BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat Pada penelitian ...

19

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat

Pada penelitian ini menggunakan alat-alat yang digunakan antara lain

sebagai berikut :

1. Ayakan No. 200

Digunakan untuk pemeriksaan clay lump di agregat halus.

2. Ayakan

a. Untuk mengetahui gradasi agregat halus dan cangkang kelapa

sawit digunakan ayakan. Ayakan yang diperlukan lubang berturut-

turut dengan No.4 ukuran 4.75mm, No.8 ukuran 2.36mm, No.30

ukuran 1.18mm, No.50 ukuran 0.60mm, No.100 ukuran 0.30mm

dan No.200 ukuran 0.15mm dan pan dilengkapi dengan penutup

ayakan dan alat sieve shaker.

b. Pemakaian alat dengan disusun ayakan sesuai ukuran lubang besar

kecilnya dan ditempat paling bawah adalah tempat menampung

sisa ayakan pan, lalu diguncang dengan alat sieve shaker.

3. Timbangan Digital

Pengujian pasir dan cangkang kelapa sawit dibutuhkan ketelitian saat

menimbang dan timbangan digital juga mempunyai kapasitas 5 kg.

4. Piknometer

Untuk pemeriksaan berat jenis pasir dan cangkang kelapa sawit

digunakan piknometer dengan kapasitas 500 cc.

5. Oven

Pada pengujian berat jenis, kadar air, diperlukan oven untuk penelitian

ini

6. Cetakan Batako Manual

Cetakan digunakan untuk cetakan batako. Cetakan ini dibuat secara

manual dengan plat besi.

7. Circle Gerinda

20

Alat ini digunakan untuk memotong batako dengan bentuk mortar

yang diperlukan dalam penelitian ini.

8. Tongkat Baja

Digunakan untuk memadatkan adonan.

9. Sendok Semen

Untuk menuang pasir, semen atau cangkang kelapa sawit pada saat

pemindahan material.

10. Sieve Shaker

Alat ini digunakan untuk pengujian gradasi agregat halus dan gradasi

cangkang sawit.

11. Los Angeles

Alat ini biasanya digunakan untuk pengujian keausan agregat kasar,

namun dalam penelitian ini digunakan untuk menghaluskan cangkang

kelapa sawit.

12. Timbangan Air untuk Berat Jenis

Pada pengujian berat jenis batako dan mortar menggunakan alat ini.

Alat yang dilengkapi dengan timbangan, bak perendam dan keranjang

air untuk benda uji saat di timbang dalam air.

3.2 Bahan-Bahan

Bahan atau material yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :

1. Air

Air bersih digunakan dalam penelitian ini, air tidak mengandung

minyak garam atau zat kimia lainnya yang dapat merusak beton atau

batako.

2. Semen

Semen yang digunakan dalam penelitian adalah semen dengan merek

Gresik 50 kg, dengan jenis semen portland I.

3. Pasir

Pasir yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir lumajang.

4. Cangkang Kelapa Sawit

21

Cangkang kelapa sawit diambil dari limbah industri yang terletak di

Balikpapan, limbah cangkang sawit hasil dari olahan perkebunan

kelapa sawit.

3.3 Waktu dan Tempat Penelitian

Waktu penelitian untuk pemeriksaan bahan dan pengujian berat jenis, uji

tekan dilaksanakan di laboratorium beton Fakultas Teknik Sipil Muhammadiyah

Malang. Proses pembuatan batako dilakukan di kabupaten Malang, kecamatan

Tumpang, Jawa Timur.

3.4 Data dan Benda Uji

Data adalah hasil dari pengujian dalam penelitian ini. Benda uji adalah

sampel yang digunakan dalam penelitian ini.

3.4.1 Jumlah Sampel dan Pengujian

Sampel dan pengujian dari penelitian ini antara lain :

Tabel 3.1 Tabel Sampel Benda Uji Batako

No Jenis

sampel Ukuran Jumlah

1 Batako 22cm x 11cm x 6cm 25

sampel

Tabel 3.2 Tabel Sampel Benda Uji Mortar

No Jenis

sampel Ukuran Jumlah

1 Mortar 5cm x 5cm x 5cm 25

sampel

Sampel dengan variasi persentase dalam pengujian ini sebagai berikut :

Tabel 3.3 Tabel Sampel Benda Uji dengan Penambahan Variasi Cangkang Kelapa

Sawit

Benda uji CKS (Cangkang Kelapa

Sawit) Agregat Halus

Jumlah Benda uji

Batako Mortar

CKS 0% 0 Kg 2,7 Kg 5 5

CKS 5% 0,13 Kg 2,57 Kg 5 5

CKS 10% 0,27 Kg 2,43 Kg 5 5

CKS 15% 0,40 Kg 2,3 Kg 5 5

CKS 20% 0,54 Kg 2,16 Kg 5 5

22

3.5 Pengujian

Digunakan campuran pasir dan semen dengan limbah cangkang kelapa

sawit. Variasi batako dengan campuran cangkang sawit substitusi agregat halus

adalah 0%, 5%, 10%, 15%, 20% dan dilakukan uji tekan dan berat jenis pada

umur 28 hari. Dibuat 25 sampel untuk batako, dan 5 batako di circle gerinda

(dipotong) menjadi mortar sebanyak 25 benda uji. 1 batako didapat 5 mortar di

luar 25 sampel batako itu sendiri, yang artinya 25 batako dan mortar 25 benda uji.

Total ada 50 benda uji masing-masing sampel dilakukan pengujian berat jenis dan

kuat tekan pada umur 28 hari.

3.6 Metode Penelitian

Pengujian pada batako membandingkan kuat tekan batako normal dengan

batako yang diberikan variasi cangkang kelapa sawit yang masing-masing variasi

persentase 0%, 5%, 10%, 15%, 20%. Sama dengan halnya mortar, pengujian

dilakukan dengan membandingkan dari mortar normal dengan mortar campuran

dengan variasi persentase 0%, 5%, 10%, 15%, 20%. Metode digunakan adalah

eksperimen dengan batako campuran limbah cangkang kelapa sawit.

23

3.7 Diagram Alir

Gambar 3.1 Diagram Alir

Persiapan Alat &

Pemeriksaan Bahan

Studi Pustaka

Semen Tipe I

portland

Cangkang kelapa sawit

Berat Jenis Gradasi

Kadar Air

Agregat Halus

Kadar Lumpur

Berat Jenis

Gradasi Kadar Air

Berat isi

Air Bersih Cangkang Kelapa

Sawit

Penghalusan dengan mesin Los Angeles

Di ayak dengan

ayakan No. 4 ukuran

4.75 mm

Mulai

Pembuatan Batako & Mortar

Kuat Tekan Batako dan Berat jenis

(0%, 5%, 10%, 15%, 20%

Kuat Tekan Mortar dan Berat jenis

(0%, 5%, 10%, 15%, 20%

Analisa & Pembahasan

Kesimpulan & Saran

Selesai

Perencanaan Proposi

Batako

24

Penelitian yang dilakukan penulis digunakan material-material utama

batako yang umum digunakan. Semen digunakan semen type I merek gresik 50

kg, pasir jenis pasir lumajang, serta campuran yaitu limbah cangkang kelapa

sawit. Berikut tahapan-tahapan persiapan :

a. Tahapan I : Persiapan Bahan dan Alat

Persedian bahan dan alat yang akan digunakan dalam penelitian ini

yang dilakukan di laboratorium.

b. Tahapan II : Pemeriksaan Bahan Campuran dan Identifikasi

Pengujian dan identifikasi bahan campuran yang digunakan dalam

penelitian, untuk pasir dilakukan pemeriksaan kadar air, kadar lumpur,

berat jenis dan gradasi. Cangkang kelapa sawit dilakukan pemeriksaan

gradasi, berat jenis. Untuk semen dan air dilakukan pemeriksaan

dengan visual saja.

c. Tahapan III : Perencanaan Campuran

Perencanaan campuran untuk batako menggunakan perbandingan

semen dan agregat halus. Berikut perencanaan dalam campuran batako

sebagai berikut :

1. Memeriksa gradasi, kadar air, berat jenis dan kadar lumpur

terhadap agregat halus.

2. Memeriksa gradasi, dan berat jenis cangkang kelapa sawit.

3. Menghaluskan cangkang kelapa sawit sampai pada cangkang

kelapa sawit masuk kategori agregat halus.

4. Menghitung faktor air semen yang dibutuhkan untuk penelitian ini.

5. Menghitung untuk batako dengan perbandingan 1 semen : 6 pasir

dengan variasi 0%, 5%, 10%, 15%, 20%.

d. Tahapan IV : Pembuatan Adonan Batako dan Benda Uji

Di tahap ini dilakukan proses adukan batako sesuai perencanaan

campuran yang telah dibuat sesuai proporsi masing-masing bahan.

Adonan dimasukan kedalam cetakan batako, setelah itu dipress dengan

cetakan batako lalu dikeluarkan dari cetakan tersebut. Untuk benda uji

25

mortar, batako yang sudah di umur 28 hari di proses pemotongan

dengan circle gerinda sesuai ukuran dan kebutuhan benda uji.

e. Tahapan V : Pengujian Berat jenis Pada Batako dan Mortar

Pengujian berat jenis dilakukan terhadap batako dan mortar. Pengujian

ini hampir sama dengan pengujian berat jenis agregat kasar mengacu

pada (SNI 03-1969-1990) diantaranya :

1. Benda uji batako dan mortar ditimbang setiap sampel.

2. Batako dan mortar direndam air suling selama 24 jam.

3. Batako dan mortar lalu diangkat dan dilap dengan kain sampai

kering permukaan jenuh lalu ditimbang kembali.

4. Setelah itu batako dan mortar ditimbang kedalam keranjang yang

berisi air dan dicatat sesuai datanya.

f. Tahapan V : Pengujian Benda uji Tekan dan berat jenis Batako dan

mortar.

Pengujian kuat tekan batako diuji pada umur 28 hari. Acuan pengujian

ini sesuai prosedur (SNI 03-1974-2000) dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

1. Benda uji ditimbang.

2. Benda uji dimasukan kedalam mesin uji tekan secara centris.

3. Pada penambahan beban terhadap mesin uji tekan berkisar antara 2

sampai 4 kg/cm² per detik.

4. Dilakukan pembebanan sampai benda uji hancur dan catat nilai

yang dihasilkan.

Rumus 3.1

F’c = Kuat tekan maksimum pada beton (kg/cm²)

P = Beban maksimum

A= luas permukaan benda uji (cm²)

26

g. Tahapan VI : Analisis Data dan Kesimpulan

Analisis data dan kesimpulan diambil dari hasil pengujian kuat tekan

dan berat jenis dalam penelitian ini yang nilai rata-ratanya dari 5

sampel benda uji.

3.8 Pelaksanaan Penelitian

Pelaksanaan penelitian ini mengetahui kelayakan bahan penyusun yang

digunakan dalam perencanaan pembuatan batako dengan variasi cangkang kelapa

sawit sebagai substitusi agregat halus terhadap kuat tekan dan berat jenis,

penelitian ini yang dikerjakan di laboratorium Muhammadiyah Malang.

Pemeriksaan bahan penyusunnya antara sebagai berikut:

3.8.1 Pemeriksaan Air

Pemeriksaan pada air dengan cara pengamatan visual terhadap air itu

sendiri. Sifat air yang tidak mengandung lumpur, tidak berbau, tidak mengandung

zat-zat yang merusak air dalam penelitian ini sehingga air dapat digunakan dalam

penelitian ini.

3.8.2 Pemeriksaan Semen

Semen diperiksa dengan cara visual. Dilihat dengan keadaan semen tidak

berbutir halus, menggumpal, sehingga dapat digunakan dalam bahan susunan

batako.

3.8.3 Pemeriksaan Agregat Halus

Pengujian kandungan lumpur, pemeriksaan berat jenis, dan pemeriksaan

gradasi dilakukan pada agregat halus. Untuk jelasnya diuraikan sebagai berikut :

1. Pengujian Kandungan Lumpur

Pemeriksaan ini tujuannya adalah untuk mengetahui kandungan

lumpur di agregat halus, langkah pemeriksaan bisa dilihat sebagai

berikut :

a. Menyediakan sampel pasir masing-masing sebanyak 500gr.

b. Pasir dikeringkan dengan dimasukan kedalam oven dengan suhu

110° selama 24 jam.

27

c. Keluarkan pasir dari oven, lalu didinginkan sampai mencapai suhu

ruangan.

d. Pasir kemudian ditimbang yang telah kering.

e. Pasir dicuci kembali hingga air menjadi jernih.

f. Pasir yang telah dicuci bersih kemudian dimasukan ke dalam

cawan atau loyang lalu masukan kembali ke oven dengan suhu

110° selama 24 jam.

g. Keluarkan pasir dari oven dan dinginkan sampai mencapai suhu

ruangan lalu timbang kembali beratnya.

Rumus 3.2

Persentase lumpur = 𝑊1−𝑊2

𝑊1x 100%

W1 (gr) = Berat kering semula

W2 (gr) = Berat kering setelah dicuci

W3 = Berat butir yang lewat ayakan No. 200

W3 = (W1 - W2)

Tabel 3.4 Kadar Lumpur Pasir Lumajang

Sumber : Hasil pengujian dari laboratorium Muhammadiyah Malang

Sesuai dengan acuan (SNI S-04-1989-F) untuk kadar lumpur agregar

halus normalnya sebesar 5%. Untuk pasir lumajang yang digunakan

dalam penelitian ini masuk dalam syarat kadar lumpur agregat halus.

2. Pengujian Berat jenis Pasir

Pada pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berat jenis pasir (Bulk

specific gravity), berat jenis jenuh kering permukaan jenuh (SSD),

berat jenis semu (Apparent specific gravity ) dan penyerapan

(Absorption). Langkahnya sebagai berikut :

28

a. Keringkan sampel pasir di dalam oven dengan suhu 110° C selama

24 jam.

b. Sampel dikeluarkan dari oven dan dinginkan selama 1 - 3 jam.

c. Rendam sampel selama 24 jam.

d. Air dibuang jangan sampai butir sampel pasir hilang.

e. Sampel diletakan ke dalam talam.

f. Bolak balik sampel dan keringkan di udara panas.

g. Pengeringan dilakukan hingga sampel dalam keadaan permukaan

jenuh.

h. Benda uji dimasukan ke dalam kerucut terpancung dan periksa

sampel sampai keadaan permukaan jenuh.

i. Tumbuk sebanyak 25 kali dan padatkan dengan batang penumbuk,

kemudian kerucut tersebut diangkat.

j. Jika keadaan permukaan jenuh (SSD) telah tercapai sampel akan

runtuh namun tetap dalam keadaan berbentuk.

k. Masukan sampel 500 gr ke dalam piknometer, lalu masukan air

suling mencapai 90%.

l. Guncang piknometer hingga tidak terlihat gelembung udara

didalam piknometer.

m. Tambah air ke dalam piknometer hingga batas tanda di piknometer.

n. Timbang sampel dan piknometer yang berisi air (BT).

o. Keluarkan benda uji dari piknometer dan masukan ke dalam oven

selama 24 jam dengan suhu 110°C.

p. Dinginkan sampel dengan suhu ruangan dan timbang sampel.

q. Tambah air suling sampai tanda batas piknometer (BK).

r. Bersihkan piknometer dengan air sampai tanda batas yang telah

ditentukan (B).

Perhitungan rumus untuk berat jenis dan penyerapan diantaranya

sebagai berikut :

29

Rumus 3.3

Keterangan :

B = Berat piknometer + air (gr)

BT = Berat piknometer + air + pasir (gr)

BK = Berat kering oven (gr)

a. Dari hasil pengujian sampel I, pemeriksaan agregat halus didapat:

BK = Berat benda uji kering oven (485 gr)

B = Berat jenis piknometer berisi air (660 gr)

BT = Berat piknometer berisi air dan benda uji (942 gr)

PK = Berat piknometer kosong (162 gr)

SSD = Berat benda uji kering permukaan jenuh (500 gr)

Adapun rumus sebagai berikut :

Berat jenis bulk = 𝐵𝐾

(𝐵+𝑆𝑆𝐷−𝐵𝑇) =

485

(660+500−942)= 2.22 gr

Berat jenis SSD = 𝑆𝑆𝐷

(𝐵+𝑆𝑆𝐷−𝐵𝑇)=

500

(660+500−942)= 2.29 gr

Berat jenis semu = 𝑆𝑆𝐷

(𝐵+𝐵𝐾−𝐵𝑇)=

500

(660+485−942) = 2.39 gr

Penyerapan = (𝑆𝑆𝐷−𝐵𝐾)

𝐵𝐾x 100% =

(500−485)

485x 100% = 3,09%

Dengan hasil yang telah diketahui dari pengujian berat jenis dan

penyerapan. Hasil tersebut adalah hasil dari percobaan sampel I yang

30

dilakukan di laboratorium Muhammadiyah Malang. Hasilnya berat

jenis bulk 2.22 gr, berat jenis SSD dengan nilai 2.29 gr, berat jenis

semu 2.39 gr dan penyerapan didapat 3.09%.

b. Dari hasil pengujian sampel II pemeriksaan agregat halus didapat:









489

(660+500−949)= 2.32 gr



500

(660+500−949)= 2.37 gr



500

(660+489−949) = 2.45 gr


𝐵𝐾x 100% =

(500−489)

489x 100% = 2.25%


penyerapan. Hasil tersebut adalah hasil dari percobaan sampel II yang




Pada hasil pemeriksaan berat jenis pasir lumajang dengan sampel I

dan sampe II yang dilakukan di laboratorium Muhammadiyah

Malang, disimpulkan dengan rata-rata berat jenis bulk didapat nilai

sebesar 2.27 gr, berat jenis SSD 2.33 gr, berat jenis semu 2.41 gr dan

yang terakhir penyerapan didapat dengan nilai 2.67%. Untuk standar

penyerapan 3%. Dengan hasil tersebut berat jenis dan penyerapan

masuk dalam standar dengan acuan Standar nasional indonesia (SNI

03-2834-2000).

31

Tabel 3.5 Berat Jenis Pasir Lumajang


3. Kadar Air

Pengujian kadar air ini digunakan untuk pemeriksaan pasir lumajang.

Dari hasil 3 sampel didapat nilai rata-rata dengan hasil 3.509 % dilihat

pada gambar berikut.

Rumus 3.4

W1 = Cawan kosong

W2 = Cawan berisi

W3 = Cawan setelah dioven

𝑊2−𝑊1

𝑊3 x 100%

Tabel 3.6 Kadar air Pasir Lumajang


4. Pengujian Gradasi Pasir

Gradasi pasir adalah pemeriksaan untuk mengetahui modulus butir

agregat halus. Langkahnya sebagai berikut :

32

a. Sampel pasir kering disiapkan masing-masing sebanyak 850 gr.

b. Sampel masukkan kedalam oven selama 24 jam dengan suhu

110°C kemudian ditimbang

c. Saringan sesuai dengan ukuran lubang terdiri dari : 9.50mm,

4.75mm, 2.36mm, 1.18mm, 0.6mm, 0.30mm, 0.15mm, dan pan.

d. Pasir kemudian dimasukan kedalam ayakan, lalu ayakan digetarkan

dengan sieve shaker selama 15 menit.

e. Setelah itu diamkan selama 5 menit dan timbang pasir di masing-

masing ayakan secara kumulatif.

Berikut rumus-rumus yang digunakan untuk pemeriksaan gradasi pasir

Rumus 3.5

Tabel 3.7 Gradasi Agregat Halus Pasir Lumajang


33

Dari hasil penelitian dari gradasi pasir lumajang, didapat zona

karakteristik pasir lumajang pada gambar grafik 3.2 terlihat pada pasir

lumajang masuk di zona I, yang artinya pasir lumajang di zona pasir

kasar.

Gambar 3.2 Grafik Zona Pasir Lumajang

4. Pemeriksaan Berat Isi Pasir

Langkah yang digunakan dalam pemeriksaan berat isi pasir sebagai

berikut :

a. Sampel pasir dimasukan ke dalam silinder baja dengan 3 lapisan.

Masing-masing lapisan diisi ⅓ dari tinggi silinder dan ditumbuk

sebanyak 25 kali.

b. Permukaan diratakan dan ditimbang.

Adapun rumus yang digunakan dalam volume berat satuan sebagai

berikut :

Rumus 3.6

34

Tabel 3.8 Berat Isi dengan cara lepas


Tabel 3.9 Berat Isi dengan cara penusukan


Tabel 3.10 Berat Isi dengan cara penggoyangan


Dari hasil penelitian berat isi dengan tiga cara yaitu dengan cara lepas,

penusukan dan penggoyanngan. Hasil didapatkan berat isi pasir

lumajang dengan cara lepas 1.56 kg, untuk cara berat isi penusukan

didapat dengan hasil 1.60 kg dan untuk cara penggoyangan didapat

1.61 kg.

3.8.4 Pemeriksaan Cangkang Kelapa Sawit

Pengujian berat jenis, dan pemeriksaan gradasi dilakukan pada cangkang

kelapa sawit. Untuk jelasnya diuraikan sebagai berikut :

1. Pengujian Berat jenis Cangkang Kelapa Sawit

Pada pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berat jenis pasir (Bulk

specific gravity), berat jenis jenuh kering permukaan jenuh (SSD),

berat jenis semu (Apparent specific gravity ) dan penyerapan

(Absorption). Langkahnya sebagai berikut :

35

a. Keringkan sampel cangkang kelapa sawit di dalam oven dengan

suhu 110° C selama 24 jam.

b. Sampel dikeluarkan dari oven dan dinginkan selama 1 - 3 jam.

c. Rendam sampel selama 24 jam.

d. Air dibuang jangan sampai butir sampel cangkang kelapa sawit

hilang.

e. Sampel diletakan ke dalam talam.

f. Bolak balik sampel dan keringkan di udara panas.

g. Pengeringan dilakukan hingga sampel dalam keadaan permukaan

jenuh.

h. Benda uji dimasukan ke dalam kerucut terpancung dan periksa

sampel sampai keadaan permukaan jenuh.

i. Tumbuk sebanyak 25 kali dan padatkan dengan batang penumbuk,

kemudian kerucut tersebut diangkat.

j. Jika keadaan permukaan jenuh (SSD) telah tercapai, sampel akan

runtuh namun tetap dalam keadaan berbentuk.

k. Masukan sampel 500 gr ke dalam piknometer, lalu masukan air

suling mencapai 90%.

l. Guncang piknometer hingga tidak terlihat gelembung udara

didalam piknometer.

m. Tambah air ke dalam piknometer hingga batas tanda di piknometer.

n. Timbang sampel dan piknometer yang berisi air (BT).

o. Keluarkan benda uji dari piknometer dan masukan ke dalam oven

selama 24 jam dengan suhu 110°C.

p. Dinginkan sampel dengan suhu ruangan dan timbang sampel.

q. Tambah air suling sampai tanda batas piknometer (BK).

r. Bersihkan piknometer dengan air sampai tanda batas yang telah

ditentukan (B).

Perhitungan rumus untuk berat jenis dan penyerapan diantaranya

sebagai berikut :

36

Rumus 3.7

Keterangan :

B = Berat piknometer + air (gr)

BT = Berat piknometer + air + pasir (gr)

BK = Berat kering oven (gr)

a. Dari hasil pengujian sampel I, pemeriksaan cangkang kelapa sawit

didapat:









485

(670+500−739)= 1.13 gr



500

(660+500−739)= 1.16 gr



500

(660+485−739) = 1.17 gr


𝐵𝐾x 100% =

(500−485)

485x 100% = 3,09%


penyerapan. Hasil tersebut adalah hasil dari percobaan sampel I yang


37



b. Dari hasil pengujian sampel II pemeriksaan cangkang kelapa sawit

didapat:









480

(670+500−738)= 1.11 gr



500

(670+500−738)= 1.16 gr



500

(670+480−738) = 1.17 gr


𝐵𝐾x 100% =

(500−480)

480x 100% = 4.17%


penyerapan. Hasil tersebut adalah hasil dari percobaan sampel II yang



semu 1.17 gr dan penyerapan didapat 4.17%

38

Tabel 3.11 Berat Jenis Cangkang Sawit


Pada hasil pemeriksaan berat jenis cangkang kelapa sawit dengan

sampel I dan sampe II yang dilakukan di laboratorium

Muhammadiyah Malang, disimpulkan dengan rata-rata berat jenis

bulk didapat nilai sebesar 1.12 gr, berat jenis SSD 1.15 gr, berat jenis

semu 1.65 gr dan yang terakhir penyerapan didapat dengan nilai

3.63%. Untuk standar penyerapan untuk agregat halus adalah 3%

sesuai acuan dengan (SNI 03-2834-2000). Dengan hasil yang

diketahui nilai penyerapan diatas nilai cangkang kelapa sawit lebih

banyak nilai penyerapan dikarenakan cangkang kelapa sawit

mengandung banyak serat yang menyerap dan menyimpan air.

2. Kadar air

Pengujian kadar air ini digunakan untuk pemeriksaan cangkang kelapa

sawit. Dari hasil 3 sampel didapat nilai rata-rata dengan hasil 23.839%

dilihat pada tabel berikut.

Rumus 3.8

W1 = Cawan kosong

W2 = Cawan berisi

W3 = Cawan setelah dioven

𝑊2−𝑊1

𝑊3 x 100%

39

Tabel 3.12 Kadar Air Cangkang Kelapa Sawit


3. Pengujian Gradasi Cangkang kelapa Sawit

Gradasi cangkang kelapa sawit pemeriksaan untuk mengetahui

modulus butir cangkang kelapa sawit. Langkahnya sebagai berikut :

a. Sampel cangkang sawit kering disiapkan masing-masing sebanyak

1000 gr.

b. Sampel masukkan kedalam oven selama 24 jam dengan suhu

110°C kemudian ditimbang

c. Saringan sesuai dengan ukuran lubang terdiri dari : 9.50mm,

4.75mm, 2.36mm, 1.18mm, 0.6mm, 0.30mm, 0.15mm, dan pan.

d. Cangkang kelapa sawit kemudian dimasukan kedalam ayakan, lalu

ayakan digetarkan dengan sieve shaker selama 15 menit.

e. Setelah itu diamkan selama 5 menit dan timbang cangkang kelapa

sawit di masing-masing ayakan secara kumulatif.

Berikut rumus-rumus yang digunakan untuk pemeriksaan gradasi

cangkang kelapa sawit.

Rumus 3.9

40

Tabel 3.13 Gradasi Cangkang Kelapa Sawit


Dari hasil penelitian dari gradasi cangkang, didapat zona karakteristik

cangkang kelapa sawit pada gambar grafik 3.3 terlihat pada cangkang kelapa

sawit masuk di zona I, yang artinya cangkang sawit di zona kasar.

Gambar 3.3 Grafik Zona Cangkang Kelapa Sawit

41

3.8.5 Pembuatan Persentase Variasi Cangkang Kelapa Sawit

Limbah cangkang kelapa sawit yang tidak digunakan diambil dari limbah

hasil industri. Kemudian diolah untuk bahan campuran pada penelitian ini, adapun

langkah-langkah sebagai berikut :

a. Agar cangkang kelapa sawit bersih dan tidak ada kotoran yang

mengganggu, dibersihkan dicuci dan dijemur sampai tidak ada kotoran

dan kadar airnya.

b. Dengan menggunakan Los angeles, cangkang kelapa sawit

dihancurkan dan dihaluskan untuk substitusi agregat halus.

c. Cangkang kelapa sawit yang telah dihaluskan dan dihancurkan

kemudian diayak dengan ayakan No. 4.75mm. Digunakan ayakan No.

4.75mm dikarenakan lubang ayakan tersebut adalah batasan antara

agregat kasar ke halus.

Gambar 3.4 Cangkang Kelapa sawit

3.8.6 Perencanaan Campuran Batako

Perencanaan batako menggunakan perbandingan jumlah proporsi antara

semen dan agregat halus. Perbandingan yang digunakan 1 semen : 6 pasir dengan

faktor air semen 0.5 dan penambahan variasi persentase cangkang kelapa sawit

0%, 5%, 10%, 15% dan 20%. Ukuran batako 22 cm x 11 cm x 6 cm. Tahap

perencanaan menggunakan (SNI 03-2834-2000). Setelah tahap perencanaan

dilakukan, lalu diuji berat jenis batako dan mortar, kemudian diuji tekan di

masing-masing sampel.

42

Tabel 3.14 Mix Design per 1 sampel


Dari hasil diatas dapat dilihat sebagai mix design untuk per 1 sampel,

Adapun rumus untuk hasil koreksi mix design, dilihat dibawah sebagai berikut :

Diketahui :

Perbandingan 1 : 6

Berat pasir diketahui dengan ditimbang dalam cetakan isi penuh = 2.7 kg

Semen = Pasir : 6

Semen = 0.45 kg

Faktor air semen = 0.5

Faktor air semen = 0.45 x 0.5 = 0.225

Air = 225 ml

Rumus untuk mendapatkan berat cangkang kelapa sawit per persentase

campuran sebagai berikut :

1. Rumus 3.10

untuk 0%

Diketahui :

Pasir = 2.7 kg

Semen = 0.45 kg

Air = 225 ml

2.7 x 0% = 2.7 kg

Cangkang kelapa sawit = 0 kg

Jadi untuk persentase 0% diketahui pasir 2.7 kg, semen 0.45 kg, air

225 ml dan cangkang kelapa sawit = 0 kg

2. Rumus 3.11

untuk 5%

43

Diketahui :

Pasir = 2.7 kg

Semen = 0.45 kg

Air = 225 ml

2.7 x 5% = 0.13 kg

Cangkang kelapa sawit = 0.13 kg

Cangkang kelapa sawit sebagai substitusi agregat halus = 2.7 - 0.13 =

2.57 kg.


225 ml dan cangkang kelapa sawit = 0.13 kg

3. Rumus 3.12

untuk 10%

Diketahui :

Pasir = 2.7 kg

Semen = 0.45 kg

Air = 225 ml

2.7 x 10% = 0.27 kg



2.43 kg.

Jadi untuk 10% diketahui pasir 2.43 kg, semen 0.45 kg, air 225 ml dan

cangkang kelapa sawit = 0.27 kg

4. Rumus 3.13

untuk 15%

Diketahui :

Pasir = 2.7 kg

Semen = 0.45 kg

Air = 225 ml

2.7 x 15% = 0.40 kg


44


2.30 kg.



5. Rumus 3.14

untuk 20%

Diketahui :

Pasir = 2.7 kg

Semen = 0.45 kg

Air = 225 ml

2.7 x 20% = 0.54 kg



2.16 kg.



Untuk mix design mortar sama seperti batako, namun pada saat

pengadonan tetap dengan cetakan batako. Setelah kering umur 28 hari dilakukan

pemotongan dengan circle gerinda ukuran mortar 5 cm x 5 cm.

3.8.7 Pembuatan sampel

Masing-masing benda uji variasi cangkang kelapa sawit untuk batako

sebanyak 25 buah dan mortar sebanyak 25. Sehingga total benda uji untuk umur

28 hari semuanya sebanyak sebanyak 50 buah dari batako dan mortar.

Berikut cara pembuatan sampel, antara lain sebagai berikut :

a. Mempersiapkan Alat Batako

Pada tahap ini mempersiapkan alat untuk sampel, dari cetakan manual

batako yang sudah dilumuri oli, timbangan, tongkat baja, ember, circle

gerinda yang diletakan dalam satu lokasi.

b. Menimbang Material

45

Selanjutnya dilakukan tahap penimbangan ke material yang akan

digunakan seperti semen, pasir lumajang, air dan cangkang kelapa

sawit.

c. Mencampur Material

Semen, pasir, air, dan cangkang kelapa sawit yang telah ditimbang di

campur satu sama lain dengan menggunakan sekop pasir secara

perlahan dan merata. Pengadukan adonan terus menerus hingga

adukan tercapai batako yang homogen, lalu dituang ke dalam cetakan.

d. Adukan Adonan

Adonan dimasukan kedalam cetakan batako. Pada pengisian adonan

dilakukan dengan ⅓ lapisan cetakan. Lapisan dipadatkan di masing-

masing lapisan dan ditumbuk dengan tongkat baja agar pemadatan

merata di setiap ujung cetakan. Setelah adonan selesai padat dengan

permukaan rata, adonan perlahan dikeluarkan dari cetakan.

e. Pengerasan Adonan

Setelah adonan telah dikeluarkan dilakukan penjemuran agar adonan

mengeras, adonan dikeringkan sampai 28 hari.

f. Benda Uji Mortar

Setelah kering batako untuk mortar dipisah. Jadi dalam pembuatan

batako ada 30 sampel, lalu masing-masing variasi persentase diambil

1 batako yang untuh untuk mortar. Untuk 1 batako didapat 5 mortar

saat pemotongan dengan circle gerinda sesuai ukuran mortar 5 x 5 cm.

Keadaan dengan bagian adonan runtuh sehingga berbentuk miring itu

terjadi dikarenakan adukan tidak rata, keadaan ini disebut Shear. Adonan yang

terlalu banyak air akan menghasilkan adonan runtuh sempurna, keadaan ini

biasanya disebut Collapse.

46

Gambar 3.5 Batako setelah di cetak

Gambar 3.6 Batako umur 28 hari

Gambar 3.7 Batako Dalam Pemotongan untuk Benda Uji Mortar

47

Gambar 3.8 Benda Uji Mortar

3.8.8 Pengujian Berat Jenis Batako

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berat jenis benda uji itu sendiri.

Berat jenis tersebut berat jenis (Bulk specific gravity), berat jenis kering

permukaan (SSD), berat jenis semu (Apparent specific gravity). Adapun langkah

pengerjaannya sebagai berikut :

a. Benda uji ditimbang (BK).

b. Rendam benda uji selama 24 jam.

c. Keluarkan benda uji, dan benda uji dikeringkan dengan lap kain

sehingga benda uji mencapai kering permukaan (B).

d. Setelah itu benda uji dimasukan ke dalam keranjang dan timbang

benda uji yang ada di dalam air (C).

Rumus 3.16


(𝐵−𝐶)

Berat jenis SSD = 𝐵

(𝐵−𝐶)

Berat jenis semu = 𝐵𝐾

(𝐵𝐾−𝐶)

Penyerapan = (𝐵−𝐵𝐾)

𝐵𝐾x 100%

1. Dari hasil pengujian berat jenis batako persentase 0% didapat dengan

nilai rata-rata :

48

BK = Berat benda uji awal = (2930 Kg/m³)

Berat kering permukaan ( B ) = (3120 Kg/m³)

Berat dalam air (C) = (1660 Kg/m³)



(𝐵−𝐶) =

2.93

(3.12 − 1.66)= 2.01 gr


(𝐵−𝐶)=

3.12

(3.12−1.66)= 2.14 gr


(𝐵𝐾−𝐶)=

2.93

(2.93−1.66) = 2.32 gr


𝐵𝐾x 100% =

(3.12 − 2.93)

2.93x 100% = 6.48%


nilai rata-rata :






(𝐵−𝐶) =

2.81

(3.00 − 1.51)= 1.88 gr


(𝐵−𝐶)=

3.00

(3.00−1.51)= 2.01 gr


(𝐵𝐾−𝐶)=

2.81

(2.81−1.51) = 2.16 gr


𝐵𝐾x 100% =

(3.00−2.81)

2.81x 100% = 6.78%


nilai rata-rata :






(𝐵−𝐶) =

2.79

(3.02−1.56)= 1.91 gr

49


(𝐵−𝐶)=

3.02

(3.02−1.56)= 2.07 gr


(𝐵𝐾−𝐶)=

2.79

(2.79−1.56) = 2.27 gr


𝐵𝐾x 100% =

(3.02−2.79)

2..79x 100% = 8.25%


nilai rata-rata :






(𝐵−𝐶) =

2.63

(2.83−1.33)= 1.75 gr


(𝐵−𝐶)=

2.83

(2.83−1.33)= 1.88 gr


(𝐵𝐾−𝐶)=

2.63

(2.63−1.33) = 2.02 gr


𝐵𝐾x 100% =

(2.83−2.63)

2.63x 100% = 7.62%


nilai rata-rata :






(𝐵−𝐶) =

2.44

(2.71−1.25)= 1.67 gr


(𝐵−𝐶)=

2.71

(2.71−1.25)= 1.85 gr


(𝐵𝐾−𝐶)=

2.44

(2.44−1.25) = 2.04 gr


𝐵𝐾x 100% =

(2.71−2.44)

2.44x 100% = 11.07%

50

3.8.9 Pengujian Berat Jenis Mortar

Dalam pengujian berat jenis mortar dilakukan di laboratorium

Muhammadiyah Malang. Pengujian ini sama halnya dengan pengujian berat jenis

batako, yang membedakan dari sebelumnya ialah ukuran benda uji. Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui nilai berat jenis (Bulk specific gravity) , berat jenis

kering permukaan (SSD), berat jenis semu (Apparent specific gravity),

penyerapan (Absorption) dan memperbandingkan nilai berat jenis dari batako

dengan komposisi yang sama. Adapun langkah pengerjaannya sebagai berikut :

a. Benda uji ditimbang (BK).

b. Rendam benda uji selama 24 jam.

c. Keluarkan benda uji, dan benda uji dikeringkan dengan lap kain

sehingga benda uji mencapai kering permukaan (B).

d. Setelah itu benda uji dimasukan ke dalam keranjang dan timbang

benda uji yang ada di dalam air (C).

Rumus 3.17


(𝐵−𝐶)


(𝐵−𝐶)


(𝐵𝐾−𝐶)


𝐵𝐾x 100%

1. Dari hasil pengujian berat jenis mortar persentase 0% didapat dengan

nilai rata-rata :

BK = Berat benda uji awal mula = (276 gr)

Berat kering permukaan ( B ) = (300 gr)

Berat dalam air (C) = (140 gr)



(𝐵−𝐶) =

0.276

(0.30 − 0.14)= 1.7 gr


(𝐵−𝐶)=

0.30

(0.30−0.14)= 1.89 gr

51


(𝐵𝐾−𝐶)=

0.28

(0.28−0.14) = 2.05 gr


𝐵𝐾x 100% =

(0.30 − 0.28)

0.28x 100% = 8.70%

2. Dari hasil pengujian mortar persentase 5% didapat dengan nilai rata-

rata :






(𝐵−𝐶) =

0.260

(0.282 − 0.127)= 1.67 gr


(𝐵−𝐶)=

0.282

(0.282−0.127)= 1.81 gr


(𝐵𝐾−𝐶)=

0.260

(0.260−0.127) = 1.95 gr


𝐵𝐾x 100% =

(0.282 − 0.260)

0.260x 100% = 8.5%

3. Dari hasil pengujian berat jenis mortar peresentase 10% didapat

dengan nilai rata-rata :






(𝐵−𝐶) =

0.258

(0.277 − 0.122)= 1.67 gr


(𝐵−𝐶)=

0.277

(0.277−0.122)= 1.79 gr


(𝐵𝐾−𝐶)=

0.258

(0.258−0.122) = 1,90 gr


𝐵𝐾x 100% =

(0.277 − 0.258)

0.258x 100% = 7.52%

4. Dari hasil pengujian berat jenis mortar persentase 15% didapat dengan

nilai rata-rata :

52






(𝐵−𝐶) =

0.220

(0.250 − 0.111)= 1.60 gr


(𝐵−𝐶)=

0.250

(0.250−0.111)= 1.79 gr


(𝐵𝐾−𝐶)=

0.220

(0.220−0.111) = 1,99 gr


𝐵𝐾x 100% =

(0.250 − 0.220

0.220x 100% = 12.2%


nilai rata-rata :






(𝐵−𝐶) =

0.188

(0.209 − 0.085)= 1.5 gr


(𝐵−𝐶)=

0.209

(0.209−0.085)= 1.69 gr


(𝐵𝐾−𝐶)=

0.188

(0.188−0.085) = 1,83 gr


𝐵𝐾x 100% =

(0.209 − 0.188

0.188x 100% = 11.38%

3.8.10 Pengujian Kuat Tekan Batako

Sesuai dengan perencanaan campuran untuk mengetahui kuat tekan batako

dicari dengan pengujian kuat tekan, dengan cara sebagai berikut :

a. Benda uji ditimbang sebelum diuji tekan.

b. Benda uji diletakan di dalam mesin uji, benda uji harus diposisi

centris.

53

c. Mesin benda uji dinyalakan, dan pengkaji membaca besar nilai kuat

tekan di mesin uji.

d. Pada saat pembebanan akan berhenti saat beban maksimum terhadap

benda uji.

Rumus 3.15

F’c = Kuat tekan maksimum pada batako

P = Beban maksimum

A= luas permukaan benda uji (m²)

Dalam pengujian uji tekan dilakukan di laboratorium Muhammadiyah

Malang. Pengujian ini untuk mengetahui nilai kuat batako dengan variasi

persentase cangkang kelapa sawit sebagai substitusi agregat halus. Variasi

persentase cangkang kelapa sawit tersebut 0%, 5%, 10%, 15%, 20% dengan

perbandingan 1 semen : 6 pasir. Berikut hasil dari pengujian kuat tekan dari

batako dengan campuran cangkang kelapa sawit.

1. Dari hasil pengujian uji tekan batako persentase 0% didapat dengan

nilai rata-rata :


P = 269.44 kN/m²

A= 0.0242 m²

1 Kn/m² = 0.001 Mpa


F’c = 𝑃

𝐴 =

269.44

0.0242= 11133.88 kN/m²

= 11133.88 x 0.001

= 11.13 Mpa


nilai rata-rata :


54

P = 292.24 kN/m²

A= 0.0242 m²

1 Kn/m² = 0.001 Mpa


F’c = 𝑃

𝐴 =

292.24

0.0242= 12076.03 kN/m²

= 12076.03 x 0.001

= 12.08 Mpa


nilai rata-rata :


P = 239.10 kN/m²

A= 0.0242 m²

1 Kn/m² = 0.001 Mpa


F’c = 𝑃

𝐴 =

239.10

0.0242= 9880.16 kN/m²

= 9880.16 x 0.001

= 9.88 Mpa


nilai rata-rata :


P = 179.08 kN/m²

A= 0.0242 m²

1 Kn/m² = 0.001 Mpa


F’c = 𝑃

𝐴 =

179.08

0.0242= 7400 kN/m²

= 7400 x 0.001

= 7.4 Mpa


nilai rata-rata :

55

F’c = Kuat tekan maksimum pada beton

P = 81.68 kN/m²

A= 0.0242 m²

1 Kn/m² = 0.001 Mpa


F’c = 𝑃

𝐴 =

81.68

0.0242= 3375.20 kN/m²

= 3375.20 x 0.001

= 3.38 Mpa

3.8.11 Pengujian Kuat Tekan Mortar

Sesuai dengan perencanaan campuran untuk mengetahui kuat tekan mortar

dicari dengan pengujian kuat tekan, dengan cara sebagai berikut :

a. Benda uji ditimbang sebelum diuji tekan.

b. Benda uji diletakan di dalam mesin uji, benda uji harus diposisi

centris.

c. Mesin benda uji dinyalakan, dan pengkaji membaca besar nilai kuat

tekan di mesin uji.

d. Pada saat pembebanan akan berhenti saat beban maksimum terhadap

benda uji.

Rumus 3.16

F’c = Kuat tekan maksimum pada beton

P = Beban maksimum

A= luas permukaan benda uji (m²)

Dalam pengujian uji tekan dilakukan di laboratorium Muhammadiyah

Malang. Pengujian ini untuk mengetahui nilai kuat mortar dengan variasi

persentase cangkang kelapa sawit sebagai substitusi agregat halus. Variasi

persentase cangkang kelapa sawit tersebut 0%, 5%, 10%, 15%, 20% dengan

56

perbandingan 1 semen : 6 pasir. Berikut hasil dari pengujian kuat tekan dari

mortar dengan campuran cangkang kelapa sawit.


nilai rata-rata :

F’c = Kuat tekan maksimum pada mortar

P = 13.30 kN/m²

A= 0.0025 m²

1 Kn/m² = 0.001 Mpa


F’c = 𝑃

𝐴 =

13.30

0.0025= 5320 kN/m²

= 5320 x 0.001

= 5.32 Mpa


nilai rata-rata :


P = 10.70 kN/m²

A= 0.0025 m²

1 Kn/m² = 0.001 Mpa


F’c = 𝑃

𝐴 =

10.70

0.0025= 4280 kN/m²

= 4280 x 0.001

= 4.28 Mpa


nilai rata-rata :


P = 10.50 kN/m²

A= 0.0025 m²

1 Kn/m² = 0.001 Mpa


57

F’c = 𝑃

𝐴 =

10.50

0.0025= 4200 kN/m²

= 4200 x 0.001

= 4.20 Mpa


nilai rata-rata :


P = 7.40 kN/m²

A= 0.0025 m²

1 Kn/m² = 0.001 Mpa


F’c = 𝑃

𝐴 =

7.40

0.0025= 2960 kN/m²

= 2960 x 0.001

= 2.96 Mpa


nilai rata-rata :


P = 6.30 kN/m²

A= 0.0025 m²

1 Kn/m² = 0.001 Mpa


F’c = 𝑃

𝐴 =

6.30

0.0025= 2520 kN/m²

= 2520 x 0.001

= 2.52 Mpa

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat Pada penelitian ...

Documents

Transcript of BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat Pada penelitian ...