PEMANFAATAN BAHAN SISA SEBAGAI PENGGANTI · PDF filepraktisi di bidang bahan bangunan, ... DAFTAR NOTASI ... Gambar commit to user 12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

1

PEMANFAATAN BAHAN SISA SEBAGAI PENGGANTI

SEBAGIAN SEMEN DAN AGREGAT PADA BETON

UTILIZATION OF WASTE MATERIALS AS PARTIAL

REPLACEMENT OF CEMENT AND AGREGATES ON

CONCRETE

T E S I S

Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan

Mencapai Gelar Magister Teknik

Disusun oleh:

JOKO HADINOTO WIJOYO

S . 9 4 1 2 0 2 0 0 6

M A G I S T E R T E K N I K S I P I L

K O N S E N T R A S I TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPIL

P R O G R A M P A S C A S A R J A N A

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2014


commit to user

2


commit to user

3


commit to user

4


commit to user

5

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga tesis dengan judul Pemanfaatan Bahan Sisa

Sebagai Pengganti Sebagian Semen dan Agregat Pada Beton dapat terselesaikan.

Tesis ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh derajat Master pada Magister

Teknik Sipil Konsentrasi Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan Sipil

Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dengan keikhlasan dan ketulusan hati, maka dalam kesempatan ini kami

menghaturkan terima kasih kepada :

1. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Kepala Balai Pengembangan Sumber Daya Manusia Wilayah II Semarang

beserta jajarannya, Kementerian Pekerjaan Umum yang telah memberikan

beasiswa pendidikan kepada penulis.

3. Kepala Balai Besar Wilayah Sungai Pemali Juana beserta jajarannya,

Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementerian Pekerjaan Umum yang

telah memberikan ijin Tugas Belajar kepada penulis.

4. Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Magister

Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

5. Dr. Eng. Syafi’i, M.T, selaku Sekretaris Program Studi Magister Teknik Sipil

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

6. Kusno Adi Sambowo, ST, Ph.D, selaku Pembimbing Utama.

7. S.A. Kristiawan, ST, MSc, Ph.D, selaku Pembimbing Pendamping.

8. Segenap Staf Pengajar Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas

Sebelas Maret Surakarta yang telah banyak membantu penulis selama


commit to user

6

kegiatan perkuliahan.

9. Kedua orang tuaku serta kakak-kakak dan adikku, yang terus memanjatkan

doa, memberikan semangat dan dukungan baik moril maupun materi dalam

menyelesaikan pendidikan ini.

10. Rekan-rekan Mahasiswa Magister Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan

Bangunan Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta angkatan 2012, yang

selama ini memberikan masukan, bantuan dan dorongan.

11. Pihak Nurcahya Jaya Mandiri Readymix Plant Demak, yang telah membantu

menyediakan fasilitas laboratorium kepada penulis untuk melaksanakan

penelitian.

12. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini,

yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Semoga tesis ini dapat memberi sumbangan ilmiah bagi civitas akademika,

praktisi di bidang bahan bangunan, dan bermanfaat bagi masyarakat luas pada

umumnya. Atas bantuan yang telah Bapak/Ibu berikan mendapat balasan yang

setimpal dari Allah SWT. Aamiin.

Surakarta, 28 Januari 2014

Penulis,

Joko Hadinoto Wijoyo


commit to user

7

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iii

PERNYATAAN ............................................................................................ iv

KATA PENGANTAR .................................................................................. v

DAFTAR ISI ................................................................................................. vii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... x

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

DAFTAR NOTASI ....................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xiv

ABSTRAK .................................................................................................... xv

ABSTRACT .................................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ................................................................ 1

1.2. Rumusan Masalah .......................................................... 6

1.3. Batasan Masalah ............................................................. 7

1.4. Tujuan Penelitian ............................................................ 7

1.5. Manfaat Penelitian .......................................................... 8

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka ............................................................ 9

2.1.1. Bahan Tambah pada Penelitian ............................ 16


commit to user

8

2.2. Landasan Teori ............................................................... 25

2.2.1. Bahan Pembentuk Beton ...................................... 25

2.2.2. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar .. 32

BAB III

2.2.3. Pengujian Bahan Dasar Beton ..............................

2.2.4. Pengujian Kelecakan Adukan Beton ....................

2.2.5. Pengujian Beton ....................................................

2.2.6. Hubungan Kuat Tekan Dengan Kuat Tarik Belah

Beton .....................................................................

METODE PENELITIAN

33

33

34

40

3.1. Uraian Umum ................................................................. 42

3.2. Waktu dan Tempat Penelitian ........................................ 43

3.3.

3.2.1. Waktu Penelitian ..................................................

3.2.2. Tempat Penelitian .................................................

Teknik Pengumpulan Data .............................................

43

44

44

3.4.

3.3.1. Data Primer ..........................................................

3.3.2. Data Sekunder ......................................................

Bahan dan Peralatan Penelitian ......................................

44

44

45

3.5.

3.4.1. Bahan Penelitian ...................................................

3.4.2. Peralatan Penelitian ..............................................

Tahap dan Prosedur Penelitian .......................................

45

45

46

3.6. Persiapan Penelitian .......................................................

3.7. Pembuatan Benda Uji ....................................................

3.8. Perawatan Benda Uji .....................................................

48

48

50


commit to user

9

BAB IV

3.9. Pengujian Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Beton .....

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

50

4.1. Hasil Penelitian ............................................................... 52

4.2. Analisis ...........................................................................

55

4.3.

4.2.1. Kuat Tekan Beton .................................................

4.2.2. Kuat Tarik Belah Beton ........................................

Rumus Empiris ...............................................................

55

59

63

4.4. Analisis Harga Bahan ..................................................... 65

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ..................................................................... 89

5.2. Saran ............................................................................... 90

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


commit to user

10

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Sifat Fisik dan Komposisi Kimia dari Abu Sekam Padi

dan Semen ........................................................................ 18

Tabel

Tabel

2.2.

2.3.

Klasifikasi Fly Ash Berdasarkan Sifat Kimia ..................

Contoh Rumusan Perbandingan Kuat Tekan dengan

Kuat Tarik Belah Beton ..................................................

20

41

Tabel 3.1. Jadwal Penelitian ............................................................. 43

Tabel 3.2. Alat-Alat yang Digunakan dalam Penelitian ................... 45

Tabel 3.3. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan Beton ............. 49

Tabel 3.4.

Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tarik Belah Beton ....

49

Tabel

Tabel

4.1.

4.2.

Nilai Slump Beton Segar untuk Sampel Kuat Tekan dan

Tarik Belah Beton ............................................................

Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton .................................

52

55

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ........................ 59

Tabel 4.4. Perhitungan Harga Bahan Pembuat Beton KT1 dan

KTB1 ............................................................................... 66


KTB2 ............................................................................... 67


KTB3 ...............................................................................

69


KTB4 ............................................................................... 71


KTB5 ............................................................................... 73


KTB6 ............................................................................... 75


KTB7 ...............................................................................

77


commit to user

11


KTB8 ...............................................................................

79


KTB9 ............................................................................... 81


KTB10 ............................................................................. 83

Tabel 4.14. Rekapitulasi Perhitungan Harga Bahan Pembuat Beton ..

85

Tabel 4.15. Kuat Beton Variasi FA+RHA dengan Pengetesan Umur

Jangka Panjang (Kene dkk, 2011) ....................................

87

Tabel 4.16. Kuat Beton Variasi FA+RHA dengan Pengetesan Umur

Jangka Panjang (Sathawane dkk, 2011) ........................... 88


commit to user

12

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Abu Sekam Padi (Rice Husk Ash) ............................... 18

Gambar 2.2. Abu Terbang (Fly Ash) ............................................... 19

Gambar

Gambar

2.3.

2.4.

Limbah Benda Uji Beton .............................................

Abu Batu ......................................................................

22

25

Gambar 2.5. Pengujian Kuat Tekan Beton ....................................... 36

Gambar 2.6. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton .............................. 37

Gambar 3.1. Skema Bagan Alir Tahap-Tahap Penelitian ................ 51

Gambar 4.1. Kuat Tekan Beton dengan Variasi ............................... 56

Gambar

Gambar

4.2.

4.3.

Kuat Tekan Rata-rata Beton dengan Variasi ...............

Pengujian Kuat Tekan Beton .......................................

57

58

Gambar 4.4. Kuat Tarik Belah Beton dengan Variasi ..................... 60

Gambar

Gambar

4.5.

4.6.

Kuat Tarik Belah Rata-rata Beton dengan Variasi …..

Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ...............................

61

62

Gambar 4.7. Grafik kuat tekan rata-rata beton dengan variasi ….…. 63

Gambar 4.8. Grafik kuat tarik belah rata-rata beton dengan variasi .. 64


commit to user

13


commit to user

14

DAFTAR NOTASI

ASTM : American Society for Testing and Material

FA : Fly Ash

FAS : Faktor Air Semen

f’c : Kuat Tekan Silinder Beton

f’sp : Kuat Tarik Belah Silinder Beton

MPa : Mega Pascal

OPC : Ordinary Portland Cement

PC : Portland Cement

RHA : Rice Husk Ash

SSD : Universal Testing Machine

UTM : Universal Testing Machine


commit to user

15

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Hasil Uji Properti Bahan .............................................. A-1

Lampiran B Hasil Uji Sifat Mekanis Beton ..................................... B-1

Lampiran C Dokumentasi Penelitian ................................................ C-1


commit to user

16

Joko Hadinoto Wijoyo. 2014. Pemanfaatan Bahan Sisa Sebagai Pengganti

Sebagian Semen dan Agregat Pada Beton. TESIS. Pembimbing I: Kusno Adi

Sambowo, ST, Ph.D, II: S.A. Kristiawan, ST, MSc, Ph.D. Program Studi Teknik

Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan Sipil, Program Pascasarjana, Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

ABSTRAK

Penggantian sebagian atau secara total semen dengan bahan lain yang lebih

ramah lingkungan dalam proses pembuatan beton menjadi pilihan alternatif.

Green Concrete adalah suatu konsep yang bertujuan untuk mengilhami para

praktisi konstruksi agar dalam pembuatan beton yang diperhatikan adalah beton

tersebut itu ramah lingkungan, sesuai dengan peruntukannya dan tidak

menghabiskan sumber daya alam serta berwawasan pada masa depan sehingga

tercipta suatu kondisi dimana akan terjadi pembangunan yang berkelanjutan

(sustainable development). Setelah pengujian pada umur 28 hari, kekuatan beton

akan meningkat relatif kecil terhadap kuat karakteristiknya. Tetapi limbah benda

uji beton tersebut harus dipecahkan terlebih dulu agar memiliki ukuran dan

bentuk yang menyerupai dengan agregat kasar. Percobaan penelitian ini yaitu

mengganti ketiga unsur penyusunnya (semen, agregrat halus, dan agregat kasar)

sebagian telah diganti dengan bahan/material lain (fly ash, abu sekam, abu batu

dan limbah benda uji beton) secara bersamaan. Berdasarkan uraian diatas tujuan

dari penelitian ini adalah untuk mengetahui beton dengan variasi tersebut masih

memenuhi kuat tekan yang disyaratkan. Metode penelitian yang digunakan dalam

penelitian ini adalah metode eksperimental laboratorium berupa pembuatan

benda uji silinder beton dan dilakukan pengujian pada umur 28 hari. Variasi

perbandingan fly ash dan abu sekam sebagai pozzolan 0% FA + 0% AS, 10% FA

+ 10% AS, dan 20% FA + 20% AS. Variasi kadar abu batu 0 %, 25%, dan 50%.

Pemakaian 100% limbah benda uji beton sebagai agregat kasar. Jenis pengujian

yang dilakukan yaitu uji kuat tekan dan tarik belah beton. Hasil penelitian ini

dinilai dari kuat tekan beton, efisiensi ekonomis, dan efisiensi harga per MPa

menunjukkan bahwa variasi yang lebih ekonomis adalah KT6, yang mempunyai

kuat tekan rata-rata sebesar 254,43 kg/cm² serta memiliki nilai efisiensi ekonomis

27,35% atau sebesar Rp. 149.744,- dari beton normal. Hasil perhitungan efisiensi

harga per MPa variasi KT6 mempunyai nilai 18,91% atau Rp. 15.940,- per MPa.

Kata kunci: Beton, Pozzolan, Abu Batu, Limbah beton, Kuat Beton


commit to user

17

Joko Hadinoto Wijoyo. 2014. Utilization of Waste Materials as Partial

Replacement of Cement and Agregates on Concrete. THESIS. Supervisor I:

Kusno Adi Sambowo, ST, Ph.D, II: S.A. Kristiawan, ST, MSc, Ph.D. Program

Study Technique of Rehabilitation and Maintenance in Civil Infrastructure, Post-

graduate Program, Sebelas Maret University Surakarta.

ABSTRACT

Partial or total replacement of cement with other materials that are more

environmentally friendly in the process of making concrete a viable alternative

option. Green Concrete is a concept that aims to inspire practitioners in the

manufacture of concrete construction in order to consider the concrete that is

environmentally friendly, as intended and not depleting natural resources and the

vision of the future so as to create a condition in which there will be sustainable

development. After testing at 28 days, concrete strength will increase small

relative to the strong characteristics. But waste concrete specimen should be

solved first in order to have a size and shape that resembles the coarse aggregate.

The experiments of this study is to replace the three constituent elements (cement,

fine, and coarse aggregate) was partially replaced with other materials (fly ash,

rice husk ash, dust stone and waste concrete) simultaneously. Based on the

description above, the purpose of this study was to determine the variation of the

concrete still meets the required compressive strength. The method used in this

research is a method of making an experimental laboratory test specimens and

testing concrete cylinders at 28 days. The variation ratio of fly ash and rice husk

ash as Pozzolan 0% FA + 0% RHA, 10% FA + 10% RHA and 20% FA + 20%

RHA. Variations of dust stone content 0%, 25%, and 50%. The use of waste

concrete as coarse aggregate specimen 100%. Type of testing is performed test

compressive and tensile strength of concrete. This study assessed the results of the

compressive strength of concrete, economic efficiency, and the efficiency of the

price per MPa showed that most economies variation is KT6, which have an

average compressive strength of 254.43 kg/cm² and has a value of economic

efficiency of 27.35% or Rp. 149.744,- of normal concrete. The results of the

calculation of the efficiency of the price per MPa KT6 variation has a value of

18.91% or Rp.15.940,- per MPa.

Keywords: Concrete, Pozzolan, Dust Stone, Concrete Waste, Concrete Strength

Documents

PEMANFAATAN BAHAN SISA SEBAGAI PENGGANTI · PDF filepraktisi di bidang bahan bangunan, ... DAFTAR NOTASI ... Gambar commit to user 12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1