PEMANFAATAN ABU SEKAM PADI UTKMENINGKATKAN KEKUATAN BETON.pdf

Khairul Lakum C. : Pemanfaatan Abu Sekam Padi Sebagai Campuran Untuk Peningkatan Kekuatan Beton, 2009. USU Repository 2009

Error! Bookmark not defined.

PEMANFAATAN ABU SEKAM PADI SEBAGAI CAMPURAN UNTUK PENINGKATAN KEKUATAN BETON

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan untuk memenuhi syarat sebagai sarjana sains

KHAIRUL LAKUM. C 030801028

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009

1

PERSETUJUAN

Judul : PEMANFAATAN ABU SEKAM PADI SEBAGAI SEBAGIAN SEMEN DALAM PEMBUATAN

BETON Kategori : SKRIPSI Nama : KHAIRUL LAKUM. C Nomor Induk Mahasiswa : 030801028 Program Studi : SARJANA (SI) FISIKA Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM(FMIPA)UNIVERSITASSUMATERA UTARA

Diluluskan di, Medan, Oktober 2008

Diketahui/disetujui oleh Ketua Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing (Dr. Marhaposan Situmorang) (Drs. Syahrul Humaidi. M.sc) NIP. 130 817 771 NIP : 132 050 870

2

PERNYATAAN

PEMANFAATAN ABU SEKAM PADI SEBAGAI CAMPURAN UNTUK PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN DALAM PEMBUATAN BETON

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkjasan yang masing masing di sebutkan sumbernya. Medan, Oktober 2008 KHAIRUL LAKUM. C 030801028

3

PENGHARGAAN

Sebagai makhluk ciptaan, syukur penulis panjatkan pada sang pencipta segala, Allah S.W.T. yang merupakan zat yang memberikan penulis ruh, akal dan pikiran, mata dan pendengaran, serta waktu dan kesehatan, ridho dan kasih sayang, sehingga penulis dapat mnyelesaikan skripsi ini dalam waktu yang ditetapkan. Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada bapak Drs.Syahrul Humaidi. Msc. Yang bersedia membimbimbing saya dalam penulisan skripsi ini. Ucapan terimakasih juga saya sampaikan kepada bapak Bachtiar Effendi ST sebagai pembimbing lapangan. Terima kasih saya ajukan kepada ketua departemen fisika FMIPA USU, Dr. Marhaposan Situmorang dan Dra. Yustinon, MS, Dekan, dan staf stafnya. Dan tak lupa kepada bapak Drs. Anwar Dharma Sembiring. MS. Selaku dosen wali selama masa perkuliahan. Spesial untuk rekan rekan mahasiswa fisika 2003, Nur Ayu Ramadhani, yang selalu memberikan banyak pelajaran hidup, Rismawati, Brian, Daniel, Nolida sebagai motivator dalam penulisan skripsi ini. Pada Ayahanda Syahnul Chaniago, dan Ibunda Asniah Pasaribu, Uda Syahdan Alkisah Chaniago, Teta Nilpaida Chaniago, Uning Musdalifah chaniago, Uti Syahidal amin Chaniago, abang Mukhrizal Chaniago, Kaccu Akmansyah Chaniago, Adik adik ku Thaiba Chaniago dan Atika Suri Chaniago. Terima kasih yang tiada terkira atas semua,yang diberikan kepada saya untuk menyelesaikan pendidikan diperkuliahan. Moga Allah membalas nantinya melebihi apa yang diberikan kepada saya. Amin.!

Penulis

4

ABSTRAK

Abu sekam padi dihasilkan dari pembakaran sekam padi. Belakangan ini

banyak peneliti yang memanfaatkan abu sekam padi dalam membuat suatu bahan

seperti pembuatan keramik, pembuatan batu bata, dan lain lain. Dalam penelitian ini,

abu sekam padi digunalkan sebagai pengganti sebagian semen dalam pembuatan

beton. Kadar abu sekam padi yang dipergunakan adalah 5%,10%,15%,20%, dan 25%

dari jumlah semen. Benda uji dibuat dengan komposisi campuran 1 semen : 2 pasir :

3 kerikil, untuk pembuatan beton normal. Dan penambahan abu sekam padi untuk

pembuatan beton dengan campuran abu sekam padi. Pengujian yang dilakukan

terhadap beton, meliputi pengujian kuat tekan, porositas, dan penyerapan air. Dan dari

hasil penelitian menunjukan bahwa penggunaan abu sekam padi dengan kadar 5% dan

10% dari jumlah semen, akan dapat meningkatkan kuat tekan beton sebesar 28,48%

dan 47,25%, dari kuat tekan beton normal. Selain itu pemanfaatan abu sekam padi

dengan kadar 5% dan 10% pada pembuatan beton, juga akan memperkecil porositas

dan penyerapan air oleh beton, dari hasil penelitian penyerapan air berkurang 1,6%

dan 2,42% dari beton normal.dan porositas beton berkurang sebesar 2,65% dan 6,22%

dari beton normal..

5

ABSTRACT

Dusty luced up paddy directed by incediarism luced up paddy, This time,

many scientist used dusty up paddy to make a material, like ceramik, etc.in this

research, dusty luced up paddy used as subsitute a part of cement in making concrete.

The proportion of dusty luced up paddy which used is 5%,10%,15%,20%, and 25%

from the mount of cement. The test material are made with composition : 1 cement, 2

sand and 3 gravel to make a normal concrete, and by adding dusty luced up paddy to

make concrete with mixing dusty luced paddy. The test are doing to concrete over

load the test of compressive strength, porosity, and water absorbtion and from the

result of the researching to indicate the used of dusty luced up paddywith proportion

5% and 10%.from the mount cement will increase compressive strength concrete up

to 28,48% and 47,25%. From compressive strength normal concrete, except that ,

using of dusty luced up paddy which proportion 5% and 10%, the making of concrete

will also smalles porosity and water absorbtion by concrete. From the result of

research, water absorbtioan decrease 1,6% and 2,42% from normal concrete. And

porosity of concrete decrease 2,65% and 6,22% from normal concrete.

6

DAFTAR ISI

Halaman Persetujuan ... i Pengharagaan. ii Abstrak.. iii Daftar isi iv Daftar tabel v Daftar gambar... vi BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang. 1 1.2 Batasan Masalah.. 3 1.3 Tujuan penelitian. 3 1.4 Manfaat Penelitian........... 3 1.5 Tempat Penelitian ........... 3 1.6 Sistematika Penulisan.. 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sekam Padi... 5 2.2 Abu Sekam Padi... 6 3.3 Pozzolan... 7 2.4 Beton 8

2.4.1 Semen... 9

2.4.1.1 Jenis jenis semen pordlant. 10 2.4.2 Agregat............ 12

2.4.2.1 Agregat Halus 12 2.4.2.2 Agregat kasar............ 14

2.4.3 Air............ 15 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan 17 3.1.1 Peralatan... 17 3.1.2 Bahan Bahan............. 17

3.2 Metodologi Penelitian............ 18 3.2.1 Diagram Alir pembuatan

beton abu sekam padi . 18 3.2.2 Diagram alir pembuatan beton normal 19

3.3 Prosedur Pembuatan Benda Uji Beton.......... 20 3.3.1 Prosedur Pengujian Kuat tekan Beton 20 3.3.2 Prosedur Pengujian Serapan Air. 21 3.3.3 Prosedur Pengujian Porositas. 22

3.3.4 Pengujian sampel 23 3.3.4.1 Pengujian Kuat tekan . 23 3.3.4.2 Pengujian Penyerapan Air 23

7

3.3.4.3 Pengujian Porositas.. 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisa Data. .. 25

4.1.1 Pengujian Kuat Tekan . 25 4.1.2 Pengujian Penyerapan Air 35 4.1.3 Pengujian Porositas. 38 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan . .. 41 5.2 Saran .. 42 DAFTAR PUSTAKA .. 43 Lampiran

8

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komposisi kimia abu sekam padi .. 6

Tabel 2.2 Kelas dan mutu beton 9

Tabel 2.3 Persyaratan dan Gradasi Untuk

Agregat Pada Beton Berbobot Normal... 13

Tabel 4.3 Batas Izin Air Untuk Kekuatan Beton 16

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton

Dengan Waktu pengeringan 7 hari. 26

Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton

Dengan waktu Pengeringan 14 hari 28

Tabel 4.3 Data hasil Pengujian kuat Tekan Beton

dengan waktu pengeringan 28 hari. 30

Tabel 4.4 Data hasil pengujian Penyerapan air.. 35

Tabel 4.5 Data hasil Pengujian Porositas.. 38

9

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 4.1 Grafik kuat tekan beton normal dan beton Abu sekam pad terhadap waktu pengeringan .32 Gambar 4.2 Grafik Penyerapan Air Terhadap Penambahan Abu sekam padi.. 37 Gambar 4.3 Grafik Porositas Beton Terhadap penambahan abu sekam padi... 40

10

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Beton merupakan suatu campuran antara semen, agregat halus dan

agregat kasar, dan air dengan tambahan adanya rongga-rongga udara.Campuran bahan

bahan yang membentuk beton harus ditetapkan sedemikian rupa, sehingga

menghasilkan basah yang mudah dikerjakan, memenuhi kekuatan tekan rencana

setelah mengeras dan cukup ekonomis.

Beton merupakan salah satu bahan kontruksi yang banyak

dipergunakan dalam struktur bangunan modern. Beton diperoleh dengan cara

mencampurkan semen pordland, air, agregat dan kadang kadang bahan tambahan

(admixtur) yang berupa bahan kimia, serat, bahan non kimia dengan perbandingan

tertentu. Baton banyak dipergunakan karena keunggulan keunggulannya, antara lain

karena kuat tekan beton tinggi, mudah dalam perawatan, mudah dalam pembentukan

serta mudah mendapatkan bahan penyusunan.

Beton sangat banyak digunakan untuk konstruksi disamping kayu dan

baja. Pembangunan suatu konstruksi diperlukan beton dengan kemampuan menahan

beban yang cukup tinggi dan ketahanan terhadap waktu yang memadai. Kekuatan

beton pada dasarnya sangat dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya :

1. mutu agrerat halus dan kasar (yang meliputi modulus kehalusan, porositas,

berat jenis, dan asalnya).

2. Jenis semen, rasio w/c, dan lainnya.

Teori faktor air semen (faktor w/c) menyatakan bahwa untuk sebuah

kombinasi bahan yang sudah memenuhi konsistensi yang telah dikerjakan, kekuatan

beton pada umur tertentu tergantung pada perbandingan berat air dan berat beton.

Dengan perkataan lain, jika angka perbandingan air terhadap beton sudah tertentu,

maka kekuatan beton pada umur tertentu pada dasarnya dapat diperoleh, dengan

11

syarat bahwa campurannya plastis, dapat dikerjakan, dan agregatnya baik dan tahan

lama, dan bebas material yang merugikan.

Perbandingan antara gabah dan jerami biasanya adalah 1: 1,25 atau 1 : 1.

Gabah sendiri biasanya mengandung 35% sekam dan 65% beras.disamping

beras,pertanian padi juga menghasilkan jerami, merang, dan sekam. Sekam biasanya

merupakan bahan buangan yang pembuangannya sering menjadi masalah. Cara yang

biasa yang dilakukan untuk membuang sekam adalah dengan cara membakar ditempat

terbuka. Melalui pembakaran secara terkontrol sekam diubah menjadi abu yang dapat

merupakan sumber silika dalam bentuk amorphous untuk keperluan berbagai industri.

Panas yang dihasilkan dalam pembakaran ( 3000 kcal/kg) dapat ditampung dan

disalurkan kedalam berbagai keperluan.

Pencampuran abu sekam dengan (20% 30%) kapur dapat

menghailkan semen hidrolik untuk pembuatan bata tahan asam. emen portland hitam

dapat dibentuk dengan mencampurkan 10 % abu sekam padi pada semen portland.

Pembakaran sekam padi memiliki unsur yang bermanfaat untuk

peningkatan kekuatan beton, mempunyai sifat pozzolan dan mengandung silika yang

sangat menonjol, bila unsur ini dicampur dengan semen akan menghasilkan kekuatan

yang lebih tinggi.

12

1.2. BATASAN MASALAH

.

Adapun batasan masalah yang dibahas dalam penelitian ini adalah :

1. Menerangkan secara rinci pembuatan beton dengan menggunakan abu sekam

padi sebagai bahan campuran.

2. Menjelaskan secara garis besar fungsi abu sekam padi sebagai bahan

campuran dalam konstruksi bangunan.

3. Melakukan pengujian kekuatan mekanik pada campuran beton yang meliputi:

a. Pengujian kuat tekan beton.

b. Pengujian penyerapan air

c. Pengujian porositas

1.3.TUJUAN PENELITIAN

.

Tujuan dilakukannya penellitian ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui pengaruh abu sekam padi sebagai campuran terhadap

kekuatan beton.

2. Membandingkan kekuatan beton biasa dengan beton campuran abu sekam

padi.

1.4. MANFAAT PENELITIAN

.

Dengan penelitian ini diharapkan masyarakat dapat mengetahui fungsi lebih

dari abu sekam padi. Selain itu diharapkan abu sekam padi dapat dipergunakan oleh

masyarakat sebagai bahan campuran dalam pembuatan beton yang digunakan dalam

teknologi beton.

1.5. TEMPAT PENELITIAN

PENDIDIKAN TEKNOLGI KIMIA INDUSTRI (PTKI), MEDAN

13

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

Sistmatika penulisan masing-masing bab adalah sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, tujuan penelitian, batasan

masalah, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II Tinjauan pustaka

Bab ini berisi tentang teori yang mendasari penelitian.

BAB III Metodologi Penelitian

Bab ini membahas tentang diagram alir penelitian, Peralatan, bahan-

bahan,Pembuatan sampel uji, dan pengujian sampel.

BAB IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini membahas tentang hasil penelitian dan mnganalisis data yang

diperoleh dari penlitian.

BAB V Kesimpulan dan Saran

Menyimpulkan hasil-hasil yang didapat dari penelitian dan

memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.

14

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sekam padi

Sekam padi adalah limbah dari hasil penggilingan padi, karena bentuk

butirnya tidak begitu halus ( 3 mm) dan bobotnya ringan, pnyimpanan limbah ini

memerlukan tempat yang luas.

Kulit padi (sekam) merupakan salah satu bahan/material sisa dari

proses pengolahan padi yang sering dianggap sebagai limbah. Besarnya konsumsi

beras sebagai makanan pokok dan meningkatnya produksi padi dapat memberikan

perkiraan makro akan jumlah material tersebut dari tahun ke tahun. Produksi padi di

Indonesia pada tahun 2004 mencapai 53,67 juta ton gabah kering giling (GKG),

dimana dapat menghasilkan sekam padi sebanyak 20% - 25% dari berat keseluruhan.

Sekam padi umumnya hanya digunakan sebagai bahan bakar utama

atau tambahan pada industri pembuatan bata atau batu, bahan dekorasi, media tumbuh

bagi tanaman hias, atau bahkan dibuang. Sudah diketahui bahwa sekam padi

mengandung banyak Silika amorf apabila dibakar mencapai suhu 700C dalam waktu

sekitar 2 jam. Oleh karena itu, kini mulai dikembangkan pemanfaatan abu sekam padi

(sisa pembakaran sekam padi) dalam berbagai bidang, salah satunya di bidang

konstruksi. Reaktivitas antara silika dalam abu sekam padi dengan kalsium hidroksida

dalam pasta semen dapat berpengaruh pada peningkatan mutu beton.

Sekam padi dapat digunakan untuk pembuatan hard board, dimana

pada pembuatan hard board perekat yang digunakan adalah urea formaldehid atau

fenol formaldehid, sedangkan pada pembuatan soft board perekat yang digunakan

adalah latex hard board, sekam mempunyai sifat tahan air, dan tahan rayap, oleh

karena itu dapat digunakan untuk bagian dalam atau bagian luar rumah.

15

2.2 Abu Sekam Padi

Abu sekam padi merupakan hasil dari sisa pembakaran sekam padi,

Abu sekam padi merupakan salah satu bahan yang potensial digunakan di Indonesia

karena produksi yang tinggi dan penyebaran yang luas. Bila abu sekam padi dibakar

pada suhu terkontrol, abu sekam yang dihasilkan dari sisa pembakaran mempunyai

sifat pozzolan yang tinggi karena mengandung silika.

Selama proses perubahan sekam padi menjadi abu, pembakaran

memghilangkan zat-zat organik dan meninggalkan sisa yang kaya akan

silika.perlakuan panas pada sekam menghasilkan perubahan struktur yang

berpengaruh pada dua hal. Yaitu tingkat aktivitas pozzolan dan kehalusan butiran

abunya.

Komposisi kimia abu sekam padi adalah sebagai berikut :

Tabel 2.1. Komposisi kimia abu sekam padi

No Komponen Persentase

kompposisi (%)

1 SiO2 94,5

2 Al2O3 1.05

3 Fe2O3 1,05

4 Cao 0,25

5 MgO 0,23

6 SO4 1,13

7 CaO bebas -

8 Na2O 0,78

9 K2O 1

Dari tabel diatas, terlihat bahwa abu sekam padi mempunyai

kandungan silika hingga 94%. Komposisi silika yang cukup besar pada abu sekam

padi, membuat abu sekam padi menjadi bersifat pozzolan yang bila dicampur dengan

semen menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi.

16

2.3 Pozzolan

Pozzolan adalah bahan tambahan yang berasal dari alam atau buatan, yang

sebagian besar terdiri dari unsur unsur silika dan alumina yang reaktif. Pozzolan

sendiri tidak mempunyai sifat semen. Tetapi dalam keadaan halus bereaksi dengan

kapur bebas dan air menjadi suatu massa padat yang tidak larut dalam air. Pozzolan

dapat ditambahkan pada campuran adukan beton atau mortar (sampai pada batas

tertentu dapat menggantikan semen), untuk memperbaiki kelecakan (workability),

membuat beton menjadi lebih kedap air (mengurangi permeabilitas) dan yang bersifat

agresif. Penambahan pozzolan juaga dapat meningkatkan kuat tekan beton, karena

adanya reaksi peningkatan kapur bebas (Ca(OH)2) oleh silikat atau aluminat menjadi

tober morit (3.CaO.2.SiO2.3H2O).

Pozzolan dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu :

1. Pozzolan alam. : yaitu bahan alam yang merupakan sedimentasi dari

abu atau lava atau gunung yang mengandung silikat aktif, yang bila

dicampur dengan kapur padam akan mengadakam sementasi.

2. Pozzolan buatan : jenis ini banyak macamnya baik merupakan sisa

pembakaran dari tungku, maupun pemanfaatan limbah yang diolah menjadi

abu yang mengandung silika reaktif dengan proses pembakaran, seperti abu

terbang (Fly ash), silika fume, dll.

Pemakaian bahan pozzolan dalam beton, akan menghasilkan beton yang lebih

kedap air. Silikat dalam jumlah tertentu dapat menggantikan semen dan juga berperan

sebagai pengisi antara partikel partikel semen sehingga adanya silikat maka

porositas beton akan menjadi lebih kecil dan selanjutnya kedapan beton akan menjadi

bertambah sehingga permeabilitas semakin kecil.

Pozzolan dapat dipakai sebagai bahan tambahan atau sebagai pengganti semen

pordland. Bila dipakai sebagai pengganti sebagian semen pordland umumnya berkisar

antara 5% sampai 35%.

17

2.4 Beton

Beton biasanya campuran dari empat komponen, yaitu semen, agregat

halus, agregat kasar, dan air. Untuk mendapatkan tujuan tujuan khusus atau sifat

sifat tertentu, beton di tambah dengan satu atau lebih admixture sebagai komponen

kelima dalam campuran. Beton dalam berbagai variasi sifat kekuatan dapat diperoleh

dengan pengaturan yang sesuai dari perbandingan jumlah material pembentuknya,

semen - semen khusus (seperti semen- semen kekuatan tinggi), agregat agregat

khusus ( seperti bermacam macam agregat ringan dan agregat berat), metode

metode pemulihan khusus (seperti metode pemulihan uap) memungkinkan untuk

mendapatkan variasi sifat sifat beton yang lebih luas lagi.

Susunan beton secara umum, yaitu: 7-15 % PC, 16-21 % air, 25-30%

pasir, dan 31-50% kerikil. Kekuatan beton terletak pada perbandingan jumlah semen

dan air, rasio perbandingan air terhadap semen (W/C ratio) yang semakin kecil akan

menambah kekuatan (compressive strength) beton. Kekuatan beton ditentukan oleh

perbandingan air semen, selama campuran cukup plastis, dapat dikerjakan dan beton

itu dipadatkan sempurna dengan agregat yang baik.

Sifat beton yang meliputi : mudah diaduk, di salurkan, di cor, di

padatkan dan diselesaikan, tanpa menimbulkan pemisahan bahan susunan adukan dan

mutu beton yang disyaratkan oleh konstruksi tetap di penuhi.

Sifat sifat tersebut untuk adukan beton dipengaruhi oleh :

1. kekentalan

2. Mobilitas setelah aliran dimulai.

3. kohesi atau perlawanan terhadap pemisaham bahan bahan komponen

4. sifat saling melekat (hubungannya dengan kohesi ), berarti bahan bahan

susunannya tidak akan mudah terpisah pisah sehingga memudahkan

pengerjaan yang perlu dilakukan.

Sampai saat ini beton masih menjadi pilihan utama dalam pembuatan

struktur. Sifat-sifat dan karakteristik material penyusun beton akan mempengaruhi

kinerja beton yang dibuat. Kinerja beton ini harus disesuaikan dengan kelas dan mutu

18

beton yang dibuat. Sehingga dalam penggunaannya dapat disesuaikan dengan

bangunan ataupun kontruksi yang akan dibangun untuk mendapatkan hasil yang

memuaskan dan sesuai dengan dibutuhkan. Menurut PBI 71 beton dibagi dalam

kelas dan mutu sebagai berikut:

Tabel 2.2 Kelas dan Mutu Beton

Kelas Beton Mutu Beton Kekuatan Tekan

Minimum

2cmKgf

Tujuan

Pemakaian Beton

I Bo 50-80 Non-Struktual

II B1

K125

K175

K225

100

125

175

225

Rumah Tinggal

Perumahan

Perumahan

Perumahan dan

Bendungan

III K>225 >225 Jembatan,Bangunan

tinggi, Terowongan kereta

api (sumber : Gunawan, 2000)

2.4.1 Semen

Semen adalah suatu bahan yang meiliki sifat adhesif dan kohesif yang

memungkinkan melekatnya fragmen fragmen mineral menjadi suatu massa yang

padat. Meskipun defenisi ini dapat diterapkan dalam jenis bahan , semen yang

dimaksud adalah bahan yang menjadi mengeras dengan adanya air yang dinamakan

semen hidraulik (Hydraulik cement). Semen semacam ini terutama terdiri dari silikat

(silicate) dan lime yang terbuat dari kapur dan tanah liat (batu tulis) yang digerinda.,

di campur, di bakar dalam pembakaran kapur (klin), dan kemudian dihancur menjadi

tepung. Semen semacam ini secara kimia dicampur dengan air (hydration) untuk

membentuk massa yang mengeras. Semen hidrolik biasa digunakan dalam pembuatan

beton bertulang yang di sebut dengan semen pordlant.

19

Fungsi utama dari semen adalah untukmengikat partikel agregat yang

terpisah sehingga menjadi satu kesatuan. Bahan dasar pembentuk semen adalah :

a. 3CaO.SiO2 (tricalcium silikat) disingkat C3S (58% - 69%)

b. 2CaO.SiO2 (dicalcium silikat) disingkat C2S (8% - 15%)

c. 3CaO.Al2O3 (tricalcium aluminate) disingkat C3A (2% - 15%)

d. 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (tetracalcium aalummoferrit) disingkat C4AF (6% 14%)

C3S dan C2S merupakan senyawa yang membuat sifat sifat perekat,

C3A adalah senyawa yang paling reaktif, sedangkan C4F berfungsi sebagai katalisator

yang menurunkan temperatur pembakaran dalam pembentukan calcium silicat.

Faktor semen sangatlah mempengaruhi karakteristik campuran mortar .

Kandungan semen hidraulis yang tinggi akan memberikan banyak keuntungan, antara

lain dapat membuat campuran mortar menjadi lebih kuat, lebih padat, lebih tahan air,

lebih cepat mengeras, dan juga memberikan rekatan yang lebih baik. Kerugiannya

adalah dengan cepatnya campuran mortar mengeras, maka dapat menyebabkan susut

kering yang lebih tinggi pula. Mortar dengan kandungan hidrulik rendah akan lebih

lemah dan mudah dalm pergerakan .

Semen pordland dibuat dari serbuk halus kristalin yang komposisi

utmanya adalah kalsium dan aluminium silikat. Bahan baku utama dalam pembuatan

semen pordland adalh sebagai berikut :

Kapur (CaO) dari batu kapur (60 -65%)

Silika (SiO2) dari lempung (17 25%)

Alumina (Al2O3) dari lempung (3% 8%)

2.4.1.1. Jenis jenis semen pordland

Pada umumnya semen pordland yang biasa kita jumpai dipasaran adalah jenis

semen pordlant biasa (ordinary cement pordlan), yaitu semen portland yang

digunakan untuk tujuan umum. Jenis semen pordland dapat dibagi kedalam beberapa

segi, yaitu segi kebutuhan dan segi penggunaan dan kekuatan.

20

Ditinjau dari penggunaannya, semen pordland dapat dikelompokan

sebagai berikut :

a. Jenis I (Normal pordland cement)

Yaitu jenis semen pordland untuk penggunaan dalam konstruksi beton

secara umum yang tidak memerlukan sifat sifat khusus. Misalnya untuk

pembuatan trotoar dan lain-lain.

b. Jenis II (hifh early strength pordland cement)

Jenis ini memperoleh kekuatan besar dalam waktu singkat, sehingga dapat

digunakan untuk perbaikan bangunan beton yang perlu segera digunakan

atau acuannya segera perlu dilepas.

c. Jenis III (modifid pordland cement)

Semen ini memiliki panas hidrasi lebih rendah dan keluarnya panas lebih

lambat.jenis ini di gunakan untuk bangunan tebal seperti pilar dengan

ukuran besar. Panas hidrasi yang sangat rendah dapat mengurangi

terjadinya retak retak pergeseran.

d. Jenis IV (low heat pordland cement)

Jenis ini merupakan jenis khusus untuk penggunaan yang memerlukan

panas hidrasi serendah rendahnya. Kekuatannya tumbuh lambat . jenis

ini di gunakan untuk bangunan beton massa seperti bendungan gravitasi

gravitasi besar.

e. Jenis V (Sulfate resisting porldland cement)

Jenis ini merupakan jenis khusus maksudnya hanya pada penggunaan

bangunan bangunan yang kena sulfat, seperti ditanah yang kadar

alkalinya tinggi. Pengerasan berjalan lebih lambat dari p[ada semen

pordlan biasa.

f. pordland pozzolan cement (PPC)

Semen pordland pozzolan adalah campuran dari semen tipe I biasa dengan

pozzolan. Pozzolan adalah suatu campuran silika yang halus atau silika

dengan bahan aluminium yang memiliki sedikit sifat semen, akan tetapi

berada pada bentuk tepung dan yang dengan kelembaban akan bereaksi

secara kimiawi dengan kalsium hidrolik pada suhu biasa dan membentuk

bahan yang memiliki sifat semen.semen campuran dengan pozzolan

memperoleh kekuatan lebih lambat dibandingkan dengan semen yang

tanpa pozzolan dan mengeluarkan suhu yang rendah sewaktu hidrasi.

21

Proses hidrasi yang terjadi pada semen pordland dapat dinyatakan dalam

persamaan kimia sebagai berikut :

2(3CaO.SiO2) + 6H2O 3CaO.SiO2.. 3H2O + 3Ca (OH)2

2(3CaO.SiO2) + 4H2O 3CaO.SiO2.. 2H2O + Ca (OH)2

Kalsium silikat salam air akan terhidrolisa kalsium silikat hidrat

(3CaO.SiO2.. 3H2O) yang berupa padatan berongga yang sering disebut

tobermorite gel dan kalsium hidroksida Ca (OH)2 atau kapur bebas yang

merupakan sisa reaksi antara C3S dan C2S dengan air.

2.4.2 Agregat

Agregat biasanya menempati 75% dari isi total beton, maka sifat sifat

dari agregat ini mempunyai pengaruh yang besar perilaku dari beton yang sudah

mengeras. Sifat agregat bukan hanya mempengaruhi sifat beton, akan tetapi juga

mempengruhi ketahanan (durbility, daya tahan kemunduran mutu akibat siklus dari

pembekuan pencairan). Agregat lebih murah dari pada semen, maka logis

mempergunakannya dengan persentase yang setinggi mungkin.

Agregat dapat diperoleh dari proses pelapukan dan abrasi atau

pemecahan massa batuan induk yang lebih besar. Oleh karena itu, sifat agregat

tergantung dari sifat batuan induk. Sifat-sifat tersebut diantaranya, komposisi kimia

dan mineral, klasifikasi petrografik , berat jenis, kekerasan (hardness), kekuatan,

stabilitas fisika dan kimia, struktur pori, warna dan lain-lain. Namun, ada juga sifat

agregat yang tidak bergantung dari sifat batuan induk, yaitu ukuran dan bentuk

partikel, tekstur dan absorbsi permukaan.

Agregat di bagi menjadi dua bagian yaitu :

1. Agregat halus (pasir alami dan buatan)

2. Agregat kasar (kerikil, batu pecah, atau pecahan pecahan dari Bkast furnace)

22

Agregat halus

Agregat halus (pasir) adalah material yang lolos dari ayakan no 4 (yaitu)

lebih kecil dari 5mm didalam diameter). Agregat halus yang baik harus bebas dari

bahan organik, lempung, atau bahan bahan lain yang dapat merusak campuran

beton.variasi ukuran dalam campuran harus mempunyai gradasi yang baik yang sesuai

dengan standart analisis saringan dari analisis dari ASTM (american society of testing

and materials).

Gradasi yang direkomendasikan untuk agregat kasar dan halus yang akan digunakan

sebagai beton berbobot normal dicantumkan pada tabel berikut :

Tabel 2.3 Persyaratan gradasi untuk agregat pada beton berbobot normal

(ASTM C-33)

Ukuran saringan standart amerika

Persen lewat

Agregat halus

Agregat kasar

No.4 sampai 2 in

No.4 sampai 1 1/2 in

No.4 sampai 1 in

No.4 sampai 3/4 in

2 in (50 mm) 95 - 100 100 - - -

1 1/2 in (37,5 mm) - 95 - 100 100 - -

1 in (25 mm) 25 - 70 - 95 - 100 100 -

inc (19 mm) - 35 - 75 - 90 - 100 -

in (12,5 mm) 10 30 - 25 - 60 - -

3/8 in (9,5 mm) - 10 - 30 - 20 - 55 100

N0. 4 (4,75 mm) 0 - 5 0 - 5 0 - 10 0 - 10 95 -100

No.8 (2,36 mm) 0 0 0 - 5 1 - 5 80 100

No. 16 (1,18 mm) 0 0 0 0 50 85

23

No. 30 (600 m) 0 0 0 0 25 60

N0. 50 (300 m)

No. 100 (150 m) 0 0 0 0 2 - 10

Agregat kasar

Yang dimaksud dengan agregat kasar adalah agregat yang berukuran

lebih besar dari 5 mm. sifat yang paling penting dari suatu agregat kasar adalah

kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan yang dapat mempengaruhi

ikatannya dengan semen, porositas beton dan karakteristik penyerapan air yang

mempengaruhi daya tahan terhadap proses pembekuan waktu musim dingin dan

agresi kimia. Serta ketahanan terhadap penyusutan.

Jenis agregat kasar secara umum adalah sebagai berikut :

1. Batu pecah alami : Bahan ini diperoleh dari cadas atau batu pecah alami yang

digali, yang berasal dari gunung merapi.

2. kerikil alami : kerikil didapat dari proses alami, yaitu dari pengikisan tepi

maupun dasar sungai oleh air sungai yang mengalir.

3. Agregat kasar buatan : terutama berupa slag atau shale yang biasa digunakan

untuk beton berbobot ringan. Biasanya hasil dari proses lain seperti dari blast

furnace dan lain lain.

4. agregat untuk pelindung nuklir dan berbobot berat : dengan adanya tuntutan

yang spesifik pada zaman atom yang sekarang ini, juga untuk pelindung dari

radaisi nuklir sebagai akibat banyaknya pembangkit atom an stasiun tenga

nuklir, maka perlu ada beton yang melindungi dari sinar X, sinar gamma, dan

neutron. Pada beton demikian syarat ekonomis maupun syarat kemudahan

pengerjaan tidak begitu menentukan. Agregat yang diklasifikasikan disini

misalnya baja pecah, barit, magnatit, dan limonit.

24

2.4.3 Air.

Air sangat diperlukan dalam pembuatan beton, beton tidak akan

terbentuk tanpa adanya air sebagai campurannya. karena semen tidak akan bereaksi

dan menjadi pasta apabila tidak ada air. Air selalu diperlukan dalm campuran beton,

tidak saja untuk proses hidrasi semen, tapi juga mengubah semen menjadi pasta

sehingga beton menjadi lecak dan mudah dikerjakan terutama pada saat penuangan

beton dalam cetakan.

Air memiliki beberapa pengaruh terhadap kekuatan beton antara lain :

1. Air merupakan media pencampuran pada pembuatan pasta

2. kekuatan dari pasta pengerasan semen ditentukan oleh perbandingan berat

antara air dan faktor semen

3. kandungan air yang tinggi menghalangi proses pengikatan, dan kandungan air

yang rendah reaksi tidak selesai. Kandungan air yang tinggi dapat

mengakibatkan

- Mudah mengerjakannya

- Kekuatan rendah

- Beton dapat menjadi poros

Air yang digunakan untuk campuran beton harus memenuhi syarat

syarat sebagai berikut :

. 1. Air tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, bahan padat, sulfat, klorida,

dan bahan lainnya yang dapat merusak beton, sebaiknya digunakan air yang

dapat diminum

2. Air yang keruh sebelum digunakan diendapkan selama minimal 24 jam atau jika

dapt dissaing terlebih dahulu.

25

Tabel. 2.7 Batas dan izin air untuk campuran beton.

Batas yang di izinkan

Ph

Bahan padat

Bahan terlarut

Bahan organik

Minyak

Sulfat (SO3)

Chlor (Cl)

8.5

2000 ppm

2000 ppm

2000 ppm

2% berat semen

10000 ppm

10000 ppm

Air digunakan untuk membuat adukan menjadi bubur kental dan juga

sebagai bahan untuk menimbulkan reaksi pada bahan lain untuk mengeras. Oleh

karena itu air sangat dibutuhkan dalam pengerjaan bahan, tanpa air konstruksi bahan

tidak akan terlaksana dengan baik dan semprna.

26

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. ALAT DAN BAHAN

3.1.1 Peralatan.

Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain adalah

sebagai berikut ;

a. Universal testing machine

Merek : MAEKAWA TASTING MACHINE MFG.CO

Kecepatan : 3,5 cm/menit

Type MR-20-CT

Alat ini berfungsi sebagai alat pengujian kuat tekan pada saat sampel

berumur 7 hari, 14 hari, dan 28 hari.

b. Neraca Analitik

Neraca Analitik berfungsi untuk menimbang sampel

c. Gelas ukur 100 mL

Gelas ukur berfungsi sebagai takaran dari perbandingan volume dari

bahan.

d. Cetakan

a. kubus (5cm x 5cm x 5cm), sebanyak 72 buah.

b. silinder (2cm x 5 cm) sebanyak 18 buah.

3.1.2 Bahan-bahan

Adapun bahan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut :

- Semen pordland Tipe I

- Agregat yang terdiri dari batu pecah dan pasir

- Abu sekam padi

- Air PDAM TIRTANADI MEDAN

27

3.2 Metodologi Penelitian

3.2.1 Diagram Alir Pembuatan beton campuran abu sekam padi

- pengujian kuat tekan - pengujian penyerapan air - pengujian porositas

BATU PECAH

SEMEN + ABU SEKAM PADI (Variasi canmpuran

5% - 25%)

PASIR AIR

PENGADUKAN

PENCETAKAN

PENCAMPURAN

ANALISA DATA

PERENDAMAN

PENGUJIAN BETON

PENGERINGAN (didiamkan selama

24 jam)

HASIL/LAPORAN PENELITIAN

28

3.2.2 Diagram alir pembuatan beton normal

- pengujian kuat tekan - pengujian penyerapan air - pengujian porositas

SEMEN PASIR BATU PECAH AIR

PENCAMPURAN

PENGADUKAN

PENCETAKAN

PENGERINGAN (didiamkan

selama 24 jam)

PERENDAMAN

PENGUJIAN BETON

ANALISA DATA

HASIL/LAPORAN PENELITIAN

29

3.3 PROSEDUR PEMBUATAN BENDA UJI BETON.

3.3.1 Prosedur Pengujian Kuat Tekan

Prosedur yang dilakukan dalam uji kuat tekan adalah sebagai berikut :

1. Persiapan Bahan

Seluruh material seperti semen, pasir, kerikil, abu sekam padi, disiapkan

2. Pencampuran

a. Semen, pasir, dan batu pecah dicampur dengan perbandingan 1 : 2 : 3

b. Untuk beton dengan campuran abu sekam padi

Abu sekam padi ditambah kedalam campuran dengan variasi 5% - 25%

yang diambil atau dikurangi dari semen.

c. campuran diberi air

2.Pencetakan

Disiapkan cetakan berbentuk silinder dengan ukuran 5x5x5 cm3

3. Pengeringan

Pengeringan dilakukan dengan cara didiamkan selama 24 jam dalam suhu

kamar (27oC).

4. Perendaman

Perendaman dilakukan agar terjadi proses hidrasi antara semen dengan air.

5. Pengujian

Pengujian beton dilakukan pada saat beton berumur 7hari, 14hari, 28 hari.

30

3.3.2 Prosedur Pengujian penyerapan Air Prosedur yang dilakukan dalam uji penyerapan air adalah sebagai berikut :

1. Persiapan Bahan


2. Pencampuran

a Semen, pasir, dan batu pecah dicampur dengan perbandingan 1 : 2 : 3

b Untuk beton dengan campuran abu sekam padi



c campuran diberi air

3. Pencetakan

Disiapkan cetakan berbentuk silinder dengan ukuran (2cm x 5 cm)

sebanyak 18 buah.

4. Pengeringan


kamar (27oC).

5. Penimbangan

Setelah 28 hari benda uji di timbang untuk mendapatkan massa kering.

6. Perendaman

Perendaman dilakukan selama 2 hari agar mendapatkan penyerapan air pada

beton

7. Penimbangan

Setelah direndam beton kembali ditimbang untuk mendapatkan massa basah.

31

3.3.3Prosedur Pengujian Porositas Prosedur yang dilakukan dalam uji porositas adalah sebagai berikut : 1. Persiapan Bahan


2. Pencampuran

a Semen, pasir, dan batu pecah dicampur dengan perbandingan 1 : 2 : 3

b Untuk beton dengan campuran abu sekam padi



c campuran diberi air

3. Pencetakan

Disiapkan cetakan berbentuk kubus dengan ukuran (2cm x 5 cm)

sebanyak 18 buah.

4. Pengeringan


kamar (27oC).

5. Penimbangan

Setelah 28 hari benda uji di timbang untuk mendapatkan massa kering.

6. Perendaman

Perendaman dilakukan selama 2 hari agar mendapatkan penyerapan air pada

beton

7. Penimbangan

Setelah direndam beton kembali ditimbang untuk mendapatkan masa basah.

32

3.3.4 Pengujian Sampel

33.4.1 Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian kuat tekan beton dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur

dari benda uji. Pengujian kuat tekan dilakukan saat sampel berumur 7 hari, 14 hari,

dan 28 hari. Jumlah beton yang di uji adalah 54 beton dengan bentuk kubus. Yang

terdiri dari 9 buah beton normal, 9 buah beton dengan campuran 5% abu sekam padi,

9 buah beton dengan campuran sekam padi 10%, 9 buah beton dengancampuran abu

sekam padi 15%. 9 buah beton dengan campuran 20%, dan 9 buah beton dengan

campuran abu sekam padi 25%.

Kuat tekan beton dapat diperoleh dengan menggunakan rumus :

)1.3(=APfc

(sumber : RSNI, 2005)

Dimana :

fc = Kuat tekan (Mpa)

P = Beban maksimum (N)

A = Luas bidang permukaan (m2)

3.3.4. Pengujian Penyerapan Air ( Water Absorbtion)

Uji penyerapan air di lakukan dengan tujuan untuk mengetahui persentase

penyerapan air oleh benda uji. Uji penyerapan air ( water absorbtion) di lakukan

dengan menggunakan benda uji berbentuk silinder. Jumlah bahan uji saat bahan uji

berumur 28 hari adalah 18. Terdiri dari 3 beton normal, 3 beton dengan campuran abu

sekam padi 5%, 3 beton dengan campuran abu sekam padi 10%. 3 beton dengan

campuran abu sekam padi 15%. 3 beton dengan campuran abu sekam padi 20%. Dan

33

3 beton dengan campuran abu sekam padi 25%. Pengujian penyerapan air dilakukan

saat benda uji berumur 28 hari.

Persentase penyerapan air dapat diperoleh dengan rumus :

)2.3(%100(%) = xMk

MkMbairPenyerapan

(Sumber : Van Vlack, lawrence, 1989)

Dimana :

Mb = Massa basah dari benda uji (gram)

Mk = Massa kering dari benda uji (garam)

3.3.4.3 Pengujian Porositas

Pengujian porositas dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui besarnya

porositas pada benda uji. Semakin besar porositas pada benda uji maka semakin

rendah kekuatannya. Pengujian porositas dilakukan dengan menggunakan benda uji

berbentuk silinder. Jumlah sampel dalm pengujian porositas ini adalah 18 sampel.

Yang terdiri dari 3 buah beton normal, 3 beton dengan campuran abu sekam padi 5%,

3 beton dengan campuran abu sekam padi 10%, 3 beton dengan campuran abu sekam

padi 15%, 3 beton dengan campuran abu sekam padi 20%. Dan 3 beton dengan

campuran abu sekam padi 25%. Pengujian porositas dilakukan saat sampel berumur

28 hari.

Porositas dari benda uji diperoleh dengan menggunakn rumus :

%1001 xxVb

MkMbPorositasair

=

(sumber : Anwar Dharma Sembiring)

34

Dimana :

Mb = Massa benda uji dalam keadaan basah (gram)

Mk = Massa benda uji dalam keadaan kering (gram)

air = massa jenis air (1 gr/cm3)

Vb = Volum benda uji (cm3)

35

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data

4.1.1 Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan alat Universal

Testing Machine. Kuat tekan dapat diperoleh dengan menggunakan rumus :

)1.4(=APfc

Dimana :

cf = Kuat tekan (Mpa)

P = Beban maksimum (N)

A = Luas bidang permukaan (m2)

Tabel 4.1 Data hasil pengujian kuat tekan beton dengan waktu

pengeringan 7 hari.

No Variasi Campuran Hari ke -

Kuat tekan (Mpa)

Rata-rata (Mpa)

1 Normal 7 5,21 5,12 5,05

5,12

2 5% 7 5,68 5,42 5,28

5,43

3 10% 7 6,27 6,34 6,19

6,27

4 15% 7 4,59 4,84 4,52

4,65

5 20% 7 3,92 4,02 3,89

3,91

6 25% 7 2,03 2,36 2,05

2,11

36

Contoh perhitungan pengujian kuat tekan adalah sebagai berikut

:

Kuat tekan beton

Beban maksimum ( P) = 1330. kg.f

= 1330. kg x 9,8 m/s2

= 13034 N

Luas permukaan (A) = 5cm x 5 cm

= 25 cm2

= 2500 mm2

Maka :

MPa

mmN

APfc

21,5

250013034

2

=

=

=

Untuk perhitungan kuat tekan rata rata :

MPa

MPaMPaMPa

12,53

03,512,521,5

=

++=

37

Tabel 4.2 Data hasilpengujian kuat tekan beton dengan waktu

pengeringan 14 hari.


Kuat tekan (Mpa)

Rata-rata (Mpa)

1 Normal 14 7,10 7,14 7,21

7,15

2 5% 14 8,02 7,84 7,93

7,93

3 10% 14 8,54 8,22 8,44

8,40

4 15% 14 6,97 6,51 6,73

6,74

5 20% 14 4,69 4,70 4,89

4,76

6 25% 14 3,31 3,31 3,34

3,32

Contoh perhitungan pengujian kuat tekan adalah sebagai berikut :

Kuat tekan beton

Beban maksimum ( P) = 1811 kg.f

= 1811 kg x 9,8 m/s2

= 17750 N

38


= 25 cm2

= 2500 mm2

Maka :

MPa

mmN

APfc

10,7

250017750

2

=

=

=


MPa

MPaMPaMPa

15,73

21,714,710,7

=

++=

39

Tabel 4.3 Data hasilpengujian kuat tekan beton dengan waktu

pengeringan 28 hari.


Kuat tekan (Mpa)

Rata-rata (Mpa)

1 Normal 28 7,92 7,87 7,71

7,83

2 5% 28 10,38 10,34 9,46

10,06

3 10% 28 12,25 11,17 11,17

11,53

4 15% 28 6,52 6,89 7,06

6,90

5 20% 28 6,46 6,17 5,97

6,17

6 25% 28 3,70 3,92 4,32

3,98

Contoh perhitungan pengujian kuat tekan adalah sebagai berikut :

Kuat tekan beton

Beban maksimum ( P) = 2020 kg.f

= 2020 kg x 9,8 m/s2

= 19800 N


= 25 cm2

= 2500 mm2

40

Maka :

MPa

mmN

APfc

92,7

250019800

2

=

=

=


MPa

MPaMPaMPa

83,73

71,787,792,7

=

++=

41

Gambar 4.1 Grafik kuat tekan beton normal dan beton abu sekam padi terhadap waktu pengeringan

0

2

4

6

8

10

12

14

waktu pengeringan

kuat

tek

an b

eto

n (

MP

a)

7 hari 5.12 5.43 6.27 4.65 3.91 2.11

14 hari 7.15 7.93 8.4 6.74 4.76 3.32

28 hari 8.16 10.06 11.53 6.9 6.17 3.98

normal campuran 5%

campuran 10%

campuran 15%

campuran 20%

campuran 25%

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa kuat tekan beton tanpa campuram abu

sekam padi adalah sebesar 5,12 MPa untuk waktu pengeringan selama 7 hari,

sedangkan waktu untuk pengeringan 14 hari dan 28 hari kekuatan beton semakin

meningkat yaitu sebesar 7,15 MPa dan 8,16 MPa. Peningkatan ini sesuai dengan sifat

dari beton, di mana beton akan mengalami perubahan kekuatan saat beton berumur 7

hari sampai 28 hari. Hal ini di sebabkan kadar air yang terdapat pada beton tersebut

akan semakin berkurang sesuai dengan lama waktu pengeringan.

Untuk beton dengan campuran abu sekam padi 5% kuat tekan pada waktu

pengeringan 7 hari adalah 5,43 Mpa,dan 7,93MPa. Untuk waktu pengeringan selama

14 hari. kuat tekan beton semakin meningkat yaitu sebesar 10.06 MPa pada saat beton

berumur 28 hari.


pengeringan 7 hari adalah 6,27 Mpa,dan 8,4 MPa. Untuk waktu pengeringan selama

42

14 hari. kuat tekan beton semakin meningkat yaitu sebesar 11,53 MPa pada saat beton

berumur 28 hari.

]

Meningkatnya kekuatan tekan beton dengan mencampuran abu sekam padi

dengan kadar 5% dan 10% disebabkan oleh semakin berkurangnya pori pori yang

terdapat pada beton, pori pori pada beton semakin berkurang karena diisi oleh

serbuk serbuk halus abu sekam padi yang mengakibatkam beton lebih padat.


pengeringan 7 hari adalah 4,66 Mpa,dan 6,74 MPa. Untuk waktu pengeringan selama

14 hari. kuat tekan beton semakin meningkat yaitu sebesar 6.9 MPa pada saat beton

berumur 28 hari.


pengeringan 7 hari adalah 3,91 MPa,dan 4,76 MPa. Untuk waktu pengeringan selama


berumur 28 hari.


pengeringan 7 hari adalah 2,11 MPa,dan 3,32 MPa. Untuk waktu pengeringan selama


berumur 28 hari.

Kuat tekan beton semakin meningkat saat beton berumur 28 hari,. Hal ini

disebabkan karena saat beton berumur 28 hari, beton benar benar dalam keadaan

kering. Atau dengan kata lain tidak terdapat kadar air pada beton tersebut. Dengan

adanya kadar air pada beton, akan menyebabkan beton menjadi lemah.

Dari grafik terlihat juga bahwa kekuatan beton semakin meningkat jika

kadar campuran abu sekam padi berkisar 5% - 10% dari jumlah semen. Sedangkan

pencampuran kadar abu sekam padi lebih dari 10% akan mengurangi kuat tekan

beton. Dengan demikian dapat dikatakan penggunaan abu sekam padi dengan kadar

10%, merupakan kadar campuran optimum pada campuran ini. Jika digunakan abu

43

sekam pedi melebihi kadar tersebut, maka akan di hasilkan beton yang lebih lacak

atau mangandung kadar air yang terlalu banyak.

Unsur C3S dan C2S merupakan bagian terbesar dan paling dominan dalam

memberikan sifat semen. Bila semen terkena air, maka C3S akan segera berhidrasi dan

memberikan pengaruh yang besar dalam proses pengerasan semen, terutama sebelum

mencapai umur 14 hari. Unsur C2S bereaksi dengan air lebih lambat sehingga hanya

berpengaruh setelah beton nberumur 7 hari. Unsur C3S bereaksi dengan cepat dan

memberikan kekuatan setelah 24 jam. Semen mengandung unsur C3A lebih dari 10%

akan berakibat kurang tahan terhadap sulfat. Unsur yang paling sedikit dalam semen

adalah C2AF, sehingga tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap

kekerasan pasta atau beton.

Proses hydrasi yang terjadi pada semen portlant dapat dinyatakan dalam

persamaan kimia sebagai berikut :

2(3CaO.SiO2) + 6H2O 3CaO.SiO2.. 3H2O + 3Ca (OH)2

2(3CaO.SiO2) + 4H2O 3CaO.SiO2.. 2H2O + Ca (OH)2

Hasil utama dari hidrasi semen adalah C3H2H3 (tobermorite) yang

berbentuk jel dan menghasilkan panas hidrasi selama reaksi berlangsung. Hasil yang

lain berupa kapur bebas Ca(OH)2, yang merupakan sisa dari reaksi antara C3S dan

C2S dengan air. Kapur bebas ini dalam jangka panjang cenderung melemahkan beton,

karena dapat bereaksi dengan zat asam maupun sulfat yang ada dilingkungan sekitar,

sehingga menimbulkan proses korosi pada beton.

44

4.1.2 Pengujian Penyerapan Air. Pengujian penyerapan air dilakukan pada saat beton berumur 28 hari.

Penyerapan air dapat diperoleh dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

)2.4(%100 = xMk

MkMbAbsorbtionWater

Dimana :

Mb = Massa benda uji keadaan basah (gram)

Mk = Massa benda uji keadaan kering (gram)

Tabel 4.4 Data hasil pengujian penyerapan air (Water absorbtion)

No Type Masss basah (gram)

Massa kering (Gram)

Penyerapan (%)

Rata-rata (%)

1 Normal 45,40 45,10 45,90

41,25 41,14 41,93

10,06 9,62 10,49

10,06

2 Campuran 5% 46,73 46,30 45,80

43,22 42,50 42,28

8,12 8,94 8,32

8,46

3 Campuran 10% 46,70 45,48 45,75

43,25 42,25 42,55

7,97 7,44 7,52

7,64

4 Campuran 15% 44,50 42,74 44,80

40,29 38,76 40,55

10,44 10,24 10,48

10,38

5 Campuran 20% 43,85 44,35 44,85

37,85 39,10 39,15

15,83 13,42 14,54

14,26

6 Campuran 25% 41,84 41,42 40,81

37,71 37,02 36,30

9,78 11,88 12,42

11,36

45

Contoh perhitungan penyerapan air sebagai berikut :

Penyerapan Air Massa Basah (Mb) = 46,70 gram Massa kering (Mk) = 43,25 gram Maka :

)2.4(%100 = xMk

MkMbbtionWaterAbsor

%12,8

%10095,41

95,4170,46

=

= x

grgrgr

Perhitungan Penyerapan air rata-rata :

%46,8

%1003

%32,8%94,8%12,8

=

++= x

46

Gambar 4.2. Grafik pengujian penyerapan air beton terhadap persentase campuran abu sekam

padi

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Normal campuran5%

campuran10%

campuran15%

campuran20%

campuran25%

persentase abu sekam padi

perse

ntase

peny

erapa

n air

28 hari

Dari grafik diatas dapat dilihat persentase penyerapan air untuk beton

tanpa abu sekam padi atau beton normal yaitu : 10,06%. Sedangkan persentase

penyerapan air untuk beton dengan campuran abu sekam padi 5% yaitu 8,46%,

menurun sebesar 1,6 % dari penyerapan air oleh beton normal. Pada beton dengan

campuran abu sekam padi 10%, persentase penyerapan air yaitu sebesar 7,64%,

menurun sebesar 2,42% dari beton normal. Sedangkan beton dengan campuran abu

sekam padi 15%, 20%, dan 25% memiliki persentase penyerapan air masing masing

10,38%, 14,26%, dan 11,36%. Atau semakin meningkat dibandingkan dengan beton

normal

Pada beton dengan campuran abu sekam padi melebihi 10%, akan bersifat

penyerap air yang sangat tinggi, dengan demikian kekuatan beton akan semakin

berkurang, atau akan lebih mudah retak, dan daya kuat tekannya akan berkurang. Hal

ini disebabkan karena penggunaan jumlah abu sekam padi yang terlalu banyak akan

menyebabkan beton menjadi lebih berongga.

Pemakaian bahan pozzolan pada kadar tertentu dalam beton menghasilkan

beton yang lebih kedap air. Silika pada jumlah tertentu dapat menggantikan jumlah

semen dan juga berperan sebagai pengisi antara partikel pertikel semen sehingga

adanya silikat maka porositas beton menjadi lebih kecil dan selanjutnya kedapan air

beton menjadi bertambah sehingga penyerapan air semakin kecil.

47

Pengujian Porositas

Pengujian porositas dilakukan pada saat beton berumur 28 hari. Porositas

beton dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

%1001 xxVb

MkMbPorositasair

=

Dimana : Mb = Massa benda uji dalam keadaan basah (gram)

Mk = Massa benda uji dalam keadaan kering (gram)

air = Massa jenis air (1 gr/cm3)

Vb = Volum benda uji (cm3)

Tabel 4.6 Data hasil pengujian porositas

No Type Masss basah (gram)

Massa kering (Gram)

Porositas (%)

Rata-rata (%)

1 Normal 45,40 45,10 45,90

41,25 41,14 41,93

26,43 25,22 25,28

25,64

2 Campuran 5% 46,73 46,30 45,80

43,22 42,50 42,28

22,35 24,20 22,42

22,99

3 Campuran 10% 46,70 45,48 45,75

43,95 42,25 42,55

17,51 20,44 20,31

19,42

4 Campuran 15% 44,50 42,74 44,80

40,29 38,76 40,55

26,81 25,35 27,07

26,41

5 Campuran 20% 43,85 44,35 44,85

37,85 39,10 39,15

38,21 33,43 36,30

36,01

6 Campuran 25% 41,84 41,42 40,81

37,71 37,02 36,30

24,01 28,02 28,72

26,91

48

Contoh Perhitungan Pengujian poroitas adalah sebagai berikut :

Porositas Massa Basah (Mb) = 45,40 gram Massa kering (mk) = 42,24 gram

LdaujiVolumebend 24

=

3

2

70,15

5.)2(414,3

cm=

=

Maka ;

%1001 xxVb

MkMbPorositasair

=

%43,26

/11

70,1525,4140,45

33

=

=

cmgrx

cmgramgram

Untuk perhitungan porositas rata-rata :

%64,25

3%28,25%22,25%43,26

=

++=

49

Gambar 4.3. Grafik pengujian penyerapan air beton terhadap persentase campuran abu sekam

padi

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Normal campuran5%

campuran10%

campuran15%

campuran20%

campuran25%

persentase abu sekam padi

perse

ntase

peny

erapa

n air

28 hari

Dari grafik di atas terlihat persentase porositas beton normal (beton

tanpa campuran abu sekam padi sebesar 25,64%. Sedangkan untuk beton dengan

campuran abu sekam padi 5% adalah sebesar 22,99%, atau turun sebesar 2,65% dari

beton normal, untuk beton dengan campuran abu sekam padi sebesar 10% memiliki

porositas sebesar 19,42%, atau turun sebesar 6,22% dari beton normal.

Pada beton dengan kadar sekam padi sebesar 15%, 20%, dan 25% pada

beton, mempunyai porositas 19,42%, 36,01%, dan 26,91%. Atau mengalami

pertambahan porositas di bandingkan dengan beton normal.

Dari grafik, kadar abu sekam padi yang di perbolehkan adalah 5% -

10%. Penggunaan kadar abu sekam padi yang terlalu banyak akan meningkatkan

porositas beton serta mengurangi kuat tekan dari beton. Sehingga menyebabkan

kekuatan beton semakin berkurang.

Silikat yang merupakan kandungan terbesar dari abu sukam padi

mempunyai sifat pozzolan.sehingga bila dicampur dengan kapur dan air akan bereaksi

membentuk cementing agent. Atau di sebut juga reaksi pozzolanic :

Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH

Ca2+ + 2OH + SiO2 CaSiO2H2O

50

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari data penelitian yang diperoleh dan dari analisa data yang telah dilakukan,

maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Kuat tekan beton dengan menggunakan abu sekam padi, lebih tinggi dari

beton normal, dengan kadar komposisi abu sekam padi 5% - 10%.

2. Penggunaan abu sekam padi lebih dari 10%, akan mengakibatkan kekuatan

beton akan semakin berkurang.

3. Dari hasil penelitian diperoleh nilai penyerapan air dengan menggunakan

abu sekam padi yaitu 7,64% - 11,36%.

4. Dari hasil percobaan besarnya porositas yang diperoleh dengan

menggunakan abu sekam padi adalah 19,42% - 36,01%.

5. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa abu sekam padi dapat

dipergunakan sebagai campuran untuk pengganti semen dalam pembuatan

beton.

6. Pemanfaatan abu sekam padi pada pembuatan beton, akan menghasilkan

beton yang lebih kuat dan ekonomis

51

5.2 Saran

Beberapa saran untuk penelitian lebih lanjut, untuk memperoleh hasil

penelitian yang lebih baik sebagai berikut :

1. Diharapkan agar campuran antara semen dan abu sekam padi serta

material material pembentuk lainnya benar benar homogen agar

menghasilkan beton yang baik.

2. Dalam penggunaan air, diharapkan lebih teliti, karena penggunaan air yang

cukup banyak akan menghasilkan beton yang tidak optimal.

3. Dalam melakukan pencetakan, diharapkan adonan benar dalam kondisi

padat agar mendapatkan beton dengan hasil optimal.

52

DAFTAR PUSTAKA

Chu Kia Wang, 1994, Disain Beton Bertulang, Terjemahan oleh Binsar Harianja,

Jilid I, Edisi Keempat, Peenerbit Erlangga, Jakarta.

Daryanto, 1994, Pengetahuan Tehnik Bangunan, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta.

Gunawan, Margaret, (2000), Konstruksi Beton I, Penerbit Delta Teknik Group,Jakarta

I Made Alit Karyawan Salin, Perbandingan Kuat Tekan dan Permeabilitas Beton

Yang Menggunakan Semen Pordlant Poozzolan dengan Yang

Menggunakan Semen Portlan Tipe I, 2007.

I Swamy, R.N.1986, Cement Replacement Materials, Edisi ke II, Surrey University

Press, New Delhi.

Lea F.M, 1970, The Chemistry Of Cement and Concrete, Third Edition, Edward

Arnold Ltd, London.

Mehta, P, K, 1986, Concrete stucture properties and Material, Englewood Cliffs,

New Jersey.

Kadiyono, L .J, & Brook, K.M, 1991, Bahan dan Praktek Beton, Terjemahan Oleh

Stephanus Hindarko, Erlangga, Jakarta.

Nawy . G . Edwad, 1998, Beton Bertulang, Terjemahan Oleh bambang Surycatmono,

Penerbit PT. Refika Aditama, Bandung.

S. Timoshenko, 1999, Dasar Dasar Perhitungan Kekuatan Bahan, Terjemahan

Oleh Gulo D.H, Penerbit Restu Agung, Jakarta.

Tjokrodimuljo, K, 1996, Teknologi Beton, Nafigiri, Yogyakarta.

Van Vlack, H lawrence, 1989, Ilmu Dan Teknologi Bahan, Edisi Kelima,

Terjemahan Oleh Sriati Djaprie, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Winter, George, 1993, PerencanaanStruktur Beton Bertulang, Terjemahan Oleh

Besari M. Sahari, dkk, PT. Prandnya Paramita, Jakarta.

http://www. Google. Co. id.

Documents

PEMANFAATAN ABU SEKAM PADI UTKMENINGKATKAN KEKUATAN BETON.pdf