PEMANFAATAN LIMBAH SERBUK KAYU (SAW DUST) SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT HALUS PADA CAMPURAN BETON
TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
MUHAMMAD FACHRI FAUZI 10 0424 007
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
LEMBAR PENGESAHAN PEMANFAATAN LIMBAH SERBUK KAYU (SAWDUST) SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT HALUS PADA CAMPURAN BETON TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk MenempuhUjian Sarjana Teknik Sipil Dikerjakan oleh : MUHAMMAD FACHRI FAUZI 10 4240 007 Pembimbing :
Nursyamsi, S.T., M.T. NIP : 19770623 200501 2 001 Penguji I
Penguji II
Ir. Besman Surbakti, M. T. NIP: 19541012198003 1 004
Adina Sari Lubis, S.T., M.T. NIP: 19680429 199512 2 001 Mengesahkan
Koordinator, PPSE Departemen T. Sipil FT USU
Ketua Departemen T. Sipil FT USU
Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng.Sc NIP: 19560326 198103 1003
Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan NIP: 19561224 198103 1 002
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
i UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Muhammad Fachri Fauzi NIM
: 10 0424 007
Dengan ini menyatakan bahwa Tugas Akhir saya ini dengan Judul “Pemanfaatan Limbah Serbuk Kayu (Sawdust) Sebagai Subtitusi Agregat Halus Pada Campuran Beton” bebas plagiat. Apabila dikemudian hari terbukti terhadap plagiat dalam Tugas Akhir saya tersebut, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan. Demikian pernyataan ini saya perbuat untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.
Penyusun,
Muhammad Fachri Fauzi NIM. 10 0424 007
i UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada Penulis, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Shalawat dan salam ke atas Baginda Rasullah Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehinggga menjadi panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari-hari, karena sungguh suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketekunan dan kesabaran untuk tidak pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Studi Stara Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul “PEMANFAATAN LIMBAH SERBUK KAYU (SAW DUST) SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT HALUS PADA CAMPURAN BETON”. Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, Penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu : 1.
Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara;
2.
Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara;
3.
Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng, Sc selaku Koordinator Program Pendidikan Ekstension Universitas Sumatera Utara;
i UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4.
Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara;
5.
Ibu Nursyamsi, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, dukungan serta meluangkan
waktu,
tenaga
dan
pikiran
dalam
membantu
Penulis
menyelesaikan Tugas Akhir ini; 6.
Bapak Besman Surbakti, ST, MT selaku dosen pembanding yang telah memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis;
7.
Ibu Adina Sari Lubis, ST, MT selaku dosen pembanding yang telah memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis;
8.
Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuannya;
9.
Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis;
10. Seluruh Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil yang telah banyak membantu selama pelaksanaan Tugas Akhir ini; 11. Terima kasih yang teristimewa, Penulis ucapkan kepada Ayahanda Rusali Rokan, S. E dan Ibunda tercinta Alm. Lely Nurzehan yang telah mengasuh, mendidik, dan membesarkan serta selalu memberikan dukungan baik moral, materil dan doa, sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini; 12. Terima kasih kepada kakakku yang tersayang Yasmin Rifayanti, S. Farm., Apt dan adikku Wahyu Hadi Nugraha, S. E yang telah memberikan semangat,
ii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
buah pikiran, serta perhatian sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini; 13. Buat teman-teman ku Putri, Yenni, Ramadhan, Zuraidah (Ira), Alex,
Tito,Yuli, Zai, Febri, Aida, Nurdin serta yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 14. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, April 2014 Penulis,
Muhammad Fachri Fauzi 10 0424 007
iii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................................... i ABSTRAK ..................................................................................................... iv DAFTAR ISI .................................................................................................. v DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x BAB I
PENDAHULUAN ......................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1 1.2 Perumusan Masalah ........................................................................ 2 1.3 Maksud dan Tujuan ........................................................................ 3 1.4 Manfaat Penelitian .......................................................................... 4 1.5 Pembatasan Masalah ....................................................................... 4 1.6 Metodologi Penelitian .................................................................... 5 1.7 Lokasi Penelitian ............................................................................ 9 1.8 Sistematika Penulisan ..................................................................... 9
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 11
2.1 Umum ............................................................................................. 11 2.2 Bahan Penyusun Beton ................................................................... 12 2.2.1 Semen ......................................................................................... 12 2.2.2 Agregat ....................................................................................... 21 2.2.3 Serbuk Kayu .............................................................................. 27 2.2.4 Air ............................................................................................. 30
v UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.2.5 Bahan Tambah (Admixture) ....................................................... 31 2.2.6 Beton Segar (Fresh Concrete) ................................................... 34 2.2.7 Beton Keras ................................................................................ 38 2.2.8 Penelitian Penggunaan Serbuk Kayu yang Pernah Dilakukan ....................................................................... 42
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN................................................... 46
3.1 Umum ............................................................................................. 46 3.2 Penyediaan Bahan-bahan Penyusun Beton .................................... 46 3.2.1 Semen Portland .......................................................................... 47 3.2.2 Agregat Halus ............................................................................ 47 3.2.3 Agregat Kasar ............................................................................ 48 3.2.4 Serbuk Kayu .............................................................................. 48 3.2.5 Air .............................................................................................. 50 3.3 Pemeriksaan Bahan-bahan Penyusun Beton .................................. 50 3.3.1 Analisa Ayak Agregat Halus (SNI 03-1968-1990) ................. 50 3.3.2 Analisa Ayak Agregat Kasar (SNI 03-1968-1990) ................. 52 3.3.3 Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Halus (SNI 03-1970-1990) ................................................................ 54 3.3.4 Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Kasar (SNI 03-1969-1990) ................................................................ 56 3.3.5 Pengujian Kadar Organik pada Pasir (Colorimetric Test) (SNI 03-2816-1992) ................................................................ 59 3.3.6 Kadar Air pada Agregat dan Serbuk Kayu .............................. 61
vi UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
3.3.7 Berat Isi Pasir (SNI 03-4804-1998) ......................................... 62 3.3.8 Berat Isi Kerikil (SNI 03-4804-1998) ..................................... 64 3.3.9 Berat Isi Serbuk Kayu ............................................................. 67 3.3.10 Pemeriksaan Kadar Lumpur (Pencucian Pasir Lewat Ayakan 200) ...................................... 69 3.3.11 Pemeriksaan Kadar Liat (Clay Lump) ..................................... 71 3.3.12 Pemeriksaan Keausan Menggunakan Mesin Pengaus Los Angeles (SNI 03-2417-1991) ........................................... 72 3.4 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) .................................. 74 3.5 Proses Mineralisasi ......................................................................... 75 3.6 Pembuatan Benda Uji Silinder ....................................................... 76 3.7 Perawatan Benda Uji ...................................................................... 77 3.8 Pengujian Sampel ........................................................................... 78 3.8.1 Pengujian Slump (SNI 03-1972-1990) .................................... 78 3.8.2 Pengujian Bobot Isi Beton Segar (SNI 03-1973-1990) ........... 79 3.8.3 Pengujian Kuat Tekan Beton (SNI 03-1974-1990) ................. 79 3.8.4 Pengujian Kuat Tarik Beton (SNI 03-2491-2002) .................. 80 3.9 Analisa dan Kesimpulan ................................................................. 81
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................... 82
4.1 Nilai Slump ..................................................................................... 82 4.2 Pengujian Bobot Isi Beton Segar .................................................... 83 4.3 Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton ............................................ 85 4.4 Pengujian Kuat Tarik Beton ........................................................... 88
vii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4.5 Perbedaan Dengan Penelitian Sebelumnya .................................... 92
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 95
5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 95 5.2 Saran ............................................................................................... 96 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 97 LAMPIRAN-LAMPIRAN
viii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Tabel Sampel dan Variasi ............................................................... 7 Tabel 2.1 Persentase dari Komposisi dan Kadar Senyawa Kimia Semen Portland .................................................................... 14 Tabel 2.2 Karakteristik Senyawa Penyusun Semen Portland .......................... 18 Tabel 3.1 Komposisi Campuran Beton ............................................................ 75 Tabel 4.1 Nilai Slump Beton Normal dan Beton Serbuk Kayu ....................... 82 Tabel 4.2 Nilai Bobot Isi Beton Normal dan Beton Serbuk Kayu ................... 83 Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Pengujian Kuat Tekan Beton ............................. 86 Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Kuat Tarik Belah Beton ..................................... 89 Tabel 4.5 Perbedaan Dengan Penelitian-penelitian Sebelumnya .................... 93
ix UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Benda Uji Silinder ..................................................................... 5 Gambar 1.2 Bagan Alir Untuk Proses Mineralisasi........................................ 7 Gambar 1.3 Bagan Alir Untuk Penelitian Beton Normal ............................... 8 Gambar1.4 Bagan Alir Untuk Penelitian Beton Dengan Penggantian Serbuk Kayu ........................................................... 8 Gambar 2.1 Kerucut Abrams .......................................................................... 36 Gambar 4.1 Grafik Hubungan Nilai Slump Terhadap Kadar Serbuk Kayu .... 83 Gambar 4.2 Grafik Hubungan Nilai Bobot Isi Terhadap Kadar Serbuk Kayu ............................................................................... 84 Gambar 4.3Grafik Hubungan Kuat Tekan Silinder Terhadap Variasi Penambahan Serbuk Kayu dengan Proses Mineralisasi ............. 87 Gambar 4.4Grafik Hubungan Kuat Tarik Silinder Terhadap Variasi Penambahan Serbuk Kayu dengan Proses Mineralisasi ............. 92
x UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
