i

SERAPAN DAN PENETRASI

BETON NORMAL DENGAN BAHAN TAMBAH

METAKAOLIN DAN SERAT ALUMINIUM

ABSORPTION AND PENETRATION OF NORMAL CONCRETE WITH

METAKAOLIN AND ALUMINIUM FIBER AS ADMIXTURES

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

Munika Nurma Yulita

NIM. I.0106103

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

Serapan dan penetrasi

beton normal dengan bahan tambah metakaolin dan serat

aluminium

ABSORPTION AND PENETRATION OF NORMAL CONCRETE WITH

METAKAOLIN AND ALUMINIUM FIBER AS ADMIXTURES

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

MUNIKA NURMA YULITA

NIM. I 0106103

Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan:

Dosen Pembimbing I

Ir. A. Mediyanto, MT NIP 19620118 199702 1 001

Dosen Pembimbing II

Ir. Endang Rismunarsi, MT NIP 19570917 198601 2 001

iii

HALAMAN PENGESAHAN

SERAPAN DAN PENETRASI

BETON NORMAL DENGAN BAHAN TAMBAH

METAKAOLIN DAN SERAT ALUMINIUM

ABSORPTION AND PENETRATION OF NORMAL CONCRETE WITH

METAKAOLIN AND ALUMINIUM FIBER AS ADMIXTURES

SKRIPSI

Disusun Oleh :

MUNIKA NURMA YULITA

NIM. I 0106103

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari : Susunan Tim Penguji: 1. Ir. A. Mediyanto, MT

NIP 19620118 199702 1 001 ( ..................................................... )

2. Ir. Endang Rismunarsi, MT NIP 19570917 198601 2 001 ( ..................................................... )

3. Ir. Budi Utomo, MT NIP 19600629 198702 1 002 ( ..................................................... )

4. Achmad Basuki, ST, MT NIP 19710901 199702 1 001 ( ..................................................... )

Mengetahui, a.n. Dekan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Pembantu Dekan I

Ir. Noegroho Djarwanti, MT. NIP. 19561112 198403 2 007

Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001

iv

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Beton sangat banyak digunakan secara luas dalam dunia teknik sipil. Hal ini

disebabkan karena beton mempunyai beberapa kelebihan. Kelebihan beton

diantaranya adalah memiliki kuat desak yang tinggi, bentuknya yang dapat

disesuaikan dengan keinginan, tahan terhadap perubahan cuaca, serta tahan

terhadap korosi dan tahan api.

Salah satu faktor yang sangat berpengaruh terhadap tingkat keawetan beton adalah

adanya aliran air masuk ke dalam beton (permeation). Terdapat beberapa cara

aliran air masuk ke dalam beton, diantaranya adalah masuknya air ke dalam pipa-

pipa kapiler (capillary suction) yang disebut serapan air dan penetrasi yang terjadi

akibat adanya perbedaan tekanan, baik tekanan cairan maupun tekanan gas.

Rembesan air terutama yang mengandung bahan yang merusak beton bertulang

diatasi dengan memasang selimut beton dengan ketebalan minimal 50 mm. Beton

memenuhi persyaratan kedap air agresif kuat apabila penetrasi air yang masuk ke

dalam beton tidak melampaui 30 mm dan memenuhi persyaratan kedap air agresif

sedang apabila penetrasi air yang masuk ke dalam beton tidak melampaui 50 mm

(SK SNI S-36-1990-03). Untuk serapan air pada beton tidak boleh melebihi 2,5 %

dari berat kering oven (perendaman 10,5 menit dalam air) dan 6,5 % untuk

perendaman 24 jam (SK SNI S-36-1990-03).

Secara material maka perlu dilakukan agar beton yang digunakan benar-benar

kedap air. Salah satu usaha yang dilakukan dalam penelitian ini adalah dengan

menambahkan bahan tambah pada beton (concrete admixture) yaitu berupa

metakaolin dan serat aluminium.

Metakaolin sebagai salah satu jenis pozzolan mempunyai ukuran rata-rata

partikelnya lebih kecil daripada ukuran rata-rata partikel semen sehingga dapat

v

bekerja untuk mengisi ruang antar butiran semen dan dapat memperkuat ikatan

antar partikel-partikelnya. Penyebaran pori-pori dalam beton diharapkan dapat

dikurangi dengan adanya metakaolin sehingga total volume pori berkurang dan

ukuran rata-rata pori mengecil.

Ide penambahan serat aluminium diharapkan dapat memberikan kontribusi positif

terhadap beton, dimana dengan serat tersebut dapat mengurangi masuknya air ke

dalam pipa-pipa kapiler (capillary suction) dalam beton dan atau nilai serapan air

dan penetrasi dalam beton memenuhi syarat untuk beton kedap air. Disamping itu

serat ini diharapkan mampu menambah kuat tekan, MOE, kuat tarik belah, MOR,

kuat kejut, stiffnes dan thougnes.

Dalam penelitian ini akan dicoba dan dievaluasi seberapa besar kemampuan beton

normal dengan bahan tambah metakaolin dan serat aluminium tersebut terhadap

serapan dan penetrasi sebagai tolak ukur keawetan beton.

.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan diatas, maka dapat

diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut :

Seberapa besar nilai serapan dan penetrasi beton normal dengan bahan tambah

metakaolin dan serat aluminium pada variasi campuran yang telah ditentukan.

1.3. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini untuk mempermudah pembahasan diberikan batasan-batasan

masalah sebagai berikut :

a. Benda uji yang digunakan berupa silinder dengan Ø 7,5 cm dan tinggi 15 cm

untuk uji serapan air dan uji penetrasi.

b. Serat yang digunakan adalah serat aluminium yang dipotong-potong

sepanjang 5cm dan lebar 2 mm.

c. Volume serat aluminium terhadap volume beton adalah 0%; 0,33%; 0,66%

dan 1%.

vi

d. Semen yang digunakan adalah semen Portland jenis I.

e. Penambahan metakaolin adalah sebesar 7,5% dari berat semen.

f. Pengujian serapan dan penetrasi beton dilakukan pada umur perawatan benda

uji beton 28 hari.

i. Adukan dianggap homogen dan penyebaran serat alumunium dianggap merata.

j. Tidak dibahas reaksi kimia yang terjadi pada campuran tehadap bahan-bahan

yang digunakan.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai serapan dan penetrasi

beton normal dengan bahan tambah metakaolin dan serat aluminium pada variasi

campuran yang telah ditentukan.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat yang ingin diperoleh dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Manfaat Teoritis

a. Memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu bahan dan struktur.

b. Menambah pengetahuan tentang persentase serat aluminium pada beton

normal metakaolin ditinjau dari parameter serapan dan penetrasi betonnya.

2. Manfaat Praktis

Mengoptimalkan pemanfaatan serat aluminium dan metakaolin dalam

pengembangan teknologi beton yang kedap air.

vii

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Uraian Umum

Pada penelitian ilmiah diperlukan langkah-langkah kerja yang runtut dan teratur

supaya didapat suatu hasil ataupun jawaban yang sangat rasional dan dapat

dipertanggungjawabkan. Langkah-langkah kerja secara ilmiah tersebut biasa juga

disebut dengan metode penelitian. Dengan kata lain metode penelitian adalah

langkah-langkah atau metode yang dilakukan dalam penelitian suatu masalah,

kasus, gejala, fenomena atau lainnya dengan jalan ilmiah untuk menghasilkan

jawaban yang rasional.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental yaitu

metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan secara langsung

untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara variabel

yang diselidiki. Pada penelitian ini eksperimen dilakukan di laboratorium. Dalam

penelitian ini terdapat beberapa variabel yang terdiri dari variabel bebas dan

variabel tak bebas. Variabel bebas dalam penelitian adalah beton normal dengan

bahan tambah metakaolin dan serat aluminium pada variasi campuran, sedangkan

variabel tak bebas adalah serapan dan penetrasi beton.

3.2. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Bahan, Jurusan Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Univesitas Sebelas Maret, Surakarta.

3.3. Benda Uji Penelitian

viii

Benda uji pada penelitian ini berupa silinder beton yang dicetak di dalam pipa

PVC dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 15 cm, diantaranya 12 sampel untuk uji

serapan air dan 12 sampel untuk uji penetrasi air. Digunakan 4 variasi penggunaan

serat yaitu beton dengan kadar serat 0%; 0,33%; 0,66%; dan 1%, dimana setiap

variasi tersebut terdiri dari 3 buah sampel.

Untuk perincian benda uji yang digunakan dalam penelitian ini secara jelas dapat

dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel 3.1 Jumlah dan Kode Benda Uji Serapan dan Penetrasi

% serat

Pengujian

0% 0,33% 0,66% 1%

S.0-1 S.0,33-1 S.0,66-1 S.1-1

S.0-2 S.0,33-2 S.0,66-2 S.1-2 Serapan

S.0-3 S.0,33-3 S.0,66-3 S.1-3

P.0-1 P.0,33-1 P.0,66-1 P.1-1

P.0-2 P.0,33-2 P.0,66-2 P.1-2 Penetrasi

P.0-3 P.0,33-3 P.0,66-3 P.1-3

15cm

7,5cm

Gambar 3.1 Benda Uji Serapan dan Penetrasi Beton

3.4. Tahap dan Posedur Penelitian

ix

Karena sifat penelitian yang ilmiah, maka penelitian ini dilaksanakan dalam

urutan dan sistematika yang jelas. Tahapan-tahap pelaksanaan penelitian

direncanakan melalui beberapa tahapan kerja sebagai berikut :

1. Tahap I (Tahap Persiapan)

Pada tahap ini dilakukan studi literatur dan seluruh bahan serta peralatan yang

akan digunakan dalam penelitian dipersiapkan terlebih dahulu agar penelitian

dapat berjalan dengan lancar.

2. Tahap II (Tahap Pengujian Bahan)

Pada tahap ini dilakukan penelitian terhadap agregat halus dan agregat kasar

yang akan digunakan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui sifat dan

karakteristik bahan tersebut sehingga dapat diketahui apakah bahan yang

digunakan memenuhi persyaratan atau tidak.

3. Tahap III (Tahap Pembuatan Benda Uji)

Pada tahap ini dilaksanakan pekerjaan sebagai berikut :

a. Perhitungan rencana campuran

b. Pembuatan adukan beton

c. Pemeriksaan nilai slump

d. Pembuatan beda uji

4. 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 ke-

2 selama 2 hari, kemudian beton dikeluarkan dari air dan diangin-anginkan

selama 26 hari atau sampai benda uji berumur 28 hari.

5. Tahap V (Tahap Pengujian Benda Uji)

Pada tahap ini pekerjaan yang dilakukan adalah pengujian serapan dan

penetrasi terhadap sampel beton silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 15

cm setelah beton mencapai umur 28 hari.

6. Tahap VI (Tahap Analisis Data)

x

Pada tahap ini, data yang diperoleh dari hasil pengujian serapan dan penetrasi

kemudian dianalisis untuk mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara

variabel-variabel yang diteliti dalam penelitian.

7. Tahap VII (Tahap Pengambilan Kesimpulan)

Pada tahap ini, data yang telah dianalisis kemudian dibuat suatu kesimpulan

yang berhubungan dengan tujuan penelitian.

Tahapan penelitian secara skematis dalam bentuk bagan alir ditunjukkan dalam

gambar 3.2

Persiapan

Semen Aluminium Agregat Halus Agregat Kasar Air Metakaolin

Uji:Kadar lumpurKadar organikSpesific gravityGradasi

Uji:AbrasiSpesific grafityGradasi

Yes

No

Perhitungan Rencana Campuran

Pembuatan Adukan Beton

Pembuatan Benda Uji

Perawatan ( Curing )

Pengujian

Analisis Data

Kesimpulan

Tahap I

Tahap II

Tahap III

Tahap IV

Tahap V

TAhap VI

Tahap VII

Uji Slump

Gambar 3.2 Bagan Alir Tahap-Tahap Penelitian

3.5. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar

xi

Pengujian terhadap bahan-bahan pembentuk beton perlu dilakukan untuk

mengetahui sifat dan karakteristik dari bahan penyusun beton tersebut. Pengujian

ini dilakukan terhadap agregat halus dan agregat kasar. Pengujian dilakukan

dengan standar ASTM & SK SNI, sedangkan air yang digunakan dalam adukan

beton sesuai dengan standar air dalam PBI 1971 pasal 3.6

3.5.1. Standar Pengujian Agregat Halus

Pengujian untuk agregat halus dilaksanakan berdasarkan standar ASTM dan

disesuaikan dengan spesifikasi bahan menurut ASTM & PBI 1971. Standar

pengujian terhadap agregat halus adalah sebagai berikut :

a. ASTM C-40 : Standar penelitian untuk pengujian kandungan zat organik

dalam agregat halus.

b. ASTM C-117 : Standar penelitian untuk pengujian agregat yang lolos

saringan no. 200 dengan pencucian (tes kandungan

lumpur).

c. ASTM C-128 : Standar penelitian untuk menentukan specific gravity dari

agregat halus.

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

Spesifikasi bahan untuk agregat halus adalah sebagai berikut :

a. ASTM C-33 : Spesifikasi standar untuk agregat halus.

b. PBI 1971 : Spesifikasi standar untuk agregat halus.

3.5.2. Standar Pengujian Agregat Kasar

Pengujian untuk agregat halus dilaksanakan berdasarkan standar ASTM dan

disesuaikan dengan spesifikasi bahan menurut ASTM & PBI 1971. Standar

pengujian terhadap agregat kasar adalah sebagai berikut :

a. ASTM C-127 : Standar penelitian untuk menentukan specific gravity dari

agregat kasar.

b. ASTM C-131 : Standar penelitian untuk pengujian keausan agregat kasar.

c. ASTM C-136 : Standar penelitian untuk analisis saringan agregat kasar.

xii

Spesifikasi bahan untuk agregat kasar adalah sebagai berikut :

a. ASTM C-33 : Spesifikasi standar untuk agregat kasar.

b. PBI 1971 : Spesifikasi standar untuk agregat kasar.

3.6. Alat-Alat yang Digunakan

Penelitian ini menggunakan alat-alat yang tersedia di Laboratorium Bahan,

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Univesitas Sebelas Maret, Surakarta.

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini, antara lain :

1. Ayakan dan mesin penggetar ayakan

Ayakan baja dan penggetar yang digunakan adalah merk ”controls” Italy,

dengan bentuk lubang ayakan bujur sangkar dengan ukuran lubang ayakan

yang tersedia adalah 75 mm, 50 mm, 38.1 mm, 25 mm, 19 mm, 12.5 mm, 9.5

mm, 4.75 mm, 2.36 mm, 1.18 mm, 0.85 mm, 0.30 mm, 0.15 mm, dan pan.

2. Timbangan

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

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

yang berada dibawah kapasitasnya.

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

dengan ketelitian 0,1 kilogram.

3. Oven

Untuk keperluan pengeringan agregat maupun benda uji digunakan oven

listrik merk ”memmert”, West Germany dengan temperatur maksimum 220 oC

dan daya listrik 1500 W.

4. Mesin Los Angeles

Mesin los angeles yang digunakan adalah merk ”controls” Italy serta 11 buah

baja, digunakan untuk menguji ketahanan aus (abrasi) agregat kasar.

5. Conical Mould

Conical mould dengan ukuran sisi atas Ø 3,8 cm, sisi bawah Ø 8,9 cm dan

tinggi 7,6 cm lengkap dengan penumbuknya. Digunakan untuk mengukur

keadaan SSD (Saturated Surface Dry) dari agregat halus (pasir).

6. Kerucut Abram

xiii

Kerucut abram terbuat dari baja dengan diameter atas 10 cm, diameter bawah

20 cm, dan tinggi 30 cm, digunakan untuk mengukur nilai slump adukan

beton.

7. Cetakan benda uji

Digunakan untuk mencetak benda uji. Bentuk cetakan ini adalah silinder yang

berupa pipa PVC dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 15 cm.

8. Mesin aduk beton (molen) berkapasitas 0,25 m3 yang digunakan untuk

mengaduk bahan-bahan pembentuk beton.

9. Alat-alat bantu

Untuk kelancaran dan kemudahan dalam penelitian digunakan beberapa alat

bantu yaitu :

a. Gelas ukur 2000 ml untuk menakar air.

b. Gelas ukur 250 ml untuk meneliti kandungan lumpur dan kandungan zat

organik agregat halus.

c. Cetok semen digunakan untuk mengambil material, mengaduk dan untuk

memasukkan campuran adukan beton ke dalam cetakan beton.

d. Besi penusuk berfungsi untuk pemadatan.

e. Vibrator untuk pemadatan campuran beton agar homogen.

f. Alat pencatat waktu.

g. Ember untuk tempat air.

h. Cangkul dan sekop untuk mengaduk bahan-bahan campuran beton agar

merata.

10. Satu set alat uji serapan

a. Ember digunakan untuk merendam bahan uji.

b. Timbangan digital untuk mengukur berat benda uji.

11. Satu set alat uji penetrasi beton

a. Air compressors untuk menghasilkan tekanan udara.

b. Tabung gas yang dilengkapi dengan pengukur tekanan yang berfungsi

untuk pengumpul tekanan udara.

c. Selang tekanan untuk menyalurkan tekanan dari tabung ke benda uji.

d. Katup pengatur tekanan untuk mengatur keluar masuknya tekanan dan

sebagai penghubung selang ke benda uji maupun tabung gas.

e. Selang transparan dipakai untuk mengukur penurunan aliran air.

xiv

f. Tiang penyangga untuk menggantung selang transparan agar dapat tegak.

3.7. Pengujian Bahan Dasar Beton

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui sifat dan karakteristik dari material

pembentuk beton. Pengujian dilakukan sesuai dengan standar yang ada. Dalam

penelitian ini hanya dilakukan pengujian terhadap agregat halus dan agregat kasar.

Sedangkan semen tidak dilakukan pengujian.

3.7.1. Pengujian Agregat Halus

3.7.1.1. Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus

Pasir sebagai agregat halus dalam campuran beton tidak boleh mengandung zat

organik terlalu 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

persyaratan dalam Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 (PBI NI-2, 1971).

Tabel 3.2 Hubungan Perubahan Warna NaOH dengan Prosentase Kandungan Zat

Organik

Warna campuran air +

NaOH

Kandungan Zat

Organik

Jernih

Kuning Muda

0 %

0 - 10%

xv

Kuning Tua

Kuning Kemerahan

Coklat Kemerahan

Coklat Tua

10 - 20%

20 - 30%

30 - 50%

50 - 100%

Sumber : Prof. Ir.Rooseno

Pengujian kandungan zat organik agregat halus bertujuan untuk menentukan

banyak sedikitnya kandungan zat organik dalam pasir. Alat dan bahan yang

digunakan dalam pengujian ini antara lain:

· Gelas ukur 250 cc

· Oven

· Ayakan 2 mm

· Timbangan

· Agregat halus (pasir) kering oven lolos ayakan 2 mm

· Larutan NaOH 3 %

Langkah pengujian kandungan zat organik agregat halus dilakukan dengan

prosedur sebagai berikut :

· Mengambil contoh pasir kering oven secukupnya.

· Mengayak pasir dengan ayakan 2 mm hingga hasil ayakan mencapai 130 cc.

· Memasukkan contoh pasir dalam gelas ukur 250 ml.

· Menuangkan NaOH 3% ke dalam gelas ukur sehingga mencapai 200 ml.

· Mengocok pasir dan larutan NaOH selama 10 menit.

· Meletakkan campuran tersebut pada tempat terlindung selama 24 jam.

· Mengamati warna air di atas pasir.

· Mencocokkan dengan tabel Prof. Rosseno.

3.7.1.2. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus

Agregat halus yang umum dipergunakan sebagai bahan dasar beton adalah pasir.

Kualitas pasir sudah tentu akan mempengaruhi kualitas beton yang dihasilkan.

Untuk itu maka pasir sudah tentu akan mempengaruhi kualitas beton yang

xvi

dihasilkan. Untuk itu maka pasir yang akan digunakan harus memenuhi beberapa

persyaratan, salah satunya adalah pasir harus bersih dari kandungan lumpur.

Lumpur adalah bagian dari pasir yang lolos ayakan 0,036 mm. Apabila kadar

lumpur yang ada lebih dari 5% dari berat keringnya, maka pasir harus dicuci

terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai material penyusun beton.

Pengujian kadar lumpur dalam agregat halus bertujuan untuk mendeteksi

kandungan lumpur dalam pasir sebagai salah satu komponen penyusun beton.

Alat dan bahan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain:

· Gelas ukur 250 cc

· Cawan Aluminium

· Neraca dengan ketelitian 100 mg

· Pipet

· Oven

· Agregat halus (pasir) kering oven lolos ayakan 2 mm

· Air Bersih

Langkah pengujian kadar lumpur dalam agregat halus dilakukan dengan prosedur

sebagai berikut :

· Menyiapkan sampel pasir dan mengeringkan dalam oven.

· Menimbang pasir kering oven seberat 100 gram.

· Memasukkan pasir ke dalam gelas ukur

· Melakukan proses pencucian sebagai berikut :

a) Memasukkan air ke dalam gelas ukur yang telah berisi pasir dengan

ketinggian 12 cm dari permukaan pasir.

b) Menutup mulut gelas rapat-rapat dengan tangan.

c) Gelas dikocok 10 kali (dianggap satu kali pencuucian).

d) Membuang air dalam gelas (usahakan pasir tidak ikut terbuang).

e) Proses pencucian diulang sampai bersih.

xvii

· Menuangkan pasir ke dalam cawan (air yang ikut menetes diambil dengan

pipet).

· Mengeringkan pasir dalam cawan tersebut pada oven dengan suhu 110 °C.

· Mengeluarkan pasir tersebut dari oven dan mendiamkannya hingga mencapai

suhu kamar.

· Menimbang pasir yang sudah dikeringkan.

· Menganalisis data

Berat awal pasir (a)

Berat akhir pasir (b)

Kadar Lumpur %100a

ba´

-=

· Membandingkan hasil perhitungan dengan persyaratan PBI NI-1971. Bila lebih

dari 5% maka pasir harus dicuci kembali sebelum digunakan.

3.7.1.3. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus

Berat jenis merupakan salah satu variabel yang sangat penting dalam

merencanakan campuran adukan beton, karena dengan mengetahui variabel

tersebut dapat dihitung volume pasir yang diperlukan.

Pengujian spesific gravity agregat halus bertujuan untuk menentukan bulk spesific

gravity, bulk spesific gravity SSD, apparent spesific gravity, dan absorption

agregat halus. Alat dan bahan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain:

· Conical Mould dan temper (pemadat)

· Tabung Volumetrick Flash 500 cc

· Neraca/timbangan

· Oven

· Cawan

· Pipet

· Agregat halus lolos ayakan 2 mm

· Air bersih

xviii

Langkah pengujian spesific gravity agregat halus dilakukan dengan prosedur

sebagai berikut :

· Membuat pasir dalam keadaan SSD dengan cara :

a) Mengambil pasir yang telah disediakan (dianggap kondisi lapangan SSD),

masukkan dalam conical mould sampai 1/3 tinggi.

b) Menumbuk dengan tamper sebanyak 15 kali, tinggi jatuh temper 2 cm.

c) Menambah pasir hingga 2/3 tinggi, lalu mengulangi prosedur b.

d) Menambah pasir hingga penuh dan mengulangi lagi prosedur b.

e) Memasukkan pasir hingga penuh lalu meratakan permukaan pasir.

f) Mengangkat conical mould sehingga pasir dengan sendirinya akan merosot.

Pemerosotan pasir tidak boleh lebih dari ½ tinggi dan apabila penurunan

pasir mencapai 1/3 tinggi atau ± 2,5 cm, maka pasir tersebut sudah dalam

keadaan kering permukaan (SSD).

· Mengambil pasir SSD sebanyak 500 gram, dimasukkan dalam volumetrick

flash, dan diisi air hingga penuh lalu didiamkan hingga 24 jam.

· Setelah 24 jam, menimbang volumetrick flash yang berisi pasir dan air tersebut.

· Mengeluarkan pasir dari volumetrick flash dan memasukkan ke cawan dengan

membuang air terlebih dahulu, jika dalam cawan masih ada air

mengeluarkannya dengan menggunakan pipet.

· Memasukkan pasir dalam cawan ke dalam oven dengan suhu 1100 C selama

24 jam.

· Volumetrick flash yang telah kosong dan bersih diisi air sampai penuh dan

ditimbang.

· Pasir yang telah dioven didiamkan sampai mencapai suhu kamar kemudian

menimbang pasir tersebut.

· Dari data yang diperoleh, dapat dihitung nilai spesific gravity (berat jenis).

Berat pasir SSD = D

Berat pasir kering oven = A

Berat volumetrick flash + air = B

Berat volumetrick flash + air + pasir = C

xix

Bulk Specific Gravity = CDBA-+

Bulk Specific Gravity SSD = CDBD-+

Apparent Specific Gravity = CBAA-+

Absorption = %100´-D

AD

3.7.1.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus

Gradasi adalah keseragaman diameter pasir sebagai agregat halus lebih

diperhitungkan daripada agregat kasar, karena sangat menentukan sifat pengerjaan

dan sifat kohesi campuran adukan beton.

Pengujian gradasi agregat agregat halus bertujuan untuk memeriksa susunan atau

variasi susunan agregat halus dan angka kehalusan agregat halus (pasir) tersebut.

Alat dan bahan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain:

· Neraca/timbangan berkapasitas 5 kg, ketelitian 100 mg.

· Satu set mesin getar.

· Satu set ayakan dengan diameter :

Ø 9,50 mm

Ø 4.75 mm

Ø 2.36 mm

Ø 1.18 mm

Ø 0.85 mm

Ø 0.30 mm

Ø 0.15 mm

Ø 0 (pan)

· Agregat halus (pasir) 3000 gr

xx

Langkah pengujian gradasi agregat agregat halus dilakukan dengan prosedur

sebagai berikut :

· Menyiapkan agregat halus (pasir) sebanyak 3000 gr.

· Menyiapkan satu set ayakan dan menyusun berurutan mulai dari pan (paling

bawah), hingga ayakan 9,5 mm (paling atas), lalu susunan ayakan tersebut

diletakkan pada mesin penggetar.

· Menuangkan pasir ke dalam ayakan paling atas dan menutup rapat-rapat

susunan ayakan tersebut.

· Menghidupkan mesin penggetar selama 5 menit.

· Setelah 5 menit matikan mesin, lalu menimbang dan mencatat berat agregat

halus yang tertinggal pada masing-masing ayakan.

· Menghitung modulus kehalusan dengan menggunakan rumus

Modulus kehalusan = d e

dimana :

d = jumlah dari persentase komulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam

pan

e = jumlah dari persentase berat pasir yang tertinggal

3.7.2. Pengujian Agregat Kasar

3.7.2.1. Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar

Berat jenis merupakan salah satu variabel yang sangat penting dalam

merencanakan campuran adukan beton, karena dengan variabel tersebut dapat

dihitung volume dari agregat kasar yang diperlukan. Pengujian spesific gravity

agregat kasar dalam penelitian ini menggunakan kerikil dengan diameter

maksimal 25 mm.

Pengujian spesific gravity agregat kasar bertujuan untuk menentukan bulk specific

gravity, bulk spesific gravity SSD, apparent spesific gravity, dan absorption

agregat kasar. Alat dan bahan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain:

· Timbangan/neraca kapasitas 5 kg ketelitian 100 mg

· Bejana dan container

xxi

· Oven

· Saringan atau ayakan

· Lap ( dari kain )

· Tangki Air

· Agregat kasar (kerikil)

· Air Bersih

Langkah pengujian spesific gravity agregat kasar dilakukan dengan prosedur

sebagai berikut :

· Mengambil kerikil (sampel) kemudian dicuci untuk menghilangkan kotoran.

· Mengeringkan kerikil dalam oven dengan suhu 110°C selama 24 jam.

· Mendiamkan kerikil setelah dioven hingga mencapai suhu kamar.

· Menimbang kerikil seberat 3000 gram.

· Memasukkan kerikil ke dalam container dan direndam selama 24 jam.

· Setelah 24 jam, container dan kerikil ditimbang dalam keadaan terendam air.

· Mengangkat container dari dalam air kemudian mengeringkan kerikil dengan

dilap (sampai kondisi SSD/kering permukaan), lalu menimbangnya.

· Menimbang container (dalam keadaan tercelup air).

· Menghitung berat agregat dalam air dengan cara mengurangkan hasil

penimbangan langkah ke 6 dengan berat container.

· Menganalisis data hasil pengujian

Berat kerikil oven = A

Berat kerikil dalam air = C

Berat kerikil dalam kondisi SSD = B

Bulk Specific Gravity = CBA-

Bulk Specific Gravity SSD = CBB-

Apparent Specific Gravity = CAA-

xxii

Absorption = %100´

-A

AB

3.7.2.2. Pengujian Gradasi Agregat Kasar

Agregat kasar dapat berupa kerikil kasar hasil disintegrasi alami berupa batu

pecah (split) yang dipecah dengan alat pemecah batu. Tujuan dari pengujian ini

adalah untuk mengetahui susunan gradasi yang akan digunakan. Alat dan bahan

yang digunakan dalam pengujian ini antara lain:

· Neraca

· Oven

· Mesin penggetar

· Satu set ayakan dengan diameter:

Ø 38 mm

Ø 25 mm

Ø 19 mm

Ø 12,5 mm

Ø 9,5 mm

Ø 4,75 mm

Ø 2,36 mm

Ø 0,00 (pan)

· Agregat kasar kering oven

Langkah pengujian gradasi agregat kasar dilakukan dengan prosedur sebagai

berikut :

1. Menyiapkan agregat kasar (kerikil) yang telah dioven selama 24 jam dengan

suhu 110°C seberat 3000 gram.

2. Menyiapkan satu set ayakan dan menyusun berurutan mulai dari pan 0,00;

2,36; 4,75; 9,5; 12,5; 19; 25; 38, lalu susunan ayakan tersebut diletakkan pada

mesin penggetar.

3. Menuangkan kerikil ke dalam ayakan paling atas dan menutup rapat-rapat

susunan ayakan tersebut dan diletakkan di mesin penggetar.

xxiii

4. Menghidupkan mesin penggetar selama ± 5 menit.

5. Setelah 5 menit matikan mesin, lulu menimbang dan mencatat berat agregat

kasar yang tertinggal pada masing-masing ayakan.

6. Menghitung modulus kehalusan dengan rumus :

Modulus kehalusan = m n dimana :

m = jumlah dari persentase komulatif berat kerikil yang tertinggal selain

dalam pan

n = jumlah dari persetase berat kerikil yang tertinggal

3.7.2.3. Pengujian Abrasi Agregat Kasar

Agregat kasar merupakan salah satu bahan dasar beton yang harus memenuhi

standar tertentu untuk daya tahan keausan terhadap gesekan. Standar ini dapat

diketahui dengan alat yang disebut bejana Los Angeles. Agregat kasar harus tahan

terhadap gaya aus gesek dan bagian yang hilang karena gesekan tidak boleh >

50%.

Pengujian abrasi agregat kasar bertujuan untuk mengetahui tingkat keausan

karena gesekan atau perputaran yang terdeteksi dengan prosentase. Alat dan

bahan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain:

· Mesin ”Los Angeles”

· Saringan dengan fraksi 19 mm, 12,5 mm, 9,5 mm, 2 mm

· Abrassi test machine (mesin pemutar los angeles)

· Bola pejal 12 buah

· Agregat kasar yang lolos saringan 19,5 mm, tertampung saringan 12,5 mm

sebanyak 5 kg.

· Agregat kasar yang lolos saringan 12,5 mm, tertampung saringan 9,5 mm

sebanyak 5 kg.

Langkah pengujian abrasi agregat kasar dilakukan dengan prosedur sebagai

berikut :

xxiv

%100´-

=a

ba

· Mencuci agregat kasar sampai bersih kemudian mengeringkan dalam oven

dengan suhu 110°C selama 24 jam.

· Mengayak agregat kasar tersebut dan memasukkan hasil ayakan ke dalam

mesin Los Anggeles dan diputar sebanyak 1000 kali yang di dalamnya terdapat

12 bola baja.

· Setelah diputar, menimbang hasil pemutaran yang tertahan pada ayakan 2 mm.

· Akan diadakan variasi kelas abrasi.

· Menganalisis data :

Berat kerikil sebelum diuji = a

Berat kerikil setelah diuji = b

Keausan yang terjadi

3.8. Perencanaan Campuran Beton

Dalam penelitian ini digunakan campuran adukan beton dengan mutu 23 MPa.

Cara yang digunakan dalam perencanaan campuran adukan beton merupakan cara

yang direkomendasikan oleh Dinas Pekerjaan Umum. Perhitungan perencanaan

campuran beton disajikan dalam lampiran C.

3.9. Pembuatan Benda Uji

Langkah-langkah pembuatan benda uji dalam penelitian ini dapat diuraikan

sebagai berikut :

a. Menyiapkan material (semen, metakaolin, agregat halus, agregat kasar, air dan

serat aluminium ) dan peralatan yang akan digunakan untuk campuran beton.

b. Menyiapkan cetakan beton.

c. Menimbang masing-masing material berdasarkan perhitungan mix design

beton.

d. Membuat adukan dengan cara mencampurkan material-material tersebut

dengan mixer.

e. Memeriksa nilai slump dari adukan beton tersebut.

xxv

f. Adukan dituang ke dalam cetakan beton dan digunakan vibrator agar adukan

homogen dan merata di dalam cetakan, dan memberi tanda untuk masing-

masing benda uji.

h. Melepas benda uji dari cetakan setelah 24 jam kemudian dilakukan curing

terhadap benda uji tersebut.

3.10. Pengujian Nilai Slump

Slump beton adalah besaran kekentalan ( viscocity ) atau plastisitas dan kohesif

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

sebagai berikut :

1. Membasahi cetakan dan pelat dengan kain basah

2. Meletakkan cetakan diatas pelat dengan kokoh

3. Mengisi cetakan sampai penuh dalam 3 lapisan dimana tiap lapisan berisi kira-

kira ⅓ isi cetakan, kemudian setiap lapis ditusuk dengan tongkat pemadat

sebanyak 25 x tusukan

4. Segera setelah selesai penusukan, ratakan permukaan benda uji dengan

tongkat dan semua sisa benda uji yang ada di sekitar cetakan harus

disingkirkan

5. Mengangkat cetakan perlahan-lahan tegak lurus keatas

6. Mengukur nilai slump yang terjadi

3.11. Perawatan Benda Uji

Perawatan beton adalah suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar

selalu lembab sejak adukan beton dipadatkan sampai beton dianggap cukup keras.

Hal ini di maksudkan untuk menjamin agar proses hidrasi dapat berlangsung

dengan baik dan proses pengerasan terjadi dengan sempurna sehingga tidak terjadi

retak-retak pada beton dan mutu beton dapat terjamin.

xxvi

Perawatan ini dilakukan dengan cara merendam beton ke dalam bak selama 2

hari. Kemudian beton diangin-anginkan selama 26 hari atau sampai benda uji

berumur 28 hari dan diadakan pengujian beton.

3.12. Pengujian Serapan Beton

Pengujian serapan beton menggunakan benda uji silinder diameter ø 7,5 cm dan

tinggi 15 cm. Pengujian absorpsi beton dilakukan dengan cara sebagai berikut :

1. Setelah mencapai umur 28 hari setelah reaksi hidrasi pada semen selesai

sampel beton dikeringkan dengan oven sampai mencapai berat konstan.

2. Setelah dikeluarkan dari oven, semua sampel beton ditimbang.

3. Merendam sampel beton selama 10 + 0,5 menit, 30 menit, 60 menit, 24 jam, 2

x 24 jam dan 3 x 24 jam.

4. Kemudian dibuat sampel dalam kondisi SSD, setelah itu menimbang masing-

masing sampel selama batas waktu perendaman tersebut untuk

membandingkan perbedaan antara berat kondisi SSD dengan berat kering

oven.

3.13. Pengujian Penetrasi Beton

Berdasarkan Neville dan Brooks (concrete technology, 1987) uji penetrasi beton

dapat diukur dari percobaan sampel beton yang di-sealed dari air yang bertekanan

pada sisi atasnya saja dan meliputi aspek banyaknya air yang mengalir lewat

ketebalan beton pada waktu tertentu.

Pengujian penetrasi beton menggunakan benda uji silinder diameter 7,5 cm dan

tinggi 15 cm. Pengujian penetrasi beton dilakukan dengan cara sebagai berikut :

1. Setelah mencapai umur 28 hari, sampel beton dikeringkan dengan oven

sampai mencapai berat konstan.

2. Selang air bertekanan dipasang pada permukaan atas sampel dengan cara

memberi lubang sebesar pipa selangnya. Pipa selang yang berisi air di-sealed

di ikat dengan klem pada atas permukaan beton.

xxvii

3. Sampel dikenakan air bertekanan 1 kg/cm2 selama 48 jam, dilanjutkan air

bertekanan 3 kg/cm2 selama 24 jam dan air dengan tekanan 7 kg/cm2 selama

24 jam.

Tabel 3.3 Tekanan Air dan Waktu Penekanan

Tekanan Air

(kg/cm2)

Waktu

(jam)

1

3

7

48

24

24

(Sumber : Suwandojo siddiq, makalah seminar ITB, 1987)

4. Selang air bertekanan dilepas, kemudian dipasang selang transparan berisi air

yang diletakkan pada penyangga, diamkan selama 1 jam untuk mengetahui

penurunan air yang terjadi dan tingginya air jatuh.

5. Kemudian sampel dibelah dan diukur kedalaman penetrasi air serta diameter

sebaran air.

3.14. Analisis Data dan Pembahasan

Analisis data adalah proses penyederhanaan data ke dalam bentuk yang lebih

mudah dibaca dan diinterpretasikan. Dalam proses pengolahan data yang

diperoleh dari hasil pengujian ini dipakai microsoft excell untuk menyajikan data

menjadi informasi yang lebih sederhana, mudah dimengerti dan dipahami oleh

setiap pembaca yang kemudian dilakukan pembahasan guna menarik kesimpulan.

Dalam penelitian ini dilakukan dengan cara membandingkan nilai serapan dan

penetrasi beton normal metakaolin berserat aluminium pada variasi campuran

yang telah ditentukan, kemudian menganalisis perbedaan hasilnya.

Menyimpulkan kecenderungan dari hasil nilai serapan dan penetrasi beton normal

metakaolin berserat aluminium.

xxviii

BAB 4

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Agregat

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

Pengujian-pengujian yang dilakukan terhadap agregat halus dalam penelitian ini

meliputi pengujian kandungan lumpur, kandungan zat organik, berat jenis, dan

gradasi pasir. Setelah dilakukan pengujian didapat hasil pengujian yang disajikan

dalam tabel 4.1. Untuk perhitungan dan data-data pengujian secara lengkap

terdapat pada lampiran A.

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus

Jenis Pengujian Hasil Pengujian Standar Kesimpulan

Kandungan Zat

Organik

Larutan NaOH 3%

berwarna kuning

muda

Jernih atau kuning

muda

Memenuhi

Syarat

Kandungan

Lumpur

5% Maksimum 5% Memenuhi

Syarat

Bulk Spesific

Gravity

2,5789

- -

Bulk Spesific

Gravity SSD

2,6315

2,5 - 2,7 Memenuhi

Syarat

Apparent Spesific

Gravity

2,722

- -

Absorption 2,04% - -

Modulus Halus

Butir

2,69 2,3 - 3,1 Memenuhi

Syarat

Untuk hasil pengujian agregat halus serta persyaratan batas dari ASTM C33-97

dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut ini.

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus

xxix

Berat Tertahan No

Diameter Ayakan Berat

(gram) % Kumulatif

(%)

Berat Lolos

Kumulatif

ASTM C 33

1 9.5 0 0.000 0.000 100.000 100

2 4.75 90 4.511 4.511 95.489 95-100

3 2.36 200 10.025 14.536 85.464 80-100

4 1.18 220 11.028 25.564 74.436 50-85

5 0.85 400 20.050 45.614 54.386 25-60

6 0.3 800 40.100 85.714 14.286 10-30

7 0.15 155 7.769 93.484 6.516 2-10

8 0 130 6.516 100 0 0 Total 1995 100 369.424 430.576 -

Dari tabel 4.2 gradasi agregat halus di atas dapat digambarkan grafik gradasi

beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh ASTM C33-97 sebagai berikut :

Gambar 4.1 Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Halus

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar

xxx

Pengujian terhadap agregat kasar split (batu pecah) yang dipakai dalam penelitian

ini meliputi pengujian berat jenis (spesific gravity), gradasi agregat kasar, dan

keausan (abrasi). Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam tabel 4.3,

sedangkan data hasil pengujian secara lengkap disajikan dalam lampiran B.

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Agregat Kasar

Jenis Pengujian Hasil

Pengujian

Standar Kesimpulan

Bulk Spesific

Gravity

2,51

- -

Bulk Spesific

Gravity SSD

2,56

2,5 – 2,7 Memenuhi

Syarat

Apparent Spesific

Gravity

2,643

- -

Absorption 2 %

- -

Modulus Halus

Butir

7,29 5 - 8 Memenuhi

Syarat

Abrasi 44,15 % Maksimum

50%

Memenuhi

Syarat

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar

Berat tertinggal No Diameter Ayakan Berat % Kumulatif

Berat Lolos

ASTM C33

xxxi

(gram) (%) Kumulatif (%)

1 38,00 0 0.000 0.000 100.00 100 2 25,00 10 0.334 0.334 99.67 95-100 3 19,00 45 1.503 1.837 98.16 - 4 12,50 1750 58.440 60.277 39.72 35-70 5 9,50 580 19.369 79.646 20.35 - 6 4,75 302.5 10.102 89.748 10.25 10-30 7 2,36 218.5 7.297 97.045 2.96 0-5 8 1,18 88.5 2.955 100.000 0.00 - 9 0,6 0 0.000 100.000 0.00 -

10 0,3 0 0.000 100.000 0.00 - 11 0,15 0 0.000 100.000 0.00 - 12 0,00 0 0.000 100.000 0.00 -

Jumlah 2994.5 100 828.886 371.11 -

Dari tabel 4.4 gradasi agregat kasar di atas dapat digambarkan grafik gradasi

beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh ASTM C33-84 sebagai berikut :

Gambar 4.2 Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Kasar

4.2. Perhitungan Rancang Campur Beton

Perhitungan rencana campuran beton normal (mix design) menggunakan standar

Dinas Pekerjaan Umum (SK SNI T-15-1990-03), dari perhitungan tersebut

didapat kebutuhan bahan per m³ yaitu :

xxxii

Air = 225 liter

Semen = 450 kg

Pasir = 566,658 kg

Kerikil = 1133,485 kg

Dari hasil tersebut maka dapat dihitung kebutuhan bahan total adukan yang terdiri

dari 24 buah benda uji silinder tinggi 15 cm diameter 7,5 cm diuji pada umur 28

hari sebesar 0,0159 m³. Kebutuhan bahan tiap adukan disajikan dalam tabel 4.5.

Perhitungan secara lengkap rencana campuran beton (mix design) dapat dilihat

pada lampiran C.

Tabel 4.5 Hasil Hitungan Kebutuhan Bahan Tiap Adukan

Dosis Total Total Volume+ Aluminium Air Semen Pasir Kerikil Metakaolin Sika

NN Penam-bahan

Volu- me SF 20% (kg) (lt/m³) (kg/m³) (kg/m³) (kg/m³) (kg/m³) (kg/m³)

Serat ( m³ ) ( m³ )

0% 0.004 0.005 0.000 1.074 2.147 2.704 5.408 0.000 0.017 0,33 % 0.004 0.005 0.035 1.074 2.147 2.704 91.756 0.161 0.017 0,66 % 0.004 0.005 0.070 1.074 2.147 2.704 91.756 2.732 0.017

1% 0.004 0.005 0.106 1.074 2.147 2.704 91.756 2.732 0.017

Total 0.016 0.019 0.210 4.294 8.588 10.815 280.677 5.625 0.069

4.3. Hasil Pengujian Nilai Slump

Dari masing-masing campuran adukan beton tersebut dilakukan pengujian slump.

Nilai slump diperlukan untuk mengetahui tingkat workabilitas dari campuran

beton. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.6 sebagai berikut :

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Nilai Slump

Kadar Serat (%) 0% 0,33% 0,66% 1%

Nilai Slump ( cm ) 17 16 13,5 7

4.4. Hasil Pengujian Benda Uji

4.4.1. Hasil Pengujian Serapan Air

Pengujian ini adalah untuk mengetahui besarnya air yang dapat diserap oleh beton

dengan membandingkan antara berat yang telah melewati proses perendaman

xxxiii

dalam air dan dalam kondisi jenuh kering permukaan dengan berat dalam kondisi

kering oven. Adapun standar waktu perendaman yang harus dilakukan adalah

selama 10+0,5 menit dan 24 jam. Namun demikian sebagai bahan pembanding

maka dalam penelitian ini dilakukan perendaman selama 10+0,5 menit, 30 menit,

60 menit, 1 x 24 jam, 2 x 24 jam, dan 3 x 24 jam. Pengujian serapan ini dilakukan

terhadap sampel beton silinder Ø 7,5 cm, tinggi 15 cm setelah sampel beton

mencapai umur 28 hari. Pada tahapan awal dilakukan pengamatan terhadap

besarnya serapan air oleh masing-masing sampel beton selama batas waktu yang

telah ditentukan, kemudian dilakukan pengolahan data untuk mengetahui

besarnya persentase nilai serapan air. Cara perhitungan serapan air adalah sebagai

berikut:

Rumus perhitungan serapan air :

Serapan Air = %100xWk

WkW -, dimana

W = Berat beton pada kondisi SSD ( kering permukaan )

Wk = Berat beton pada kondisi kering oven

Contoh perhitungan serapan air : Untuk benda uji S.0-1 nilai serapan airnya adalah:

Serapan air = %168,2%100845,1

845,1885,1=

-x

Rata-rata serapan air = %047,23

168,2804,1168,2=

++

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Serapan Air Pada Perendaman 10+0,5 Menit

Berat Kering Kode

Sampel Oven (gr)

Berat Benda Uji Setelah Direndam (gr)

Serapan Air (%)

Rata-Rata Serapan Air (%)

S.0-1 1.845 1.885 2.168 S.0-2 1.940 1.975 1.804 2.047 S.0-3 1.845 1.885 2.168

S.0,33-1 1.808 1.845 2.075 S.0,33-2 1.810 1.845 1.934 2.216

xxxiv

S.0,33-3 1.895 1.945 2.639 S.0,66-1 1.795 1.830 1.950 S.0,66-2 1.855 1.900 2.426 2.195 S.0,66-3 1.810 1.850 2.210

S.1-1 1.803 1.863 3.329 S.1-2 1.825 1.880 3.014 3.214 S.1-3 1.743 1.800 3.300

Selanjutnya hasil pengujian serapan air untuk perendaman 30 menit, 60 menit, 1 x

24 jam, 2 x 24 jam, dan 3 x 24 jam dapat dilihat pada lampiran D. Rekapitulasi

hasil perhitungan serapan dan rata-rata serapan air selanjutnya disajikan dalam

table 4.8

Tabel 4.8 Rekap Hasil Pengujian Serapan Air

Kadar Nilai Serapan Air ( % )

Serat Rendaman Rendaman Rendaman Rendaman Rendaman Rendaman

( % ) 10 + 0,5 menit 30 menit 60 menit 1 x 24 jam 2 x 24 jam 3 x 24 jam

Rerata Rerata Rerata Rerata Rerata Rerata

2.17 3.52 4.34 7.32 7.32 7.32

0.00 1.80 2.05 2.71 3.16 3.87 4.00 6.65 6.88 6.65 6.88 6.65 6.88

2.17 3.25 3.79 6.67 6.67 6.67

2.07 4.01 5.12 8.02 8.11 8.16

0,33 1.93 2.22 3.59 3.72 4.70 4.77 7.73 7.76 7.73 7.81 7.73 7.83

2.64 3.56 4.49 7.52 7.60 7.60

1.95 3.34 4.46 6.96 7.10 7.10

0,66 2.43 2.20 3.50 3.57 4.72 4.60 7.55 7.32 7.68 7.41 7.82 7.46

2.21 3.87 4.63 7.46 7.46 7.46

3.33 4.65 6.24 7.91 7.91 7.91

1.00 3.01 3.21 4.66 4.68 5.75 5.96 8.22 7.91 8.22 7.96 8.36 8.00

3.30 4.73 5.88 7.60 7.75 7.75

4.4.2. Hasil Pengujian Penetrasi

Pengujian ini dilakukan terhadap sampel silinder beton dengan ukuran Ø 7,5 cm

dan tinggi 15 cm setelah sampel mencapai umur 28 hari. Secara singkat,

pengujian ini adalah untuk mengetahui penetrasi beton dengan dengan cara

memberikan tekanan air pada benda uji. Adapun standar pemberian tekanan yang

dilakukan adalah 1 kg/cm² selama 48 jam, dilanjutkan dengan tekanan 3 kg/m²

xxxv

selama 24 jam, dan terakhir 7 kg/cm² selama 24 jam. Hasil pengujian nilai

penetrasi disajikan dalam tabel 4.9

Tabel 4.9 Hasil Pengujian Penetrasi

Air dalam Selang

Setelah 1 Jam Kode

Benda Uji Awal

(cm) Akhir(cm)

Ketebalan

Penetrasi

(cm)

Rerata

Ketebalan

Penetrasi (cm)

P.0-1

P.0-2

P.0-3

70

70

70

69,3

68,15

67

3

3

3

3

P.0,33-1

P.0,33-2

P.0,33-3

70

70

70

57,5

67,5

65

5

4

6

5

P.0,66-1

P. 0,66-2

P. 0,66-3

70

70

70

56

64,4

69,3

4

4

4

4

P.1-1

P.1-2

P.1-3

70

70

70

67,2

67,9

67,55

3

3,5

3,25

3,25

4.5. Analisis Data dan Pembahasan

4.5.1. Uji Slump

Pengujian slump bertujuan untuk mengetahui workabilitas adukan beton. Nilai

slump yang diperoleh pada campuran adukan beton dalam penelitian ini berkisar

antara 7-17 cm. Dari hasil penelitian terlihat bahwa nilai slump menurun seiring

xxxvi

dengan bertambahnya kadar serat aluminium dalam beton. Pada penelitian ini

secara keseluruhan workabilitas adukan beton sudah berada pada tingkat tinggi.

4.5.2. Serapan Air

Ketentuan minimum untuk beton kedap air normal bila diuji dengan perendaman

air berdasarkan SK SNI S-36-1990-03 adalah sebagai berikut :

1. Selama 10+0,5 menit, resapan maksimum adalah 2,5% terhadap berat kering

oven

2. Selama 24 jam, resapan maksimum adalah 6,5% terhadap berat kering oven

Dari hasil perhitungan didapat serapan air sebagai berikut :

Tabel 4.10 Nilai Serapan Air

Serat Aluminium

Waktu

0% 0,33% 0,66% 1%

10+0,5 menit 2,047 2,216 2,195 3,214

30 menit 3,160 3,721 3,571 4,679

60 menit 3,999 4,766 4,600 5,959

1 x 24 jam 6,878 7,759 7,323 7,910

2 x 24 jam 6,878 7,813 7,415 7,957

3 x 24 jam 6,878 7,831 7,459 8,003

Dari tabel di atas diperoleh nilai serapan air pada perendaman 10 + 0,5 menit yang

memenuhi syarat SK SNI S-36-1990-03 adalah beton normal dengan bahan

tambah metakaolin dan serat aluminium dengan kadar serat 0%, 0,33%, dan

0,66%, sebab memenuhi syarat maksimum sebesar 2,5%. Sedangkan untuk

perendaman selama 24 jam tidak ada yang memenuhi syarat SK SNI S-36-1990-

03 karena melebihi syarat maksimum sebesar 6,5 %.

xxxvii

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Antara Kadar Serat ( % ) dengan Nilai Serapan Air ( % ) Pada Perendaman 10 + 0,5 menit

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Antara Kadar Serat ( % ) dengan Nilai Serapan Air ( % ) Pada Perendaman 1 x 24 jam

Dari gambar 4.3 dan 4.4 dapat diketahui bahwa nilai serapan air bertambah seiring

dengan penambahan serat aluminium. Hal ini dikarenakan penambahan serat

aluminium pada beton menyebabkan timbulnya pori pada interface zone (zona

transisi) antara serat dengan pasta semen. Pori ini timbul karena dengan adanya

sejumlah serat maka air dapat melekat / tertinggal pada permukaan – permukaan

serat yang tidak terpadatkan oleh vibrator secara sempurna.

xxxviii

012345678

10,5menit

30menit

60menit

1 x 24jam

2 x 24jam

3 x 24jam

Waktu Perendaman

Sera

pan

AIr

( %

)0%

0,33 %

0,66 %

1%

Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Kadar Serat ( % )

dengan Nilai Serapan Air ( % ) Dari gambar diatas diperoleh nilai serapan air minimum terjadi pada beton dengan

kadar serat 0%. Sedangkan nilai serapan air maksimum terjadi pada beton dengan

kadar serat 1%.

4.5.2. Penetrasi

Ketentuan minimum untuk beton kedap air agresif, bila diuji dengan tekanan air

maka tembusnya air ke dalam beton tidak melampaui batas yang telah ditetapkan

dalam SK SNI S-36-1990-03 adalah sebagai berikut :

1. Agresif Sedang = 50 mm

2. Agresif Kuat = 30 mm

Adapun hasil pengujian penetrasi air pada beton normal dengan bahan tambah

metakaolin dan serat aluminium disajikan dalam tabel 4.10

Tabel 4.11 Nilai Penetrasi Air

Serat Aluminium 0% 0,33% 0,66% 1%

Penetrasi Air (mm) 3 5 4 3,25

Dari tabel diatas diketahui ternyata hanya beton normal dengan kadar serat

aluminium 0 % yang memenuhi syarat untuk agresif kuat, sedangkan untuk

xxxix

agresif sedang semua benda uji tersebut telah memenuhi syarat. ( SK SNI S-36-

1990-03 )

Gambar 4.6 Grafik Hubungan antara Kadar Serat ( % ) dengan Nilai Penetrasi Air (mm) Pada Beton Normal dengan Bahan Tambah Metakaolin dan Serat Aluminium

Dari gambar diatas disimpulkan bahwa nilai penetrasi air pada beton bertambah

seiring dengan bertambahnya serat aluminium. Seperti yang terjadi pada

pengujian serapan air hal ini dikarenakan penambahan serat aluminium pada

beton menyebabkan timbulnya pori pada interface zone (zona transisi) antara serat

dengan pasta semen. Pori ini timbul karena dengan adanya sejumlah serat maka

air dapat melekat / tertinggal pada permukaan – permukaan serat yang tidak

terpadatkan oleh vibrator secara sempurna.

Nilai penetrasi maksimum terjadi pada beton dengan kadar serat 0,33% yaitu 5

mm atau naik sebesar 66,67% terhadap beton dengan kadar serat 0%.

Peningkatan penetrasi (%) = %67,66%1003

35=

-x

xl

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan :

1. Pada pengujian serapan air, besarnya nilai persentase serapan air untuk

perendaman 10+0,5 menit dari beton normal dengan bahan tambah metakaolin

dan serat aluminium dengan kadar serat aluminium 0%, 0,33%, 0,66%, dan

1% berturut – turut adalah 2,047 %, 2,216 %, 2,195 %, dan 3,214%.

Sedangkan perendaman 1 x 24 jam dari beton normal dengan bahan tambah

metakaolin dan serat aluminium dengan kadar serat aluminium 0%, 0,33%,

0,66%, dan 1% berturut – turut adalah 6,878 %, 7,759 %, 7,323 %, dan

7,910%.

2. Pada pengujian penetrasi air, kedalaman penetrasi yang terjadi dari beton

normal dengan bahan tambah metakaolin dan serat aluminium dengan kadar

serat aluminium 0%, 0,33%, 0,66%, dan 1% berturut – turut adalah 3 mm, 5

mm, 4 mm, dan 3,25 mm.

3. Berdasarkan SK SNI S-36-1990-03 untuk perendaman air selama 10+0,5

menit, yang memenuhi syarat untuk beton kedap air adalah beton normal

dengan bahan tambah metakaolin dan serat aluminium dengan kadar serat 0

%, 0,33 %, dan 0,66 %. Serapan air terbesar terjadi pada beton normal dengan

bahan tambah metakaolin dan serat aluminium dengan kadar serat aluminium

1%, yaitu sebesar 3,214% atau naik 1,167% terhadap beton dengan kadar serat

0%.

xli

4. Berdasarkan SK SNI S-36-1990-03 untuk perendaman air selama 24 jam,

tidak ada yang memenuhi syarat untuk beton kedap air. Serapan air terbesar

terjadi pada beton normal dengan bahan tambah metakaolin dan serat

aluminium dengan kadar serat aluminium 1%, yaitu sebesar 7,910% atau naik

1,032% terhadap beton dengan kadar serat 0%.

5. Berdasarkan SK SNI S-36-1990-03 semua benda uji telah memenuhi syarat

untuk agresif sedang. Nilai penetrasi maksimum terjadi pada beton dengan

kadar serat 0,33% yaitu 5 mm atau naik sebesar 66,67% terhadap beton

dengan kadar serat 0%.

5.2. Saran

Untuk menindaklanjuti penelitian ini kiranya perlu dilakukan beberapa koreksi

agar penelitian-penelitian selanjutnya dapat lebih baik. Adapun saran-saran untuk

penelitian selanjutnya antara lain :

1. Perlu dilakukan penelitian tentang persentase penambahan serat aluminium

dengan berbagai variasi fas.

2. Perlu ditambahkan zat pewarna pada air yang digunakan untuk pengujian

penetrasi beton, agar dapat lebih terlihat jelas kedalaman penetrasi dan

sebaran air yang terjadi.

xlii

DAFTAR PUSTAKA

Azhari, Nur Rijal. 2007. Tinjauan Absorpsi dan Permeabilitas Pada Beton

dengan Penambahan Abu Limbah Ampas Tebu (Bagasse Ash) sebagai Pozzolanic

Mineral Admixture Pada Beberapa Kondisi FAS. Fakultas Teknik Jurusan Teknik

Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta

http://lppm.uns.ac.id/2009/01/29/model-prediksi-kapasitas-elemen-struktural-

beton-ringan-metakaolin-berserat-galvalum-az-150/

Murdock,L.J. 2004. (Alih Bahasa oleh Ir. Stephanus Hendarko) Bahan dan

Praktek Beton. Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta

Mustofa, Habib. 2009. Kajian Tegangan Balok Komposit Baja Tulangan-Beton

Ringan Alwa Metakaolin Berserat Aluminium. Fakultas Teknik Jurusan Teknik

Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Neville, A.M. 1954. Concrete Technology. Longman Scientific and Technical.

New York

Neville, A.M. 1975. Properties of Concrete. The English Language Book Society

and Pitman Publishing. London

.

Pribadi, Arqowi. 2009. Tinjauan Absorpsi dan Permeabilitas Beton Kertas pada

Variasi Campuran. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

Rooseno. 1954. Beton Tulang. Teragung. Jakarta

Sagel, R., Kole, P. Dan H. Kusuma, Gideon. 1993. Pedoman Pengerjaan Beton

(Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03). Erlangga. Jakarta

SK SNI S-36-1990-03. Spesifikasi Beton Bertulang Kedap Air

Tjokrodimuljo, Kardiyono. 1996. Teknologi Beton. Arif: Yogyakarta.

xliii

Yulianti, Dwi. 2007. Serapan, Penetrasi dan Permeabilitas Beton Ringan

Berserat Kawat Putih. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas

Maret Surakarta.