Volurne 2 Nomor 3, Desember 2006

KARAKTERISTIK BETON RINGAN DENGAN AGREGAT KASARBATUAN PIROKLASTIK MERAHI BATU APUNG

The Characteristic of Light Weight Concrete with Red Piroclastic/Pumice Sfone as Coarse Agregate

Joedono*

ABSTRAK

lJntuk membuat beton ringan, dapat dilakukan denganmenggunakan agregat ingan sepetli batu apung. Material hasil letusanGunung berapi yang lain seperti batuan piroklastik merah iuga masihtermasuk agregat ringan. Pada kesempatan ini diinginkan untuk mengetahuiperbedaan karakteristik beton ringan dengan agregat batuan piroklastikmerah dengan agregat batu aPung.

Benda uji beton batuan piroklastik merah maupun batu apung,berbentuk silinder 150 mm x 300 mm. Diameter maksimum agregat yangdigunakan adalah 5 mm, 1A mm, 15 mm, dan 2A mm. Jumlah benda uiiyang dibuat sebanyak 10 buah untuk masing-masing variasi ukuranagregat. Pengujian yang dilakukan adalah uiitekan, modulus elastisrfas, dankuat tarik belah.

Hasil peneliti an men uniu kkan bahwa dengan mengg u nakan agregatkasar batuan piroklastik merah maupun batu apung pada diameter agregatmaksimum 15 mm, diperoleh kuat tekan maksimum masing-masing 24,26MPa, dan 7,94 MPa. Lebih laniut, modulus elastisitasnya sebesar 19-366,26MPa, dan 5.885S6 MPa. Kuat taik belah 3,A1 MPa (Piroklastik merah, padadiameter agregat maksimum 10 mm), dan 0,874 MPa (Batu apung, teriadipada diameter maksimum agregat batu apung 2A m@. Data yang diperolehbeton ingan batu apung lebih flu'ktuatif bila dibandingkan beton ringanpirollastik merah.Kata kunci : Batuan piroklastik merah, batu apung,kuat tekan, modulus

elasfisr'fag kuat tarik- belah.

PENDAHULUANSalah satu fraktor yang mempengaruhi kuat tekan beton adalah

agregat, baik agregat halus maupun agregat kasar. Agregat adalah butiranmineralalami misalnya pasir, kerikil, batu pecah dan kerak tungku besi yangberfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Pemilihan agregatmerupakan suatu bagian yang penting dalam pembuatan beton. Sifatagregat yang mempengaruhi kekuatan beton diantaranya bentuk, gradasi,tekstur permukaan.

Selain batu apung, batuan piroklastik merah khususnya banyakterdapat di sungai Tanggek yang berhulu di Gunung Rinjani (LombokTimur). Batuan ini merupakan material batuan yang dihasilkan dari letusangunung berapi, Material batuan tersebut mudah terangkut oleh aliran air kehilir. Secara insidentil endapan kerikil piroklastik merah tersebut diambil* lr. Joedono, MCE. ; Pengajar pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Mataram

76

Volume 2 Nomor 3, Desembet 2006

untuk dimanfaatkan. Pemanfaatan dari kerikil piroklastik merah ini hanyadigunakan sebagai pengganti sirtu (pasir-batu ) untuk urugan jalan'

Penggunaan agregat ringan dapat berupa batu apung maupunbatuan Piroklastik Merah. Pada kesempatan ini akan ditinjau penggunaankedua bahan tersebut sebagai agregat kasar beton ringan ditinjau Terhadapkuat Tekan dan Kuat Tarik Belah.

Berdasarkan latar belakang maka dapat dirumuskan suatu masalahmrgenai pengaruh diameter maksimum agregat kasar (batuan piroklastiknreran dan batu apung) dengan gradasi menerus yaitu untuk mengetahuisejauh mana pengaruh gradasi maksimum agregat kasar terhadap kuattekan dan kuat tarik-belah beton.

Adapun batasan-batasan masalah sebagai berikut :1. Silinder benda uji, dimeter 15 cm dan tinggi 30 cm2. Diameter batuan piroklastik merah/ batu apungyang digunakan adalah 5

mm, 10 mm, 15 mm, dan 20 mm.3. faktor air semen = 0,54. Umur pengujian beton 28 hari5. Hanya dilakukan uji kuat tekan, uji regangan, dan kuat tarik belah.6. Desiin campuran beton berdasarkan Ameican Concrefe /nsfdufe (ACl)

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untukmengetahui perbedaan karakteristik kuat tekan dan kuat tarik - belah betonberdisarkan batas ukuran gradasi maksimum agregat kasar antara batuanpiroklastik merah dengan batu apung..

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah untukmemberikan informasi mengenai pengaruh batas ukuran gradasi maksimumdari batu piroklastik merah maupun batu apung sebagai agregat kasar betonringan.

TINJAUAN PUSTAKASentana (2003), menyebutkan dimensi agregat kasar maksimum 20

mm memiliki kuat tekan lebih besar dibandingkan dengan dimensimaksimum 40 mm. Penelitian ini mengatakan peningkatan kuat tekan betonberlaku untuk agregat kasar alami (kerikil) dan agregat kasar batu pecah.Hal tersebut dimungkinkan karena dimensi agregat yang lebih kecilmemungkinkan rongga atar agregat dapat terisi penuh dengan pasta pasirsemennya.

Kuat tekan beton beragregat kasar batuan Piroklastik Merah padaumur 28 hari dengan proporsi Semen : Pasir : Batuan Piroklastik Merah =1,96 : 4,90 : 3,45 dan f.a.s = 0,48 (Metoda ACI untuk kuat tekan beton yangdisyaratkan sebesar 20 MPa), adalah sebesar 24,889 MPa. Sedangkankuat tarik belahnya adalah 3,21 MPa (Anggraini, 2003).

Batuan piroklastik merah memiliki tekstur yang porous dengan beratsatuan 0,929 dan 0,985 berturut-turut untuk berat satuan lepas dan beratsatuan padat. Berat satuan ini lebih kecil dari berat satuan batu pecah, tetapilebih besar dari berat satuan batu apung (Achyani, 2003).

Pengaruh perendaman sangat besar terhadap kuat tekan maupunkuat tarikbelah beton. Prosentase kenaikan kuat tekan, pada faktor airsemen 0,3; 0,48; dan 0,7; setelah 28 hati perendaman berturut-turut adalah

Volume 2 Nomor 3, Desember 2006

52,542a/o, 54,5460/o, 58,335%. Sedangkan prosentase peningkatan kuattarik-belah adalah sebesar 45,122o/o, 36,929o/odan 32,6530/o (Achyani,2003).

Bertambahnya komposisi agregat batuan Piroklastik Merah padacarnpuran beton, mengakibatkan penurunan nilai kuat Tekan Beton.Kuat tekan optimum yang dapat dicapai pada capuran semen : pasir :agregat batuan piroklastik merah = I'. 2 -. 2, dan 1 : 3 : 3, pada fas = 0,5,beturut-turut adalah 23,96 MFa, dan 19,24 MPa. Modulus Elastisitasoptimum yang dapat dicapai pada capuran semen : pasir : agregat batuanpiroklastik merah = 1 : 2 : 2, dan 1 : 3 : 3, pada fas = 0,5, beturut-turutadalah 15499,2324 N/mm2, dan 9723,0805 N/mmz (Erlianingsih, 2003)

METODE PENELITIAN

Lokasi PenelitianPenelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Struktur Fakultas

Teknik Universitas Mataram.

Bahan Penelitian1. Semen, Tiga Roda.2. Agregat, batuan piroklastik merah, sungai Tanggek Aikmel Lombok

Timur. Batu Apung dari Lombok Timur-3- Air, berasal dari Lab. Struktur jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Mataram.

Alat PenelitianDalam penelitian ini alat-alat yang diperlukan sebagai berikut :

Saringan I ayakan dan Mesin pengayakTimbanganTalam bajaOven (pengering)Mixer (Molen)Mesin ujitekan

Pengujian1. KuatTekan2. Kuat Tarik Belah

HASIL DAN PEMBAHASANPemeriksaan Bahan

Gradasi AgrcgatGradasi batuan piroklastik merah diameter 5 mm dan 10 mm, untuk

diameter maksimum 10 mm, material terlalu dominan pada dimeter 2 - 1mm, sedangkan kekurangan materialyang berdiameter 6 - 7 mm, sehinggagradasi agregat tersebut berada di luar batas atas dan batas bawah 4re9t

1.2.3.4.5.6.

78

Volurne 2 Nomor 3, Desernber 2006

ringan menurut ASTM C. 330 -

89. Demikian pula gradasi agregat diametermaksimum 15 mm dan 20 mm, berada di luar syarat batas yang ada.

Nilai modulus halus butir (mhb) batuan piroklastik merah masing-masing adalah 4,286 untuk diameter 5 mm, 5,146 untuk diameter 10 mm,5,44 untuk diameter 15 mm, dan 4,67 untuk diameter 20mm. SyaratModulus halus butir agregat kasar berkisar antara 5-B (Tjokrodimuljo,1996),berdasarkan hal tersebut batuan piroklastik merah yang digunakan dalampenelitian tidak semuanya memenuhi syarat nilai modulus halus butir.Sehingga akan berpengaruh terhadap beton yang dihasilkan.

Gradasi yang digunakan pada tiap diameter maksimum untuk batuapung tidak ada yang masuk pada batas atas maupun batas bawah yangsesuai dengan standard gradasi agregat ringan menurut ASTM C. 330

- 89.

Hasil pemeriksaan batu apung menunjukan modulus halus butirdengan diameter maksimum 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm dan 25 mmadalah berturut

- turut sebesar 4,61, 4,00, 5,06, 5,16 dan 5,8 dari hasil yang

diperoleh batu apung yang memenuhi syarat modulus kehalusan butiransebesar 5

- 8 (Tjokrodimuljo, 1996) hanya terdapat pada diameier

maksimum 15 mm, 20 mrn dan 25_mm.Analisis gradasi agregat halus yaitu pasir termasuk dalam pada

zone l, pasir pada daerah ini sesuai dengan daerah pasir yang disyaratkandalam SNI T-09-1993-03. Nilai modulus kehalusan butir pasir sebesar 3,25.Nilai modulus kehalusan tersebut berada diantara nilai prasyarat moduluskehalusan butiran sebesar 1,5

- 3,8 (Tjokrodimuljo, 1996).

Beratienis agregatHasil pemeriksaan berat jenis agregat batuan piroklastik merah

pada kondisi jenuh kering permukaan adalah 1,42 sedangkan berat jeniskeringi rata-rata sebesar '1,32 dimana penyerapan rata-rataagregat batuanpiroklastik merah adalah 7,35%

Dalam Warniati (2003), -berat jenis agregat batu pecah yangdigunakan pada kondisi jenuh kering permukaan adalah sebesar 2,58 danberat jenis batu apung pada kondisi jenuh kering permukaan sebesar 1,23.Berdasarkan hal tersebut di atas, berat jenis batuan piroklastik merahberada diantara berat jenis batu pecah batu apung masing-masing padakondisi kering permukaan. Ditinjau dari segi penyerapan, penyerapan rata-rata batuan piroklastik merah nilainya terletak diantara penyerapan batupecah dan batu apung yang masing-masing nilainya 2,21 % dan 27,O4 o/o.

Pasir yang digunakan pada penelitian ini mempunyai berat jenisjenuh kering permukaan sebesar2,36 dan berat jenis dalam keadaan keringsebesar 2,27 dan penyerapan rata-rata sebesar 3,i2 yo- Berat jenis yangdigunakan dalam perencanaan dan pencampuran beton adalah -berat jeniipada kondisijenuh kering permukaan (SSD).Kadar Lumpur Pasir

Pemeriksaan kadar lumpur pasir dilakukan dengan cara endapanekivalen dan didapatkan kadar lumpur sebesar 2,41 o/o (. S oto, kadar lumpurmaksimum).

79

Volume 2 Nomot 3, Desember 2tX)6

Kuat Tekan BetonHubungan antara variasi diameter maksimum agregat kasar dengan

kuat tekan beton Agregat Kasar Batuan Piroklastik Merah dapat dilihatpada Gambar 1. berikut ini

23,63 Zg,7 24,26 -r

Diameter Maksimum (mm)

Gambar 1. Hubungan antara.diameter maksimum agregat dengan kuat tekan beton

Pada Gambar 1. teriadi peningkatan kuat tekan dari diameter 5 mmke10 mm, dan 15 mm masing:masing sebesar 0,3 % dan 2,67 %. Nilai kuattekan tertinggi sebesar 24,26 Mpa, tedadi pada diameter agregat menerusmaksimum 15 mm. Agregat dengan diameter 20 mm memiliki pori-pori yangpaling besar, sehingga menghasilkan beton yang lebih lemah.

Kuat tekan Beton dengan Agregat Kasar Batu Apung maksimumditunjukkan pada diameter maksimum 15 mm yaitu sebesar 7,94 MPa,dapat dilihat pada gambar 2.Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas beton Batuan Piroklastik Merah- Hubunganantara variasldiameter maksimum menerus dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. menunjukan nilai modulus elastisitas terbesar terjadipada ukuran maksimum menerus 15 mm yaknisebesar 19366,26 MPa, halini sama dengan kekuatan tekannya yakni kuat tekan tertinggi terjadi padaukuran maksimum menerUs 15 mm. kemudian nilai modulus elastisitasuntuk ukuran agregat maksimum 5 mm, f0 mm, dan 20'mm secaraberturut- turut sebesar 18859,19 MPa, 19286,68 MPa, 18289,26 MPa- Nilaimodulus elastisitas terus meningkat dari diameter maksimum agregat kasar5 mm, 10 mm, dan 15 mm. Pada diameter 20 mm nilai tersebut turun-

rs30Ezs(U62Adac(L 15* 3,0F.-t6 5go

I1l

1510

80

Ku

at

T

k2n

54

Volume 2 Nomor 3, Desember 2006

10 15 20Diameter Maksimum (mm)

Gambar 2, Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Diameter Agregat

21

0

f]}{Pa) 3025

co0)m6g:0 6'-cr,L(tr>E-oJ=oo

1 96001 94001 92001 90001 88001 86001 84001 8200

5101520Diameter Maksimum (mm)

Gambar 3. Hubungan antara variasi diameter maksimum menerus denganmodulus elastisitas beton

Pada pengujian modulus elastisitas Beton Batu Apung inidiametermaksimum 25 mm nilai elastisitasnya terus meningkat sampli pada nilaiyang maksimum. Berikut tiampilan nilaj modulus eiastisitas beton dengandiameter butir maksimum 5 mm

- 25 mm pada Gambar 4.

Dari Gambar 4. terrihat bahwa pada diameter maksimum 5 mm, 10mm, 15 mm dan 20 mm menunjukkan modelyang sama dengan pengujiankuat tekan akan tetapi pada diameter maksimum is mm modilus elasiisitasbeton terus meningkat mencapai nilai tertinggi (6.691,542 Mpa).

Apabila digambarkan hubungan antara variasi diameier maksimummenerus dengan kuat tarik

- belah , maka dapat dilihat pada Gambar s.

I -Y.|U

Vdume 2 Nomor 3, Desember 2006

800070006000

g$'in

mE9

!

4OOO I300020001000

oolo2A

Diameter Maksimum (mm)

550a.18

II _.--.-l

I

Gambar 4. Hubungan Moduluskasar batu aPung

Elastisitas dengan Diameter Maksimum Agregat

05101520 ruiDiameter Maksimum Menerus Agregat Kasar (mm) I

Gambar5.Hubunganantaravariasidiametermaksimummenerusdengankuat_tarik belah beton batu piroklastik merah'

BetoiPiroklastikMerah,dengandiametermaksimummenerus5mm, 10 mm, 15 mm berturut-turut menghasilkan kuat tark - belah beton;b;; 2,46 MPa,3,01 MPa, dan 2'83 MPa, dan untuk diameter menerus20 mm, kuat tarik _ #r"n paling rendah yaitu sebesar 1,79 MPa, Hal inioru"i dengan Xekuatan teicannla, diameier maksimum menerus agregatf"oiZO mir menghasilkan kuat iekan dan kuat tarik-belah terendah'--

- p"ngujian- kuat tarik belah Beton Batu Apung denganmenggunakJn-agregat ringan batu apung dengan berbagai macam ukuranOiamlier maksimumdapat dilihat pada Gambar 6'

82

Volume 2 Nomor 3, Desember 2006

o 874

0.81 7

{.782s2 4.ee

Diameter Maksim .,n (mm)Gambar 6. Hubungan Kuat Tarik Belah Beton dengan Diameter Maksimum

Agregat

Kuat tarik belah terjadi pada diameter maksimum 20 mm.selain ituttlai slump yang diperoleh pada pengujian kuat tarik belah pada diameterrnaksimum 20 mm sesuai dengan yang disyaratkan yaitu sebesar 7.5 cmsehingga tingkat kelecakan adukan beton terpenuhi yang berarti pada saatoengerjaannya lebih mudah dilakukan dan kepadatan beton cukupterpenuhi. sehingga pada diameter maksimum 20 mm mengalami kuat tarikaelah yang paling tinggidibanding dengan diameter maksimum lainnya.

Pada diameter maksimum 25 mengalami kecenderungan butir -outir agregat memisahkan diri dari campuran adukan beton (slgregafion)

Jisebabkan oleh pada diameter maksimum 25 mm, tekstur permutcJannyasemakin kasar sehingga pemisahan agregat dari adukan beton berakibat{urang baik terhadap betonnya setelah mengeras, keadaan ini berakibatmda penurunan kembali kuat tarik belah pada beton,

KESIMPULAN DAN SARAN(esimpulan

Berdasarkan pembahasan dapat disimpurkan sebagai berikut :" Dimensi agregat maksimum 1s mm, baik agregit kasar batuanpiroklastik merah maupun batu apung meng-haJittan kuat tekan

rnaksimum, yaitu 24,26 Mpa dan 7,T Mpa.: Modulus elastisitas untuk beton batuan piroklastik merah tertinggiciperoleh pada ukuran maksimum 15 mm 19366,26 Mpa- Moduluselastisitas beton batu apung tertinggi diperoleh pada diametermaksimum 25 mm yaitu sebesarOOgt.Sa2 Mpa.: r-lasil pengujian kuat tarik belah untuk beton dengan agregat kasarbatuan piroklastik mempunyai tren yang teratur bila dibanolng[an betonDah,r apung yang cenderung naik-turun tidak beraturan.

1

^ 0.9g 0.8ot! o-u,9 o.sr! 0.4c 0.3t

Volume 2 Nomor 3. Desember 2006

Saran1. Karena beton ringan yang dihasilkan dengan agregat batuan piroklastik

merah lebih baik daripada dengan batu apung, perlu adanya penelitianlanjutan dengan veriabel-variabel bebas yang berbeda.

2. Diperlukan uji tambahan seperti uji kimia, sehingga informasi mengenaibatuan piroklastik merah dapat lebih lengkap.

DAFTAR PUSTAKAAnonim, 199O, Tata Cara Pembuatan Campuran Beton Normal, SK

SNI T-15-1990-03. Departemen Pekerjaan Umum, diterbitkan oleh YayasanLPBM. Bandung

Anonim, 1993. Tata Cara Pembuatan Campuran Beton RinganDengan Agregat Ringan, SK SNI T-09-1993-03. Departemen PekerjaanUmum, diterbitkan oleh Yayasan LPBM. Bandung

Achyani, Nurul, 2O03, Pengaruh perendaman terhadap kuat tekandan kuat taikbelah beton dengan agregat kasar batuan piroklastik merah,Skripsi, Fakultas Teknik, Universitas Mataram, Mataram

Anggraini, 1., 2AO4, Pengaruh Faktor Air Semen Terhadap KuatTekan Dan Kuat Tarik

- Belah Beton Beragregat Kasar Batuan Piroklastik

Merah, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, FT Unram, MataramErlianingsih, Handriany. 2003, Pengaruh Komposisi agregat batuan

Piroklastik Merah terhadap Kuat Tekan Beton, Skripsi, Fakultas Teknik,Universitas Mataram, Mataram

Sentana U.M.l, 2003, Pengaruh Ukunn Butiran Maksimum AgregatKasar Batu Pecah Dan Kerikil 20mm Dan 40mm Terhadap Kuat TekanBeton (Mengacu Pada SK- SN, f-t5t199h03), Skripsi. Fakultas TeknikUniversitas Mataram, Mataram

Tiokrodimuljo, K., 1996, Teknologi Beton, Nafiri, YogyakartaWarniati, S, 2003, Pengaruh Faktor Air Semen Dengan Campuran

Batu Apung Terhadap Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Belah Beton, Skripsi.Fakultas Teknik Universitas Mataram, Mataram