GENTENG DAN KERAMIK SERTA BATU BATA MPa DENGAN …
Transcript of GENTENG DAN KERAMIK SERTA BATU BATA MPa DENGAN …
SKRIPSI
STUDI EKSPERIMENTAL BETON NORMAL fc
MPa DENGAN VARIASI AGREGAT KASAR LIMBAH
GENTENG DAN KERAMIK SERTA BATU BATA
RAYMOND
NPM: 2013410100
PEMBIMBING: Buen Sian, Ir., M.T.
KO. PEMBIMBING : Nenny Samudra, Ir., M.T.
UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
(Terakreditasi Berdasarkan SK BAN-PT Nomor: 227/BAN-PT/Ak-XVI/S/XI/2013)
BANDUNG
2017
SKRIPSI
STUDI EKSPERIMENTAL BETON NORMAL fc
MPa DENGAN VARIASI AGREGAT KASAR LIMBAH
GENTENG DAN KERAMIK SERTA BATU BATA
RAYMOND
NPM: 2013410100
PEMBIMBING: Buen Sian, Ir., M.T.
KO. PEMBIMBING : Nenny Samudra, Ir., M.T.
UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
(Terakreditasi Berdasarkan SK BAN-PT Nomor: 227/BAN-PT/Ak-XVI/S/XI/2013)
BANDUNG
2017
i
STUDI EKSPERIMENTAL BETON NORMAL fc
VARIASI AGREGAT KASAR LIMBAH GENTENG DAN KERAMIK
SERTA BATU BATA
RAYMOND
NPM: 2013410100
PEMBIMBING: Buen Sian, Ir., M.T.
KO. PEMBIMBING : Nenny Samudra, Ir., M.T.
UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
(Terakreditasi Berdasarkan SK BAN-PT Nomor: 227/BAN-PT/Ak-XVI/S/XI/2013)
BANDUNG
2017
ABSTRAK
Industri konstruksi di Indonesia berkembang cukup pesat sehingga kebutuhan akan material
bangunan semakin bertambah sehingga akan berdampak pada persediaan sumber daya alam di
Indonesia di masa yang akan datang. Beton merupakan material bangunan yang paling sering
digunakan dibandingkan dengan baja atau kayu. Beton sering digunakan karena relatif murah dan
mudah dibentuk serta dapat dirancang untuk mencapai kekuatan yang direncanakan. Berbagai
inovasi dalam bidang teknologi beton dikembangkan untuk menciptakan material beton yang
praktis, serta ramah lingkungan. Agregat sebagai bahan pembentuk material beton juga memiliki
berbagai perkembangan untuk mencapai tujuan material yang ramah lingkungan.
Uji eksperimental ini menggunakan agregat kasar limbah genteng tanah liat, keramik, dan batu
bata dengan 3 variasi campuran. Campuran 1 menggunakan agregat kasar alami 50% dan limbah
genteng tanah liat 50% serta agregat halus alami 100%. Campuran 2 menggunakan agregat kasar
alami 50% dan limbah keramik 50% serta agregat halus alami 100%. Campuran 3 menggunakan
agregat kasar alami 50% dan limbah batu bata 50% serta agregat halus alami 100%. Pengujian
kuat tekan dilakukan terhadap 15 benda uji berbentuk silinder untuk masing-masing varaiasi.
Nilai kuat tekan beton aktual diperoleh dari hasil pengujian untuk campuran 1 (genteng) adalah
17,416 MPa, untuk campuran 2 (keramik) adalah 22,468 MPa, untuk campuran 3 (batu bata)
adalah 17,081 MPa. Beton dengan campuran limbah keramik memiliki kuat tekan aktual yang
paling besar.
Kata Kunci : beton, agregat kasar limbah daur ulang, limbah genteng, limbah keramik, limbah
batu bata, kuat tekan.
iii
STUDI EKSPERIMENTAL BETON NORMAL fc
VARIASI AGREGAT KASAR LIMBAH GENTENG DAN KERAMIK
SERTA BATU BATA
RAYMOND
NPM: 2013410100
PEMBIMBING: Buen Sian, Ir., M.T.
KO. PEMBIMBING : Nenny Samudra, Ir., M.T.
UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
(Terakreditasi Berdasarkan SK BAN-PT Nomor: 227/BAN-PT/Ak-XVI/S/XI/2013)
BANDUNG
2017
ABSTRACT
The construction industry in Indonesia is growing rapidly, so the need for building materials is
increasing so that it will affect the supply of natural resources in Indonesia in the future. Concrete
is the most commonly used building material compared to steel or wood. Concrete is often used
because it is relatively inexpensive and easily shaped and can be designed to achieve the planned
strength. Various innovations in the field of concrete technology were developed to create
practical, environmentally friendly concrete materials. Aggregates as materials for forming
concrete materials also have various developments to achieve environmentally friendly material
objectives.
This experimental test uses coarse aggregate of clay roof, ceramic, and brick waste with 3 mixed
variations. Mixture 1 uses 50% natural coarse aggregate and 50% clay roof waste as well as 100%
natural fine aggregate. Mixture 2 uses 50% natural coarse aggregate and 50% ceramic floor waste
and 100% natural fine aggregate. Mixture 3 uses 50% natural coarse aggregate and 50% brick
waste and 100% natural fine aggregate. A compressive strength test was performed on 15
cylindrical test specimens for each variation.
The actual concrete compressive strength value obtained from the test result for mixture 1 (clay
roof) is 17,416 MPa, for mixture 2 (ceramic floor) is 22,468 MPa, for mixture 3 (brick) is 17,081
MPa. Concrete with a mixture of ceramic floor waste has the largest actual compressive strength.
Key Words : concrete, clay roof waste, ceramic floor waste, brick waste, compressive strength.
v
PRAKATA
Puji serta syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa karena atas
penyertaan-Nya penulis dapat menjalankan dan menyelesaikan skripsi yang
berjudul Studi Eksperimental Beton Normal fc 30 MPa Dengan Variasi Agregat
Kasar Limbah Genteng Dan Keramik Serta Batu Bata. Penyusunan skripsi ini
dengan jumlah 4 sks bertujuan untuk memenuhi syarat kelulusan studi Srata 1 di
Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil, Universitas Katolik Parahyangan.
Proses penulisan skripsi ini tidak luput dari berbagai hambatan dalam proses
penyusunannya, oleh karena itu penulis berterima kasih kepada pihak -pihak yang
memberi berbagai macam bantuan kepada penulis yaitu :
1. Tuhan yang Maha Esa karena telah memberikan segenap kemampuan
kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi.
2. Buen Sian, Ir., M.T. selaku dosen pembimbing yang sabar dalam
menghadapi penulis dan rela memberikan tenaga serta waktu untuk
membimbing penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.
3. Nenny Samudra, Ir., M.T. selaku ko-pembimbing yang membantu penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini dengan saran-saran yang membangun agar
menghasilkan skripsi yang baik.
4. Bapak Ir. Teguh Farid dan Bapak Markus Didi yang senantiasa membantu
penulis dalam proses pengujian.
5. Segenap keluaga penulis yang memberi bantuan dana serta moral.
6. Yosua, Revan, Satrio, Kernel, Dio, Irfan selaku teman yang membantu
dalam proses pengujian di lab struktur.
7. Teman-teman Mahitala UNPAR : Dean, Rizqi, Bas, Raisa, Chico, Regina,
Edu yang membantu proses persiapan bahan uji di lab.
8. Teman-teman Sipil UNPAR : Caesar, Jerry, Suci, Wiltom, Yudha, Akd,
Riandika, Fadil dan rekan yang membantu penulis dalam penyusunan
skripsi.
9. PETRA yang selalu memberikan doanya untuk penulis serta semangat.
10. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
vii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................... i
ABSTRACT ........................................................................................................... iii
PRAKATA .............................................................................................................. v
DAFTAR ISI ......................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .................................................................................................. ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi
DAFTAR NOTASI .............................................................................................. xiii
DAFTAR SINGKATAN ...................................................................................... xv
BAB 1 Pendahuluan ............................................................................................. 1-1
1.1. Latar Belakang........................................................................................... 1-1
1.2. Inti Permasalahan ...................................................................................... 1-2
1.3. Tujuan Penelitian ....................................................................................... 1-2
1.4. Pembatasan Masalah ................................................................................. 1-2
1.5. Metode Penelitian ...................................................................................... 1-3
1.6 Diagram Alir ............................................................................................... 1-4
1.7. Sistematika Penulisan ................................................................................ 1-5
BAB 2 Tinjauan Pustaka ...................................................................................... 2-1
2.1. Beton.......................................................................................................... 2-1
2.2. Material Beton ........................................................................................... 2-2
2.2.1. Portland Composite Cement ............................................................... 2-2
2.2.2. Air ....................................................................................................... 2-3
2.2.3. Agregat Halus ..................................................................................... 2-4
2.2.4. Agregat Kasar ..................................................................................... 2-4
2.3. Perawatan Beton dan Pengujian Beton...................................................... 2-4
2.4. Kuat Tekan Beton ...................................................................................... 2-5
BAB 3 Metode Penelitian .................................................................................... 3-1
3.1. Persiapan Bahan ........................................................................................ 3-1
3.1.1. Semen.................................................................................................. 3-1
3.1.2. Agregat Kasar ..................................................................................... 3-1
viii
3.1.3. Agregat Halus ...................................................................................... 3-3
3.1.4. Air........................................................................................................ 3-4
3.2. Karakteristik Material ................................................................................ 3-4
3.3. Perhitungan Perencanaan Campuran Beton ............................................... 3-6
3.4. Pembuatan Silinder Uji .............................................................................. 3-7
3.5. Perawatan Silinder Uji ............................................................................... 3-7
3.6. Pengukuran Beton ...................................................................................... 3-8
3.7. Pengujian Kuat Tekan ................................................................................ 3-8
BAB 4 Analisis dan Pembahasan ......................................................................... 4-1
4.1. Hasil Uji Kuat Tekan Beton ....................................................................... 4-1
4.2. Beton Normal Pembanding ........................................................................ 4-9
4.3. Perbandingan Kuat Tekan ........................................................................ 4-10
4.4. Beton Daur Ulang Pembanding ............................................................... 4-12
4.4.1. Beton Daur Ulang Pembanding Agregat Kasar Limbah Genteng .... 4-12
4.4.2. Beton Daur Ulang Pembanding Agregat Kasar Limbah Keramik .... 4-13
BAB 5 Kesimpulan dan Saran .............................................................................. 5-1
5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 5-1
5.2. Saran .......................................................................................................... 5-2
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xvii
LAMPIRAN 1 HASIL UJI BETON ....................................................................... 1
LAMPIRAN 2 MIX DESIGN ................................................................................. 1
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 3-1 Pengujian Agregat Campuran 1 (Genteng).......................................... 3-5
Tabel 3-2 Pengujian Agregat Campuran 2 (Keramik) ......................................... 3-5
Tabel 3-3 Pengujian Agregat Campuran 3 (Batu Bata) ....................................... 3-6
Tabel 3-4 Komposisi Campuran 1 (Genteng) ...................................................... 3-6
Tabel 3-5 Komposisi campuran 2 (keramik) ....................................................... 3-6
Tabel 3-6 Komposisi campuran 3 (batu bata) ...................................................... 3-7
Tabel 3-7 Tegangan hancur rata-rata campuran 1 (genteng) ............................. 3-10
Tabel 3-8 Tegangan hancur rata-rata campuran 2 (keramik) ............................. 3-11
Tabel 3-9 Tegangan hancur rata-rata campuran 3 (batu bata) ........................... 3-12
Tabel 4-1 Perhitungan regresi campuran 1 (genteng) .......................................... 4-1
Tabel 4-2 Perkembangan kuat tekan campuran 1 (genteng) ................................ 4-2
Tabel 4-3 Kuat tekan aktual campuran 1 (genteng) ............................................. 4-3
Tabel 4-4 Persamaan regresi campuran 2 (keramik)............................................ 4-4
Tabel 4-5 Perkembangan kuat tekan campuran 2 (keramik) ............................... 4-5
Tabel 4-6 Kuat tekan aktual campuran 2 (keramik)............................................. 4-6
Tabel 4-7 Persamaan regresi campuran 3 (batu bata) .......................................... 4-7
Tabel 4-8 Perkembangan kuat tekan campuran 3 (batu bata) .............................. 4-8
Tabel 4-9 Kuat tekan aktual campuran 3 (bata bata) ........................................... 4-9
Tabel 4-10 Perkembangan kuat tekan beton normal pembanding ..................... 4-10
Tabel 4-11 Perbandingan kuat tekan aktual ....................................................... 4-11
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian ................................................................... 1-4
Gambar 3.1 Semen PCC Tiga Roda..................................................................... 3-1
Gambar 3.2 Agregat kasar (batu split) ................................................................. 3-2
Gambar 3.3 Genteng tanah liat............................................................................. 3-2
Gambar 3.4 Keramik ............................................................................................ 3-3
Gambar 3.5 Batu bata ........................................................................................... 3-3
Gambar 3.6 Agregat halus.................................................................................... 3-4
Gambar 3.7 Molen besar ...................................................................................... 3-7
Gambar 3.8 Alat compressing testing machine.................................................... 3-8
Gambar 3.9 Alat capping ..................................................................................... 3-9
Gambar 4.1 Regresi campuran 1 (genteng).......................................................... 4-2
Gambar 4.2 Regresi campuran 2 (keramik) ......................................................... 4-4
Gambar 4.3 Regresi campuran 3 (batu bata) ........................................................ 4-7
Gambar 4.4 Perkembangan kuat tekan beton normal ........................................ 4-10
Gambar 4.5 Perbandingan perkembangan kuat tekan ........................................ 4-11
Gambar 4.6 Bagan kuat tekan aktual ................................................................. 4-12
Gambar 4.7 Perbandingan perkembangan kuat tekan (genteng) ....................... 4-13
Gambar 4.8 Perbandingan perkembangan kuat tekan (keramik) ....................... 4-13
xiii
DAFTAR NOTASI
fc = Kuat tekan beton (MPa)
fc = Kuat tekan aktual beton (MPa)
P = Gaya tekan
A = Luas penampang
X = Umur beton
N = Jumlah benda uji
s = Deviasi standar
H = Tinggi benda uji
D = Diameter benda uji
xv
DAFTAR SINGKATAN
ACI = American Concrete Institute
ASTM = American Society for Testing and Material
SNI = Standar Nasional Indonesia
PBI 1971 = Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971
SSD = saturated surface dry
OPC = Ordinary Portland Cement
PCC = Portland Composite Cement
SG = specific gravity
w/c = water per cement atau faktor air semen
CTM = Compression Testing Machine
MPa = megapascal
L = liter
Kg = kilogram
gr = gram
m = meter
cm = sentimeter
mm = milimeter
1-1
BAB 1
Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
Industri konstruksi di Indonesia berkembang cukup pesat sehingga kebutuhan
akan material bangunan semakin bertambah sehingga akan berdampak pada
persediaan sumber daya alam di Indonesia di masa yang akan datang . Beton
merupakan material bangunan yang paling sering digunakan dibandingkan dengan
material bangunan lainnya, seperti baja atau kayu. Beton sering digunakan karena
relatif murah dan mudah dibentuk serta dapat dirancang untuk mencapai kekuatan
yang direncanakan. Berbagai inovasi dalam bidang teknologi beton
dikembangkan untuk menciptakan material beton yang praktis, serta ramah
lingkungan. Agregat sebagai bahan pembentuk material beton juga memiliki
berbagai perkembangan untuk mencapai tujuan material yang ramah lingkungan.
Bangunan yang sudah tidak terpakai dan kemudian dihancurkan akan
menghasilkan limbah bahan bangunan. Guna mengurangi pencemaran
lingkungan, limbah konstruksi dapat didaur ulang menjadi baha n bangunan
sebagai campuran beton. Limbah seperti batu bata, keramik, dan genteng dapat
dijadikan agregat kasar dalam campuran beton.
Pada penelitian beton ini digunakan tiga variasi campuran yaitu campuran
pertama 50% agregat kasar alami, 50% limbah genteng sebagai agregat kasar, dan
100% agregat halus alami. Campuran kedua 50% agregat kasar alami, 50%
limbah keramik sebagai agregat kasar, dan 100% agregat halus alami. Campuran
ketiga 50% agregat kasar alami, 50% limbah batu bata sebagai agregat kasar, d an
100% agregat halus alami. Kuat tekan beton dengan ketiga variasi tersebut akan
dibandingkan hasilnya.
1-2
1.2. Inti Permasalahan
Agregat yang digunakan untuk beton daur ulang dapat menggunakan limbah
konstruksi. Akan dipelajari pengaruh penggunaan limbah genten g, keramik, dan
batu bata dalam campuran beton terhadap kuat tekan beton .
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui kuat tekan beton daur ulang dengan tiga variasi campuran.
2. Membandingkan kuat tekan beton dari ketiga variasi.
3. Menganalisis tercapai tidaknya kuat tekan yang telah direncanakan yaitu
sebesar 30 Mpa melalui analisis statistik.
1.4. Pembatasan Masalah
Pada penelitian ini ada pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Mutu beton daur ulang direncanakan 30 Mpa
2. Ukuran agregat kasar maksimum yang digunakan 25mm.
3. Menggunakan 45 sampel dengan silinder berdiameter 15 cm dan tinggi
30cm dengan masing-masing campuran berjumlah 15 sampel.
4. Campuran 1 terdiri dari 50% agregat kasar limbah genteng , 50% agregat
kasar alami, dan 100% agregat halus alami.
5. Campuran 2 terdiri dari 50% agregat kasar limbah keramik, 50% agregat
kasar alami, dan 100% agregat halus alami.
6. Campuran 3 terdiri dari 50% agregat kasar limbah batu bata, 50% agregat
kasar alami, dan 100% agregat halus alami.
7. Pengujian sampel beton pada hari ke 3, 7, 14, 21, dan 28 hari.
8. Menggunakan standard mix design ACI 211.1 - 91
Sampel di uji dengan menggunakan Compression Testing Machine.
1-3
1.5. Metode Penelitian
1. Studi Literatur
Studi Literatur dilakukan untuk menambah pengetahuan yang dibutuhkan
selama pelaksanaan penelitian. Studi literatur meliputi pemahaman konsep
menfenai sifat sifat material beton, memahami kualitas dari beton yang
menggunakan agregat kasar daur ulang, dan metode pengujian yang akan
dipakai, serta menganalisa beton tersebut sesuai dengan peraturan yang
berlaku.
2. Uji Eksperimental
Uji eksperimental dilakukan untuk mengetahui kuat tekan beton
menggunakan Compression Testing Machine. Pengujian kuat tekan beton
dilakukan di Laboratorium Teknik Struktur Universitas Kat olik
Parahyangan.
1-4
Mulai
1.6 Diagram Alir
Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian
No
Studi Literatur Persiapan Benda Uji
Pengujian Benda Uji Agregat kasar dan
halus
1. Kadar air
2. Analisa
saringan
3. Specific gravity
4. Absorpsi
Agregat kasar
1. Berat isi
2. Test kekerasan
Standar
45 benda uji silinder
Uji kuat tekan ( 3, 7, 14,
21, dan 28 hari)
Analisis Hasil Uji
Kesimpulan
Selesai
Yes
Mixed Design ACI 211.1 -
1-5
1.7. Sistematika Penulisan
Bab 1 Pendahuluan
Pada bab pendahuluan ini berisi tentang latar belakang, inti permasalahan,
tujuan penelitian, pembatasan masalah, metode penelitian, dan sistematika
penulisan.
Bab 2 Tinjauan Pustaka
Pada bab ini akan dibahas dasar teori yang mendukung pelaksanaan
penelitian ini.
Bab 3 Metode Penelitian
Pada bab ini akan dibahas cara melakukan persiapan, pelaksanaan, dan
pengujian yang dilakukan selama penelitian serta hasil uji pada sampel.
Bab 4 Analisis dan Pembahasan
Pada bab ini akan dibahas analisis yang didapat dari hasil pengujian yang
dilakukan pada penelitian ini.
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
Pada bab ini akan diberikan kesimpulan yang didapat dari hasil pengujian
yang dilakukan. Dan diberikan pula saran yang berdasarkan pada hasil
pengujian.