Post on 02-Mar-2021
31
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
Pelaksanaan pra-penelitian yang meliputi pembuatan benda uji, perawatan
dan pengujian beton dilakukan di Laboratorium Teknologi Beton Fakultas Teknik
Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang Jl. Tlogomas No. 246
Malang.
3.2 Rancangan Penelitian
Penelitian ini untuk melihat pengaruh penambahan limbah plastik sebagai
bahan pengganti sebagian pasir terhadap berat jenis, porositas dan penyerapan air.
Penelitian yang dilakukan meliputi kegiatan sebagai berikut :
1. Analisis dengan pengukuran berat jenis beton.
2. Analisis dengan pengukuran porositas.
3. Analisis dengan pengukuran penyerapan air.
Komponen penyusun dalam pembuatan beton busa adalah semen pasir, foam
agent, air dan plastik (butiran) sebagai bahan pengganti sebagian pasir dalam
pembuatan beton busa untuk penelitian ini. Untuk mencapai tujuan dari penelitian
ini, dilakukan variasi terhadap perbandingan pasir dan plastik (butiran).
3.2.1 Metode Penelitian
Metode penelitian yang dipergunakan pada penelitian kali ini adalah dengan
metode eksperimen. Dan variabel yang digunakan yaitu variabel bebas dan terikat.
Variabel bebasnya adalah persentase foam agent dalam proporsi campuran sebesar
2 % dan variasi perentasi plastik (butiran) sebesar 0%, 10%, 20%, 30% dan 40%
dari berat pasir. Dan untuk variabel terikatnya yaitu semen, pasir dan air.
3.2.2 Rancangan Proporsi Campuran Beton Busa
Agar dapat memperoleh rancangan proporsi campuran beton busa, terlebih
dahulu dilakukan tahap pra-penelitian. Pra-penelitian yang dilakukan untuk
pengujian konsistensi mortar dengan tujuan dapat mengetahui nilai faktor air
semen yang nantinya digunkan untuk proporsi campuran beton busa dengan
variasi 0,4 ; 0,5 dan 0,6.
32
Setelah dilakukan pra-penelitian dengan pengujian konsistensi mortar
didapatkan faktor air semen yang memenuhi persyaratan nilai a = (100 ± 15) %
sebesar 0,5 (FAS). Jadi untuk proporsi campuran beton yaitu semen : pasir : air
adalah 1 : 2,75 : 0,5.
Foam agent yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 2% dari berat
semen, pasir, air dan plastik sebagai bahan pengganti sebagian pasir. Sedangkan
untuk perbandingan campuran foam agent : air digunakan perbandingan 1 : 20.
Dan untuk persentase plastik yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sebesar
0%, 10%, 20%, 30% dan 40% dari berat pasir.
Tabel 3.1 Proporsi Campuran Beton Busa (Konsistensi Mortar)
Persentase
Foam Agen F.A.S
Diameter cincin
(cm)
Diameter leleh (cm) a =
(D`/D)x100%
(cm)
Pengamatan
(cm)
Rata-rata (D’)
(cm)
2% 0,4 10,02
7.72
7.48 74.65
7.57
7.30
7.46
7.37
2% 0,5 10,02
11.19
10.11 100.89
9.86
9.62
9.83
10.07
2% 0,6 10,02
16.41
17.00 169.66
17.10
17.57
17.14
16.80
33
Berdasarkan tabel di atas, maka komposisi campuran yang digunakan untuk
membuat beton busa adalah sebagai berikut
Tabel 3.2 Kebutuhan Campuran Beton Busa
*) Catatan: pengujian dilakukan pada umur 3, 7, 14, 21 dan 28 hari dengan 75 buah benda uji
Berdasarkan komposisi campuran beton busa di atas dapat dihitung total
kebutuhan bahan untuk benda uji. Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini
adalah berbentuk kubus yang masing-masing campuran memiliki 3 buah benda
uji.
3.2.3 Benda Uji
Ukuran benda uji yang digunakan pada pengujian Berat Jenis, Porositas,
Penyerapan Air yaitu sebagai berikut :
Gambar 3.1 Benda Uji Mortar ( 5cm x 5cm x5cm )
Material
Campuran
beton tanpa
plastik
Campuran
beton
A
Campuran
beton
B
Campuran
beton
C
Campuran
beton
D
Semen 1 1 1 1 1
Pasir 2,75 2,75 2,75 2,75 2,75
Plastik 0% 10% 20% 30% 40%
Foam agent 2% 2% 2% 2% 2%
Air 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Mortar
5x5x5 3 3 3 3 3
5cm
5cm 5cm
34
Tabel 3.3 Kebutuhan Bahan Campuran Beton Busa
Untuk penelitian ini ukuran benda uji dapat dilihat pada gambar 3.1.
Adapun rancangan benda uji yang digunkan untuk pengujian pada umur 3, 7, 14,
21 dan 28 hari dengan masing-masing benda uji setiap variasi adalah 3 buah dan
total benda uji adalah 75 buah.
Tabel 3.4 Rancangan Benda Uji Beton Busa
Rancangan Benda Uji Kebutuhan Beton Busa Untuk Cetakan Kubus (5x5x5) cm
Jenis Pengujian
Foam Agent (%)
Variasi Plastik (%) Umur Perawatan (Hari)
Jumlah Benda
Uji 0% 10% 20% 30% 40%
Berat Jenis
2%
3 3 3 3 3 3, 7, 14, 21, 28 75
Porositas 3 3 3 3 3 3, 7, 14, 21, 28 75
Penyerapan Air
3 3 3 3 3 3, 7, 14, 21, 28 75
Total Jumlah Benda Uji 225
Kebutuhan Bahan untuk Cetakan Kubus (5x5x5) cm untuk 15 Benda Uji
Campuran Kebutuhan Bahan Busa 1:20
Foam Agent
Plastik Semen
(gr) Pasir (gr)
Air (ml)
Plastik Foam Agent
FA Air
(%) (%) 1 2.75 0.5 (gr) (ml) (ml) (ml)
2 0 1000 2750.0 500 0 20 0.95 19.05
2 10 1000 2475.0 500 275 20 0.95 19.05
2 20 1000 2200.0 500 550 20 0.95 19.05
2 30 1000 1925.0 500 825 20 0.95 19.05
2 40 1000 1650.0 500 1100 20 0.95 19.05
35
3.3 Bahan dan Alat Penelitian
Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian beton busa dengan
penambahan limbah plastik sebagai bahan pengganti sebagian pasir adalah
sebagai berikut :
3.3.1 Alat Penelitian
1. Mixer
Spesifikasi :
Kecepatan 1, 2, 3 = (600 r.p.m. ; 800 r.p.m ; 980 r.p.m.)
2. Timbangn.
3. Gelas ukur.
4. Ayakan Pasir.
5. Bak pengaduk, sendok perata, cetok dan ember.
6. Alat Injeksi kapasitas 60 ml, 12 ml dan 1 ml.
7. Cetakan Beton dengan ukuran (5 x 5 x 5) cm
8. Stopwatch
9. Alat pemberi garis dan plat baja.
3.3.2 Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian beton busa dengan
limbah plastik sebagai bahan pengganti sebagian pasir sebagai berikut :
1. Semen Portland Tipe 1
2. Pasir Sungai
3. Plastik LDPE (butiran)
4. Foaming Agent Sinetic TXP Acc tipe sintetik
5. Air PDAM.
3.4 Tahapan Penelitian
3.4.1 Persiapan Bahan
Bagian awal dalam pembuatan beton busa dengan limbah plastik
sebagai bahan pengganti sebgian pasir adalah melakukan persiapan
berbagai bahan. Bahan-bahan yang digunakan dalam campuran pembuatan
beton busa ini sebelumnya sudah ditimbang dan dilakukan pengukuran
sesuai dengan rancangan campuran beton pada Tabel 3.2.
36
Dalam proses persiapan bahan dilakuakan kegiatan sebagai berikut:
1. Penyaringan pasir dengan saringan lolos No.4 seperti pada Gambar 3.2
Gambar 3.2 Proses Penyaringan Pasir
2. Penimbangan campuran beton seperti semen, pasir dan plastik
(butiran) sesuai dengan komposisi pada Tabel 3.2 dan Proses
penimbangan dapat dilihat pada Gambar 3.3
Gambar 3.3 Proses Penimbangan Semen, Pasir dan Plastik
3.4.2 Pembuatan dan Pencetakan Benda Uji
Saat pembuatan beton busa ini dapat dilakukan dengan beberapa
tahapan. Berikut ini adalah tahapan yang dilakukan dalam pembuatan
beton busa :
37
1. Campurkan semua bahan seperti semen, pasir, plastik dan air yang
telah ditimbang sebelumnya sesuai dengan proporsi air yang
ditentukan. Kemudian Aduk campuran tersebut hingga menjadi pasta
mortar seperti pada Gambar 3.4
Gambar 3.4 Proses Pembuatan Pasta Mortar
2. Pada saat campuran mortar tersebut dicampurkan sampai menjadi
adukan pasta seperti terlihat pada Gambar 3.4, secara bersamaan
dilakukan pembuatan campura busa dari foam agent dan air dengan
perbandingan 1 : 20. Kemudian campur bahan tersebut menggunakan
mixer dengan kecepatan sedang hingga campuran tersebut membentuk
busa seperti yang terlihat pada Gambar 3.5. Dalam pencampuran air
dan foam agent usahakan tidak ada lagi air dan gel foam agent yang
masih tersisa, ini dilakukan agar saat busa dicampurkan dengan pasta
mortar tidak ada lagi air yang dapat mempengaruhi nilai FAS yang
sudah ditetapkan sebelumnya.
38
Gambar 3.5 Proses Pembuatan Busa Foam Agent
Gambar 3.6 Proses Pencampuran Busa Foam Agent
dengan Pasta Mortar
3. Setelah pencampuran pasta mortar dan busa selesai. Kemudian
tuangkan adukan tersebut kedalam cetakan yang telah dipersiapkan.
Ratakan juga bagian atas permukaan mortar agar bentuknya rata
seperti kubus seperti pada Gambar 3.7.
39
Gambar 3.7 Proses Pencetakan Beton Busa
4. Setelah 24 jam, kemudian lepaskan mortar dari cetakan betob busa dan
akan tampak beton busa berbentuk kubus seperti terlihat pada Gambar
3.8.
Gambar 3.8 Benda Uji Beton Busa
40
3.4.3 Pelepasan dan Perawatan Benda Uji
Pelepasan benda uji dilakukan setelah 24 jam. Setelah dilepaskan
dari cetakan, benda uji kemudian direndam selama umur perawatan yaitu
3, 7, 14, 21 dan 28 hari sebelum tahap pengujian.
3.5 Pengujian Benda Uji
3.5.1 Berat Jenis Beton
1. Masukkan takaran benda uji dengan 3 lapis.
2. Tiap-tiap lapisan dipadatkan sebanyak 25 kali tusukan secara merata.
Pada pemadatan pertama, tongkat tidak boleh mengenai dasar takaran.
Sedangkan saat lapisan kedua dan ketiga tongkat boleh sampai kira-kira
2,5 cm dibawah lapisan sebelumnya.
3. Setelah pemadatan selesai, ketuklah sisi-sisi takaan perlahan-lahan
sampai tidak terlihat gelembung-gelembung udara pada permukaan dan
rongga bekas tusukan tertutup.
4. Ratakan permukaan benda uji dan kemudian hitung beratnya.
3.5.2 Porositas Beton Busa
Pengujian porositas dilakukan pada benda uji berbentuk kubus
dengan ukuran 5 x 5 x 5 cm. Tujuan penelitian ini adalah untuk
mengetahui besarnya pesentase pori-pori beton terhadap volume beton
padat. Adapun langkah-langkap pengujiannya adalah sebagai berikut :
1. Lepaskan benda uji dari cetakan setelah berumur 1 hari kemudian
masukkan dan rendam dalam bak curing.
2. Sampel masing-masing umur benda uji diangkat dari bak dan
kemudian diamkan selama 5 menit.
3. Kemudian masukkan ke dalam oven dengan suhu 105 ± 5 Cº selama ±
24 jam.
4. Benda uji dikeluarkan dari oven dam diamkan selama 5 menit
kemudian ditimbang dan didapatkan beton kondisi kering.
5. Benda uji kemudian dimasukkan ke dalam desicator untuk proses
pemvacuman dengan vacum pump. Proses pemvacuman ini dilakukan
selama 24 jam. Setelah selesai, benda uji dialiri air sampai semua
41
benda uji terendam di dalam air. Perendaman benda uji ini juga dalam
kondisi vacum dan dilakukan selama 24 jam. Setelah selesai kemudian
benda uji ditimbang di dalam air dan didapatkan berat beton dalam air.
6. Benda uji dikeluarkan dari dalam air dan dilap permukaannya untuk
mendapatkan kondisi SSD (jenuh) kemudian benda uji tersebut
ditimbang dan didapatkan berat beton kondisi SSD (jenuh) setelah
perendaman.
3.5.3 Penyerapan Air
Pengujian penyerapan ini sesuai dengan metode SNI 03 – 0349 -
1989. Adapun langkah-langkahnya yaitu sebagai berikut :
1. Siapkan benda uji yag telah mencapai umur yang telah ditentukan.
2. Benda uji dimasukkan kedalam oven dengan suhu 105 ± 5 Cº selama ±
24 jam.
3. Setelah 24 jam, keluarkan benda uji dan diamkan selama 5 menit lalu
kemudian ditimbang.
4. Setelah ditimbang, rendam benda uji tersebut dalam air bersih selama
± 24 jam
5. Sesudah 24 jam, keluarkan benda uji dan diamkan selama 5 menit,
kemudian timbang benda uji tersebut.
42
3.5.4 Diagram Alir Penelitian
Pra Penelitian
Uji konsistensi mortar dengan nilai F.A.S (0,4 - 0,6)
Pemeriksaan berat jenis dan pengujian kuat tekan 3
dan 7 hari dengan presentasi plastik (0% dan 10%)
Perawatan Benda Uji 3, 7, 14, 21 dan 28 hari
- Berat Jenis (umur 3, 7, 14, 21 dan 28 hari)
- Porositas (umur 3, 7, 14, 21 dan 28 hari)
- Penyerapan Air (umur 3, 7, 14, 21, dan 28 hari)
Pengambilan Data dan Analisa
Kesimpulan
Perencanaan Campuran Beton
Pasir : Semen : Air = 1 : 2,75 : 0,5
Plastik (Butiran) = Lolos saringan nomer 4, prosentase
(0%, 10%, 20%, 30%, 40%)
Foam Agent : Air = 1 : 20
Pembuatan Benda Uji
Benda Uji Mortar (5x5x5) cm
(0%, 10%, 20%, 30%, 40%) masing – masing 3
buah benda uji dengan total 75 buah benda uji
Pencetakan Benda Uji
Pengujian Benda Uji
Persiapan Alat dan Bahan