PENGARUH PENAMBAHAN LIMBAH DEBU PENGOLAHAN BAJA (DRY DUST COLLECTOR) DAN PENAMBAHAN SERAT POLYPROPYLENE TERHADAP SIFAT MEKANIS BETON Arifin Rajagukguk1, Besman Surbakti2 1
Departemen Studi Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan Email:
[email protected] 2 Staff Pengajar Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan Email:
[email protected] ABSTRAK
Dengan semakin pesatnya pertumbuhan pengetahuan dan teknologi di bidang konstruksi diperlukan suatu bahan bangunan yang memiliki keunggulan yang lebih baik dibandingkan bahan bangunan yang sudah ada selama ini. Selain itu bahan tersebut harus memiliki beberapa keuntungan seperti bentuk yang dapat menyesuaikan dengan kebutuhan, spesifikasi teknis dan daya tahan yang kuat, kecepatan pelaksanaan konstruksi serta ramah lingkungan. Karena sudah hampir sebagian besar gedung-gedung dan sarana infrastruktur di daerah kota menggunakan beton sebagai bahan dasar dari bangunan mereka. Penggunaan beton pada gedung dilakukan dalam rangka menghemat pengeluaran dalam suatu proses konstruksi. Oleh karena itu untuk memenuhi kebutuhan tersebut perlu adanya suatu bahan tambah yang mampu mendukung dalam pembangunan sekarang ini sehingga dapat mengurangi pengeluaran yang ada. Dalam penelitian ini penulis menambahakan fly ash limbah debu pengolahan baja yang lebih dikenal dengan dry dust collector serta penambahan serat polypropylene. Adapun variasi fly ash yang digunakan adalah sebesar 5% dan 10% dari massa semen dan serat polypropylene yang digunakan adalah 0,5 %, 1,0 %, 1,5 %, dan 2,0% dari massa semen yang dipakai dan pengujian yang dilakukan berupa slump test, kuat tekan, kuat tarik belah, dan absorbsi beton. Dari hasil pengujian didapat kuat tekan optimum terjadi pada Variasi 10 % FA sebesar 34,480 MPa, sedangkan kuat tarik belah optimum terdapat pada variasi 10 % FA + 1,0 % SP sebesar 4,591 MPa, hal ini diakibatkan adanya 1 % serat polypropylene. Dan untuk nilai slump optimum diperoleh pada variasi beton normal hal ini menunjukkan workability pada beton lebih tinggi dibanding variasi lainnya, sedangkan absorbsi optimum terjadi pada variasi 2 % SP sebesar 1,354 %, hal ini disebabkan adanya sifat dari serat polypropylene yang dapat menyimpan air. Kata Kunci : Beton Normal, Beton Serat, Fly Ash, Serat Polypropylene, Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, Absorbsi ABSTRACT With the rapid growth of science and technology in construction, required a building material which has the advantage and better than the existing materials. In addition, the materials must have some advantages like a form that can adapt to the needs, technical specifications and strong durability, speed of construction and environmentally friendly. Because of the most buildings and infrastructures in urban areas using concrete as the material basis of their buildings. The use of concrete on the building was done in order to save money in a construction process. Therefore, there is a need of an additive that is capable of supporting the development of the buildings so that it can reduce existing expenses. In this study, the author adds fly ash dust steel waste better known as the dry dust collector as well as the addition of polypropylene fiber. The variation of fly ash used is 5% and 10% of the mass of cement and fiber polypropylene used was 0.5%, 1.0%, 1.5%, and 2.0% of the mass of cement used and testing includes slump test, compressive strength, rupture strength, and absorption of concrete. From the test results, obtained optimum compressive strength occurred in 10% FA is 34.480 MPa, while the rupture strength is on the variation of 10% FA + 1.0% SP at 4.591 MPa, this is due to the 1% of polypropylene fiber. And for optimum slump value obtained in normal concrete variations, this suggesting concrete higher workability than other variations, while the optimum absorption occurs in 2% SP variation of 1.354%, this is due to the nature of the polypropylene fibers that can store water. Keywords: Normal Concrete, Concrete Fiber, Fly Ash, Polypropylene Fiber, compressive strength, rupture strength, Absorption
1.
PENDAHULUAN
Latar Belakang Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang banyak digunakan dalam pelaksanaan struktur bangunan modern. Beton diperoleh dengan cara mencampurkan semen portland, air, dan agregat serta kadang-kadang bahan tambah (admixture) yang berupa bahan kimia, abu, serat, bahan non kimia dengan perbandingan tertentu. Penggunaan beton pada dasarnya memiliki keunggulan-keunggulann diantaranya memiliki kuat tekan yang tinggi, perawatan dan pembentukan yang mudah, serta mudah mendapatkan bahan penyusunnya. Berbagai upaya penelitian telah dilakukan guna memperoleh kemajuan dalam teknologi beton yakni dengan substitusi ataupun penambahan bahan admixture lain yang bertujuan mengurangi pemakaian bahan agar lebih ekonomis, namun tidak menghilangkan sifat dari karakteristik beton itu sendiri. Salah satu upaya yang dilakukan tersebut adalah pemanfaatan terhadap limbah buangan industri yang tidak digunakan semaksimal mungkin. Salah satu limbah industri yang dapat dimanfaatkan tersebut adalah limbah debu pengolah baja (dry dust collector) yang digunakan sebagagai bahan tambah (additive) pada campuran beton. Kemudian akan dilakukan juga penambahan terhadap serat polypropylene dengan maksud untuk memberikan tulangan serat pada beton yang disebar merata secara acak sehingga akan menambah kuat tarik beton. Perumusan Masalah Bagaimanakah pengaruh penambahan limbah debu pengolahan baja (dry dust collector) dan penambahan serat polyprophyleneterhadap sifat mekanis beton? Tujuan Adapun tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Untuk mengetahui pengaruh penambahan limbah debu pengolahan baja (dry dust collector/fly ash) dan penambahan serat polyprophylene terhadap nilai kuat tarik belah (dengan spliting test) dibandingkan dengan beton normal. 2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan limbah debu pengolahan baja (dry dust collector/fly ash) dan penambahan seratpolyprophylene terhadap nilai kuat tekan dibandingkan dengan beton normal. 3. Untuk mengetahui pengaruh penambahan limbah debu pengolahan baja (dry dust collector/fly ash) dan penambahan seratpolyprophylene terhadap nilai absorbsi beton dibandingkan dengan beton normal. Manfaat Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi perkembangan teknologi antara lain: 1. Menjadi bahan pertimbangan bagi perusahan / individu untuk menggunakan limbah (sisa olahan) debu pengolahan baja ditambah juga dengan seratpolyprophylene sebagai salah satu bahan tambah dalam adukan beton. 2. Menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya yang akan membahas masalah penggunaan limbah (sisa olahan) debu pengolahan baja dan serat polyprophylene. Batasan Masalah Agar lebih fokus, terarah, dan tidak menyimpang dari tujuan penelitian, maka penulis akan membatasi permasalahan yang akan dilakukan dalam penelitian, yaitu: 1. Mutu Beton f’c = 30 MPa. 2. Variasi penambahan limbah debu pengolahan baja (dry dust collector/fly ash) adalah 0%, 5 %, dan 10 % dari massa semen. 3. Variasi penambahan serat polyprophyleneyang digunakan adalah 0 %, 0,5 %, 1,0 %, 1,5 %, dan 2 % dari massa semen.
4. Standar perencanaan yang digunakan adalah SNI 2002 – Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. Metode Penelitian Metode yang akan digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah uji eksperimental di laboratorium. Adapun karakterisitik material dan benda uji yang digunakan adalah sebagai berikut : 1. Benda uji yang digunakan untuk pengujian nilai kuat tarik belah (spliting test) adalah silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. 2. Benda uji yang digunakan untuk menentukan nilai kuat tekan adalah silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. 3. Pembuatan benda uji akan dilakukan di Laboratorium Bahan Rekayasa Teknik Sipil USU. 4. Pengujian akan dilakukan pada saat beton berumur 28 hari. Adapun variasi dari penambahan dry dust colector (fly ash) dan penambahan serat polyprophylene dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Variasi Benda Uji 2. Jumlah Benda Uji Jumlah Benda Uji untuk Uji Kuat No Variasi untuk Tekan dan Uji Kuat Tarik Absorbsi Beton 1
Beton Normal
3
3
Variasi Penambahan Dry Duat Collector/Fly Ash (FA) 1
5 % FA
3
3
2
10 % FA
3
3
Variasi Penambahan Serat Polyprophylene (SP) 1
0,5 % SP
3
3
2
1,0 % SP
3
3
3
1,5 % SP
3
3
4
2,0 % SP
3
3
Variasi Kombinasi FA + SP 1
5 % FA + 0,5 % SP
3
3
2
5 % FA + 1,0 % SP
3
3
3
5 % FA + 1,5 % SP
3
3
4
5 % FA + 2,0 % SP
3
3
5
10 % FA + 0,5 % SP
3
3
6
10 % FA + 1,0 % SP
3
3
7
10 % FA + 1,5 % SP
3
3
8
10 % FA + 2,0 % SP
3
3
45
45
Total
2. TINJAUAN PUSTAKA Beton Normal Dalam Teknologi Beton, Kardiono Tjokrodimuljo (2004), beton pada dasarnya adalah campuran yang terdiri dari agregat kasar dan agregat halus yang dicampur dengan air dan semen sebagai pengikat dan pengisi antara agregat kasar dan agregat halus serta kadang-kadang ditambahkan additive. Beton Serat ACI ( American Concrete Institute ) memberikan definisi pada beton serat, yaitu suatu konstruksi yang tersusun dari bahan semen, agregat halus dan kasar serta sejumlah kecil serat (fibre). Menurut Kardiyono (1994), beton serat ialah bahan komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat. Serat dalam beton itu berguna untuk mencegah adanya retak-retak sehingga menjadikan beton serat lebih daktail daripada beton biasa. Banyak sifat-sifat beton yang dapat diperbaiki dengan penambahan serat, diantaranya adalah meningkatnya : daktilitas, ketahanan impact, kuat tarik dan lentur, ketahanan terhadap kelelahan, ketahanan terhadap pengaruh susutan, ketahanan abrasi, ketahanan terhadap pecahan atau fragmentasi, ketahanan terhadap pengelupasan. Serat merupakan bahan tambah yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat beton. Berbagai macam serat yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat – sifat mekanik beton antara lain adalah fiber baja (steel fibre), fiber polypropylene (sejenis plastik mutu tinggi), fiber kaca (glass fibre), fiber karbon (carbon fibre), serta fiber dari bahan alami (natural fibre), seperti ijuk, rambut, sabut kelapa, serat goni dan serat tumbuh-tumbuhan lainnya. Limbah Debu Pengolahan Baja (Dry Dust Collector/Fly Ash) Limbah ini berupa debu yang berasal dari proses peleburan baja pada tahap akhir. Untuk membersihkan kotoran-kotoran pada baja yang sedang diolah limbah ini dibuang begitu saja ditempat penampungan. Proses terbentuknya limbah karena pada tungku tanur tinggi diberikan tekanan gas sehingga debu-debu baja terpisah kemudian ditampung di tempat pembuangan. Secara fisik limbah buangan berupa serbuk/debu yang berbutir halus, berwarna coklat dan memadat seperti tanah bila bercampur dengan air. Limbah debu pengolahan baja ini dibuang bersamaan dengan limbah padat baja (Slag) di tempat penampungan. Sehingga lama kelamaan kedua jenis limbah tersebut menjadi berbentuk bongkahan-bongkahan. Dari hasil pengujian sebelumnya di laboratorium, limbah mempunyai berat jenis 3,06, berat isi padat 1070 kg/m3, kadar air 6,20 % dan tingkat kehalusan 94,25 % lolos ayakan 75 mesh. Beberapa hasil penelitian tentang limbah debu PT. Krakatau Steel menunjukkan kinerja yang baik. Hasil penelitian Murdiani,dkk (2006) menyebutkan bahwa dengan penambahan limbah sebesar 8 % pada conblock yang berfungsi sebagai bahan pengisi, menghasilkan conblock dengan kuat tekan paling tinggi (sebesar 35,2 kg/cm2) dibandingkan dengan conblock tanpa limbah. Limbah yang sama, digunakan sebagai filler pada campuran beton aspal menghasilkan campuran yang memenuhi standar Bina Marga (Broto,dkk : 2006). Untuk penelitian ini penulis memperoleh limbah debu pengolalahan baja (dry dust collector/fly ash) dari PT. Growth Sumatera Industry, Medan. Adapun komposisi dari fly ash ini disajikan seperti pada tabel 2.
Tabel 2. Komposisi Kimia Limbah Debu Pengolahan Baja (Dry Dust Collector) No 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Parameter Timbal (Pb) Kadiminium (Cd) Tembaga (Cu) Kromium (Cr) Perak (Ag) Selenium (Se) Barium (Ba) Merkuri (Hg) Arsen (As)
Satuan
Hasil
Metode
mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg
26,6 <0,003 97,5 5353 <0,001 <0,01 817 0,36 0,21
AAS AAS AAS AAS AAS AAS AAS AAS AAS
Sumber: Hasil Uji Dinas Balai Riset dan Standardisasi Industri, Medan Serat Polypropylene Beton mempunyai sifat dimana kuat tekannya tinggi, tetapi kuat tariknya lemah. Kuat tarik beton dapat mencapai nilai sepersepuluh dari kuat tekan beton. Oleh karena itu beton perlu diberikan suatu bahan tambah sehingga diharapkan bagian struktur beton dapat menahan gaya tarik. Dan untuk beton bertulang dipasang sejumlah tulangan menerus pada bagian beton yang mengalamigaya tarik sehingga diharapkan juga bekerja monolit dengan beton. Dengan kondisi tersebut para peneliti dari negara-negara maju seperti Amerika Serikat dan Inggris berusaha menambah sifat-sifat beton yang kurang baik tersebut dengan cara menambah pada beton yang pada akhirnya jenis beton ini disebut dengan beton serat. (Try Mulyono, 2007) Dalam penelitian ini jenis serat yang penulis tambahkan adalah jenis serat polypropylene. Polypropylene adalah salah satu jenis plastik yang paling banyak digunakan sebagai bahan serat dalam campuran beton selama bertahun – tahun dan memiliki tegangan tarik yang tinggi. (John S. Scott, 2001). Dalam penelitian ini penulis menggunakan serat polypropylene produksi Sika atau lebih dikenal dengan istilah sikafibre. Jenis serat ini didesain untuk mengurangi terjadinya retak pada beton akibat plastic shrinkage, tetapi juga tidak menutup kemungkinan dapat meningkatkan kekuatan beton, baik itu berupa kuat tarik maupun kuat tekan beton. Dalam pelaksanaannya, setiap 1 m3 adukan beton digunakan sikafibre sebanyak 1 bungkus atau setara dengan 0.6 kg. Pengadukan campuran beton dan serat dilakukan selama 3 – 5 menit agar sikafibre dapat tercampur sempurna dalam adukan beton.
Tabel 3. Spesifikasi serat polypropylene produksi Sika Natural Spesific Gravity Fibre Length Fibre Diameter Tensile Strength Elastic Modulus Water Absorption Softening Point
0,91 g/cm3 12 mm 18 micron 300 – 400 MPa 6000 – 9000 N/mm3 Nil 160 0C
Packaging
0,6 kg/bag
3. METODE PENELITIAN Tahapan pada penelitian ini dimulai dengan mengumpulkan bahan literatur yang berhubungan dengan penelitian ini, kemudian dilakukan persiapan bahan (semen, pasir, kerikil, dan air), selanjutnya pada bahan dilakukan pengujian di laboratorium. Setelah pengujian bahan, dilakukan perencanaan campuran beton (mix design) guna mendapatkan perbandingan campuran bahan. Selanjutnya dilakukan slump test pada beton segar. Kemudian dilakukan pembuatan benda uji sesuai dengan mix design. Setelah itu dilakukan perawatan pada benda uji (curing)dengan cara merendam benda uji didalam bak perendaman selama 28 hari. Setelah dilakukan perawatan, benda uji dikeluarkan dan dikeringkan guna melaksanakan pengujian pada benda uji. Pengujian pada benda uji akan menghasilkan data yang akan dianalisis yang kemudian menghasilkan kesimpulan dari penelitian ini. Dari hasil perhitungan mix design tersebut diperoleh perbandingan campuran beton antara semen : pasir : kerikil : air = 1 : 1,42 : 2,13 : 0,43. Dengan perhitungan mix design diperoleh pada lampiran komposisi adukan beton untuk beton normal (untuk 6 benda uji silinder) adalah sebagai berikut : Semen Pasir Batu Pecah Air
18,188 kg 25,840 kg 38,760 kg 7,821 kg
Komposisi Campuran Beton Benda Uji Silinder dengan Penambahan Fly Ash (FA) Variasi
Semen (kg)
Pasir (kg)
Batu Pecah (kg)
Air (kg)
Fly Ash (kg)
5 % FA 10 % FA
18,188 18,188
25,840 25,840
38,760 38,760
7,821 7,821
0,909 1,819
Komposisi Campuran Beton Benda Uji Silinder dengan PenambahanSerat Polyprophylene (SP) Variasi 0,5 % SP
Semen (kg) 18,188
Pasir (kg) 25,840
Batu Pecah (kg) 38,760
Air (kg) 7,821
Serat Polypropylene (kg) 0,091
1,0 % SP
18,188
25,840
38,760
7,821
0,182
1,5 % SP
18,188
25,840
38,760
7,821
0,273
2,0 % SP
18,188
25,840
38,760
7,821
0,364
Komposisi Campuran Beton Benda Uji Silinder denganPenambahan Fly Ash(FA) dan Serat Polyprophylene (SP)
Variasi 5 % FA + 0,5 % SP
Semen (kg) 18,188
Pasir (kg) 25,840
Batu Pecah (kg) 38,760
Air (kg) 7,821
FA (kg) 0,909
SP (kg) 0,091
5 % FA + 1,0 % SP
18,188
25,840
38,760
7,821
0,909
0,182
5 % FA + 1,5 % SP
18,188
25,840
38,760
7,821
0,909
0,273
5 % FA + 2,0 % SP
18,188
25,840
38,760
7,821
0,909
0,364
10 % FA + 0,5 % SP
18,188
25,840
38,760
7,821
1,819
0,091
10 % FA + 1,0 % SP
18,188
25,840
38,760
7,821
1,819
0,182
10 % FA + 1,5 % SP
18,188
25,840
38,760
7,821
1,819
0,273
10 % FA + 2,0 % SP
18,188
25,840
38,760
7,821
1,819
0,364
4. HASIL DAN PEMBAHASAN Nilai Slump Hasil pengujian nilai slump dengan penambahan fly ash, serat polypropylene, maupun kombinasi keduanya diperlihatkan sebagai berikut : Tabel 4. Hasil Nilai Slump Test dengan berbagai jenis Variasi Nilai Slump No Variasi Kode (cm) 1
Beton Normal 11,5 BN Variasi Penambahan Dry Dust Collector/Fly Ash (FA) 1 5 % FA 10,8 A1 2 10 % FA 10,3 A2 Variasi Penambahan Serat Polyprophylene (SP) 1 0,5 % SP 10,0 B1 2 1,0 % SP 9,5 B2 3 1,5 % SP B3 8,5 4 2,0 % SP 8,0 B4 Variasi Kombinasi Dry Dust Collector/Fly Ash (FA) dan Serat Polypropylene (SP) 1 5 % FA + 0,5 % SP 9,5 C1 2 5 % FA + 1,0 % SP 9,2 C2 3 5 % FA + 1,5 % SP 8,8 C3 4 5 % FA + 2,0 % SP 8,5 C4 5 10 % FA + 0,5 % SP 8,0 C5 6 10 % FA + 1,0 % SP 7,8 C6 7 10 % FA + 1,5 % SP 7,5 C7 8 10 % FA + 2,0 % SP 7,2 C8
Gambar 1. Grafik Gabungan Hubungan Antara Variasi Penambahan Fly Ash, SeratPolypropylene, dan Kombinasi Keduanya terhadap Nila Slump Dengan demikian diperoleh pernyataan bahwa penggunaan bahan tambah tersebut dalam campuran beton segar mennyebabkan menurunnya kemudahan pengerjaan (workability) dari beton.
Absorbsi Beton
Pengujian absorbsi beton dilakukan berdasarkan SNI 03-6433-2000 dengan tujuan untuk mengetahui nilai penyerapan air benda uji setelah perendaman. Pengujian dilakukan dengan merendam benda uji yang juga akan digunakan untuk uji kuat tekan selama 28 hari. Hasilperhitungan absorbsi rata-rata benda uji dapat dilihat pada Tabel dan grafik berikut: Tabel 5.Hasil Pengujian Absorbsi Beton denngan Berbagai Variasi No
1
1
2
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
7
Berat Basah Berat Kering (Kg) (Kg) Absorbsi (%) 1 12,692 12,538 1,213 Beton Normal 2 12,645 12,494 1,194 (BN) 3 12,604 12,453 1,198 Variasi Penambahan Dry Dust Collector/Fly Ash (FA) 1 12,341 12,181 1,296 5 % FA 2 12,391 12,232 1,283 (A1) 3 12,339 12,174 1,337 1 12,510 12,335 1,399 10 % FA 2 12,501 12,350 1,208 (A2) 3 12,498 12,324 1,392 Variasi Penambahan Serat Poliprophylene (SP) 1 12,270 12,133 1,117 0,5 % SP 2 12,183 12,050 1,092 (B1) 3 12,235 12,095 1,144 1 12,091 11,954 1,133 1,0 % SP 2 12,082 11,943 1,150 (B2) 3 12,095 11,958 1,133 1 11,957 11,801 1,305 1,5 % SP 2 11,930 11,782 1,241 (B3) 3 11,942 11,795 1,231 1 11,779 11,625 1,307 2,0 % SP 2 12,062 11,896 1,376 (B4) 3 12,031 11,865 1,380 Variasi Penambahan Dry Dust Collector/Fly Ash (FA) + Serat Poliprophylene (SP) 1 12,216 12,085 1,072 5 % FA + 0,5 % SP 2 12,583 12,446 1,089 (C1) 3 12,482 12,352 1,041 1 11,773 11,643 1,104 5 % FA + 1,0 % SP 2 11,762 11,631 1,114 (C2) 3 11,873 11,745 1,078 1 11,447 11,308 1,214 5 % FA + 1,5 % SP 2 11,472 11,331 1,229 (C3) 3 11,557 11,421 1,177 1 10,997 10,855 1,291 5 % FA + 2,0 % SP 2 11,396 11,253 1,255 (C4) 3 11,222 11,085 1,221 1 12,310 12,195 0,934 10 % FA + 0,5 % SP 2 12,373 12,261 0,905 (C5) 3 12,389 12,272 0,944 1 12,060 11,931 1,070 10 % FA + 1,0 % SP 2 12,168 12,037 1,077 (C6) 3 12,082 11,951 1,084 1 11,985 11,843 1,185 10 % FA + 1,5 % SP (C7) 2 12,013 11,874 1,157 Variasi
Benda Uji
Rata-rata (%)
1,202
1,306
1,333
1,117
1,139
1,259
1,354
1,068
1,099
1,207
1,256
0,928
1,077
1,175
8
3 1 2 3
10 % FA + 2,0 % SP (C8)
11,993 12,176 12,137 12,143
11,851 12,021 11,983 11,992
1,184 1,273 1,269 1,244
1,262
. Gambar 2. Grafik Gabungan Hubungan Antara Variasi Penambahan Fly Ash, Serat Polypropylene dan Kombinasi Keduanya terhadap Nilai Absorbsi Beton Uji Kuat Tekan Beton Hasil pengujian kuat tekan disajikan pada Tabel dan Grafik berikut: Tabel 6. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton dengan Berbagai Variasi. No
Variasi
Benda Uji
Umur (hari)
1 1
Beton Normal
(BN)
Berat (Kg)
Beban Tekan (kN)
Kuat Tekan (MPa)
12,779
580
32,838
12,709
587
33,234
12,789
575
32,555
1
12,259
585
33,121
2
12,265
592
33,517
12,257
588
33,291
12,358
605
34,253
2
12,372
612
34,650
3
12,364
610
34,536
1
12,238
538
30,460
2
12,243
532
30,120
3
12,241
535
30,290
12,213
522
29,554
2
12,208
525
29,724
3
12,221 11,350 11,415
525 472 475
29,724 26,723 26,893
2
28
3
Rata-rata (MPa)
32,876
Variasi Penambahan Dry Dust Collector/Fly Ash (FA) 1
5 % FA (A1)
3 1 2
10 % FA (A2)
28
33,310
34,480
Variasi Penambahan Serat Poliprophylene (SP) 1
0,5 % SP (B1)
1 2
3
1,0 % SP (B2) 1,5 % SP (B3)
1 2
28
30,290
29,667
26,987
4
2,0 % SP (B4)
3 1 2
11,423 10,925
11,301 11,287 Variasi Penambahan Dry Dust Collector/Fly Ash (FA) + Serat Poliprophylene (SP) 1 12,170 1
2
3
4
5 % FA + 0,5 % SP (C1)
5 % FA + 1,0 % SP (C2) 5 % FA + 1,5 % SP (C3) 5 % FA + 2,0 % SP (C4)
3
6
7
8
10 % FA + 0,5 % SP (C5) 10 % FA + 1,0 % SP (C6) 10 % FA + 1,5 % SP (C7) 10 % FA + 2,0 % SP (C8)
27,346 22,364
452 461
25,591 26,100
545
30,856
2
12,605
542
30,686
3
12,545
558
31,592
1
11,798
542
30,686
2
11,741
531
30,064
3
11,756
534
30,234
1
11,350
512
28,988
2
11,415
508
28,762
3
11,423
515
29,158
1
10,924
487
27,573
2
11,306
483
27,346
11,216
476
26,950
3 1
5
483 395
28
12,264
567
32,102
2
12,126
562
31,819
3
12,324
564
31,932
1
11,914
543
30,743
2
11,952
546
30,913
3
11,925
545
30,856
1
11,909
526
29,781
2
11,898
534
30,234
3
11,902
532
30,120
1
11,825
523
29,611
2
11,834
519
29,384
3
11,845
527
29,837
Gambar 3. Grafik Gabungan Hubungan Antara Variasi Penambahan Fly Ash,Serat Polypropylene dan Kombinasi Keduanya terhadap Nilai Kuat Tekan Beton.
24,685
31,045
30,328
28,969
27,289
31,951
30,837
30,045
29,611
Uji Kuat Tarik Belah (Splitting Test)
Untuk Hasil perhitungan kuat tarik belah beton dapat dilihat pada Tabel dan Grafik berikut: Tabel 7.Hasil Nilai Kuat Tarik Belah dengan Berbagai Variasi Fct Fct Rata-rata Berat Beban (MPa) (MPa) (Kg) Rekah (kN) 4 12,730 254 3,595 Beton Normal 5 12,755 265 3,751 28 3,685 (BN) 6 12,735 262 3,708 Variasi Penambahan Dry Dust Collector/Fly Ash (FA) 4 12,284 272 3,850 5 % FA 5 3,921 12,267 268 3,793 (A1) 6 12,275 291 4,119 28 4 12,312 243 3,439 10 % FA 5 3,392 12,321 241 3,411 (A2) 6 12,324 235 3,326 Variasi Penambahan Serat Poliprophylene (SP) 4 11,821 271 3,836 0,5 % SP 5 3,841 11,805 274 3,878 (B1) 6 11,782 269 3,808 4 11,753 291 4,119 1,0 % SP 5 4,076 11,758 285 4,034 (B2) 6 11,762 288 4,076 28 4 11,503 305 4,317 1,5 % SP 5 4,364 11,512 312 4,416 (B3) 6 11,508 308 4,360 4 11,403 267 3,779 2,0 % SP 5 3,737 11,395 268 3,793 (B4) 6 11,408 257 3,638 Variasi Penambahan Dry Dust Collector/Fly Ash (FA) + Serat Poliprophylene (SP) 4 11,954 288 4,076 5 % FA + 0,5 % SP 5 4,091 12,172 295 4,176 (C1) 6 12,085 284 4,020 4 11,687 305 4,317 5 % FA + 1,0 % SP 5 4,336 11,641 302 4,275 (C2) 6 11,702 312 4,416 4 12,146 321 4,544 5 % FA + 1,5 % SP 5 4,510 12,052 319 4,515 (C3) 6 28 12,108 316 4,473 4 10,950 274 3,878 5 % FA + 2,0 % SP 3,841 5 10,928 269 3,808 (C4) 6 10,993 271 3,836 4 11,668 308 4,360 10 % FA + 0,5 % SP 5 4,369 11,672 305 4,317 (C5) 6 11,683 313 4,430 4 11,840 325 4,600 10 % FA + 1,0 % SP 4,591 (C6) 5 11,863 321 4,544 Variasi
1
1
2
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
Benda Uji
Umur (hari)
7
10 % FA + 1,5 % SP (C7)
8
10 % FA + 2,0 % SP (C8)
6 4 5 6 4 5 6
11,746 11,576 11,526 11,606 11,807 11,821 11,795
327 314 319 312 265 253 261
4,628 4,444 4,515 4,416 3,751 3,581 3,694
4,459
3,675
Gambar 4. Grafik Gabungan Hubungan Antara Variasi Penambahan Fly Ash, Serat polypropylene dan Kombinasi Keduanya terhadap Nilai Kuat Tarik Belah Beton. 5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan di laboratorium, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Nilai slump mengalami penurunan seiring dengan penggunaan variasi penambahan fly ash, serat polypropylene, maupun kombinasi keduanya, hal ini menunjukkan bahan tambah tersebut dalam campuran beton segar menyebabkan menurunnya kemudahan pengerjaan (workability) dari beton segar. Nilai Slump terbesar pada setiap variasi diperoleh sebagai berikut: a. Beton normal : 11,5 cm b. Fly ash : 10,8 cm (5 % FA) c. Serat polypropylene : 10,0 cm (0,5 % SP) d. Kombinasi fly ash dan serat polypropylene : 9,5 cm (5 % FA + 0,5 % SP) e. Gabungan variasi a, b, c, dan d : 11,5 cm % (BN) 2. Nilai absorbsi beton terbesar dengan penggunaan variasi penambahan fly ash, serat polypropylene, maupun kombinasi keduanya diperoleh sebagai berikut: a. Beton normal : 1,202 % b. Fly ash : 1,333 % (10 % FA) c. Serat polypropylene : 1,354 % (2,0 % SP) d. Kombinasi fly ash dan serat polypropylene : 1,262 % (10 % FA + 2,0 % SP) e. Gabungan variasi a, b, c, dan d : 1,354 % (2,0 % SP) 3. Nilai kuat tekan beton terbesar dengan penggunaan variasi penambahan fly ash, serat polypropylene, maupun kombinasi keduanya diperoleh sebagai berikut: a. Beton normal : 32,876 MPa
b. c. d. e.
Fly ash : 34,480 MPa (10 % FA) Serat polypropylene : 30,290 MPa (0,5 % SP) Kombinasi fly ash dan serat polypropylene : 31,951 (10 % FA + 0,5 % SP) Gabungan variasi a, b, c, dan d : 34,480 MPa (10 % FA) 4. Nilai kuat tarik belah terbesar dengan penggunaan variasi penambahan fly ash, serat polypropylene, maupun kombinasi keduanya diperoleh sebagai berikut: a. Beton normal : 3,685 MPa b. Fly ash : 3,921 MPa (5% FA) c. Serat polypropylene : 4,364 MPa (1,5 % SP) d. Kombinasi fly ash dan serat polypropylene : 4,591 MPa (10 % FA + 1,0 % SP) e. Gabungan variasi a, b, c, dan d : 4,591 MPa (10 % FA + 1,0 % SP) Saran 1. Penelitian ini dapat dikembangkan pada penelitian selanjutnya dengan mengganti variasi yang sudah ada, dan mengubah faktor air semen. 2. Untuk ketelitian pengujian perlu dilakukan dengan menambah benda uji untuk setiap variasi 3. Penelitian selanjutnya dapat dikembangkan dengan menambahkan zat aditif kedalam campuran beton yang dapat menaikkan kuat tekan yang direncanakan. DAFTAR PUSTAKA Amalia. 2013. Jurnal:Studi Potensi Limbah Debu Pengolahan Baja (Dry Dust Collector) sebagai Bahan Tambah pada Beton. Jakarta : Politeknik Negeri Jakarta Anonim. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (RSNI3). Jakarta: Standar Nasional Indonesia Dipohusodo, Istimawan. 1996. Struktur Beton Bertulang. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama. Kushendrayu, Kartika. dkk. 2015. Jurnal:Nilai Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, dan Kuat Lentur pada Beton Beragreat Kasar PET dengan Penambahan Silica Flume dan Serat polypropylene Sebagai Bahan Panel dinding. Surabaya : Universitas Sebelas Maret McCormac, Jack C. 2004. Desain Beton Bertulang Edisi Kelima Jilid 1.Jakarta: Erlangga. Mulyono, Tri. 2003. Teknologi Beton. Yogyakarta: Penerbit Andi Nawy, E.G. 1998. Beton Bertulang (Suatu Pendekatan Dasar). Bandung: Refika Aditama Prasetyo, M. Dimas, Nursyamsi. 2015. Jurnal: Pengaruh Kombinasi Slag dan Fly Ash terhadap Beton Ringan dengan Penambahan Serat Baja (Ekperimental). Medan: Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
