,50% 5% 7,50% 10% Gambar 3.4 Hasil uji kuat tekan silinder beton fcr = 31,48 MPa f'c = 20 MPa Berdasarkan hasil pengujian kuat tekan pada silinder beton dalam setelah benda uji berumur 28 hari nilai kuat tekan beton tertinggi diperoleh pada beton yang kandungan lumpurnya 0%. Kuat tekan rata-rata yang dihasilkan pada beton kandungan lumpur 0% adalah 31,52 MPa. Sedangkan kuat tekan beton terendah pada beton dengan kandungan lumpur 10%, kuat tekan yang dihasilkan pada beton kandungan lumpur 10% sebesar 22,19 MPa. 3.4 Hasil pengujian kuat tarik belah beton Pengujian kuat tarik belah beton dilaksanakan setelah benda uji silinder 15 cm x 30 cm berumur 28 hari. Pengujian kuat tekan beton dilakukan untuk memperoleh nilai kuat tarik belah beton dengan adanya perbedaan variasi perbedaan kandungan lumpur pada agregat halus yang terdapat didalam beton.perhutungan kuat tarik belah dihitung dengan rumus : 2P fct LD dimana : fct L D = Kuat tarik belah (MPa) = Panjang benda uji (cm) = diameter benda uji (cm) 9
Kuat tarik belah (Mpa) Tabel 3.4.1 Hasil Pengujian kuat tarik belah beton 28 Hari Kandungan Rata-rata kuat tarik belah Lumpur (%) (MPa) 0 11,07 2,5 9,75 5 8,30 7,5 7,17 10 5,45 (Sumber ; hasil penelitian) 12 10 8 6 4 2 0 0 2,5 5 7,5 10 Prosentase kandungan lumpur (%) Gambar 3.4.1 Hubungan Kuat tarik belah dengan kandungan lumpur Berdasarkan hasil pengujian kuat tarik belah pada silinder beton dalam setelah benda uji berumur 28 hari nilai kuat tarik belah beton tertinggi diperoleh pada beton yang kandungan lumpurnya 0%. Kuat tarik belah rata-rata yang dihasilkan pada beton kandungan lumpur 0% adalah 11,07 MPa. Sedangkan kuat tarik belah beton terendah pada beton dengan kandungan lumpur 10%, kuat tarik belahyang dihasilkan pada beton kandungan lumpur 10% sebesar 5,45 MPa. Dari penelitian kuat tekan beton dapat disimpulkan bahwa beton dengan kandungan lumpur sedikit kuat tarik belah yang dihasilkan lebih tinggi dari pada beton yang kandungan lumpurnya banyak. 3.5 Permukaan Agregat Halus Dengan bertambahnya kandungan lumpur,berarti semakin banyak/luas permukaan agregat halus yang tertutup lumpur,sehingga mengurangi bereaksinya pasta semen dengan agregat halus yang berakibat memperkecil daya ikat dan mengurangi kuat tekan dan kuat tarik belah beton. 10
4. PENUTUP Dari hasil penelitian dan pembahasan mengenai pengaruh kandungan lumpur pada agregat halus terhadap kuat tekan dan kuat tarik belah beton normal, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : a. Kandungan lumpur mempengaruhi berat beton dan juga berat jenisnya. Beton yang kandungan lumpurnya sedikit berat jenisnya lebih besar dibandingkan beton yang mempunyai kandungan lumpur banyak. b. Kadungan lumpur mempengaruhi kuat tarik belah beton. Semakin sedikit kandungan lumpurnya kuat tarik belah semakin tinggi. Kuat tarik belah rata-rata Beton dengan Kandungan lumpur 0% = 11,07 MPa, 2,5 % = 9,75 MPa, 5% = 8,30 MPa, 7,5% = 7,17 MPa 10 % = 5,45 MPa. c. Kuat tekan rata-rata Beton dengan Kandungan lumpur 0% = 31,52 MPa, 2,5 % = 29,93 MPa, 5% = 27,52 MPa, 7,5% = 25,48 MPa, 10 % = 22,19 MPa. Jadi dapat disimpulkan bahwa kadungan lumpur mempengaruhi kuat tekan beton. Beton yang kandungan lumpurnya sedikit lebih kuat dibandingan beton yang kandungan lumpurnya banyak. d. Dalam kemudahan pengerjaan (workability) didapat nilai Slump pada beton kandungan lumpur 0 % = 8 cm dibandingkan dengan pada beton kandungan lumpur 10% =11 cm mengalami kenaikan,hal ini disebabkan lumpur menghalang-halangi ikatan antara semen, agregat halus,dan agregat kasar sehingga terjadi kenaikan nilai slump. 5. DAFTAR PUSTAKA Binsar JF,Okky Hendra Hermawan, TA-Pengaruh Kadar Lumpur Pada Agregat Halus Dalam Pembuatan Mix Design, UNDIP 2006 2005 Drs. Muhtarom riyadi, SST.Amalia, SPd.,SST, Teknologi Bahan 1,Politeknik negeri Jakarta Ir. Tri Mulyono, MT 2004 Teknologi Beton. Yogyakarta : Andi Nugraha Paul, Antoni.2004 Teknologi Beton. Yogyakarta : Andi Purwanto,Yulita Arni Priastiwi, Pengaruh Kadar Lumpur Pada Agregat Halus Dalam Mutu Beton, UNDIP 2012 SNI 03-2491-2002. Metode Pengujian Kuat Tarik Belah Beton. Badan Standarisasi Nasional (BSN). SNI 1969:2008. Cara uji berat jenis dan penyerapan air agregat kasar. Badan Standarisasi Nasional (BSN). 11
SNI 1970:2008. Cara uji berat jenis dan penyerapan air agregat halus. Badan Standarisasi Nasional (BSN). SNI 03-2834-2000. Tata cara pembuatan rencana campuran beton normal. Penerbit Badan Standarisasi Nasional. SNI 03-1968-1990. Metode pengujian analisis saringan Agregat halus dan kasar, Penerbit Badan Standarisasi Nasional. SNI 1974:2011.cara uji kuat tekan beton dengan benda uji silinder.badan Standarisasi nasional (BSN). Tjokrodimuljo,K.1996. Teknologi Beton.Yogyakarta.Nafiri 12