BAB 3 METODOLOGI 3.1 Pendekatan Penelitian Penelitian ini dimulai dengan mengidentifikasi masalah apa saja yang terdapat dalam referensi-referensi tentang beton EPS dan filler fly ash. Penggunaan EPS pada campuran beton dapat menurukan berat jenis dan kekuatan dari beton. Untuk meningkatkan kekuatan beton dapat menggunakan fly ash sebagai bahan tambah dalam campuran beton. Berdasarkan referensi-referensi yang didapatkan dari studi literatur maupun dari jurnal, maka diidentifikasi permasalahan yang akan dilakukan dalam penelitian ini. Setelah identifikasi masalah, mulai mengumpulkan referensi baik berupa jurnal, laporan skripsi, artikel, buku, website atau blog dari internet, dan sebagainya tentang beton EPS (styrocon) dan fly ash yang nantinya akan digunakan dalam penelitian. Selain itu, digunakan juga peraturan-peraturan atau standar untuk penelitian ini yaitu SNI 03-2834-2000, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal dan SNI 03-2847-2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Penelitian ini dilakukan untuk menentukan komposisi optimum campuran beton EPS dengan fly ash berdasarkan nilai kuat tekan tertinggi dengan berat jenis yang kecil dari benda uji. Tahap-tahap penelitian ini sesuai dengan bagan alir penelitian berikut ini: 47
Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian 48
49 3.2 Material yang Digunakan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Semen Portland Semen portland yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen portland tipe I merek Tiga Roda. b. Agregat Kasar Agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah batu pecah berukuran maksimum 40 mm. Agregat tersebut lolos saringan 76 mm (3") dan tertahan pada saringan 4,76 mm (no. 4). c. Agregat Halus Agregat halus yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir alam yang lolos saringan 4,76 mm (no. 4). d. Air Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah air bersih dari Laboratorium Beton Jurusan Teknik Sipil Binus University. e. EPS EPS atau styrofoam yang digunakan dalam penelitian ini adalah EPS baru berdiameter 1-2 mm dan berat jenis 16-27 kg/m 3. f. Fly Ash Fly ash yang digunakan adalah fly ash tipe F yang berasal dari sisa pembakaran batubara pada PLTU.
50 3.3 Teknik Pengambilan Sampel Teknik pengambilan sampel beton dengan cara setiap komposisi campuran beton dibagi menjadi 3 buah yang akan diuji pada umur beton 28 hari. Jumlah benda uji atau sampel sebanyak 72 buah. Tabel 3.1 Teknik Pengambilan Sampel No. Kadar EPS Kadar Fly Ash Jumlah Benda Uji Silinder (Sampel) Jenis Pengujian (%) (%) Hari ke-28 1 0 3 Kuat Tekan 2 7,5% 3 Kuat Tekan 3 10% 3 Kuat Tekan 0% 4 12,5% 3 Kuat Tekan 5 15% 3 Kuat Tekan 6 17,5% 3 Kuat Tekan 7 0% 3 Kuat Tekan 8 7,5% 3 Kuat Tekan 9 10% 3 Kuat Tekan 10% 10 12,5% 3 Kuat Tekan 11 15% 3 Kuat Tekan 12 17,5% 3 Kuat Tekan 13 0% 3 Kuat Tekan 14 7,5% 3 Kuat Tekan 15 10% 3 Kuat Tekan 20% 16 12,5% 3 Kuat Tekan 17 15% 3 Kuat Tekan 18 17,5% 3 Kuat Tekan 19 0% 3 Kuat Tekan 20 7,5% 3 Kuat Tekan 21 10% 3 Kuat Tekan 30% 22 12,5% 3 Kuat Tekan 23 15% 3 Kuat Tekan 24 17,5% 3 Kuat Tekan
51 3.4 Pembuatan Benda Uji Benda uji yang digunakan dalam penelitian berbentuk silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm dengan kuat tekan beton yang dinyatakan dalam satuan MPa (SNI 03-2847-2002, pasal 3.33, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung). Langkah-langkah pembuatan benda uji sebagai berikut: a. Bahan-bahan dan peralatan disiapkan. Lakukan pembersihan cetakan silinder dan pelapisan dinding dalam silinder dengan oli agar cetakan beton dapat mudah dilepaskan. Gambar 3.2 Cetakan Silinder b. Timbang bahan campuran beton yang telah ditentukan sesuai komposisi yang telah dihitung. Gambar 3.3 Timbangan
c. Setelah bahan campuran beton ditimbang, lakukan pengadukan beton menjadi beton segar. 52 Gambar 3.4 Mesin Penganduk Beton d. Lakukan pengujian nilai slump beton sebelum melakukan pencetakan beton. Gambar 3.5 Uji Slump Beton e. Selanjutnya masukan adukan beton segar ke dalam cetakan beton secara bertahap, yaitu setiap 1/3 lapisan dari cetakan silinder. f. Setiap lapisan dipadatkan dengan cara dirojok sebanyak 25 kali dengan menggunakan rod (besi perojok). g. Setelah tiap lapisan selesai dirojok sampai cetakan terisi penuh adukan beton, permukaan adukan beton diratakan dengan besi perojok.
53 h. Benda uji kemudian didiamkan selama 24 jam sampai benda uji telah padat dan keras. i. Setelah 24 jam cetakan beton dapat dibuka untuk kemudian dilakukan proses perawatan. Proses perawatan benda dengan cara merendam benda uji dalam bak air. Gambar 3.6 Perawatan Benda Uji 3.5 Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data dalam penelitian dengan cara mengumpulkan atau mencatat data nilai kuat tekan dan berat jenis dari benda uji pada umur 28 hari. Data-data tersebut akan dianalisis perbandingan kuat tekan dan berat jenis beton EPS dengan fly ash terhadap beton normal. Penelitian ini menggunakan 3 variabel data penelitian yaitu: a. Variabel bebas atau penyebab (independent variables) Variabel bebas adalah variabel yang menyebabkan atau memengaruhi, yaitu faktor-faktor yang diukur, dimanipulasi atau dipilih oleh peneliti untuk menentukan hubungan antara fenomena yang diobservasi atau diamati. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah persentase EPS yang digunakan
54 sebagai substitusi parsial pasir dan persentase fly ash sebagai filler campuran beton. b. Variabel terikat atau tergantung (dependent variables) Variabel terikat adalah faktor-faktor yang diobservasi dan diukur untuk menentukan adanya pengaruh variabel bebas, yaitu faktor yang muncul, atau tidak muncul, atau berubah sesuai dengan yang diperkenalkan oleh peneliti. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah kebutuhan pasir dalam campuran beton, kuat tekan dan berat jenis beton. c. Variabel kontrol atau kendali (control variables) Variabel kontrol adalah variabel yang diusahakan untuk dinetralisasi oleh peneliti. Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah umur pengujian beton, kebutuhan semen, agregat kasar, dan air pada campuran beton. 3.6 Pengujian Beton Pengujian beton dilakukan untuk mengetahui kuat tekan dan berat jenis beton yang menggunakan EPS atau styrofoam sebagai substitusi parsial pasir dengan persentase 0%, 10%, 20%, 30% dari berat agregat halus, dan fly ash sebagai filler campuran beton dengan persentase 0%, 7,5%, 10%, 12,5%, 17,5% dari berat semen. Benda uji yang berbentuk silinder dengan ukuran diameter 150 mm dan tinggi 300 mm diuji dengan menggunakan alat universal testing machine for concrete. Langkah pengujian beton sebagai berikut: Benda uji ditimbang terlebih dahulu untuk mendapatkan berat benda uji. Selanjutnya letakan benda uji pada alat universal testing machine for concrete secara simetris di tengah.
55 Lalu catat nilai beban uji maksimum (P) dengan memperhatikan jarum manometer yang bergerak naik saat pengujian. Beban uji maksimum (P) didapat berdasarkan nilai pembacaan jarum manometer maksimum (sampai benda uji hancur). Gambar 3.7 Universal Testing Machine For Concrete 3.6.1 Berat Jenis Beton Berat jenis beton adalah perbandingan antara berat beton dengan volume beton. Berat jenis beton dihitung dengan rumus:...(3.1) Dimana: BJ Beton = Berat jenis beton (kg/m 3 ) W Beton = Berat beton sesuai timbangan (kg) V Beton = Volume beton (m 3 ) 3.6.2 Kuat Tekan Beton Kuat tekan beton adalah perbandingan antara beban uji maksimum dengan luas penampang melintang beton. Kuat tekan beton dihitung dengan rumus:........(3.2)
56 Dimana: f c = Kuat tekan beton (MPa) P = Beban uji maksimum (N) A Beton = Luas penampang melintang beton (mm 2 ) 3.6.3 Deviasi Standar Deviasi standar menunjukan seberapa baik mutu pelaksanan penelitian yang dilakukan. Deviasi standar dihitung dengan rumus: s = Dengan: n 1 (f ' f ' c n 1 cr ) 2...(3.3) s = Deviasi standar f c = Kuat tekan masing-masing hasil uji (MPa) f cr = Kuat tekan beton rata-rata (MPa) n = Jumlah hasil uji kuat tekan Hasil deviasi standar ini dibandingkan dalam tabel 3.2 mengetahui mutu pelaksanaan penelitian ini. Tabel 3.2 Mutu Pelaksanaan Diukur Dengan Deviasi Standar Kelas Operasi Pengujian Konstruksi Umumnya Percobaan Laboratorium Variasi Keseluruhan Deviasi Standar Untuk Standar Konrol Yang Berbeda (kg/cm 2 ) Sangat Terbaik Baik Cukup Kurang Baik < 28,1 28,1-35,2 35,2-42,2 42,2-49,2 > 49,2 < 14,1 14,1-17,6 17,6-21,1 21,1-24,6 > 24,6 Sumber : SNI 03-6815-2002, Tata Cara Mengevaluasi Hasil Uji Kekuatan Beton