99
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN ZEOLIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH DIBANDING ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON Study on the Flexural Strength and Porosity of Concrete Using Zeolite as Additive Compared with Zeolite as the Cement Replacement in the Concrete Mix SKRIPSI Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Oleh : IKA FEBRIANTO NIM. I 0107089 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

  • Upload
    dinhtu

  • View
    225

  • Download
    5

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

i

TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON

DENGAN ZEOLIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH DIBANDING

ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN

BETON

Study on the Flexural Strength and Porosity of Concrete Using Zeolite as Additive

Compared with Zeolite as the Cement Replacement in the Concrete Mix

SKRIPSI

Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Oleh :

IKA FEBRIANTO NIM. I 0107089

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011

Page 2: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON

DENGAN ZEOLIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH DIBANDING

ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN

BETON

Study on the Flexural Strength and Porosity of Concrete Using Zeolite as Additive Compared with Zeolite as the Cement Replacement in the Concrete Mix

Disusun Oleh :

IKA FEBRIANTO NIM. I 0107089

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011

Dosen Pembimbing I

Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD NIP. 19691026 199503 1 002

Dosen Pembimbing II

Ir. Sunarmasto, MT N I P . 19560717 198703 1 003

Page 3: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

iii

LEMBAR PENGESAHAN

TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON

DENGAN ZEOLIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH DIBANDING

ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN

BETON

Study on the Flexural Strength and Porosity of Concrete Using Zeolite as Additive

Compared with Zeolite as the Cement Replacement in the Concrete Mix

SKRIPSI

Disusun oleh:

IKA FEBRIANTO NIM. I 0107089

Dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar sarajana teknik

Pada Hari : Selasa Tanggal : 25 Oktober 2011

Tim Penguji Pendadaran : 1. Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD ……………………………

N I P . 19691026 199503 1 002 2. Ir. Sunarmasto, MT ……………………………

N I P . 19560717 198703 1 003 3. Setiono, ST, MSc. ……………………………

N I P . 19720224 199702 1 001 4. Wibowo, ST, DEA ……………………………

N I P . 19681007 199502 1 001

Mengetahui, Disahkan a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik sipil

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19691026 199503 1 002 NIP 19590823 198601 1 001

Page 4: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

iv

LEMBAR PENGESAHAN SEMENTARA

TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON

DENGAN ZEOLIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH DIBANDING

ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN

BETON

Study on the Flexural Strength and Porosity of Concrete Using Zeolite as Additive Compared with Zeolite as the Cement Replacement in the Concrete Mix

SKRIPSI

Disusun oleh:

IKA FEBRIANTO NIM. I 0107089

Pembimbing :

1. Kusno Adi Sambowo, ST, PhD __________________

N I P . 19691026 199503 1 002

2. Ir. Sunarmasto, MT __________________

NIP. 19560717 198703 1 003

Page 5: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

vii

ABSTRAK Ika Febrianto, 2011. Tinjauan Kuat Lentur dan Porositas Beton Dengan Zeolit Sebagai Bahan Tambah Dibanding Zeolit Sebagai Pengganti Semen Pada Campuran Beton. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Beton dengan mutu tinggi dan ramah lingkungan dibutuhkan untuk mendirikan bangunan-bangunan sipil. Perkembangan teknologi beton dituntut untuk selalu memenuhi berbagai masalah tentang keterbatasan sifat-sifat beton. Salah satu alternatif adalah dengan penambahan mineral zeolit. Bahan tambah zeolit diharapkan dapat menambah mutu beton, karena zeolit bersifat seperti pozzolan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan beton dengan zeolit sebagai bahan tambah dan zeolit sebagai pengganti semen ditinjau dari kuat lentur dan porositas beton. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 33 buah. Benda uji terdiri atas beton tanpa bahan tambah sebagai pembanding, dengan zeolit sebagai bahan tambah dan pengganti semen 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% terhadap berat semen. Setiap jenis campuran beton dibuat 3 benda uji. Benda uji yang digunakan adalah balok beton dengan dimensi tinggi 10 cm, lebar 10 cm, dan panjang 55 cm. Mutu beton yang direncanakan adalah fc’ = 30 MPa. Uji lentur dan porositas dilakukan pada umur 28 hari. Ditinjau dari variasi kadar zeolit yang dipakai didapatkan bahwa penggunaan zeolit sebagai bahan tambah 15% dapat meningkatkan kuat lentur beton sebesar 26,99%, sedangkan zeolit sebagai pengganti semen 10% dapat meningkatkan kuat lentur beton sebesar 35,67%. Nilai porositas pada beton dengan zeolit sebagai bahan tambah 10.33% berkurang sebesar 42,26%, sedangkan pada beton dengan zeolit sebagai pengganti semen 11.75% dapat menurunkan porositas sebesar 25,07%. Kata kunci: zeolit, kuat lentur, dan porositas.

Page 6: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

viii

ABSTRACT

Ika Febrianto, 2011. Study on the Flexural Strength and Porosity of Concrete Using Zeolite as Additive Compared with Zeolite as the Cement Replacement in the Concrete Mix. Final Project. Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Surakarta Sebelas Maret University. Concrete with high quality and environmentally friendly are needed to establish civilian buildings. Concrete technological developments are required to always meet a variety of issues concerning the limitations of the properties of concrete. One alternative is the addition of mineral zeolites. Zeolite additive is expected to be able to increase the quality of concrete, because is like pozzolan in its properties. This research aims to find out the comparison of concrete with added material and the zeolite as a zeolite as a replacement for cement in terms of flexural strength and porosity of concrete.

This study employed an experimental method with a total of 33 test objects. The tested objects consisted of Concrete without additive as the control, zeolite as the additive and cement replacement 5%, 10%, 15%, 20%, and 25% of cement weight. Each type of Concrete mix was made 3 test object. Test object used was a high concrete blocks with high 10 cm, width 10 cm, and length 55 cm. The designed quality of concrete was fc '= 30 MPa. flexural strength and porosity test carried out at 28 days.

Viewed from the variations of zeolite content used, it can be found that the use of zeolite as additive 15% can improve the maximum flexural strength of concrete to 26,99%, while the zeolite as a replacement for cement of 10% can can improve the flexural strength of concrete to 35,67%. Value of porosity in the concrete with a zeolite as an additive ingredient 10.33% was reduced by 42,26%, while the Concrete with the zeolite as a replacement for 11.75% of cement can reduce the porosity of 25,07%.

Keywords: zeolite, Flexural Strength , and Porosity

Page 7: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

xi

DAFTAR ISI

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

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

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

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..................................................................... iv

ABSTRAK ......................................................................................................... vii

PENGANTAR .................................................................................................. ix

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi

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

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xviii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................. xix

BAB 1. PENDAHULUAN

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

1.2. Rumusan Masalah ....................................................................................... 3

1.3. Batasan Masalah ......................................................................................... 3

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................ 3

1.5. Manfaat Penelitian ...................................................................................... 4

1.5.1. Manfaat Teoritis ....................................................................................... 4

1.5.2. Manfaat Praktis ........................................................................................ 4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ......................................................................................... 5

2.1. Landasan Teori ............................................................................................ 7

2.2.1. Beton ....................................................................................................... 7

2.2.2. Semen Portland ....................................................................................... 8

2.2.3. Pozzolan ................................................................................................... 13

2.2.4. CSH ......................................................................................................... 13

2.2.5. Zeolit ....................................................................................................... 14

2.2.6. Agregat .................................................................................................... 20

2.2.7. Agregat Halus ......................................................................................... 21

Page 8: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

xii

2.2.8. Agregat Kasar .......................................................................................... 23

2.2.9. Air ............................................................................................................ 24

2.2.10. Bahan Tambah ....................................................................................... 25

2.2.11. Sifat-sifat Beton ..................................................................................... 26

2.2.11.1. Sifat-sifat Beton Sebelum Mengeras ................................................... 26

2.2.11.2. Sifat-sifat Beton Setelah Mengeras ..................................................... 29

2.2.12. Kuat Lentur Beton .................................................................................. 30

2.2.13. Porositas ................................................................................................. 35

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1. Uraian Umum .............................................................................................. 38

3.2. Benda Uji .................................................................................................... 38

3.3. Alat Uji Penelitian ....................................................................................... 39

3.4. Tahap dan Prosedur Penelitian .................................................................... 41

3.5. Standar Penelitian ....................................................................................... 45

3.6. Pengujian Bahan Dasar Beton ..................................................................... 46

3.6.1. Pengujian Agregat Halus ......................................................................... 46

3.6.2. Pengujian Agregat Kasar ......................................................................... 49

3.7. Hitungan Rencana Proporsi Campuran Adukan Beton............................... 51

3.8. Perencanaan Campuran Beton .................................................................... 51

3.9. Pengujian Nilai Slump ................................................................................ 51

3.10. Pembuatan dan Perawatan Benda Uji ....................................................... 52

3.11. Pengujia Benda Uji ................................................................................... 53

3.12. Metode Pembahasan ................................................................................. 56

BAB 4. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Agregat ............................................................................. 57

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ................................................................ 57

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar ................................................................ 59

4.1.3. Hasil Pengujian Zeolit .............................................................................. 61

4.2. Rencana Campuran Adukan Beton ............................................................. 62

4.3. Hasil Pengujian ........................................................................................... 64

4.3.1. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton ........................................................... 64

4.3.2. Hasil Pengujian Slump ............................................................................. 67

Page 9: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

xiii

4.3.3. Hasil Pengujian Modulus of Rupture ....................................................... 68

4.3.4. Hasil Pengujian Porositas......................................................................... 72

4.3.5. Uji Normalitas Chi-Kuadrat .................................................................... 75

4.4. Pembahasan ................................................................................................. 79

4.4.1. Uji Slump.................................................................................................. 79

4.4.2. Modulus of Rupture .................................................................................. 79

4.4.3. Porositas ................................................................................................... 81

4.4.4. Hubungan Antra Modulus of Rupture dan Kuat Tekan ........................... 82

4.4.5. Hubungan Antra Porositas dan Kuat Tekan ............................................. 85

4.4.6. Hubungan Antra Porositas dan Kuat Lentur ............................................ 87

BAB 5. KESIMPULAN

5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 90

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

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 915

LAMPIRAN

Page 10: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Beton merupakan bahan yang sering digunakan dalam membuat bangunan-

bangunan sipil. Hampir setiap bangunan sipil menggunakan beton, baik sebagai

struktur utama maupun struktur pelengkap. Hal ini disebabkan beton mempunyai

kelebihan dibandingkan dengan bahan lain, diantaranya harganya yang relatif

murah, mudah dalam pengerjaan dan perawatannya, mudah dibentuk sesuai

kebutuhan dan tahan terhadap korosi.

Dalam pembuatan beton dilakukan dengan mencampurkan agregat, semen, pasir,

dan air dengan proporsi campuran yang berbeda-beda. Campuran tersebut

bilamana dituang dalam suatu cetakan kemudian dibiarkan maka akan mengeras

seperti batuan. Pengerasan itu terjadi oleh peristiwa reaksi kimia antara air dan

semen, yang berlangsung dalam waktu yang panjang, dan akibatnya campuran

tersebut selalu bertambah keras setara dengan umurnya. Beton yang sudah keras

dapat disebut sebagai batu tiruan, dengan rongga-rongga antara butiran yang besar

(agregat kasar, kerikil atau batu pecah) diisi oleh butiran yang lebih kecil (agregat

halus, pasir), dan pori-pori antara agregat halus ini diisi oleh semen dan air (pasta

semen).

Bahan penyusun beton memiliki karakteristik dan fungsi yang berbeda dan saling

mempengaruhi. Semen dalam campuran beton berfungsi sebagai bahan pengikat

antar agregat, sedangkan untuk dapat bereaksi semen membutuhkan air yang

sekaligus untuk membasahi agregat agar mudah dalam pengerjaan. Penggunaan

semen yang mutlak ada dalam setiap konstruksi beton menuntut untuk

ditemukannya suatu bahan baru yang berfungsi untuk menggantikan peran semen

dalam pembuatan semen atau setidaknya sebagai pengganti sebagian semen

dengan prosentase penggantian tertentu yang dapat mengurangi penggunaan

semen.

Page 11: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

2

Untuk mengatasi hal itu maka perlu mencari alternatif meningkatkan fungsi

semen sebagai bahan pengikat dalam suatu campuran dengan memberikan bahan

tambahan baik bahan tambahan alami atau buatan, yang diharapkan dapat

meningkatkan sungsi semen sebagai bahan-bahan pengikat maupun memperbaiki

sifat-sifat beton, sehingga menjadi lebih ekonomis maupun cocok un tuk

pekerjaan tertentu. Bahan tambahan ini biasanya dikaitkan dengan unsur-unsur

pembentuk dari semen yaitu kalsium oksida (CaO), silica dioksida (SiO2) dan

aluminium oksida (Al2O2).

Mineral zeolit merupakan salah satu mineral hasil tambang galian industri yang

ada di Indonesia. Terdiri dari batuan gunung api yang merupakan sumber mineral

zeolit yang berbentuk Kristal yang agak lunak dan ringan. Mempunyai warna

kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium bubuk zeolite ini

mengandung unsur utama natrium (Na20), magnesium (Mg0), kalsium (Ca0),

mangaan (Mn) dan silica (Si02) yang merupakan salah satu unsure pembentuk

semen. Penambahan mineral zeolit tersebut diharapkan akan meningkatkan

kekuatan beton dan mengurangi pemuaian beton akibat reaksi kimia antara semen

dan air. Dengan demikian dapat mengurangi retak-retak beton akibat reaksi

tersebut. Selain lebih ramah lingkungan sebab merupakan batuan yang terbentuk

secara alami dan bukan merupakan sisa limbah, harga zeolit juga lebih murah bila

dibandingkan dengan harga semen yaitu Rp350 per kilogram.

Di Indonesia sendiri zeolit baru diusahakan dan dimanfaatkan sekitar 10 tahun.

Namun di negara Eropa, Amerika Serikat dan Jepang, zeolit telah digunakan

secara luas di berbagai sektor, antara lain pertanian, peternakan, perikanan,

industri manufaktur dan konstruksi. Beberapa daerah di Indonesia diperkirakan

masih mempunyai cadangan zeolit sangat besar dan berpotensi untuk

dikembangkan, Pada daerah Pandan Simping, Prambanan, Klaten merupakan

salah satu daerah pengolahan zeolit. Zeolit yang berupa bongkahan yang berasal

dari Bedoyo, Ponjong, Gunung Kidul diolah menjadi berbagai macam ukuran

dari diameter 4 cm sampai berukuran sangat halus.

Dari latar belakang di atas, zeolit tersebut sangat potensial untuk dimanfaatkan

sebagai bahan tambah maupun pengganti sebagian semen pada beton. Dari

Page 12: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

3

penelitian ini diharapkan diperoleh struktur beton dengan sifat struktural yang

setara atau lebih baik dibanding dengan beton yang tidak menggunakan pengganti

sebagian semen/beton normal. Selanjutnya beton menggunakan zeolit sebagai

bahan tambah akan dibandingkan dengan beton menggunakan zeolit sebagai

bahan pengganti semen, ditinjau dari kuat lentur dan porositas.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang tersebut dapat disusun rumusan masalah yaitu

Bagaimana pengaruh zeolite sebagai bahan tambah dan zeolite sebagai pengganti

semen terhadap kuat lentur dan porositas. Mengetahui nilai kadar optimum

penggunaan zeolite dalam campuran beton yang dapat menghasilkan sifat-sifat

beton sesuai standar yang dapat digunakan dalam struktur bangunan

1.3. Batasan Masalah

Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak meluas

maka perlu adanya pembatasan sebagai berikut :

a. Mutu Beton yang disyaratkan memiliki f’c = 30 MPa pada umur 28 hari.

b. Variasi takaran zeolit sebagai bahan tambah yang sudah ditentukan (yaitu 0% ;

5% ; 10%; 15% ; 20% dan 25% dari berat semen).

c. Variasi takaran zeolit sebagai bahan pengganti semen yang sudah ditentukan

(yaitu 0% ; 5% ; 10%; 15% ; 20% dan 25% dari berat semen).

d. Semen yang digunakan adalah semen portland jenis I.

e. Zeolit yang digunakan berasal dari desa Bedoyo, Ponjong, Gunung Kidul.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengkaji sejauh mana pengaruh penggunaan

zeolite sebagai bahan tambah semen dan pengganti semen terhadap porositas dan

kuat lentur. Mencari komposisi optimum penggunaan zeolit pada campuran beton

normal.

Page 13: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

4

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

a. Manfaat teoritis

1. Memberikan pengetahuan tentang beton terutama penggunaan zeolite

sebagai bahan tambah dan pengganti pada campuran beton serta

memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu bahan dan struktur.

2. Dapat diperoleh bahan bangunan dengan harga murah dan berkualitas

baik.

b. Manfaat praktis

1. Menambah alternatif bahan penyusun beton yaitu bahan tambah campuran

beton untuk mengatasi kekurangan bahan tambah dan untuk mengurangi

biaya.

Page 14: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

5

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Beton adalah campuran antara semen Portland atau semen hidrolik lain, agregat

halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan tambahan lain dengan

perbandingan tertentu yang kemudian membentuk massa yang padat. Dari bahan-

bahan pembentuk beton tersebut semen merupakan bahan yang memiliki sifat

adhesif dan kohesif yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral

menjadi suatu massa yang padat (Chiu-Kia Wang, 1986).

Beton sebagai sekumpulan interaksi mekanis dan kimiawi material

pembentuknya. Perencana dapat mengembangkan pemilihan material yang layak

komposisinya sehingga diperoleh beton yang efisien, memenuhi kekuatan batas

yang disyaratkan oleh perencana dan memenuhi persyaratan serviceability yang

dapat diartikan juga sebagai pelayanan yang handal dengan memenuhi criteria

ekonomi (Nawy 1985:8).

Bahan tambah ialah bahan selain unsure pokok beton (air, semen,dan agregat)

yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum, segera atau selama pengadukan

beton. Tujuannya ialah mengubah satu atau lebih sifat-sifat beton sewaktu masih

dalam keadaan segar atau setelah mengeras, misalnya mempercepat pengerasan,

menambah encer adukan, menambah kuat tekan, menambah daktilitas,

mengurangi sifat getas, mengurangi retak-retak pengerasan dan sebagainya

(Tjokrodimuljo, 1996).

Bahan mineral pembantu atau bahan tambah ditambahkan ke dalam campuran

beton dengan berbagai tujuan, antara lain untuk mengurangi pemakaian semen,

mengurangi temperature akibat reaksi hidrasi, mengurangi bleeding atau

menambah kelecakan (workability) pada beton. Mineral pembantu yang

digunakan umumnya mempunyai komponen aktif yang bersifat pozzolanik, yaitu

Page 15: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

6

dapat bereaksi dengan kapur bebas (kalsium hidroksida) yang dilepaskan semen

saat proses hidrasi dan membentuk senyawa yang bersifat mengikat pada

temperature normal dengan adanya air (Paul Nugraha, 2007).

Beton yang secara fundamentil jelek kualitasnya, tak dapat dirubah menjadi baik

kualitasnya menjadi beton baik, dengan bahan campuran macam apapun (L.J.

Murdock, K.M. brook, 1979).

Pozzolan adalah bahan yang bereaksi dengan kapur ikat bebas selama pengikatan

semen, termasuk daya tahannya terhadap agresi sulfat, air kotor dan lain-lain. Di

dalam bahan pozzolan terdapat sedikit atau tidak ada sama sekali sifat-sifat

semennya. Bahan ini digunakan untuk penambah atau untuk pengganti semen

sampai dengan 70 % dari semen. Bahan ini mereduksi kecepatan pengerasan

beton dan ini adalah salah satu keberatan dari penggunaannya. Bukti-bukti yang

ada menunjukkan bahwa kekuatan batas dengan mengganti sekurang-kurangnya

20 % dari semen dengan pozzolan hampir tidak ada beda dengan bilamana semen

saja yang digunakan (L.J. Murdock, K.M. brook, 1979).

Pada penelitian yang dilakukan oleh Purwo Sulistiono (2002), zeolit digunakan

sebagai bahan tambah ke dalam campuran beton. Variasi penambahan zeolit yang

digunakan sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% dan 35% dari berat

semen. Dari hasil analisis didapat bahwa penambahan mineral zeolit dapat

meningkatkan nilai kuat tekan dan modulus elastisitas beton. Pada beton normal

diperoleh nilai kuat desak rata-rata 23,258 MPa dan nilai modulus elastisitas

23417.228 MPa. Nilai kuat desak beton maksimum didapatkan dari beton dengan

penambahan kadar mineral zeolit 19,083%, yaitu 25,462 MPa. Nilai modulus

elastisitas beton maksimum didapatkan dari beton dengan penambahan kadar

mineral zeolit 21,985%, yaitu 24176,646 MPa (Purwo Sulistiono, 2002).

Page 16: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

7

2.2. Landasan Teori

2.2.1. Beton

Beton diperoleh dengan cara mencampurkan semen Portland, air, agregat (dan

kadang – kadang bahan tambah, yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia

tambahan, serat, sampai bahan buangan non-kimia) pada perbandingan tertentu.

Dalam adukan beton,air dan semen membentuk pasta yang disebut pasta semen.

Pasta semen ini selain mengisi pori-pori diantara butiran-butiran agregat halus

juga bersifat sebagai perekat atau pengikat dalam proses pengerasan,sehingga

butiran-butiran agregat saling terekat dengan kuat dan terbentuklah suatu massa

yang kompak dan padat (Kardiyono Tjokrodimuljo, 1996).

Kualitas beton sangat dipengaruhi oleh bahan penyusunnya, pemakaian

perbandingan campuran yang tepat, cara pengerjaaan dan perawatan, serta

pemakaian bahan tambah dengan jumlah yang tepat. Cara pengerjaan tersebut

meliputi cara pengadukan,penuangan,dan pemadatan adukan beton. Beton segar

yang baik ialah beton segar yang dapat diaduk, dapat diangkut, dapat dituang,

dapat dipadatkan, tidak ada kecenderungan untuk terjadi pemisahan kerikil

dari adukan maupun pemisahan air dan semen dari adukan. Beton keras yang

baik adalah beton yang kuat, tahan lama, kedap air, tahan aus, dan kembang

susutnya kecil (Tjokrodimulyo 1996 : 2).

Beton yang paling padat dan kuat diperoleh dengan menggunakan jumlah air yang

minimal konsisten dengan derajat workabilitas yang dibutuhkan untuk

memberikan kepadatan maksimal. Derajat kepadatan harus dipertimbangkan

dalam hubungannya dengan cara pemadatan dan jenis konstruksi, agar terhindar

dari kebutuhan akan pekerjaan yang berlebihan dalam mencapai kepadatan

maksimal (Murdock, 1991 : 97).

Page 17: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

8

Beton banyak digunakan sebagai struktur bangunan karena mempunyai banyak

keuntungan, diantaranya :

a. Sebagian bahan pembentuknya didapat dari daerah setempat, kecuali semen

Portland, sehingga harga relatif murah.

b. Beton sangat tahan terhadap aus dan juga tahan api/kebakaran.

c. Beton dapat dibentuk sesuai keinginan dalam berbagai ukuran.

d. Tidak memerlukan perawatan yang rumit dan biaa pemeliharaan relatif murah.

e. Beton sangat kuat dalam menahan desak, serta mempunyai sifat tahan

terhadap pengkaratan maupun pembusukkan oleh kondisi lingkungan.

Namun beton juga mempunyai kelemahan yang perlu ditinjau oleh perencana

dalam merencanakan strukutur bangunan, antara lain :

a. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak, oleh karena

itu sering diberi baja tulangan.

b. Beton sulit untuk dapat kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat

dimasuki air dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak beton.

c. Apabila terjadi perubahan suhu yang cukup besar, beton akan mengembang

dan menyusut.

d. Beton bersifat getas (tidak daktail) sehingga harus dihitung dan didetail secara

seksama agar setelah dikompositkan dengan baja tulangan menjadi bersifat

daktail.

2.2.2. Semen Portland

Semen merupakan suatu jenis bahan yang memiliki sifat adhesif dan kohesif yaitu

bahan ikat. Fungsi semen yaitu untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi

suatu massa yang padat dan juga mengisi rongga-rongga diantara butir-butir

agregat. Semen yang dimaksud di dalam konstruksi beton adalah bahan yang akan

mengeras jika bereaksi dengan air dan lebih dikenal dengan nama semen hidraulik

(Hydraulic Cement). Salah satu jenis semen hidraulik yang biasa diapakai dalam

pembuatan beton adalah semen Portland.

Page 18: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

9

Semen Portland dibuat dengan membakar secara bersamaan campuran dari

calcareous (yang mengandung kalsium karbonat atau batu gamping) dan

argillaceous (yang mengandung alumina) dengan perbandingan tertentu apada

suhu 1300o-1550o C sehingga menjadi clinker. Kemudian didinginkan dan

dihaluskan secara mekanis sampai menjadi bubuk dan biasanya ditambahkan

bahan tambahan berupa gips atau kalsium sulfat (CaSO4) kira-kira 2 sampai 4

persen.

Bahan dasar pembentuk semen Portland terdiri dari kapur, silika, alumina dan

oksida besi. Oksida tersebut bereaksi membentuk suatu produk yang terbentuk

akibat peleburan. Unsur-unsur pembentuk semen dapat dilihat pada Tabel 2.1

berikut ini :

Tabel 2.1. Susunan Unsur Semen Portland

Oksida Persen (%)

Kapur (CaO)

Silika (SiO2)

Alumina (Al2O3)

Besi (Fe2O3)

Magnesium (MgO)

Sulfur (SO3)

Soda/potash (Na2O + K2O)

60-65

17-25

3-8

0,5-6

0,5-4

1-2

0,5-1

Sumber : Kardiyono Tjokrodimuljo (1996)

Hidrasi semen adalah proses reaksi antara semen dengan air, proses hidrasi pada

semen sangat penting karena dari proses ini akan menentukan kekuatan semen pad

akhirnya. Reaksi dari proses hidrasi ini sangat kompleks, tetapi secara umum

dapat dituliskan sebagai berikut (VanVlack, 1985):

Ca3Al2O6+ 6 H2O Ca3Al2(OH)12+ 200 J/g

Ca2SiO4 + x H2OCa2SiO x H2O+ 500 J/g

Ca3SiO5 + (x+1) H2OCa2SiO4x H2O + Ca(OH)2 + 865 J/g

Untuk semen-semen dengan penggunaan khusus, reaksi tentunya berbeda karena

komposisi dan jenis penyusunnya tidak sama dengan semen Portland. Dari reaksi

hidrasi diatas juga tampak bahwa, semua reaksi bersifat eksotermis. Panas yang

Page 19: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

10

dilepas memang relatif kecil sehingga tidak menjadi masalah pada saat

penguapan. Panas ini menjadi masalah, jika semen digunakan untuk membangun

skala besar. Pada kasus seperti ini harus dicarikan cara mendinginkan semen agar

penguapan air tidak terlalu cepat akibat pemanasan dari dalam.

Menurut Kardiyono Tjokrodimuljo (1996) unsur yang paling penting pada semen

ada empat buah, yaitu :

a. Trikalsium Silikat (C3S) atau 3CaO.SiO2

Senyawa ini mengalami hidrasi sangat cepat disertai pelepasan sejumlah besar

panas, menyebabkan pengerasan awal, kurang tahan terhadap agresi kimiawi,

yang paling menonjol adalah mengalami desintegrasi oleh sulfat air tanah dan

juga kemungkinan yang sangat besar terjadi retak-retak karena perubahan

volume.

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

b. Dikalsium Silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2

Formasi senyawa ini berlangsung perlahan dengan pelepasan panas lambat.

Senyawa ini berpengaruh terhadap proses peningkatan kekuatan yang terjadi

dari umur 14 hari sampai dengan 28 hari dan seterusnya. Dengan kadar C2S

banyak maka akan memiliki ketahanan terhdap agresi kimiawi yang relatif

tinggi. Oleh karena itu merupakan semen Portland yang paling awet.

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

c. Trikalsium Aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3

Senyawa ini mengeras dalam beberapa jam dengan melepas sejumlah panas.

Kuantitas yang terbentuk dalam ikatan menetukan pengaruhnya terhadap

kekuatan beton pada awal umurnya terutama dalam 14 hari pertama.

3CaO.Al2O3 + CaSO4.2H2O + 10 H2O 3CaO.Al2O3.CaSO4 + 12

H2O(gypsum)

3CaO.Al2O3 + Ca(OH)2 + 12 H2O 3CaO.Al2O3.Ca(OH)2.12 H2O

d. Tetrakalsium Aluminoferit (C4AF) atau 4CaO.Al2O3.Fe2O3

Senyawa ini kurang penting karena tidak tampak pengaruhnya terhdap

kekuatan dan sifat-sifat semen keras lainnya. C4AF hanya berfungsi untuk

menyempurnakan reaksi pada dapur pembakaran pembentukan semen.

Page 20: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

11

4CaO.Al2O3.Fe2O3 + 2Ca(OH)2 + 10H2O 64CaO.Al2O3.Fe2O3.12

H2O(tetracalsium aluminoferrat)

Dua unsur pertama yaitu point C3S dan C2S biasanya mempunyai bagian 70-80

persen dari semen sehingga merupakan bagian yang paling dominan dalam

memberikan sifat semen.

Pada umumnya semen diklasifikasikan menjadi 5 jenis semen, seperti yang

tercantum pada Tabel 2.2 berikut ini :

Tabel 2.2 Jenis-jenis Semen Portland

Jenis semen Karakteristik Umum

Jenis I Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak

memerlukan persyaratan khusus

Jenis II Semen Portland yang penggunaannya memerlukan

ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

Jenis III Semen Portland yang penggunaannya memerlukan

persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah

pengikatan.

Jenis IV Semen Portland yang penggunaannya menuntut panas

hidrasi rendah.

Jenis V Semen Portland yang penggunaannya menuntut

persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.

Sumber : Wuryati Samekti, (2001:8)

Dalam pedoman beton 1989 disyaratkan dalam pembuatan beton harus memenuhi

syarat-syarat SNI 0013-18 ”Mutu dan Cara Uji Semen”. Dalam penelitian ini

digunakan semen jenis I yang digunakan untuk tujuan umum.

Page 21: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

12

2.2.2.1. Semen Portland Pozzolan (PPC)

Semen Portland Pozzolan adalah suatu semen hidrolisis yang terdiri dari

campuran yang homogen antara semen Portland dengan pozzolan yang halus,

yang diproduksi dengan menggiling klinker semen Portland dan pozzolan

bersama-sama, atau mencampur secara merata bubuk semen Portland dengan

bubuk pozzolan, atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar

pozzolan 15% sampai dengan 40% massa semen Portland pozzolan (SNI 15-

0302-2004).

2.2.2.2. Semen Portland Komposit

Semen Portland Komposit adalah bahan pengikat hidrolis hasil penggilingan

bersama-sama terak semen Portland dan gips dengan satu atau lebih bahan

anorganik atau hasil pencampuran antara bubuk semen Portland dengan bubuk

bahan anorganik lain. Bahan anorganik tersebut antara lain terak tanur tinggi

(blast furnace slag), pozzolan, senyawa silikat, batu kapur dengan kadar total

bahan anorganik 6%-35% dari massa semen Portland komposit.

Semen Portland komposit dapat digunakan untuk konstruksi umum seperti:

pekerjaan beton, pasangan bata, selokan, jalan, pagar dinding dan pembuatan

elemen bangunan khusus seperti beton praetak, beton pratekan, panel beton, bata

beton (paving block) dan sebagainya (http://id.wikipedia.org/wiki/Semen).

Menurut SNI 17064-2004, Semen Portland Campur adalah Bahan pengikat

hidrolisis hasil penggilingan bersama sama terak (clinker) semen Portland dan

gibs dengan satu atau lebih bahan anorganik, atau hasil pencampuran antara

bubuk semen Portland dengan bubuk bahan bahan anorganik lain. Bahan

anorganik tersebut antara lain terak tanur tinggi (blast furnace slag), pozzoland,

senyawa silika, batu kapur, dengan kadar total bahan anorganik 6 – 35 % dari

massa semen Portland composite.

Menurut Standard Eropa EN 197-1 Portland Composite Cement atau Semen

Portland Campur dibagi menjadi 2 Type berdasarkan jumlah Aditive material

aktif :

1. Type II/A-M mengandung 6 – 20 % aditif

Page 22: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

13

2. Type II/B-M mengandung 21 – 35 % aditif

Kalau pada Portland Pozzolan Cement (Semen Portland Pozzolan) aditif yang

digunakan hanya 1 jenis maka pada Portland Composite Cement (Semen Portland

Komposit) ini aditif yang digunakan lebih dari 1 jenis atau 2 jenis.

(http://rdianto.wordpress.com/2010/01/03/jenis-jenis-semen/)

2.2.3. Pozzolan

Pozzolan adalah suatu mineral yang mengandung silika dan alumina aktif yang

dalam keadaan berdiri sendiri tidak memiliki sifat seperti semen, tapi bila dalam

bentuk bubuk dan dicampur dengan kapur dan air pada temperatur kamar akan

membentuk senyawa yang stabil yang tidak larut dalam air dan memiliki sifat

seperti semen (Bustomi dan Syukirman, 1999).

Menurut Paulus Nugraha (1989), pengaruh penggunaan pozzolan di dalam

campuran beton adalah sebagai berikut :

1. Menghemat biaya karena dapat digunakan sebagai pengganti semen

dengan konsekuensi memperlambat pengerasan sehingga kekuatan awal

beton rendah.

2. Mengurangi retak akibat panas hidrasi yang rendah karena adanya bahan

pozzolan tesebut, kandungan C3A dalam semen berkurang sehingga

temperatur awal dapat diturunkan.

3. Mengurangi muai akibat reaksi akali-agregat sehingga retak-retak pada

beton dapat dikurangi.

4. Meningkatkan ketahanan beton terhadap garam, sulfat dan air asam.

2.2.4. C-S-H (Calcium Silicate Hydrate)

Kalsium Silikat Hidrat (CSH) adalah hasil dari reaksi antara silikat semen

portland dan air. Reaksi ini biasanya dinyatakan sebagai :

2 Ca3SiO5 + 7 H2O —> 3 CaO · 2 SiO2 · 4 H2O + 3 Ca(OH)2 + 173.6 kJ

Stoikiometri dari CSH dalam pasta semen adalah variabel keadaan air secara

kimia dan secara fisik terikat dalam strukturnya tidak transparan, yang

digunakan antara C, S dan H. CSH sintetis dapat dibuat dari reaksi CaO dan

Page 23: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

14

SiO2 dalam air atau melalui metode presipitasi ganda menggunakan berbagai

garam.

Metode ini memberikan fleksibilitas memproduksi CSH. CSH dari fase semen

juga dapat ditambah ammonium nitrat dalam rangka untuk mencapai C /S rasio

yang diinginkan .

Reaksi Pozzolanik adalah reaksi kimia yang terjadi pada semen hidrolik,

campuran kapur dipuaskan (kalsium hidroksida) bahan silika (yaitu, pozzolan atau

pozzolana, abu vulkanik halus dibagi, kaya obsidian, gelas mineral yang umum

ditemukan di lava), membentuk hidrat kalsium non-air-larut silikat. Ini adalah

reaksi utama yang terlibat dalam beton.

Ca(OH)2 + H4SiO4 → Ca2+ + H2SiO42- + 2 H2O → CaH2SiO4 • 2 H2O

atau diringkas dalam notasi kimia semen:

CH + SH → CSH

Produk dari formula umum (CaH2SiO4 • 2 H2O) membentuk adalah hidrat

kalsium silikat, juga disingkat sebagai CSH. Rasio Ca / Si, atau C / S, dan jumlah

molekul air dapat bervariasi dan stoikiometri.

Kepadatan CSH lebih rendah dari silika portlandit, konsekuensi dari reaksi ini

adalah pembengkakan pada produk reaksi. Reaksi ini juga dapat terjadi dengan

waktu dalam beton antara pori semen air dan agregat alkali-kristal silika. Proses

ini juga dikenal sebagai reaksi silika alkali, atau alkali-agregat reaksi, dan dapat

merusak struktur beton karena ekspansi volumetrik yang dihasilkan juga

bertanggung jawab untuk spalling dan penurunan kekuatan beton.

2.2.5. Zeolit

Zeolit adalah senyawa zat kimia alumina-silikat berhidrat dengan kation natrium,

kalium dan barium. Secara umum, zeolit memiliki molekular sruktur yang unik,

dimana atom silikon dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehingga membentuk

semacam jaringan dengan pola yang teratur. Di beberapa tempat di jaringan ini,

atom Silicon digantikan degan atom Aluminium, yang hanya terkoordinasi dengan

3 atom Oksigen. Atom Aluminium ini hanya memiliki muatan 3+, sedangkan

Silicon sendiri memiliki muatan 4+. Keberadaan atom Aluminium ini secara

keseluruhan akan menyebababkan Zeolit memiliki muatan negatif. Muatan negatif

Page 24: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

15

inilah yang menebabkan Zeolit mampu mengikat kation (Wikipedia bahasa

Indonesia).

Zeolit mempunyai beberapa sifat antara lain, mudah melepas air akibat

pemanasan, tetapi juga mudah mengikat kembali molekul air dalam udara lembab,

oleh sebab sifatnya tersebut maka zeolit banyak digunakan sebagai bahan

pengering. Disamping itu zeolit juga mudah melepas kation dan diganti dengan

kation lainnya, misal zeolit melepas natrium dan digantikan dengan mengikat

kalsium atau magnesium. Sifat ini pula menyebabkan zeolit dimanfaatkan untuk

melunakkan air. Zeolit dengan ukuran rongga tertentu digunakan pula sebagai

katalis untuk mengubah alkohol menjadi hidrokarbon sehingga alkohol dapat

digunakan sebagai bensin (Wikipedia bahasa Indonesia).

Zeolit memiliki struktur beronggga dan biasanya rongga ini diisi oleh air dan

kation yang bisa dipertukarkan dan memiliki ukuran pori tertentu, oleh sebab itu

zeolit dapat dimanfaatkan sebagai : penyaring molekuler, penukar ion, penyerap

bahan dan katalisator. Adapun sifat-sifat zeolit adalah sebagai berikut :

a. Dehidrasi

Sifat dehidrasi mineral zeolit akan berpengaruh terhadap sifat absorbsinya.

Zeolit dapat melepaskan molekul air dari dalam rongga permukaan yang

menyebabkan medan listrik meluas ke dalam rongga utama dan akan efektif

berinteraktif dengan molekul yang akan terabsorbsi.

b. Adsorbsi

Dalam keadaan normal ruang hampa dalam Kristal zeolit terisi oleh molekul

air bebas yang berada disekitar kation. Bila Kristal zeolit dipanaskan 300o C –

400o C maka air tersebut akan keluar sehingga zeolit dapat berfungsi sebagai

penyerap gas atau cairan. Beberapa jenis mineral zeolit dapat menyerap gas

sebanyak 30% dari beratnya dalam keadaan kering.

c. Penukar ion

Ion-ion dalam mineral zeolit berguna untuk menjaga kenetralan zeolit. Ion-ion

ini dapat bergerak bebas sehingga pertukaran ion yang terjadi tergantung

ukuran dan muatan maupun jenis zeolitnya.

Page 25: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

16

d. Katalis

Ciri paling khusus dari mineral zeolit secara praktis akan menentukan sifat

khusus mineral ini adalah adanya ruang kosong yang akan membentuk saluran

di dalam strukturnya. Bila zeolit digunakan dalam proses penyerapan atau

katalis maka akan terjadi difusi molekul ke dalam ruang bebas antara Kristal.

e. Penyaring / pemisah

Distribusi diameter dari pori-pori zeolit lebih efektif dalam menyaring

molekul, memisahkan molekul berdasarkan perbedaan ukuran, bentuk dan

polaritas molekul daripada media berpori lainnya.

Komposisi kimia mineral zeolit pada umumnya terdiri dari SiO2, Al2O3, Fe2O3 dan

CaO yang merupakan oksida dominan. Sedangkan oksida yang lain jumlahnya

hanya beberapa persen dari berat semen. Komposisi kimia mineral zeolit dapat

dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Komposisi Kimia Mineral Zeolit

Oksida Persen ( % )

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O

MnO

TiO2

P2O5

H2O

HD

62,75

15,48

0,83

3,42

0,87

1,32

1,39

0,05

0,35

0,04

0,38

13,12

(Sumber : laboratorium kimia, Dirjen Geologi dan Sumberdaya Mineral,

Direktorat Vulkanologi Yogyakarta)

Page 26: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

17

Secara umum zeolit memiliki beberapa kegunaan dalam berbagai bidang.

Kegunaan zeolit tersebut antara lain :

1. Bidang pertanian, digunakan untuk menetralkan tanah asam dan sebagai

penyerap pupuk.

2. Bidang peternakan, digunakan untuk campuran pakan ternak yaitu untuk

meningkatkan kualitas telur.

3. Bidang perikanan, digunakan sebagai penyerap ammonia yang dikeluarkan

ikan melalui kotoran.

4. Bidang bangunan, digunakan untuk campuran beton.

5. Bidang Industri, digunakan sebagai penjernih minyak, penyerap warna, filter

industri kertas dan panel energi matahari.

6. Bidang Lingkungan, digunakan sebagai penghilang atau penyerap bau ion

Ca2+, gas N2, O2, CO2 dari asap kendaraan.

2.2.5.1. Zeolit pada klasifikasi bahan pozzolan

Telah disebutkan diatas bahwa pozzolan adalah bahan alam atau buatan yang

sebagian besar terdiri dari unsur-unsur silikat dan aluminat yang reaktif. Pozzolan

dapat dipakai sebagai bahan tambah atau pengganti sebagian semen Portland. Bila

dipakai sebagai pengganti sebagian semen portland umumnya berkisar 10% - 35%

dari berat semen. Bila pozzolan dipakai sebagai bahan tambahan akan menjadikan

beton lebih tahan terhadap serangan kimia. Pozzolan sendiri tidak memiliki sifat

semen, tetapi dalam keadaan halus (lolos ayakan 0,21mm ) bereaksi dengan air

dan kapur pada suhu normal (24o-27o C) menjadi suatu massa yang padat yang

tidak larut dalam air. Mineral zeolit dapat diklasifikasikan sebagai bahan pozzolan

semen karena mineral zeolit mengandung silica yang cukup banyak (62,75%).

Page 27: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

18

Mielenz mengklasifikasikan pozzolan alam seperti pada table berikut ini :

Table 2.4. Klasifikasi Pozzolan Alam Menurut Mielenz

Activity type Essential active constituent

1 Vulcanic glass

2 opal

3a Kaolinite-type clay

3b Montmorollinite-type clay

3c Illite-type clay

3d Mixed clay with vermiculite

3e Attapul gite-type clay

4 zeolite

5 Hidrated oxidesof aluminium

6 Non-pozzolanas

Sumber : Mielenz

Pada klasifikasi tersebut di atas, menurut Mielenz, hanya tipe 1,2, dan 4 yang

merupakan pozzolan alamiah, sedangkan tipe 3 dan 5 bereaksi dengan kapur

setelah melalui proses pembakaran.

2.2.5.2. Reaksi Kimia Mineral Zeolit

Pada umumnya semen memiliki 4 unsur penting yaitu : C3S (trikalsium silikat),

C2S ( dikalsium silikat), C3A (trikalsium aluminat) dan C4AF (tetrakalsium

aluminoferit). Reaksi kimia antara kalsium silikat, dikalsium silikat dan air adalah

sebagai berikut :

2 C2S + 4 H2O (C3H2S3) + Ca(OH)2 + kalor

2 C3S + 6 H2O (C3H2S3) + 3 Ca(OH)2 + kalor

Page 28: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

19

Hasil utama dari proses diatas adalah C3S4H3 atau C-S-H (kalsium Silikat Hidrat)

yang biasa disebut tobermorite, berbentuk gel (gelatine) yang dapat mengkristal,

sedang kapur atau Ca(OH)2 diragukan sumbangannya pada pengerasan semen.

Dalam jangka panjang komponen ini cenderung melemahkan. Banyaknya kapur

yang tersisa ini sekitar 20% dari berat semen. Kondisi terburuknya adalah terjadi

pemisahan struktur yang disebabkan oleh lepasnya kapur dari semen. Situasi ini

harus dicegah dengan menambahkan pada semen suatu mineral silica seperti

pozzolan. Dengan menambahkan mineral zeolit pada campuran beton, maka SiO2

yang terkandung dalam mineral zeolit akan mengikat Ca(OH)2 sehingga

membentuk komponen C-S-H gel baru yang cenderung meningkatkan kekuatan

beton.

Zeolit dalam campuran beton diharapkan akan memberikan reaksipozzolanik

sehingga akan meningkatkan mutu beton. Reaksi ini sering disebut sebagai reaksi

sekunder dan reaksi ini berlangsung lebih lambat dan berlaku lebih lama, sehingga

mutu beton diatas umur 28 hari masih dapat meningkat. Dengan demikian waktu

pengerasan beton dengan penambahan mineral zeolit menjadi lebih lama bila

dibandingkan dengan beton normal.

Reaksinya sebagai berikut :

Ca(OH)2 + SiO2 + H2O CaO . SiO2 . 2HO

Page 29: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

20

Menurut West (1984) penambahan pozzolan memberikan keunggulan ketahanan

terhadap sulfat dan kuat tekan yang lebih tinggi dari beton normal.

Gambar 2.1. Zeolit

2.2.6. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisian

dalam campuran mortar dan beton. Meskipun hanya sebagai bahan pengisi,

agregat sangat berpengaruh terhadap sifat mortar atau beton, sehingga pemilihan

agregat merupakan suatu bagian penting dalam pembuatan mortar atau beton.

Agregat biasanya diatur tingkatannya berdasarkan ukuran, suatu campuran yang

layak telah menyatakan persentasi dari agregat yang halus dan yang kasar

(Chu Kia Wang & Charles Salmon G 1990).

Maksud penggunaan agregat di dalam campuran beton adalah :

1. Menghemat penggunaan semen portland.

2. Menghasilkan beton dengan kekuatan besar.

Page 30: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

21

3. Mengurangi penyusutan pada pengerasan beton.

4. Gradasi agregat yang baik akan tercapai beton padat.

5. Sifat mudah dikerjakan (workability) dapat diperiksa pada adukan beton

dengan gradasi yang baik.

Murdock dan Brook (1999), juga berpendapat bahwa sifat yang paling penting

dari suatu agregat ialah kekuatan hancur dan tahanan terhadap benturan, yang

dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik

penyerapan air yang mempengaruhi ketahanan terhadap penyusutan.

Sebagai material penyusun beton, agregat yang digunakan dapat dibedakan dalam

2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar yang masing-masing mempunyai

spesifikasi khusus, yaitu :

1. Agregat halus, (pasir alami dan buatan) adalah agregat yang butirannya

berkisar antara 0,15 sampai 5 mm.

2. Agregat kasar, (kerikil dan betu pecah) adalah agregat yang butirannya

berkisar antara 5 hingga 40mm.

Agregat kasar maupun agregat halus berasal dari sumber yang sama yaitu dari

batuan magma pijar yang membeku akhirnya membentuk batuan beku dan batuan

sedimen. Batuan tersebut mengalami gradasi atau pelapukan menjadi batu pasir.

Secara mineralogi penyusun utama dari agregat beton berasal dari numerik kwarsa

(SiO2) dan mineral feldspar (jenis paglicoclase).

2.2.7. Agregat Halus

Agregat halus untuk beton dapat berupa pasir alam hasil disintegrasi alami dari

batu-batuan alam (natural sand) atau berupa pasir buatan yang dihasilkan dari

alat-alat pemecah batuan (artificial sand) dengan ukuran kecil (0,15 mm- 5 mm)

atau lebih kecil dari 4,74 mm (SK SNI T-15-1991). Agregat halus harus

memenuhi persyaratan gradasi agregat halus yang telah ditentukan.

Syarat-syarat agregat halus sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.3, adalah

sebagai berikut :

a. Agregat halus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras. Butir-butir agregat

halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah dan hancur oleh cuaca.

Page 31: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

22

b. Bersih, bila agregat halus diuji dengan pencuci khusus. Tinggi endapan pasir

yang kelihatan dibandingkan dengan tinggi seluruh endapan tidak kurang dari

70%.

c. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (ditentukan

terhadap berat kering). Bila kadar lumpur melampui batas 5% maka agregat

harus dicuci dahulu sebelum digunakan pada campuran.

d. Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak.

Sehingga harus dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams-Harder

(dengan larutan NaOH 3%). Cairan hasil penambahan larutan NaOH 3% tidak

boleh berwarna gelap, karena hal ini menandakan agregat mengandung bahan

organik yang banyak dan dapat menurunkan kekuatan beton.

e. Angka kehalusan fineness modulus terletak antara antara 2,2 – 3,2.

f. Agregat halus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam dan apabila diayak,

harus memenuhi syarat-syarat berikut :

1) Sisa di atas ayakan 4 mm, harus minimum 2% berat.

2) Sisa di atas ayakan 1 mm, harus minimum 10% berat.

3) Sisa di atas ayakan 0,25 mm, harus berkisar antara 80% sampai 90% berat.

g. Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk semua mutu

beton, kecuali dengan petunjuk lembaga paemeriksaan bahan yang diakui.

Persyaratan gradasi agregat halus dapat dilihat dalam Tabel 2.5 berikut ini :

Tabel 2.5. Persyaratan Gradasi Agregat Halus ASTM C 33-74a

Ukuran saringan (mm) Persentase lolos (%)

9,5 100

4,75 95-100

2,36 80-100

1,18 55-85

0,60 25-60

0,3 10-30

0,15 2-10

Sumber : Murdock & Brook (1979)

Page 32: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

23

2.2.8. Agregat Kasar

Agregat kasar didefinisikan sebagai butiran yang tertahan saringan 4,75 mm (No 4

standart ASTM). Agregat kasar sebagai bahan campuran untuk membentuk beton

dapat berupa sebagai berikut :

a. Kerikil adalah bahan yang terjadi karena hasil disintegrasi alami dari batuan

dan terbentuklah agak bulat serta permukaannya yang licin atau diperoleh

dengan cara meledakkan, memecah maupun menyaring.

b. Batu pecah (kricak) adalah bahan yang diperoleh dari batu yang dipecah

menjadi pecahan-pecahan berukuran 5-70 mm. Butir-butirannya berbentuk

tajam sehingga sedikit lebih memperkuat betonnya.

Syarat-syarat untuk agregat kasar yang dipakai sebagai bahan campuran adukan

beton sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.4 adalah sebagai berikut :

a. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidak berpori.

b. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% (ditentukan dari

berat kering).

c. Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton

seperti zat reaktif alkali.

d. Keausan dari butir-butir agregat kasar diperiksa dengan mesin Los Angeles

dengan syarat-syarat tertentu.

e. Agregat kasar terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan tidak

melewati saringan 5 mm.

f. Besar butiran agregat maksimal tidak boleh lebih dari 1/5 jarak terkecil antara

bidang-bidang samping dari cetakan, 1/3 dari tebal plat, atau ¾ dari jarak

bersih minimal antara batang-batang atas berkas tulangan.

Persyaratan gradasi untuk agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 2.6 berikutini :

Page 33: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

24

Tabel 2.6. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ASTM C 33-74

Ukuran Saringan (mm) Persentase lolos (%)

25 95-100

19 -

12,5 25-60

9,5 -

4,75 0-10

2,36 0-5

Sumber : Murdock & Brook (1979)

2.2.9. Air

Air diperlukan pada pembuatan beton agar terjadi reaksi kimiawi dengan semen

untuk membasahi agregat dan untuk campuran agar mudah pengerjaannya. Pada

umumnya air minum dapat dipakai untuk campuran beton. Air yang mengandung

senyawa-senyawa berbahaya , yang tercemar garam, gula, atau bahan-bahan kimia

lain, bila dipakai untuk campuran beton akan sangat menurunkan kekuatannya dan

juga dapat juga mengubah sifat-sifat semen (Nawy, 1998).

Air yang diperlukan hanya sekitar 25 persen berat semen saja, namun dalam

kenyataan nilai faktor air semen yang dipakai sulit kurang dari 0,35. Air yang

mempunyai persyaratan sebagai air minum memenuhi syarat pula untuk bahan

campuran beton (Tjokrodimuljo, 1998).

SNI (2002), menerangkan bahwa :

1. Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-

bahan merusak yang mengandung oli, alkali, garam, bahan organik, atau

bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton atau tulangan.

2. Air pencampur yang digunakan pada beton prategang atau pada beton yang di

dalamnya tertanam logam alumunium, termasuk air bebas yang terkandung di

Page 34: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

25

dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang

membahayakan.

3. Air yang tidak dapat diminum tidak boleh digunakan dalam beton, kecuali

tuntutan berikut terpenuhi :

a. Pemilihan proporsi campuran beton harus didasarkan pada campuran beton

yang menggunakan air dari sumber yang sama.

b. Hasil pengujian pada umur 7 dan 28 hari pada kubus uji mortar yang

dibuat dari adukan dengan air yang tidak dapat diminum harus mempunyai

kekuatan sekurang-kurangnya sama dengan 90% dari kekuatan benda uji

yang dibuat dengan air yang dapat diminum.

Kandungan air yang digunakan dalam campuran beton sebaiknya memenuhi

persyaratan berikut (Tjokrodimuljo, 1998):

1. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/ liter.

2. Tidak mengandung garam yang dapoat merusak beton (asam, zat organis dan

sebagainya, lebih dari 15 gram/ liter.

3. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/ liter.

4. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/ liter.

2.2.10. Bahan Tambah (Admixture)

Bahan tambah ialah bahan selain unsur pokok beton (air, semen, dan agregat)

yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum, segera, atau selama pengadukan

beton. Tujuannya ialah untuk mengubah satu atau lebih sifat-sifat beton sewaktu

masih dalam keadaan segar atau setelah mengeras. Bahan tambah biasanya

dijumpai dalam bentuk cairan atau bubuk. Jumlah pemakaiannya biasa dinyatakan

dalam persen dari berat semen. Meskipun jumlah admixture yang ditambahkan

kecil, namun demikian akan memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap

mutu beton yang dihasilkan. Oleh karena itu, bahan tambah harus benar-benar

ditakar dengan teliti. Overdosage admixture akan memberikan efek sebaliknya

dari yang diharapkan.

Page 35: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

26

Bahan tambah terdiri dari beberapa jenis diantaranya bahan kimia tambahan

(chemical admixture) dan pozzolan. Dalam penelitian ini bahan tambah yang

digunakan zeolit sebagai pozzolan.

2.2.11. SIFAT-SIFAT BETON

Sifat-sifat beton meliputi sifat fisik, kimia, mekanik baik yang dapat dilihat atau

yang hanya dengan bantuan mikroskop. Tetapi dalam segi kondisi beton dapat

dibagi menjadi dua, yaitu :

2.2.11.1. Sifat-sifat Beton Sebelum Mengeras

Hal penting yang perlu diketahui pada sifat-sifat beton segar adalah Workabilitas

atau kemudahan pengerjaan. Workabilitas adalah tingkat kemudahan pengerjaan

beton dalam mencampur, mengaduk, menuang dalam cetakan dan pemadatan

tanpa mengurangi homogenitas beton dan beton tidak mengalami bleeding

(pemisahan) yang berlebihan untuk mencapai kekuatan beton yang diinginkan.

Untuk lebih jelasnya pengertian workabilitas dapat didefinisikan dengan istilah-

istilah sebagai berikut :

a. Mobilitas adalah kemudahan adukan beton untuk dapat mengalir dalam

cetakan dan dituang kembali.

b. Stabilitas adalah kemampuan adukan beton untuk selalu bersifat homogen,

selalu mengikat (koheren) dan stabil baik selama dikerjakan maupun

digetarkan tanpa mengalami pemisahan butiran (segregasi dan bleeding).

c. Kompaktibilitas adalah kemudahan adukan beton untuk dipadatkan, sehingga

mengurangi rongga-rongga udara dalam adukan.

d. Finishibilitas adalah kemudahan adukan beton untuk mencapai tahap akhir

yaitu mengeras dengan kondisi yang baik.

Menurut Kardiyono Tjokrodimuljo (1996), unsur-unsur yang mempengaruhi sifat

workability antara lain adalah berikut ini :

a. Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton, semakin banyak air

yang dipakai semakin mudah beton segar ini dikerjakan.

Page 36: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

27

b. Penambahan semen ke dalam campuran juga memudahkan cara pengerjaan

adukan betonnya, karena pasti diikuti dengan bertambahnya air campuran

untuk memperoleh nilai fas tetap.

c. Gradasi campuran pasir dan kerikil, bila campuran pasir dan kerikil mengikuti

gradasi yang telah disarankan oleh peraturan maka adukan beton akan mudah

dikerjakan.

d. Pemakaian butir-butir batuan yang bulat mempermudah cara pengerjaan beton.

e. Pemakaian butir maksimum kerikil yang dipakai juga berpengaruh terhadap

tingkat kemudahan pengerjaan.

f. Cara pemadatan adukan beton menetukan sifat pengerjaan yang berbeda. Bila

cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat kelecakan

yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air yang lebih sedikit jika

dipadatkan dengan tangan.

Tingkat workabilitas harus disesuaikan dengan tujuan penggunaan beton itu

sendiri seperti pada Tabel 2.7.

Page 37: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

28

Tabel 2.7. Penggunaan Beton pada Tingkat Workabilitas yang Berbeda-beda.

Tingkat

Workabilitas

Slump

(cm)

Faktor

Pemadatan Penggunaan Beton yang Sesuai

Sangat

Rendah 0-25 0,80-0,87

Beton yang diperlukan di jalan atau

seksi lain yang lebih luas, dimana mesin

getar yang kuat dapat dilakukan.

Tiang yang digetarkan, balok pencetak,

bantalan rel kereta api dan lainnya

dimana dibutuhkan kekuatan yang

tinggi, misal 40 N/mm2 atau lebih pada

umur 28 hari.

Rendah

sampai

sedang

25-50 0,87-0,93

Jalan raya dengan bentuk mesin

penggetar dan penghalus yang biasa, dan

pemadat yang dioperasikan dengan

tangan biasa atau sejenis.

Sedang

sampai

tinggi

50-100 0,93-0,95

Jalan raya dengan pemadatan tangan

slump 50-75 mm.

Untuk beton bertulang biasa tanpa

penggetaran dan bertulang rapat dengan

penggetaran dan bertulang rapat dengan

penggetaran dan pompa.

Tinggi 100-175 Lebih dari

0,95

Untuk bagian dengan tulangan rapat.

Pekerjaan yang sukar pencetakannya.

Umumnya tidak sesuai untuk

digetarkan.

Page 38: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

29

Tingkat kemudahan pekerjaan berkaitan erat dengan tingkat kelecakan

(keenceran) adukan beton. Semakin encer adukan, makin mudah pekerjaan. Untuk

mengetahui tingkat keenceran adukan beton biasanya dilakukan percobaan slump

atau slump test. Semakain besar niali slump test berarti adukan beton semakin

mudah dikerjakan. Pada umumnya nilai slump berkisar antara 50-125 mm.

2.2.11.2. Sifat – sifat Beton Setelah Mengeras

a. Kekuatan (Strength)

Sifat dari beton setelah mengeras antara lain adalah mempunyai kekuatan dan

ketahanan. Kekuatan (strength) adalah sifat dari beton yang berkaitan dengan

mutu dari beton tersebut untuk menerima beban dari luar. Kekuatan beton antara

lain adalah kekuatan tekan, kekuatan tarik, dan kekuatan geser.

b. Ketahanan (Durability)

Ketahanan (durability) adalah gaya tahan beton terhadap suatu kondisi atau

gangguan yang berupa gangguan dari dalam atau dari luar tanpa mengalami

kerusakan selama bertahun-tahun. Gangguan dari luar dapat berupa cuaca, suhu,

korosi dan bahan kimia lainnya. Sedangkan gangguan dari dalam berupa reaksi

kimia antara semen dengan alkali atau sering disebut ASR (Alkali Silica Reaction)

yang jika terlalu banyak dapat menyebabkan beton retak.

c. Rangkak dan Susut

Rangkak (creep) merupakan deformasi yang berjalan lambat akibat pembebanan

dalam jangka waktu yang panjang dengan tegangan konstan. Rangkak disini

dipengaruhi oleh umur beton, besar regangan, faktor air semen dan kekuatan

beton. Proses susut (shringkage) merupan perubahan bentuk volume yang terjadi

bila terjadi perubahan suhu. Hal yang mempengaruhi susut antara lain mutu

agregat dan faktor air semen. Proses susut dan rangkak saling berkaitan karena

berjalan bersamaan dan sering memberikan pengaruh yang sama yaitu deformasi

yang bertambah sesuai dengan berjalannya waktu.

d. Perawatan ( Curing )

Perawatan beton (curing) suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar

selalu lembab, sejak adukan beton dipadatkan sampai beton dianggap cukup

keras. Hal tersebut dilakukan untuk menjamin proses hidrasi semen (reaksi semen

Page 39: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

30

dan pasir) berlangsung dengan sempurna. Apabila kelembaban permukaan beton

tidak dijaga, akan menyebabkan beton menjadi kurang kuat, dan juga timbul

retak-retak. Selain itu, kelembaban permukaan tadi juga menambah beton lebih

tahan cuaca dan lebih kedap air.

Ada beberapa metode perawatan beton yang dapat dilakukan :

a. Moist curing, yaitu perawatan yang biasa dilakukan dengan merawat beton

agar tetap basah dalam beberapa hari tertentu sejak pengecorannya.

b. Steam curing, yaitu perawatan dengan memberikan uap pada beton dalam

suatu ruangan, kamar atau tempat khusus.

Curing compound, yaitu perawatan beton dengan cara melapisi permukaan beton

dengan senyawa kimia.

2.2.12. Kuat Lentur Beton

Pembebanan pada sebuah balok menaikkan tegangan tarik, desak dan geser

sedemikian rupa sehingga pemikiran desain sebuah balok merupakan suatu

penghantar yang mudah pada prinsip elementer desain beton bertulang (Murdock

dan Brook (1981).

Menurut Edward G. Nawy ( 1990 ) lentur pada balok diakibatkan oleh regangan

yang timbul karena adanya beban luar. Apabila beban bertambah maka ada balok

akan terjadi deformasi dan regangan tambahan yang mengakibatkan retak lentur

disepanjang bentang balok. Bila beban semakin bertambah, pada akhirnya terjadi

keruntuhan elemen struktur. Taraf pembebanan yang demikian disebut keadaan

limit dari keruntuhan pada lentur.

Pengujian dilakukan pada umur 28 hari. Balok dibebani pada salah satu sisinya

dimana beban diletakkan simetris di atas balok uji. Balok diuji dengan

pertambahan kecepatan dalam pemberian tegangan pada serat bagian bawah yaitu

antara 0,02 dan 0,1 Mpa/s (2,9 dan 14,5psi/s). Kecepatan pemberian tegangan

yang lebih rendah diterapkan untuk beton yang kekuatannya rendah dan kecepatan

yang tinggi untuk beton yang berkekuatan tinggi.

Pengujian dilakukan bertujuan untuk mengetahui nilai kuat lentur pada benda uji

yang berupa balok beton dengan ukuran 100 mm x 100 mm x 550 mm Pengujian

Page 40: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

31

ini dengan standar ASTM C-78, yaitu pengujian kuat tarik lentur dengan beban

terbagi menjadi dua yang bekerja pada suatu penampang balok, dengan titik yang

menjadi 3 bagian daerah atau tiap jarak 1/3 bentang (Third Point Loading), seperti

terlihat pada Gambar 2.2

Gambar 2.2 Momen Yang Terjadi Akibat Beban P.

Besarnya momen yang dapat mematahkan benda uji adalah momen akibat beban

maksimum dari mesin pembebanan dengan mengabaikan berat sendiri dan

gravitasi dari benda uji. Besarnya tegangan modulus of rupture (MOR) dihitung

dengan Persamaan 1.

Perumusan dari momen maksimum yang terjadi :

M Maksimum = LP31

21

´ (1)

Dengan :

P = Beban maksimum (Newton),

L = Panjang bentang (mm).

BMD Mc=1/2P + +

+

D

½

½

SFD

½ P ½ P

L

1/3L 1/3L 1/3L

C

Page 41: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

32

dc

b

c

Secara umum nilai modulus of rupture dapat dihitung dengan rumus:

IcMmaks

MR´

= ............................................................... (2 )

Dimana cI

S =

SMmaks

MOR = ................................................................................( 3)

h

hb

LPMOR

´

´´

´=

21

121

31

21

3

2

61

31

21

bh

LPMOR

´=

2hb

LPMOR

´´

= ..................................................................... ( 4 )

Dengan :

MOR = Modulus of Rupture (Mpa),

P = Beban maksimum pada tebal balok (Newton),

L = Panjang bentang (mm),

h

Page 42: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

33

b = Lebar benda uji (mm),

d = Tebal benda uji (mm),

S = Momen Inersia / 0,5 h.

Pada pengujian kuat lentur berdasarkan ASTM C-78 akan terjadi tiga macam tipe

kemungkinan patah pada balok uji sebagai berikut :

a. Patah pada 31

bentang bagian tengah.

Gambar 2.3. Letak Patah Balok Tipe L

Pada keadaan ini balok uji patah bagian tengah (antara B dan C) dan patahnya

diakibatkan oleh momen yang paling maksimum. Besarnya modulus of rupture

dapat dihitung berdasarkan Rumus :

WM

MOR = ............................................................................... ( 5 )

22

61

31

21

bhPL

bh

LPxMOR == .............................................................

Dengan :

MOR = Modulus of Rupture, (MPa)

P = Beban Maksimum pada balok benda uji (Newton)

15 cm 15 cm 15 cm 5 cm 5 cm

D C B A

1/2P 1/2P

P

Page 43: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

34

L = Panjang Bentang (mm)

b = Lebar balok benda uji (mm)

h = Tinggi balok benda uji (mm)

b. Patah pada bentang antara A-B atau C-D

Gambar 2.4. Letak Patah Balok Tipe II

Apabila balok patah pada bentang A-B atau C-D dengan jarak letak patah tidak

lebih dari 5% panjang bentang, kondisi ini masih dapat diperhitungkan dan balok

uji dapat dipakai. Pada kondisi ini modulus of rupture dapat dihitung dengan

rumus :

22

3

61

21

bhaP

bh

Pax

WM

MOR === ....... (6)

Dengan :

MOR = Modulus of Rupture (MPa)

P = Beban Maksimum pada balok benda uji (Newton)

a = Jarak rata-rata letak patah dari perletakan (mm)

L = Panjang Bentang (mm)

b = Lebar balok benda uji (mm)

h = Tinggi balok benda uji (mm)

a a

1/2P 1/2P

5 % 5 %

10 cm 10 cm 10 cm 5 cm 5 cm

D C B A

P

Page 44: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

35

c. Patah pada bentang antara A-B atau C-D.

Gambar 2.5. Letak Patah Balok Tipe III

Apabila balok uji patah pada bentang antara A-B atau C-D dengan jarak letak

patah dari B maupun C lebih besar dari 5% panjang bentang, maka kondisi ini

tidak dapat diperhitungkan kembali dan benda uji tidak dapat dipakai.

2.2.13. POROSITAS

Porositas adalah jumlah kadar pori yang terkandung dalam mortar. Pori-pori beton

tidak semuanya tertutup oleh pasta semen. Pori tersebut biasanya berisi udara (air

void) atau berisi air (water filled space) yang saling berhubungan dan dinamakan

dengan kapiler. Kapiler ini akan tetap ada walaupun air yang digunakan telah

menguap, sehingga kapiler ini akan mengurangi kepadatan mortar yang

dihasilkan.

Beton mempunyai kecenderungan berisi rongga akibat adanya gelembung-

gelembung udara yang terbentuk selama atau sesudah pencetakan. Hal ini

dikarenakan penggunaann air yang berlebihan daripada jumlah dibutuhkan untuk

memperoleh campuran yang mudah untuk dikerjakan. Air ini menempati ruangan

dan bila kemudian kering maka akan meninggalkan rongga-rongga udara. Dapat

ditambahkan bahwa selain air yang mengawali pemakaian ruangan dan kelak

menjadi rongga, terjadi juga rongga-rongga udara langsung pada jumlah

persentase yang kecil. Hal ini adalah terdapatnya pengurangan volume absolut

dari semen dan air setelah reaksi kimia dan terjadi pengeringan sedemikian rupa

sehingga pasta semen sudah keringakan menempati volume yang lebih kecil

1/2P 1/2P

5 % 5 %

10cm 10 cm 10 cm 5 cm 5 cm

D C B A

P

Page 45: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

36

dibanding dengan pasta yang masih basah, berapapun perbandingan air yang

digunakan. ( L. J Murdock dan K. M. Brook, 1991)

Ketika pasta semen terbentuk terjadi reaksi hidrasi. Proses hidrasi menentukan

tingkat pengisian dan pembagian poro-pori. Proses ini menghasilkan

pembentukan dua jenis pori yaitu pori gel dan pori kapiler. Perbandingan antara

pori-pori gel dan pori-pori kapiler dengan total volume pasta semen merupakan

porositas total pasta semen. Pengertian porositas ini, diasumsikan bahwa pasta

semen benar-benar padat, yang berarti pasta semen tidak mengandung udara.

Gambar 2.6 Diagram Proporsi volumetric pasta semen

Volume total rongga (voids) beton adalah jumlah dari volume air gel, volume

pori-pori kapiler dan udara pada beton. Maka porositas beton merupakan

perbandingan antara volume total rongga (voids) dengan volume beton.

Mekanisme terjadinya porositas dimulai ketika terjadi reaksi hidrasi. Proses ini

melibatkan perpindahan air yang memisahkan antar butir semen. Butiran semen

kemudian diikat secara bersama-sama. Pada pasta semen yang telah terhidrasi

penuh, maka terbentuklah pori gel dan pori kapiler. Penelitian yang dilakukan

oleh Mills (1986) menjelaskan terbentuknya pori gel dan pori kapiler pada

peristiwa hidrasi.

AIR

SEMEN

PORI-PORI KAPILER KOSONG

PORI-PORI KAPILER

BERISI AIR

AIR GEL

HASIL HIDRASI SEMEN

PORI-PORI KAPILER

GEL SEMEN

(a) Sebelum Hidrasi (b) selama hidrasi

Page 46: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

37

Nilai porositas diukur dengan perbandingan antara berat air dan udara yang berada

dalam sampel (B-C) dengan berat sampel padat/volume mortar padat (B-A) dan

dihitung dengan persamaan berikut :

Dengan:

A = berat sampel dalam air (gr),

B = berat sampel dalam kondisi SSD (gr),

C = Beart sampel kering oven (gr).

Page 47: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

38

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Uraian Umum

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental

laboratorium, yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan

langsung untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara

variabel-variabel yang diselidiki. Penelitian ini akan dilakukan di Laboratorium

Bahan dan Struktur Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Kemudian data tersebut dianalisa untuk pengambilan kesimpulan. Analisa data

yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode statistik dengan

program Microsoft Excel.

3.2 Benda Uji

Benda uji yang digunakan pada penelitian ini berupa balok beton dengan ukuran

10 cm x 10 cm x 55 cm untuk pengujian kuat lentur dan kubus dengan ukuran 5 x

5 x 5 cm untuk pengujian porositas. Zeolit ditambahkan pada campuran beton

sebagai bahan tambah dengan prosentase 0% ; 5% ; 10% ; 15% ; 20% ; 25% dan

zeolit digunakan sebagai bahan pengganti semen dengan kadar 0% ; 5% ; 10% ;

15% ; 20% ; 25% . Masing-masing prosentase dibuat benda uji sebanyak 3 buah.

Perincian benda uji dapat dilihat pada Tabel 3.1 dan Tabel 3.2.

Page 48: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

39

Tabel 3.1. Rincian benda uji balok beton (zeolit sebagai bahan tambah).

Jenis Uji Bentuk

Sampel Kode Sampel

Variasi kadar

zeolit sebagai

bahan tambah

(%)

Jumlah

Sampel

Kuat Lentur

Balok 10 x

10 x 55 cm

Dan kubus

5 x 5 x 5cm

BZ00 0% 3 buah

BZ05 5% 3 buah

BZ10 10% 3 buah

BZ15 15% 3 buah

BZ20 20% 3 buah

BZ25 25% 3 buah

Tabel 3.2. Rincian benda uji balok beton (zeolit sebagai bahan pengganti).

Jenis Uji Bentuk

Sampel Kode Sampel

Variasi kadar

zeolit sebagai

bahan pengganti

(%)

Jumlah

Sampel

Kuat Lentur

Balok 10 x

10 x 55 cm

dan kubus

5 x 5 x cm

BZ00 0% 3 buah

BZ05 5% 3 buah

BZ10 10% 3 buah

BZ15 15% 3 buah

BZ20 20% 3 buah

BZ25 25% 3 buah

3.3. Alat Yang Digunakan

Penelitian ini dilakukan pada Laboratorium Bahan Konstruksi Teknik, Jurusan

Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret Surakarta, sehingga menggunakan alat-

alat yang ada pada laboratorium tersebut.

Page 49: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

40

Alat-alat yang dipakai pada penelitian ini adalah antara lain :

1. Timbangan

a. Neraca merk Murayana Seisakusho Ltd Japan, dengan kapasitas 5 kg,

ketelitian sampai 0,10 gram, digunakan untuk mengukur berat material

yang berada di bawah kapasitasnya.

b. Timbangan ”Bascule” merk DSN Bola Dunia, dengan kapasitas 150 kg

dengan ketelitian 0,1 kg.

2. Ayakan

Ayakan yang digunakan adalah ayakan denganmerk ”Controls”, Italy, bentuk

lubang ayakan adalah bujur sangkar dengan ukuran 75 mm, 50 mm, 38 mm,

25 mm, 12.5 mm, 9.5 mm, 4.75 mm, 2.36 mm, 1.18 mm, 0.85 mm, 0.3 mm,

0.15 mm dan pan.

3. Mesin penggetar ayakan

Mesin penggetar ayakan yang digunakan adalah mesin penggetar dengan merk

”Controls”, Italy, mesin digunakan sebagai dudukan sekaligus penggetar

ayakan. Penggunaannya untuk uji gradasi agregat halus maupun kasar.

4. Oven merk ”Binder”

Oven ini berkapasitas 300°C, 2200 W, digunakan untuk mengeringkan

material (pasir dan kerikil).

5. Corong konik / Conical mould

Corong konik dengan ukuran diameter atas 3,8 cm, diameter bawak 8,9 cm,

tinggi 7,6 cm, lengkap dengan alat penumbuk. Alat ini digunakan untuk

mengukur keadaan SSD agregat halus.

6. Corong / kerucut Abrams

Kerucut Abrams terbuat dari baja dengan ukuran diameter atas 10 cm dan

diameter bawah 20 cm, tinggi 30 cm, dilengkapi dengan tongkat baja yang

diujungnya ditumpulkan, panjang 60 cm, diameter 16 mm. Alat ini digunakan

untuk mengukur nilai slump adukan beton.

7. Mesin Los Angelos

Mesin Los Angelos merk ”Controls”, Italy, yang dilengkapi dengan 12 buah

bola baja. Alat ini digunakan untuk menguji ketahanan aus (abrasi) dari

agregat kasar.

Page 50: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

41

8. Cetakan benda uji

Cetakan benda uji yang digunakan adalah cetakan balok dengan ukuran 10cm

x 10cm x 10cm dan kubus ukuran 5cm x 5cm x 5cm.

9. Alat bantu

Untuk kelancaran dan kemudahan penelitian, pada saat pembuatan benda uji

dugunakan beberapa alat bantu yaitu :

a. Vibrator yang digunakan untuk pemadatan saat pembuatan benda uji.

b. Cetok semen, digunakan untuk memindahkan bahan batuan dan

memasukkan campuran beton ke dalam cetakan beton.

c. Gelas ukur kapasitas 250 ml digunakan untuk meneliti kandungan zat

organik dan kandungan lumpur agregat halus.

d. Ember untuk tempat air dan sisa adukan.

e. Cangkul untuk mengaduk campuran beton.

f. Stopwatch.

g. Kamera.

10. Loading Frame

Bentuk dasar loading frame berupa portal segi empat yang berdiri di atas

lantai beton dengan perantara plat dasar dari besi setebal 14 mm. Agar

loading frame tetap stabil, plat dasar dihubungkan ke lantai beton dan kedua

kolomnya dihubungkan dengan balok WF 450x200x9x14 mm. Posisi balok

portal dapat diatur agar dapat disesuaikan dengan bentuk dan ukuran model

yang diuji.

3.4. Tahap dan Prosedur Penelitian

Sebagai penelitian ilmiah, penelitian ini harus dilaksanakan dalam sistematika dan

urutan yang jelas dan teratur sehingga hasilnya dapat dipertanggungjawabkan.

Untuk itu pelaksanaan percobaan dibagi dalam beberapa tahap, yaitu :

a. Tahap I, Persiapan

Pada tahap ini seluruh bahan dan peralatan yang akan digunakan dipersiapkan

terlebih dahulu agar penelitian dapat berjalan dengan lancar.

Page 51: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

42

b. Tahap II, Uji bahan

Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap bahan yang digunakan. Dari

pengujian-pengujian tersebut dapat diketahui apakah bahan yang akan

digunakan untuk penelitian tersebut memenuhi syarat atau tidak bila

digunakan sebagai data rancang campur adukan beton. Tahap ini dilakukan

pengujian terhadap :

1) Agregat halus, antara lain dilakukan uji :

1. Kadar lumpur

2. Kadar organik

3. Spesific grafity

4. Gradasi

2) Agregat kasar, antara lain dilakukan uji :

1. Abrasi

2. Spesific grafity

3. Gradasi

c. Tahap III, Pembuatan mix design

Pada tahap ini dilakukan pembuatan mix design dengan kuat tekan rencana 30

Mpa. Hasil mix design tersebut dipakai untuk pembuatan benda uji balok

beton.

d. Tahap IV, Pembuatan benda uji

Pada tahap ini dilakukan pekerjaan sebagai berikut:

1) Pembuatan adukan beton.

2) Pemeriksaan nilai slump.

3) Pengecoran ke dalam bekisting.

4) Pelepasan benda uji dari cetakan.

5) Perawatan beton selama 28 hari.

e. Tahap IV , Tahap Perawatan Benda Uji/Curing

Pada tahap ini dilakukan perawatan terhadap benda uji yang telah dibuat pada

tahap III. Perawatan dilakukan dengan cara merendam benda uji pada hari

kedua selama 7 hari di dalam air, kemudian dikeluarkan dari air dan ditutup

dengan karung goni yang setiap hari disiram air. Perawatan ini dilakukan

Page 52: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

43

sampai benda uji berumur 21 hari. Kemudian beton diangin-anginkan hingga

waktu dilakukan pengujian terhadap benda uji yaitu pada umur 28 hari.

f. Tahap V, Pengujian

Pada tahap ini pengujian kuat lentur dilakukan di Laboratorium Bahan dan

porositas dilakukan di Laboratorium Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik UNS. Beton diuji pada umur 28 hari.

g. Tahap VI, Analisis data

Pada tahap ini, data yang diperoleh dari hasil pegujian dianalisis untuk

mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara variabel-variabel yang diteliti

dalam penelitian.

h. Tahap VII, Pengambilan kesimpulan

Pada tahap ini, data yang telah dianalisa dibuat suatu kesimpulan yang

berhubungan dengan tujuan penelitian.

Tahapan penelitian ini dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir pada

Gambar 3.1. sebagai berikut :

Page 53: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

44

Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap-Tahap Metode Penelitian

Tahap I

Mulai

Persiapan

Perhitungan Rancang Campur (Mix Design)

Pembuatan Benda Uji Balok 10 x 10 x 55 cm dan kubus 5 x 5 x 5 cm

Pembuatan Adukan Beton

Perawatan (Curing)

Pengujian Kuat lentur dan porositas

Analisis Data dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Tahap II

Tahap III

Tahap IV

Tahap V

Tahap VI

Tahap VII

Uji Bahan:

- kadar lumpur - kadar organik - specific gravity - gradasi -agregat SSD -absorbsi

Uji Bahan:

- abrasi - specific gravity - gradasi -absorbsi

Agregat Kasar Air Agregat Halus Semen Bahan Tambah atau

bahan pengganti

Pemeriksaan nilai slump Sesuai (Mix Design)

Ya

Tidak

Page 54: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

45

3.5 Standar penelitian

Untuk memenuhi sifat dan karakteristik dari bahan dasar penyusun beton maka

perlu dilakukan pengujian. Pengujian ini dilakukan terhadap agregat halus dan

agregat kasar.

3.5.1. Standar Pengujian Terhadap Agregat Halus

Pengujian terhadap agregat halus dilakukan berdasarkan ASTM dan disesuaikan

dengan spesifikasi bahan menurut ASTM. Standar pengujian agregat halus adalah

sebagai berikut :

1. ASTM C-23 : Standar penelitian untuk pengujian berat isi agregat halus.

2. ASTM C-40 : Standar penelitian untuk tes kotoran organik dalam agregat

halus.

3. ASTM C-117 : Standar penelitian untuk agregat yang lolos saringan no. 200

dengan pencucian.

4. ASTM C-128 : Standar penelitian untuk menetukan spesific gravity agregat

halus.

5. ASTM C-136 : Standar penelitian untuk analisis saringan agregat halus.

3.5.2. Standar Pengujian Terhadap Agregat Kasar

1. ASTM C-29 : Standar penelitian untuk pengujian berat isi agregat kasar.

2. ASTM C-127 : Standar penelitian untuk menetukan spesific gravity agregat

kasar.

3. ASTM C-131 : Standar penelitian untuk pengujian abrasi (keausan) agregat

kasar

4. ASTM C-136 : Standar penelitian untuk analisa ayakan agregat kasar.

Page 55: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

46

3.6. Pengujian Bahan Dasar Beton

Untuk mengetahui sifat dan karakteristik dari material pembentuk beton, maka

dalam penelitian ini dilakukan pengujian terhadap bahan-bahan pembentuk beton.

Pengujian ini hanya dilakukan terhadap agregat halus, agregat kasar, sedangkan

air dan semen yang digunakan telah sesuai dengan spesifikasi standar dalam PBI

NI 1971 pasal 3.6.

3.6.1 Pengujian Agregat Halus

3.6.1.1 Pengujian Kadar Lumpur Dalam Agregat Halus

Pasir adalah salah satu bahan dasar beton yaitu sebagai agregat halus. Pasir yang

digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi beberapa persyaratan, slah

satunya adalah pasir harus bersih. Pasir bersih yaitu pasir yang tidak mengandung

lumpur lebih dari 5 % dari berat keringnya. Lumpur adalahbagian dari pasir yang

lolos dari ayakan 0,063 mm. Apabila kadar lumpur lebih dari 5% maka pasir harus

dicuci terlebih dahulu. Syarat-syarat agregat halus harus sesuai dengan PBI NI-2,

1971.

Kadar lumpur pasir dihitung dengan Persamaan 3.1.

Kadar lumpur = %1001

10 xG

GG - (3.1)

dengan :

G0 = berat pasir awal (100gram)

G1 = berat pasir akhir (gram)

3.6.1.2 Pengujian Kadar Zat Organik Dalam Agregat Halus

Pasir biasanya diambil dari sungai maka kemungkinan kotor sangat besar,

misalnya bercampur dengan lumpur maupun zat organi lainnya. Pasir sebagai

agregat halus dalam adukan beton tidak boleh mengandung zat organik terlalu

Page 56: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

47

banyak karena akan mengakibatkan penurunan kekuatan beton yang dihasilkan.

Kandungan zat organik ini dapat dilihat dari percobaan warna dari Abrams Harder

dengan menggunakan larutan NaOH 3% sesuai dengan Peraturan Beton Bertulang

Indonesia 1971 (PBI NI-2, 1971)

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui zat organik dalam pasir, adapun kadar

zat organik dalam pasir ditunjukkan oleh perubahan warna setelah pasir diberi

NaOH 3%. Penurunan kekuatan dapat dilihat pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3. Pengaruh Kadar Zat Organik terhadap Presentase Penurunan Kekuatan

Beton.

Warna Penurunan Kekuatan (%)

Jernih 0

kuning Muda 0-10

Kuning Tua 10-20

Kuning Kemerahan 20-30

Coklat Kemerahan 30-50

Coklat Tua 50-100

(Sumber : Tabel Prof Ir. Rooseno, 1995)

3.6.1.3 Pengujian Specific Gravity Agregat Halus

Mengetahui sifat-sifat bahan bangunan yang dipakai dalam suatu pekerjaan

struktur adalah penting, karena dari sifat-sifat tersebut dapat ditentukan langka-

langkah yang tepat untuk mengerjakan bangunan tersebut. Berat jenis merupakan

slah satu variabel yang sangat penting dalam merencanakan campuran adukan

beton, karena denga mengetahui variabel tersebut dapat dihitung volume pasir

yang diperlukan.

Tujuan dari pengujian ini untuk mendapatkan :

1. Bulk spesific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi

kering dengan volume pasir total.

2. Bulk spesific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh dalam

kondisi kering permukaan dengan volume pasir total.

Page 57: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

48

3. Apparent spesific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir kering dengan

volume butir pasir.

4. Absorbtion, yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat

pasir kering.

Nilai-nilai yang ingin diketahui di atas dihitung dengan Persamaan 3.2-3.5.

Bulk spesific gravity = CB

A-+ 500

(3.2)

Bulk spesific gravity SSD = CB -+ 500

500 (3.3)

Apparent spesific gravity = CAB

A-+

(3.4)

Absorbtion = %100500

xA

A- (3.5)

dengan :

A = berat pasir kering oven (gram)

B = berat Volumetric Flask berisi air (gram)

C = berat Volumetric Flask berisi air dan pasir (gram)

500 = berat pasir dalam keadaan kering permukaan jenuh (gram)

3.6.1.4 Pengujian Gradasi Agregat Halus

Gradasi dan keseragaman diameter pasir sebagai agregat halus lebih

diperhitungkan daripada agregat kasar, karena sangat menentukan pengerjaan dan

sifat kohesi campuran adukan beton. Selain itu pasir sangat menentukan

pemakaian semen dalam pembuatan beton. Menurut ASTM agregat halus yang

baik adalah mempunyai gradasi butiran sesuai Tabel 3.2

Page 58: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

49

Tabel 3.4 Syarat Persentase berat Lolos Standar ASTM

Diameter Ayakan (mm) Berat Lolos Sesuai Standar ASTM (%)

9,5 100

4,75 90-100

2,36 75-100

1,18 55-90

0,60 35-59

0,30 8-30

0,15 0-10

0 0

Modulus kehalusan pasir dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.6.

Modulus kehalusan pasir = ed

(3.6)

dengan :

d = ∑ persentase kumulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam pan

e = ∑ persentase berat pasir yang tertinggal

3.6.1.5 Pengujian Berat Isi Agregat Halus

Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui berat per satuan volume agregat

halus. Standar pengujian sesuai dengan ASTM C-23.

3.6.2 Pengujian Agregat Kasar

3.6.2.1 Pengujian Spesific Gravity dan Absorbsi Agregat Kasar

Berat jenis merupakan salah satu variabel yang sangat penting dalam

merencanakan campuran adukan beton, karena dengan variabel tersebut dapat

dihitung volume dari kerikil yang diperlukan. Pengujian spesific gravity agregat

kasar menggunakan standar pengujian sesuai dengan ASTM C-127.

Page 59: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

50

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui :

1. Bulk spesific gravity, yaitu perbandingan antara agregat kasar dalam kondisi

kering dengan volume agregat kasar total.

2. Bulk spesific gravity SSD, yaitu perbandingan dari berat agregat kasar jenuh

dalam kondisi kering permukaan dengan volume agregat kasar total.

3. Apparent spesific gravity, yaitu perbandingan berat butiran kondisi kering dan

selisih berat butiran dalam keadaan kering dengan berat dalam air.

4. Absorbtion, yaitu perbandingan antara berat air yang diserap oleh agregat

kasar jenuh dalam kondisi kering permukaan dengan berat agregat kasar

kering.

3.6.2.2 Pengujian Abrasi Agregat Kasar

Agregat kasar merupakan salah satu bahan dasar beton yang harus memenuhi

standar tertentu untuk daya tahan keausan akibat gesekan. Standar ini diketahui

dengan alat yang disebut bejana Los Angelos. Agregat kasar harus tahan terhadap

gaya aus gesek, bagian yang hilang karena gesekan tidak boleh lebih dari 50 %.

Standar pengujian abrasi agregat kasar sesuai dengan ASTM C-131. Tujuan dari

pengujian ini untuk mengetahui daya tahan agregat kasar terhadap gesekan.

3.6.2.3 Pengujian Gradasi Agregat Kasar

Agregat kasar sebagai bahandasar dalam pembuatan beton sangat mempengaruhi

mutu beton. Semakin banyak penggunaan agregat kasar akan menghemat

pemakaian semen. Pengujian ini untuk mengetahui susunan gradasi dari agregat

kasar. Standar pengujian sesuai dengan ASTM C-136. Untuk pengujian gradsi

harus memenuhi syarat :

1. Sisa di atas ayakan 31,5 mm minimal 0% berat.

2. Sisa di atas ayakan 4 mm harus berkisar antara 90-98 berat.

3. Selisih antara nilai kumulatif di antara dua ayakan yang berurutan maksimum

60 % berat dan minimum 10% berat.

Page 60: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

51

3.6.2.4 Pengujian Berat Isi Agregat Kasar

Tujuan dari penelitian ini utnuk mengetahui berat per satuan volume agregat

kasar. Standar pengujian sesuai dengan ASTM C-29.

3.7. Hitungan Rencana Proporsi Campuran Adukan Beton

Beton sebagai bahan utama banyak digunakan dalam pembuatan bangunan.

Sehingga dituntut untuk dapat merancang perbandingan campuran yang lebih

tepat sesuai dengan proporsi campuran adukan beton. Perancangan adukan beton

dimaksudkan untuk mendapatkan kualitas beton yang baik. Dalam penelitian ini

dilakukan mix design sesuai SK SNI T-15-1990-03. Dengan demikian dapat

dihitung kebutuhan bahan-bahan dasar beton. Perhitungan rencana campuran

beton secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran C.

3.8. Perencanaan Campuran Beton (Mix Design)

Perencanaan campuran beton yang tepat dan sesuai dengan proporsi campuran

adukan beton sangat diperlukan untuk mendapatkan kualitas beton yang baik.

Penelitian ini menggunakan rancang campur beton yang mengacu pada peraturan

SK.SNI .T-15-1990-03 dengan kuat tekan (f’c) target 30 MPa.

3.9. Pengujian Nilai Slump

Slump beton adalah besaran kekentalan (viscosity)/plastisitas dan kohesif dari

beton segar. Menurut SK-SNI M-12-1989-F, cara pengujian nilai slump adalah

sebagai berikut :

a. Membasahi cetakan dan pelat.

b. Meletakkan cetakan diatas pelat dengan kokoh.

c. Mengisi cetakan sampai penuh dengan 3 lapisan, tiap lapis berisi kira-kira 1/3

isi cetakan, kemudian setiap lapis ditusuk dengan tongkat pemadat sebanyak

25 kali tusukan secara merata.

Page 61: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

52

d. Segera setelah selesai penusukan, meratakan permukaan benda uji dengan

tongkat dan menyingkirkan semua sisa benda uji yang ada disekitar cetakan.

e. Mengangkat cetakan perlahan-lahan tegak lurus keatas.

f. Mengukur slump yang terjadi.

Gambar 3.2. Pengujian Nilai Slump

3.10. Pembuatan dan Perawatan (Curing) Benda Uji

3.10.1 Pembuatan Benda Uji

Penelitian ini menggunakan benda uji balok beton dengan ukuran panjang 550

mm, lebar 100 mm, tinggi 100 mm dan kubus dengan ukuran panjang 50 mm,

lebar 50 mm,tinggi 50 mm dengan dua variasi yaitu dengan zeolit sebagai bahan

tambah dan zeolit sebagai pengganti sebagian semen. Pembuatan benda uji

dilakukan di Laboratorium bahan dan Konstruksi Fakultas teknik, Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

Pencetakan benda uji dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

1. Menyiapkan bekisting dan melumasi sisi dalamnya dengan oli.

2. Mengisi bekisting dengan adukan lalu dipadatkan dengan vibrator.

3. Setelah bekisting terisi penuh dan diratakan lalu dibiarkan selama 24 jam pada

suhu kamar.

4. Setelah 24 jam bekisting dibuka

3.10.2 Perawatan (Curing)

Perawatan beton ini bertujuan agar menjaga permukaan beton agar selalu lembab

sejak adukan beton dipadatkan sampai beton dianggap cukup keras. Hal ini

Page 62: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

53

dimaksudkan untuk menjamin proses hidrasi semen berlangsung dengan

sempurna, sehingga timbulnya retak-retak dapat dihindarkan dan mutu beton

dapat terjaga.

Dalam penelitian ini, perawatan dilakukan dengan cara setelah beton berumur 24

jam beton dilepaskan dari bekisting, dan dilakukan perawatan dengan cara

membasahi permukaan beton dengan air terus-menerus dan menutupinya dengan

karung basah selama 28 hari, kemudian dilakukan pengujian pada umur 28 hari.

3.11. Pengujian Benda Uji

3.11.1 Pengujian Kuat Lentur

Pengujian dilakukan bertujuan untuk mengetahui nilai modulus of rupture pada

benda uji yang berupa balok beton dengan ukuran 550 mm x 100 mm x 100 mm

dengan panjang bentang digunakan 450 mm. Pengujian ini dilakukan berdasarkan

standar ASTM C 78, yaitu metode pengujian kuat lentur (modulus of rupture)

beton dengan bentang terbagi dua akibat adanya tumpuan yang bekerja pada tiap

jarak 1/3 bentang (Third Point Loading).

Adapun langkah-langkah pengujian Modulus of Rupture dapat diuraikan sebagai

berikut :

1. Balok beton yang akan diuji diambil dari tempat perawatan kemudian diukur

dimensinya.

2. Mesin uji diatur jarak perletakannya yaitu 450 mm dan silinder beton

diletakkan pada tumpuan.

3. Meletakkan sebuah alat pembagi beban berupa plat baja yang mempunyai dua

buah roda dengan jarak antar as roda alat pembagi beban 150 mm.

4. Mesin dijalankan secara elektrik dengan peningkatan beban konstan.

5. Pembebanan dilakukan hingga balok beton patah dan dicatat besarnya beban

tertinggi yang telah mematahkan balok uji dengan cara membaca di

manometer (dial).

6. Melakukan pengukuran dan pengamatan letak patah silinder.

7. Menghitung besarnya modulus of rupture beton menggunakan Persamaan 3

Page 63: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

54

Setting Up pengujian modulus of rupture dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 3.3. Setting Up Pengujian Modulus of Rupture beton Keterangan gambar:

1. Loadcell 5. Benda uji (sample)

2. Hydraulic Jack 6. Tumpuan

3. Dial gauge 7. Hydraulic Pump

4. Pembagi beban

3.11.2. Pengujian Porositas

Adapun langkah-langkah pengujian sebagai berikut:

a. Menyiapkan benda uji lalu dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 1000 C

selama 24 jam

b. Benda uji dikeluarkan dari oven dan diangin-anginkan pada suhu kamar

(250C) kemudian ditimbang dan didapatkan berat benda uji kondisi kering oven

(C)

c. Benda uji dimasukkan ke dalam desicator guna proses pemvacuuman benda

uji dengan vacuum pump. Proses pemvacuuman benda uji dilakukan selama 24

jam. Setelah divacuum, benda uji dialiri air sampai semua benda uji benar-

benar terendam air. Perendaman benda uji juga dalam kondisi vacuum dan

2

3

4

5

6

7

1

Page 64: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

55

dilakukan selama 24 jam. Setelah perendaman selama 24 jam kemudian

ditimbang dalam air dan di dapatkan berat benda uji dalam air (A).

d. Benda uji dikeluarkan dari air dan dilap permukaanya untuk mendapatkan

kondisi SSD kemudian sampel ditimbang dan didapatkan berat benda uji

kondisi SSD setelah perendaman (B).

Untuk mengetahui nilai porositas dapat diukur dengan menggunakan

perbandingan antara berat air dan udara yang berada dalam sampel (B-C) dengan

berat sampel padat/volume mortar padat (B-A) dan dihitung dengan persamaan

dibawah ini.

Dengan:

A = berat sampel dalam air (gr)

B = berat sampel dalam kondisi SSD (gr)

C = berat sampel kering oven (gr)

Gambar 3.4. Alat Uji Porositas

Page 65: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

56

3.12. Metode Pembahasan

Penelitian ini betujuan untuk mengetahui pengaruh zeolit terhadap kuat lentur

belah dan porositas pada beton. Analisa data pada penelitian ini dilakukan dengan

cara menghitung besarnya kuat lentur dan porositas menggunakan Persamaan 3

dan 2.2, kemudian membandingkan hasil perhitungan tersebut dengan cara

analisis menggunakan metode simple mixture rule.

Dalam penelitian ini diharapkan benda uji seragam, akan tetapi hal itu tidak

memungkinkan karena tiap kondisi pencampuran memiliki komposisi agregat

yang berbeda-beda sehingga kemungkinan mempunyai benda uji yang seragam

tidak dapt dipenuhi. Untuk itu perlu dilihat keseragaman dari tiap kondisi

pencampuran yang mewakili suatu karakter tertentu. Pengujian yang digunakan

adalah uji normalitas metode Chi-Kuadrat.

Page 66: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

57

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Agregat

Hasil penelitian dan pembahasan terhadap hasil yang diperoleh sesuai tinjauan

peneliti akan disajikan di dalam bab ini. Sedangkan data rinci hasil pemeriksaan

bahan dasar dan penyusun beton disajikan dalam lampiran A.

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

4.1.1.1. Hasil Pengujian Pasir

Pengujian terhadap agregat halus yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi

pengujian kandungan zat organik, kadar lumpur, specific gravity, gradasi agregat

dan berat jenis. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.1 di bawah

ini. Namun, untuk hitungan serta data-data pengujian secara lengkapnya terdapat

pada Lampiran A.

Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat halus

Jenis pengujian Hasil

pengujian

Standar Kesimpulan

Kandungan Zat Organik Kuning muda Kuning Memenuhi syarat

Kandungan Lumpur 2 % Maks 5 % Memenuhi syarat

Bulk Specific Gravity 2,47 gr/cm3 - -

Bulk Specific SSD 2,51 gr/cm3 - -

Apparent Specific Gravity 2,58 gr/cm3 - -

Absorbtion 1,83 % - -

Modulus Halus 2,44 2.3 – 3.1 Memenuhi syarat

Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33

dapat dilihat pada Tabel 4.2. dan Gambar 4.1.

Page 67: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

58

Tabel 4.2. Hasil pengujian gradasi agregat halus

No

Diameter Ayakan

(mm)

Berat Tertahan Berat Lolos

Kumulatif (%)

ASTM C-33

Gram % Kumulatif (%)

1 9,5 0 0.00 0 100.00 100

2 4,75 12 0.40 0.40 99.60 95 - 100

3 2,36 157 5.24 5.64 84.36 80 - 100

4 1,18 394 13.15 18.79 81.21 50 - 85

5 0,85 709 25.66 42.45 57.55 25 - 60

6 0,3 1128 37.64 80.09 19.91 10 - 30

7 0,15 489 16.31 96.40 3.60 2 - 10

8 0 108 3.60 100.00 0.00 0

Jumlah 2997 100 343.77 - -

Dari Tabel 4.2 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan

ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Gradasi agregat halus

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10

Kum

ulat

if Lo

los(

%)

Diameter Ayakan (mm)

Gradasi Agregat Halus

hasil pengujian

ASTM

Page 68: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

59

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar

Pengujian terhadap agregat kasar atau kerikil yang dilaksanakan dalam penelitian

ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity), keausan (abrasi) dan gradasi

agregat kasar. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.3, sedangkan

Tabel 4.4 menyajikan hasil analisis ayakan terhadap sampel agregat kasar

sehingga dapat diketahui gradasinya. Hitungan serta data-data pengujian secara

lengkap terdapat pada Lampiran A.

Tabel 4.3. Hasil pengujian agregat kasar

Jenis pengujian Hasil

pengujian Standar Kesimpulan

Bulk Specific Gravity 2,43 gr/cm3 - -

Bulk Specific SSD 2,50 gr/cm3 - -

Apparent Specific

Gravity 2,61 gr/cm3

- -

Absorbtion 2,88 % - -

Abrasi 20,05 % Maksimum 50 % Memenuhi syarat

Modulus Halus Butir 7,32 5 - 8 Memenuhi syarat

Page 69: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

60

Untuk hasil pengujian gradasi agregat kasar dan syarat batas dari ASTM C-33

dapat dilihat pada Tabel 4.4. dan Gambar 4.2.

Tabel 4.4. Hasil pengujian gradasi agregat kasar

No Diameter Ayakan

(mm)

Berat Tertahan Berat Lolos

Kumulatif (%)

ASTM C-33

Gram % Kumulatif (%)

1 25 0 0.00 0.00 100.00 95 – 100

2 19 13 0.43 0.43 99.57 –

3 12,5 1583 52.82 53.25 46.75 25 – 60

4 9,5 750 25.03 78.28 22.72 –

5 4,75 643 21.45 99.73 0.27 0 – 10

6 2,36 8 0.27 100.00 0.00 0 – 5

7 1,18 0 0.00 100.00 0.00 -

8 0,85 0 0.00 100.00 0.00 -

9 0,3 0 0.00 100.00 0.00 -

10 0,15 0 0.00 100.00 0.00 -

11 0 0 0.00 100.00 0.00 -

Jumlah 2997 100.00 831.69 - -

Dari Tabel 4.4 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan

ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.2.

Page 70: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

61

Gambar 4.2. Gradasi agregat kasar

Dari analisis saringan, agregat kasar atau kerikil yang diuji telah memenuhi syarat

batas yang ditentukan oleh ASTM C-33, yaitu dengan modulus halus agregat

kasar antara 5-8.

4.1.3. Hasil Pengujian Zeolit

Zeolit diperoleh dari hasil tambang kemudian dilanjutkan penggilingan sampai

halus, lalu disaring atau diayak dan lolos saringan no.200. Zeolit yang digunakan

pada penelitian ini berasal dari desa Bedoyo, Ponjong, Gunung Kidul.

Zeolit disini bersifat pozzolan yang sebagian besar unsurnya terdiri dari silikat dan

aluminat yang reaktif. Pengujian zeolit dikhususkan pada pengujian kandungan

senyawa kimia yang terdapat pada zeolit.

Pengujian zeolit dilakukan di laboratorium kimia, Dirjen Geologi dan

Sumberdaya Mineral, Direktorat Vulkanologi Yogyakarta. Hasil pengujian zeolit

dapat dilihat pada tabel 4.5

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30

Kum

ulat

if Lo

los(

%)

Diameter Ayakan (mm)

Gradasi Agregat Kasar

Hasil Pengujian

ASTM

Page 71: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

62

Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kandungan Kimia zeolit

Oksida Persen ( % )

SiO2 62,75

Al2O3 15,48

Fe2O3 0,83

CaO 3,42 MgO 0,87

Na2O 1,32

K2O 1,39

MnO 0,05

TiO2 0,35

P2O5 0,04

H2O 0,38

HD 13,12 (Sumber : laboratorium kimia, Dirjen Geologi dan Sumberdaya Mineral, Direktorat

Vulkanologi Yogyakarta)

4.2. Rencana Campuran Beton (SK SNI T-15- 1990-03)

Hitungan rencana campuran adukan beton menggunakan standar Dinas Pekerjaan

Umum ( SK SNI T-15-1990-03 ) , dari hitungan tersebut didapat kebutuhan bahan

per 1 m3 yaitu :

a. Semen : 432,69 kg

b. Agregat halus (pasir) : 591,005 kg

c. Agregat kasar (kerikil) : 1006,305kg

d. Air : 225 liter

Hasil hitungan campuran adukan beton dapat dilihat pada Tabel 4.6, sedangkan

tahap-tahap hitungan campuran beton secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran

B.

Page 72: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

63

Tabel 4.6. Proporsi campuran adukan beton untuk setiap variasi

Variasi bahan

tambah

Semen

(kg)

Pasir

(kg)

Kerikil

(kg)

Air

(lt)

Zeolit (kg)

0% 7,3017 9,9732 16,9812 3,7968 0

5% 7,3017 9,9732 16,9812 3,7968 0,3651

10% 7,3017 9,9732 16,9812 3,7968 0,7302

15% 7,3017 9,9732 16,9812 3,7968 1,0952

20% 7,3017 9,9732 16,9812 3,7968 1,4603

25% 7,3017 9,9732 16,9812 3,7968 1,8254

Variasi bahan

pengganti

Semen

(kg)

Pasir

(kg)

Kerikil

(kg)

Air

(kg)

Zeolit (kg)

0% 7,3017 9,9732 16,9812 3,7968 0

5% 6,9366 9,9732 16,9812 3,7968 0,3651

10% 6,5715 9,9732 16,9812 3,7968 0,7302

15% 6,2065 9,9732 16,9812 3,7968 1,0952

20% 5,8414 9,9732 16,9812 3,7968 1,4603

25% 5,4763 9,9732 16,9812 3,7968 1,8254

Page 73: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

64

4.3 Hasil Pengujian

4.3.1 Hasil Pengujian Berat Jenis Beton

Berat jenis beton di dapat dari berat balok beton (W) dibagi volume balok beton

(V). contoh hitungan untuk prosentase penambahan zeolit 5% a :

a. Berat rata-rata balok beton = 13,47 kg

b. Volume balok beton (V) = 0,55 x 0,1 x 0,1 = 0,0055 m3

c. Berat jenis balok beton = 3/33,23530055,0

47,13

Vmkg

W==

Hasil hitungan dapat dilihat pada tabel 4.7 sampai dengan tabel 4.9 berikut :

Tabel 4.7 Berat jenis beton normal

variasi jenis uji berat benda uji berat rerata 3 benda uji berat jenis beton (kg) (kg) (kg/m3)

0%

MOR 13.2

12.94 2353.33 12.53 13.1

Porositas 0.324

0.322 2576.00 0.317 0.325

Page 74: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

65

Tabel 4.8 Berat jenis beton dengan bahan tambah zeolit

variasi jenis uji berat benda uji berat rerata 3 benda uji berat jenis beton (kg) (kg) (kg/m3)

5%

MOR 13.6

13.47 2448.48 13.5 13.3

Porositas 0.315

0.32 2568.00 0.317 0.331

10%

MOR 13.5

13.40 2436.36 13.6 13.1

Porositas 0.288

0.29 2349.33 0.297 0.296

15%

MOR 13.4

13.27 2412.12 13.2 13.2

Porositas 0.307

0.30 2421.33 0.301 0.3

20%

MOR 13.4

13.20 2400.00 13.1 13.1

Porositas 0.291

0.29 2317.33 0.29 0.288

25%

MOR 12.8

12.90 2345.45 12.9 13

Porositas 0.29

0.30 2386.67 0.298 0.307

Page 75: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

66

Tabel 4.9 Berat jenis beton dengan zeolit sebagai pengganti sebagian semen

variasi jenis uji berat benda uji berat rerata 3 benda uji berat jenis beton (kg) (kg) (kg/m3)

5%

MOR 13

13.20 2400.00 13.2 13.4

Porositas 0.303

0.31 2488.00 0.327 0.303

10%

MOR 13.2

13.27 2412.12 13.3 13.3

Porositas 0.321

0.32 2562.67 0.315 0.325

15%

MOR 13

13.03 2369.70 13.2 12.9

Porositas 0.308

0.30 2413.33 0.294 0.303

20%

MOR 13.4

13.33 2424.24 13.1 13.5

Porositas 0.307

0.31 2442.67 0.315 0.294

25%

MOR 13.8

13.40 2436.36 13.2 13.2

Porositas 0.3

0.29 2338.67 0.297 0.28

Page 76: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

67

4.3.2 Hasil Pengujian Slump

Pengujian nilai slump menggunakan kerucut Abrams dengan ukuran diameter atas

10 cm, diameter bawah 20 cm dan tinggi 30 cm. Dari pengujian nilai slump

tampak bahwa bahan tambah zeolit akan mempengaruhi workability, yang

diperlukan untuk memudahkan proses pengadukan, pengangkutan,penuangan dan

pemadatan. Hasil dari pengujian nilai slump disajikan dalam Tabel 4.10 dan

Gambar 4.3.

Tabel 4.10 Nilai slump dari berbagai variasi zeolit sebagai bahan tambah dan

zeolit sebagai bahan pengganti sebagian semen.

Benda Uji Kode

Sampel

Nilai Slump

Jenis

Benda Uji

Bahan Tambah/Bahan Pengganti

(zeolit)

Beton

normal

Tidak ada BZ0 11

Bahan tambah 5% BZ 5 9

Bahan tambah 10% BZ 10 7

Bahan tambah 15% BZ 15 5

Bahan tambah 20% BZ 20 3

Bahan tambah 25% BZ 25 2

Bahan pengganti 5% BZS 5 10

Bahan pengganti 10% BZS 10 9

Bahan pengganti 15% BZS 15 9

Bahan pengganti 20% BZS 20 8

Bahan pengganti 25% BZS 25 7

Page 77: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

68

Gambar 4.3 Hubungan nilai Slump dengan variasi zeolit sebagai bahan tambah

dan zeolit sebagai pengganti sebagian semen

Dari gambar 4.3 terlihat bahwa penambahan kadar zeolit menurunkan nilai slump.

4.3.3. Hasil Pengujian Modulus of Rupture

Pengujian ini menggunakan benda uji berupa balok dengan ukuran 100 mm x 100

mm x 550 mm, dengan panjang bentang 450 mm dan dua beban terpusat pada

jarak 5 cm dari masing-masing tumpuan. Pengujian dilakukan pada beton umur 28

hari. Diagram gaya pada hitungan modulus of rupture disajikan pada gambar

Gambar 4.4 Diagram gaya pada hitungan modulus of rupture.

0

2

4

6

8

10

12

0% 5% 10% 15% 20% 25%

Nila

i Slu

mp

(cm

)

Variasi kadar zeolit

zeolit sebagai penggantisebagian semen

zeolit sebagai bahantambah

BMMc=1/2P + +

+ D

½

½

SFD

½ P ½ P

L

1/31/3 1/3

C

Page 78: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

69

Dari hasil pengujian ini didapatkan beban maksimum, yaitu pada saat beton

hancur (P maks). Pada saat pengujian, semua balok uji patah pada bagian bentang

tengah efektif dapat dihitung. Sebagai contoh hitungan beton normal dengan kadar

zeolit 5 % A yang di uji pada umur 28 hari.

Didapat data :

Pmaks = 6000 N

q (berat sendiri beton) = 0,1 m x 0,1 m x 2400 kg/m3 = 24 kg/m

MPax

xPL7,2

2^1001004506000

bh2 ==

MPamm

kgm

kgxxqL3645,0

03645,03645

x0,1x0,161

45,02481

bh 6181

22

2

2

2

2

====

Maka Modulus Of repture :

MOR = MPa

qLPL0645,3

bh 6181

bh2

2

2

=+

Untuk hitungan modulus of rupture selengkapnya disajikan dalam tabel 4.11

berikut :

Page 79: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

70

Tabel 4.11 Hasil pengujian MOR dengan bahan tambah zeolit

kode variasi penambahan gaya P berat MOR MOR rata-rata benda uji zeolit (N) (kg) (Mpa) (Mpa) BZ 0%

0 6000 13.2 3.0645

2.8395 5000 12.53 2.6145 5500 13.1 2.8395

BZ 5% 5

6500 13.6 3.2895 3.2145 6000 13.5 3.0645

6500 13.3 3.2895 BZ 10%

10 6500 13.5 3.2895

3.3645 7000 13.6 3.5145 6500 13.1 3.2895

BZ 15% 15

7000 13.4 3.5145 3.8895 8500 13.2 4.1895

8000 13.2 3.9645 BZ 20%

20 5500 13.4 2.8395

3.1395 6000 13.1 3.0645 7000 13.1 3.5145

BZ 25% 25

5000 12.8 2.6145 2.9145 6500 12.9 3.2895

5500 13 2.8395

Dari tabel 4.11 dapat dibuat grafik yang menggambarkan hubungan variasi

penambahan zeolit terhadap nilai modulus of rupture pada umur 28 hari yang

dapat dilihat pada gambar 4.5 berikut:

Gambar 4.5 Grafik hubungan variasi penambahan zeolit terhadap MOR pada

umur 28 hari

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

BZ 0% BZ 5% BZ 10% BZ 15% BZ 20% BZ 25%MO

R ra

ta-r

ata

(Mpa

)

variasi penambahan zeolit

MOR betonnormal

MOR betondengan bahantambah zeolit

Page 80: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

71

Tabel 4.12 Hasil pengujian MOR dngan zeolit sebagai pengganti sebagian semen

kode variasi penggantian gaya P berat MOR MOR rata-rata benda uji semen (N) (kg) (Mpa) (Mpa) BZ 0%

0 6000 13.2 3.0645

2.8395 5000 12.53 2.6145 5500 13.1 2.8395

BZS 5% 5

5000 13 2.6145 2.9895 6000 13.2 3.0645

6500 13.4 3.2895 BZS 10%

10 10000 13.2 4.8645

4.4145 9000 13.3 4.4145 8000 13.3 3.9645

BZS 15% 15

8500 13 4.1895 3.5895 6000 13.2 3.0645

7000 12.9 3.5145 BZS 20%

20 5000 13.4 2.6145

2.6145 6000 13.1 3.0645 4000 13.5 2.1645

BZS 25% 25

3000 13.8 1.7145 2.1645 5000 13.2 2.6145

4000 13.2 2.1645 Dari tabel 4.12 dapat dibuat grafik yang menggambarkan hubungan variasi

penggantian sebagian semen terhadap nilai modulus of rupture pada umur 28 hari

yang dapat dilihat pada gambar 4.6 berikut:

Gambar 4.6 Grafik hubungan variasi penggantian sebagian semen terhadap MOR

pada umur 28 hari

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

5

BZS 0% BZS 5% BZS10%

BZS15%

BZS20%

BZS25%

MO

R ra

ta-r

ata

(Mpa

)

Variasi penggantian semen

MOR betonnormal

MOR betondengan zeolitsebagaipenggantisebagian semen

Page 81: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

72

4.3.4. Hasil Pengujian Porositas

Pengujian porositas dilakukan terhadap 33 benda uji dengan dimensi 5x5x5 cm3

dengan masing-masing variasi beton normal dan beton dengan bahan tambah

zeolit serta beton dengan zeolit sebagai pengganti sebagian semen. Masing-

masing benda uji ditimbang beratnya dalam kondisi kering oven (C), dalam air

(A) dan kondisi SSD (B) kemudian dicatat hasilnya dan di hitung berapa nilai

porositas pada benda uji tersebut. Adapun hasil hitungan nilai porositas pada

benda uji BZ 0% a (kubus beton normal) sebagai berikut :

a. Berat dalam kondisi kering (C) = 324 gram

b. Berat dalam air (A) = 177 gram

c. Berat dalam kondisi SSD (B) = 350 gram

d. Porositas = %100A-B

XCB -

= %100

177-350324350

X-

= 15,0289%

Berdasarkan uraian di atas didapat nilai porositas pada benda ujia BZ 0% a (kubus

beton normal) adalah sebesar 15,0289%. Hasil hitungan nilai porositas

keseluruhan benda uji dapat dilihat pada tabel 4.13.

Page 82: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

73

Tabel 4.13 Hitungan nilai porositas

benda uji berat kering oven berat dalam air berat kondisi nilai porositas porositas

(gram) (gram) SSD (gram) (%) rata-rata (%)

BZ 0%

A 324 177 350 15.02890173

14.69574267 B 317 172 341 14.20118343

C 325 176 351 14.85714286

BZ 5%

A 320 195 342 14.96598639

14.5723867 B 317 195 337 14.08450704

C 318 190 340 14.66666667

BZ 10%

A 288 177 305 13.28125

13.63932636 B 297 179 316 13.86861314

C 296 177 315 13.76811594

BZ 15%

A 291 193 302 10.09174312

10.3350121 B 290 182 303 10.74380165

C 296 190 308 10.16949153

BZ 20%

A 300 185 316 12.21374046

11.82344596 B 301 187 317 12.30769231

C 306 184 321 10.94890511

BZ 25%

A 307 190 327 14.59854015

14.05337879 B 301 195 318 13.82113821

C 307 194 325 13.74045802

BZS 5%

A 303 207 317 12.72727273

13.12136337 B 327 212 343 12.21374046

C 303 214 318 14.42307692

BZS 10%

A 321 147 343 11.2244898

11.75465266 B 327 158 350 11.97916667

C 325 150 349 12.06030151

BZS 15%

A 308 185 329 14.58333333

14.37110466 B 306 186 327 14.89361702

C 304 190 322 13.63636364

BZS 20%

A 305 175 332 17.19745223

17.34935305 B 310 172 340 17.85714286

C 304 177 330 16.99346405

BZS 25%

A 300 199 324 19.2

19.54814815 B 297 205 320 20

C 284 197 305 19.44444444

Dari data pada tabel 4.13 diperoleh grafik hubungan porositas dengan variasi

beton normal dengan beton dengan zeolit sebagai bahan tambah dan zeolit sebagai

pengganti sebagian semen yang digambarkan pada gambar 4.7 dan 4.8

Page 83: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

74

Gambar 4.7. Grafik hasil hitungan porositas beton dengan zeolit sebagai bahan

tambah

Gambar 4.8. Grafik hasil hitungan porositas beton dengan zeolit sebagai

pengganti sebagian semen

Dari grafik 4.7 dan 4.8 dapat dilihat bahwa nilai porositas minimum diperoleh

pada beton dengan bahan tambah zeolit 15% sebesar 10.335%,sedangkan pada

02468

10121416

BZ 0% BZ 5% BZ 10% BZ 15% BZ 20% BZ 25%

Poro

sita

s (%

)

Kadar Penambahan Zeolit (%)

Porositas Beton Dengan Bahan Tambah Zeolit

0

5

10

15

20

BZ 0% BZ 5% BZ 10% BZ 15% BZ 20% BZ 25%

Poro

sita

s (%

)

Kadar Penambahan Zeolit (%)

Porositas Beton Dengan Zeolit Sebagai Pengganti Sebagian Semen

Page 84: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

75

beton dengan zeolit sebagai pengganti sebagian semen diperoleh nilai minimum

sebesar 11.7546% pada kadar penggantian 10%.

4.3.5. Uji Normalitas Chi-Kuadrat

Uji chi-kuadrat ini digunakan untuk menyelidiki apakah perbedaan dari proporsi

sampel pertama dengan yang dari sampel kedua, sampel ketiga dan yang

seterusnya itu disebabkan oleh factor kebetulan saja (chance).

Uji chi-kuadrat ini digunakan pada sampel lebih dari 2 (k>2) dan pada penelitian

ini menggunakan tingkat signifikasi 95%.

Alam penelitian ini v = (n-1)= (3-1)=2

Dengan taraf signifikasi 95% maka dari tabel distribusi x2 maka didapat

x2(0.95.(n-1))= 0.103

jika x2< x2(0.95.(n-1)) maka sampel dapat diterima

jika x2> x2(0.95.(n-1)) maka sampel tidak dapat diterima

Page 85: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

76

Hasil hitungan uji chi-kuadrat disajikan pada tabel 4.14

Tabel 4.14 Hitungan Chi-Kuadrat untuk hasil uji kuat lentur

Kode Benda Uji

o e (o-e)^2/e X2 X2 0,95;(n-

1)) kuat

lentur rata2

BZ 0% 3.06 2.84

0.018 0.012 0.103 2.61 0.018

2.84 0.000 BZ 5% 3.29

3.21 0.002

0.003 0.103 3.06 0.007

3.29 0.002

BZ 10% 3.29 3.36

0.002 0.003 0.103 3.51 0.007

3.29 0.002

BZ 15% 3.51 3.89

0.036 0.020 0.103 4.19 0.023

3.96 0.001

BZ 20% 2.84 3.14

0.029 0.025 0.103 3.06 0.002

3.51 0.045 BZ 25% 2.61

2.91 0.031

0.027 0.103 3.29 0.048

2.84 0.002

BZS 5% 2.61 2.99

0.047 0.026 0.103 3.06 0.002

3.29 0.030

BZS 10% 4.86 4.41

0.046 0.031 0.103 4.41 0.000

3.96 0.046

BZS 15% 4.19 3.59

0.100 0.060 0.103 3.06 0.077

3.51 0.002 BZS 20% 2.61

2.61 0.000

0.052 0.103 3.06 0.077

2.16 0.077

BZS 25% 1.71 2.16

0.094 0.062 0.103 2.61 0.094

2.16 0.000

Page 86: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

77

Tabel 4.15 Hitungan Chi-kuadrat untuk hasil uji Porositas

Kode Benda Uji

o e (o-e)^2/e X2 X2 0,95;(n-

1)) porositas rata2

BZ 0% 15.0289 14.70

0.008 0.009 0.103 14.2012 0.017

14.8571 0.002

BZ 5% 14.9660 14.57

0.011 0.009 0.103 14.0845 0.016

14.6667 0.001

BZ 10% 13.2813 13.64

0.009 0.005 0.103 13.8686 0.004

13.7681 0.001

BZ 15% 10.0917 10.34

0.006 0.008 0.103 10.7438 0.016

10.1695 0.003

BZ 20% 12.2137 11.82

0.013 0.032 0.103 12.3077 0.020

10.9489 0.065

BZ 25% 14.5985 14.05

0.021 0.011 0.103 13.8211 0.004

13.7405 0.007

BZS 5% 12.7273 13.12

0.012 0.068 0.103 12.2137 0.063

14.4231 0.129

BZS 10% 11.2245 11.75

0.024 0.012 0.103 11.9792 0.004

12.0603 0.008

BZS 15% 14.5833 14.74

0.002 0.002 0.103 14.8936 0.002

13.6364 0.082

BZS 20% 17.1975 17.35

0.001 0.008 0.103 17.8571 0.015

16.9935 0.007

BZS 25% 19.2000 19.72

0.014 0.007 0.103 20.0000 0.004

19.4444 0.004

Dari tabel 4.14 dan 4.15 dapat dilihat bahwa semua benda uji dapat diterima

karena x2< x2(0.95.(n-1)).

Page 87: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

78

4.4. Pembahasan

4.4.1. Uji Slump

Workability merupakan faktor yang penting dalam pembuatan adukan beton.

Workability yang memadai sangat diperlukan untuk memudahkan proses

pengadukan, pengangkutan, penuangan, dan pemadatan. Dari pengujian nilai

slump tampak bahwa penggunaan zeolit pada saat rancang campur (mix design)

akan mempengaruhi workability.

Sesuai dengan Tabel 4.7 menunjukkan bahwa semakin banyak zeolit yang

ditambahkan nilai slump semakin kecil. Hal tersebut dikarenakan nilai daya serap

(absorbtion) pada zeolit yaitu 30% lebih besar dibandingkan nilai daya serap

(absorbtion) pasir normal yaitu 1,01% sehingga air yang seharusnya digunakan

untuk pasta akan lebih banyak berkurang saat menggunakan zeolit. Keadaan

demikian menyebabkan kelecakan adukan beton berkurang.

4.4.2. Modulus of Rupture

Dari gambar 4.5 untuk beton dengan bahan tambah zeolit dapat dilihat bahwa kuat

lentur beton meningkat jika dibandingkan dengan beton normal sejalan dengan

penambahan kadar mineral zeolit, 5%, 10%, hingga hasil penelitian mencapai

maksimum pada penambahan kadar mineral zeolit sebesar 15%, setelah itu

mengalami penurunan meskipun tidak terlalu besar. Kenaikan modulus of rupture

dengan penambahan zeolit bila dibandingkan dengan beton normal sebesar :

%996,26%100 3.88958395,23.8895

=-

x

Sedangkan pada pengujian modulus of rupture dengan zeolit sebagai pengganti

sebagian semen dari gambar 4.6 didapat peningkatan nilai modulus of rupture dari

kadar 5% sampai 10%, selebihnya mengalami penurunan. Besarnya pertambahan

nilai modulus of rupture sebesar :

%678,35%1004.4145

8395,24.4145=

-x

Page 88: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

79

Meningkatnya kuat lentur tersebut antara lain disebabkan oleh C-S-H yang

terbentuk dalam beton semakin banyak pada penambahan kadar mineral zeolit dan

tidak melewati batas maksimum sehingga kelekatan antara agregat dan pasta

semen semakin kuat.

Menurunnya kuat lentur beton setelah melewati titik maksimum dimungkinkan

karena terjadinya kelebihan senyawa CaO dalam beton setelah melewati kadar

yang maksimum. Selain itu, kemungkinan yang lain karena mineral zeolit

mempunyai sifat absorbsi yang tinggi sehingga pada penambahan yang tinggi

menyebabkan penyerapan air yang tinggi pula, dan setelah beton mengeras air

yang terdapat dalam beton menguap sehingga meninggalkan rongga-rongga dalam

beton. Dengan adanya rongga tersebut menyebabkan kekuatan beton akan

menurun.

Dari tabel 4.14 diperoleh hubungan antara penambahan zeolit dan penggantian

sebagian semen terhadap modulus of rupture yang dapat dilihat pada gambar 4.9 .

Gambar 4.9 Grafik Perbandingan nilai Kuat Lentur beton dengan bahan tambah

dan beton dengan pengganti semen

Dari gambar 4.9 di atas menunjukkan pengaruh penambahan zeolit terhadap

modulus of rupture. Modulus of rupture beton yang menggunakan zeolit sebagai

bahan tambah meningkat hingga 26,99% pada kadar 15%,sedangkan beton

dengan zeolit sebagai pengganti semen meningkat hingga 35,67% pada kadar

10%.

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

5

0% 10% 20% 30%

Mod

ulus

of R

uptu

re (M

pa)

Nilai Variasi Kadar Zeolit

hubunganpenambahan kadarzeolit terhadap MOR

hubungan penggantiansemen dengan zeolitterhadap MOR

Page 89: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

80

Dengan memasukkan data kuat lentur dan variasi kadar zeolit dari Tabel 4.12 ke

dalam analisa regresi pada program Microsoft excel, didapatkan grafik hubungan

kuat lentur dan variasi kadar zeolit serta persamaan polynomial untuk mengetahui

kadar optimum penggunaan zeolit yang ditampilkan pada Gambar 4.10.

Gambar 4.10. Hubungan kuat lentur dengan variasi kadar zeolit pada beton

dengan zeolit sebagai bahan tambah dan zeolit sebagai pengganti

semen

Dari grafik pada Gambar 4.7 dapat diketahui bahwa hubungan antara kuat lentur

dan variasi kadar zeolit pada penelitian memiliki rumus empiris hasil regresi

polynomial dari grafik sebagai berikut: ເ囊实石47,14果挠十12,17果十2,84 (zeolit sebagai bahan tambah)

Nilai optimum dengan cara: ເ囊实石47,14果挠十12,17果十2,84 ເ囊烛实0 ເ囊烛实石94,28果十12,17 0实石94,28果十12,17 94,28果实12,17 果实12,91 ເ囊实石47,14果挠十12,17果十2,84 实3,62 ∆ເ囊实ເ囊石ເ难实3,62石8,84 实0,78 %∆ເ囊实∆ເ囊ເ难果100% 实0,782,84果100% 实27,621%

y = -47.14x2 + 12.17x + 2.84

y = -90x2 + 17.45x + 2.84

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

5

0% 10% 20% 30%

beton dengan zeolitsebagai bahan tambah

beton dengan zeolitsebagai penggantisemen

Poly. (beton denganzeolit sebagai bahantambah)

Poly. (beton denganzeolit sebagaipengganti semen)

Page 90: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

81

Jadi kadar zeolit optimum sebagai bahan tambah terhadap kuat lentur beton

adalah 12,91% dengan kuat lentur sebesar 3,62 MPa dan nilai tambah kuat lentur

sebesar 27,621% dari beton normal. ເ挠实石90果挠十17,45果十2,84 (zeolit sebagai pengganti semen)

Nilai optimum dengan cara: ເ挠实石90果挠十17,45果十2,84 ເ挠烛实0 ເ挠烛实石180果十17,45 0实石180果十17,45 180果实17,45 果实9,69

ເ挠实石90果挠十17,45果十2,84 实3,685 ∆ເ挠实ເ挠石ເ难实3,685石2,84 实0,845 %∆ເ挠实∆ເ挠ເ难果100% 实0,8452,84 果100% 实29,75%

Jadi kadar zeolit optimum sebagai pengganti semen terhadap kuat lentur beton

adalah 9,69% dengan kuat lentur sebesar 3,685 MPa dan nilai tambah kuat lentur

sebesar 29,75% dari beton normal.

4.4.3. Porositas

Dari tabel 4.13 dan gambar 4.7, gambar 4.8 dapat dilihat bahwa nilai porositas

tertinggi terdapat pada benda uji BZ 0% dan BZS 25% yaitu sebesar 14,69% dan

14,05% sedangkan nilai porositas terkecil terdapat pada benda uji BZ 15% dan

BZS 10% yaitu sebesar 10,335% dan 11,754%.

Porositas beton cenderung untuk menurun pada variasi kadar penambahan mineral

zeolit dalam campuran beton. Hal ini disebabkan oleh bertambahnya Calsium

Silikat Hidrat sehubungan dengan bertambahnya kadar mineral zeolit dalam

beton. C-S-H itu sendiri adalah bahan padat yang dihasilkan oleh reaksi SiO2 dan

Ca(OH)2 yang mempunyai fungsi menambah lekatan antara pasta semen dengan

agregat dan mengurangi jumlah pori dalam campuran beton. Hal itu dikarenakan

C-S-H tersebut mampu mengisi pori-pori yang terjadi akibat proses hidrasi antara

air dengan semen sehingga porositas beton menjadi berkurang.

Page 91: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

82

Mulai naiknya porositas pada penambahan mineral zeolit yang melebihi 15% pada

bahan tambah dan 10% pada pengganti semen disebabkan karena kadar senyawa

CaO yang cukup besar dalam mineral zeolit sudah melewati batas maksimum

dimana kadar senyawa CaO yang berlebih justru akan menurunkan kekuatan

beton, disisi lain sisa air yang dipergunakan untuk bereaksi dengan senyawa CaO

tersebut justru mengalami penurunan sehingga air tidak mencukupi untuk

terjadinya proses hidrasi. Menurut Paulus Nugraha dalam buku teknologi beton

dikatakan bahwa penggunaan dosis yang terlalu banyak dapat menyebabkan

pemasukan udara yang berlebihan sehingga memperlambat pengerasan.

Gambar 4.11. Grafik Perbandingan nilai Porositas beton dengan bahan tambah

dan beton dengan pengganti semen

Gambar 4.11 di atas menunjukkan pengaruh penambahan zeolit terhadap nilai

porositas.

4.4.4. Hubungan Antara Kuat Tekan dan MOR

Hubungan antara kuat tekan (f’c) dengan modulus of rupture pada beton memiliki

rumus empiris sebagaimana menurut ACI :

MOR = 0,23 f’c 0,75

Dengan : f’c = kuat tekan (MPa)

MOR = modulus of rupture (MPa)

0

5

10

15

20

25

0% 10% 20% 30%

Poro

sita

s Ra

ta-r

ata(

%)

Variasi Kadar Zeolit (%)

bahantambah

penggantisemen

Page 92: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

83

Hasil pengujian diketahui bahwa peningkatan kuat tekan di ikuti pula dengan

penngkatan kuat lentur. Perbandingan antara kuat tekan dan modulus of rupture

dapat dilihat pada tabel 4.15 dan tabel 4.34

Tabel 4.16. Perbandingan kuat tekan dan MOR beton bahan tambah zeolit

berumur 28 hari

no Kadar zeolit Kuat tekan rata-

rata (MPa)

MOR Rata-rata

(MPa)

1 0% 28.483 2.8395

2 5% 30.275 3.2145

3 10% 30.369 3.3645

4 15% 30.935 3.8895

5 20% 29.425 3.1395

6 25% 25.5591 2.9145

Tabel 4.17. Perbandingan kuat tekan dan MOR beton zeolit pengganti semen

berumur 28 hari

no Kadar zeolit Kuat tekan rata-

rata (MPa)

MOR Rata-rata

(MPa)

1 0% 28.483 2.8395

2 5% 29.237 2.9895

3 10% 31.124 4.4145

4 15% 24.427 3.5895

5 20% 23.295 2.6145

6 25% 22.258 2.1645

Tabel tersebut dapat dicari hubungan antara kuat tekan dengan MOR yang

dijelaskan pada gambar 4.12 dan gambar 4.13 berikut ini

Page 93: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

84

Gambar 4.12 Grafik hubungan kuat tekan dan MOR dengan bahan tambah zeolit

Gambar 4.13 Grafik hubungan kuat tekan dan MOR dengan zeolit sebagai

pengganti semen

Dari grafik dapat diketahui bahwa hubungan antara kuat tekan dengan MOR

memiliki rumus empiris rata-rata sebagai berikut :

MOR = 0,257 f’c0,75……………………………………………..(4.1)

MOR = 0,267 f’c0,75……………………………………………..(4.2)

y = 0.2575x

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

11 11.5 12 12.5 13 13.5

MO

R (M

Pa)

f’c 0,75(Mpa)

hubungankuat tekandan MOR

Linear(hubungankuat tekandan MOR)

y = 0.2678x

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

0 5 10 15

MO

R (M

Pa)

f’c 0,75(Mpa)

hubungankuat tekandan MOR

Linear(hubungankuat tekandan MOR)

Page 94: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

85

Rumus empiris yang didapat lebih besar dari teori yang dikemukakan oleh ACI.

Hal ini dikarenakan beton yang digunakan dalam penelitian lebih banyak

menggunakan agregat kasar sehingga memberikan korelasi yang berbeda.

4.4.5. Hubungan Antara Nilai Kuat Tekan Beton Dan Porositas

Porositas merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kekuatan beton. Jumlah

pori yang terkandung dalam beton akan sangat mempengaruhi kepadatan dari suatu

beton. Model yang paling umum digunakan dalam menggambarkan hubungan

antara kuat tekan dengan porositas adlah dengan persamaan eksponensial yang

dikemukakan oleh Roy dan Gouda (1973) dengan rumus yang dituliskan dengan

persamaan (4.2) sebagai berikut :

P=Po*c-k.fc……………………………………………………………(4.3)

Dengan :

P = porositas (%)

Po = porositas pada kekuatan nol (%)

Fc = kuat tekan (MPa)

K = konstanta

e = bilangan natural

Hasil uji kuat tekan dan porositas beton disajikan pada tabel 4.17

Page 95: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

86

Tabel 4.18 Hasil pengujian kuat tekan dan porositas beton

Benda Uji Variasi zeolit (%) Kuat Tekan (MPa) Porositas (%)

Beton normal 0 28.483 15.0289

Beton dengan bahan

tambah zeolit

5 30.275 14.2011

10 30.369 14.8571

15 30.935 14.9659

20 29.425 14.0845

25 25.5591 14.6666

Beton dengan

pengganti semen

5 29.237 13.2812

10 31.124 13.8686

15 24.427 13.7681

20 23.295 10.0917

25 22.258 10.7438

Berdasarkan tabel 4.17 dapat dilihat hubungan antara kuat tekan dan porositas

beton. Hubungan tersebut digambarkan pada gambar 4.14 dan gambar 4.15

Gambar 4.14 Grafik hubungan kuat tekan dan porositas dengan bahan tambah

zeolit

y = 44.8e-0.05x

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

0 10 20 30 40

Nila

i por

osita

s (%

)

Nilai kuat tekan (Mpa)

hubungan kuattekan danporositas

Linear(hubungan kuattekan danporositas)

Page 96: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

87

Gambar 4.15 Grafik hubungan kuat tekan dan porositas dengan pengganti semen.

Berdasarkan hasil penelitian pada beton normal dengan variasi penambahan

zeolit, didapatkan persamaan y = 44,8e-0,05x

Maka hubungan antara kuat tekan dan nilai porositas beton normal dengan variasi

penambahan zeolit dapat dirumuskan pada persamaan 4.2

P=44,8* e-0,05fc………………………………………………………………..(4.4)

Didapatkan nilai P0 sebesar 44,8 %.

Hubungan kuat tekan dan nilai porositas beton dengan variasi zeolit pengganti

semen dirumuskan pada persamaan 4.5 sebagai berikut

P=55,2* e-0,05x ……………………………………..……………….………...(4.5)

Didapatkan nilai P0 sebesar 55,2%.

4.4.6. Hubungan Antara Nilai Kuat Lentur dan Porositas

Nilai kuat lentur berbanding terbalik dengan nilai porositas beton. Hal ini

dikarenakan oleh semakin berkurangnya kadar pori dalam beton menyebabkan

beton semakin padat dan kuat. Hal ini dikarenakan oleh pori-pori yang berada

dalam beton terisi oleh gel C-S-H akibat dari proses hidrasi semen dengan air.

Berikut adalah hubungan antara nilai kuat lentur dan porositas beton.

y = 55.2e-0.05x

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

0 10 20 30 40

Nila

i Por

osita

s (%

)

Nilai kuat tekan (Mpa)

hubungankuat tekandan porositas

Linear(hubungankuat tekandanporositas)

Page 97: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

88

Tabel 4.19. Hasil pengujian Kuat lentur dan Porositas

kode sampel

Porositas rata-rata(%)

MOR rata-rata (Mpa)

0 14.69574267 2.8395 5 14.5723867 3.2145

10 13.63932636 3.3645 15 10.3350121 3.8895 20 11.82344596 3.1395 25 14.05337879 2.9145 0 14.69574267 2.8395 5 13.12136337 2.9895

10 11.75465266 4.4145 15 14.37110466 3.5895 20 17.34935305 2.6145 25 19.54814815 2.1645

Berdasarkan tabel 4.17 dapat dilihat hubungan antara kuat tekan dan porositas

beton. Hubungan tersebut digambarkan pada gambar 4.16 dan gambar 4.17

Gambar 4.16. Grafik hubungan kuat lentur dan porositas dengan zeolit sebagai

bahan tambah.

Berdasarkan hasil penelitian pada beton normal dengan variasi penambahan

zeolit, didapatkan persamaan y = 3,99x …………………………………...(4.6)

y = 3.9993x

0.002.004.006.008.00

10.0012.0014.0016.0018.00

0 1 2 3 4 5

Poro

sita

s (%

)

MOR Rata-rata (MPa)

hubungan kuat lentur dan porositas

hubungan kuatlentur danporositas

Linear(hubungankuat lentur danporositas)

Page 98: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

89

Gambar 4.17. Grafik hubungan kuat lentur dan porositas dengan zeolit sebagai

pengganti semen.

Hubungan kuat lentur dan nilai porositas beton dengan variasi zeolit pengganti

semen dirumuskan pada persamaan 4.7 sebagai berikut:

y=4,468x ……………………………………..……………….………...(4.7)

y = 4.4685x

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

0 1 2 3 4 5

Poro

sita

s(%

)

MOR Rata-rata(MPa)

hubungan kuat lentur dan porositas

hubungan kuat lenturdan porositas

Linear (hubungan kuatlentur dan porositas)

Page 99: TINJAUAN KUAT LENTUR DAN POROSITAS BETON DENGAN …/Tinjauan... · ZEOLIT SEBAGAI PENGGANTI SEMEN PADA CAMPURAN BETON ... kebiru-biruan, putih dan cokelat. Dari hasil uji laboratorium

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

commit to user

666

90

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian, analisis data, dan pembahasan maka dapat ditarik beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Semakin banyak penambahan kadar zeolit, maka semakin kecil nilai slump.

2. Penggunaan bahan tambah mineral zeolit kadar 15% terhadap berat semen

dapat meningkatkan kuat lentur beton dari 2.83 MPa menjadi 3.88 MPa (naik

26,99%) dengan nilai porositas 10.33%.

3. Penggunaan mineral zeolit sebagai pengganti sebagian semen dengan kadar

10% dapat meningkatkan kuat lentur beton dari 2.83 MPa menjadi 4.41 MPa

(naik 35,67%) dengan nilai porositas 11.75%.

4. Diperoleh Porositas beton berbanding terbalik dengan kuat lentur dimana dari

hasil pengujian didapatkan bahwa beton dengan nilai porositas terkecil yaitu

pada penambahan 15% dan penggantian 10% berat semen.

5. Diperoleh peningkatan mutu beton sehingga mineral zeolit layak digunakan

sebagai alternatif bahan tambah untuk beton.

5.2. Saran

Untuk menindaklanjuti penelitian ini, diperlukan beberapa koreksi yang harus

diperhatikan agar dapat dijadikan sebagai pedoman dan acuan bagi penelitian-

penelitian selanjutnya agar dapat lebih baik. Adapun saran-saran untuk penelitian

selanjutnya antara lain sebagai berikut:

1. Kenelitian perlu pada saat pembuatan benda uji,diharapkan campuran

homogen agar tidak terjadi perbedaan hasil pengujian yang signifikan.

2. Pastikan bahwa alat dan bahan yang akan digunakan berada dalam kondisi

yang baik.

3. Pelajari prosedur penggunaan alat dan pengujian yang akan dilakukan.