tinjauan kuat tekan dan modulus … bahan adalah modulus elastisitas yang merupakan perbandingan...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

TINJAUAN KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS

PADA BETON MENGGUNAKAN PASIR NORMAL DAN

PASIR MERAPI SERTA PENAMBAHAN POZZOLAN

LUMPUR LAPINDO

Study of Concrete Compressive Strenght and Modulus of Elasticity using

Normal Sand and Merapi Sand and also additive Lapindo Mud Pozzoland

SKRIPSI

Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Oleh :

MUHAMMAD RIFKY NIM. I 0107111

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011


commit to user

ii

LEMBAR PERSETUJUAN


PADA BETON MENGGUNAKAN PASIR MERAPI SERTA

PENAMBAHAN POZZOLAN LUMPUR LAPINDO


Merapi Sand and also additive Lapindo Mud Pozzoland

Disusun Oleh :


Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011

Dosen Pembimbing I

Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD NIP. 19691026 199503 1 002

Dosen Pembimbing II

Ir.Endang Rismunarsi, MT NIP. 19570917 198601 2 001


commit to user

iii

LEMBAR PENGESAHAN


PADA BETON MENGGUNAKAN PASIR MERAPI SERTA

PENAMBAHAN POZZOLAN LUMPUR LAPINDO


Merapi Sand and also additive Lapindo Mud Pozzoland

SKRIPSI

Disusun oleh:


Dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar sarajana teknik

Pada Hari : Selasa Tanggal : 2 Agustus 2011

Tim Penguji Pendadaran : 1. Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD ……………………………

N I P . 19691026 199503 1 002 2. Ir.Endang Rismunarsi,MT ……………………………

N I P . 19570917 198601 2 001 3. Ir. Sunarmasto, MT ……………………………

N I P . 19560717 198703 1 003 4. Endah Safitri, ST, MT ……………………………

N I P . 19701212 200003 2 001

Mengetahui, Disahkan a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik sipil

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19691026 199503 1 002 NIP 19590823 198601 1 001


commit to user

iv

LEMBAR PENGESAHAN SEMENTARA


PADA BETON MENGGUNAKAN PASIR NORMAL DAN

PASIR MERAPI SERTA PENAMBAHAN POZZOLAN

LUMPUR LAPINDO

Study of Concrete Compressive Streght and Modulus of Elasticity using

Normal Sand and Merapi Sand and also additive Lapindo Mud Pozzoland

SKRIPSI

Disusun oleh: MUHAMMAD RIFKY

NIM. I 0107111

Pembimbing :

1. Kusno Adi Sambowo, ST, PhD ……………………………

N I P . 19691026 199503 1 002

2. Ir.Endang Rismunarsi,MT ……………………………

N I P . 19570917 198601 2 001


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul “

Tinjauan Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas pada Beton menggunakan Pasir

Normal dan Pasir Merapi serta penambahan Pozzolan Lumpur Lapindo”.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka

banyak kendala yang sulit untuk penyusun pecahkan hingga terselesaikannya

penyusunan skripsi ini. Untuk itu, Penulis ingin menyampaikan ucapan

terimakasih kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf,

2. Pimpinan Jurusan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf,

3. Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD selaku dosen pembimbing I,

4. Ir.Endang Rismunarsi,MT selaku dosen pembimbing II

5. Ir.Budi Susilo,MT selaku Dosen Pembimbing Akademis.

6. Tim Dosen Penguji Pendadaran,

7. Staf pengelola/laboran Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret,

8. Rekan-rekan satu kelompok yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini

9. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Angkatan 2007 dan semua pihak yang

telah membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung yang tidak

dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu,

saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan

skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak-pihak yang

membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, Juli 2011

Penulis


commit to user

vii

ABSTRAK Muhammad Rifky, 2011.Tinjauan Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas pada Beton menggunakan Pasir Normal dan Pasir Merapi serta penambahan Pozzolan Lumpur Lapindo. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas beton merupakan parameter utama untuk menentukan mutu beton. Kuat Tekan merupakan kemampuan beton tersebut dalam menahan beban yang dipikulnya. Tolak ukur yang umum dari sifat elastic suatu bahan adalah modulus elastisitas yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan perubahan bentuk persatuan panjang,sebagai akibat dari tekanan yang diberikan. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 36 buah. Benda uji yang digunakan adalah silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Dengan variasi penggantian pasir merapi yang digunakan adalah 0%,20%,40%,60%,80% dan 100%. Serta variasi penambahan pozzolan lupmpur lapindo 0% dan 5% dari berat semen. Mutu beton yang direncanakan adalah fc’ = 30 MPa. Uji tekan dan modulus elastisitas dilakukan pada umur 28 hari, Penggunaan replacement pasir merapi 100% terhadap berat pasir normal dapat meningkatkan kuat tekan beton dari 27,14 MPa menjadi 35,93 MPa (naik 22,9%). Penggunaan bahan tambah pozzolan lumpur lapindo sebesar 5% terhadap berat semen dapat meningkatkan kuat tekan beton dari 35,93 MPa menjadi 37,35 Mpa (naik 3,9%). Penggunaan replacement pasir merapi yang optimum pada penelitian ini yaitu pada kadar 100% dengan kuat tekan 35,93 MPa.

Kata kunci:pasir normal,pasir merapi,pozzolan lumpur lapindo, kuat tekan, dan

modulus elastisitas.


commit to user

viii

ABSTRACT

Muhammad Rifky, 2011.Tinjauan Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas pada Beton menggunakan Pasir Normal dan Pasir Merapi serta penambahan Pozzolan Lumpur Lapindo. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas beton merupakan parameter utama untuk menentukan mutu beton. Kuat Tekan merupakan kemampuan beton tersebut dalam menahan beban yang dipikulnya. Tolak ukur yang umum dari sifat elastic suatu bahan adalah modulus elastisitas yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan perubahan bentuk persatuan panjang,sebagai akibat dari tekanan yang diberikan. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 36 buah. Benda uji yang digunakan adalah silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Dengan variasi pasir merapi yang digunakan adalah 0%,20%,40%,60%,80% dan 100%. Serta variasi penambahan pozzolan lupmpur lapindo 0% dan 5%. Mutu beton yang direncanakan adalah fc’ = 30 MPa. Uji tekan dan modulus elastisitas dilakukan pada umur 28 hari, Ditinjau dari variasi kadar pasir merapi dan pozzolan lumpur lapindo yang dipakai didapatkan bahwa penggunaan pasir merapi 100% dan pozzolan lumpur lapindo 5% dapat meningkatkan kuat tekan beton menjadi 37,348 Mpa. Dan nilai modulus elastisitas terbesar juga pada penggunaan pasir merapi 100% dan pozzolan lumpur lapindo 5%. Kata kunci:pasir normal,pasir merapi,pozzolan lumpur lapindo, kuat tekan, dan



commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Beton sebagai bahan bangunan sudah lama diketahui dan digunakan

secara luas oleh masyarakat. Hal ini disebabkan karena beton mempunyai

kelebihan dibandingkan dengan bahan lain,diantaranya harganya yang

relative murah,mudah dalam pengerjaan dan perawatannya,mudah di

bentuk sesuai kebutuhan,tahan terhadap perubahan cuaca,tahan terhadap

korosi dan lebih tahan api. Selain itu kelebihan beton dibandingkan dengan

bahan konstruksi lain adalah memiliki kuat desak yang tinggi.

Dalam proses pembuatan beton dilakukan dengan cara mencampurkan

agregat, semen, pasir, dan air dengan proporsi campuran yang berbeda-

beda. Campuran tersebut jika dituang dalam suatu cetakan kemudian

dibiarkan maka akan mengeras seperti batuan. Pengerasan itu terjadi oleh

peristiwa reaksi kimia antara air dan semen, yang berlangsung dalam

waktu yang panjang, dan akibatnya campuran tersebut selalu bertambah

keras setara dengan umurnya. Beton yang sudah keras dapat disebut

sebagai batu tiruan, dengan rongga-rongga antara butiran yang besar

(agregat kasar, kerikil atau batu pecah) diisi oleh butiran yang lebih kecil

(agregat halus, pasir), dan pori-pori antara agregat halus ini diisi oleh

semen dan air (pasta semen). Pasta semen ini berfungsi selain mengisi

pori-pori diantara butiran-butiran agregat halus juga bersifat sebagai

perekat/pengikat dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran

agregat saling terekat dengan kuat dan terbentuklah suatu massa yang

kompak dan padat. Untuk mendapatkan beton dengan kualitas beton yang

optimal sangat perlu diperhatikan dalam pemilihan kualitas

bahan,komposisi campuran,metode dalam pelaksanaan pengecoran. Dalam


commit to user

2

hal ini proporsi campuran adalah faktor utama yang mempengaruhi

kekuatan beton yang salah satunya adalah kuat desak beton.

Bahan penyusun beton memiliki karakteristik dan fungsi yang berbeda

dan saling mempengaruhi. Semen dalam campuran beton berfungsi

sebagai bahan pengikat antar agregat, sedangkan untuk dapat bereaksi

semen membutuhkan air yang sekaligus untuk membasahi agregat agar

mudah dalam pengerjaan. Penggunaan semen yang mutlak ada dalam

setiap konstruksi beton menuntut untuk ditemukannya suatu bahan baru

yang berfungsi untuk menggantikan peran semen dalam pembuatan semen

atau setidaknya sebagai pengganti sebagian semen dengan prosentase

penggantian tertentu yang dapat mengurangi penggunaan semen.

Pencarian bahan baru tersebut sangat dibutuhkan karena bahan-bahan

dasar pembuatan semen yang berasal dari alam yaitu kapur, silika,

alumina, lama-kelamaan akan habis. Selain itu ketergantungan terhadap

semen akan membuat harga semen akan semakin tinggi yang kemudian

akan berdampak pada mahalnya biaya pembuatan beton.

Semen sebagai unsur utama pembentuk beton juga akan meningkat

kebutuhannya sementara ketersediannya terbatas, di sisi lain bencana

lumpur Lapindo semakin meluas dan volume lumpur yang dihasilkan terus

bertambah sehingga menimbulkan berbagai permasalahan. Hal inilah yang

menjadikan alasan untuk memanfaatkan lumpur Lapindo sebagai bahan

alternatif pengganti semen/semen replika yang mempunyai persyaratan

teknis dan nilai ekonomis yang tinggi.

Pozzolan adalah bahan yang mengandung silica atau aluminosilika

yang secara sendiri, tidak atau sedikit mempunyai sifat mengikat seperti

semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya air,

maka senyawa tersebut akan bereaksi secara kimia dengan hidroksida -

hidroksida alkali atau alkali tanah pada temperatur ruang membentuk atau

membantu terbentuknya senyawa-senyawa yang mempunyai sifat seperti

semen (SNI 06-6867-2002).


commit to user

3

Pada dasarnya pozzolan dibagi menjadi dua jenis, yaitu :

1. Pozzolan alam yaitu bahan alam yang berupa batu-batuan atau pasir

ringan dan mudah dikerjakan yang berasal dari tanah lava dan gunung

berapi.

2. Pozzolan buatan yaitu pozzolan yang didapat dari proses pembakaran.

Misalnya dari proses pembakaran tanah liat ataupun bauksit, batu bara

(fly ash) dan abu sekam.

Pada penelitian kali ini digunakan lumpur Lapindo sebagai bahan

pengganti sebagian semen karena kandungan bahan kimia pada lumpur

Lapindo sama persis dengan ‘fly ash’ , limbah dari hasil pembakaran batu

bara. Lumpur Lapindo pada penelitian ini bersifat sebagai pozzolan.

Pozzolan lumpur Lapindo diperoleh dari hasil kalsinasi (pembakaran)

lumpur Lapindo kering dan dilanjutkan dengan proses pengayakan guna

menghasilkan pozzolan yang halus dan lolos saringan no 200. Lumpur

Lapindo Sidoharjo merupakan pozzolan yang cukup reaktif dan bersifat

asam karena mengandung senyawa SiO2 sebanyak 51,49 % dan senyawa

alumina (Al2O3) sebanyak 25,25% (BPPT, 2002) yang merupakan unsur

utama pembuatan semen, sehingga lumpur Lapindo memenuhi syarat-

syarat untuk digunakan sebagai pengganti semen.

Sifat dari pozzolan adalah sebagai bahan pengisi pori-pori pada beton.

Di dalam peranannya sebagai pengisi pori-pori, pozzolan dapat mengubah

karakteristik kohesif dari beton, sehingga memperbaiki ketahanan te

rhadap bleeding. Ditinjau dari segi kimia, pozzolan mempunai pengaruh

positif terhadap beton. Dalam campuran beton, SiO2 yang reaktif dari

pozzolan akan bereaksi dengan kapur/kalsium hidroksida dari semen

Portland membentuk kalsium hidrosilikat.

Ca(OH)2 + SiO2 + H2O CaOSiO2 + 2H2O

Pasir berfungsi sebagai material pengisi dalam pembuatan beton.

Akan tetapi, pasir dapat terbuat dari bermacam-macam bahan penyusun

dan dengan demikian, beton yang dibuat dengan jenis pasir yang berbeda

mungkin memiliki sifat-sifat dan perilaku yang berbeda pula.


commit to user

4

Pada penelitian kali ini juga menggunakan Pasir Merapi. Pasir Merapi

merupakan pasir vulkanik berasal dari lava yang dingin dan memiliki

permukaan yang kasar dan berpori.

Pasir sebagai unsur pembentuk beton juga akan meningkat

kebutuhannya dalam pembuatan beton, di sisi lain bencana Gunung

Merapi semakin meluas dan material pasir yang dihasilkan terus

bertambah sehingga menimbulkan berbagai permasalahan. Hal inilah yang

menjadikan alasan untuk memanfaatkan pasir Gunung Merapi sebagai

bahan dalam campuran beton yang mempunyai persyaratan teknis dan

nilai ekonomis yang tinggi.

Hubungan tegangan-regangan beton yang timbul akibat beban luar

yang bekerja,merupakan hal yang penting untuk mempelajari karakteristik

dari gaya-gaya dalam beton. Hal ini dapat digunakan untuk menyelesaikan

analisis dan perencanaan suatu bagian struktur. Dari parameter tegangan-

tegangan beton ada hal yang menarik untuk dikaji lebih lanjut,yaitu

modulus elastisitas. Modulus elastisitas merupakan suatu tolak ukur umum

yang digunakan untuk pengukuran sifat-sifat elastis suatu bahan. Modulus

elastisitas suatu bahan sangat erat hubungannya dengan kekuatan suatu

bahan menahan suatu beban. Selain parameter modulus elastisitas ada ladi

yaitu kuat tekan. Kuat tekan merupakan kemampuan beton tersebut dalam

menahan beban yang dipikulnya, apabilla kuat tekan beton semakin besar

maka mutu beton juga semakin baik. Dengan penggunan lumpur lapindo

sebagai pengganti sebagian semen diharapkan mampu meningkatkan

elastisitas beton dan kuat tekan beton sehingga dengan sendirinya

elastisitas beton dan kuat tekan beton semakin tinggi.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, dapat

dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh pasir merapi dalam campuran beton terhadap

nilai kuat tekan dan modulus elastisitas.


commit to user

5

2. Bagaimana pengaruh lumpur lapindo sebagai additive (bahan tambah)

terhadap nilai kuat tekan dan modulus elastisitas.

3. Mengetahui nilai kadar optimum pasir merapi terhadap kuat tekan dan


1.3. Batasan Masalah

Untuk membatasi ruang lingkup penelitian ini, maka diperlukan

batasan-batasan masalah sebagai berikut :

1. Semen yang digunakan adalah semen tipe I (OPC).

2. Mutu beton yang disyaratkan adalah memiliki f’c = 30 MPa.

3. Pozzolan yang digunakan adalah hasil kalsinasi lumpur Lapindo pada

suhu 750º C.

4. Ukuran agregat kasar maksimal 20 mm dan minimum 5 mm.

5. Reaksi kimia yang timbul akibat penggantian semen dan penggunaan

pasir merapi tidak dibahas secara mendalam.

1.4. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji sejauh mana pengaruh

penggunaan lumpur Lapindo sebagai pengganti sebagian semen dan pasir

dari letusan gunung Merapi sebagai pengganti sebagian agregat halus

terhadap kuat tekan dan modulus elastisitas.

1.5. Manfaat Penelitian

Diharapkan dalam penelitian ini dapat diperoleh manfaat :

1. Manfaat teoritis

a. Memberikan pengetahuan tentang beton terutama penggunaan

lumpur Lapindo sebagai pengganti sebagian semen.

b. Memberikan pengetahuan tentang beton terutama penggunaan pasir

dari letusan gunung Merapi sebagai pengganti sebagian agregat

halus.


commit to user

6

c. Memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu bahan dan struktur.

2. Manfaat praktis

a. Menambah alternatif bahan penyusun beton yaitu bahan pengganti

semen dan pengganti agregat halus untuk mengatasi kekurangan dan

kelangkaan bahan pembuat semen dan persediaan agregat halus serta

juga untuk mengurangi biaya.

b. Mampu memberikan solusi terhadap bencana Lumpur Lapindo dan

meletusnya Gunung Merapi.

c. Memanfaatkan Lumpur Lapindo untuk diproduksi sebagai bahan

bangunan terutama sebagai bahan pengganti sebagian semen dan

pasir dari letusan gunung Merapi sebagai agregat halus.


commit to user

7

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Pustaka

2.1.1. Beton

Beton pada dasarnya adalah campuran dari dua bagian yaitu agregat dan

pasta. Pasta terdiri dari semen Portland dan air, yang mengikat agregat (pasir dan

kerikil/batu pecah) menjadi suatu massa seperti batuan, ketika pasta tersebut

mengeras akibat reaksi kimia antara semen dan air

(Paulus, 1989:5).

Beton yang paling padat dan kuat diperoleh dengan menggunakan jumlah air

yang minimal konsisten dengan derajad workabilitas yang dibutuhkan untuk

memberikan kepadatan maksimal. Derajat kepadatan harus dipertimbangkan

dalam hubungannya dengan cara pemadatan dan jenis konstruksi, agar terhindar

dari kebutuhan akan pekerjaan yang berlebihan dalam mencapai kepadatan

maksimal. (Murdock, 1991:97)

Beton sangat banyak dipakai secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan

tersebut diperoleh dengan cara mencampurkan semen Portland, air, agregat (dan

kadang – kadang bahan tambah, yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia

tambahan, serat, sampai bahan buangan non-kimia) pada perbandingan tertentu.

Kekuatan, keawetan dan sifat beton yang lain tergantung pada sifat bahan dasar

tersebut di atas, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukan maupun

cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan dan cara

perawatan selama proses pengerasan (Tjokrodimuljo, 1996).

Beton adalah suatu campuran yang tediri dari pasir, kerikil, batu pecah, atau

agregat-agregat lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat

dari semen dan air membentuk suatu massa mirip batuan. Terkadang, satu atau

lebih bahan aditif ditambahkan untuk menghasilkan beton dengan karakteristik

tertentu, seperti kemudahan pengerjaan (workability), durabilitas, dan waktu

pengerasan (McCormac, 2003).


commit to user

8

Struktur beton harus mampu menghadapi kondisi dimana dia direncanakan,

tanpa mengalami kerusakan (deteriorate) selama jangka waktu yang

direncanakan. Beton yang demikian disebut mempunyai ketahanan yang tinggi

(durable). Kurangnya ketahanan disebabkan oleh pengaruh luar seperti pengaruh

fisik, kimia maupun mekanis, misalnya pelapukan oleh cuaca, perubahan

temperatur yang drastis, abrasi, aksi elektrolis, serangan oleh cairan atau gas alami

ataupun industri. Besarnya kerusakan yang timbul sangat tergantung pada kualitas

beton, meskipun pada kondisi yang ekstrim beton yang terlindung dengan baik

pun akan mengalami kehancuran. (Paul Nugraha & Antoni, 2007 : 207).

Pozzolan adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari

unsur-unsur silikat dan atau aluminat yang reaktif (PUBI, 1982).

Bahan campuran tambahan (admixture) adalah bahan yang bukan air, agregat,

maupun semen yang ditambahkan ke dalam campuran sesaat atau selama

pencampuran. Fungsi dari bahan ini adalah untuk mengubah sifat-sifat beton agar

menjadi cocok untuk pekerjaan tertentu, ekonomis, atau untuk tujuan lain seperti

menghemat energi (Nawy, 1990).

Suatu bangunan struktur beton diberi beban dari berbagai arah, termasuk

vertikal dan horizontal. Oleh karena itu beton dirancang untuk mampu menahan

desak dari arah manapun, termasuk berat sendiri beton karena pengaruh gravitasi.

Nilai kuat tekan yang tinggi diperlukan oleh beton dalam menahan beban di

atasnya. Adapun mutu beton dapat ditingkatkan dengan berbagai cara, salah

satunya yaitu dengan memberikan bahan campuran tambahan pada saat

pencampuran beton (mix design).

Tolak ukur yang umum dari sifat elastik suatu bahan adalah modulus

elastisitas, yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan

perubahan bentuk per-satuan panjang, sebagai akibat dari tekanan yang diberikan.

Modulus elastisitas tidak berkaitan langsung dengan sifat-sifat beton lainnya,

meskipun kekuatan yang lebih tinggi biasanya mempunyai harga E yang lebih

tinggi pula (Murdock&Brook. 1999 : 11)


commit to user

9

Beton banyak digunakan sebagai struktur bangunan karena mempunyai

banyak keuntungan,diantaranya :

1. Sebagian bahan pembentuknya didapat dari daerah setempat,kecuali semen

portland.

2. Beton tahan terhadap aus dan juga tahan api / kebakaran.

3. Beton dapat dibentuk sesuai keinginan dalam berbagai ukuran.

4. Tidak memerlukan pemeliharaan yang rumit

5. Beton kuat dalam menahan desak, serta mempunyai sifat tahan terhadap

pengkaratan maupun pembusukkan oleh kondisi lingkungan.

2.1.2. Semen Portland

Pemilihan bahan pembentuk beton yang memiliki kualitas baik, perhitungan

proporsi yang tepat, cara pengerjaan dan perawatan yang baik, dan penambahan

bahan tambah yang tepat dengan kadar yang optimum yang diperlukan akan

menentukan kualitas beton yang dihasilkan.

Semen Portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara

menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang

bersifat hidrolis dengan gibs sebagai bahan tambahan (PUBI, 1982).

Semen Portland dibuat dengan beberapa langkah, sehingga sangat halus dan

memiliki sifat adesif maupun kohesif. Semen diperoleh dengan membakar secara

bersamaan, suatu campuran dari calcareous (yang mengandung kalsium karbonat

atau batu gamping) dan argillaceous (yang mengandung alumina) dengan

perbandingan tertentu. Secara umum kandungan Semen Portland ialah : kapur,

silica, dan alumina. Ketiga bahan dasar tersebut dicampur dan dibakar dengan

suhu 1550 C dan menjadi klinker. Setelah itu kemudian dikeluarkan, didinginkan

dan dihaluskan sampai halus seperti bubuk kemudian ditambahkan gips atau

kalsium sulfat (CaSO4) kira-kira 2 sampai 4 persen sebagai bahan pengontrol

waktu pengikatan (Kardiyono Tjokrodimuljo, 1996).

Bahan dasar pembentuk semen Portland terdiri dari kapur, silika, alumina dan

oksida besi. Oksida tersebut bereaksi membentuk suatu produk yang terbentuk

akibat peleburan. Uncur-unsur pembentuk semen dapat dilihat pada Tabel 2.1

berikut ini :


commit to user

10

Tabel 2.1. Susunan Unsur Semen Portland

Oksida Persen (%)

Kapur (CaO)

Silika (SiO2)

Alumina (Al2O3)

Besi (Fe2O3)

Magnesium (MgO)

Sulfur (SO3)

Soda/potash (Na2O + K2O)

60-65

17-25

3-8

0,5-6

0,5-4

1-2

0,5-1

Sumber : Kardiyono Tjokrodimuljo (1996)

Menurut Kardiyono Tjokrodimuljo (1996) unsur yang paling penting pada semen

ada empat buah, yaitu :

a. Trikalsium Silikat (C3S) atau 3CaO.SiO2

b. Dikalsium Silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2

c. Trikalsium Aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3

d. Tetrakalsium Aluminoferit (C4AF) atau 4CaO.Al2O3.Fe2O3

Dua unsur pertama yaitu point C3S dan C2S biasanya mempunyai bagian 70-

80 persen dari semen sehingga merupakan bagian yang paling dominan dalam

memberikan sifat semen.

Pada umumnya semen diklasifikasikan menjadi 5 jenis semen, seperti yang

tercantum pada Tabel 2.2 berikut ini :


commit to user

11

Tabel 2.2. Jenis-jenis Semen Portland

Jenis Semen Karakteristik Umum

Jenis I Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak

memerlukan persyaratan khusus.

Jenis II Semen Portland yang penggunaannya memerlukan

ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

Jenis III Semen Portland yang penggunaannya memerlukan

persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah

pengikatan.

Jenis IV Semen Portland yang penggunaannya menuntut panas

hidrasi rendah.

Jenis V Semen Portland yang penggunaannya menuntut

persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.

Sumber : Kardiyono Tjokrodimuljo (1996)

Dalam pedoman beton 1989 disyaratkan dalam pembuatan beton harus

memenuhi syarat-syarat SNI 0013-18 ”Mutu dan Cara Uji Semen”. Dalam

penelitian ini digunakan semen jenis I yang digunakan untuk tujuan umum.

2.1.2.1 Semen Portland Pozzolan

Semen Portland Pozzolan adalah suatu semen hidrolisis yang terdiri dari

campuran yang homogen antara semen Portland dengan pozzolan yang halus,

yang diproduksi dengan menggiling klinker semen Portland dan pozzolan

bersama-sama, atau mencampur secara merata bubuk semen Portland dengan

bubuk pozzolan, atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar

pozzolan 15% sampai dengan 40% massa semen Portland pozzolan (SNI 15-

0302-2004).

2.1.3. Pozzolan

Pozzolan adalah bahan yang mengandung silika atau senyawanya dan

alumina yang tidak mempunyai sifat mengikat seperti semen, akan tetapi dalam

bentuknya yang halus dan dengan adanya air, senyawa tersebut akan beraksi

secara kimia dengan kalsium hidroksida pada suhu kamar membentuk senyawa

yang mempunyai sifat seperti semen (SNI 15-0302-2004).


commit to user

12

Sifat-sifat umum dari Pozzolan antara lain :

1. Tidak mempunyai sifat bila berdiri sendiri.

2. Terdiri dari sebagian besar unsur-unsur silica atau alumina (75%-80%).

3. Bila berbentuk bahan halus dan bersama-sama kapur padam akan mempunyai

sifat mengikat.

4. Kekuatannya bila dicampur dengan kapur sangat tergantung dari susunan

kimianya, terutama kandungan silica aktifnya.

5. Kehalusannya akan mempengaruhi kekuatannya.

2.1.4. Lumpur lapindo

Lumpur lapindo bermula dari luapan air panas dari kedalaman 6150-8500

kaki yang meluap kepermukaan tanah dengan menggerus pasir dan silt, gerusan

itulah yang membuat luapan air panas itu berbentuk mirip lumpur dengan

kandungan air yang dominan dan panas mencapai 900 C (Rudi Rusbiandini).

Para ahli geologi meyakini lumpur panas yang menyembur dari lahan

pengeboran Lapindo sebagai mud vulcano atau gunung api yang meletus dari

dalam tanah yang telah berusia 4,9 juta tahun. Lumpur lapindo terbentuk melalui

mekanisme pengendapan yang sangat cepat, sehingga belum terendapkan secara

sempurna. Endapan model ini bersifat sangat plastis, akibatnya ketika mendapat

tekanan dari lapisan diatasnya, lapisan lumpur akan mencari jalan keluar melalui

bidang patahan.

Komposisi Lumpur Lapindo yang utama adalah clay 40-45% berpotensi

untuk bahan clinker semen dengan penambahan kapur dan bijih besi, namun

kendala utama adalah kadar air yang sangat tinggi padahal untuk masuk tanur

semen batas kadar air 5% (tekmira).

Secara geoteknik lumpur lapindo termasuk dalam anorganik lanauan dengan

berat jenis 3,04 – 3,07 (berat jenis anorganik lanauan biasa 2,6). Merupakan zeolit

dengan unsur utama SiO2. Zeolit adalah senyawa alumino - silikat terhidrasi yang

secara fisik dan kimia mempunyai kemampuan sebagai bahan penyerap

(adsorpsi), penukaran kation dan katalis. Unsur utama mineral zeolit terdiri dari

kation alkali dan alkali tanah. Zeolit terbentuk karena proses diagnetik, proses

hidroternal dan proses sedimentasi batuan produk gunung api (batuan piroklastik)


commit to user

13

berukuran debu pada lingkungan danau yang bersifat alkali. Pemanfaatan yang

potensial adalah penggunaan lumpur untul beton dengan pencampuran lumpur

4m3, 20 liter polimer dan semen 1,6 ton. Berdasarkan penelitian sifat mekanis

beton dari lumpur baik,uji TCLP memenuhi baku mutu dan biaya lebih murah

karena menggunakan bahan yang dianggap limbah (Budi Lantiono, LAPI ITB)

2.1.5. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi

dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini menempati sebanyak 60% - 80%

dari volume mortar atau beton. Meskipun hanya sebagai bahan pengisi, tetapi

agregat sangat berpengaruh terhadap sifat mortar atau beton, sehingga pemilihan

agregat merupakan suatu bagian penting dalam pembuatan mortar atau beton.

Berdasarkan ukuran butirannya, agregat yang dipakai beton dapat dibedakan

menjadi dua jenis, yaitu :

a. Agregat kasar, adalah agregat yang butirannya berkisar antara 5 mm sampai

40 mm.

b. Agregat halus, adalah agregat yang butirannya berkisar antara 0,15 mm

sampai 5 mm.

Dalam peneltian ini digunakan pasir dari letusan gunung Merapi sebagai agregat

halus dan kerikil sebagai agregat kasar.

2.1.6. Agregat Halus

Agregat halus untuk beton dapat berupa pasir alam hasil disintegrasi alami

dari batu-batuan alam (natural sand) atau berupa pasir buatan yang dihasilkan dari

alat-alat pemecah batuan (artificial sand) dengan ukuran kecil (0,15 mm- 5 mm)

atau lebih kecil dari 4,74 mm (SK SNI T-15-1991). Agregat halus harus

memenuhi persyaratan gradasi agregat halus yang telah ditentukan.

Syarat-syarat agregat halus sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.3, adalah

sebagai berikut :

a. Agregat halus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras.

b. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (ditentukan

terhadap berat kering). Bila kadar lumpur melampui batas 5% maka agregat

harus dicuci dahulu sebelum digunakan pada campuran.


commit to user

14

c. Agregat halus tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak yang harus

dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams-Harder (dengan larutan

NaOH).

d. Agregat halus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam dan apabila diayak,

harus memenuhi syarat-syarat berikut :

1) Sisa di atas ayakan 4 mm, harus minimum 2% berat.

2) Sisa di atas ayakan 1 mm, harus minimum 10% berat.

3) Sisa di atas ayakan 0,25 mm, harus berkisar antara 80% sampai 90% berat.

e. Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk semua mutu

beton, kecuali dengan petunjuk lembaga paemeriksaan bahan yang diakui.

Persyaratan gradasi agregat halus dapat dilihat dalam Tabel 2.3 berikut ini:

Tabel 2.3. Persyaratan Gradasi Agregat Halus ASTM C 33-74a

Ukuran saringan (mm) Persentase lolos (%)

9,5 100

4,75 95-100

2,36 80-100

1,18 55-85

0,60 25-60

0,3 10-30

0,15 2-10

Sumber : Murdock & Brook (1979)

2.1.7. Agregat Kasar

Agregat kasar didefinisikan sebagai butiran yang tertahan saringan 4,75 mm

(No 4 standart ASTM). Agregat kasar sebagai bahan campuran untuk membentuk

beton dapat berupa sebagai berikut :

a. Kerikil adalah bahan yang terjadi karena hasil disintegrasi alami dari batuan

dan terbentuklah agak bulat serta permukaannya yang licin atau diperoleh

dengan cara meledakkan, memecah maupun menyaring.

b. Batu pecah (kricak) adalah bahan yang diperoleh dari batu yang dipecah

menjadi pecahan-pecahan berukuran 5-70 mm. Butir-butirannya berbentuk

tajam sehingga sedikit lebih memperkuat betonnya.


commit to user

15

Syarat-syarat untuk agregat kasar yang dipakai sebagai bahan campuran adukan

beton sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.4 adalah sebagai berikut :

a. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidak

berpori.

b. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% (ditentukan

dari berat kering).

c. Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton

seperti zat reaktif alkali.

d. Keausan dari butir-butir agregat kasar diperiksa dengan mesin Los

Angelos dengan syarat-syarat tertentu.

e. Agregat kasar terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan

tidak melewati saringan 5 mm.

f. Besar butiran agregat maksimal tidak boleh lebih dari 1/5 jarak terkecil

antara bidang-bidang samping dari cetakan, 1/3 dari tebal plat, atau ¾

dari jarak bersih minimal antara batang-batang atas berkas tulangan.

Persyaratan gradasi untuk agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 2.4 berikut ini :

Tabel 2.4. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ASTM C 33-74

Ukuran Saringan (mm) Persentase lolos (%)

25 95-100

19 -

12,5 25-60

9,5 -

4,75 0-10

2,36 0-5

Sumber : Murdock & Brook (1979)

Untuk agregat kasar,penelitian ini menggunakan agregat ringan. Agregat

ringan adalah agregat yang mempunyai apparent specific gravity kurang dari 2,6.

Sutopo (2004) mengemukakan bahwa ciri khas agregat ringan adalah mempunyai

porositasdan daya serap air tinggi. Karena strukturnya berpori, agregat ringan

mempunyai berat jenis dan kekuatan yang lebih rendah dari agregat normal.

Agregat ringan terdiri dari dua jenis, yaitu agregat ringan alami dan agregat ringan


commit to user

16

buatan. Agregat ringan alami contohnya adalah diatomite,pumice (batu apung)

volcanic cinders dan tuff yang berasal dari gunung api. Pumice lebih banyak

digunakan daripada yang lain. Akan tetapi, karena bahan-bahan ini hanya dapat

ditemui di beberapa tempat, agregat ini tidak digunakan secara luas. Dalam

penelitin ini digunakan batu apung sebagai agregat kasar.

Batu apung terbentuk dari magma asam oleh aksi letusan gunung api yang

mengeluarkan materialnya ke udara, kemudian mengalami transportasi secara

horizontal dan terakumulasi sebagai batuan piroklastik. Sifat kimia dan fisika batu

apung antara lain,yaitu : mengandung oksida SiO2, Al2O2, Fe2O2, Na2O, K2O,

MgO, CaO, TiO2, SO3, dan CL, hilang pijar (Loss of Ignition) 6%, pH 5, bobot isi

ruah 480 – 960 kg/cm3, peresapan air (water absorption) 16,67%, berat jenis 0,8

gr/cm3, hantaran suara (sound transmission) rendah, rasio kuat tekan terhadap

beban tinggi, konduktifitas panas (thermal conductivity) rendah, dan ketahanan

terhadap api sampai dengan 6 jam. Akan tetapi, karena bahan – bahan ini hanya

dapat ditemui di beberapa tempat, agregat ini tidak digunakan secara luas,

2.1.8. Air

Air merupakan bahan dasar dalam pembuatan dan perawatan beton yang

sangat penting. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen untuk menjadi bahan

pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan.

Menurut Kardiyoo Tjokrodimulyo (1996) untuk bereaksi dengan semen, air

yang diperlukan hanya sekitar 25% dari berat semen, namun dalam kenyataannya

nilai faktor air semen yang dipakai sulit kurang dari 0,35. Karena beton yang

mempunyai proporsi air sangat kecil menjadi kering dan sangat sukar dipadatkan,

maka dibutuhkan tambahan air untuk menjadi pelumas. Dengan catatan bahwa

tambahan air untuk pelumas ini todak boleh terlalu banyak karena kekuatan beton

akan menjadi rendah serta betonnya menjadi porous.

Syarat-syarat air untuk campuran beton sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.6,

yaitu :

a. Tidak mengandung organik (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.

b. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat

organik, dll) lebih dari 15 gram/liter.


commit to user

17

c. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.

d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Kuat desak beton

Kuat desak adalah suatu parameter yang menunjukkan besarnya beban

persatuan luas yang menyebabkan benda uji hancur oleh gaya tekan tertentu. Kuat

desak merupakan salah satu sifat yang penting dalam menentukan mutu atau

kualitas beton itu sendiri yang ditentukan oleh agregat, perbandingan semen, dan

perbandingan jumlah air. Perbandingan jumlah air dan jumlah semen adalah

faktor penting yang mempengaruhi kekuatan beton. Semakin kecil perbandingan

jumlah air den gan jumlah semen maka kuat desak beton akan semakin tinggi. Air

dibutuhkan dalam pembuatan beton untuk menimbulkan reaksi kimia dengan

semen dalam pengerasan beton. Jumlah air yang berlebihan akan meningkatkan

kemudahan pengerjaan (workability), akan tetapi akan menurunkan kekuatan

desak beton.

Namun demikian kekuatan mutu beton yang tinggi bukan merupakan tujuan

utama, karena dalam pembuatan beton akan menghasilkan kekuatan yang

berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Pembuatan beton akan

berhasil jika dalam pencapaian kuat desak beton sesuai dengan yang telah

direncanakan dalam rancang campur beton. Berikut adalah yang mempengaruhi

kuat desak beton :

1. Faktor air semen, hubungan faktor air semen dengan kuat tekan beton adalah

semakin rendah nilai faktor air semen maka semakin tinggi nilai kuat ekan

beton. Tetapi pada kenyataannya pada suatu nilai faktor air semen tertentu

semakin rendah nilai faktor air semen maka kuat tekan beton akan rendah.

Hal ini terjadi karena jika faktor air semen terlalu rendah menyebabkan

adukan beton sulit dipadatkan. Dengan demikian ada suatu nilai optimal yang

menghasilkan kuat desak atau kuat tekan betn yang maksimal.

2. Umur beton, kekuatan beton akan bertambah sesuai dengan umur beton

tersebut. Kecepatan bertambahnya kekuatan beton dipengaruhi oleh faktor air

semen dan suhu perawatan. Semakin tinggi faktora air semen maka semakin


commit to user

18

lambat kenaikan kekuatan betonnya, dan semakin tinggi suhu perawatan

maka semakin cepat kanaikan kekuatan betonnya.

3. Jenis semen, kualitas pada jenis-jenis semen memiliki laju kenaikan kekuatan

yang berbeda.

4. Efisiensi dari perawatan (curing), kehilangan kekuatan sampai 40%,dapat

terjadi bila pengeringan terjadi sebelum waktunya. Perawatan adalah hal yang

sangat penting pada pekerjaan di lapangan dan pada pembuatan benda uji.

5. Sifat agregat, dalam hal ini kekerasan permukaan (relief) dan ukuran

maksimum agregat berpengaruh terhadap kekuatan beton.

Kuat desak beton adalah beban desak yang diberikan persatuan luas

penampang beton. Untuk mendapatkan besarnya nilai kuat desak beton digunakan

benda uji silinder diameter 15cm dan tinggi 30 cm pada umur beton 30 hari, dan

dengan rumus: 絀烛诰 ꥸúƼǴ魄霹 ...........................................(2.1)

dengan:

fc’ = kuar desak beton (Mpa)

Pmaks = beban maksimum (N)

A = luas penampang benda uji beton (m2)

Gambar 2.1. Pembebanan benda uji pada pengujian kuat tekan


commit to user

19


commit to user

20

2.2.2. Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas didefinisikan sebagai kemiringan dari diagram tegangan

regangan yang masih dalam keadaan elastisitas. Modulus elastisitas yang besar

menunjukkan kemampuan menahan tegangan yang cukup besar dalam kondisi

regangan yang masih kecil, artinya bahwa beton tersebut mampu menahan

tegangan (desak utama) yang cukup besar akibat beban-beban yang terjadi pada

suatu regangan ( sebagai kemampuan terjadi retak) kecil, tolak ukur yang umum

dari sifat elastisitas yang merupakan perbandingan dari desakan yang diberikan

dengan perubahan bentuk persatuan panjang sebagai akibat dai desakan yang

diberikan.

Harga sebenarnya dari modulus elatisitas (E) untuk beton bergantung paada

faktor yang berkaitan dengan adukan,tetapi hubungan yang lazim

dipertimbangkan diantara modulus elastisitas dan kekuatan beton.

Perhitungan modulus elastisitas dalam penelitian ini berdasarkan rekomendasi

dari ASTM-C 469-94 yaitu modulus chord. Adapun perhitungan modulus

elastisitas shord (Ec) adalah : 퇈 诰骗潜能骗前祈潜能 4.44449 ...............................(2.2)

dengan:

Ec = Modulus Elastisitas (Mpa)

S2 = Tegangan sebesar 40% f’c (Mpa)

S1 = Tengangan yang bersesuaian dengan regangan arah longitudinal

sebesar 0.00005 (Mpa)

Ɛ2 = Regangan longitudinal akibat tegangan S2

Ɛ = ∆痞痞 . 10能脑 ..............................(2.3)

dengan: ∆L = Penurunan arah longitudinal (mm)

L = Tinggi beton relatif (jarak antara dua strain gauge) (mm)

10-3 = Konversi satuan dial (dari inchi ke mm)


commit to user

21

Untuk validasi modulus elastisitas beton normal menggunakan formula SK

SNI T-15-1991 yaitu : 퇈 诰 i700 果 √絀除 ..............................................................(2.4)

Kekuatan beton yang lebih tinggi biasanya mempunyai harga E yang tinggi

pula. Hubungan tersebut disajikan pada tabel 2.5 yang menyatakan perkiraan

besarnya modulus elastisitas pada beberapa nilai kuat desak beton.

Tabel 2.5. Tabel hubungan Mutu Beton dengan Modulus Elastisitas

Mutu beton (fc’=Mpa) Modulus Elastisitas (Ec=Mpa)

17 19.500

20 21.000

25 23.500

30 25.700

35 27.800

40 29.700

Sumber : Istimawan Dipohusodo (1996:157)

2.2.3. Sifat-sifat Beton

Sifat-sifat beton meliputi sifat fisik, kimia, mekanik baik yang dapat dilihat

atau yang hanya dengan bantuan mikroskop. Tetapi dalam segi kondisi beton

dapat dibagi menjadi dua, yaitu :

a. Sifat-sifat beton sebelum mengeras.

b. Sifat-sifat beton setelah mengeras.

2.2.3.1. Sifat-sifat Beton Sebelum Mengeras

Salah satu sifat beton sebelum mengeras (beton segar) adalah kemudahan

pengerjaan (workability). Workability adalah tingkat kemudahan pengerjaan

beton dalam mencampur, mengaduk, menuang dalam cetakan dan pemadatan

tanpa mengurangi homogenitas beton dan beton tidak mengalami bleeding

(pemisahan) yang berlebihan untuk mencapai kekuatan beton yang diinginkan.

Menurut Kardiyono Tjokrodimuljo (1996), unsur-unsur yang mempengaruhi sifat

workability antara lain adalah berikut ini :

a. Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton, maikn banyak air

yang dipakai makin mudah beton segar ini dikerjakan.


commit to user

22

b. Penambahan semen ke dalam campuran juga memudahkan cara pengerjaan

adukan betonnya, karena pasti diikuti dengan bertambahnya air campuran

untuk memperoleh nilai fas tetap.

c. Gradasi campuran pasir dan kerikil, bila campuran pasir dan kerikil mengikuti

gradasi yang telah disarankan oleh peraturan maka adukan beton akan mudah

dikerjakan.

d. Pemakaian butir-butir batuan yang bulat mempermudah cara pengerjaan

beton.

e. Pemakaian butir maksimum kerikil yang dipakai juga berpengaruh terhadap

tingkat kemudahan pengerjaan.

f. Cara pemadatan adukan beton menetukan sifat pengerjaan yang berbeda. Bila

cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat

kelecakan yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air yang lebih sedikit

jika dipadatkan dengan tangan.

2.2.3.2. Sifat-sifat Beton Setelah Mengeras

Sifat dari beton setelah mengeras antara lain adalah mempunyai kekuatan dan

ketahanan. Kekuatan (strength) adalah sifat dari beton yang berkaitan dengan

mutu dari beton tersebut untuk menerima beban dari luar. Kekuatan beton antara

lain adalah kekuatan tekan, kekuatan tarik, dan kekuatan geser.

Ketahanan (durability) adalah gaya tahan beton terhadap suatu kondisi atau

gangguan yang berupa gangguan dari dalam atau dari luar tanpa mengalami

kerusakan selama bertahun-tahun. Gangguan dari luar dapat berupa cuaca, suhu,

korosi dan bahan kimia lainnya. Sedangkan gangguan dari dalam berupa reaksi

kimia antara semen dengan alkali atau sering disebut ASR (Alkali Silica Reaction)

yang jika terlalu banyak dapat menyebabkan beton retak.

2.2.4. Perawatan (Curing)

Perawatan beton (curing) suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton

segar selalu lembab, seajk adukan beton dipadatkan sampai beton dianggap cukup

keras. Hal tersebut dilakukan untuk menjamin proses hidrasi semen (reaksi semen


commit to user

23

dan pasir) berlangsung dengan sempurna. Apabila kelembaban permukaan beton

tidak dijaga, akan menyebabkan beton menjadi kurang kuat, dan juga timbul

retak-retak. Selain itu, kelembaban permukaan tadi juga menambah beton lebih

tahan cuaca dan lebih kedap air.

Ada beberapa metode perawatan beton yang dapat dilakukan :

a. Moist curing, yaitu perawatan yang biasa dilakukan dengan merawat beton

agar tetap basah dalam beberapa hari tertentu sejak pengecorannya.

b. Steam curing, yaitu perawatan dengan memberikan uap pada beton dalam

suatu ruangan, kamar atau tempat khusus.

c. Curing compound, yaitu perawatan beton dengan cara melapisi permukaan

beton dengan senyawa kimia.

Dalam penelitian ini perawatan beton dilakukan dengan metode moist curing.


commit to user

24

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Umum

Metodologi penelitian merupakan langkah-langkah penelitian suatu masalah,

kasus, gejala atau fenomena tertentu dengan jalan ilmiah untuk menghasilkan

jawaban yang rasional. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah

metode eksperimen yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu

percobaan langsung untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang

menghubungkan antara variabel-variabel yang diselidiki. Metode ini dapat

dilakukan di dalam ataupun di luar laboratorium. Penelitian ini akan dilakukan di

Laboratorium Bahan dan Struktur Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Pemecahan masalah pada penelitian ini dengan menggunakan cara statistik,

yaitu dengan urutan kegiatan dalam memperoleh data, sampai data itu berguna

untuk sebagai dasar pembuatan keputusan diantaranya melalui proses

pengumpulandata, pengolahan, analisis data, dan cara pengambilan keputusan

secara umum berdasarkan hasil penelitian.

3.2. Bahan dan Benda Uji Penelitian

3.2.1. Pengujian Bahan Pembentuk Beton

Pengujian bahan pembentuk beton dimaksudkan untuk mengetahui kelayakan

karakteristik bahan penyusun beton yang nantinya akan digunakan dalam rancang

campur (mix design) terhadap satu target tertentu. Pengujian bahan dasar beton

hanya dilakukan terhadap agregat halus dan agregat kasar.

3.2.1.1. Agregat Halus

a) Pengujian Kadar Lumpur

Pada penelitian ini, pasir digunakan sebagai agregat halus. Pasir berfungsi

sebagai pengisi rongga-rongga yang terbentuk dari campuran pasta semen dan

agregat kasar. Salah satu spesifikasi pasir yang dapat digunakan dalam campuran

beton yaitu kandungan lumpurnya tidak melebihi 5% dari berat keringnya.


commit to user

25

Sesuai dengan PBI 1971 (N-20 atau ASTM), pasir yang mengandung lumpur

5% dari berat keringnya harus dicuci, karena kandungan lumpur yang berlebihan

dalam pasir dapat mengganggu lekatan antara partikel dalam pencampuran beton

sehingga dapat menurunkan kekuatan beton.

Kadar lumpur pasir dihitung dengan persamaan 3.1 sebagai berikut :

狈úƼú贃螈ᄄᴄ癀ᄄ贃 찈 啤钳能啤前啤前果100% ..........................................................(3.1)

dengan :

G0 = berat pasir awal (100 gram)

G1 = berat pasir akhir (gram)

b) Pengujian Kadar Zat Organik

Kandungan zat organik pada pasir umumnya besar. Hal ini terjadi karena

pasir sebagai bahan dasar pembentuk beton biasanya diambil dari sungai dan

sangat kotor. Aliran air sungai yang membuat zat organik atau semacamnya dapat

terbawa dan mengendap pada pasir. Kandungan zat organik dapat membahayakan

bila terlalu banyak terdapat pada campuran beton. Sifat zat organik yang mudah

terurai membuatnya cepat membusuk sehingga menimbulkan pori pada beton.

Kandungan zat organik pada pasir dapat diuji menggunakan larutan NaOH 3%

pada percobaan perubahan warna Abrams Harder sesuai dengan PBI 1971 (N-20

atau ASTM). Pada Tabel 3.1 dapat dilihat kadar zat organik pada pasir

berdasarkan prubahan warnanya.

Tabel 3.1. Tabel perubahan warna

Warna Prosentase kandungan zat organik (%)

Jernih

Kuning muda

Kuning tua

Kuning kemerahan

Coklat kemerahan

Coklat

0

0 – 10

10 – 20

20 – 30

30 – 50

50 – 100


commit to user

26

c) Pengujian Specific Gravity

Pengujian specific gravity agregat halus dengan berpedoman pada ASTM C

128 ditujukan agar mendapatkan :

i. Bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi

kering dengan volume pasir total

ii. Bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh dalam

kondisi kering permukaan dengan volume pasir total

iii. Apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir dalam

kondisi kering dengan volume butir pasir

iv. Absorbtion, yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat

pasir kering

Untuk menganalisis hasil pengujian dengan Persamaan 3.2 s/d 3.5 sebagai berikut:

Bulk Specific Gravity cdb

a-+

= ................................... (3.2)

Bulk Specific Gravity SSD cdb

d-+

= ................................... (3.3)

Apparent Specific Gravity cab

a-+

= ................................... (3.4)

Absorbtion %100´-

=a

ad ..................................................... (3.5)

dengan :

a = berat pasir kering oven (gram)

b = berat volumetricflash berisi air (gram)

c = berat volumetricflash berisi pasir dan air (gram)

d = berat pasir dalam keadaan kering permukaan jenuh (500 gram)

d) Pengujian Gradasi

Gradasi pada pasir sebagai agregat halus menentukan sifat workability dan

kohesi dari campuran beton, sehingga gradasi pada agregat halus sangat

diperhatikan. Pengujian gradasi agregat halus menggunakan standar pengujian

ASTM C 136. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui gradasi atau variasi


commit to user

27

diameter butiran pasir, prosentase dan modulus kehalusannya. Modulus kehalusan

adalah angka yang menunjukkan tinggi rendahnya tingkat kehausan butir pasir.

Modulus kehalusan pasir dihitung menggunakan persamaan 3.6 sebagai

berikut :

稨oƼᄄaᄄi ᛘ)úaᄄiúĖ 癀úi轨贃찈 聘乒 ....................................................... (3.6)

dengan :

d = Σ prosentase kumulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam

pan

e = Σ prosentase kumulatif berat pasir yang tertinggal

3.2.1.2. Agregat Kasar

a) Pengujian Specific Gravity

Agregat kasar yang digunakan dalam penelitian adalah kerikil atau batu pecah

dengan diameter maksimum 20 mm. Standar pengujian yang digunakan pada

pengujian specific gravity agregat kasar adalah ASTM C 127. Pengujian ini

ditujukan untuk mengetahui :

a. Bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat kerikil dalam kondisi

kering dengan volume kerikil total

b. Bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat kerikil jenuh

dalam kondisi kering permukaan dengan volume kerikil total

c. Apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat kerikil dalam

kondisi kering dengan volume butir kerikil

d. Absorbtion, yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat

kerikil kering

Untuk menganalisis hasil pengujian dengan Persamaan 3.7 s/d 3.10 sebagai

berikut:

Bulk Specific Gravity hg

f-

= ................................................ (3.7)

Bulk Specific Gravity SSD hg

g-

= ................................................ (3.8)


commit to user

28

Apparent Specific Gravity hf

f-

= ............................................... (3.9)

Absorbsion %100´-

=h

hg ........................................................... (3.10)

dengan :

f = berat agregat kasar (3000 gram)

g = berat agregat kasar setelah direndam 24 jam dan dilap (gram)

h = berat agregat kasar jenuh (gram)

b) Pengujian Gradasi

Gradasi pada pasir sebagai agregat kasar menentukan sifat pengerjaan dan

sifat kohesi dari campuran beton, sehingga gradasi pada agregat kasar sangatlah

diperhatikan. Pengujian gradasi agregat kasar menggunakan standar pengujian

ASTM C 136. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui gradasi atau variasi

diameter butiran kerikil, prosentase dan modulus kehalusannya. Modulus

kehalusan adalah angka yang menunjukkan tinggi rendahnya tingkat kehalusan

butir pasir.

Modulus kehalusan pasir dihitung menggunakan persamaan 3.11 sebagai

berikut :

稨oƼᄄaᄄi ᛘ)úaᄄiúĖ ᛘ)贃轨ᛘ轨a찈 屏坡.......................................... (3.11)

dengan :

m = Σ prosentase kumulatif berat kerikilr yang tertinggal selain dalam

pan

n = Σ prosentase kumulatif berat kerikil yang tertinggal

c) Pengujian Abrasi

Agregat kasar harus memiliki ketahanan terhadap keausan akibat gesekan.

Standar pengujian abrasi pada agregat kasar menggunakan ASTM C 131, dengan

menggunakan mesin Los Angeles. Bagian yang hilang akibat gesekan tidak boleh

lebih dari 50%. Prosentase berat yang hilang dihitung dengan menggunakan

persamaan 3.12 sebagai berikut :


commit to user

29

뉘贃oi)Ė棍úi) 瑰)贃ú棍 úĖ龟轨aúĖ龟찈 平能凭平果100% ............................... (3.12)

dengan:

i = berat agregat kasar kering oven yang telah dicuci, sebelum pengausan

(gram)

j = berat agregat kasar kering oven yang tertahan ayakan 2.3 mm dan telah

dicuci, setelah pengausan (gram)

3.2.2. Benda Uji

Benda uji yang digunakan untuk uji kuat tekan dan uji modulus elastisitas

adalah silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Benda uji dapat

dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Benda uji

Benda uji seperti pada gambar di atas pada penelitian ini dibuat untuk diuji

kuat tekan beton dan modulus elastisitasnya. Benda uji dibuat sebanyak 36 buah

dengan varisasi lumpur lapindo dan pasir merapi. Variasi prosentase kadar lumpur

lapindo sebagai pengganti sebagian semen adalah 0%, 5% dari berat semen dan

prosentase pasir merapi sebagai pengganti agregat halus 0%, 20%, 40%, 60%,

80%, 100% dari berat agregat halus. Untuk tiap variasi dibuat 3 sampel untuk uji

kuat tekan dan modulus elastisitas. Berikut tabel dan jumlah dan kadar lumpur

lapindo dan kadar pasir merapi pada tiap sampel:


commit to user

30

Tabel 3.2. Tabel Kode dan Jumlah Benda Uji

No. Variasi Pasir

Merapi (%**)

Variasi lumpur

Lapindo (%*)

Kode

Benda Uji

Jumlah

Benda Uji

1 0% 0% BN- 00 3

2 20% 0% BM 1-20 3

3 40% 0% BM 1-40 3

4 60% 0% BM 1-60 3

5 80% 0% BM 1-80 3

6 100% 0% BM 1-100 3

7 0% 5% BM 2-00 3

8 20% 5% BM 2-20 3

9 40% 5% BM 2-40 3

10 60% 5% BM 2-60 3

11 80% 5% BM 2-80 3

12 100% 5% BM 2-100 3

Jumlah 36

** merupakan % dari berat pasir

* merupakan % dari berat semen

3.2.3. Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada saat beton berumur 28 hari. Benda

uji yang digunakan dalam pengujian ini adalah silinder beton dengan diameter 150

mm dan tinggi 300 mm. Pengujian ini bertujuan untuk mengamati besarnya beban

(P) maksimum atau beban pada saat beton hancur dengan menggunakan alat uji

kuat tekan (Compression Testing Machine). Tata cara pengujian yang umum

dipakai adalah standar ASTM 39 atau yang disyaratkan PBI 1989.

Pada pengujian kuat tekan beton, benda uji diberi beban (P) dari atas perlahan

demi perlahan sampai beton tersebut hancur, terlihat dalam Gambar 3.2.


commit to user

Gambar 3.2. Pembebanan benda uji pada pengujian kuat tekan

Foto pengujian kuat tekan dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3. Alat uji kuat tekan (

Langkah-langkah pengujian kuat tekan beton adalah sebagai berikut :

a. Menyiapkan benda uji silinder beton yang akan diuji.

b. Meletakkan benda uji silinder beton pada alat uji kuat tekan (CTM).

c. Mengatur jarum Compression Testing Machine

d. Menyalakan Compression Testing Machine

penunjuk beban sampai silinder beton hancur.

Pembebanan benda uji pada pengujian kuat tekan

Foto pengujian kuat tekan dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Alat uji kuat tekan (Compression Testing Machine)

langkah pengujian kuat tekan beton adalah sebagai berikut :

benda uji silinder beton yang akan diuji.

benda uji silinder beton pada alat uji kuat tekan (CTM).

Compression Testing Machine tepat pada posisi nol.

Compression Testing Machine kemudian membaca jarum

beban sampai silinder beton hancur.

31

)

kemudian membaca jarum


commit to user

32

e. Mencatat besarnya nilai beban tekan maksimum yang kemudian digunakan

untuk menghitung nilai kuat tekan silinder beton.

3.2.4. Pengujian Modulus Elastisitas

Pengujian modulus elastisitas dilakukan setelah beton berumur 28 hari. Benda

uji yang digunakan dalam pengujian ini adalah silinder beton dengan diameter 150

mm dan tinggi 300 mm.

Benda uji pada pengujian modulus elastisitas mengalami beban yang sama

dengan pengujian kuat tekan beton. Namun, beban (P) yang diberikan hanya

sampai ± 40% dari kuat tekan beton rencana (fc’) 40 MPa. Sketsa dari

pembebanan benda uji terlihat dalam Gambar 3.4.

Gambar 3.4. Pembebanan benda uji pada pengujian modulus elastisitas

Pengujian modulus elastisitas bertujuan untuk mengamati besarnya perubahan

panjang (regangan) arah longitudinal (aksial) silinder beton akibat pembebanan

serta besarnya beban (P) pada saat beton mulai retak dengan menggunakan alat uji

kuat tekan (Compression Testing Machine) dan alat ukur regangan dial

(extensometer) yang dapat dilihat pada Gambar 3.5.

caping

Cincin (ring)

dial extensometer


commit to user

33

Gambar 3.5. Alat uji modulus elastisitas (CTM & extensometer)

Langkah-langkah pengujian modulus elastisitas beton adalah sebagai berikut:

a. Menimbang berat, mengukur tinggi dan diameter benda uji.

b. Memasang dan mengatur jarum compressometer dan extensometer pada

posisi nol arah longitudinal pada mesin uji tekan,

c. Pengujian dilakukan dengan beban pada kecepatan yang konstan, yaitu setiap

penambahan 20 kN.

d. Untuk pengambilan data dengan cara mencatat besarnya perubahan panjang

(Δl) untuk setiap penambahan tekanan sebesar 20 kN yang dapat dibaca dari

jarum compressometer dan extensometer.

e. Menghitung regangan (ε) yang terjadi.

3.3. Rancang Campur (Mix Design)

Perencanaan campuran beton yang tepat dan sesuai dengan proporsi

campuran adukan beton sangat diperlukan untuk mendapatkan kualitas beton yang

baik. Penelitian ini menggunakan rancang campur beton yang mengacu pada

peraturan SK.SNI.T-15-1990-03 dengan target kuat tekan (fc’) 30 MPa.

Rancang campur (mix design) dibuat dan direncanakan berdasarkan kualitas

dari peneliti dengan menggunakan Sd (Standar deviasi). Bagi peneliti yang belum

pernah membuat mix design sebelumnya, sebaiknya menggunakan nilai standar

deviasi dengan mutu jelek (antara 5-8).


commit to user

34

3.3.1. Pembuatan Benda Uji

Langkah-langkah pembuatan benda uji:

a. Menyiapkan dan menimbang bahan-bahan campuran adukan beton sesuai

dengan rancang campur adukan beton (mix design).

b. Mencampur bahan-bahan tersebut sampai homogen dengan cara dimasukkan

ke dalam alat aduk beton dengan jumlah sesuai keperluan.

c. Mengukur nilai slump adukan setelah tercampur homogen.

d. Memasukkan adukan ke dalam cetakan silinder dengan diameter 15 cm dan

tinggi 30 cm hingga penuh sambil dipadatkan dengan menggunakan vibrator.

e. Setelah cetakan penuh dan padat, permukaannya diratakan dan diberi kode

benda uji di atasnya, kemudian didiamkan selama 24 jam.

f. Setelah 24 jam cetakan dibuka dan dilakukan curing selama 28 hari

Proses dari pembuatan benda uji silinder beton dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6. Pembuatan benda uji


commit to user

35

3.3.2. Pengujian Nilai Slump

Slump beton adalah besaran kemampuan pengerjaan (workability) beton

segar. Menurut SK-SNI M-12-1989-F, cara pengujian nilai slump adalah sebagai

berikut :

a. Membasahi cetakan dan pelat.

b. Meletakkan cetakan diatas pelat dengan kokoh.

c. Mengisi cetakan sampai penuh dengan 3 lapisan, tiap lapis berisi kira-kira 1/3

isi cetakan, kemudian setiap lapis ditusuk dengan tongkat pemadat sebanyak

25 kali tusukan secara merata.

d. Segera setelah selesai penusukan, ratakan permukaan benda uji dengan

tongkat dan semua sisa benda uji yang ada disekitar cetakan harus

disingkirkan.

e. Mengangkat cetakan perlahan-lahan tegak lurus keatas.

f. Mengukur slump yang terjadi.

Pengujian nilai slump yang terjadi pada adukan beton dapat dilihat pada Gambar

3.7.

Gambar 3.7. Pengujian nilai slump

3.3.3. Perawatan Benda Uji (curing)

Perawatan dilakukan dengan cara merendam beda uji dalam air dengan

fungsi agar air dalam beton tidak menguap dengan cepat, sehingga proses

hidrasinya sempurna dengan demikian mutu beton yang terjadi dapat sesuai

dengan mutu rencana. Perawatan benda uji dapat dijelaskan sebagai berikut:


commit to user

36

a. Benda uji yang telah berumur 24 jam dilepas dari cetakan silinder.

b. Selanjutnya benda uji direndam dalam bak air selama 27 hari untuk pengujian

28 hari seperti terlihat pada Gambar 3.8.

c. Setelah benda uji direndam selama 27 hari, benda uji diangkat dan diangin-

anginkan sampai berumur 28 hari untuk selanjutnya dilakukan pengujian.

Gambar 3.8. Perawatan benda uji (curing)

3.4. Alat Uji Penelitian

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain:

a. Timbangan dengan kapasitas 2 kg dan 50 kg yang digunakan untuk mengukur

berat bahan campuran beton.

b. Ayakan dengan ukuran diameter saringan 9.5 mm; 4.75 mm; 2.36 mm; 1.18

mm; 0.85 mm; 0.3 mm; 0.15 mm; pan dan mesin penggetar ayakan (vibrator)

yang digunakan untuk pengujian gradasi agregat.

c. Oven dengan temperatur 220 oC dan daya listrik 1500 W yang digunakan

untuk mengeringkan agregat.

d. Conical mould dengan ukuran diameter atas 3.8 cm, diameter bawah 8.9 cm,

tinggi 7.6 cm, lengkap dengan alat penumbuk. Alat ini digunakan untuk

mengukur keadaan SSD agregat halus.

e. Kerucut Abrams yang terbuat dari baja dengan ukuran diameter atas 10 cm,

diameter bawah 20 cm, tinggi 30 cm, lengkap dengan tongkat baja penusuk

yang ujungnya ditumpulkan dengan panjang 60 cm dan dimeter 16 mm. Alat

ini digunakan untuk mengukur nilai slump adukan beton.


commit to user

37

f. Cetakan benda uji berupa cetakan silinder baja dengan ukuran diameter 15 cm

dan tinggi 30 cm.

g. Dial gauge yang digunakan untuk mengukur besarnya perubahan panjang

(regangan) silinder beton akibat pembebanan serta besarnya beban (P) pada

saat beton mulai retak.

h. Compression Testing Machine.

i. Alat bantu lain:

1) Gelas ukur kapasitas 250 ml untuk uji agregat

2) Gelas ukur 2000 ml untuk menakar air

3) Cetok semen

4) Ember

5) Alat tulis

6) Formulir penelitian

7) Kamera Digital

8) Cangkul

3.5. Variable Penelitian

Variabel adalah segala sesuatu yang akan menjadi obyek pengamatan

penelitian. Variabel juga dapat diartikan sebagai faktor–faktor yang berperan

penting dalam peristiwa atau gejala yang akan diteliti. Ada dua variabel dalam

penelitian ini yaitu variabel bebas dan variabel tak bebas. Variabel bebas dalam

penelitian ini adalah beton menggunakan pasir merapi dan beton menggunakan

lumpur lapindo. Sedangkan variabel tak bebas adalah kuat tekan dan modulus

elastisitas beton.

3.6. Tahap Penelitian

Tahapan – tahapan pelaksanaan penelitian sebagai berikut :

a. Tahap I

Tahap ini melakukan studi literatur serta mempersiapkan bahan dan alat uji

penelitian.

b. Tahap II

Tahap ini melakukan pengujian bahan yang akan digunakan dengan tujuan

untuk mengetahui sifat dan karakterstik bahan.


commit to user

38

c. Tahap III

Tahap ini melakukan mix design untuk pembuatan silinder beton.

d. Tahap IV

Tahap ini melakukan penetapan campuran adukan beton, pembuatan adukan

beton, pengujian slam (slump test), pengecoran ke dalam cetakan silinder, dan

perawatan beton selama 28 hari dengan merendam dalam air.

e. Tahap V

Tahap ini melakukan pengujian modulus elastisitas beton umur 28 hari dan

pengujian kuat tekan beton pada umur 3 hari, 14 hari, dan 28 hari. Pengujian

dilakukan di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

f. Tahap VI

Tahap ini melakukan analisis data hasil pengujian untuk mendapatkan

kesimpulan hubungan antara variabel – variabel yang diteliti dalam

penelitian.

g. Tahap VII

Tahap ini melakukan pengambilan kesimpulan dari hasil analisis pengujian

yang berhubungan dengan tujuan penelitian.

Tahapan penelitian dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir pada

Gambar 3.9


commit to user

39

Gambar 3.9. Bagan alir tahap-tahap metode penelitian

Uji Slump

Ya

Agregat Kasar Agregat Halus

Penghitungan rencana campuran

Semen Air

Pengujian

Pembuatan Benda Uji

Pembuatan Adukan Beton

Perawatan (Curing)

Tahap II

Tahap III

Tahap IV

Tahap V

Analisa Data Tahap VI

Kesimpulan Tahap VII

Uji : · Kadar lumpur · Kadar organik · Spesific grafity · Gradasi

Uji : · Abrasi · Spesific grafity · Gradasi

Tidak

Ya

Tahap I

Persiapan


commit to user

40

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Agregat

Hasil penelitian dan pembahasan terhadap hasil yang diperoleh sesuai

tinjauan peneliti akan disajikan di dalam bab ini. Sedangkan data rinci hasil

pemeriksaan bahan dasar dan penyusun beton disajikan dalam lampiran A.

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

4.1.1.1. Hasil Pengujian Pasir Normal

Pengujian terhadap agregat halus yang dilakukan dalam penelitian ini

meliputi pengujian kandungan zat organik, kadar lumpur, specific gravity, gradasi

agregat dan berat jenis. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.1 di

bawah ini. Namun, untuk perhitungan serta data-data pengujian secara lengkapnya

terdapat pada Lampiran A.

Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat halus (Pasir Normal)

Jenis pengujian Hasil

pengujian

Standar Kesimpulan

Kandungan Zat Organik Kuning muda Kuning Memenuhi syarat

Kandungan Lumpur 3 % Maks 5 % Memenuhi syarat

Bulk Specific Gravity 2,64 gr/cm3 - -

Bulk Specific SSD 2,67 gr/cm3 - -

Apparent Specific Gravity 2,71 gr/cm3 - -

Absorbtion 1,01 % - -

Modulus Halus 2,5074 2.3 – 3.1 Memenuhi syarat

Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari

ASTM C-33 dapat dilihat pada Tabel 4.2. dan Gambar 4.1.


commit to user

41

Tabel 4.2. Hasil pengujian gradasi agregat halus (Pasir Normal)

Diameter

ayakan

(mm)

Berat tertahan Berat lolos

kumulatif

(%)

ASTM C-33 Gram %

Kumulatif

(%)

9.50 0 0 0 100 100

4.75 3 0,10 0,10 99,9 95 - 100

2.36 108 3,60 3,7 96,30 80 - 100

1.18 502 16,75 20,45 79,55 50 - 85

0.85 626 20,89 41,34 58,66 25 - 60

0.30 1389 46,35 87,69 12,31 10 - 30

0.15 293 9,77 97,46 2,54 2 - 10

0.00 76 2,54 100 0 0

Jumlah 2997 100 350,74 -

Dari Tabel 4.2 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan

ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Gradasi agregat halus (Pasir Normal)

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5 6 7 8

Kum

ulat

if L

olos

(%

)

Diameter Saringan (mm)

batas atas hasil uji batas bawah


commit to user

42

4.1.1.2. Hasil Pengujian Pasir Merapi

Tabel 4.3. Hasil pengujian agregat halus (Pasir Merapi)

Jenis pengujian Hasil pengujian Standar Kesimpulan

Kandungan zat organik Jernih Kuning Memenuhi syarat

Kandungan lumpur 1 % Maks 5 % Memenuhi syarat

Bulk specific gravity 2,63 gr/cm3 - -

Bulk specific SSD 2,645 gr/cm3 - -

Apparent specific gravity 2,67 gr/cm3 - -


Modulus halus 2,5 2,3 – 3,1 Memenuhi syarat

Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33

dapat dilihat pada Tabel 4.4. dan Gambar 4.2.

Tabel 4.4. Analisis data gradasi agregat halus (Pasir Merapi)

Diameter

Ayakan

(mm)

Tertahan Berat Lolos

Kumulatif

(%)

Syarat

ASTM

C-33

Berat

(gr)

Presentase

(%)

Kumulatif

(%)

9,5 0 0,00 0,00 100 100

4,75 35 1,17 1,17 98,83 95 - 100

2,36 174 5,80 6,97 93,03 80 - 100

1,18 346 11,54 18,51 81,49 50 - 85

0,85 950 31,69 50,20 49,80 25 - 60

0,3 818 27,29 77,49 22,51 10 - 30

0,15 529 17,64 95,13 4,87 2 - 10

0 146 4,87 100 0 0

Jumlah 2998 100 349,47 -


ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.2


commit to user

43

Gambar 4.2 Gradasi agregat halus (Pasir Merapi)

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar

Pengujian terhadap agregat kasar atau kerikil yang dilaksanakan dalam

penelitian ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity), keausan (abrasi)

dan gradasi agregat kasar. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel

4.5, sedangkan Tabel 4.6 menyajikan hasil analisis ayakan terhadap sampel

agregat kasar sehingga dapat diketahui gradasinya. Perhitungan serta data-data

pengujian secara lengkap terdapat pada Lampiran A.

Tabel 4.5. Hasil pengujian agregat kasar

Jenis pengujian Hasil

pengujian Standar Kesimpulan

Bulk Specific Gravity 2,57 gr/cm3 - -

Bulk Specific SSD 2,68 gr/cm3 - -

Apparent Specific

Gravity 2,81 gr/cm3

- -


Abrasi 24,3 % Maksimum 50 % Memenuhi syarat

Modulus Halus Butir 5,1806 5 - 8 Memenuhi syarat

Untuk hasil pengujian gradasi agregat kasar dan syarat batas dari ASTM C-33

dapat dilihat pada Tabel 4.6. dan Gambar 4.3.

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5 6 7 8

Kum

ulat

if L

olos

(%

)

Diameter Saringan (mm)batas atas hasil uji batas bawah


commit to user

44

Tabel 4.6. Hasil pengujian gradasi agregat kasar

Diameter

Ayakan

(mm)

Tertahan Berat Lolos

Kumulatif

(%)

Syarat

ASTM

C-33

Berat

(gr)

Presentase

(%)

Kumulatif

(%)

19 0 0 0 100 100

12,5 108 3,62 3,61 96,39 90 – 100

9,5 459 15,40 19,02 81,04 -

4,75 863 28,96 47,98 52,20 20 – 55

2,36 956 32,08 80,06 4,99 0 – 10

1,18 719 25,87 99,23 0 0 – 5

0,85 125 0,77 100 0 -

Pan 0 0 100 0 -

Jumlah 2980 100 618,06 0 -


ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.2.

Gambar 4.3. Gradasi agregat kasar

Dari analisis saringan, agregat kasar atau kerikil yang diuji telah memenuhi syarat

batas yang ditentukan oleh ASTM C-33, yaitu dengan modulus halus agregat

kasar antara 5-8.

0

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30

Kum

ulat

if Lo

los

(%)

Diameter ayakan (mm)

Batas Bawah Batas Atas Hasil Uji


commit to user

45

4.1.3. Hasil Pengujian Lumpur Lapindo

Pozzolan lumpur lapindo diperoleh dari hasil pembakaran lumpur lapindo

kemudian dilanjutkan penumbukkan sampai halus, lalu disaring atau diayak dan

lolos saringan no.200. Lumpur lapindo yang digunakan pada penelitian ini berasal

dari desa Siring,kecamatan Porong, Sidoarjo.

Lumpur lapindo disini bersifat pozzolan yang sebagian besar unsurnya terdiri

dari silikat dan aluminat yang reaktif. Pengujian lumpur lapindo dikhususkan pada

pengujian kandungan senyawa kimia yang terdapat pada lumpur lapindo.

Pembakaran lumpur lapindo dilakukan di Laboraturium Keramik ,mbayat.

Sedangkan pengujian lumpur lapindo dilakukan di Laboraturium Kimia

Analitik,Fakultas MIPA,UGM,DIY. Hasil pengujian lumpur lapindo sebelum

kalsinasi dapat dilihat pada table 4.7

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kandungan Kimia Lumur Lapindo sebelum Kalsinasi

Komposisi Kimia Prosentase (%)

SiO2 67,92

Al2O3 17,29

Fe2O3 7,21

CaO 0,02

MgO 1,75

K2O 1,79

Na2O 4,57

CL 1,07

SO4 0,05

Sumber : Laboraturium Kimia Analitik Fakultas MIPA,UGM,DIY

Sedangkan hasil pengujian lumpur lapindo setelah kalsinasi dapat dilihat pada

Tabel 4.8.


commit to user

46

Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kandungan Kimia Lumur Lapindo Pasca Kalsinasi

Komposisi Kimia Prosentase (%)

SiO2 49,67

Al2O3 17,08

Fe2O3 7,73

Na2O 0,92

Sumber : Laboraturium Kimia Analitik Fakultas MIPA,UGM,DIY

4.2. Rencana Campuran Adukan Beton (Metode SK SNI T-15-

1990-03)

Perhitungan rencana campuran adukan beton menggunakan standar Dinas

Pekerjaan Umum ( SK SNI T-15-1990-03 ) , dari perhitungan tersebut didapat

kebutuhan bahan per 1 m3 yaitu :

a. Semen : 576,92 kg

b. Agregat halus (pasir) : 593,970 kg

c. Agregat kasar (kerikil) : 969,11 kg

d. Air : 225 liter

Hasil perhitungan campuran adukan beton dapat dilihat pada Tabel 4.6,

sedangkan tahap-tahap perhitungan campuran beton secara lengkap dapat dilihat

pada Lampiran B.


commit to user

47

Tabel 4.9. Proporsi campuran adukan beton untuk setiap variasi

Variasi Pasir

Replacement

Semen

(kg)

Pasir

(kg)

Kerikil

(kg)

Air

(kg)

Pasir

Merapi

(kg)

Pozzolan

Lumpur

Lapindo(kg)

0% 9,174 9,45 15,412 3,57 0,00 0,00

20% 9,174 7.56 15,412 3,57 1,89 0,00

40% 9,174 5,67 15,412 3,57 3,78 0,00

60% 9,174 3,78 15,412 3,57 5,67 0,00

80% 9,174 1,89 15,412 3,57 7.56 0,00

100% 9,174 0,00 15,412 3,57 9,45 0,00

Variasi Pasir

Replacement

Semen

(kg)

Pasir

(kg)

Kerikil

(kg)

Air

(kg)

Pasir

Merapi(kg)

Pozzolan

Lumpur

Lapindo(kg)

0% 9,174 9,45 15,412 3,57 0,00 0,458

20% 9,174 7.56 15,412 3,57 1,89 0,458

40% 9,174 5,67 15,412 3,57 3,78 0,458

60% 9,174 3,78 15,412 3,57 5,67 0,458

80% 9,174 1,89 15,412 3,57 7.56 0,458

100% 9,174 0,00 15,412 3,57 9,45 0,458

4.3. Hasil Pengujian

4.3.1 Hasil Pengujian Slump

Pengujian nilai slump menggunakan kerucut Abrams dengan ukuran diameter

atas 10 cm, diameter bawah 20 cm dan tinggi 30 cm. Dari pengujian nilai slump

tampak bahwa penggantian pasir dan penambahan lumpur lapindo akan

mempengaruhi workability, yang diperlukan untuk memudahkan proses

pengadukan, pengangkutan, penuangan, dan pemadatan Hasil dari pengujian nilai

slump disajikan dalam Tabel 4.10 dan Gambar 4.4.


commit to user

48

Tabel 4.10 Nilai slump dari variasi penggantian Pasir Merapi Lapindo 0 %

Kadar Replacement Pasir Merapi Slump (cm)

0% 9

20% 9,5

40% 9,5

60% 9.6

80% 10

100% 10

Gambar 4.4 Hubungan nilai slump dengan kadar replacement (Lapindo 0%)

Tabel 4.11 Nilai slump dari variasi penggantian Pasir Merapi Lapindo 5 %

Kadar Replacement Pasir Merapi Slump (cm)

0% 9

20% 9,1

40% 9,5

60% 9,5

80% 10

100% 10

8,4

8,6

8,8

9

9,2

9,4

9,6

9,8

10

10,2

0% 20% 40% 60% 80% 100%

slum

p (c

m)

prosentase Replacement Pasir Merapi (%)

Grafik hubungan nilai slump dengan prosentase Replacement Pasir Merapi

Lapindo 0%

nilai slump


commit to user

49

Gambar 4.5 Hubungan nilai slump dengan kadar replacement (Lapindo 5%)

4.3.2. Hasil Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan dilakukan pada saat benda uji berumur 28 hari dengan

menggunakan Compression Testing Machine untuk mendapatkan beban

maksimum yaitu beban pada saat beton hancur ketika menerima beban tersebut

(Pmax).

Dari data pengujian kuat desak dapat diperoleh kuat desak maksimum beton.

Sebagai contoh perhitungan kuat tekan diambil data dari benda uji BN-00/1 pada

umur 28 hari. Dari hasil pengujian didapat :

Pmax = 560 kN = 560000 N

A = 0.25 x π x D2 = 0.25 x π x 1502 mm2

= 17671.46 mm2

Maka fc’ MPa 69,31mm 17671.46

560000N

2==

Hasil pengujian kuat tekan beton pada benda uji silinder dengan diameter 15

cm dan tinggi 30 cm pada umur 28 hari selengkapnya disajikan pada Tabel 4.12.

8,4

8,6

8,8

9

9,2

9,4

9,6

9,8

10

10,2

0% 20% 40% 60% 80% 100%

slum

p (c

m)

prosentase Replacement Pasir Merapi (%)

Grafik hubungan nilai slump dengan prosentase Replacement Pasir

Merapi Lapindo 5%

nilai slump


commit to user

50

Tabel 4.12. Hasil pengujian kuat tekan beton umur 28 hari

No Kode Pmax fc'

fc' rata-rata 28

hari Benda Uji (N) (MPa) (MPa)

1 BN-00/ 1 515 29,14

BN-00 /2 535 30,27 29,237 BN-00 /3 660 28,29

2 BM1-20/ 1 520 29,43

BM1-20/2 535 30,27 30,086 BM1-20/3 540 30,56

3 BM1-40/ 1 545 30,84 BM1-40/2 560 31,69 31,69 BM1-40/3 575 32,54

4 BM1-60/ 1 570 32,255 BM1-60/2 525 29,709 31,878

BM1-60/3 595 33,670

5 BM1-80/ 1 600 33,953

BM1-80/2 575 32,538 33,953 BM1-80/3 625 35,368

6 BM1-100/ 1 635 35,934

BM1-100/2 610 34,519 35,934

BM1-100/3 660 37,348

7 BM2-00/ 1 545 30,841

BM2-00/2 520 29,426 30,652 BM2-00/3 560 31,690

8 BM2-20/ 1 520 29,426

BM2-20/2 580 32,821 31,312 BM2-20/3 560 31,690

9 BM2-40/ 1 575 32,538 BM2-40/2 595 33,670 33,104

BM2-40/3 700 39,612

10 BM2-60/ 1 600 33,953 BM2-60/2 570 32,255 33,859

BM2-60/3 625 35,368

11 BM2-80/1 810 45,837

BM2-80/2 595 33,670 34,943 BM2-80/3 640 36,217

12 BM2-100/ 1 635 35,934

BM2-100/2 680 38,480 37,348

BM2-100/3 665 37,631


commit to user

51

Dari Tabel 4.12 diperoleh grafik yang menggambarkan hubungan pengaruh

penggantian pasir merapi dan tanpa penambahan lumpur pada beton terhadap

kinerja kuat tekan yang dapat dilihat pada Gambar 4.6.

Gambar 4.6. Grafik hubungan Kuat Tekan beton dengan penggantian

Pasir Merapi (Lapindo 0%)

Dari grafik beton dengan penggantian pasir merapi dan tanpa penambahan

Lumpur lapindo, terlihat adanya peningkatan yang cukup signifikan.

Dari Tabel 4.12 diperoleh grafik yang menggambarkan hubungan pengaruh

penggantian pasir merapi dan penambahan lumpur pada beton terhadap kinerja

kuat tekan yang dapat dilihat pada Gambar 4.7.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 40 20 60 80 100

Kuat

Tek

an B

eton

prosentase replacement Pasir Merapi (%)

Grafik hubungan Kuat Tekan Beton dengan prosentase

Replacement Pasir Merapi Lapindo 0%

kuat tekan tanpa lapindo


commit to user

52

Gambar 4.7. Grafik hubungan Kuat Tekan beton dengan penggantian Pasir

Merapi (Lapindo 5%)

Dari grafik beton dengan penggantian pasir merapi dan penambahan Lumpur

lapindo, terlihat adanya peningkatan yang cukup signifikan.

4.3.3. Hasil Pengujian Modulus Elastisitas

Pengujian dilakukan pada benda uji silinder beton dengan menggunakan

CTM (Compression Testing Machine) dengan pembebanan secara konstan untuk

mengetahui besar beban yang diterima sampai dengan beban maksimum (saat

beton mulai retak) dan extensometer untuk mengetahui perubahan panjang yang

terjadi sehingga dapat diketahui nilai tegangan dan regangan yang terjadi pada

setiap pembebanan dengan persamaan-persamaan sebagai berikut :

Menghitung regangan (ε) yang terjadi dengan persamaan 2.3

Regangan (ε)l

lD

= x 10-3

Dengan :

Δl = Penurunan arah longitudinal

l = Tinggi beton relatif (jarak antar dua ring dial) = 200 mm

x 10-3 = Konversi satuan dial extensometer dari inchi ke mm

Hasil pengujian modulus elastisitas beton terlihat pada Gambar 4.8.

05

10152025303540

0 20 40 60 80 100

Kuat

Tek

an b

eton

prosentase Replacement pasir Merapi (%)

Grafik hubungan Kuat Tekan Beton dengan prosentase Replacement pasir Merapi Lapindo 5%

kuat tekan dengan lapindo


commit to user

Gambar 4.8. Grafik hasil perhitungan modulus elastisitas pada

Merapi

Kemudian, untuk menghitung tegangan yang terjadi

σAP

=

Dengan :

σ = Tegangan (MPa)

P = Beban yang diberikan (

A = Luas tampang melintang (mm

Sebagai contoh perhitungan diambil dari data benda uji

menerima beban (P) = 20 kN

Menghitung regangan yang terjadi

ε 310ll

-D= x

3102001

-= x

000005.0 =

Menghitung tegangan (σ) yang terjadi :

σ

AP

=

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1918519566

21139

26016M

odul

us E

last

isita

s ( M

Pa )

kadar pasir replacemenr (merapi)

Modulus Elastisitas

Grafik hasil perhitungan modulus elastisitas pada variasi Pasir

enghitung tegangan yang terjadi digunakan persamaan

eban yang diberikan (N)

uas tampang melintang (mm2)

Sebagai contoh perhitungan diambil dari data benda uji BM2-00/1 pada saat

menerima beban (P) = 20 kN

Menghitung regangan yang terjadi

yang terjadi :

2601626404 27679

kadar pasir replacemenr (merapi)

Modulus Elastisitas

Modulus Elastisitas

53

variasi Pasir

ersamaan

pada saat


commit to user

54

22

/N150 0.25

20000 mm

´´=

p

= 1.1317685 MPa

Kurva tegangan-regangan diperoleh dengan memplotkan data tegangan pada

setiap kenaikan 20 kN beban aksial dengan regangan yang terjadi pada setiap

benda uji. Data selengkapnya dapat dilihat pada lampiran C, dengan analisa

regresi pada program Microsoft excel, didapatkan grafik tegangan-regangan dan

persamaan regresi linier.

Nawy, nilai modulus elastisitas beton didapat dari kemiringan suatu garis

lurus (linier) yang menghubungkan titik pusat dengan suatu harga tegangan

(sekitar 40% fc’).

Sebelum mendapatkan nilai persamaan regresi linier, terlebih dahulu dibuat

kurva regresi polynomial orde-2 dari nilai tegangan-regangan. Garis regresi linier

diambil mulai dari nilai tegangan-regangan 0 sampai terlihat kurva regresi

polynomial mulai melengkung (diambil 40% fc’). Untuk lebih jelasnya dapat

dilihat pada Gambar 4.9.

Gambar 4.9. Hubungan tegangan-regangan benda uji BM2-00/1

Selanjutnya dari persamaan regresi linier seperti terlihat pada Gambar 4.9

dapat dihitung nilai modulus elastisitas. Sebagai contoh diambil persamaan regresi

tegangan-regangan pada benda uji BM2-00/1. Untuk perbandingan, dilakukan

perhitungan modulus elastisitas benda uji BM2-00/1 sebagai berikut:

Diketahui :

y = 16595x

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0,00001 0,00002 0,00003 0,00004 0,00005 0,00006 0,00007 0,00008 0,00009

Tega

ngan

( M

Pa )

Regangan

BM2-00 /1


commit to user

55

Persamaan regresi linier: y = 16595 x

Kemudian dihitung nilai modulus elastisitas (Ec) menggunakan persamaan 2.2.

Ec00005.0

2

12

--

=e

SS

S2 = 0.4 x fc

= 0.4 x 30,84

= 12,34 MPa

Dengan persamaan tegangan-regangan:

y = 16595 x

Untuk: S2 = 12,34 MPa didapat ε2 = 0.0007436

ε1 = 0.00005 didapat S1 = 0,82975

Sehingga nilai modulus elastisitas betonnya adalah:

Ec00005.0

2

12

--

=e

SS

00005.00007436.082975,034,12

-

-=

= 16595 MPa

Validasi Modulus elastisitas beton dengan formula SK SNI-T-15-1991 :

E = 4700 'fc´

= 4700 30,84´

= 26100,8735 MPa

Validasi Modulus elastisitas beton dengan formula ACI 318-89, Revised 1992,

1996 :

E = 4730 'fc´

= 4730 30,84´

= 26267,4748 MPa

Hasil perhitungan selanjutnya disajikan pada Tabel 4.13, dimana

mencantumkan nilai modulus elastisitas beton dari perhitungan untuk setiap

variasi kadar Replacement pasir merapi dan penambahan lapindo 5%.


commit to user

56

Tabel 4.13. Hasil perhitungan modulus elastisitas

Kadar pasir

merapi ( % )

Kode Benda Uji

Ec Perhitungan (Mpa)

Ec Perhitungan Rata-rata

(MPa)

E Validasi SNI

E Validasi ACI

(MPa) (MPa)

0 BN-00 /1 12877

12834 25208 25369 BN-00 /2 12821 BN-00 /3 12805

20 BM1-20 /1 12977

12932 26537 26706 BM1-20 /2 12904 BM1-20 /3 12915

40 BM1-40 / 1 13004

13105 26732 26903 BM1-40 / 2 13184 BM1-40 / 3 13128

60 BM1-60 /1 13171

13201 27234 27408 BM1-60 /2 13030 BM1-60 /3 13403

80 BM1-80 /1 13179

13248 27951 28130 BM1-80 /2 13196 BM1-80 /3 13370

100 BM1-100 /1 13812

13712 28904 29089 BM1-100 /2 13837 BM1-100 /3 13487

0 BM2-00 /1 16595

19185 26021 26187 BM2-00 /2 22738 BM2-00 /3 18222

20 BM2-20 /1 15449

19566 26849 27020 BM2-20 /2 19359 BM2-20 /3 23890

40 BM2-40 /1 23232

21139 27157 27331 BM2-40 /2 18173 BM2-40 /3 22013

60 BM2-60 / 1 22635

26016 27727 27904 BM2-60 / 2 26304 BM2-60 / 3 29110

80 BM2-80 / 1 30485

26404 28118 28298 BM2-80 / 2 24712 BM2-80 / 3 24015

100 BM2-100 / 1 24581

27679 29262 29449 BM2-100 / 2 31634 BM2-100 / 3 26823


commit to user

57

4.3.4. Uji Normalitas Chi-Kuadrat

Uji chi-kuadrat dimaksudkan untuk mengetahui apakah perbedaan dari

proporsi sampel pertama dengan yang dari sampel kedua, sampel ketiga dan yang

seterusnya itu disebabkan oleh faktor kebetulan saja (chance).

Uji chi-kuadrat ini digunakan pada sampel lebih dari 2 (k >2) dan pada penelitian

ini menggunakan tingkat signifikasi sebesar 95%.

Dalam penelitian ini v = (n-1) = (3-1) = 2

Dengan taraf signifikasi 95% maka dari tabel distribusi x2 maka didapat

x2 (0,95;(n-1)) = 0,103

Jika x2 < x2 (0,95;(n-1)) maka sampel dapat diterima

Jika x2 > x2 (0,95;(n-1)) maka sampel tidak dapat diterima

Dari Tabel 4.17 , Untuk benda uji dengan kode BM2-40/3 dan BM2-80/ 1

dianggap gagal karena X2 > X2(0,95;(n-1)


commit to user

58

Tabel 4.14 Uji chi-kuadrat untuk hasil uji kuat tekan menggunakan Replacement pasir merapi

Kode Benda Uji

o e (o-e)^2/e X2 X2

0,95;(n-1)) kuat tekan rata2

BN-00/ 1 29,14 29,24

0,000 0,023 0,103 BN-00 /2 30,27 0,037

BN-00 /3 28,29 0,030 BM1-20/ 1 29,43

30,09 0,014

0,008 0,103 BM1-20/2 30,27 0,001 BM1-20/3 30,56 0,007 BM1-40/ 1 30,84

31,69 0,023

0,015 0,103 BM1-40/2 31,69 0,000 BM1-40/3 32,54 0,023 BM1-60/ 1 32,26

31,88 0,004

0,084 0,103 BM1-60/2 29,71 0,148 BM1-60/3 33,67 0,101 BM1-80/ 1 33,95

33,95 0,000

0,039 0,103 BM1-80/2 32,54 0,059 BM1-80/3 35,37 0,059

BM1-100/ 1 35,93 35,93

0,000 0,037 0,103 BM1-100/2 34,52 0,056

BM1-100/3 37,35 0,056 BM2-00/ 1 30,84

30,65 0,001

0,028 0,103 BM2-00/2 29,43 0,049 BM2-00/3 31,69 0,035 BM2-20/ 1 29,43

31,31 0,114

0,064 0,103 BM2-20/2 32,82 0,073 BM2-20/3 31,69 0,005 BM2-40/ 1 32,54

35,27 0,212

0,273 0,103 BM2-40/2 33,67 0,073 BM2-40/3 39,61 0,534 BM2-60/ 1 33,95

33,86 0,000

0,048 0,103 BM2-60/2 32,26 0,076 BM2-60/3 35,37 0,067 BM2-80/1 45,84

38,57 1,367

0,712 0,103 BM2-80/2 33,67 0,624 BM2-80/3 36,22 0,144

BM2-100/ 1 35,93 37,35

0,054 0,030 0,103 BM2-100/2 38,48 0,034

BM2-100/3 37,63 0,002


commit to user

59

4.4. Pembahasan

4.4.1. Uji Slump

Workability merupakan faktor yang penting dalam pembuatan adukan beton.

Workability yang memadai sangat diperlukan untuk memudahkan proses

pengadukan, pengangkutan, penuangan, dan pemadatan. Dari pengujian nilai

slump tampak bahwa penggunaan replacement pasir merapi yang digunakan pada

saat rancang campur (mix design) akan mempengaruhi workability.

Sesuai dengan Tabel 4.10 dan Tabel 4.11 menunjukkan bahwa semakin

banyak pasir merapi yang ditambahkan ke dalam beton nilai slump semakin besar.

Hal tersebut dikarenakan nilai daya serap (absorbtion) pada pasir Merapi yaitu

0,6% lebih kecil dibandingkan nilai daya serap (absorbtion) pasir normal yaitu

1,01% sehingga air yang seharusnya digunakan untuk pasta akan lebih banyak

berkurang saat menggunakan pasir normal. Keadaan demikian menyebabkan

kelecakan adukan beton meningkat dan nilai slump juga tinggi.

4.4.2. Kuat Tekan

Dari hasil penelitian ini dapat diketahui seberapa besar pengaruh variasi kadar

penggantian pasir normal dengan pasir merapi dan penambahan lumpur lapindo

terhadap nilai kuat tekan beton. Pengaruh variasi kadar penggunaan penggantian

pasir normal dengan pasir merapi dan penambahan lumpur lapindo terhadap kuat

tekan Tabel 4.15.


commit to user

60

Tabel 4.15. Pengaruh replacement pasir merapi terhadap kuat tekan beton

No Kode Pmax fc'

fc' rata-rata 28 hari

Benda Uji (N) (MPa) (MPa)

1 BN-00/ 1 515 29,14

BN-00 /2 535 30,27 29,237 BN-00 /3 660 28,29

2 BM1-20/ 1 520 29,43

BM1-20/2 535 30,27 30,086 BM1-20/3 540 30,56

3 BM1-40/ 1 545 30,84 BM1-40/2 560 31,69 31,69 BM1-40/3 575 32,54

4 BM1-60/ 1 570 32,255 BM1-60/2 525 29,709 31,878

BM1-60/3 595 33,670

5 BM1-80/ 1 600 33,953

BM1-80/2 575 32,538 33,953 BM1-80/3 625 35,368

6 BM1-100/ 1 635 35,934

BM1-100/2 610 34,519 35,934

BM1-100/3 660 37,348

7 BM2-00/ 1 545 30,841

BM2-00/2 520 29,426 30,652 BM2-00/3 560 31,690

8 BM2-20/ 1 520 29,426

BM2-20/2 580 32,821 31,312 BM2-20/3 560 31,690

9 BM2-40/ 1 575 32,538 BM2-40/2 595 33,670 33,104

BM2-40/3 700 39,612

10 BM2-60/ 1 600 33,953 BM2-60/2 570 32,255 33,859

BM2-60/3 625 35,368

11 BM2-80/1 810 45,837

BM2-80/2 595 33,670 34,943 BM2-80/3 640 36,217

12 BM2-100/ 1 635 35,934

BM2-100/2 680 38,480 37,348

BM2-100/3 665 37,631


commit to user

61

Berdasarkan Tabel 4.15 jika ditinjau dari variasi kadar penggantian pasir

tampak bahwa penggunaan pasir merapi sebanyak 100% dapat meningkatkan kuat

tekan beton sebesar 35,934. Penggunaan bahan tambah pozzolan lumpur lapindo

5% terhadap berat semen, meningkatkan kuat tekan beton pada 37,348%.

4.4.3. Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas merupakan suatu ukuran nilai yang menunjukkan

kekakuan dan ketahanan beton untuk menahan deformasi (perubahan bentuk). Hal

ini membantu untuk menganalisa perkembangan tegangan regangan pada elemen

struktur yang sederhana dan untuk menentukan analisa tegangan-regangan,

momen dan lendutan pada struktur yang lebih kompleks. Modulus elastisitas

beton ditentukan dari hubungan antara tegangan-regangan beton pada daerah

elastis.

Tabel 4.16. Pengaruh penggantian pasir normal dengan pasir merapi terhadap

kuat tekan beton.

Kadar penggantian Pasir Merapi

Modulus Elastisitas

Beton (MPa)

Selisih Modulus Elastisitas

MPa % 0% 12834 0 0

20% 12932 97,67 0,76 40% 13105 271,00 2,11 60% 13201 367,00 2,86 80% 13248 414,00 3,23 100% 13712 877,67 6,84

Berdasarkan Tabel 4.16 dari variasi kadar penggantian pasir normal dengan

pasir merapi yang dipakai tampak bahwa penggunaan Pasir Merapi sebesar 100%

dapat meningkatkan nilai modulus elastisitas beton sebesar 6,84% pada pengujian

beton umur 28 hari.


commit to user

62

Tabel 4.17. Pengaruh penggantian pasir normal dengan pasir merapi terhadap

kuat tekan beton dengan penambahan lapindo 5%.

Kadar penggantian Pasir Merapi

Modulus Elastisitas

Beton (MPa)

Selisih Modulus Elastisitas

MPa % 0% 19185 0 0

20% 19566 381,00 1,99 40% 21139 1954,33 10,19 60% 26016 6831,33 35,61 80% 26404 7219,00 37,63 100% 27679 8494,33 44,28

Berdasarkan Tabel 4.17 dari variasi kadar penggantian pasir normal dengan

pasir merapi dan dengan penambahan pozzolan lumpur lapindo 5% tampak bahwa

penggunaan Pasir Merapi sebesar 100% dan pozzolan lumpur lapindo 5% dapat

meningkatkan nilai modulus elastisitas beton sebesar 44,28% pada pengujian

beton umur 28 hari.

4.4.4. Hubungan Antara Modulus Elastisitas dan Kuat Tekan Hasil Pengujian

Dari hasil pengujian diketahui bahwa peningkatan modulus elastisitas diikuti

pula dengan peningkatan kuat tekan. Maka dari itu dapat dicari rumus empiris

hubungan antara modulus elastisitas dengan kuat tekan hasil penelitian yang dapat

dilihat pada Tabel 4.18 dan Gambar 4.10.


commit to user

63

Tabel 4.18. Data kuat tekan dan modulus elastisitas perhitungan

No Kode Benda Uji

Kuat Tekan (MPa) akar fc'

Ec Perhitungan (Mpa) Rumus Empiris

1 BN-00 /1 29,14 5,3984 12877 2385,3235 BN-00 /2 30,27 5,5023 12821 2330,1357 BN-00 /3 28,29 5,3192 12805 2407,3031

2 BM1-20 /1 29,43 5,4246 12977 2392,2625 BM1-20 /2 30,27 5,5023 12904 2345,2204 BM1-20 /3 30,56 5,5279 12915 2336,3276

3 BM1-40 / 1 30,84 5,5534 13004 2341,6119 BM1-40 / 2 31,69 5,6293 13184 2342,0134 BM1-40 / 3 32,54 5,7042 13128 2301,4463

4 BM1-60 /1 32,26 5,6794 13171 2319,0896 BM1-60 /2 29,71 5,4506 13030 2390,5672 BM1-60 /3 33,67 5,8026 13403 2309,8285

5 BM1-80 /1 33,95 5,8269 13179 2261,7418 BM1-80 /2 32,54 5,7042 13196 2313,3673 BM1-80 /3 35,37 5,9471 13370 2248,1620

6 BM1-100 /1 35,93 5,9945 13812 2304,1243 BM1-100 /2 34,52 5,8753 13837 2355,1210 BM1-100 /3 37,35 6,1113 13487 2206,8844

7 BM2-00 /1 30,84 5,5534 16595 2988,2381 BM2-00 /2 29,43 5,4246 22738 4191,6672 BM2-00 /3 31,69 5,6293 18222 3236,9667

8 BM2-20 /1 29,43 5,4246 15449 2847,9667 BM2-20 /2 32,82 5,7290 19359 3379,1317 BM2-20 /3 31,69 5,6293 23890 4243,8335

9 BM2-40 /1 32,54 5,7042 23232 4072,7605 BM2-40 /2 33,67 5,8026 18173 3131,8744 BM2-40 /3 39,61 6,2938 22013 3497,5700

10 BM2-60 / 1 33,95 5,8269 22635 3884,5532 BM2-60 / 2 32,26 5,6794 26304 4631,4883 BM2-60 / 3 35,37 5,9471 29110 4894,8388

11 BM2-80 / 1 45,84 6,7703 30485 4502,7713 BM2-80 / 2 33,67 5,8026 24712 4258,7840 BM2-80 / 3 36,22 6,0180 24015 3990,5137

12 BM2-100 / 1 35,93 5,9945 24581 4100,6139 BM2-100 / 2 38,48 6,2032 31634 5099,5970 BM2-100 / 3 37,63 6,1344 26823 4372,5293


commit to user

64

Dengan memasukkan data ❐࠘c除 dan modulus elastisitas dari Tabel 4.18 ke

dalam analisa regresi pada program Microsoft excel, didapatkan grafik hubungan ❐࠘c除 dan Ec serta persamaan linier yang ditampilkan pada Gambar 4.10.

Gambar 4.10. Grafik hubungan modulus elastisitas dan kuat tekan beton

Dari grafik dapat diketahui bahwa hubungan antara modulus elastisitas dan

kuat tekan pada penelitian memiliki rumus empiris sebagai berikut:

Ec =3188 ❐࠘c′ (Rumus empiris hasil persamaan linier dari grafik)

Sedangkan hubungan antara modulus elastisitas dan kuat tekan dalam beton

normal memiliki rumus empiris sebagai berikut:

Ec = 4730 . ❐࠘c′ (ACI 318-89, Revised 1992,1996)

Ec = 4700 . ❐࠘c′ (SK SNI-T-15-1991)

Dimana:

Ec = Modulus elastisitas (MPa)

f’c = Kuat tekan (MPa)

y = 3188,8x

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0,0000 2,0000 4,0000 6,0000 8,0000

Ec

( M

Pa

)

√fc' (MPa)

Hubungan Kuat Tekan Dan Modulus Elastisitas

Linear (Hubungan Kuat Tekan Dan Modulus Elastisitas)


commit to user

666

65

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian, analisis data, dan pembahasan maka dapat ditarik beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Penggunaan replacement pasir merapi 100% terhadap berat pasir normal dapat

meningkatkan kuat tekan beton dari 27,14 MPa menjadi 35,93 MPa (naik

22,9%).

2. Penggunaan bahan tambah pozzolan lumpur lapindo sebesar 5% terhadap

berat semen dapat meningkatkan kuat tekan beton dari 35,93 MPa menjadi

37,35 Mpa (naik 3,9%).

3. Penggunaan replacement pasir merapi yang optimum pada penelitian ini yaitu

pada kadar 100% dengan kuat tekan 35,93 MPa.

5.2. Saran

Untuk menindaklanjuti penelitian ini, diperlukan beberapa koreksi yang harus

diperhatikan agar dapat dijadikan sebagai pedoman dan acuan bagi penelitian-

penelitian selanjutnya agar dapat lebih baik. Adapun saran-saran untuk penelitian

selanjutnya antara lain sebagai berikut:

1. Ketelitian merupakan salah satu hal yang penting di dalam penelitian.

2. Pada saat pembuatan benda uji,diharapkan campuran homogen agar tidak

terjadi perbedaan hasil pengujian yang signifikan.

tinjauan kuat tekan dan modulus … bahan adalah modulus elastisitas yang merupakan perbandingan...

Documents