PENGARUH VARIASI PEMANASAN SUHU TINGGI DAN KADAR

LUMPUR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN PENGGANTI SEMEN PADA

KUAT TARIK BELAH BETON

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil

Nanda Khunto Baskoro

NIM : D 100 080 046

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2013

ii

iii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Nanda Khunto Baskoro

NIM : D 100 080 046

Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Sipil

Judul : Pengaruh Variasi Pemanasan Suhu Tinggi Dan Kadar

Lumpur Sidoarjo Sebagai Bahan Pengganti Semen

Pada Kuat Tarik Belah Beton.

Menyatakan bahwa tugas akhir/skripsi yang saya buat dan serahkan ini,

merupakan hasil karya saya bersama dengan Bapak Suhendro

Trinugroho,M.T., kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang

semuanya telah saya jelaskan darimana sumbernya. Apabila dikemudian hari

dapat dibuktikan bahwa tugas akhir ini hasil jiplakan, maka saya bersedia

menerima sanksi sesuai dengan peraturan yang telah dibuat.

Surakarta, 16 Juli 2013

Yang membuat pernyataan,

Nanda Khunto Baskoro

iv

Motto

Tak peduli masalah apa yang kamu hadapi,

jangan lupa tuk berikan dirimu sendiri

pengahargaan tuk bisa lebih baik kedepan

Kita tak bisa mengubah arah angin, tapi

Kita bisa mengubah arah sayap kita

Kita tak bisa mengubah keadaan, tapi

Kita bisa mengubah sikap kita untuk menghadapinya

Ketika kenangan indah buatmu terus melihat masa lalu,

ingatlah bahwa kamu punya impian

yang menginginkanmu terus melangkah ke depan..

(@nannda_splash)

Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan,

maka bila kamu telah selesai (dari suatu urusan)

kerjakanlah dengan sungguh urusan yang lain.

Dan hanya kepada Tuhan_mulah kamu berharap

(QS. Alinsyiah)

v

PERSEMBAHAN

Sebuah karya kecilku ini akan kupersembahkan kepada semua yang telah menjadi bagian

dari hidup ku.

The Almighty Allah SWT

Alhamdulillahirobbil’alamiin.

Segala puji atas rahmat dan karunia Allah SWT yang selalu diberikan untukku,

serta menjadi jalan penerang di setiap langkahku hingga terwujudnya karya

kecilkku ini dan atas izin dariMU.

Bapak dan Ibuku tercinta,

Terima kasih atas semua cinta dan kasih sayang yang telah kau berikan untukku

serta pengorbanan yang begitu besar dari kecil hingga di perjalananan ku ini. Semoga karya

kecil ku ini dapat menjadi jalan untuk membanggakan dan membahagiakan bapak dan ibu

tersayang.

Kakakku tersayang,

Untuk saudaraku mbak Mega, mas Ni’am, Ageng dan juga Dinda, terima kasih atas

semua bantuan kalian yang telah kalian berikan untukku.

Untuk keluargaku,

Terima kasih bnyak dan karya kecilku ini aku persembahkan untuk kalian semua.

Seseorang yang special,

NDP, terima kasih doa, semangat, dukungan dan bantuannya yang telah mau

menemaniku siang maupun malam dalam perburuan menyelesaikan karya kecilku ini.

All Almamater Teknik Sipil UMS 2008,

Teman-teman teknik sipil angkatan 2008, khususnya Ziska Kusumawardani terima

kasih atas suka duka saat kuliah maupun mengerjakan praktikum bersama dan semua yang

tidak bisa saya sebutkan satu per satu, terima kasih bantuaan, dukungan dan doa kalian

semua. Terima kasih untuk kebersamaan kalian selama ini.

vi

PRAKATA

هتاگربوهللاةمحرومکيلعملاسلا

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat

menyelesaikan dan menyusun Tugas Akhir dengan judul Pengaruh Variasi

Pemanasan Suhu Tinggi Dan Kadar Lumpur Sidoarjo Sebagai Bahan Pengganti

Semen Pada Kuat Tarik Belah Beton.

Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus di tempuh oleh

semua mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta,

sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar sarjana dan diharapkan mahasiswa

mendapatkan pengalaman kerja di lapangan sehingga dapat membandingkan

antara teori yang didapat dari bangku kuliah dengan kondisi lapangan yang

sebenarnya.

Penyusun banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai

pihak sehingga pelaksanaan dan penyusunan laporan ini dapat terselesaikan. Oleh

karena itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1) Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku Dosen

Pembimbing Utama Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan hingga

selesainya Tugas Akhir ini.

2) Bapak Ir. H. Agus Riyanto SR, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3) Ibu Yenny Nurchasanah, ST.MT., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir

yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan hingga selesainya Tugas

Akhir ini.

4) Ibu Ika Setyaningsih, ST.MT., selaku Pembimbing Akademik yang telah

memberikan bimbingan dan masukan selama saya kuliah di Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

vii

5) Mas Pur, Mas Bambang dan Pak Rochani, SPd., selaku staff Tata Usaha

Progdi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

6) Jajaran pengurus Laboratorium Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

7) Ayah dan ibu tersayang yang selalu memberikan doa, nasehat, motivasi serta

pengorbanan yang tiada pernah henti.

8) Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Sipil UMS Angkatan 2008, dan untuk

Choirul A teman seperjuangan saya, serta teman-teman yang telah membantu

memperlancar proses penelitian ini (Ananto, Arifin, Adi Prasetyo, Mujahidin,

Helmi, Rohmat, Hasbi, Sutrisno, Acong dan Arya), KMTS UMS,

Laboratorium Teknik Sipil UMS, terima kasih atas bantuan dan dukungannya.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih ada

kekurangan, maka dengan segala kerendahan hati, saran dan kritik yang bersifat

membangun sangat diharapkan guna Tugas Akhir ini dapat Bermanfaat bagi kita

semua. Amin

هتاکربوهللاةمحرومكياعملاسلاو

Surakarta, Juli 2013

Penulis

viii

DAFTAR ISI

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

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... ii

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

MOTTO ......................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN .......................................................................................... v

PRAKATA ..................................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xi

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

DAFTAR NOTASI ......................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xv

ABSTRAK ..................................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1

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

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

C. Keaslian Penelitian ......................................................................... 2

D. Tujuan dan Manfaat Penelitian ...................................................... 3

E. Batasan Masalah ............................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 5

A. Pengertian Beton ............................................................................ 5

B. Sifat-sifat Beton .............................................................................. 5

C. Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Beton .................................. 6

D. Lumpur Sidoarjo Jawa Timur ........................................................ 7

III. LANDASAN TEORI .............................................................................. 11

A. Umum ............................................................................................... 11

ix

B. Bahan Penyusun Beton ..................................................................... 11

1. Semen Portland ............................................................................. 11

2. Agregat .......................................................................................... 12

3. Air ................................................................................................. 13

4. Serbuk Halus Dari Lumpur Sidoarjo ............................................. 14

C. Perencaan Campuran Beton .............................................................. 14

D. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton.................................................... 18

IV. METODE PENELITIAN ........................................................................ 20

A. Umum ............................................................................................... 20

B. Bahan Penelitian ............................................................................... 20

C. Peralatan Penelitian .......................................................................... 21

D. Tahap Pelaksaan Penelitian .............................................................. 27

E. Perencanaan Campuran ................................................................... 29

F. Pelaksaan Penelitian.......................................................................... 30

BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................... 40

A. Hasil Pengujian Bahan ................................................................... 40

B. Hasil Pengujian Berat Jenis ............................................................ 44

C. Pengujian Slump .............................................................................. 45

D. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ....................................... 46

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN........................................................ 50

A. Kesimpulan .................................................................................... 50

B. Saran ............................................................................................... 51

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 52

LAMPIRAN

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Sumber luapan lumpur Sidoarjo ................................................ 7

Gambar II.2. Perluasan lumpur Sidoarjo ......................................................... 8

Gambar II.3. Peta Jawa Timur ........................................................................ 8

Gambar III.1. Skema pengujian kuat tarik beton ............................................. 18

Gambar III.2. Proses hasil pengujian kuat tarik beton .................................... 18

Gambar IV.1. Pasir Ex Merapi ........................................................................ 20

Gambar IV.2. Batu pecah dari Wonogiri ........................................................ 20

Gambar IV.3. Semen portland merk Gresik ................................................... 21

Gambar IV.4. Bahan tambah lumpur Sidoarjo ................................................ 21

Gambar IV.5. Satu set ayakan standart .......................................................... 22

Gambar IV.6. Mesin penggetar ayakan ........................................................... 22

Gambar IV.7. Timbangan ............................................................................... 22

Gambar IV.8. Gelas ukur ................................................................................ 23

Gambar IV.9. Oven ......................................................................................... 23

Gambar IV.10. Molen ..................................................................................... 23

Gambar IV.11. Cetakan silinder ...................................................................... 24

Gambar IV.12. Compression tension machine ............................................... 24

Gambar IV.13. Mesin Los Angeles ................................................................. 24

Gambar IV.14. Kerucut conus ........................................................................ 25

Gambar IV.15. Bak tempat perendaaman benda uji ....................................... 25

Gambar IV.16. Kerucut Abram’s .................................................................... 25

Gambar IV.17. Vacuum Pump ........................................................................ 26

Gambar IV.18. Oven tungku gas ..................................................................... 26

Gambar IV.19. Peralatan penunjang lain ........................................................ 26

Gambar IV.20. Bagan alir ............................................................................... 28

Gambar IV.21. Pembuatan benda uji .............................................................. 36

Gambar IV.22. Pengujian slump ...................................................................... 37

Gambar IV.23. Perawatan benda uji ................................................................ 38

Gambar IV.24. Pengujian kuat tarik belah beton ............................................ 38

xi

DAFTAR TABEL

Tabel I.1. Kandungan kimia lumpur Sidoarjo dan semen ............................... 1

Tabel II.1.Hasil analisa lumpur Sidoarjo ........................................................ 5

Tabel II.2. Senyawa mineral lumpur Sidoarjo ................................................ 10

Tabel II.3. Hasil pengujian toksikologi lumpur Sidoarjo ............................... 10

Tabel III.1. Susunan unsur semen biasa ......................................................... 11

Tabel III.2. Senyawa utama semen portland .................................................. 12

Tabel III.3. Hasil uji sifat lumpur Sidoarjo setelah dibakar ........................... 14

Tabel III.4. Nilai deviasi standar .................................................................... 15

Tabel III.5. Hubungan faktor air semen dan kuat tekan rata-rata silinder

pada umur 28 hari........................................................................ 15

Tabel III.6. Faktor air semen maksimum ....................................................... 16

Tabel III.7. Nilai slump .................................................................................. 16

Tabel III.8. Ukuran maksimum agregat ......................................................... 16

Tabel III.9. Perkiraan kebutuhan air berdasarkan nilai slump dan ukuran

maksimum agregat ..................................................................... 17

Tabel III.10. Perkiraan kebutuhan agregat kasar per m³ beton, berdasarkan

ukuran maksimum agregat dan modulus halus pasir .................. 17

Tabel IV.1. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah lumpur

Sidoarjo dengansuhu 900°C ......................................................... 29

Tabel IV.1. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah lumpur

Sidoarjo dengansuhu 1000°C ....................................................... 29

Tabel IV.1. Perencanaan campuran beton dengan bahan tambah lumpur

Sidoarjo dengansuhu 1100°C ....................................................... 29

Tabel V.1. Hasil pengujian air di daerah Pabelan .......................................... 40

Tabel V.2. Hasil pengujian ikatan awal semen .............................................. 41

Tabel V.3. Hasil pemeriksaan kandungan kimia dari lumpur sidoarjo yang

telah dipanaskan dengan suhu 1000°C ......................................... 41

Tabel V.4. Persyaratan kadar kimia berdasarkan ASTM C618-12a .............. 42

Tabel V.5. Hasil pemeriksaan agregat halus .................................................. 43

xii

Tabel V.6. Hasil pemeriksaan agregat kasar .................................................. 44

Tabel V.7. Hasil pengujian berat jenis beton dengan fas 0,60 ....................... 44

Tabel V.8. Hasil pengujian nilai slump dengan fas 0,60 ................................. 45

Tabel V.9. Hasil pengujian kuat tarik belah beton dengan fas 0,6 umur 28

haripada variasi suhu 900°C ........................................................ 46

Tabel V.10. Hasil pengujian kuat tarik belah beton dengan fas 0,6 umur 28

haripada variasi suhu 1000°C ...................................................... 47

Tabel V.11. Hasil pengujian kuat tarik belah beton dengan fas 0,6 umur 28

haripada variasi suhu 1100°C ...................................................... 48

xiii

DAFTAR GRAFIK

Grafik V.1. Hubungan kuat tarik belah beton lumpur dengan variasi suhu

900°C pada umur 28 hari ........................................................... 46

Grafik V.2. Hubungan kuat tarik belah beton lumpur dengan variasi suhu

1000°C pada umur 28 hari ......................................................... 47

Grafik V.3.Hubungan kuat tarik belah beton lumpur dengan variasi suhu

1100°C pada umur 28 hari ......................................................... 48

Grafik V.4.Hubungan perbandingan kuat tarik belah beton lumpur dengan

variasi suhu 900°C,1000°C&1100°C pada umur 28 hari .......... 49

xiv

DAFTAR NOTASI

A : luas permukaan benda uji (cm2)

D : diameter benda uji (cm)

f’c : kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

f’cr : kuat tekan rata-rata (MPa)

ft : tegangan tarik belah (MPa)

Fct : kuat tarik belah beton (MPa)

K : kadar lumpur (%)

L : panjang benda uji (cm)

m : nilai margin (MPa)

P : beban maksimum (kg)

sd : deviasi standar (MPa)

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 : Data hasil penelitian pemeriksaan agregat halus .................... L-1

Lampiran 2 : Data hasil penelitian pemeriksaan agregat kasar .................... L-6

Lampiran 3 : Data hasil pengujian slump ..................................................... L-10

Lampiran 4 : Data hasil pengujian berat jenis beton .................................... L-11

Lampiran 5 : Data hasil pengujian kuat tarik belah beton ........................... L-14

Lampiran 6 : Foto-foto pada saat pengambilan lumpur Sidoarjo ................ L-17

Lampiran 7 : Lembar konsultasi Tugas Akhir .............................................. L-19

xvi

ABSTRAK

PENGARUH VARIASI PEMANASAN SUHU TINGGI DAN KADAR

LUMPUR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN PENGGANTI SEMEN PADA

KUAT TARIK BELAH BETON

Beton mempunyai potensi yang luas dan sangat penting. Beton dapat digunakan

pada konstruksi bangunan gedung, jembatan, dermaga dan lainnya. Banyaknya

penggunaan beton dalam konstruksi akan mengakibatkan meningkatnya kebutuhan

material pembentuk beton, sehingga memicu pengeksplorasian penambangan batuan yang

berlebihan, batuan merupakan salah satu komponen utama pembuatan beton. Tujuan

penelelitiann ini adalah untuk mengetahui bagaimana pengaruh penambahan serbuk halus

dari pemanasan lumpur Sidoarjo terhadap kuat tarik belah beton pada umur 28 hari

dengan fas 0,6 suhu 900°C, 1000°C dan 1100°C, untuk mengetahui penggunaan serbuk

halus dari pemanasan lumpur Sidoarjo dengan prosentase 0%, 7,5%, 10%, 12,5%, 15%,

17,5%, sehingga didapatkan hasil kuat tarik belah beton yang maksimal, untuk

mengetahui perbedaan kualitas beton normal dengan beton dengan bahan tambah serbuk

halus dari pemanasan lumpur Sidoarjo ditinjau dari segi kuat tarik belahnya. Metode

perencanaan menggunakan American Concrete Institude. Nilai kuat tarik belah beton

tertinggi pada suhu 900°C adalah 5,244 MPa pada prosentase 15%, suhu 1000°C adalah

5,547 MPa pada prosentase 15%, dan suhu 1100°C nilai kuat tariknya 2,844 MPa pada

prosentase 12,5%. Hasil perbandingan uji kuat tarik belah beton pada variasi suhu

berturut-turut 900°C,1000°C dan 1100°C mengalami kenaikan sebesar 103,41%,

115,17%, 32,39% terhadap beton normal. Hasil pemeriksaan kandungan kimia pada

lumpur Sidoarjo didapat hasil yang terbesar yaitu SiO₂ (silika) sebesar 49,61%, Al₂O₃

(alumina) sebesar 17,88% , Fe₂O₃ (besi) sebesar 13,02% dan SO₃ (sulfur) kurang dari

4% maka serbuk lumpur Sidoarjo termasuk pozzolan kelas N jadi lumpur Sidoarjo dapat

digunakan sebagai pengganti semen karena mengalami peningkatan kuat tarik belah

beton disemua variasi suhunya.

Kata kunci : American Concrete Institute, Kuat tarik belah beton,Lumpur Sidoarjo,

Variasi pemansan.