perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KAJIAN KUAT TEKAN, KUAT TARIK, KUAT LENTUR, DAN REDAMAN BUNYI PADA PANEL DINDING BETON DENGAN AGREGAT LIMBAH PLASTIK PET DAN LIMBAH KERTAS Study of Compressive Strength, Tensile Strength, Flexural Strength, and Sound Absorption on Wall Panels Concrete with PET Plastic and Paper Waste Agregates SKRIPSI Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
ADITYA NUGRAHA NIM I 0110005
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014 commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO DAN PERSEMBAHAN MOTTO Pray as though everything depended on God. Work as though everything depended on you. -Saint Agustine-
Ketika tidak ada yang perlu dilakukan, ya jangan ngapa-ngapain. -Ajahn Brahm-
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN Tuhan Yesus Terimakasih telah memberi teladan untuk menjalani hidup ini. Tiada kata yang dapat mewakili puji syukur pada-Mu.
Keluarga Bapak, Ibu yang selalu mendoakan, mendukung, mendengarkan anakmu ini. Terimakasih atas segala-galanya, semoga Bapak, Ibu selalu dalam perlindungan Tuhan. Oris, Damai yang kadang ku perintah dan kubully, jadilah lebih baik dari kakakmu.
Keluarga Besar Mbah Kung alm, Mbah Putri, Budhe, Pakdhe, Aldwin, Feli, Prima, Rifki, Miftah, Rafa, Talita, Afif, dan semua keluarga besar. Terimakasih!
BBB Jare Nibeh, Gendud, Aseng, Yoka, Tito, Woko, Bandung, tanpa kalian, kuliah Gag bakal seseru ini. Semoga bertemu lagi di fase kehidupan yang lain.
Team Skripsi Itsna, Pitra, Woko, we’re the greatest team ever! Suka duka selama proses skripsi ini tak akan terlupakan.
Ocean 13 Semoga cita-cita kita semasa SMA untuk menguasai dunia tercapai!
Dosen Pembimbing Bapak Achmad Basuki dan Bapak Sunarmasto, terimakasih telah bersedia dengan sabar membimbing skripsi saya, semoga bapak selalu sehat dan dalam lindungan-Nya.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Konco-konco Jodi, Teguh, Tanjung, Gendon, Boni, Cerend, Venti, tanpa kalian, ora iso rasan-rasan ngalor-ngidul
Angkatan Sipil 2010 alias CIVILIST 2010 Terimakasih atas kekeluargaan selama kita kuliah, semoga hubungan keluarga ini dapat terpelihara tanpa intrik yang menjemukan.
Dosen-Dosen Jurusan Teknik Sipil UNS Kepala Lab dan Asisten lab Bahan, lab Struktur Guru-guru TK, SD, SMP, dan SMA Teman-teman TK, SD, dan SMP Almamater SMAN 3 Solo
Semoga kita dipertemukan di lain kesempatan yang lebih baik. Sukses dan bahagia selalu untuk kita. Lord be with you!
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK Aditya Nugraha, 2014. Kajian Kuat Tekan, Kuat Tarik, Kuat Lentur, dan Redaman Bunyi pada Panel Dinding Beton dengan Agregat Limbah Plastik PET dan Limbah Kertas. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Perkembangan industri yang sangat pesat saat ini menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan diantaranya semakin banyak limbah yang dihasilkan oleh industri-industri tersebut. Limbah plastik dan limbah kertas dapat digunakan sebagai pengganti material agregat kasar untuk menghasilkan beton dengan berat ringan. Pemakaian limbah ini juga akan mendukung upaya untuk penyelamatan lingkungan. Limbah plastik yang akan digunakan adalah plastik PET (Polyethylene Terephthalate). Limbah kertas yang digunakan didapat dari limbah koran bekas. Agregat kasar dihasilkan dari pembakaran botol PET dicampur dengan limbah kertas yang kemudian didinginkan, sebagai hasilnya diperoleh agregat dengan bentuk tidak beraturan dan bersudut dengan tekstur permukaan yang tidak rata. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur, dan redaman bunyi untuk pengaplikasian panel dinding beton. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari 4 bentuk dengan ukuran yang berbeda setiap pengujian sebanyak 3 sampel, yaitu silinder diameter 7,5 cm tinggi 15 cm untuk pengujian kuat tekan, silinder diameter 10 cm tebal 3 cm untuk pengujian redaman bunyi, balok I untuk pengujian kuat tarik, dan panel 50 x 30 x 3 cm untuk pengujian kuat lentur. Pengujian kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur, dan redaman bunyi dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari. Perawatan benda uji dilakukan dengan cara merendam benda uji dalam bak air. Pengujian kuat lentur dengan metode pembebanan dua titik dan pengujian redaman bunyi dengan prosedur sesuai ASTM E-1050-98. Hasil pengujian menunjukkan kuat tekan beton sebesar 5,66 MPa, kuat tarik sebesar 1,32 MPa, kuat lentur sebesar 1,76 MPa, dan redaman bunyi berada pada kelas E. Kuat lentur panel pada penelitian ini belum memenuhi standar kuat lentur yang disyaratkan sebesar 10 MPa. Redaman bunyi kelas E menunjukkan kemampuan beton dengan agregat kasar dari limbah plastik PET dan limbah kertas sangat rendah, dengan koefisien serapan berkisar antara 0,1 hingga 0,3 pada rentang frekuensi 250-2000 Hz. Dari data tersebut menunjukkan bahwa beton dengan agregat limbah plastik PET dan limbah kertas belum memenuhi syarat sebagai panel dinding, berdasarkan syarat kuat lentur. Kata kunci : kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur, redaman bunyi, agregat kasar, limbah plastik PET, limbah kertas, dan panel dinding.
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT Aditya Nugraha, 2014. Study of Compressive Strength, Tensile Strength, Flexural Strength, and Sound Absorption on Wall Panels Concrete with PET Plastic and Paper Waste Agregates. Final Project. Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Surakarta Sebelas Maret University. Rapid development of the industry currently has a negative impact on the environment, such as more waste that are generated by industries. Plastic waste and paper waste can be used as a substitute for coarse aggregate material to produce light weight concrete. Use this waste will also support to save the environment. Plastic waste derived from PET (Polyethylene Terephthalate) plastic. Waste paper derived from newspaper waste. Coarse aggregate used in this experiment produced from the combustion of PET bottles mixed with paper waste which is then cooled, the results are obtained aggregates with irregular shapes and angled with an uneven surface texture. This study aims to determine the compressive strength, tensile strength, flexural strength, and sound absorption on wall panel concrete. This study used an experimental method. Specimens used in this study consists of 4 different shapes with 3 samples of each test, cylinder with a diameter of 7.5 cm and a height of 15 cm for compressive strength testing, cylinder with a diameter of 10 cm and a height of 3 cm thick sound absorption testing, I-beams for tensile strength testing, and panel 50 x 30 x 3 cm for flexural strength testing. Compressive strength, tensile strength, flexural strength, and sound absorption tested after 28 days. Specimen treatment is done by immersing the specimen in a water bath. Flexural strength testing with a two-point loading method and sound absorption testing procedures in accordance with ASTM E-1050-98. The test results indicate compressive strength of 5.66 MPa, tensile strength of 1.32 MPa, flexural strength of 1.76 MPa, and sound absorption are in class E. Flexural strength in this study have not met the required flexural strength of 10 MPa. Sound absorption class E showed the ability of concrete with coarse aggregate from PET plastic and paper waste is very low, the absorption coefficient ranging from 0.1 to 0.3 in the frequency range of 250-2000 Hz. From these data indicate that aggregate concrete with waste PET plastic and paper waste does not qualify as a wall panel, based on flexural strength requirement.
Keywords : compressive strength, tensile strength, flexural strength, sound absorption, coarse aggregate, PET plastic, paper waste, and wall panel.
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Tuhan Yesus Kristus yang telah melimpahkan kasih-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “ Kajian Kuat Tekan, Kuat Tarik, Kuat Lentur, dan Redaman Bunyi Pada Panel Dinding Beton dengan Agregat Limbah Plastik Pet dan Limbah Kertas” guna memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusun banyak dibantu oleh berbagai pihak, dalam penyusunan tugas akhir ini. Dalam kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1.
Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3.
Bapak Achmad Basuki, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing I.
4.
Bapak Ir. Sunarmasto, MT. selaku Dosen Pembimbing II.
5.
Bapak Ir. Mukahar, MSCE, selaku Dosen Pembimbing Akademik.
6.
Tim dosen penguji pendadaran.
7.
Segenap staff Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
8.
Segenap staff pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
9.
Keluarga tercinta, atas dukungan baik moral maupun materiil.
10. Adi Purwoko Wicaksono, Pitra Ardhiantika, Itsna Fauziah Royani partner satu tim yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini. 11. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil angkatan 2010 Universitas Sebelas Maret Surakarta. 12. Semua pihak yang tidak dapat penyusun sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Penyusun menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu penyusun mengharap saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan tugas akhir yang akan datang. Dengan penuh harapan, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Surakarta, Agustus 2014
Penyusun
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ...................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN .....................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................
iii
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................
iv
ABSTRAK ..................................................................................................
vii
PENGANTAR .............................................................................................
ix
DAFTAR ISI ...............................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ........................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
xv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
xvi
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .............................................................. xvii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang Masalah ..................................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah ...........................................................................
3
1.3.
Batasan Masalah .............................................................................
3
1.4.
Tujuan Penelitian ............................................................................
3
1.5.
Manfaat Penelitian ..........................................................................
4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1.
Tinjauan Pustaka .............................................................................
5
2.2.
Landasan Teori ...............................................................................
7
2.2.1.
Beton ..............................................................................................
7
2.2.2.
Beton Ringan ..................................................................................
7
2.2.3.
Semen Portland ...............................................................................
8
2.2.4.
Agregat ...........................................................................................
10
2.2.4.1. Agregat Halus .................................................................................
10
2.2.4.2. Agregat Kasar .................................................................................
11
2.2.5.
13
Agregat Ringan ............................................................................... commit to user 2.2.5.1. Limbah plastik PET......................................................................... xi
16
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.5.2. Limbah kertas .................................................................................
17
2.2.6.
Air ..................................................................................................
18
2.2.7.
Kuat Tekan .....................................................................................
19
2.2.8.
Kuat Tarik .......................................................................................
20
2.2.9.
Kuat Lentur .....................................................................................
20
2.2.10. Redaman Suara ...............................................................................
22
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1.
Benda Uji Penelitian .......................................................................
23
3.2.
Alat Uji Penelitian ...........................................................................
25
3.3.
Tahap dan Prosedur Penelitian ........................................................
26
3.4.
Pembuatan Agregat Limbah Plastik PET dan Limbah Kertas ..........
28
3.5.
Pengujian Bahan Dasar Beton .........................................................
28
3.5.1.
Agregat Halus .................................................................................
28
3.5.1.1. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus .......................................
28
3.5.1.2. Pengujian Gradasi Agregat Halus ....................................................
29
3.5.2.
Agregat Kasar .................................................................................
30
3.5.2.1. Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar .......................................
30
3.5.2.2. Pengujian Abrasi Agregat Kasar ......................................................
31
3.5.2.3. Pengujian Gradasi Agregat Kasar ....................................................
31
3.6.
Perencanaan Rancang Campur (Mix Design) ...................................
32
3.6.1.
Penentuan rasio Air dan Semen .......................................................
32
3.6.2.
Penentuan kadar Semen...................................................................
33
3.6.3.
Penentuan rasio Alwa dengan Pasir .................................................
33
3.6.4.
Kemampatan ...................................................................................
34
3.7.
Pembuatan Benda Uji ......................................................................
35
3.8.
Perawatan Benda Uji .......................................................................
35
3.9.
Pengujian benda Uji ........................................................................
36
3.9.1.
Pengujian Kuat Tekan .....................................................................
36
3.9.2.
Pengujian Kuat Tarik ......................................................................
36
3.9.3.
Pengujian Kuat Lentur ....................................................................
36
3.9.4.
Pengujian Redaman Suara ...............................................................
37
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 4.1.
Hasil Pengujian Bahan ....................................................................
39
4.1.1.
Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................
39
4.1.2.
Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................................
40
4.2.
Rencana Campuran Adukan Beton ..................................................
42
4.3.
Hasil Pengujian ...............................................................................
43
4.3.1.
Hasil Pengujian Nilai Slump ..............................................................
43
4.3.2.
Hasil Pengujian Kuat Tekan ............................................................
43
4.3.3.
Hasil Pengujian Kuat Tarik .............................................................
44
4.3.4.
Hasil Pengujian Kuat Lentur ...........................................................
44
4.3.5.
Hasil Pengujian Redaman Bunyi .....................................................
45
4.4.
Pembahasan Hasil Pengujian ...........................................................
46
4.4.1.
Uji Nilai Slump ...............................................................................
46
4.4.2.
Uji Kuat Tekan................................................................................
46
4.4.3.
Uji Kuat Tarik .................................................................................
47
4.4.4.
Uji Kuat Lentur ...............................................................................
48
4.4.5.
Uji Redaman Bunyi .........................................................................
48
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.
Kesimpulan .....................................................................................
50
5.2.
Saran ...............................................................................................
51
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
52
LAMPIRAN
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Jenis Semen Portland ...................................................................
9
Tabel 2.2. Batasan Susunan Butiran Agregat Halus ......................................
11
Tabel 2.3. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ..............................................
13
Tabel 3.1. Nama dan Spesifikasi Benda Uji Kuat Lentur ..............................
24
Tabel 3.2. Nama dan Spesifikasi Benda Uji Kuat Tekan dan Redaman Suara
24
Tabel 3.3. Spesifikasi Benda Uji Kuat Tarik ................................................
25
Tabel 3.4. Rincian Sampel Benda Uji Kuat Tarik ..........................................
25
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus .....................................................
39
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ........................................
40
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar ....................................................
41
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar .......................................
41
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari ........................
43
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton Umur 28 Hari ..........................
44
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kuat Lentur Beton Umur 28 Hari ........................
45
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Skema Pembebanan Kuat Lentur ..............................................
21
Gambar 3.1. Benda Uji (a) Kuat Tekan (b) Kuat lentur (c) Kuat Tarik (d) Redaman Suara ..................................................................
23
Gambar 3.2. Detail Ukuran Benda Uji Kuat Tarik .........................................
25
Gambar 3.3. Penentuan kadar semen untuk berbagai nilai suimp ...................
33
Gambar 3.4. Penentuan rasio kerikil dengan pasir untuk berbagai kadar semen dan ukuran maksimum besar butiran kecil ................................
34
Gambar 3.5. Konfigurasi dalam pengujian koefisien serapan bunyi dengan ASTM E-1050-98 .....................................................................
37
Gambar 3.6. Bagan Alir Tahap-Tahap Penelitian ..........................................
38
Gambar 4.1. Gradasi Agregat Halus .............................................................
40
Gambar 4.2. Gradasi Agregat Kasar .............................................................
42
Gambar 4.3. Konfigurasi dalam pengujian koefisien redaman bunyi dengan ASTM E-1050-98 .....................................................................
45
Gambar 4.4. Grafik koefisien serap bunyi .....................................................
46
Gambar 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tekan ......................................................
47
Gambar 4.6. Hasil Pengujian Kuat Tarik .......................................................
47
Gambar 4.7. Hasil Pengujian Kuat Lentur .....................................................
48
Gambar 4.8. Kinerja akustik building sound absorber mengacu ISO 11654-1997 .......................................................................
commit to user
xv
49
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A. Hasil Pengujian Material Lampiran B. Rencana Campuran Beton (Mix Design) Lampiran C. Hasil Pengujian Lampiran D. Dokumentasi Penelitian Lampiran E.
Surat-surat Skripsi
commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ASTM
= American Society for Testing and Material
SNI
= Standar Nasional Indonesia
PBI
= Peraturan Bahan Bangunan Indonesia
%
= Persentase
π
= Phi (3,14159) = Berat jenis (kg/m3)
fc’
= Kuat tekan beton yang didapat dari benda uji (MPa)
Pmax
= Beban tekan maksimum (N)
A
= Luas permukaan benda uji (mm2)
fs
= tegangan tarik putus (MPa)
σl
= Kuat Lentur (MPa)
mm
= Milimeter
cm
= Centimeter
kg
= Kilogram
g
= Gram
MPa
= Mega Pascal
kN
= Kilo Newton
Hz
= Hertz
α
= koefisien serap bunyi
commit to user
xvii
