i

PENGARUH VARIASI KONSENTRASI

BAHAN TAMBAH LIMBAH TETES TEBU TERHADAP

KUAT TEKAN BETON

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

TAUFIK DWI TYAS HARTANTO

NIM : D 100 090 051

Kepada :

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

ii

iii

iv

v

PRAKATA

Assalaamu’alaikum Wr Wb.

Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah S.W.T atas

limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir

dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk

menyelesaikan program studi S1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dengan ini penyusun mengucapkan terima

kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun

dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima

kasih kepada :

1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., PhD. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2) Bapak Mochamad Solikin, M.T.,PhD selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3) Bapak Basuki, S.T, M.T., selaku Pembimbing Utama sekaligus sebagai Ketua

Dewan Penguji, yang memberikan bimbingan dan pengarahan hingga

selesainya Tugas Akhir ini.

4) Bapak Ir. Abdul Rohman, M.T. selaku Penguji I sekaligus sebagai Sekretaris

Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan

dan nasehatnya.

5) Bapak M. Ujianto, S.T, M.T., selaku Anggota Dewan Penguji, yang telah

memberikan arahan serta bimbingan.

6) Ibu Renaningsih, M.T., selaku Pembimbing Akademik, yang telah memberi

arahan.

7) Bapak dan ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah

diberikan.

vi

8) Kedua orang tuaku dan kakakku yang tercinta terimakasih atas doanya dan

nasehat, sehingga saya mampu menjalani semua ini.

9) Teman-teman angkatan 2010, 2012 yang banyak membantu.

10) Teman-teman kos WCW yang telah memberi semangat dalam menyelesaikan

tugas akhir.

11) Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas

Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugasn Akhir ini masih

jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Wassalamu’alaikum Wr Wb.

Surakarta, Desember 2016

Penyusun

vii

Motto

viii

Untuk Ayah dan Ibuku, teringat jelas bagaimana raut wajahmu yang tanpa

lelah mencari rizki, raut wajahmu yang penuh harapan baik, ketika

melepasku untuk menuntut ilmu

Semua itu ku jadikan motivasi yang lebih demi mewujdukan cita citaku

Ayah dan ibu berkat doamulah ananda dapat menyelesaikan skripsi ini,

maafkanlah ananda, hanya ucapan terima kasih yang ananda dapat berikan

kepada ayah ibu

Ayu Tunggal Turasmini, Deni Yulianto Terimakasih atas segala do’a dan

kasih sayang kalian, Terimakasih pula untuk motivasinya selama ini, semoga

apa yang kalian berikan kepada adikmu ini bisa menjadi baik untuk keluarga

Rizal Yoga Prasetyo, Permadi, Rondi, Devy Aprilia Ayu Safitri, Dhiyan

Kadde, Samsuri, Deni Yulianto De’oz, Ambar, Septy dan lainnya Inilah

karyaku terima kasih atas bantuan kalian selama ini. Tiada yang bisa

kuberikan selain ucapan terima kasih.

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ............................ iii

LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................... iv

PRAKATA ...................................................................................................... v

MOTTO ......................................................................................................... vii

PERSEMBAHAN .......................................................................................... viii

DAFTAR ISI .................................................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii

DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ xiii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .............................................................. xv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvi

ABSTRAKSI .................................................................................................. xvii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ........................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ..................................................................... 2

C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 2

D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 2

E. Batasan Masalah ........................................................................ 2

F. Keaslian Penelitian .................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Umum ........................................................................................ 6

B. Beton .......................................................................................... 6

C. Kuat Beton terhadap Gaya Tekan .............................................. 7

D. Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Beton .............................. 7

x

E. Bahan Tambah Beton ................................................................ 9

F. Tetes Tebu (Molase) .................................................................. 11

BAB III LANDASAN TEORI

A. Umum ....................................................................................... 15

B. Bahan Penyusun Beton ............................................................. 15

1. Semen portland .................................................................. 15

2. Agregat ............................................................................... 16

3. Air ...................................................................................... 20

4. Bahan tambah tetes tebu..................................................... 20

C. Sifat-sifat Beton ........................................................................ 20

1. Kemudahan pengerjaan ..................................................... 20

2. Bleeding ............................................................................. 21

3. Segresi ............................................................................... 22

4. Kekuatan ............................................................................ 22

D. Kuat Tekan Beton ..................................................................... 23

BAB IV METODE PENELITIAN

A. Bahan Penelitian ........................................................................ 24

B. Peralatan Penelitian ................................................................... 26

C. Tahapan Penelitian .................................................................... 32

D. Pengujian Kualitas Bahan .......................................................... 34

1. Pengujian agregat halus (Pasir) .......................................... 34

2. Pengujian agregat kasar (Kerikil) ...................................... 36

E. Perencanaan Campuran ............................................................. 38

F. Pengujian Slump ........................................................................ 46

G. Pembuatan Benda Uji ................................................................ 46

H. Perawatan Beton (Curing) ......................................................... 48

I. Pengujian Kuat Tekan Beton ..................................................... 48

BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Pengujian Kualitas Bahan .......................................................... 50

1. Pengujian agregat halus ....................................................... 50

xi

2. Pengujian agregat kasar ....................................................... 52

B. Pengujian Nilai Slump ............................................................... 54

C. Pengujian Kuat Tekan Beton ..................................................... 55

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ................................................................................ 61

B. Saran .......................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1. Benda uji silinder ................................................................................. 3

Gambar II.1. Hubungan antara Kuat Tekan beton dan FAS Silinder beton ............ 8

Gambar II.2. Diagram alir pemanfaatan tebu......................................................... 13

Gambar III.1. Skema pengujian kuat tekan beton .................................................. 23

Gambar IV.1. Semen .............................................................................................. 24

Gambar IV.2. Air ................................................................................................... 24

Gambar IV.3. Agregat halus (Pasir) ....................................................................... 25

Gambar IV.4. Agregat kasar (Kerikil) ................................................................... 25

Gambar IV.5. Tetes tebu ........................................................................................ 25

Gambar IV.6. Timbangan ...................................................................................... 26

Gambar IV.7. Cawan.............................................................................................. 26

Gambar IV.8. Oven ................................................................................................ 27

Gambar IV.9. Gelas ukur ....................................................................................... 27

Gambar IV.10. Satu set saringan/ayakan ............................................................... 28

Gambar IV.11. Alat penggetar ayakan ................................................................... 28

Gambar IV.12. Volumemetrick flash ...................................................................... 28

Gambar IV.13. Mesin uji Los Angeles ................................................................... 29

Gambar IV.14. Timbangan air ............................................................................... 29

Gambar IV.15. Molen ............................................................................................ 30

Gambar IV.16. Bak penampung adukan beton ...................................................... 30

Gambar IV.17. Kerucut abram’s ........................................................................... 30

Gambar IV.18. Mol ................................................................................................ 31

Gambar IV.19. Cetok dan tongkat baja .................................................................. 31

Gambar IV.20. Alat uji kuat tekan beton ............................................................... 31

Gambar IV.21. Bagan alur penelitian .................................................................... 33

Gambar IV.22. Test Slump ..................................................................................... 46

Gambar IV.23. Pembuatan benda uji silinder ........................................................ 48

Gambar IV.24. Perawatan beton silinder (perendaman) ........................................ 48

Gambar IV.41 Uji kuat tekan beton ....................................................................... 48

xiii

DAFTAR GRAFIK

Grafik V.1. Gradasi pada pasir ............................................................................... 51

Grafik V.2. Gradasi pada kerikil ............................................................................ 54

Grafik V.3. Pengujian slump pada variasi I tiap penambahan tetes tebu .............. 55

Grafik V.4. Pengujian slump pada variasi II tiap penambahan tetes tebu............. 55

Grafik V.5. Perbandingan kuat tekan beton hasil pengujian variasi I pada umur

7 hari dengan teoritis berdasarkan PBI 1971 ...................................... 56

Grafik V.6. Perbandingan kuat tekan beton hasil pengujian variasi II pada umur

7 hari dengan teoritis berdasarkan PBI 1971 ...................................... 57

Grafik V.7.Pengujian Kuat Tekan Silinder variasi I pada umur 7 & 28 hari ......... 57

Grafik V.8. Pengujian Kuat Tekan Silinder variasi II pada umur 7 & 28 hari ...... 58

Grafik V.9. Perbandingan kuat tekan beton variasi I & II pada umur 7 hari ......... 59

Grafik V.10. Perbandingan kuat tekan beton variasi I & II pada umur 28 hari ..... 59

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel II.1. Kuat tekan beton berdasarkan umur PBI 1971.N-2 .............................. 8

Tabel II.1. Komposisi Kimia Tetes Tebu ............................................................... 14

Tabel III.1. Jenis semen Portland di Indonesia sesuai SNI 0013-81 ...................... 16

Tabel III.2. Batasan susunan butiran agregat halus................................................ 18

Tabel III.3. Persyaratan gradasi agregat kasar ....................................................... 19

Tabel III.4. Hubungan tingkat workabilitas, nilai slump dan tingkat kepadatan

adukan ................................................................................................. 21

Tabel IV.1. Perhitungan Campuran adukan beton untuk tiap m3 .......................... 40

Tabel IV.2. Perhitungan Campuran adukan beton untuk tiap benda uji ................ 40

Tabel IV.3. Kebutuhan bahan benda uji................................................................. 40

Tabel IV.4. Kebutuhan bahan tambah tetes tebu tiap m3 variasi I ......................... 43

Tabel IV.5. Kebutuhan bahan tambah tetes tebu tiap m3

Variasi II ....................... 43

Tabel IV.6 Kebutuhan bahan tambah tetes tebu tiap Silinder Variasi I ................. 45

Tabel IV.7 Kebutuhan bahan tambah tetes tebu tiap Silinder Variasi II ............... 45

Tabel IV.8 Kebutuhan bahan tambah tetes tebu tiap variasi .................................. 45

Tabel V.1. Tabel pengujian terhadap kandungan bahan organik ........................... 50

Tabel V.2. Pengujian kandungan lumpr pada pasir ............................................... 50

Tabel V.3. Pengujian gradasi pada agregat halus .................................................. 51

Tabel V.4. Pengujian berat jenis dan penyerapan agregat halus ............................ 52

Tabel V.5. Pengujian keausan agregat kasar .......................................................... 52

Tabel V.6. Pengujian berat jenis dan penyerapan air agregat kasar....................... 53

Tabel V.7. Pengujian gradasi agregat kasar ........................................................... 53

Tabel V.8. Hasil pengujian slump tiap variasi penambahan tetes tebu. ................. 54

Tabel V.9. Perhitungan kuat tekan rata-rata beton silinder umur 7 dan 28 hari. ... 56

xv

DAFTAR NOTASI

D = Diameter benda uji, (cm).

T = Tinggi benda uji, (cm).

A = Luas permukaan benda uji yang tertekan, (mm2).

f ‘c = Kuat tekan beton (MPa).

Pmaks = Beban maksimum, (kN).

Sr = Standar Deviasi

M = Nilai Tambah

f.a.s = Faktor Air Semen

Bj = Berat Jenis

B1 = Volume semen dalam 1m3

B2 = Berat tetes tebu dalam volume 1m3

B3 = Berat Jenis tetes tebu

B4 = Berat tetes tebu untuk setiap variasi

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran .1. Pemeriksaan kandungan organik. ............................................... L.1

Lampiran .2. Pemeriksaan kandungan lumpur pada pasir ............................... L.2

Lampiran .3. Pemeriksaan gradasi. .................................................................. L.3

Lampiran .4. Pemeriksaan berat jenis agregat halus. ....................................... L.4

Lampiran .5. Pemeriksaan keausan agregat kasar. ........................................... L.5

Lampiran .6. Pemeriksaan berat jenis agregat kasar. ....................................... L.6

Lampiran .7. Pemeriksaan gradasi agregat kasar. ............................................ L.7

Lampiran .8. Perencanaan campuran beton. .................................................... L.8

Lampiran .9. Perhitungan adukan beton tiap benda uji. ................................... L.9

Lampiran .10. Test slump ................................................................................. L.10

Lampiran .11. Pengujian kuat tekan beton. ...................................................... L.14

Lampiran .12. Surat keterangan lampiran ........................................................ L.15

Lampiran .13. Lembar konsultasi .................................................................... L.16

xvii

PENGARUH VARIASI KONSENTRASI BAHAN TAMBAH LIMBAH

TETES TEBU TERHADAP KUAT TEKAN BETON

ABSTRAKSI

Beton merupakan batuan buatan yang tersusun dari pengerasan suatu campuran tertentu

dari air, semen, dan agregat. Beton material yang sudah tidak asing lagi dalam bidang

Teknik Sipil, karena hampir setiap bangunan menggunakan beton sebagai struktur utama

maupun pelengkap baik itu jembatan, bangunan air, maupun gedung. Karena beton

merupakan material komposit, maka kualitas beton tergantung dari masing-masing

material pembentuknya (Tjokrodimuljo. K,1996). Bahan tambah tetes tebu digunakan

sebagai material untuk teknologi beton ramah lingkungan akan dikaji pada penelitian ini.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan tetes tebu asli dengan

variasi 0,00%, 0,15%, 0,20%, 0,25%, 0,30%, 0,35% dan tetes tebu yang konsentrasinya

dirubah Tetes tebu : Air (1 : 0,5) dengan prosentase 0,40%, 0,45%, 0,50%, 0,55%, 0,60%

dari penggunaan semen, dan faktor air semen ditentukan sama pada semua variasi, yaitu

sebesar 0,4. Sample yang digunakan berbentuk silinder (d = 15cm; h = 30cm), mutu

beton direncanakan 20 MPa. Jumlah sample 66, Setiap variasi terdiri 6 sample. Pada

pengujian slump terjadi peningkatan nilai slump yang berbanding lurus dengan

penambahan variasi tetes tebu sehingga meningkatkan workability. Hasil pengujian kuat

tekan menunjukkan terjadinya peningkatan kuat tekan maksimal pada umur 7 & 28 hari

dengan takaran 0,20% tetes tebu dari berat semen yaitu 22,07 MPa & 28,11 MPa, dan

kuat tekan terendah terjadi pada variasi tetes tebu dengan takaran 0,60% yaitu 16,13 MPa

& 21,50 Mpa. Peningkatan kuat tekan beton umur 7 hari terhadap umur 28 hari pada hasil

pengujian ini lebih tinggi dari perkuatan kuat tekan beton secara teoritis berdasarkan PBI

1971.N.I-2, hal ini terjadi karena semen yang digunakan adalah semen tipe PCC

(Portland Composite Cemen) sehingga pengikatan awal semen meningkat, akan tetapi

seiring prosentase penambahan tetes tebu pada tiap adukan beton, kuat tekan terhadap

beton tanpa bahan tambah tetes tebu mengalami penurunan. Tetes tebu dapat digolongkan

pada bahan tambah retarder, karena prosentase penambahan tetes tebu pada batas ambang

normal dapat berfungsi untuk memperlambat pengerasan beton, menghambat kenaikan

temperatur, serta membuat semen memiliki waktu yang lebih banyak untuk proses

berhidrasi sehingga beton lebih padat. dan apabila prosentase penambahan tetes tebu

kadarnya melebihi batas normal akan mengakibatkan perlambatan yang berlebihan

bahkan mengakibatkan beton tidak dapat mengeras sehingga menurunkan kekuatan

beton.

Kata kunci : bahan tambah, beton, kuat tekan, tetes tebu, workability

xviii

ABSTRACT

Concrete is an artificial rock composed of hardening of a particular mixture of water,

cement and aggregates. Concrete material which is not foreign in the field of civil

engineering, for almost every building using concrete as the main structure and a good

complement to the bridges, waterworks, and buildings. Because concrete is a composite

material, the quality of the concrete depends on the respective constituent materials

(Tjokrodimuljo, K, 1996). Materials added molasses is used as a material for

environmentally friendly concrete technology will be examined in this study. This study

aimed to determine the effect of molasses original with variation 0.00%, 0.15%, 0.20%,

0.25%, 0.30%, 0.35% and molasses whose concentration changed cane Molasses: water

(1: 0.5) with a percentage of 0.40%, 0.45%, 0.50%, 0.55%, 0.60% of the use of cement

and cement water factor determined the same in all variations, amounting 0.4. Sample

used cylindrical (d = 15cm; h = 30cm), the quality of concrete was planned 20 MPa.

Number of samples 66, each comprising six sample variation. In testing the slump

increased the value of the slump is directly proportional to the increased variety of

molasses thus improving workability. Compressive strength test results showed an

increase in the maximum compressive strength at ages of 7 and 28 days with a rate of

0.20% by weight of cement molasses is 22.07 MPa and 28.11 MPa, and a compressive

strength lowest in molasses with a rate variations 0 , 60% ie 16.13 MPa and 21.50 MPa.

Increased strength of concrete age of 7 days to 28 days on the test results is higher than

the strength of concrete reinforcement theoretically based PBI 1971.NI-2, this happens

because the cement used is a cement-type PCC (Portland Composite Cemen) so that the

binding cement initial increase, but as a percentage of the addition of molasses to each

mixing concrete, compressive strength of the concrete without the added material

molasses decreased. Molasses can be classified on the added material retarder, as a

percentage of the addition of molasses to the normal thresholds can serve to slow the

hardening of concrete, inhibiting the rise in temperature, as well as making cement have

more time to process hydratious so that concrete is more dense. and when the percentage

of addition of molasses levels exceed normal limits will result in excessive deceleration

even lead to hardened concrete can not thus lowering the strength of the concrete.

Keywords: concrete, admixture, molasses, compressive strength, workability.