PENGARUH PENAMBAHAN SERBUK KACA PADA BATAKO SEBAGAI BAHAN PEMBUAT DINDING
TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
MUHAMMAD FATHUR RAHMAN 12 0404 013
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016
ABSTRAK Kebutuhan bahan penyusun dinding berupa bata merah semakin meningkat dan semakin sulit didapat, oleh karena itu digunakan batako sebagai bahan alternatif penyusun dinding. Pemilihan batako sebagai bahan alternatif penyusun dinding pengganti bata merah dikarenakan memiliki beberapa keuntungan yaitu, pengerjaan yang mudah dan cepat serta harga batako yang relatif lebih murah. Begitu pula harga bahan bangunan pada masa sekarang semakin meningkat. Salah satu bahan bangunan penyusun batako adalah semen. Pada penelitian ini, penggunan semen pada batako direduksi dengan serbuk kaca. Dasar dari pemakaian serbuk kaca sebagai bahan subtitusi penggunaan semen adalah serbuk kaca memiliki beberapa unsur kimia yang sama dengan yang terdapat pada semen diantaranya adalah SiO2, Al2O3, Fe2O3, dan CaO. Serbuk kaca yang digunakan ialah serbuk kaca yang lolos ayakan No. 200. Pada penelitian ini digunakan serbuk kaca yang berasal dari limbah botol kaca bekas yang diolah dan dihancurkan menjadi serbuk kaca yang kemudian diayak dengan ayakan No. 200, digunakan sebagai bahan substitusi semen sebanyak 20% dari berat semen yang dipakai. Batako merupakan bahan penyusun dinding yang cukup besar dan berat, oleh karena itu berat batako tersebut direduksi dengan menggunakan bahan foaming agent. Foaming agent adalah bahan yang dapat membuat rongga- rongga udara yang terdapat didalam batako, sehingga batako akan semakin lebih ringan. Sampel pada penelitian ini terdiri dari slinder dengan diameter 10 cm dan tinggi 20 cm, batako dengan ukuran 40 cm x 20 cm x 10 cm dan dinding batako berukuran 1 x 1 meter. Semua sampel akan mengalami perawatan selama 28 hari sebelum dilakukan pengujian. Selanjutnya sampel akan dilakukan pengujian visual, berat jenis, absorbsi, kuat tekan sampel dan kuat tekan pasangan dindng batako. Analisa data menggunakan acuan SNI 03-0349-1989 mengenai Bata Beton untuk Pasangan Dinding. Penelitian ini mendapatkan hasil secara visual masuk kedalam standar SNI 030349-1989 setelah pengujian tampak luar dan penguji an ukuran. Pengujian berat isi sampel didapatkan berat isi rata-rata terbesar 1506.752 kg/m3 terdapat pada benda uji silinder menggunakan substitusi serbuk kaca 20% lolos ayakan No.200. Dilihat berdasarkan hasil pengujian absorbsi, terdapat penurunan nilai absorbsi pada benda uji yang menggunakan bahan substitusi serbuk kaca 20% lolos ayakan No. 200 dan foaming agent, nilai absorbsi rata-rata terkecil didapat sebesar 11,404 % masuk kedalam mutu I SNI 03-0349-1989. Hasil pengujian kuat tekan sampel terdapat kenaikan nilai kuat tekan pada benda uji yang menggunakan bahan substitusi serbuk kaca 20% lolos ayakan No. 200 dan foaming agent, nilai kuat tekan rata-rata maksimum didapat sebesar 40,382 Kg/cm 2 masuk kedalam mutu III SNI 03-0349-1989. Kuat tekan sampel dinding maksimum didapatkan sebesar 45,5 Kg/cm2 pada sampel yang menggunakan bahan substitusi serbuk kaca 20% lolos ayakan No. 200 dan foaming agent. Kata Kunci: serbuk kaca, batako, dinding batako, kuat tekan, berat jenis, absorbsi
i
ABSTRAC The necessary of the substance materials of wall like red brick is more increasing and hard to be found, therefore, the brick is used to be an alternative material of the wall. The selection of brick as an alternative material because it has some advantages. They are easy and fast processing, and the price is relatively cheaper. And the price of materials of building are more expensive too. One of the substance materials of brick is cement. In this study, the use of cement in concrete brick is going to be reduced by the glass powder. The basic of using the glass powder as an ingredient substitution of cement is because the glass powder has some similiar chemical element with cement, which is SiO2, Al2O3, Fe2O3, and CaO. the Glass powder from the wasted glass bottles which passes a sieve No. 200 will be used in this study. The glass powder from wasted glass bottles will be processed and shattered to be glass powder which passes a sieve No. 200, and it used as much as 20% by weight of cement. The Brick is quite large and heavy, so the weight of the concrete block is reduced by using of foaming agent. The Foaming agent is a material that can make the cavities air in blocks, so the brick will be lighter. The Samples in this study are slinder with a diameter of 10 cm and 20 cm high, brick with a size of 40 cm x 20 cm x 10 cm and brick wall with measuring 1 x 1 meter. All of the samples will be cured during the 28 days before testing. Then the testing of the samples will be tested in visually, density, absorption, compressive strength and compressive strength of the wall. The Datas were analyzed by using the reference SNI 03-0349-1989 Concrete Brick Wall Couples. This study obtains the results visually into the standard SNI 03-0349-1989 after testing an outside looked and sizes. The Testing of bulk density samples were obtained an average weight of the largest 1506.752 kg / m3 and contained in the test specimen cylinder substitution 20% of glass powder which passes a sieve No 200. Based on the results of absorption test, there is impairment of absorption from the specimen materials which used glass powder 20% substitution of passes sieve No. 200 and foaming agent, the average absorption values obtained at least 11.404% into the quality I SNI 03-0349-1989. there is an increasing value from The results of compressive strength testing which used the specimen from substitute material glass powder 20% passes a sieve No. 200 and foaming agent, the compressive strength maximum average obtained for 40.382 Kg / cm2 into the quality of III SNI 03-0349-1989. The Maximum compressive strength of the wall samples obtained of 45.5 Kg / cm2 on the samples which used the glass powder substitute material 20% passes a sieve No. 200 and foaming agent. Keywords: powder glass, brick, brick wall, compressive strength, density, absorption
ii
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada saya, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan waktu yang cukup singkat dan dengan hasil yang maksimal. Shalawat dan salam ke atas Baginda Rasullah Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi panutan dalam menjalankan setiap aktifitas sehari-hari, karena butuh kesabaran, ketekunan serta sikap yang pantang menyerah yang sangat besar untuk menyelesaikan penulisan ini. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah “PENGARUH
PENAMBAHAN
SERBUK
KACA
PADA
BATAKO
SEBAGAI BAHAN PEMBUAT DINDING” Saya 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.
Ibu Ir. Seri Maulina, M.Si, Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara;
2.
Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara;
3.
Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara;
iii
4.
Ibu Nursyamsi, ST. MT. sebagai Dosen Pembimbing, yang telah banyak memberikan bimbingan berupa masukan, arahan serta waktu dan tenaga yang sangat besar dalam membatu saya untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini;
5.
Ibu Rahmi Karolina, ST. MT. selaku dosen pembanding yang telah memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis;
6.
Bapak Ir. Torang Sitorus, MT. selaku dosen pembanding yang telah memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis;
7.
Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuannya;
8.
Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis;
9.
Seluruh Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil yang telah banyak membantu selama pelaksanaan Tugas Akhir ini;
10. Teristimewa buat keluarga saya yang sangat saya cintai, terutama kedua orang tua saya, Ayahanda Boby Rahmat, S.T dan Ibunda Murniaty, S.Sos yang telah memberikan doa, motivasi, semangat, nasehat serta membiayai segala keperluan saya selama menjalani masa studi di Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Serta saudari saya tersayang Aulia Shafira Haya yang telah banya membantu dan memotivasi saya selama ini, terima kasih atas doanya. 11. Buat kedua nenek saya tercinta, Hj. Mardiah dan Hj. Yusnawati yang selalu mendoakan dan memberikan motivasi, saya ucapkan terima kasih
iv
12. Terima kasih buat Siti Karina Amalia Sukma yang telah banyak memberikan semangat, dorongan, motivasi dan batuan agar Tugas Akhir ini cepat terselasaikan dengan baik. 13. Seluruh Teman-teman sipil 2012, Toman, Sanggam, Acong, Puter, Ahmed, Sarah, Muiz, Iqbal, Nanda, Jura, Onjet, Fauzy, Titi, Ellyn, Alvin, Nirwan, Ridwan, Torong, Beby, Vany, Rahma, Bembeng, Lintry, Dio, Surya, Aidil, Dame, Zulfikar, Abdi, Boy, Bagus, Tyo, Rissa, Hapni, Novi, Aul, Ilham, Tama, Anshar, Fadel, Mitra, Tia, Hendra, Alfon, Ari, Doly, Ocan, Ade laia, Tadeus, Abram dan teman-teman yang tidak cukup untuk disebutkan satupersatu dalam memberikan semangat dan banyak bantuan kepada saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini saya ucapkan terima kasih. 14. Senior-senior yang telah banyak membagi pengalaman dan saran-sarannya, Bang bembeng, Bang kirun, Bang buyung, dan senior-senior semua yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. 15. Adik-adik junior 2013, yang banyak membantu selama penelitian ini berlangsung Yashir, Arif, Adil, Mahadi, Novra, Batar, Randy dan adik- adik junior semua yang tidak dapat disebutkan satu-persatu saya ucapkan terima kasih atas bantuannya selama ini. 16. Adik- adik junior 2014, Bila, Dayah, Bela, Citra, Wafi, Zailani, Tariq, Idok, Gading, Gulo, Romzi, Ading dan adik- adik junior semua yang tidak dapat disebutkan satu-persatu saya ucapkan terima kasih atas bantuannya selama ini.
v
17. Adik – adik junior 2015, Amira, Arifa, Aulia, Hasanul, Junita dan adik- adik junior semua yang tidak dapat disebutkan satu-persatu saya ucapkan terima kasih atas bantuannya selama ini. 18. Terima kasih buat shiro kendaraan dengan plat BK 4778 ADW yang selalu mengantarkan saya kemanapun berada dengan senang hati, dan sangat membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.
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,
September 2016 Penulis,
Muhammad Fathur Rahman 12 0404 013
vi
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK ................................................................................................. i KATA PENGANTAR ............................................................................... iii DAFTAR ISI .............................................................................................. vii DAFTAR TABEL...................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiii BAB I
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang..................................................................... 1 1.2. Perumusan Masalah ............................................................. 4 1.3. Tujuan penelitian ................................................................. 7 1.4. Manfaat Penelitian ............................................................... 8 1.5. Batasan Masalah .................................................................. 9 1.6. Lokasi Penelitian ................................................................. 10 1.7. Sistematika Penulisan .......................................................... 11
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Dinding ................................................................................ 13 2.1.1 Pengertian Dinding .................................................. 13 2.1.2 Klasifikasi Dinding .................................................. 14 2.2. Batako .................................................................................. 16 2.2.1 Pengertian Dinding .................................................. 16 2.2.2 Klasifikasi Batako.................................................... 18
vii
2.3 Bahan Pembentuk Batako.................................................... 23 2.3.1 Semen Portland ....................................................... 23 2.3.2 Pasir ......................................................................... 26 2.3.3 Air ............................................................................ 27 2.3.4 Serbuk Kaca ............................................................. 29 2.3.5 Foaming Agent ........................................................ 34 2.4 Pengujian Benda Uji ............................................................ 35 2.4.1 Pemeriksaan Ukuran dan Tampak Luar .................. 35 2.4.2 Pengujian Berat Isi ................................................... 36 2.4.3 Pengujian Absorbsi .................................................. 36 2.4.4 Pengujian Kuat Tekan Sampel................................. 37 2.4.5 Pengujian Kuat Tekan Dinding ............................... 39
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Umum .................................................................................. 40 3.2 Desain Penelitian ................................................................. 40 3.3 Lokasi dan Waktu Pengujian ............................................... 41 3.4 Bahan yang Digunakan........................................................ 41 3.4.1 Semen Portland ....................................................... 41 3.4.2 Pasir ......................................................................... 41 3.4.3 Air ............................................................................ 41 3.4.4 Serbuk Kaca ............................................................. 41 3.4.5 Foaming Agent ........................................................ 42
viii
3.5 Pemeriksaan Bahan-bahan Penyusun Batako ...................... 42 3.5.1 Analisa Ayak Agregat Halus ................................... 42 3.5.2 Berat Isi Agregat Halus ........................................... 45 3.5.3 Pengujian Kadar Organik Pasir ............................... 48 3.5.4 Pengujian Berat Jenis Semen ................................... 51 3.5.5 Pemeriksaan Kadar Lumpur .................................... 54 3.5.6 Pemeriksaan Kadar Liat ........................................... 57 3.6 Pembuatan Serbuk Kaca ..................................................... 60 3.7 Pembuatan Foaming Agent ................................................ 61 3.8 Perancangan Komposis Pengecoran ................................... 63 3.9 Pembuatan Benda Uji .......................................................... 65 3.9.1 Benda Uji Batako..................................................... 65 3.9.2 Benda Uji Silinder ................................................... 67 3.10Perawatan Benda Uji ........................................................... 69 3.10.1 Benda Uji Batako..................................................... 69 3.10.2 Benda Uji Silinder ................................................... 70 3.11Pengujian Benda Uji ............................................................ 70 3.11.1 Pengujian Visual ...................................................... 70 3.11.2 Pengujian Berat Isi ................................................... 71 3.11.3 Pengujian Absorbsi .................................................. 73 3.11.4 Pengujian Kuat Tekan Sampel................................. 75 3.11.5 Pengujian Kuat Tekan Dinding Batako .................. 77
ix
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Visual .................................................................. 81 4.1.1 Pemeriksaan Tampak Luar ...................................... 81 4.1.2 Pemeriksaan Ukuran ................................................ 82 4.2 Pengujian Berat Isi dan Absorbsi ........................................ 83 4.2.1 Pengujian Berat Isi ................................................... 83 4.2.2 Pengujian Absorbsi .................................................. 84 4.3 Pengujian Kuat Tekan Sampel ............................................ 90 4.4 Pengujian Kuat Tekan Dinding ........................................... 92 4.5 Perhitungan Faktor Ekonomi ............................................... 93
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan .......................................................................... 100 5.2 Saran .................................................................................... 102 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 103 LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1.1 Unsur Semen Portland .............................................................. 3 Tabel 1.2 Unsur Serbuk Kaca .................................................................... 3 Tabel 1.3 Jumlah Benda Uji ....................................................................... 10 Tabel 2.1 Jenis-jenis Portland Semen ....................................................... 25 Tabel 2.2 Kandungan Kaca dalam Persen ................................................. 33 Tabel 2.3 Kandungan Serbuk Kaca ............................................................ 33 Tabel 2.4 Syarat-Syarat Fisis Bata Beton Menurut SNI 03-0349-1989..... 38 Tabel 3.1 Komposisi Pengecoran Batako Menggunakan Foaming Agent 63 Tabel 3.2 Komposisi Pengecoran Silinder Menggunakan Foaming Agent .................................................................................................. 63 Tabel 3.3 Komposisi Pengecoran Batako Menggunakan Serbuk Kaca 20% Lolos Ayakan No. 200 dan Foaming Agent............................... 64 Tabel 3.4 Komposisi Pengecoran Silinder Menggunakan Serbuk Kaca 20% Lolos Ayakan No. 200 dan Foaming Agent............................... 64 Tabel 4.1 Perbandingan Hasil Pemeriksaan Visual dengan Syarat Mutu .. 81 Tabel 4.2 Perbandingan Penyimpangan Ukuran Rata-rata Benda Uji Batako Terhadap Syarat Mutu ..................................................
82
Tabel 4.3 Perbandingan Berat Isi Rata-rata Benda Uji Batako ................
83
Tabel 4.4 Perbandingan Berat Isi Rata-rata Benda Uji Silinder ..............
84
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Absorbsi Batako Dengan Foaming Agent .....
85
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Absorbsi Batako Dengan Substitusi Serbuk Kaca 20% Lolos Ayakan No.200 dan Foaming Agent ............
86
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Absorbsi Batako Silinder Foaming Agent .....
87
xi
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Absorbsi Silinder Dengan Substitusi Serbuk Kaca 20% Lolos Ayakan No.200 dan Foaming Agent ............
88
Tabel 4.9 Perbandingan Kuat Tekan Rata-rata Benda Uji Batako Terhadap Syarat Mutu ............................................................................... 90 Tabel 4.8 Perbandingan Kuat Tekan Rata-rata Benda Uji Silinder Terhadap Syarat Mutu ................................................................................ 91 Tabel 4.9 Perbandingan Kuat Tekan Rata-rata Dinding Batako ................ 92 Tabel 4.9 Daftar Harga Bahan Bangunan Penyusun Batako ..................... 93 Tabel 4.10 Komposisi Pengecoran Batako Menggunakan Substitusi Serbuk Kaca 20% Lolos Ayakan No. 200 dan Foaming Agent ............ 94
xii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Bentuk Benda Uji .................................................................. 10 Gambar 2.1 Contoh Pasangan Dinding Bata Merah ................................. 15 Gambar 2.2 Contoh Pasangan Dinding Hebel .......................................... 15 Gambar 2.3 Contoh Pasangan Dinding Batako ......................................... 16 Gambar 2.4 Contoh Batako Semen/Batako Pres ....................................... 18 Gambar 2.5 Contoh Batako Putih ............................................................. 19 Gambar 2.6 Batako Padat dan Berlubang .................................................. 19 Gambar 2.7 Tipe-tipe Batako ..................................................................... 20 Gambar 2.8 Bentuk Ikatan Dinding Batako ............................................... 21 Gambar 2.9 Botol Kaca dan Serbuk Kaca ................................................. 32 Gambar 3.1 Bagan Alir Pengujian Analisa Ayak Agregat Halus .............. 44 Gambar 3.2 Bagan Alir Pengujian Berat Isi Agregat Halus ...................... 47 Gambar 3.3 Bagan Alir Pengujian Colorimetric Test ................................ 50 Gambar 3.4 Bagan Alir Pengujian Berat Jenis Semen............................... 53 Gambar 3.5 Bagan Alir Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus ............ 56 Gambar 3.6 Bagan Alir Pengujian Kadar Liat Agregat Halus ................... 59 Gambar 3.7 Cairan Foaming Agent dan Pencampuran Foaming Agent Dengan Air ............................................................................. 62 Gambar 3.8 Pembuatan Foaming Agent dan Penimbangan Berat Foaming Agent ...................................................................................... 62 Gambar 3.9 Bagan Alir Pengujian Visual .................................................. 71 Gambar 3.10 Bagan Alir Pengujian Berat Isi.............................................. 72 Gambar 3.11 Bagan Alir Pengujian Absorbsi ............................................. 74 Gambar 3.12 Bagan Alir Pengujian Kuat Tekan Sampel ........................... 76
xiii
Gambar 3.13 Gambar Pengujian Kuat Tekan Dinding ............................... 78 Gambar 3.14 Bagan Alir Pengujian Kuat Tekan Dinding Batako .............. 79 Gambar 3.15 Bagan Alir Tahapan Penelitian ............................................. 80 Gambar 4.1 Grafik Hasil Pengujian Absorbsi Batako Dengan Foaming Agent ..................................................................................... 85 Gambar 4.2 Grafik Hasil Pengujian Absorbsi Batako Dengan Substitusi Serbuk Kaca Dengan Serbuk Kaca 20% Lolos Ayakan No. 200 dan Foaming Agent ........................................................ 87 Gambar 4.3 Grafik Hasil Pengujian Absorbsi Silinder Dengan Foaming Agent ..................................................................................... 88 Gambar 4.4 Grafik Hasil Pengujian Absorbsi Silinder Dengan Substitusi Serbuk Kaca Dengan Serbuk Kaca 20% Lolos Ayakan No. 200 dan Foaming Agent ........................................................ 89
xiv
