TUGAS AKHIR
PENGARUH KOMPOSISI STEEL SLAG SEBAGAI SUBSTITUSI AGREGAT KASAR TERHADAP KETAHANAN ABRASI ALIRAN DEBRIS PADA SABODAM
Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Yogyakarta Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana Strata Satu Teknik Sipil
Zardhan Azhary Yusuf Ananto 09.51.1045
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA FEBRUARI 2014
TUGAS AKHIR
PENGARUH KOMPOSISI STEEL SLAG SEBAGAI SUBSTITUSI AGREGAT KASAR TERHADAP KETAHANAN ABRASI ALIRAN DEBRIS PADA SABODAM
Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Yogyakarta Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana Strata Satu Teknik Sipil
Zardhan Azhary Yusuf Ananto 09.51.1045
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA FEBRUARI 2014
TUGAS AKHIR
PENGARUH KOMPOSISI STEEL SLAG SEBAGAI SUBSTITUSI AGREGAT KASAR TERHADAP KETAHANAN ABRASI ALIRAN DEBRIS PADA SABODAM
Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Yogyakarta Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana Strata Satu Teknik Sipil
Zardhan Azhary Yusuf Ananto 09.51.1045
Disetujui oleh:
Pembimbing I / Penguji: Ir. Helmy Akbar Bale,M.T. Pembimbing II / Penguji: Jati Iswardoyo,S.T.,M.Eng. Penguji: Ir. Suharyatmo,M.T.
MOTO DAN PERSEMBAHAN
ِيم ِ ِب ۡس ِم ٱ ِ هلل ٱلرَّ ۡح َم ٰـ ِن ٱلرَّ ح Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang
ۡ ۡٱق َر ۡأ ِب )١( ِّك ٱلَّذِى َخلَ َق َ ٱس ِم َرب 1. Bacalah dengan (menyebut) nama Tuhanmu Yang menciptakan,
ۡ )٢( نس ٰـ َن م ِۡن َعلَ ٍق َ ٱۡل ِ َخلَ َق 2. Dia telah menciptakan manusia dari segumpal darah.
3. Bacalah, dan Tuhanmulah Yang Maha Pemurah,
)٣( ُّك ۡٱۡلَ ۡك َر ُم َ ۡٱق َر ۡأ َو َرب )٤( ٱلَّذِى َعلَّ َم ِب ۡٱل َقلَ ِم
4. Yang mengajar (manusia) dengan perantaran kalam,
)٥( ۡنس ٰـ َن َما لَمۡ َي ۡعلَم َ َِعلَّ َم ۡٱۡل
5. Dia mengajar kepada manusia apa yang tidak diketahuinya. “Barang siapa menyelesaikan Tugas Akhir dengan semangat berilmu dan selalu membawanya kepada Allah SWT, maka insyaAllah akan bernilai ibadah.” Untukmu... Bapak Hendro Sukiswanto SE. dan Ibu Sriwahyuni SE.,ST., MM. tercinta, ( Hanya do’a dan dukunganmu yang bisa membuat penulis jadi seperti ini, serta perhatian yang diberikan sehingga penulis dapat selalu bersemangat.) Adik Ellaine Miftahul Jannah tersayang, (Karena dirimu penulis jadi tergerak untuk menyelesaikan laporan ini.) serta LPM SOLID FTSP UII dan Remaja Masjid Al-Marhamah 1431H-1434H Semoga Tugas Akhir ini bisa menyumbangkan ilmu bagi teknik sipil Indonesia.
01/01/14 Zardhan A.Y.A.
vi
ABSTRAK Penelitian lapangan menunjukkan bangunan sabodam sangat rentan terhadap abrasi pada mercu sabo sehingga terjadi retak hingga hilangnya sebagian volume pada permukaan beton akibat gaya gesek yang ditimbulkan oleh aliran air yang mengangkut sedimen bed load yang dibawa oleh material dari Gunung Merapi (Yogyakarta). Hal ini menimbulkan gagasan untuk melakukan penelitian mengenai perkuatan mercu sabo terhadap abrasi yang salah satunya adalah substitusi kerikil dengan steel slag sebagai agregat kasar pada campuran beton. Steel slag adalah limbah baja yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan, maka pemanfaatan ini merupakan salah satu cara yang dapat dilakukan sebagai alternatif pencegahan sekaligus mengurangi efek negatif yang ditimbulkan limbah tersebut. Substitusi ini sesuai dengan hirarki konsep pengelolaan limbah yaitu reuse, recycle, dan recovery. Penelitian ini bermanfaat untuk mengetahui hubungan (korelasi) persentase substitusi steel slag terhadap ketahanan abrasi beton, sehingga dapat menghasilkan beton dengan ketahanan abrasi yang lebih baik bagi bangunan sabodam. Penelitian ini menggunakan bahan yang berasal dari kawasan Yogyakarta dan Surabaya. Hasil analisis pengujian bahan menyebutkan bahwa agregat kasar steel slag (PT.Ispat Indo, Surabaya) memiliki nilai berat jenis 3,55 sementara kerikil (clereng) bernilai 2,62 dan pasir (Kali Adem) bernilai 2,68. Adapun steel slag memiliki nilai keausan agregat 13,86% sementara kerikil bernilai 26,70%. Setelah pengujian bahan dilakukan, maka selanjutnya dilakukan mix design dan perencanaan bahan penyusun beton dengan metode SNI 03-2834-2000. Setelah beton berumur 28 hari dilakukan pengujian abrasi beton menggunakan metode SNI 3419:2008 yang dilakukan di Balai Sabo Yogyakarta. Selanjutnya dilakukan analisis regresi untuk mendapatkan nilai korelasi persentase substitusi steel slag terhadap ketahanan abrasi beton. Penelitian ini memberikan simpulan yaitu semakin besar persentase steel slag menggantikan agregat kasar maka semakin tinggi tingkat ketahanan abrasi beton seiring bertambahnya durasi waktu pengujian. Uji ketahanan abrasi beton menghasilkan nilai koefisien korelasi sebesar 0,5240 artinya menunjukkan hubungan yang cukup. Ketahanan abrasi mengalami peningkatan sebesar 0,4378 mm3/cm2 atau 0,10% terhadap beton tanpa steel slag. Peningkatan ketahanan abrasi yang terjadi seiring bertambahnya durasi pengujian menjadi perlu diperhatikan karena aliran debris yang terjadi pada mercu sabodam berlangsung terus menerus. Abrasi beton yang terjadi terus menerus menyebabkan sekecil apapun peningkatan ketahanan abrasi dapat mempengaruhi ketahanan beton terhadap abrasi. Kata kunci : substitusi, limbah baja, abrasi beton, sabodam, koefisien korelasi
vii
ABSTRACT Field research shows sabodam building highly susceptible to abrasion on the top point sabo causing cracks to partial loss of volume in the concrete surface due to friction forces caused by the flow of water carrying sediment load carried by bed material from Mount Merapi (Yogyakarta). This has led to the idea to do research on the top point sabo reinforcement against abrasion, one of which is the substitution of gravel with steel slag as coarse aggregate in the concrete mix. Steel slag is a waste of steel that can be used as a building material, then this use is one way to do as an alternative to prevent and reduce the negative effects of such waste. This substitution in accordance with the hierarchy of waste management concept that is reuse, recycle, and recovery. This research is useful to know the relationship (correlation) the percentage of steel slag substitution against abrasion resistance of concrete, that can produce concrete with better abrasion resistance for building sabodam. This research uses material from the region of Yogyakarta and Surabaya .The results of the analysis of test materials mentioning that steel slag coarse aggregate (PT.Ispat Indo, Surabaya) have a specific gravity value of 3.55 while gravel (Clereng) worth 2.62 and sand (Kali Adem) worth 2.68 .The wear of steel slag aggregate value 13.86 % while the gravel worth 26.70 %. Materials testing performed by the method SNI, then performed the mix design and planning of the building blocks of concrete with SNI 03-2834-2000 method. After 28 days of testing abrasion of concrete using method SNI 3419:2008 performed in Balai Sabo Yogyakarta. Regression analysis was then performed to obtain correlation values against percentage substitution of steel slag concrete abrasion resistance. This study gives the conclusion that the increase in the percentage of steel slag replaced the coarse aggregate it increases the level of abrasion resistance of concrete with increasing duration of testing. Test for abrasion resistance of concrete yield correlation coefficient value of 0.5240 means that shows sufficient linkage. Abrasion resistance experienced an increase of 0.4378 mm3/cm2 or 0.10% of the concrete without steel slag. Increased abrasion resistance that occurs with increasing duration of the test should be considered as debris flow that occurs in continuous sabodam on the top point. Concrete abrasion that occur continuously causes the slightest increase abrasion resistance can affect the durability of the concrete againts abrasion. Keywords : substitution, steel slag, concrete abrasive, sabodam, correlation coefficient
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahi rabbil ‘alamin. Puji dan Syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT atas karunia-Nya hingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, karena hanya dengan bantuan Allah SWT penulis dapat menyelesaikannya. Shalawat serta salam selalu tercurahkan pada Nabi Muhammad SAW yang menjadi panutan setiap muslim, termasuk penulis sendiri. Sesuai dengan kurikulum dan persyaratan akademis, untuk menempuh derajat Sarjana Teknik Sipil program strata satu (S-1) pada Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, maka setiap mahasiswa diwajibkan menempuh Tugas Akhir dengan berbagai pilihan judul. Pada penelitian ini, penulis memilih judul “Pengaruh Komposisi Limbah Baja Sebagai Substitusi Agregat Terhadap Ketahanan Abrasi Pada Sabodam” yang bertujuan untuk mengetahui ketahanan abrasi beton pada bangunan Sabodam. Selama melaksanakan penelitian Tugas Akhir dan menyusun laporan, penulis telah banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, untuk itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Helmy Akbar Bale, M.T. dan Bapak Jati Iswardoyo, S.T.,M.Eng. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir, terimakasih atas kesempatan dan bimbingannya. 2. Bapak Ir. H. Suharyatmo, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. 3. Bapak Prihatin, Wijiasih, Parmin, Moko, dan Mas Susilo, Gideon dan seluruh staf Balai Sabo Yogyakarta, terimakasih telah memberikan bantuan selama penelitian Tugas Akhir ini. 4. Normawati Arifah, terima kasih kerjasamanya.
ix
Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi perbaikan laporan Tugas Akhir ini dan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya bagi semua pihak
yang
membutuhkan umumnya. Wassalaamu’alaikum Wr. Wb.
Yogyakarta, Februari 2014
Zardhan Azhary Yusuf Ananto 09.51.145
