Penggunaan Agregat Kasar Daur Ulang dari Limbah Beton Padat dengan Mutu K350-K400 terhadap Kuat Tekan, Kuat Lentur, dan Susut pada Beton

Penggunaan Agregat Kasar Daur Ulang dari Limbah Beton Padat dengan Mutu K350-K400 terhadap Kuat Tekan, Kuat Lentur, dan Susut pada Beton. Putri Marastuti1, Elly Tjahjono2, Essy Arijoeni3 1. 2. 3.

Program Studi Teknik Sipil, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424, Indonesia Program Studi Teknik Sipil, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia. Depok 16424, Indonesia Program Studi Teknik Sipil, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia. Depok 16424, Indonesia *E-mail: [email protected]

Abstrak Saat ini telah terjadi penambangan sumber daya alam bahan baku beton secara berlebihan. Dilihat dari sisi lain, banyak terdapat limbah beton yang hanya menjadi limbah di tempat pembuangannya. Penelitian ini akan menggunakan agregat kasar daur ulang sebagai agregat pada beton. Komposisi benda uji terdiri dari 0%, 20%, 40%, dan 60% agregat kasar daur ulang dari limbah beton mutu K350-K400. Pengujian meliputi, yaitu pengujian kuat tekan, kuat lentur, dan susut pada beton. Kuat tekan dan kuat lentur beton dengan komposisi 20% agregat kasar daur ulang meningkat 14,961% dan 12,5% dari kuat beton normal pada umur 28 hari. Kuat tekan beton dengan komposisi 40% agregat kasar daur ulang mempunyai nilai tekan yang paling tinggi dibanding kuat tekan beton lainnya pada umur 56 hari. Kuat lentur beton normal mempunyai nilai kuat lentur yang paling tinggi dibanding kuat lentur beton lainnya pada umur 56 hari. Susut beton dengan komposisi 60% agregat kasar daur ulang mempunyai nilai susut tertinggi dibandingkan dengan campuran lainnya. Kata kunci: beton; agregat daur ulang; kuat tekan beton; kuat lentur beton; susut beton

Using Recycled Coarse Aggregate from Hardened Concrete K350-K400 to Compressive Strength, Flexural Strength, and Shrinkage in Concrete Abstract Nowadays, there is a natural resource mining of concrete forming materials excessively. On the other hand, there are a lot of concrete waste in concrete waste dumps. This study will use recycled coarse aggregate as aggregate in concrete. The composition of the test object consisting of 0%, 20%, 40%, and 60% recycled coarse aggregate from concrete waste K350K400. Testing includes, compressive strength test, flexural strength, and shrinkage in concrete. Compressive strength and flexural strength of concrete with 20% recycled coarse aggregate increased by 14.961% and 12.5% of the normal concrete at 28 days. Compressive strength of concrete with 40% recycled coarse agregate has the highest value compared to the other concrete at the age of 56 days. Flexural strength of normal concrete has the highest value compared to the other concrete at the age of 56 days. Shrinkage of concrete with a composition of 60% recycled coarse aggregate has the highest shrinkage value compared to other mixtures. Key words: concrete; recycled aggregate; compressive strength; flexural stregth; shrinkage

Penggunaan agregat kasar..., Putri Marastuti, FT UI, 2014

Pendahuluan Dalam industri konstruksi di Indonesia, beton merupakan komponen utama yang digunakan pada pekerjaan teknik sipil. Beton memiliki beberapa keuntungan yang menyebabkan bahan ini sangat diminati oleh pelaku industri konstruksi, yaitu bahan pembentuknya mudah didapatkan, pembentukannya mudah dilakukan, memiliki harga yang tergolong murah, tidak memerlukan perawatan atau pemeliharaan khusus, dan memiliki ketahanan yang baik terhadap kondisi lingkungan dibandingkan material lainnya. Bahan pembentuk beton yang mudah didapatkan ini menjadi sasaran utama penambangan sumber daya alam secara berlebihan sehingga terjadi penurunan jumlah sumber daya alam yang tersedia. Dari sudut pandang lain, dapat dilihat bahwa terdapat banyak sisa beton, baik sisa beton padat maupun sisa beton ready mix, yang tidak terpakai dan kemudian hanya menjadi limbah beton di tempat pembuangannya. Limbah beton padat merupakan hasil pembongkaran sisa bangunan yang sudah tidak digunakan atau mengalami kerusakan, limbah beton padat hasil pengujian di laboratorium, dan sebagainya. Sedangkan sisa beton ready mix merupakan beton siap pakai dalam pembuatan konstruksi bangunan yang pada penerapan di lapangan sering dibuat secara berlebihan, kemudian dibuang di sembarang tempat. Kedua limbah ini pada dasarnya dapat merusak lingkungan, yaitu dapat mengurangi kesuburan tanah dan dapat merusak ekosistem disekitarnya. Dari dua pengamatan tersebut, maka timbul penelitian mengenai pemanfaatan limbah beton sebagai bahan substitusi material beton. Pada penelitian sebelumnya, limbah beton padat yang digunakan tidak diketahui mutunya atau terdiri dari beton dengan mutu yang beragam. Dari penelitian ini penulis mengharapkan beton dengan agregat daur ulang dapat memiliki kekuatan yang hampir sama atau lebih baik dari beton dengan agregat alam, sehingga dapat digunakan untuk konstruksi bangunan, perkerasan jalan raya, dan pekerjaan teknik sipil lainnya. Saat ini, teknologi beton telah berkembang dengan pesat. Banyak penelitian mengenai modifikasi material untuk menghasilkan suatu beton yang kuat tetapi memiliki harga yang ekonomis. Oleh karena itu, penelitian pembuatan beton dengan menggunakan agregat daur


ulang diharapkan dapat memenuhi kedua hal tersebut dan dapat diterapkan ke depannya oleh pelaku industri konstruksi.Penelitian ini mengkaji perbedaan karakteristik antara agregat alam dan agregat daur ulang, dan juga mencari komposisi campuran agregat daur ulang yang memiliki kekuatan beton paling baik. Tinjauan Teoritis Beton Beton merupakan komponen konstruksi yang terdiri dari bahan-bahan alam yaitu, semen, agregat, dan air. Semen memiliki bentuk berupa bubuk halus yang bertindak sebagai bahan pengikat antar agregat. Bahan ini dapat bereaksi dengan air (hidrasi) sehingga membuatnya menjadi keras seperti batu. Bahan baku pembuatan semen adalah bahan-bahan yang mengandung silika, alumina, oksida besi, dan oksida-oksida lainnya. Agregat adalah bahan mineral yang merupakan material utama pembentuk beton karena memiliki komposisi yang dominan dibandingkan bahan lainnya (semen dan air). Agregat adalah material berbentuk butiran seperti pasir, kerikil, batu pecah atau ampas pembakaran besi yang digunakan dengan media pengikat untuk membentuk mortar atau beton, atau dapat digunakan untuk lapisan dasar atau balas jalan kereta api (ASTM C 125 – 03). Agregat terbagi menjadi dua macam, yaitu agregat kasar (kerikil) dan agregat halus (pasir). Perbedaan kedua agregat ini adalah perbedaan ukuran butiran, agregat kasar memiliki diameter butiran yang lebih kecil dari 25,4 mm dan agregat halus memiliki diameter ukuran butiran yang lebih kecil dari 4,76 mm. Air yang digunakan untuk campuran beton harus bersih dari bahan organik, garam, alkali, minyak, atau bahan lainnya.. Proporsi air pada beton sangat berpengaruh terhadap kekuatan beton dan daya dukungnya (workability). Air yang terkandung dalam campuran tidak boleh terlalu banyak dan tidak boleh terlalu sedikit. Proporsi air yang terlalu sedikit akan memberikan kekuatan yang tinggi pada beton tetapi akan mengurangi daya kerjanya (workability). Sedangkan dengan proporsi air yang terlalu banyak akan meningkatkan daya kerjanya (workability) tetapi kekuatan beton akan menjadi rendah. Berat air (kg) dibandingkan dengan berat semen (kg) yang digunakan dalam campuran beton biasa disebut dengan rasio air-semen (water-cement ratio).


Beton Agregat Daur Ulang Beton agregat daur ulang merupakan beton yang terdiri dari bahan penyusun yang menggunakan agregat daur ulang dalam komposisi pembentuknya. Limbah beton ini dihancurkan dengan mesin penghancur batu dan diayak sehingga didapatkan butiran-butiran agregat yang diinginkan. Agregat yang didapatkan dari hasil penghancuran belum tentu merupakan agregat yang sebenarnya. Sifat-sifat Mekanis Beton Sifat-sifat mekanis pada beton secara umum dibagi menjadi dua, yaitu sifat mekanis jangka pendek dan jangka panjang. Sifat mekanis jangka pendek, yaitu kuat tekan beton, kuat tarik beton, kuat geser beton, dan modulus elastisitas beton. Sedangkan untuk sifat mekanis jangka panjang, yaitu rangkak dan susut. Kuat tekan beton merupakan kemampuan beton untuk menerima tekanan yang berupa gaya tekan per satuan luasnya. Kuat tekan beton dapat diketahui dengan pengujian menurut ASTM C 873 – 94 dengan menggunakan sampel beton berbentuk silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Kuat tekan beton dapat diketahui dalam umur beton 28 hari dan dinyatakan dalam satuan MPa. Selama 28 hari, beton disimpan dan dirawat dengan suhu dan kelembaban yang tetap. Kuat lentur beton dapat diketahui dengan pembebanan pada balok arah transversal. Kuat lentur maksimum beton akan dialami pada bagian serat bawah balok beton dan disebut sebagai modulus of rupture, yang besarnya tergantung dari panjang balok dan jenis pembebanannya. Kuat lentur pada beton penting diketahui untuk mengetahui batasan dan jenis keretakan yang terjadi pada beton akibat pembebanan. Walaupun umumnya pada struktur beton bertulang, gaya lenturnya sudah ditanggung oleh tulangan yang ada didalamnya. Pengujian kuat lentur dilakukan pada balok berukuran 150 mm x 150 mm dan memiliki panjang 600 mm. Pembebanan akan dilakukan pada dua titik dengan jarak 1/3 bentang hingga benda uji patah (three points loading). Menurut SNI 03-2847-2002 dan ACI 318 – 83 nilai modulus of rupture adalah 7,5 √fc’ psi atau 0,62 √fc’ MPa. Susut pada beton adalah perubahan volume beton yang tidak dipengaruhi oleh pembebanan melainkan akibat beton yang kehilangan air akibat penguapan selama proses pengikatan beton dan juga dapat diartikan akibat perubahan muatan campuran beton dan perubahan fisikakimia seiring penambahan waktu setelah proses pengerasan beton. Susut dibagi menjadi dua


menurut waktu yaitu, susut plastis dan susut pengeringan. Susut plastis merupakan susut yang terjadi tak lama setelah beton segar di cor dalam bekisting, sedangkan susut pengeringan merupakan susut yang terjadi setelah beton mencapai bentuk akhirnya dan proses hidrasi pasta semen telah selesai. Perubahan susut ini akan berkurang sejalan dengan waktu. Semakin berumur beton, maka semakin tahan terhadap tegangan dan semakin berkurang mengalami susut. Bahan Aditif Telah banyak digunakan suatu bahan aditif untuk keperluan peningkatan kinerja beton. Pada penelitian ini digunakan superplasticizer, yaitu bahan aditif yang digunakan untuk mengurangi penyerapan air di dalam beton dan meningkatkan slump dari beton. Pemilihan bahan aditif ini karena diduga beton akan menyerap air secara berlebihan. Komposisi penggunaan superplasticizer ini dibatasi antara 0,5 – 1,5 liter per 100 kg. Komposisi lain dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan untuk kasus tertentu. Bahan kimia ini merupakan modifikasi dari rantai polycarboxlic ether, yang dikembangkan untuk industri beton dimana nilai slump, kekuatan, dan daya tahan beton diperlukan dalam iklim yang panas. Dengan rasio air-semen yang rendah, bahan kimia ini dapat menghasilkan nilai slump yang baik untuk pembuatan beton berkualitas tinggi. Superplasticizer jenis ini cocok untuk beton pracetak yang memiliki workability yang baik dan memiliki kekuatan tinggi di awal dan di akhir. Keuntungan dari penggunaan superplasticizer ini adalah, ratio airsemen yang rendah, tidak ada segregasi atau bleeding, permukaan rata, meningkatkan sifat mekanis beton seperti ultimate strength, modulus elastisitas, ikatan kekuatan terhadap baja, meningkatkan ketahanan terhadap bahan kimia, dan lain-lain. Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Struktur dan Material Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Metode-metode dan prosedur pada penelitian ini akan mengacu pada standar SNI dan ASTM, sehingga diharapkan hasil dari penelitian ini sesuai dengan standar dan spesifikasi yang ada.

Persiapan

Pengujian Material

Pembuatan Benda Uji dan Perawatan

Pengetesan Benda Uji

Analisa Data

Gambar 1. Flow Chart Sistematika Penelitian Penggunaan agregat kasar..., Putri Marastuti, FT UI, 2014

Kesimpulan dan Saran

Kebutuhan Benda Uji dan Material Tes kuat tekan digunakan empat variabel kadar agregat kasar daur ulang, yaitu 0%, 20%, 40%, dan 60% dengan masing-masing kadar agregat kasar daur ulang menggunakan 5 variabel umur, yaitu 7 hari, 14 hari, 21 hari, 28 hari, dan 56 hari, dimana pada tiap-tiap kadar agregat kasar daur ulang pada tiap-tiap variabel menggunakan 5 sampel. Tes kuat lentur digunakan empat variabel kadar agregat kasar daur ulang, yaitu 0%, 20%, 40%, dan 60% dengan masing-masing kadar agregat kasar daur ulang menggunakan 2 variabel umur, yaitu, 28 hari, dan 56 hari, dimana pada tiap-tiap kadar agregat kasar daur ulang pada tiap-tiap variabel menggunakan 5 sampel. Tes susut digunakan empat variabel kadar agregat kasar daur ulang, yaitu 0%, 20%, 40%, dan 60% dengan masing-masing kadar agregat kasar daur ulang diamati setiap hari, dimana pada tiap-tiap kadar agregat kasar daur ulang pada tiap-tiap variabel menggunakan 3 sampel. Pengujian Benda Uji di Laboratorium Tes kuat tekan dilakukan dengan benda uji silider diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Dilakukan dengan standar ASTM C39/C39M – 05 dengan pembebanan langsung menggunakan mesin tekan beton. Tes kuat lentur beton dengan benda uji balok berukuran 15 cm x 15 cm x 60 cm. Dilakukan dengan standar ASTM C78 – 08 (using simple beam with third-point loading). Tes susut beton dengan menggunakan benda uji berukuran 7,5 cm x 7,5 cm x 25 cm. Dilakukan dengan standar ASTM C 490 – 04. Hasil Penelitian Hasil Pengujian Material Pengujian material yang dilakukan adalah pengujian material terhadap agregat halus, agregat kasar, dan agregat kasar daur ulang. Tabel 1. Hasil Pengujian Agregat Halus Jenis Pengujian

Hasil Penelitian

Standar ASTM

Berat Isi

1530 kg/m3

1300-1900 kg/m3

Absorpsi

3,73%

2,3%

Kadar Lumpur

5%

0,2 – 6%

Kotoran Organik

No. 2

Maks. No. 3


Jenis Pengujian

Hasil Penelitian

Standar ASTM

FM

2,61

2,3 - 3,1

Tabel 2. Hasil Pengujian Agregat Kasar Jenis Pengujian

Hasil Penelitian

Standar ASTM

Berat Isi

1560 kg/m3

1400-2200 kg/m3

Absorpsi

3,48%

Maks. 4%

Abrasi Los Angeles

28,4%

15-50%

Agregat kasar daur ulang yang digunakan berasal dari hasil pecahan limbah beton berbentuk silinder dengan mutu K350-K400 yang dihancurkan dengan menggunakan mesin pemecah batu. Hasil pecahan beton ini terbagi menjadi empat jenis ukuran agregat, yaitu 30-20 mm, 20-10 mm, 10-5 mm, dan lebih kecil dari 5 mm. Pada penelitian ini, agregat daur ulang yang digunakan adalah agregat kasar dengan MSA 25 mm, sehingga pecahan beton yang digunakan adalah yang berukuran 20-10 mm dan 10-5 mm.

Gambar 3. Agregat DU 30-20 mm



Gambar 4. Agregat DU < 5 mm


Agregat daur ulang terbagi menjadi 3 jenis batuan, yaitu agregat kasar alam, agregat kasar yang menempel dengan pasta semen, dan pasta semen yang telah mengeras menjadi batu. Dapat dilihat pada gambar 6 bentuk pecahan agregat daur ulang.

Gambar 6. Pecahan Agregat Daur Ulang (kiri-kanan: agregat kasar alam – pasta semen yang telah mengeras menjadi batu - agregat kasar yang menempel dengan pasta)

Tabel 3. Hasil Pengujian Agregat Kasar DU Pengujian Berat Jenis: * Bulk Specific Gravity * SSD * Apparent Specific Gravity Absorpsi Abrasi Kadar Air

Agregat Kasar Alam

Agregat Kasar Daur Ulang

2,45 2,54 2,68 3,48% 28,40% 7,81%

2,13 2,31 2,6 8,22% 30,14% 14,20%


Graﬁk Gradasi Agregat Kasar Alam dan Daur Ulang

Cum. % Passing

120 100 80 bawah

60

atas

40

alam

20

du 10-‐20

0

du 5-‐10

Saringan

Gambar 7 Gradasi Agregat Kasar Alam dan DU

Graﬁk Gradasi Campuran Agregat Kasar Alam dan Daur Ulang 120

Cum. % Passing

100 80 60

bawah

40

atas campuran

20 0 Saringan Saringan Saringan Saringan Saringan Saringan PAN 1 3/4 1/2 3/8 4 8 Saringan

Gambar 8 Gradasi Agregat Kasar dan DU setelah Dicampur

Untuk menentukan proporsi campuran agregat kasar alam dengan agregat kasar daur ulang, diperlukan perhitungan untuk pencampurannya. Pencampuran dilakukan ini dapat dihitung dengan rumus:


!" = %!"# !"## !1!

! 100 − ! + (%!"# !"## !2 ! ) 100 100

Keterangan: •

x

: persentase agregat daur ulang yang digunakan

•

Yx

: persentase cum. pass. agregat yang akan dicapai

•

% cum pass Y1

: persentase cum. pass. agregat pertama

•

% cum pass Y2

: persentase cum. pass. agregat kedua

Gambar 8 menunjukan hasil pencampuran agregat kasar alam dengan agregat kasar daur ulang. Dari perhitungan yang telah dilakukan untuk melakukan pencampuran agregat, didapatkan gradasi yang paling optimal mendekati standar batas atas dan batas bawah. Perhitungan Mix Design Perhitungan mix design dilakukan dengan metode ACI (American Concrete Institute), dibawah ini merupakan hasil perhitungan mix design untuk penelitian ini. Data-data untuk perhitungan mix design: •

Target Mutu

: K350

•

MSA

: 25 mm

•

FM Pasir

: 2,61

•

Berat Isi

: 1560 kg/m3

•

SG Agregat Kasar: 2,54

•

SG Agregat Halus: 2,61

•

w/c

: 0,425

•

Target Slump

: 8 ± 2 cm

Dari perhitungan metode ACI dengan sedikit modifikasi maka didapatkan kebutuhan material per 1 m3. Berikut merupakan detail rincian kebutuhan material: •

Air

: 195 kg/m3

•

Semen (PCC)

: 458,82 kg/m3

•

Pasir

: 583,79 kg/m3

•

Agregat Kasar

: 1068,6 kg/m3

•

Superplasticizer : 1,147 kg/m3


Pembahasan Analisa Pengujian Kuat Tekan Sebelum benda uji ditekan, benda uji di capping menggunakan belerang agar permukaan benda uji rata. Setelah dilakukan capping pada bagian permukaan, beton ditimbang untuk mengetahui beratnya. Setelah itu dilakukan pengetesan menggunakan mesin tekan, di mana beton diberikan beban secara kontinu hingga mencapai beban maksimum yang mampu ditahan atau hingga beton retak.

Tabel 4. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Komposisi Agregat Daur Ulang 0 20% 40% 60%

Tegangan Tekan Pada Umur (kg/cm2) 7 HARI

14 HARI 21 HARI 28 HARI 56 HARI

266,609 281,790 317,949 334,630

335,971 389,970 362,968 353,766

353,295 409,243 391,607 366,266

362,636 416,890 404,805 376,175

395,129 432,606 461,906 433,219

TEGANGAN TEKAN K (kg/cm2)

PERBANDINGAN KUAT TEKAN 500.000 450.000 400.000 350.000 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0.000

0% 20% 40% 60% 7

14

21

28

56

UMUR BETON (HARI)

Gambar 9. Perbandingan Kuat Tekan Beton (Grafik Batang)


TEGANGAN TEKAN (K) KG/CM2

PERBANDINGAN KUAT TEKAN 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

0% 20% 40% 60% 0

10

20

30

40

50

60

UMUR BETON (HARI)

Gambar 10. Perbandingan Kuat Tekan Beton (Grafik Garis)

Dari grafik kuat tekan beton diatas, ditunjukkan bahwa beton yang menggunakan agregat kasar daur ulang memiliki nilai kuat tekan yang lebih tinggi daripada kuat tekan beton normal pada setiap umurnya. Pada umur 7 hari nilai kuat tekan beton tertinggi yaitu beton dengan komposisi 60% agregat kasar daur ulang, pada umur 14 hari, 21 hari, dan 28 hari nilai kuat tekan beton tertinggi yaitu beton dengan komposisi 20% agregat kasar daur ulang, sedangkan di umur 56 hari nilai kuat tekan beton tertinggi yaitu beton dengan komposisi 40% agregat kasar daur ulang. Beton degan agregat kasar daur ulang 40% dan 60% mempunyai nilai kuat tekan beton yang tinggi di umur awal, kemudian meningkat secara perlahan hingga umur 28 hari, sedangkan beton dengan agregat kasar daur ulang 20% mempunyai grafik peningkatan kuat tekan yang mirip dengan beton normal dan memiliki nilai kuat tekan yang lebih tinggi dari beton normal. Kenaikan mutu beton dengan menggunakan agregat daur ulang dapat terjadi akibat adanya pengaruh dari batuan yang menempel dengan pasta atau batuan yang merupakan pasta semen. Selain itu dapat juga dipengaruhi oleh penggunaan superplasticizer yang mempunyai fungsi mengurangi penyerapan air pada beton dan memungkinkan dapat meningkatkan kekuatan beton.


Tabel 5. Peningkatan Kuat Tekan Beton terhadap Beton Normal Komposisi Perbandingan Dengan Beton Normal Agregat Daur 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari 56 hari Ulang 20% 5,694 % 16,073 % 15,836 % 14,961 % 9,485 % 40% 19,257 % 8,035 % 10,844 % 11,629 % 16,900 % 60% 25,514 % 5,297 % 3,672 % 3,734 % 9,640 %

Pada pengujian kuat tekan beton, beton ditekan hingga beton hancur atau retak yang ditunjukan menjadi beberapa jenis pola keretakan. Pola keretakan beton terjadi akibat penyebaran tegangan pada benda uji. Jenis-jenis keretakan ini dapat juga disebabkan karena pada saat pengujian benda uji diletakkan tidak tepat di tengah, pencampuran material yang tidak merata sehingga ada sisi yang lemah, dan dapat juga terjadi karena capping yang tidak rata sehingga satu sisi tertekan terlebih dahulu.

Gambar 11. Contoh Sampel Beton Saat Tes Tekan

Gambar 12. Pola Retak Beton

Analisa Pengujian Kuat Lentur Pengujian kuat lentur beton menggunakan metode third point loading. Benda uji sepanjang 60 cm diletakkan pada mesin pengujian lentur, diletakkan tepat ditengah di antara dua


perletakan. Metode pengujian ini adalah dengan memberikan dua buah beban yang bekerja pada jarak 1/3 panjang span (L). Pembebanan diberikan dengan konstan tanpa ada kejutan (shock). Pengujian ini dilakukan pada sampel beton umur 28 hari dan 56 hari dengan membebaninya hingga benda uji patah karena tidak dapat menahan beban yang diberikan. Ketika beton telah mencapai beban maksimum, maka beton akan patah dan hancur, serta jarum penunjuk angka beban akan bergerak turun. Tabel 6. Hasil Pengujian Kuat Lentur Beton Komposisi Tegangan Lentur Rata-‐rata (kg/cm2) Agregat 28 Hari DU 56 Hari 0% 35,556 53,333 20% 40,000 42,667 40% 39,556 45,630 60% 33,000 50,222

PERBANDINGAN KUAT LENTUR TEGANGAN LENTUR (kg/cm2)

60.000 50.000 40.000 0% 30.000

20%

20.000

40% 60%

10.000 0.000 28 HARI

56 HARI

UMUR BETON (HARI)

Gambar 13. Perbandingan Kuat Lentur Beton (Grafik Batang)


PERBANDINGAN KUAT LENTUR TEGANGAN LENTUR (kg/cm2)

60.000 50.000 40.000 0% 30.000

20%

20.000

40% 60%

10.000 0.000 28 HARI

56 HARI

UMUR BETON (HARI)

Gambar 14. Perbandingan Kuat Lentur Beton (Grafik Garis) Dari hasil pengujian kuat lentur beton dapat disimpulkan bahwa pada umur 28 hari komposisi beton dengan menggunakan agregat kasar daur ulang 20% dan 40% mempunyai kuat lentur yang lebih tinggi daripada kuat lentur beton normal, sedangkan untuk komposisi beton dengan agregat kasar daur ulang 60% mempunyai kuat lentur beton yang lebih rendah daripada kuat lentur beton normal. Tetapi pada umur 56 hari, komposisi beton dengan menggunakan agregat kasar daur ulang 20% dan 40% mempunyai kuat lentur yang lebih rendah daripada kuat lentur beton normal. Kuat lentur beton normal dan beton dengan agregat kasar daur ulang 60% mengalami peningkatan yang cukup tajam pada umur 28 hari ke umur 56 hari, sedangkan beton dengan agregat kasar daur ulang 20% dan 40% mengalami peningkatan yang tidak terlalu tajam. Tabel 7. Peningkatan/Penurunan Kuat Lentur Beton terhadap Beton Normal Komposisi Agregat Daur Ulang

Perbandingan Dengan Beton Normal 28 hari

56 hari

20%

12,5%

-‐20%

40%

11,25%

-‐14,44%

60%

-‐7,1875%

-‐5,83%


Analisa Pengujian Susut Pengujian susut mempunyai tujuan untuk mengetahui perubahan panjang beton akibat penguapan selama proses pengikatan beton dan juga dapat diartikan akibat perubahan muatan campuran beton dan perubahan fisika-kimia seiring penambahan waktu setelah proses pengerasan beton tanpa dilakukan pembebanan. Dalam penelitian ini, susut pada beton yang ditinjau adalah susut pengeringan, di mana dilakukan pengukuran susut beton setiap hari. Dalam pengujian susut beton terbagi menjadi dua cara pengetesan, yaitu susut dengan stand permanen (tetap) dan susut dengan stand portabel. Untuk stand permanen dilakukan pada sampel pertama setiap komposisi, dan untuk stand portabel dilakukan pada sampel kedua dan ketiga setiap komposisi. Untuk pengujian susut stand permanen, beton disimpan di dalam satu ruangan dengan dial tetap di bagian atasnya. Perawatan beton dilakukan dengan cara menutup beton dengan kain basah dan dilakukan penyemprotan dengan air setiap harinya agar perawatan beton tetap terjaga. Untuk pengujian susut stand portabel, beton disimpan di dalam satu wadah untuk proses perawatan. Pada saat akan dilakukan pengetesan, beton diletakkan pada stand susut dan dibaca dialnya. Setelah selesai dilakukan pembacaan susut, beton disimpan kembali. Kedua pengetesan ini dilakukan setiap harinya untuk mendapatkan nilai susut beton.

SUSUT PERMANEN 0.015

% shrinkage

0.010

0% 20%

0.005

40% 0.000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 -‐0.005

Umur Beton (Hari)

Gambar 15. Susut Permanen


60%

SUSUT PORTABEL 0%-‐2

% Shrinkage

0.150

0%-‐3 0.100

20%-‐2 20%-‐3

0.050

40%-‐2

0.000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

40%-‐3

Umur Beton (Hari)

60%-‐2

-‐0.050

Gambar 16. Susut Portabel Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa susut beton tertinggi dialami oleh beton dengan komposisi 60% agregat kasar daur ulang, sedangkan susut beton terendah dialami oleh beton dengan komposisi 0% agregat kasar daur ulang. Hal disebabkan karena beton dengan agregat daur ulang melakukan penyerapan air lebih tinggi dibandingan dengan agregat alam sehingga memungkinkan beton terjadi penguapan yang lebih cepat. Susut dengan stand permanen dan stand portabel mempunyai hasil yang berbeda, hal ini dikarenakan perbedaan ruangan pengujian, sehingga suhu dan kelembabannya berbeda dan berpengaruh pada hasil pengujian. Pengujian dengan susut stand portabel mengalami kendala pada saat pembacaan susut, yaitu sulit mendapatkan titik di mana pengukuran dilakukan pada hari sebelumnya serta diperkirakan mengalami pengikisan pada saat pengujian dilakukan, akibat perpindahan yang dilakukan. Kesimpulan Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa: 1. Karakteristik agregat kasar daur ulang hampir mendekati agregat kasar alam. 2. Agregat kasar daur ulang terdiri dari tiga jenis batuan, yaitu agregat kasar alam, agregat kasar alam yang menempel dengan pasta semen, dan pasta semen yang telah mengeras menjadi batu. 3. Pengujian kuat tekan beton pada campuran agregat kasar daur ulang 20% memiliki nilai kuat tekan tertinggi dibandingkan beton dengan campuran lainnya dan lebih tinggi daripada beton normal pada umur beton 28 hari (meningkat 14,961% terhadap


beton normal). Sedangkan pada umur 56 hari, beton dengan campuran 40% agregat kasar daur ulang mempunyai kuat tekan tertinggi diantara beton dengan campuran lainnya (meningkat 16,9% terhadap beton normal). 4. Pengujian kuat lentur beton pada campuran agregat kasar daur ulang 20% dan 40% memiliki nilai kuat lentur yang lebih tinggi dibandingkan dengan beton normal pada umur 28 hari (meningkat 12,5% dan 11,25% terhadap beton normal). Sedangkan pada umur 56 hari, beton murni dengan agregat alam mempunyai kuat lentur beton yang paling tinggi diantara beton dengan agregat kasar daur ulang. 5. Pengujian susut beton pada campuran agregat kasar daur ulang 60% memiliki nilai susut paling tinggi dibandingkan beton dengan campuran lainnya. 6. Dari hasil pengujian kuat tekan, kuat lentur, dan susut pada beton dengan menggunakan agregat kasar daur ulang, komposisi dengan 40% agregat kasar daur ulang merupakan komposisi yang paling ekonomis dengan kekuatan cukup optimum jika dibandingkan dengan komposisi agregat kasar daur ulang 20% dan campuran lainnya. Saran Saran yang dapat diberikan dari penelitian ini guna penelitian selanjutnya adalah: 1. Mengetahui riwayat limbah beton yang akan digunakan, seperti berapa persentase detail mutu limbah yang digunakan. 2. Pengecoran sebaiknya dilakukan dalam satu mixer yang sama agar hasil mutu yang didapatkan lebih akurat. 3. Penelitian lebih lanjut mengenai karakteristik agregat halus daur ulang, baik sifat mekanis maupun sifat kimia. 4. Penelitian lebih lanjut untuk penggunaan agregat halus daur ulang sebagai pengganti pasir serta penelitian lainnya untuk mengkombinasikan agregat kasar daur ulang dan agregat halus daur ulang sebagai substitusi agregat untuk campuran beton. 5. Pengujian susut beton sebaiknya menggunakan pengujian susut stand permanen agar hasil pembacaan lebih akurat dan penyemprotan untuk perawatan beton dilakukan secara berkala. Pengujian susut sebaiknya diletakkan pada ruangan yang sama.


Daftar Referensi American Society for Testing and Materials (2009). Annual Book of ASTM Standars: Section Four Construction. ASTM International Standars Worldwide. Buku Pedoman Praktikum. “Pemeriksaan Bahan Beton dan Mutu Beton”. Laboratorium Struktur dan Material Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia : Depok, 1998. Duma, Heidi. “Studi Perilaku Kuat Lentur dan Susut Beton Agregat Daur Ulang”. Skripsi, Universitas Indonesia : Depok, 2008. Suharwanto. “Perilaku Mekanik Beton Agregat Daur Ulang: Aspek Material – Struktural”. Disertasi, Institut Teknologi Bandung : Bandung, 2004. Surdia, Tata. “Pengetahuan Bahan Teknik”. PT.Pradnya Paramita : Jakarta, 2000.


Penggunaan Agregat Kasar Daur Ulang dari Limbah Beton Padat dengan Mutu K350-K400 terhadap Kuat Tekan, Kuat Lentur, dan Susut pada Beton

Recommend Documents