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