Upload
buithien
View
234
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
i
ANALISIS KUAT TEKAN BETON DENGAN BAHAN TAMBAH SERBUK
HALUS GELAS SERTA ANALISIS KUAT TEKAN BETON DENGAN
BAHAN TAMBAH SERBUK HALUS ARANG BRIKET
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
Iqbal Fahmi Amrulloh
NIM : D 100 090 017
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
ii
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISIS KUAT TEKAN BETON DENGAN BAHAN TAMBAH SERBUK
HALUS GELAS SERTA ANALISIS KUAT TEKAN BETON DENGAN
BAHAN TAMBAH SERBUK HALUS ARANG BRIKET
Tugas Akhir
diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran
Tugas Akhir di hadapan Dewan Penguji
Pada tanggal 31 Oktober 2012
diajukan oleh :
Iqbal Fahmi Amrulloh
NIM : D 100 090 017
Susunan Dewan Penguji :
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T. Yenny Nurchasanah, S.T., M.T.
NIK. 732 NIK. 921
Anggota
Basuki, S.T., M.T.
NIK. 783
Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan
untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
Surakarta,……………………
Dekan Fakultas Teknik Ketua Program Studi Teknik Sipil
Ir. Agus Riyanto, M.T. Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T.
NIK. 483 NIK. 732
iii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Iqbal Fahmi Amrulloh
NIM : D100 090 017
Program Studi : Teknik Sipil
Judul Tugas Akhir : Analisis Kuat Tekan Beton dengan Bahan Tambah
Serbuk Halus Gelas serta Analisis Kuat Tekan
Beton dengan Bahan Tambah Serbuk Halus Arang
Briket
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa Tugas Akhir yang saya buat dan
serahkan ini, merupakan hasil karya saya sendiri, bukan jiplakan dari orang lain.
Kecuali kutipan dan ringkasan pendapat atau temuan orang lain yang telah saya
jelaskan sumbernya berdasarkan kode etik ilmiah. Apabila dikemudian hari
terbukti bahwa karya ini hasil jiplakan, saya bersedia bertanggung jawab
sepenuhnya.
Surakarta, 31 Oktober 2012
Yang Membuat Pernyataan
Iqbal Fahmi Amrulloh
iv
MOTTO
“Ya Allah, Tunjukilah kami jalan yang lurus, yaitu jalan orang-orang yang telah
engkau anugerahkan nikmat kepada mereka, bukan mereka yang dimurkai dan
bukan pula jalan mereka yang sesat”
( QS. Al-Fatihah: 6-7 )
“Allah adalah pelindung orang-orang yang beriman, Dia mengeluarkan mereka
dari kegelapan (kekafiran) kepada cahaya (iman)”
(QS. Al-Baqarah: 257)
“Sesungguhnya Allah tidak akan merubah keadaan suatu kaum sehingga mereka
merubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri”
(QS. AL-RA’DU : 11)
“Apabila aku memiliki sesuatu, aku tidak akan menyembunyikannya darimu.
(ingatlah) siapa pun yang tidak meminta (mengemis) kepada orang lain, Allah
akan memenuhinya, dan siapa pun yang berusaha membuat dirinya merasa
cukup, maka Allah akan membuat dirinya merasa cukup. Dan siapa pun yang
berupaya bersabar, maka Allah akan membuatnya sabar. Tidak ada anugerah
yang lebih baik dan lebih besar yang diberikan kepada seseorang selain
kesabaran”
(RASULULLAH SAW)
“Ilmu itu lebih baik daripada harta. Ilmu menjaga engkau dan engkau menjaga
harta. Ilmu itu penghukum (hakim) dan harta terhukum. Harta itu kurang apabila
dibelanjakan tapi ilmu bertambah bila dibelanjakan”
(ALI BIN ABI THALIB)
“Keberuntungan adalah sesuatu yang terjadi ketika kesempatan bertemu dengan
kesiapan”
(THOMAS A. EDISON)
v
PERSEMBAHAN
Buah karya ini aku persembahkan untuk:
Alloh SWT dengan segala rahmat, hidayah, karunia, dan KuasaNya
Mamah dan Bapakku tercinta (Kamilah & Sugeng Hadiyanto)
My Sisters Thol’ah Aeni Firdiasih, Syarah Shofiasih, Nur Asqi Millati
My Sweethearth, Dina Tirta Pratiwi
The Best Friends, Dewanti Astrining Tyas
Kelarga besar teknik sipil UMS angkatan 2009
Keluarga Besar Mahasiswa Teknik Sipil (KMTS) UMS)
vi
PRAKATA
هتاگربوهللاةمحرومکيلعمالسلا
Alhamdulillahirobbilalamin puji syukur kehadirat Allah SWT, atas rahmat, taufik,
serta hidayahNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir
dengan judul “Analisis Kuat Tekan Beton dengan Bahan Tambah Serbuk Halus
Gelas serta Analisis Kuat Tekan Beton dengan Bahan Tambah Serbuk Halus
Arang Briket” ini dengan lancar. Sungguh Engkaulah Yang Maha Pemurah, Maha
Pengasih, Maha Pengampun, dan Maha Bijaksana. Sholawat serta salam selalu
tercurahkan kepada junjungan kita Rasullulah SAW yang akan kita nanti
syafaatnya di hari kiamat.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat bagi semua mahasiswa
Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta untuk
mencapai derajat gelar sarjana S-1 Teknik Sipil. Dalam penyusunan Tugas Akhir
ini banyak kendala dan permasalahan yang harus dihadapi penulis, sehingga
penulis perlu mengucapkan terima kasih atas segala bentuk dukungan, bimbingan
dan bantuan kepada :
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Surakarta.
2. Bapak Ir. Ngafwan, MT, selaku Wakil Dekan III yang telah banyak berbagi
ilmu dalam berorganisasi.
3. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT, selaku Ketua Progdi Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku Pembimbing Akademik
serta sekaligus sebagai dosen Pembimbing Utama Tugas Akhir ini yang telah
memberikan bimbingannya dengan baik dan banyak meluangkan waktunya.
4. Ibu Yenny Nurchasanah, ST, MT, selaku dosen Pembimbing Pendamping
yang telah banyak memberikan nasehat dan bimbingannya.
5. Bapak Basuki, ST, MT, selaku anggota Dewan Penguji yang juga telah
memberikan nasehat dan bimbingannya.
6. Bapak Ibu Dosen, karyawan, karyawati dan seluruh keluarga besar Program
Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
vii
7. Mamah dan Bapakku tercinta, yang selalu memberikan motivasi dan
menyertai doanya di setiap langkahku.
8. My Sisters Thol’ah Aeni Firdiasih, Syarah Shofiasih, Nur Asqi Millati yang
selalu memberikan semangat
9. My Sweethearth yang selalu memberiku inspirasi, semangat dan kepercayaan
diri, Dina Tirta Pratiwi.
10. The Best Friends, Dewanti Astrining Tyas yang selalu ada disaat suka, duka,
bahkan galau.
11. Teman-teman team yang membantu penelitian, Rudi Septian Rahmat
Pamungkas, Arys Andhikatama, Masitoh Agusta Ambarwati, Yuni Adi
Wibowo, Rossian Setiawan March, Diar Fajar, M. Obeys Arrosyd, Pembra
Juned Adipura dan teman-teman lainnya yang tak bisa ku sebutkan.
Terimakasih banyak teman-teman atas semangatnya.
12. Penghuni Kos Al-Ausath dan Kos Bpk. Jono yang sudah ku anggap seperti
keluarga sendiri.
13. Semua teman-teman di Civil Engineering 2009 senasib seperjuangan yang
sudah menemaniku selama 3 tahun lebih.
14. Keluarga Besar Mahasiswa Teknik Sipil (KMTS) UMS yang sudah memberi
pengalaman organisasi yang bermanfaat.
15. Semua pihak yang tidak mampu ditulis satu persatu yang telah membantu
selesainya Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak
kekurangan dan masih sangat jauh dari sempurna. Oleh karena itu besar harpan
Penulis atas segala kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan
Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat.
هتاکربوهللاةمحرومكياعمالسلاو
Surakarta, Oktober 2012
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ...................................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................................... ii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ....................................................... iii
MOTTO .. ..................................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN .......................................................................................................... v
PRAKATA................. ................................................................................................... vi
DAFTAR ISI .............................................................................................................. viii
DAFTAR TABEL ........................................................................................................ xi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. xii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. xiii
DAFTAR NOTASI ..................................................................................................... xiv
ABSTRAKSI ................................................................................................................ xv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................... 1
A. Latar Belakang ........................................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ....................................................................................... 2
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................... 2
D. Batasan Masalah .......................................................................................... 3
E. Keaslian Penelitian ...................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA. ................................................................................ 6
A. Umum ......................................................................................................... 6
B. Deskripsi Beton .......................................................................................... 6
C. Sifat-sifat Beton ......................................................................................... 6
D. Kuat Tekan Beton ...................................................................................... 7
E. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton ............................. 8
F. Bahan Tambah Beton ................................................................................. 8
1. Bahan tambah kimia (chemical admixture) ......................................... 8
2. Bahan tambah mineral (additive) ......................................................... 9
BAB III LANDASAN TEORI ................................................................................... 11
A. Umum ........................................................................................................ 11
ix
B. Bahan Penyusun Beton ............................................................................. 11
1. Semen Portland ............................................................................... 11
2. Agregat.................. .......................................................................... 12
3. Air................... ................................................................................ 14
4. Bahan tambah (Admixture) ............................................................. 15
4a). Bahan tambah serbuk halus gelas .......................................... 15
4b). Bahan tambah serbuk halus arang briket ............................... 16
C. Rencana Campuran Adukan Beton ............................................................ 16
BAB IV METODE PENELITIAN .......................................................................... 20
A. Umum.............. .......................................................................................... 20
B. Bahan dan Peralatan Penelitian ................................................................ 20
1. Bahan penelitian .............................................................................. 20
2. Peralatan penelitian ......................................................................... 21
C. Tahapan Penelitian ................................................................................... 29
D. Pelaksanaan Penelitian ............................................................................. 31
1. Pemeriksaan bahan .......................................................................... 31
1a). Pemeriksaan kualitas agregat kasar (batu pecah) ................. 31
1b). Pemeriksaan kualitas agregat halus (pasir) ........................... 32
2. Perhitungan rencana campuran beton ............................................. 35
3. Pembuatan benda uji ....................................................................... 37
4. Pengujian slump .............................................................................. 38
5. Perawatan (curing) .......................................................................... 39
6. Pengujian kuat tekan beton ............................................................. 39
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .......................................... 41
A. Hasil Pengujian Bahan ............................................................................. 41
1. Air ................................................................................................... 41
2. Semen ............................................................................................. 41
3. Hasil pengujian agregat halus ......................................................... 42
4. Hasil pengujian agregat kasar ......................................................... 42
B. Pengujian Slump ....................................................................................... 43
C. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ........................................................... 44
x
1. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan additive serbuk gelas ..... 45
2. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan additive serbuk arang
briket ............................................................................................... 47
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN................................................................... 50
A. Kesimpulan ........................................................................................... 50
B. Saran ..................................................................................................... 51
DAFTAR PUSTAKA
BIBLIOGRAFI
LAMPIRAN
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel III.1. Komposisi bahan penyusun gelas ........................................................... 15
Tabel III.2. Nilai deviasi standar ................................................................................. 16
Tabel III.3. Hubungan factor air semen dan kuat tekan rata-rata silinder beton
pada umur 28 hari .................................................................................... 17
Tabel III.4. Faktor air semen maksimum .................................................................... 17
Tabel III.5. Nilai slump ............................................................................................... 18
Tabel III.6. Ukuran maksimum agregat ..................................................................... 18
Tabel III.7. Perkiraan kebutuhan air berdasarkan nilai slump dan ukuran
maksimum agregat ................................................................................... 18
Tabel III.8. Perkiraan kebutuhan agregat kasar per m3, berdasarkan ukuran
maksimum agregat dan modulus halus pasir ........................................... 19
Tabel V.1. Hasil Pengujian air di daerah Pabelan ..................................................... 41
Tabel V.2. Hasil Pengujian vicat apparatus semen Tiga Roda ................................. 42
Tabel V.3. Hasil Pemeriksaan agregat halus ............................................................. 42
Tabel V.4. Hasil Pemeriksaan agregat kasar ............................................................. 43
Tabel V.5. Hasil Pengujian nilai slump dengan bahan tambah serbuk halus gelas
pada fas 0,5 .............................................................................................. 43
Tabel V.6. Hasil Pengujian nilai slump dengan bahan tambah serbuk halus gelas
pada fas 0,5 .............................................................................................. 44
Tabel V.7. Hasil Pengujian kuat tekan beton dengan additive serbuk gelas ............. 45
Tabel V.8. Hasil Pengujian kuat tekan beton dengan additive serbuk arang
briket ........................................................................................................ 47
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar IV.1. Semen portland .................................................................................... 20
Gambar IV.2. Serbuk halus gelas ................................................................................. 21
Gambar IV.3. Serbuk halus arang briket ...................................................................... 22
Gambar IV.4. Ayakan standart ................................................................................... 22
Gambar IV.5. Penggetar ayakan .................................................................................. 22
Gambar IV.6. Timbangan ............................................................................................ 23
Gambar IV.7. Kerucut conus ....................................................................................... 23
Gambar IV.8. Gelas ukur ............................................................................................. 24
Gambar IV.9. Oven ..................................................................................................... 24
Gambar IV.10. Mesin uji Los Angeles ....................................................................... 25
Gambar IV.11. Molen ................................................................................................. 25
Gambar IV.12. Cetakan silinder .................................................................................. 26
Gambar IV.13. Bak tempat perendaman benda uji ..................................................... 26
Gambar IV.14. Compression tension machine ........................................................... 27
Gambar IV.15. Vacuum pump ..................................................................................... 27
Gambar IV.16. Kerucut Abram’s ................................................................................ 28
Gambar IV.17. Peralatan penunjang lain .................................................................... 28
Gambar IV.18. Bagan alir tahapan penelitian ............................................................. 30
Gambar IV.19. Skema pengujian kuat tekan beton ..................................................... 40
Gambar V.1. Pengujian kuat tekan beton .................................................................... 44
Gambar V.2. Hubungan kuat tekan beton dengan prosentase serbuk halus gelas
pada fas 0,5 umur 28 hari ...................................................................... 46
Gambar V.3. Grafik polynomial kadar optimum penambahan serbuk halus gelas
pada fas 0,5 umur 28 hari ...................................................................... 46
Gambar V.4. Hubungan kuat tekan beton dengan prosentase serbuk halus arang
briket fas 0,5 umur 28 hari ................................................................... 48
Gambar V.5. Grafik polynomial kadar optimum penambahan serbuk halus arang
briket fas 0,5 umur 28 hari .................................................................... 48
Gambar V.6. Sampel beton dengan bahan tambah serbuk halus aranga briket 10% ... 49
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Data hasil penelitian pemeriksaan agregat halus .................................. L-1
Lampiran 2 : Data hasil penelitian pemeriksaan agregat kasar .................................. L-6
Lampiran 3 : Data hasil pengujian slump ................................................................. L-10
Lampiran 4 : Data hasil pengujian kuat tekan beton ................................................ L-11
Lampiran 5 : Lembar konsultasi tugas akhir ............................................................ L-13
xiv
DAFTAR NOTASI
f’c : kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)
f’cr : kuat tekan rat-rat (MPa)
m : nilai margin (MPa)
sd : deviasi standar (MPa)
P : beban maksimum (kg)
A : luas permukaan benda uji (cm2)
xv
ABSTRAKSI
ANALISIS KUAT TEKAN BETON DENGAN BAHAN TAMBAH SERBUK
HALUS GELAS SERTA ANALISIS KUAT TEKAN BETON DENGAN
BAHAN TAMBAH SERBUK HALUS ARANG BRIKET
Seiring berkembangnya era yang lebih maju, menuntut manusia untuk
lebih kreatif dalam mengembangkan teknologi yang telah ada. Salah satu dari
perkembangan teknologi khususnya di bidang konstruksi bangunan adalah
teknologi beton. Untuk meningkatkan mutu beton dapat dilakukan dengan
menambah campuran proporsi beton normal dengan bahan tambah (Admixture).
Akhir-akhir ini penggunaan limbah/benda padat buangan sering dibicarakan
sebagai bahan tambah pada campuran beton. Berbagai jenis limbah padat yang
sering digunakan sebagai bahan tambah campuran beton misalnya serbuk arang
briket, gelas, serat, dan lain-lain. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui
peningkatan kuat tekan maksimal beton dengan bahan tambah serbuk halus gelas
dan serbuk halus arang briket dengan nilai fas 0,5 pada umur 28 hari. Dalam
penelitian ini terdapat dua jenis riset, yaitu analisis kuat tekan beton dengan bahan
tambah serbuk halus gelas serta analisis kuat tekan beton dengan bahan tambah
serbuk halus arang briket. Adapun variasi penambahan serbuk halus gelas sebesar
0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% dari berat semen. Sedangkan variasi
penambahan serbuk halus arang briket sebesar 0%, 5%, 10%, dan 12,5% dari
berat semen. Tinjauan analisis penelitian ini adalah nilai kuat tekan beton, dengan
sampel benda uji berupa silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
Metode pencampuran yang digunakan adalah metode American Concrete Institute
(ACI). Setelah dilakukan penelitian dan penguian terhadap sampel beton, maka
didapatkan hasil Untuk beton dengan bahan tambah serbuk halus gelas, nilai kuat
tekan rata-rata tertinggi sebesar 38,933 MPa dengan penambahan serbuk halus
gelas sebesar 20% terhadap berat semen. Peningkatan kuat tekan sebesar 31,55%
bila dibandingkan dengan beton normal dengan kuat tekan sebesar 29,596 MPa.
Kadar penambahan serbuk halus gelas yang paling optimum sebesar 19,5%
terhadap berat semen dengan kuat tekan maksimum sebesar 38,300 MPa. Untuk
beton dengan bahan tambah serbuk halus arang briket, nilai kuat tekan rata-rata
tertinggi sebesar 38,593 MPa dengan penambahan serbuk halus arang briket
sebesar 5% terhadap berat semen. Peningkatan kuat tekan sebesar 30,40% bila
dibandingkan dengan beton normal dengan kuat tekan sebesar 29,596 MPa. Kadar
penambahan serbuk halus arang briket yang paling optimum sebesar 3% terhadap
berat semen dengan kuat tekan maksimum sebesar 38,300 MPa. Fungsi serbuk
halus gelas dominan sebagai filler yang mengisi rongga-rongga dalam campuran
beton, meskipun memiliki kandungan silika cukup tinggi. Sedangkan serbuk halus
arang briket mampu bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida yang
terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan zat yang memiliki
kemampuan mengikat.
Kata kunci: serbuk halus gelas, serbuk halus arang briket, kuat tekan beton, filler.