PENGGUNAANN TERAK NIKEL SEBAGAI AGREGAT DALAM CAMPURAN BETON

1

TESIS

PENGGUNAAN TERAK NIKEL SEBAGAI AGREGAT DALAM CAMPURAN BETON

WAYAN MUSTIKA

PROGRAM ROGRAM PASCASARJANA P UNIVE ERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015

2

TESIS

PENGGUNAAN TERAK NIKEL SEBAGAI AGREGAT DALAM CAMPURAN BETON

WAYAN MUSTIKA NIM: 1391561012

PROGRAM MAGISTER PROGRAM ROGRAM STUDI S TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCASARJANA UNIV VERSITAS UDAYANA DENPASAR AR 2015

3

Lembar Pengesahan

TESIS INI TELAH DISETUJUI TANGGAL 06 AGUSTUS 2015

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA NIP. 19620404 199103 1 002

Ir. I Ketut Sudarsana, PhD. NIP. 19691016 199601 1 001

Mengetahui

Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil Program Pasca Sarjana Universitas Udayana

Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Udayana

Putu Alit Suthanaya, ST, MEngSc., Ph.D. NIP. 19690805 199503 1 001

Prof. Dr. dr. A.A Raka Sudewi, Sp.S (K) NIP. 19590215 198510 2 001

4

Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal 06 Agustus 2015

Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No. : 2337/UN.14.4/HK/2015, Tanggal 03 Agustus 2015

Ketua : Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA.

Anggota : 1. I Ketut Sudarsana, ST., Ph.D. 2. Ir. Ngakan Made Anom Wiryasa, MT. 3. Ir. Ida Ayu Made Budiwati, M.Sc., Ph.D. 4. Ida Bagus Rai Widiarsa, ST., MASc., Ph.D.

5

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

NAMA

: WAYAN MUSTIKA

NIM

: 1391561012

PROGRAM STUDI : MAGISTER TEKNIK SIPIL JUDUL TESIS

: PENGGUNAAN TERAK NIKEL SEBAGAI AGREGAT DALAM CAMPURAN BETON

Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan peraturan perundangan yang berlaku.

Denpasar, 06 Agustus 2015

(Wayan Mustika)

6

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur ke hadapan Ida Hyang Widhi Wasa, karena atas asung kertha waranugraha-Nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Tesis ini berhasil di susun berkat pengetahuan dan bimbingan yang kami peroleh dari para dosen selama kuliah pada program Magister Teknik Sipil Universitas Udayana, dukungan dan dorongan dari keluarga tercinta dan para sahabat, oleh karena itu kami secara khusus menyampaikan terima kasih kepada : 1. Bapak Rektor Universitas Udayana Prof.

Dr. dr. Ketut Suastika,

Sp.PD.KEMD. 2. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Udayana Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K). 3. Bapak Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA, selaku Ketua Program Magister Teknik Sipil pada Program Pasca Sarjana Universitas Udayana, sekaligus selaku Dosen Pembimbing I . 4. Bapak Ir. I Ketut Sudarsana, PhD. selaku Dosen Pembimbing II. 5. Seluruh Dosen, Staf dan Karyawan pada Program Magister Teknik Sipil Universitas Udayana. 6. Rekan-rekan mahasiswa Program Magister Teknik Sipil Universitas Udayana, khususnya rekan-rekan seperjuangan yang selalu memberikan semangat dan

7

dorongan yang tiada henti terima kasih atas bantuan dan semangat kebersamaan. 7. Sembah sujud dan terima kasih kepada kedua orang tua kami tercinta, ayahanda dan ibunda, istri dan anak-anak tercinta serta seluruh keluarga yang telah banyak memberikan bantuan moril maupun materil serta doa yang tulus Semoga Ida Shang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Kuasa senantiasa membalas setiap kebaikan dari dalam hati sanubari mereka. Sepenuhnya kami menyadari

Tesis ini masih sangat jauh dari

kesempurnaan, untuk itu kami mengharapkan saran, masukan dan kritik ke arah penyempurnaan Tesis ini. Dan semoga Tesis ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.

Denpasar, Agustus 2015

Penulis

8

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur ke hadapan Ida Hyang Widhi Wasa, karena atas asung kertha waranugraha-Nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Tesis ini berhasil di susun berkat pengetahuan dan bimbingan yang kami peroleh dari para dosen selama kuliah pada program Magister Teknik Sipil Universitas Udayana, dukungan dan dorongan dari keluarga tercinta dan para sahabat, oleh karena itu kami secara khusus menyampaikan terima kasih kepada : 8. Bapak Rektor Universitas Udayana Prof.

Dr. dr. Ketut Suastika,

Sp.PD.KEMD. 9. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Udayana Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K). 10. Bapak Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA, selaku Ketua Program Magister Teknik Sipil pada Program Pasca Sarjana Universitas Udayana, sekaligus selaku Dosen Pembimbing I . 11. Bapak Ir. I Ketut Sudarsana, PhD. selaku Dosen Pembimbing II. 12. Seluruh Dosen, Staf dan Karyawan pada Program Magister Teknik Sipil Universitas Udayana. 13. Rekan-rekan mahasiswa Program Magister Teknik Sipil Universitas Udayana, khususnya rekan-rekan seperjuangan yang selalu memberikan semangat dan

9

dorongan yang tiada henti terima kasih atas bantuan dan semangat kebersamaan. 14. Sembah sujud dan terima kasih kepada kedua orang tua kami tercinta, ayahanda dan ibunda, istri dan anak-anak tercinta serta seluruh keluarga yang telah banyak memberikan bantuan moril maupun materil serta doa yang tulus Semoga Ida Shang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Kuasa senantiasa membalas setiap kebaikan dari dalam hati sanubari mereka. Sepenuhnya kami menyadari

Tesis ini masih sangat jauh dari

kesempurnaan, untuk itu kami mengharapkan saran, masukan dan kritik ke arah penyempurnaan Tesis ini. Dan semoga Tesis ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.

Denpasar, Agustus 2015

Penulis

10

ABSTRAK PENGGUNAAN TERAK NIKEL SEBAGAI AGREGAT DALAM CAMPURAN BETON Terak nikel adalah salah satu jenis limbah peleburan bijih nikel setelah melalui proses pembakaran. Produksi dari terak nikel PT. Aneka Tambang Pomalaa Kabupaten Kolaka Provinsi Sulawesi Tenggara selama kurun waktu periode 2011-2012 sekitar 1 juta ton terak, dengan kandungan nikel dalam pengolahan biji nikel adalah antara 1,80% sampai 2,00%. Secara visual, bentuk fisik dari terak nikel ini menyerupai agregat baik yang halus menyerupai pasir maupun yang kasar menyerupai kerikil. Ketersediaan material agregat alami di sekitar lokasi penelitian relatif sedikit, dengan demikian perlu dilakukan penelitian untuk memanfaatkan limbah terak nikel tersebut dalam teknologi beton. Penelitian tentang penggunaan terak nikel sebagai agregat dalam campuran beton ini dilaksanakan dengan menggunakan benda uji berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm sebanyak 48 (empat puluh delapan) buah yang diuji pada umur 28 hari. Digunakan 4 (empat) variasi campuran yaitu Variasi 01, campuran beton dengan 100% agregat alami; Variasi 02, campuran beton dengan terak nikel sebagai agregat kasar dan pasir sebagai agregat halus; Variasi 03, campuran beton dengan terak nikel sebagai agregat halus dan kerikil sebagai agregat kasar; dan Variasi 04, campuran beton dengan terak nikel sebagai agregat kasar dan agregat halus. Gradasi agregat dalam campuran ditetapkan dan dirancang sehingga memenuhi spesifikasi gradasi campuran untuk ukuran agregat maksimum 40 mm. Komposisi campuran beton yang digunakan adalah campuran beton dengan perbandingan berat semen : aggegat halus : agregat kasar adalah 1 : 2 : 3 dan faktor air semen (fas) ditetapkan sebesar 0,5. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jika dibandingkan dengan penggunaan agregat alami, terak nikel yang digunakan hanya sebagai agregat kasar, sebagai agregat halus saja dan gabungan agregat kasar dan agregat halus mengakibatkan nilai slump berturut-turut menurun 39,47 %, meningkat sebesar 55,26 %, dan meningkat sebesar 34,21 %. Sebagai agregat kasar, terak nikel meningkatkan nilai kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah berturut-turut sebesar 42,27 %, 19,37% dan 23,46%. Sebagai agregat halus, terak nikel mengakibatkan nilai kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah turun berturut-turut sebesar 16,75 %, 6,70% dan 24,58%. Sebagai gabungan agregat kasar dan halus, terak nikel meningkatkan nilai kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah berturutturut sebesar 10,31 %, 9,26% dan 6,70%. Kata kunci : terak nikel, nilai slump, kuat tekan, modulus elastisitas, kuat tarik belah

11

ABSTRACT THE USE OF NICKEL SLAG AS AGGREGATE OF THE CONCRETE MIXTURE Nickel slag is one kind of nickel ore smelting waste after the combustion process. Production of nickel slag of PT. Antam Pomalaa Kolaka Southeast Sulawesi Province during the period of 2011-2012 approximately 1 million tons, with a nickel content in ore processing of nickel is between 1.80% to 2.00%. Visually, the physical form of this nickel slag aggregates resemble either a smooth resembles coarse sand and gravel resemble. The availability of natural aggregate material in around the location of study is relatively small, so research must be done to explore the nickel slag waste in concrete technology. Research on the use of nickel slag as an aggregate in concrete mixture was carried out using a cylindrical specimen with a diameter of 15 cm and 30 cm high by 48 (forty-eight) pieces were tested at 28 days. Using four (4) variations in the mix. Variation 01, a mixture of concrete with 100% natural aggregates; Variation 02, a mixture of concrete with nickel slag as coarse aggregate and sand as fine aggregate; Variation 03, a mixture of concrete with nickel slag as fine aggregate and gravel as coarse aggregate; and Variation 04, a mixture of concrete with nickel slag as coarse aggregate and fine aggregate. Gradation of aggregate in the mix is set and designed so according to the specifications gradation mixture for maximum aggregate size of 40 mm. The composition of the concrete mixture used is a mixture of concrete with a weight ratio of cement: fine aggegat: coarse aggregate is 1: 2: 3 and the water-cement ratio (fas) was set at 0.5. The results showed that when compared with the use of natural aggregate, nickel slag is used only as a coarse aggregate, a fine aggregate only and combined aggregate coarse and fine aggregates resulting slump values fell 39.47%, an increase of 55.26%, and an increase of 34.21%. As a coarse aggregate, slag nickel increases the compressive strength, modulus of elasticity and splitting tensile strenght, respectively for 42.27%, 19.37% and 23.46%. As fine aggregate, nickel slag resulting value of compressive strength, modulus of elasticity and tensile strength divided down respectively by 16.75%, 6.70% and 24.58%. As a combination of coarse and fine aggregate, slag nickel increases the compressive strength, modulus of elasticity and splitting tensile strenght, respectively for 10.31%, 9.26% and 6.70%. , Keywords: nickel slag, the value of slump, compressive strength, modulus of elasticity, splitting tensile strenght

12

DAFTAR ISI

Halaman Sampul Dalam ............................................................................................ Persyaratan Gelar ....................................................................................... Lembar Pengesahan ................................................................................... Lembar Penetapan Panitia Penguji Tesis ................................................... Ucapan Terima Kasih ................................................................................. Abstrak ....................................................................................................... Abstract ...................................................................................................... Daftar Isi ..................................................................................................... Daftar Tabel ............................................................................................... Daftar Gambar ............................................................................................ Daftar Singkatan atau Tanda ...................................................................... Daftar Lampiran ......................................................................................... BAB I

BAB II

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .................................................................. 1.2 Rumusan Masalah ............................................................ 1.3 Tujuan Penelitian ............................................................. 1.4 Batasan Masalah ............................................................... 1.5 Manfaat Penelitian ........................................................... TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Semen Portland ................................................................ 2.2 Agregat ............................................................................. 2.2.1 Berat Jenis Agregat .............................................. 2.2.2 Ukuran Maksimum dan Butir Agregat ................. 2.2.3 Gradasi Agregat .................................................... 2.2.4 Modulus Halus Butir ............................................ 2.2.5 Serapan dan Kadar Air Dalam Agregat ............... 2.2.6 Persyaratan Agregat ............................................. 2.3 Air .................................................................................... 2.4 Terak (Terak) ................................................................... 2.5 Sifat-Sifat Beton Segar ..................................................... 2.5.1 Sifat Kemudahan Dikerjakan (Workability) ......... 2.5.2 Berat Volume ....................................................... 2.5.3 Waktu Ikat ............................................................ 2.6 Sifat Mekanik Beton ........................................................ 2.6.1 Kuat Tekan Beton ................................................. 2.6.2 Modulus Elastisitas .............................................. 2.6.3 Kuat Tarik Beton .................................................. 2.7 Penelitian Sebelumnya Tentang Penggunaan Terak Nikel .......................................................................

i ii iii iv v vii viii ix xi xii xiii xiv

1 4 4 5 6

7 8 9 10 11 18 19 20 21 22 25 26 27 28 28 28 30 31 32

13

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Rancangan Penelitian ....................................................... 3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian .......................................... 3.3. Variabel Penelitian ........................................................... 3.4. Bahan Penelitian ............................................................... 3.5. Prosedur Penelitian .......................................................... 3.5.1. Metode Pengujian Bahan ..................................... 3.5.2. Pengujian Slump (Slump Test)............................... 3.5.3. Pengujian Kuat Tekan Beton ................................ 3.5.4. Pengujian Modulus Elastisitas .............................. 3.5.5. Pengujian Kuat Tarik Belah ................................. BAB IV HASIL PENELITIAN 4.1. Hasil Pemeriksaan Material ............................................. 4.1.1. Hasil Pemeriksaan Kerikil .................................... 4.1.2. Hasil Pemeriksaan Pasir ....................................... 4.1.3. Hasil Pemeriksaan Terak Nikel Sebagai Agregat Kasar ....................................................... 4.1.4. Hasil Pemeriksaan Terak Nikel Sebagai Agregat Halus ....................................................... 4.2. Hasil Pengujian Beton ...................................................... 4.2.1. Slump Test ............................................................ 4.2.2. Berat Volume Beton ............................................. 4.2.3. Kuat Tekan Beton ................................................. 4.2.4. Modulus Elastisitas Beton .................................... 4.2.5. Kuat Tarik Belah Beton ........................................ 4.3. Pembahasan ....................................................................... 4.3.1. Pengaruh Penggunaan Terak Nikel sebagai Agregat Dalam Campuran Beton Terhadap Nilai Slump ........................................................... 4.3.2. Pengaruh Penggunaan Terak Nikel sebagai Agregat Dalam Campuran Beton Terhadap Sifat Mekanis Beton ............................................. 4.3.3. Hubungan Antara Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Beton .................................................... 4.3.4. Hubungan Antara Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Beton ........................................................... BAB V

34 36 36 37 39 39 40 41 42 42

44 44 44 45 46 47 47 48 49 51 52 54

54

55 57 58

SIMPULAN DAN SARAN 5.1. Simpulan .......................................................................... 5.2. Saran .................................................................................

59 60

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. LAMPIRAN ...............................................................................................

61 63

14

DAFTAR TABEL

2.1. 2.2 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.9. 2.10. 2.11. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8. 4.9. 4.10. 4.11.

Halaman Gradasi Pasir .................................................................................. 12 Gradasi Kerikil ............................................................................... 13 Persen butir yang lewat ayakan, (%) untuk agregat dengan butir maksimum 40 mm ................................................................. 14 Persen butir yang lewat ayakan, (%) untuk agregat dengan butir maksimum 30 mm ................................................................. 15 Persen butir yang lewat ayakan, (%) untuk agregat dengan butir maksimum 20 mm ................................................................. 16 Persen butir yang lewat ayakan, (%) untuk agregat dengan butir maksimum 10 mm ................................................................. 17 Persyaratan kekerasan agregat kasar untuk beton ........................... 21 Hasil pengujian sifat fisik agregat terak nikel ................................ 25 Komposisi kimia terak nikel .......................................................... 25 Rekomendasi nilai slump untuk pemakaian beton segar pada elemen-elemen struktur ......................................................... 27 Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur beton ................... 30 Variasi Benda Uji ........................................................................... 37 Jenis Pengujian dan Jumlah Benda Uji .......................................... 37 Jenis dan Sumber material yang digunakan dalam penelitian......... 38 Gradasi Campuran yang digunakan dalam penelitian ..................... 38 Hasil pemeriksaan kerikil ................................................................ 44 Hasil Pemeriksaan Pasir ................................................................. 45 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (Terak nikel) ............................. 45 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (Terak nikel) ............................. 46 Nilai Slump Campuran Beton .......................................................... 47 Berat Volume Rata-Rata Benda Uji ............................................... 48 Nilai Kuat Tekan Campuran Beton ................................................. 50 Nilai Modulus Elastisitas Beton Rata-Rata ..................................... 51 Hasil Uji Kuat Tarik Belah Beton ................................................... 53 Hubungan Antara Modulus Elastisitas (Ec) dan Akar 57 Kuat Tekan Beton ( ′ ) Berdasarkan Data Hasil Penelitian ......... Hubungan Antara Kuat Tarik Belah (Fct) dan Akar Kuat Tekan Beton ( ′ ) Berdasarkan Data Hasil Penelitian ......... 58

15

DAFTAR GAMBAR Halaman 1.1. 1.2. 2.1. 2.2 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5.

Limbah Terak Nikel yang Digunakan Sebagai Bahan Timbunan .. Bentuk dan Ukuran Fisik Limbah Terak Nikel .............................. Kurva Gradasi Pasir ....................................................................... Kurva Gradasi Kerikil .................................................................... Kurva Gradasi Standar Agregat Dengan Butir Maksimum 40 mm Kurva Gradasi Standar Agregat Dengan Butir Maksimum 30 mm Kurva Gradasi Standar Agregat Dengan Butir Maksimum 20 mm Kurva Gradasi Standar Agregat Dengan Butir Maksimum 10 mm Proses Pembuatan Nikel ................................................................. Skema Tahapan Penelitian .............................................................. Gradasi Campuran ........................................................................... Pengujian Slump .............................................................................. Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton ............................................. Pengujian Tekan dan Perpendekan Silinder Beton ......................... Pengujian Tarik Belah Beton .......................................................... Nilai Slump pada Berbagai Jenis Variasi Benda Uji ....................... Berat Volume pada Berbagai Jenis Variasi Benda Uji ................... Kuat Tekan Beton pada Berbagai Jenis Variasi Benda Uji ............. Modulus Elastisitas pada Berbagai Jenis Variasi Benda Uji ........... Kuat Tarik Belah pada Berbagai Jenis Variasi Benda Uji ..............

2 2 12 13 15 16 17 18 24 35 39 41 41 42 43 47 49 50 51 53

16

DAFTAR SINGKATAN ATAU TANDA SINGKATAN fas = faktor air semen b.j. = berat jenis Vb = Volume butiran agregat W = Weight (berat agregat) SNI = Standar Nasional Indonesia ASTM = American Standard Testing Materials PC = Portland Cement V.01 = Variasi 01, variasi campuran dengan 100% agregat alami V.02 = Variasi 02, variasi campuran dengan terak nikel sebagai agregat kasar V.03 = Variasi 03, variasi campuran dengan terak nikel sebagai agregat halus V.04 = Variasi 04, variasi campuran dengan terak nikel sebagai agregat kasar dan agregat halus

17

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A. Surat Keterangan dan Hasil Pengujian Karakteristik Agregat Lampiran B. Rancangan Penggunaan Material Untuk Pencampuran Benda Uji Lampiran C. Hasil Pengujian Beton Lampiran D. Dokumentasi

18

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Pesatnya perkembangan industri menunjukkan suatu kemajuan yang sangat berarti bagi perkembangan perekonomian bangsa Indonesia, namun dampak yang mungkin timbul akibat aktivitas industri tersebut adalah masalah limbah. Masalah ini mendapat perhatian serius dari pemerintah atau badan lingkungan hidup nasional

maupun

internasional.

Pemerintah

terus-menerus

berusaha

mengembangkan industri yang bersih lingkungan dan mengembangkan penelitian mengenai penggunaan dan peningkatan daya guna limbah industri. Kabupaten Kolaka merupakan salah satu kabupaten yang berada di Provinsi Sulawesi Tenggara. Di daerah ini, ketersediaan kerikil dan pasir sebagai agregat dalam pembuatan beton depositnya relatif kecil sehingga sebagian material agregat berupa kerikil dan pasir didatangkan dari daerah lain yang jaraknya relatif jauh. Salah satu lokasi pengambilan material kerikil dan pasir di daerah ini adalah Sungai Longori yang terletak di Desa Longori Kecamatan Pomalaa Kabupaten Kolaka. Terak nikel adalah salah satu jenis sisa dari proses industri yaitu akibat proses peleburan bijih nikel setelah melalui proses pembakaran dan penyaringan. Terak merupakan salah satu dari limbah hasil pengolahan nikel dari PT. Aneka Tambang Pomalaa yang terletak di Kabupaten Kolaka Propinsi Sulawesi Tenggara. Produksi dari terak selama kurun waktu periode 2011-2012 sekitar 1

1

19

juta ton terak, dengan kandungan nikel dalam umpan pengolahan biji nikel adalah antara 1,80% sampai 2,00% (http://www.antam.com). Proses peleburan bijih nikel tersebut menghasilkan limbah berupa terak yang jumlahnya sangat besar. Terak tersebut harus ditangani atau dimanfaatkan dengan benar karena berpotensi menimbulkan masalah lingkungan serta fenomena sosial di masyarakat. Dengan demikian diharapkan dapat mengurangi efek pencemaran yang ditimbulkan dan juga dapat memberikan nilai ekonomis bagi terak tersebut. Sebagai limbah buangan hasil pengolahan bijih nikel, selama ini terak hanya digunakan sebagai bahan timbunan yang kurang memiliki nilai ekonomis. Jika dilihat secara visual, bentuk fisik dari terak nikel ini menyerupai agregat baik yang halus menyerupai pasir maupun yang kasar menyerupai kerikil yang biasa digunakan untuk agregat dalam campuran beton.

Gambar 1.1. Limbah terak nikel yang digunakan sebagai bahan timbunan reklamasi pantai

20

Gambar 1.2. Bentuk dan ukuran fisik limbah terak nikel Khosama (1997), meneliti tentang penggunaan terak nikel sebagai agregat pada beton mutu tinggi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa beton mutu tinggi baik dengan menggunakan terak nikel sebagai agregat kasar dan halus maupun hanya sebagai agregat kasar mempunyai kekuatan tekan, tarik, modulus elastisitas, dan berat volume lebih tinggi, disamping susut yang relatif kecil dari beton normal. Sugiri (2005), melakukan penelitian tentang pembuatan beton dengan menggunakan terak nikel sebagai agregat halus ataupun agregat kasar, pemanfaatan bubuk terak nikel sebagai bahan campuran semen, dan pemanfaatan terak nikel sebagai beton berat untuk pipa pemberat. Hasil penelitian tersebut menyimpulkan bahwa terak nikel dapat digunakan sebagai bahan pembentuk beton, baik sebagai agregat kasar ataupun sebagai agregat halus. Pemakaian beton terak nikel dapat digunakan untuk bangunan dan agar massa bangunan tidak

21

terlalu berat, maka campuran beton sebaiknya menggunakan agregat terak nikel yang berpori, karena berat jenis yang lebih ringan daripada agregat terak nikel padat. Salah satu faktor yang mempengaruhi workabilitas beton adalah bentuk agregat kasarnya (Mulyono, 2003), agregat terak nikel jika dilihat secara visual bentuk permukaannya tidak beraturan dan berlubang, sangat berbeda dengan agregat alami sehingga kemungkinan nilai slump nya akan berbeda pula. Berdasarkan hal tersebut di atas, akan dilakukan penelitian tentang pemanfaatan terak nikel sebagai agregat dalam campuran beton.

1.2. Rumusan Masalah Permasalahan yang dikaji dalam penelitian ini adalah : 1.

Bagaimana nilai slump beton segar yang menggunakan terak nikel sebagai agregat pada campuran beton.

2.

Bagaimana sifat mekanik beton yang dibuat dengan menggunakan terak nikel sebagai agregat pada campuran beton.

1.3. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1.

Mengetahui nilai slump beton segar yang menggunakan terak nikel sebagai agregat pada campuran beton.

2.

Mengetahui sifat mekanik beton yang dibuat dengan menggunakan terak nikel sebagai agregat pada campuran beton.

22

1.4. Batasan Masalah Agar lebih fokus, ruang lingkup dalam penelitian ini akan dibatasi pada halhal berikut : 1.

Sifat-sifat beton yang diteliti meliputi sifat beton segar yaitu nilai slump, sedangkan sifat mekanik beton yang diteliti meliputi kuat tekan, modulus elastisitas, dan kuat tarik belah.

2.

Pemeriksaan material terak hanya dibatasi pada pemeriksaan sifat karakteristik bahan untuk campuran beton sesuai dengan cara pemeriksaan agregat berdasarkan SNI yang relevan. Tidak dilakukan pemeriksaan sifatsifat dan kandungan kimia dari terak nikel serta pengaruhnya terhadap reaksi semen akibat penggunaan terak nikel.

3.

Terak nikel yang digunakan adalah terak nikel berpori kategori low slag yang berasal dari limbah tungku pembakaran (furnace) pada pengolahan bijih nikel PT. Antam Pomalaa di Kabupaten Kolaka Propinsi Sulawesi Tenggara.

4.

Campuran beton yang digunakan dalam penelitian ini adalah campuran beton dengan perbandingan semen : agregat halus : agregat kasar adalah 1 : 2 : 3 dalam perbandingan berat dengan faktor air semen (fas) ditetapkan adalah sebesar 0,5.

5.

Beton diuji setelah umur 28 hari.

23

1.5. Manfaat Penelitian Kontribusi dan manfaat hasil penelitian ini bagi masyarakat, industri dan pengembangan ilmu adalah sebagai berikut : 1.

Memperoleh informasi tentang pemanfaatan terak sebagai bahan bangunan yaitu untuk material agregat dalam campuran beton.

2.

Jika hasil penelitian menunjukkan bahwa material terak sebagai limbah dalam pengolahan bijih nikel ini dapat dimanfaatkan untuk campuran beton, maka akan dapat meningkatkan nilai ekonomis dari limbah tersebut dan pihak industri tidak akan kesulitan dalam mengelola limbah.

3.

Bagi masyarakat kampus, hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan pengayaan dalam pengajaran dan untuk melakukan penelitian lebih lanjut tentang pemanfaatan limbah terak nikel.

24

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Semen Portland Semen portland ialah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan. Semen portland merupakan bahan ikat yang penting dan banyak dipakai dalam pembangunan fisik. Di dunia sebenarnya terdapat berbagai macam semen, dan tiap macamnya digunakan untuk kondisi-kondisi tertentu sesuai dengan sifat-sifatnya yang khusus. Suatu semen jika diaduk dengan air akan terbentuk adukan pasta semen, sedangkan jika diaduk dengan air kemudian ditambah pasir menjadi mortar semen dan jika ditambah lagi dengan kerikil/batu pecah disebut beton. Bahan-bahan tersebut dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok, yaitu bahan aktif dan bahan pasif. Kelompok aktif yaitu semen dan air, sedangkan yang pasif yaitu kerikil dan pasir (disebut agregat, agregat kasar dan agregat halus). Kelompok yang pasif disebut bahan pengisi sedangkan yang aktif disebut perekat/pengikat. Fungsi semen ialah untuk merekatkan butir-butir agregat agar menjadi suatu massa yang kompak/padat. Selain itu juga untuk mengisi rongga-rongga diantara butiran agregat. Walaupun semen hanya mengisi kira-kira 10% saja dari volume beton, namun karena merupakan bahan yang aktif maka perlu dipelajari maupun dikontrol secara ilmiah.

25

Perubahan komposisi kimia semen yang dilakukan dengan cara mengubah persentase 4 komponen utama semen dapat menghasilkan beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan pemakaiannya. Sesuai dengan tujuan pemakaiannya, semen portland di Indonesia dibagi menjadi 5 jenis, yaitu : Jenis I

: Semen portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang diisyaratkan pada jenisjenis lain.

Jenis II

: Semen porland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

Jenis III : Semen portland yang dalam penggunaanya menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi. Jenis IV : Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan panas hidrasi yang rendah. Jenis V

: Semen porland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.

2.2. Agregat Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini menempati kira-kira sebanyak 70% volume mortar atau beton. Walaupun namanya hanya sebagai bahan pengisi, akan tetapi agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat mortar/betonnya,

26

sehingga pemilihan agregat merupakan suatu bagian penting dalam pembuatan mortar/beton. Dalam praktek agregat umumnya digolongkan menjadi 3 kelompok, yaitu : a. Batu, untuk besar butiran lebih dari 40 mm. b. Kerikil, untuk butiran antara 5 mm dan 40 mm c. Pasir untuk butiran antara 0,15 mm dan 5 mm. Agregat harus mempunyai bentuk yang baik (bulat atau mendekati kubus). Bersih, keras, kuat dan gradasinya baik. Agregat harus pula mempunyai kestabilan kimiawi, dan dalam hal-hal tertentu harus tahan aus dan tahan cuaca.

2.2.1. Berat Jenis Agregat Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya, yaitu agregat normal, agregat berat dan agregat ringan. Agregat normal ialah agregat yang berat jenisnya antara 2,5 sampai 2,7. Biasanya berasal dari agregat granit, basalt, kuarsa, dan sebagainya. Beton yang dihasilkan berberat jenis sekitar 2,3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40 MPa dan disebut beton normal. Agregat berat berberat jenis lebih dari 2,8 misalnya magnetik (Fe3 O4), barytes (BaSO4), atau serbuk besi. Beton yang dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5), yang efektif sebagai dinding pelindung radiasi sinar X. Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 2,0 yang biasanya dibuat untuk nonstruktural, akan tetapi dapat pula untuk beton struktural atau blok

27

dinding tembok. Kebaikannya ialah berat sendiri yang rendah sehingga strukturnya ringan dan fondasinya lebih kecil. Bila suatu agregat kering beratnya W, maka diperoleh berat jenisnya (bj) adalah: b.j.

= W / Vb ............................................................................ (2.1)

dimana Vb = Volume butiran agregat. (Tjokrodimuljo, 1996)

2.2.2. Ukuran Maksimum Butir Agregat Adukan beton dengan tingkat kemudahan pengerjaan yang sama atau beton dengan kekuatan yang sama, akan membutuhkan semen yang lebih sedikit apabila dipakai butir kerikil yang besar-besar. Oleh karena itu, untuk mengurangi jumlah semen (sehingga biaya pembuatan beton berkurang) dibutuhkan ukuran butir-butir maksimum agregat yang sebesar-besarnya. Pengurangan jumlah semen juga berarti pengurangan panas hidrasi, dan ini berarti mengurangi kemungkinan beton untuk retak akibat susut atau perbedaan panas yang besar. Walaupun demikian, besar butir maksimum agregat (dapat juga diartikan ukuran maksimum butir kerikil/batu pecah) tidak dapat terlalu besar, karena ada faktor-faktor lain yang membatasi. Faktor-faktor yang membatasi besar butir maksimum agregat adalah : a.

Ukuran maksimum butir agregat tidak boleh lebih besar dari ¾ kali jarak bersih antar baja tulangan atau antara baja tulangan dengan cetakan.

b.

Ukuran maksimum butir agregat tidak boleh lebih besar dari 1/3 kali tebal plat.

28

c.

Ukuran maksimum butir agregat tidak boleh lebih besar dari 1/5 kali jarak terkecil antara bidang samping cetakan. Dengan pertimbangan tersebut di atas, maka ukuran maksimum butir

agregat umumnya dipakai 10 mm, 20 mm, 30 mm, atau 40 mm. Jika tidak dipakai baja tulangan, misalnya beton untuk pondasi sumuran, ukuran maksimum agregat dapat sebesar 150 mm.

2.2.3. Gradasi Agregat Gradasi agregat ialah distribusi ukuran butiran dari agregat. Bila butir – butir agregat mempunyai ukuran yang sama (seragam) volume pori akan besar. Sebaliknya bila ukuran butir-butirnya bervariasi akan terjadi volume pori yang kecil. Hal ini karena butiran yang kecil mengisi pori di antara butiran yang lebih besar, sehingga pori-porinya menjadi sedikit, dengan kata lain kepampatannya tinggi. Sebagai pernyataan gradasi dipakai nilai persentase dari berat butiran yang tertinggal atau lewat di dalam suatu susunan ayakan. Susunan ayakan itu ialah ayakan dengan lubang : 76 mm (3”), 38 mm (11/2”), 19 mm (3/4”), 9,6 mm (3/8”) , 4,80 mm (No. 4), 2,40 mm (No. 8), 1,20 mm (No. 16), 0,60 mm (No. 30), 0,30 mm (No. 50), dan 0, 15 mm (No. 100). Menurut peraturan di Inggris (British Standard) yang juga dipakai di Indonesia saat ini (dalam SK-SNI-T-15-1990-03) kekasaran pasir dapat dibagi menjadi empat kelompok menurut gradasinya, yaitu pasir halus, agak halus, agak kasar, dan kasar, sebagaimana tampak pada Tabel 2.1 dan Gambar 2.1. adapun

29

gradasi kerikil yang baik sebaiknya masuk di dalam batas-batas yang tercantum dalam Tabel 2.2 dan Gambar 2.2. Tabel 2.1. Gradasi Pasir Lubang Ayakan

Persen berat butir yang lewat ayakan

(mm)

ASTM

Daerah I

10

3/8"

4,8

No.4

90

-

100

90

-

100

90

-

100

95

-

100

2,4

No.8

60

-

95

75

-

100

85

-

100

95

-

100

1,2

No.16

30

-

70

55

-

90

75

-

100

90

-

100

0,6

No.30

15

-

34

35

-

59

60

-

79

80

-

100

0,3

No.50

5

-

20

8

-

30

12

-

40

15

-

50

0,15

No.100

0

-

10

0

-

10

0

-

10

0

-

15

100 100

Daerah II

100 ## 100

Daerah III

Daerah IV

100 100 100 100 100 100

(Tjokrodimuljo, 1996)

120 Daerah I A

80 60 40 IV

20 III

Butir Lolos Ayakan (%)

100

Daerah I B Daerah II A Daerah II B Dearah III A Daerah III B Daerah IV A

0 0,15

0,3

0,6

1,2

2,4 II 4,8 Lubang Ayakan (mm)

10

Gambar 2.1. Kurva Gradasi Pasir (Tjokrodimuljo, 1996)

Daerah IV B

100

30

Tabel 2.2. Gradasi Kerikil Lubang Ayakan

Persen butir yang lewat ayakan Besar butir maksimum : 40 mm 20 mm

(mm)

ASTM

40

1 1/2"

95 - 100

20

3/4"

30 - 70

95

-

100

10

3/8"

10 - 35

25

-

55

4,8

No.4

0 - 5

0

-

10

100 100 100


100 80 60 20 mm

40

40 mm

20 0 4,8

10

20

40

Lubang Ayakan (mm)

Butir Lolos Ayakan (%)

120

40 mm A 40 mm B 20 mmA 20 mm B

Gambar 2.2. Kurva Gradasi Kerikil (Tjokrodimuljo, 1996)

Oleh peraturan tersebut (yang dibuat berdasarkan hasil-hasil penelitian sebelumnya) telah ditetapkan bahwa untuk campuran beton dengan diameter

31

maksimum agregat sebesar 40 mm, 30 mm, 20 mm, 10 mm, gradasi agregatnya (campuran pasir dan kerikil) harus berada di dalam batas-batas yang tertera dalam Tabel 2.3 - 2.6 atau kurva yang tampak pada Gambar 2.3 - 2.6. Pada gambar tersebut, bila gradasi agregat campuran masuk dalam kurva 1 dan kurva 2 akan diperoleh adukan beton yang kasar, cocok untuk faktor air semen rendah, mudah dikerjakan namun mudah terjadi pemisahan kerikil. Bila gradasi campuran masuk dalam kurva 3 dan kurva 4 akan diperoleh adukan beton yang halus, tampak lebih kohesif, lebih sulit dikerjakan sehingga perlu faktor air semen agak tinggi. Gradasi campuran yang ideal ialah yang masuk dalam kurva 2 dan kurva 3. Tabel 2.3. Persen butir yang lewat ayakan (%) untuk agregat dengan butir maksimum 40 mm Lubang Ayakan Kurva 1

Kurva 2

Kurva 3

Kurva 4

1 1/2

100

100

100

100

19

3/4

50

59

67

75

9,6

3/8"

36

44

52

60

4,8

No.4

24

32

40

47

2,4

No.8

18

25

31

38

1,2

No.16

12

17

24

30

0,6

No.30

7

12

17

23

0,3

No.50

3

7

11

15

0,15

No.100

0

0

2

5

(mm)

ASTM

38


32

100 100

80

75

70

67

15 11 7 3

5 2 0

0,15

0,3

38 31 25 18

30 24 17 12

23 17 12 7

47 40

60

59

60

52

50

50

44

40

36

32

30

24

20

Persen Lolos Ayakan (%)

90

Kurva 1 Kurva 2 Kurva 3 Kurva 4

10 0

0,6

1,2

2,4

4,8

9,6

19

38

Lubang Ayakan (m m )

Gambar 2.3. Kurva Gradasi Standar Agregat Dengan Butir Maksimum 40 mm (Tjokrodimuljo, 1996) Tabel 2.4. Persen butir yang lewat ayakan (%) untuk agregat dengan butir maksimum 30 mm Lubang Ayakan Kurva 1

Kurva 2

Kurva 3

1 1/2

100

100

100

19

3/4

74

86

93

9,6

3/8"

47

70

82

4,8

No.4

28

52

70

2,4

No.8

18

40

57

1,2

No.16

10

30

46

0,6

No.30

6

21

32

0,3

No.50

4

11

19

0,15

No.100

0

1

4

(mm)

ASTM

38


33

100 100 93 86

82

80 74

70

70 60

57 52

50

47

46

40

40 32

4 1 0

0,15

0,3

19

21

11 4

6


70

90

30

30

28

20

18

Kurva 1 Kurva 2 Kurva 3

10

10

0 0,6

1,2

2,4

4,8

9,6

19

38

Lubang Ayak an (m m )

Gambar 2.4. Kurva Gradasi Standar Agregat Dengan Butir Maksimum 30 mm (Tjokrodimuljo, 1996)

Tabel 2.5. Persen butir yang lewat ayakan (%) untuk agregat dengan butir maksimum 20 mm Lubang Ayakan Kurva 1

Kurva 2

Kurva 3

Kurva 4

3/4

100

100

100

100

9,6

3/8"

45

55

65

75

4,8

No.4

30

35

42

48

2,4

No.8

23

28

35

42

1,2

No.16

16

21

28

34

0,6

No.30

9

14

21

27

0,3

No.50

2

3

5

12

0,15

No.100

0

0

0

2

(mm)

ASTM

19


34

100 100

90 70

65

60

55

12 5 3 2

2 0

0,15

0,3

42 35 28 23

34 28 21 16

27 21 14 9

48 42 35 30


80

75

50

45

40 30 20


10 0

0,6

1,2

2,4

4,8

9,6

19


Gambar 2.5. Kurva Gradasi Standar Agregat Dengan Butir Maksimum 20 mm (Tjokrodimuljo, 1996)

Tabel 2.6. Persen butir yang lewat ayakan, (%) untuk agregat dengan butir maksimum 10 mm Lubang Ayakan Kurva 1 Kurva 2 Kurva 3 Kurva 4 (mm) ASTM 9,6

3/8"

100

100

100

100

4,8

No.4

30

45

60

75

2,4

No.8

20

33

46

60

1,2

No.16

16

26

37

46

0,6

No.30

12

19

28

34

0,3

No.50

4

8

14

20

0,15

No.100

0

1

3

6


35

100 100

80

75 60 46 37

34 28

6 3 1 0

0,15

20 14 8 4

0,3

16

60

60

46

50

45

40 33

30

30

26

19 12

70

20

20


90


10 0

0,6

1,2

2,4

4,8

9,6


Gambar 2.6. Kurva Gradasi Standar Agregat Dengan Butir Maksimum 10 mm (Tjokrodimuljo, 1996) Dalam praktek diperlukan suatu campuran pasir dan kerikil dengan perbandingan tertentu agar gradasi campuran dapat masuk di dalam kurva standar di atas. 2.2.4. Modulus Halus Butir Modulus-halus butir (fineness modulus) ialah suatu indeks yang dipakai untuk menjadi ukuran kehalusan atau kekasaran butir-butir agregat. Modulus– halus butir (mhb) ini didefinisikan sebagai jumlah persen kumulatif dari butirbutir agregat yang tertinggal di atas suatu set ayakan dan kemudian di bagi seratus. Susunan lubang ayakan itu ialah sebagi berikut : 40 mm, 20 mm, 10 mm, 4,80 mm, 2,40 mm, 1,20 mm, 0, 60 mm, 0,30 mm, dan 0,15 mm.

36

Makin besar nilai modulus halus menunjukan bahwa makin besar butir-butir agregatnya. Pada umumnya pasir mempunyai modulus halus butir antara 1,5 sampai 3,8. Adapun mhb kerikil biasanya di antara 5 dan 8. Modulus halus butir selain untuk menjadi ukuran kehalusan butir juga dapat dipakai untuk mencari nilai perbandingan berat antara pasir dan kerikil, bila kita akan membuat campuran beton. Modulus halus butir agregat dari campuran pasir dan kerikil untuk bahan pembuat beton berkisar antara 5,0 dan 6,5. Hubungan antara mhb pasir, mhb kerikil, dan mhb campurannya dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

W=

K −C x100% ...................................................................................(2.2) C−P

Dimana :

W = Persentase berat pasir terhadap berat kerikil K = Modulus halus butir kerikil P = Modulus halus butir pasir C = Modulus halus butir campuran (Tjokrodimuljo, 1996)

37

2.2.5. Serapan dan Kadar Air Dalam Agregat Pori-pori mungkin menjadi reservoar air bebas di dalam agregat. Persentase berat air yang mampu diserap oleh suatu agregat jika di rendam dalam air disebut serapan air. Jika agregat basah ditimbang beratnya W, kemudian dikeringkan dalam tungku (oven) pada suhu 1050C sampai beratnya tetap (Wk), maka kadar air agregat basah itu adalah :

K=

W − Wk x100% , .............................................................................. (2.3) Wk

(Tjokrodimuljo, 1996) Agregat yang jenuh air (pori-porinya terisi penuh oleh air), namun permukaannya kering sehingga tidak mengganggu air bebas di permukaannya disebut agregat jenuh kering muka. Jika agregat yang jenuh kering muka ini kemudian dimasukkan ke dalam tungku pada 1050C sampai beratnya tetap, yaitu Wk, maka kadar air agregat jenuh kering muka itu sebesar :

Kjkm =

Wjkm − Wk x100% ..................................................................... (2.4) Wk


38

2.2.6. Persyaratan Agregat Agregat untuk bahan bangunan sebaiknya dipilih yang memenuhi persyaratan sebagai berikut : a.

Butir-butirnya tajam, kuat dan bersudut. Ukuran kekuatan agregat dapat dilakukan dengan pengujian ketahanan aus dengan mesin Los Angeles, atau dengan bejana Rudeloff. Persyaratan menurut Standar Bidang Pekerjaan Umum seperti pada Tabel 2.7. Tabel 2.7. Persyaratan kekerasan agregat kasar untuk beton.

Kekuatan Beton

Mesin Los Angeles Maksimum bagian yang hancur, menembus ayakan 1,7 mm (No. 12) %

Kelas I (sampai 100 Kg/cm2)

50

Kelas II (sampai 100 Kg/cm2 – 200 Kg/cm2 )

40

Kelas III (di atas 200 Kg/cm2)

27

(Tjokrodimuljo, 1996) b.

Tidak mengandung tanah atau kotoran lain yang lewat ayakan 0,075 mm (No. 200). Pada agregat halus jumlah kandungan kotoran ini harus tidak lebih dari 5% untuk beton sampai 10 MPa (100 Kg/cm2), dan 2,5% untuk beton mutu yang lebih tinggi. Pada agregat kasar kandungan kotoran ini dibatasi sampai maksimum 1 persen. Jika agregat mengandung kotoran lebih dari batas-batas maksimum tersebut maka harus dicuci dengan air bersih.

39

2.3. Air Air yang memenuhi syarat sebagai air minum memenuhi syarat pula untuk bahan campuran beton (tetapi tidak berarti air pencampur beton harus memenuhi standar persyaratan air minum). Secara umum, air yang dapat dipakai untuk bahan pencampur beton ialah air yang bila dipakai akan dapat menghasilkan beton dengan kekuatan lebih dari 90% kekuatan beton yang memakai air suling. Dalam hal terdapat kesulitan air di daerah terpencil misalnya yang tidak terdapat air minum atau air untuk penggunaan umum, dan kualitas air yang ada di khawatirkan, maka perlu dilakukan pengujian kualitas air. Kekuatan beton dan daya tahannya berkurang jika air mengandung kotoran. Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu ikatan awal adukan beton, serta kekuatan betonnya setelah mengeras. Air laut umumnya mengandung 3,5% larutan garam, sekitar 78 persennya adalah sodium klorida dan 15 persennya adalah magnesium sulfat. Adanya garamgaram dalam air dapat mengurangi kekuatan beton sampai 20%. Air laut tidak boleh digunakan untuk campuran beton pada beton bertulang atau beton prategang karena resiko terhadap korosi tulangan lebih besar. Dalam pemakaian air untuk beton itu sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut : a.

Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.

40

b.

Tidak

mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat

organik, dan sebagainya lebih dari 15 gram/liter. c.

Tidak mengandung klorida (Cl) lebih 0,5 gram/liter.

d.

Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.

2.4. Slag (Terak) Slag (terak) adalah limbah hasil industri dalam proses peleburan logam. Slag berupa residu atau limbah yang berwujud gumpalan menyerupai logam, memiliki kualitas rendah karena bercampur dengan bahan-bahan lain yang susah untuk dipisahkan. Slag terjadi akibat penggumpalan mineral silika, potas dan soda dalam proses peleburan logam atau melelehnya mineral-mineral tersebut dari bahan wadah pelebur akibat proses panas yang tinggi. Menurut Antoni (2007) slag merupakan bahan sisa dari pengecoran besi (piq iron), dimana prosesnya memakai dapur (furnace) yang bahan bakarnya dari udara yang ditiupkan (blast). Pada peleburan baja, biji besi atau besi bekas dicairkan dengan kombinasi batu gamping, delomite atau kapur, pembuatan baja dimulai dengan menghilangkan ion-ion pengotor baja, di antaranya alumonium, silicon dan phosphor. Untuk menghilangkan ion-ion pengotor tersebut, diperlukan kalsium yang terdapat pada batu kapur. Campuran kalsium, alumonium, silicon dan phosphor membentuk (slag) yang bereaksi pada temperature 1600º C dan membentuk cairan, bila cairan ini didinginkan maka akan terjadi kristal, dapat digunakan sabagai campuran semen dan dapat juga sebagai pengganti agregat.

41

ASTM (1995) Slag adalah produk non-metal yang merupakan material berbentuk halus sampai balok – balok besar dari hasil pembakaran yang didinginkan. Menurut Lewis (1982) keuntungan penggunaan limbah padat (slag) dalam campuran beton adalah sebagai berikut : -

Mempertinggi kekuatan tekan beton karena kecenderungan melambatnya kenaikan kekuatan tekan

-

Menaikkan ratio antara kelenturan dan kuat tekan beton

-

Mengurangi variasi kekuatan tekan beton

-

Mempertinggi ketahanan terhadap sulfat dalam air laut

-

Mengurangi serangan alkali-silika

-

Mengurangi panas hidrasi dan menurunkan suhu

-

Memperbaiki penyelesaian akhir dan memberi warna cerah pada beton

-

Mempertinggi keawetan karena pengaruh perubahan volume

-

Mengurangi porositas dan serangan klorida Menurut Cain (1994), faktor-faktor untuk menentukan sifat penyemenan

(cementious) dalam slag adalah komposisi kimia, konsentrasi alkali dan reaksi terhadap sistem, kandungan kaca dalam slag, kehalusan dan temperatur yang ditimbulkan selama proses hidrasi berlangsung. Nickel Slag (terak nikel) adalah limbah buangan dari industri pengolahan nikel membentuk liquid panas yang kemudian mengalami pendinginan sehingga membentuk batuan alam yang terdiri dari slag padat dan slag yang berpori. Berdasarkan bentuknya, slag nikel dapat dibedakan menjadi 3 tipe yaitu high, medium, dan low slag. Terak nikel yang masuk kategori high diperoleh dari proses

42

pemurnian di converter berbentuk pasir halus berwarna coklat tua, sedangkan kategori medium dan low slag diperoleh lewat tungku pembakaran (furnace).

Gambar 2.7. Proses Pembuatan Nikel (Sugiri, 2005)

Tabel 2.8. Hasil Pengujian sifat fisik agregat terak nikel

(Sugiri, 2005)

43

Tabel 2.9. Komposisi kimia terak nikel

(Sugiri, 2005) 2.5. Sifat-Sifat Beton Segar Beton segar adalah beton dalam kondisi plastis (sebelum mengeras), dan akan segera mengeras dalam beberapa jam setelah beton diaduk. Beton segar harus mempunyai kinerja tinggi yaitu: workability atau kemudahan dikerjakan, kohesivitas dan kemudahan pemompaan ke tempat yang tinggi, panas hidrasi rendah, susut yang relative rendah pada proses pengerasan dan percepatan maupun penundaan waktu ikat awal. Sifat-sifat yang perlu diperhatikan pada beton segar adalah: 2.5.1. Sifat Kemudahan dikerjakan (Workability) Sifat ini merupakan ukuran dari tingkat kemudahan adukan beton untuk diaduk, diangkut, dituang dan dipadatkan. Sifat kemudahan dikerjakan pada beton segar dipengaruhi oleh: (1)

Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton. Semakin banyak air yang dipakai, semakin mudah beton segar dikerjakan tetapi jumlah air yang banyak dapat menurunkan kuat tekan beton.

44

(2)

Penambahan semen ke dalam adukan. Makin banyak jumlah semen, maka beton segar makin mudah dikerjakan.

(3)

Gradasi agregat halus dan kasar. Apabila agregat yang digunakan mempunyai gradasi sesuai dengan persyaratan, maka adukan beton akan mudah dikerjakan.

(4)

Bentuk butiran agregat. Bentuk butiran agregat bulat akan lebih mempermudah pengerjaan beton.

(5)

Penggunaan admixture dan bahan tambah mineral. Tingkat kemudahan pengerjaan berkaitan erat dengan workability beton.

Untuk mengukur workability beton dilakukan pengujian slump. Semakin besar nilai slump berarti adukan beton encer dan ini berarti beton semakin mudah dikerjakan. Pada beton segar harus dihindari terjadinya segregasi dan ketidakkohesifan campuran. Segregrasi terjadi disebabkan karena beton kekurangan butiran halus, butir semen kasar dan adukan sangat encer. Ketidakkohesifan beton disebabkan oleh: kekurangan semen, kekurangan pasir, kekurangan air dan susunan besar butir agregat tidak baik. Untuk menghindari terjadinya segregasi dan ketidakkohesifan campuran dilakukan dengan cara memperbaiki susunan campuran beton yaitu : memperbaiki kadar air, kadar pasir, ukuran maksimum butir agregat dan penambahan jumlah butiran halus (filler). Pengujian slump mengacu pada metode pengujian berdasarkan SNI 1972-2008.

45

Tabel 2.10. Rekomendasi nilai slump untuk pemakaian beton segar pada elemen-elemen struktur No.

Elemen Struktur

Slump Maks (cm)

Slump Min (cm)

1

Plat pondasi, pondasi telapak bertulang

12,5

5,0

2

Pondasi telapak tidak bertulang, kaison dan konstruksi di bawah tanah

9,0

2,5

3

Plat (lantai), balok, kolom dan dinding

15,0

7,5

4

Jalan beton bertulang

7,5

5,0

5

Pembetonan massal

7,5

2,5

(PBI 1971 N.I.-2)

2.5.2. Berat Volume Berat volume beton merupakan perbandingan antara berat bersih beton segar terhadap volumenya (volume silinder untuk pengujian). Berat volume beton berfungsi untuk mengoreksi susunan campuran beton apabila hasil perencanaan berbeda dengan pelaksanaan. Angka koreksi di peroleh dari perbandingan antara berat volume beton perencanaan dengan berat volume beton pelaksanaan. Harga angka koreksi ini kemudian dikalikan dengan kebutuhan masing-masing bahan dalam perencanaan. Selain itu, berat volume beton juga berfungsi untuk mengkonversi dari satuan berat ke satuan volume dan mengoreksi kelebihan

46

maupun kekurangan bahan pada saat pembuatan beton yang akan mempengaruhi volume pekerjaan secara keseluruhan. 2.5.3. Waktu Ikat Waktu ikat beton merupakan waktu yang dibutuhkan oleh beton untuk mengeras, mulai dari keadaan plastis yang mudah dikerjakan menjadi bentuk yang kaku (keras). Waktu ikat berfungsi untuk mengetahui kapan saat yang tepat untuk membuka cetakan (bekisting) beton sehingga beton tidak mengalami perubahan bentuk, tetapi beton tersebut belum diperbolehkan menerima beban, baik berat sendiri maupun beban yang berasal dari luar. 2.6. Sifat Mekanik Beton Sifat mekanik beton keras merupakan kemampuan beton di dalam memikul beban pada struktur bangunan. Kinerja beton keras yang baik ditunjukkan oleh kuat tekan beton yang tinggi, kuat tarik yang lebih baik, perilaku yang lebih daktail, kekedapan air dan udara, ketahanan terhadap sulfat dan klorida, penyusutan rendah dan keawetan jangka panjang. 2.6.1. Kuat Tekan Beton Kuat tekan beton merupakan kekuatan tekan maksimum yang dapat dipikul beton per satuan luas. Kuat tekan beton normal antara 20 – 40 MPa. Kuat tekan beton dipengaruhi oleh : faktor air semen (water cement ratio = w/c), sifat dan jenis agregat, jenis campuran, workability, perawatan (curing) beton dan umur beton. Faktor air semen (water cement ratio = w/c) sangat mempengaruhi kuat tekan beton. Semakin kecil nilai w/c nya maka jumlah airnya sedikit yang akan

47

menghasilkan kuat tekan beton yang besar. Sifat dan jenis agregat yang digunakan juga berpengaruh terhadap kuat tekan beton. Semakin tinggi tingkat kekerasan agregat yang digunakan akan dihasilkan kuat tekan beton yang tinggi. Selain itu susunan besar butiran agregat yang baik dan tidak seragam dapat memungkinkan terjadinya interaksi antar butir sehingga rongga antar agregat dalam kondisi optimum yang menghasilkan beton padat dan kuat tekan yang tinggi. Jenis campuran beton akan mempengaruhi kuat tekan beton. Jumlah pasta semen harus cukup untuk melumasi seluruh permukaan butiran agregat dan mengisi rongga-rongga diantara agregat sehingga dihasilkan beton dengan kuat tekan yang diinginkan. Untuk memperoleh beton dengan kekuatan seperti yang diinginkan, maka beton yang masih muda perlu dilakukan perawatan dengan tujuan agar proses hidrasi pada semen berjalan dengan sempurna. Pada proses hidrasi semen dibutuhkan kondisi dengan kelembaban tertentu. Apabila beton terlalu cepat mongering, akan timbul retak-retak pada permukaannya. Retak-retak ini akan menyebabkan kekuatan beton turun, juga akibat kegagalan mencapai reaksi hidrasi kimiawi penuh. Kuat tekan beton mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya umur beton. Kuat tekan beton dianggap mencapai 100 % setelah beton berumur 28 hari. Menurut SNI T-15-1991, perkembangan kekuatan beton dengan bahan pengikat PC type 1 berdasarkan umur beton disajikan pada Tabel 2.11 sebagai berikut:

48

Tabel 2.11. Nilai perbandingan kuat tekan beton pada berbagai umur beton

Umur Beton (hari)

3

7

14

21

28

90

365

Semen Portland Biasa

0,40

0,65

0,88

0,95

1,00

1,20

1,35

Semen Portland dengan kekuatan awal yang tinggi

0,55

0,75

0,90

0,95

1,00

1,15

1,20

(PBI 1971 N.I.-2) Kuat tekan beton dihitung dengan rumus: f’c

=

P A

.............................................................................................. (2.5)

dimana : f’c

= Kuat tekan beton (MPa)

P

= beban maksimum (N)

A

= luas bidang tekan benda uji (mm2)

f’c rata-rata =

Σf'c N

..................................................................................... (2.6)

dimana : f’c rata-rata N

= Kuat tekan beton rata-rata (MPa)

= Jumlah benda uji (buah)

2.6.2. Modulus Elastisitas Modulus elastisitas beton merupakan kemiringan garis singgung (slope dari garis lurus yang ditarik) dari kondisi tegangan nol ke kondisi tegangan 0,45 f’c pada kurva tegangan-regangan beton. Modulus elastisitas beton dipengaruhi oleh

49

jenis agregat, kelembaban benda uji beton, faktor air semen, umur beton dan temperaturnya. Secara umum, peningkatan kuat tekan beton seiring dengan peningkatan modulus elastisitasnya. Menurut SNI-03-2847 (2002) pasal 10.5 hubungan antara nilai modulus elastisitas beton normal dengan kuat tekan beton adalah Ec = 4700

′

Modulus elastisitas beton dihitung dengan rumus : Ec =

(

) ,

Ec rata-rata =

ΣEc N

............................................................................. (2.7) .................................................................................... (2.8)

Dimana : Ec = Modulus elastisitas beton (MPa) S2 = Tegangan yang terjadi saat beban 40 % P maksimum, S2 = A

(MPa)

= Luas penampang silinder (mm2)

P2 = Beban pada saat 40 % Pmak (N) S1 = Tegangan yang terjadi saat regangan longitudinal mencapai 0,000050 (MPa), S1 =

(MPa)

P1 = Beban pada saat regangan mencapai 0,00005. (N) ε2

= Regangan longitudinal pada saat beban mencapai 40 % Pmak (P2).

50

2.6.3. Kuat Tarik Beton Salah satu kelemahan beton adalah mempunyai kuat tarik yang sangat kecil dibandingkan dengan kuat tekannya yaitu 10%–15% f’c. Kuat tarik beton berpengaruh terhadap kemampuan beton di dalam mengatasi retak awal sebelum dibebani. Pengujian terhadap Kekuatan tarik beton dapat dilakukan dengan cara: (1) Pengujian tarik langsung, (2) Pengujian tarik belah (pengujian tarik beton tak langsung). Dengan membelah silinder beton terjadi pengalihan tegangan tarik melalui bidang tempat kedudukan salah satu silinder dan silinder beton tersebut terbelah sepanjang diameter yang dibebaninya. Kuat Tarik belah dari benda uji dihitung dengan rumus :

Fct =

Dengan :

..................................................................................... (2.9)

F

: kuat tarik belah (MPa)

P

: beban uji maksimum (beban belah/hancur) dalam newton

ct

(N) yang ditunjukkan mesin uji tekan L

: panjang benda uji selinder (mm)

D

: diameter benda uji silinder (mm)

51

2.7. Penelitian Sebelumnya Tentang Penggunaan Terak Nikel Penelitian tentang penggunaan terak nikel sebagai agregat dalam campuran beton telah dilakukan sebelumnya oleh Khosama (1997) dan Sugiri (2005). Khosama (1997) meneliti tentang penggunaan terak nikel sebagai aggegat pada beton mutu tinggi. Permasalahan yang dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana penggunaan terak nikel sebagai agregat baik kasar maupun halus untuk beton mutu tinggi. Hasil penelitian menunjukkan beton mutu tinggi baik dengan menggunakan terak nikel sebagai agregat kasar dan halus maupun sebagai agregat kasar mempunyai kekuatan tekan, tarik, modulus elastisitas, berat volume lebih tinggi, disamping susut yang relatif kecil dari beton normal. Hal ini ditunjang oleh kenyataan dari pengujian struktur mikro retak pada antar permukaan beton agregat terak nikel dan beton agregat kasar terak nikel lebih kecil dibandingkan dengan beton normal. Sugiri (2005), melakukan penelitian tentang penggunaan terak nikel sebagai agregat dan campuran semen untuk beton mutu tinggi. Dalam penelitian ini diteliti tentang pembuatan beton dengan menggunakan terak nikel sebagai agregat halus ataupun agregat kasar, pemanfaatan bubuk terak nikel sebagai bahan campuran semen, dan pemanfaatan terak nikel sebagai beton berat untuk pipa pemberat. Hasil penelitian tersebut menyimpulkan bahwa : -

Terak nikel dapat digunakan sebagai bahan pembentuk beton, baik sebagai agregat kasar ataupun sebagai agregat halus. Pemakaian beton terak nikel dapat digunakan untuk bangunan dan agar massa bangunan tidak terlalu berat, maka campuran beton sebaiknya menggunakan agregat terak nikel yang

52

berpori, karena berat jenis yang lebih ringan daripada agregat terak nikel padat. -

Secara umum substitusi 20% bubuk terak nikel dengan specific surface 306 m2/kg sebagai bahan pengganti bahan semen, memberikan kontribusi positif terhadap sifat-sifat mekanik beton dan menghasilkan durabilitas yang baik

-

Penggunaan agregat terak nikel padat akan menambah berat jenis beton yang dihasilkan, sehingga beton terak nikel padat ini masuk kategori beton berat.

53

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Rancangan Penelitian Penelitian ini dimulai dengan penyiapan sampel yang digunakan berupa agregat kasar, agregat halus, semen dan air serta sampel terak sebagai agregat kasar dan halus, selanjutnya dilakukan pengujian sifat karakteristik agregat yang digunakan berdasarkan metode SNI yang relevan meliputi pengujian kadar air, kadar lumpur, berat volume, berat jenis dan penyerapan air, dan pengujian keausan atau abrasi aggegat kasar. Pembuatan campuran beton terdiri dari: 1.

Variasi 01 (V.01), campuran beton dengan 100% agregat normal (pasir dan kerikil) tanpa penambahan terak nikel,

2.

Variasi 02 (V.02), campuran beton dengan terak nikel sebagai agregat kasar dan pasir sebagai agregat halus,

3.

Variasi 03 (V.03), campuran beton dengan terak nikel sebagai agregat halus dan kerikil sebagai agregat kasar, dan

4.

Variasi 04 (V.04), campuran beton dengan terak nikel sebagai agregat kasar dan agregat halus. Terak nikel sebagai agregat halus dibuat dengan cara menghancurkan terak

nikel kategori low slag dalam bentuk agregat kasar hingga memenuhi ukuran pasir. Gradasi agregat dalam campuran ditetapkan dan dirancang dalam perbandingan berat sehingga memenuhi spesifikasi gradasi campuran untuk ukuran agregat maksimum 40 mm (Tabel 2.3). Komposisi campuran beton yang

54

direncanakan ditetapkan dengan perbandingan semen : aggegat halus : agregat kasar adalah 1 : 2 : 3 dalam perbandingan berat dan faktor air semen (fas) sebesar 0,5. Tahapan penelitian yang akan dilaksanakan dapat dilihat pada skema tahapan penelitian seperti pada Gambar 3.1. di bawah ini :

Persiapan Bahan

1. 2. 3. 4. 5.

Pengujian Bahan (kerikil, pasir dan slag nikel) Kadar Air Kadar Lumpur Berat Volume Berat Jenis dan Penyerapan Keausan Agregat Kasar

Pencampuran 1 : 2 : 3 dalam perbandingan berat Empat Variasi : V. 01, V.02, V.03 dan V.04 Pengujian Beton Segar : Slump Test

Pembuatan Benda Uji Silinder Beton

Benda Uji Direndam Selama 28 hari

Pengujian Sifat Mekanik Beton (Kuat Tekan, Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik Belah) Analisa Data Kesimpulan

Selesai

Gambar 3.1. Skema Tahapan Penelitian

55

Benda uji yang dibuat berupa silinder beton dengan ukuran diameter 150 mm dan tinggi 300 mm sebanyak 12 (dua belas) buah benda uji untuk tiap variasi campuran dengan rincian 6 (enam) benda uji untuk pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas beton, dan 6 (enam) benda uji untuk pengujian kuat tarik belah beton. Total benda uji silinder beton yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebanyak 48 (empat puluh delapan) buah benda uji.

3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Pengujian Bahan dan Konstruksi pada Fakultas Teknik Universitas Haluoleo Kendari untuk pelaksanaan pengujian karakteristrik material dan di Laboratorium Struktur dan Bahan Fakultas Teknik Universitas Udayana Bukit Jimbaran Bali untuk pembuatan campuran beton, pengujian slump, dan pengujian sifat mekanis beton. Waktu pelaksanaan pengujian seluruhnya dilaksanakan selama kurang lebih 45 (empat puluh lima) hari.

3.3. Variabel Penelitian Variabel penelitian ini terdiri dari variabel bebas dan terikat. Sebagai variabel terikat adalah perilaku beton segar dan beton keras yang terdiri dari : nilai slump, kuat tekan, modulus elastisitas, dan kuat tarik belah beton. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi jumlah terak nikel yang digunakan sebagai agregat.

56

Variasi penggunaan terak nikel sebagai pengganti agregat kasar pada campuran beton yang diteliti seperti pada Tabel 3.1. sebagai berikut :

Tabel 3.1. Variasi Benda Uji

V.01

Persentase Terak Nikel pada Campuran Beton (%) dalam perbandingan berat 0

tanpa terak nikel

V.02

50 (3/6)

terak nikel sebagai agregat kasar

V.03

33,33 (2/6)

V.04

83,33 (5/6)

terak nikel sebagai agregat halus terak nikel sebagai agregat kasar dan halus

Kode Benda Uji

Keterangan

Jenis pengujian dan jumlah benda uji yang dibuat untuk masing-masing variasi ditunjukkan pada Tabel 3.2 berikut ini :

Tabel 3.2. Jenis Pengujian dan Jumlah Benda Uji

Kuat tekan dan modulus elastisitas

Jumlah Benda Uji (buah) 24

Umur Pengujian (hari) 28

Kuat tarik belah

24

28

Jenis Pengujian

3.4. Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah berupa agregat halus, agregat kasar, semen, air dan terak nikel. Berikut adalah data-data material yang akan digunakan dalam penelitian ini :

57

Tabel 3.3. Jenis dan Sumber material yang digunakan dalam penelitian Jenis Material Agregat Kasar (kerikil) Agregat Halus (pasir) Semen Type I (Tonasa) Terak Nikel kategori low slag

Tempat pengambilan material (asal) Desa Longori Kecamatan Pomalaa Kabupaten Kolaka, Sulawesi Tenggara. Desa Longori Kecamatan Pomalaa Kabupaten Kolaka, Sulawesi Tenggara. Makassar (Sulawesi Selatan) Tempat Pembuangan Limbah Terak Nikel PT. Antam Pomalaa Kecamatan Pomalaa Kabupaten Kolaka, Sulawesi Tenggara.

Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis air dari Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) yang dianggap telah memenuhi syarat untuk digunakan dalam campuran beton sehingga tidak dilakukan pemeriksaan terhadap kualitas air yang akan digunakan. Dalam penelitian ini dilakukan perancangan gradasi agregat sehingga memenuhi spesifikasi gradasi campuran untuk ukuran agregat maksimum 40 mm (Tabel 2.3). Rancangan kebutuhan material untuk pembuatan benda uji silinder beton selengkapnya pada Lampiran B-12.

58

Tabel 3.4. Gradasi Campuran Yang Digunakan Dalam Penelitian Lubang Ayakan (mm) ASTM 38 1 1/2 19 3/4 9,6 3/8" 4,8 No.4 2,4 No.8 1,2 No.16 0,6 No.30 0,3 No.50 0,15 No.100

Kurva 1

Kurva 2

Kurva 3

Kurva 4

100 50 36 24 18 12 7 3 0

100 59 44 32 25 17 12 7 0

100 67 52 40 31 24 17 11 2

100 75 60 47 38 30 23 15 5

Gradasi Campuran 100 65 50 40 30 21 15 9 2,5

100 100

80 75

70 60

60

50

50

47 38

40

36

30

30 24

23 15 5 0

0,15

12

10

7

3

0,3

20

18

0 0,6

1,2

2,4

4,8

9,6

19

Lubang Ayakan (mm)

Gambar 3.2. Gradasi Campuran

38


90

Kurva 1 Kurva 4 Campuran

59

3.5. Prosedur Penelitian 3.5.1. Metode Pengujian Bahan Sebelum dilakukan pembuatan benda uji beton, dilakukan pengujian terhadap karakteristik agregat kasar dan halus serta terak nikel. Untuk sifat-sifat Portland Cement (PC) tidak dilakukan pengujian karena menggunakan semen yang telah umum digunakan dan dianggap telah memenuhi persayaratan untuk semen portland type I. Adapun jenis dan standar pengujian yang digunakan meliputi : 1.

Pengujian agregat kasar (terak dan kerikil) meliputi : a. Pengujian kadar air agregat (SNI 03-1971-1990) b. Pengujian kadar lumpur agregat (SNI 03-4142-1996) c. Pengujian berat isi agregat (SNI 03-4804-1998) d. Pengujian berat jenis dan penyerapan air agregat kasar (SNI 03-19692008) e. Pengujian keausan agregat kasar dengan mesin los angeles (SNI 03-24172008)

2.

Pengujian agregat halus (terak dan kerikil) meliputi : a. Pengujian kadar air agregat (SNI 03-1971-1990) b. Pengujian kadar lumpur agregat (SNI 03-4142-1996) c. Pengujian berat isi agregat (SNI 03-4804-1998) d. Pengujian berat jenis dan penyerapan air agregat halus (SNI 03-19702008)

60

3.5.2. Pengujian Slump (Slump Test) Slump pada dasarnya merupakan salah satu pengetesan sederhana untuk mengetahui workability beton segar sebelum diterima dan diaplikasikan dalam pekerjaan pengecoran. Workability beton segar pada umumnya diasosiasikan dengan : a. Homogenitas atau kerataan campuran adukan beton segar (homogenity) b. Kelekatan adukan pasta semen (cohesiveness) c. Kemampuan alir beton segar (flowability) d. Kemampuan beton segar mempertahankan kerataan dan kelekatan jika dipindah dengan alat angkut (mobility) e. Mengindikasikan

apakah

beton

segar

masih

dalam

kondisi plastis (plasticity). Slump beton segar dilakukan sebelum beton dituangkan kedalam cetakan silinder benda uji. Pengukuran slump dilakukan dengan mengacu pada SNI 19722008 (Cara Uji Slump Beton).

Gambar 3.3. Pengujian slump

61

3.5.3. Pengujian Kuat Tekan Beton Kuat tekan beton diuji berdasarkan SNI 03-1974-1990. Pengujian kuat tekan dilakukan dengan pembebanan uniaksial dengan kecepatan pembebanan 2 – 4 kg/cm2 per detik pada umur 28 hari. Dilaksanakan dengan menggunakan benda uji berbentuk silinder beton berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm.

Silinder Beton

Gambar 3.4. Pengujian kuat tekan silinder beton

3.5.4. Pengujian Modulus Elastisitas Modulus elastisitas merupakan perbandingan dari tegangan yang diberikan dengan deformasi yang terjadi persatuan panjang akibat dari tegangan yang diberikan tersebut (Murdock and Brook, 1999). Pengujian tegangan dan regangan beton seperti pada Gambar 3.5. Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat dial gauge untuk mengukur perpendekan beton.

62

Dial Perpendekan beton

Silinder Beton

Gambar 3.5. Pengujian tekan dan perpendekan silinder beton Benda uji silinder dilengkapi dengan alat pengukur perpendekan beton, dilakukan uji tekan beton dengan kecepatan pembebanan 2 – 4 kg/cm2 per detik yang secara simultan dilakukan pengambilan data tegangan dan regangan beton untuk setiap penambahan beban sebesar 20 kN. 3.5.5. Pengujian Kuat Tarik Belah Pengujian kuat tarik belah beton dilaksanakan berdasarkan metode SNI 032491-2002, benda uji yang digunakan berupa silinder beton dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Kuat tarik-belah benda uji beton berbentuk silinder adalah nilai kuat tarik tidak langsung dari benda uji beton berbentuk silinder yang diperoleh dari hasil pembebanan benda uji tersebut yang diletakkan mendatar sejajar dengan permukaan meja penekan mesin uji ditekan (SNI 032491-2002).

Gambar 3.6. Pengujian kuat tarik belah beton

63

BAB IV HASIL PENELITIAN 4.1. Hasil Pemeriksaan Material 4.1.1. Hasil Pemeriksaan Kerikil Hasil Pemeriksaan terhadap karakteristik kerikil Longori yang digunakan sebagai agregat kasar adalah sebagai berikut : Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Kerikil No.

Jenis Pemeriksaan

1.

Berat jenis

2. 3. 4. 5. 6.

- Berat Jenis Kering - Berat Jenis SSD - Berat Jenis Semu - Penyerapan Keausan Berat Isi Lepas Berat Isi Padat Kadar Lumpur Kadar Air

Hasil Pemeriksaan

Satuan

2,55 2,59 2,64 1,31 31,53 1,36 1,51 0,54 0,17

% % gr./cm3 gr./cm3 % %

Karakteristik kerikil Longori dapat memenuhi persyaratan agregat untuk pembuatan beton kelas II (100 Kg/cm2 – 200 Kg/cm2 ) dengan nilai keausan (abrasi) sebesar 31,53 %. Hasil pemeriksaan kadar lumpur kerikil Longori adalah 0,54 %, dapat memenuhi persyaratan kadar lumpur agregat kasar untuk digunakan dalam campuran beton.

64

4.1.2. Hasil Pemeriksaan Pasir Hasil Pemeriksaan terhadap karakteristik pasir Longori yang digunakan sebagai agregat halus adalah sebagai berikut : Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Pasir No.

Jenis Pemeriksaan

1.

Berat jenis

2. 3. 4. 5.

- Berat Jenis Kering - Berat Jenis SSD - Berat Jenis Semu - Penyerapan Berat Isi Lepas Berat Isi Padat Kadar Lumpur Kadar Air

Hasil Pemeriksaan

Satuan

2,58 2,60 2,63 0,81 1,51 1,63 2,36 0,33

% gr./cm3 gr./cm3 % %

Pasir Longori yang digunakan sebagai agregat halus alami dalam penelitian ini memiliki kadar lumpur sebesar 2,36 %. Nilai kadar lumpur ini masih memenuhi persyaratan kadar lumpur maksimum agregat halus yang dapat digunakan untuk campuran beton yaitu sebesar maksimum 2,5%.

4.1.3. Hasil Pemeriksaan Terak Nikel Sebagai Agregat Kasar Hasil Pemeriksaan terhadap karakteristik terak nikel kategori low slag yang digunakan sebagai agregat kasar adalah sebagai berikut :

65

Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (Terak Nikel) No.

Jenis Pemeriksaan

1.

Berat jenis

2. 3. 4. 5. 6.

- Berat Jenis Kering - Berat Jenis SSD - Berat Jenis Semu - Penyerapan Keausan Berat Isi Lepas Berat Isi Padat Kadar Lumpur Kadar Air

Hasil Pemeriksaan

Satuan

2,88 2,90 2,95 0,88 40,92 1,52 1,62 0,09 0,09

% % gr./cm3 gr./cm3 % %

Berdasarkan hasil pengujian berat jenisnya, agregat kasar yang berasal dari terak nikel termasuk dalam agregat berat dengan berat jenis di atas 2,8. Hasil uji abrasi adalah sebesar 40,92 % sehingga dapat memenuhi persyaratan agregat untuk pembuatan beton kelas II (100 Kg/cm2 – 200 Kg/cm2). Hasil pemeriksaan kadar lumpur terak nikel sebagai agregat kasar adalah 0,09 %, dapat memenuhi persyaratan kadar lumpur agregat kasar untuk digunakan dalam campuran beton. 4.1.4. Hasil Pemeriksaan Terak Nikel Sebagai Agregat Halus Hasil Pemeriksaan terhadap karakteristik terak nikel kategori low slag yang telah dihancurkan hingga ukurannya memenuhi ukuran agregat halus adalah sebagai berikut :

66

Tabel 4.4 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (Terak Nikel) No.

Jenis Pemeriksaan

Hasil Pemeriksaan

Satuan

2,92 2,95 3,00 0,92

%

1,66

gr./cm3

1.

Berat jenis

3.

- Berat Jenis Kering - Berat Jenis SSD - Berat Jenis Semu - Penyerapan Berat Isi Lepas

4.

Berat Isi Padat

1,79

gr./cm3

5.

Kadar Lumpur

0,34

%

6.

Kadar Air

0,11

%

Terak nikel yang digunakan sebagai agregat halus dalam penelitian ini memiliki kadar lumpur sebesar 0,34 %. Nilai kadar lumpur ini masih memenuhi persyaratan kadar lumpur maksimum agregat halus yang dapat digunakan untuk campuran beton yaitu sebesar maksimum 2,5%.

4.2. Hasil Pengujian Beton 4.2.1. Slump Test Pengujian nilai slump dimaksudkan untuk mengetahui tingkat kekentalan dari adukan beton yang selanjutnya dapat menggambarkan workabilitas dari campuran beton. Adapun hasil pengujian slump selengkapnya pada Tabel 4.5 berikut ini.

67

Tabel 4.5. Nilai Slump Campuran Beton No

Nilai Slump Rata-Rata

Jenis Benda Uji

(mm)

(%) Terhadap V.01

1

V.01

95

100,00

2

V.02

57,5

60,53

3

V.03

147,5

155,26

4

V.04

127,5

134,21

160

147,5

Nilai Slump (mm)

140

127,5

120 100

95

80 57,5

60 40 20 0 V.01

V.02

V.03

V.04

Jenis Benda Uji

Gambar 4.1. Nilai slump pada berbagai jenis variasi benda uji

Pada Gambar 4.1, terlihat bahwa secara umum penggunaan terak nikel sebagai

agregat

dalam campuran

beton

berpengaruh

terhadap

tingkat

kelecakan beton, terlihat bahwa penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar (V.02) mengakibatkan terjadinya penurunan nilai slump campuran beton, sebaliknya penggunaan terak nikel sebagai agregat halus (V.03) dapat

68

meningkatkan nilai slump campuran beton. Selanjutnya dengan penggunaan secara bersamaan terak nikel sebagai agregat kasar dan halus (V.04) menyebabkan terjadinya peningkatan nilai slump dibandingkan dengan penggunaan agregat kasar dan halus yang berasal dari agregat alami (V.01) maupun pada penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar (V.02), namun nilainya masih lebih rendah jika dibandingkan dengan penggunaan terak nikel hanya sebagai agregat halus (V.03). 4.2.2. Berat Volume Beton Berat volume adalah perbandingan antara berat dan volume benda uji silinder yang digunakan dalam penelitian. Berat volume rata-rata benda uji dapat dilihat pada Tabel 4.6. di bawah ini : Tabel 4.6. Berat Volume Rata-Rata Benda Uji Berat Volume Rata-Rata No

Jenis Benda Uji

(Kg/m3)

% Terhadap V.01

1

V.01

2510,03

100,00

2

V.02

2604,39

103,76

3

V.03

2598,10

103,51

4

V.04

2701,90

107,64

69

Berat Volume Rata-Rata (Kg/m3)

2750,00

2701,90

2700,00 2650,00

2604,39

2598,10

V.02

V.03

2600,00 2550,00

2510,03

2500,00 2450,00 2400,00 V.01

V.04

Jenis Benda Uji

Gambar 4.2. Berat volume pada berbagai jenis variasi benda uji

Berdasarkan data pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.2 di atas terlihat bahwa berat volume beton rata-rata dengan menggunakan agregat alami (V.01) adalah sebesar 2510,03 Kg./m3. Pada penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar (V.02), sebagai agregat halus (V.03) dan secara bersamaan sebagai agregat kasar dan agregat halus (V.04) terjadi peningkatan berat volume beton berturut-turut sebesar 3,76%, 3,51% dan 7,64% jika dibandingkan dengan berat volume beton yang menggunakan agregat alami (V.01). Peningkatan berat volume beton pada penggunaan terak nikel sebagai agregat disebabkan oleh karena berat volume agregat terak nikel baik sebagai agregat kasar maupun sebagai agregat halus lebih besar jika dibandingkan dengan berat volume agregat alami.

70

4.2.3. Kuat Tekan Beton Pengujian dilakukan pada umur 28 hari, perhitungan data hasil uji kuat tekan dilakukan menggunakan Persamaan 2.5 dan 2.6. Data hasil pengujian kuat tekan beton dengan menggunakan terak nikel sebagai agregat baik sebagai agregat halus maupun sebagai agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 4.7. Data hasil uji tekan dengan alat compression machine selengkapnya pada Lampiran C-1. Tabel 4.7. Nilai Kuat Tekan Campuran Beton No

Nilai Kuat Tekan Rata-Rata

JenisBenda Uji

(MPa)

% Terhadap V.01

1

V.01

18,31

100,00

2

V.02

26,04

142,27

3

V.03

15,24

83,25

4

V.04

20,19

110,31

Kuat Tekan (MPa)

30,00

26,04

25,00 20,00

20,19

18,31 15,24

15,00 10,00 5,00 0,00 V.01

V.02

V.03

V.04

Jenis Benda Uji

Gambar 4.3. Kuat tekan beton pada berbagai jenis variasi benda uji

71

Berdasarkan data pada Tabel 4.7 dan Gambar 4.3 di atas terlihat bahwa kuat tekan beton dengan menggunakan agregat alami (V.01) adalah sebesar 18,31 MPa. Pada penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar (V.02) terjadi peningkatan sebesar 42,27% dan pada penggunaan terak nikel secara bersamaan sebagai agregat kasar dan agregat halus (V.04) meningkat sebesar 10,31%. Pada penggunaan terak nikel hanya sebagai agregat halus (V.03) nilai kuat tekan turun sebesar 16,75 % jika dibandingkan dengan nilai kuat tekan beton yang menggunakan agregat alami (V.01). 4.2.4. Modulus Elastisitas Beton Pengujian (Compression

tegangan

regangan

Testing

Machine)

aksial dan

beton alat

menggunakan ukur

CTM

regangan

(ekstensiometer). Pengambilan tegangan dan regangan aksial data dilakukan setiap penambahan beban dengan laju yang konstan yaitu setiap penambahan beban sebesar 20 kN. Perhitungan modulus elastisitas beton menggunakan Persamaan 2.7 dan 2.8. Data dan perhitungan hasil uji modulus elastisitas beton selengkapnya pada Lampiran C-2 – C-10. Modulus elastisitas beton yang diperoleh dari hasil pengujian dengan variasi penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar dan agregat halus seperti pada Tabel 4.8. berikut:

72

Tabel 4.8. Nilai Modulus Elastisitas Beton Rata-Rata Modulus Elastisitas Rata-Rata No

Jenis Benda Uji (MPa)

% (terhadap V.01)

1

V.01

16006,71

100,00

2

V.02

19107,40

119,37

3

V.03

14934,45

93,30

4

V.04

17489,27

109,26

Modulus Elastisitas (MPa)

25000 19107,40

20000

17489,27

16006,71

14934,45

15000 10000 5000 0 V.01

V.02

V.03

V.04

Jenis Benda Uji

Gambar 4.4. Modulus elastisitas beton pada berbagai jenis variasi benda uji Gambar 4.4. menunjukkan bahwa modulus elastisitas beton dengan menggunakan agregat alami (V.01) adalah sebesar 16006,71 MPa. Pada penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar (V.02) terjadi peningkatan sebesar 19,37% dan pada penggunaan terak nikel secara bersamaan sebagai agregat kasar dan agregat halus (V.04) meningkat sebesar 9,26%. Pada penggunaan terak nikel

73

hanya sebagai agregat halus (V.03) nilai modulus elastisitasnya turun sebesar 6,70 % jika dibandingkan dengan nilai modulus elastisitas beton yang menggunakan agregat alami (V.01). Peningkatan dan penurunan nilai modulus elastisitas beton dengan menggunakan terak nikel sebagai agregat ini seiring dengan peningkatan dan penurunan nilai kuat tekan betonnya.

4.2.5. Kuat Tarik Belah Beton Kuat tarik beton berpengaruh terhadap kemampuan beton di dalam mengatasi retak awal sebelum dibebani, secara umum besarnya kuat tarik beton adalah sebesar 10% - 15% dari nilai kuat tekannya (f’c). Perhitungan kuat tarik belah beton menggunakan Persamaan 2.9, data dan hasil perhitungan selengkapnya pada Lampiran C-11. Hasil pengujian kuat tarik belah rata-rata dengan variasi penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar dan agregat halus seperti pada Tabel 4.9. berikut : Tabel 4.9. Hasil Uji Kuat Tarik Belah Beton Kuat Tarik Belah Rata-Rata No

Jenis Benda Uji (MPa)

% (Terhadap V.01)

1

V.01

2,11

100,00

2

V.02

2,61

123,46

3

V.03

1,59

75,42

4

V.04

2,25

106,70

74

Kuat Tarik Belah (MPa)

3,00 2,61

2,50

2,25

2,11

2,00 1,59

1,50 1,00 0,50 0,00 V.01

V.02

V.03

V.04

Jenis Benda Uji

Gambar 4.5. Kuat tarik belah beton pada berbagai jenis variasi benda uji

Berdasarkan data pada Tabel 4.9. dan Gambar 4.5. di atas terlihat bahwa kuat tarik belah beton dengan menggunakan agregat alami (V.01) adalah sebesar 2,11 MPa. Pada penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar (V.02) terjadi peningkatan nilai kuat tarik belah sebesar 23,46% dan pada penggunaan terak nikel secara bersamaan sebagai agregat kasar dan agregat halus (V.04) meningkat sebesar 6,70%. Pada penggunaan terak nikel hanya sebagai agregat halus (V.03) nilai kuat tarik belahnya turun sebesar 24,58 % jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik belah beton yang menggunakan agregat alami (V.01).

75

4.3. Pembahasan 4.3.1. Pengaruh Penggunaan Terak Nikel Campuran Beton Terhadap Nilai Slump

Sebagai

Agregat

dalam

Hasil pengujian slump menunjukkan bahwa penggunaan terak nikel sebagai agregat berpengaruh terhadap nilai slump campuran beton. Penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar yang dicampur dengan pasir sebagai agregat halusnya (V.02) mengakibatkan terjadinya penurunan nilai slump jika dibandingkan dengan penggunaan agregat kasar dengan agregat alami (V.01). Penggunaan terak nikel sebagai agregat halus dengan kerikil sebagai agregat kasarnya (V.03) justru mengakibatkan terjadinya peningkatan nilai slump, begitu pula dengan penggunaannya sebagai agregat kasar dan halus secara bersamaan (V.04). Salah satu faktor yang mempengaruhi nilai slump beton adalah bentuk butiran agregat kasarnya (Mulyono, 2003). Selain itu dalam penelitian ini akibat penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar menyebabkan berkurangnya volume agregat kasar karena berat volume yang berbeda, sehingga untuk kasus V.02 jumlah mortarnya relatif lebih banyak jika dibandingkan dengan campuran pada V.01. Kondisi kelebihan mortar dan karena bentuk dari terak nikel yang tidak beraturan dan berlubang mengakibatkan mortar masuk mengisi bagian-bagian yang kosong pada agregat kasar terak nikel, sehingga memberikan ikatan yang lebih baik dan saling mengunci yang mengakibatkan nilai slump menjadi lebih rendah. Pada kondisi V.03, agregat halus yang berasal dari terak nikel berat volumenya lebih besar daripada agregat alami (V.01), maka volume mortar yang

76

ada akan semakin sedikit. Dengan demikian ikatannya berkurang dibandingkan dengan yang menggunakan agregat halus alami. Hal ini mengakibatkan adukan beton menjadi turun dan nilai slump meningkat. Sedangkan pada kondisi penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar dan halus secara bersamaan (V.04) mengakibatkan terjadi kombinasi pengaruh keduanya, adukan beton yang mengalir karena penggunaan agregat halus terak nikel dapat diimbangi oleh efek mengunci dari agregat kasarnya sehingga kenaikan nilai slump tidak sebesar pada saat penggunaan terak nikel sebagai agregat halus (V.03), namun lebih besar jika dibandingan dengan penggunaan agregat alami (V.01). 4.3.2. Pengaruh Penggunaan Terak Nikel Sebagai Campuran Beton Terhadap Sifat Mekanis Beton

Agregat

dalam

Sifat mekanis beton yaitu kuat tekan beton, modulus elastisitas dan kuat tarik belah beton sangat dipengaruhi oleh material penyusun beton (Mulyono, 2003). Penggunaan terak nikel sebagai agregat kasar dalam campuran beton (V.02)

menyebabkan

terjadinya

peningkatan

sifat

mekanis

beton

jika

dibandingkan dengan beton yang menggunakan agregat alami (V.01). Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, dengan jumlah volume mortar yang lebih banyak dibandingan dengan kondisi V.01, mortar yang ada dapat mengisi dan menyelimuti agregat kasar dengan lebih baik sehingga ikatan pada daerah transisi menjadi lebih kuat yang selanjutnya akan meningkatkan kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah beton. Seperti pengaruhnya terhadap nilai slump, sifat mekanis beton juga dipengaruhi oleh bentuk agregat kasarnya. Terjadinya ikatan yang baik antara mortar dengan agregat kasar yang berasal dari terak nikel

77

dimana permukaannya tidak beraturan dan umumnya berlubang, mengakibatkan meningkatnya kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah beton karena mortar mengisi lubang pada agregat kasar dan bersifat memperkuat serta memperkokoh agregat kasar dalam campuran beton. Pada kondisi V.03, akibat berat volume terak nikel sebagai agregat halus yang lebih besar daripada agregat alami (V.01), maka volume mortar dalam campuran beton menjadi lebih sedikit dibandingkan dengan penggunaan agregat alami. Mortar yang ada volumenya tidak mencukupi untuk menyelimuti agregat kasar alami sehingga ikatan yang terjadi pada daerah transisi beton menjadi lemah. Hal ini mengakibatkan terjadinya penurunan kuat tekan beton, modulus elastisitas dan kuat tarik belah beton. Pada penggunaan secara bersamaan terak nikel sebagai agregat kasar dan halus (V.04) mengakibatkan jumlah pasta semen menjadi lebih banyak akibat pengaruh perubahan perbandingan volume agregat dalam campuran. Dengan kondisi bentuk agregat kasar dari terak nikel yang tidak beraturan dan berlubang serta jumlah pasta semen dalam campuran yang lebih banyak mengakibatkan kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah beton menjadi lebih baik dibandingkan dengan V.01 dan V.03. Pada kondisi V.04 juga merupakan kombinasi pengaruh dari kondisi V.02 dan V.03, dimana lemahnya ikatan mortar pada V.03 dapat diimbangi oleh efek mengunci pada kondisi V.02, sehingga kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belahnya menjadi lebih baik dibandingan V.01 dan V.03, namun lebih rendah jika dibandingkan dengan V.02.

78

Kecenderungan hasil penelitian ini sesuai dengan hasil penelitian tentang penggunaan terak nikel sebagai agregat yang telah dilakukan oleh Khosama (1997) dan Sugiri (2005), dimana agregat terak nikel yang digunakan hanya sebagai agregat kasar maupun yang digunakan sebagai agregat kasar dan halus secara bersamaan, nilai kuat tekan betonnya lebih tinggi jika dibandingan dengan penggunaan aggregat alami, namun penggunaan terak nikel sekaligus sebagai agregat kasar dan halus nilai kuat tekannya lebih rendah jika dibandingan dengan yang hanya digunakan sebagai agregat kasar saja. 4.3.3. Hubungan Antara Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Beton Dari perhitungan data kuat tekan dan modulus elastisitas dengan variasi penggunaan terak nikel sebagai agregat didapat suatu hubungan antara modulus elastisitas (Ec) dan akar kuat tekan beton (

′

) yang ditentukan dengan cara

sederhana seperti diberikan pada Tabel 4.10. Tabel 4.10 Hubungan Antara Modulus Elastisitas (Ec) dan Akar Kuat Tekan Beton ( No

′)

Berdasarkan Data Hasil Penelitian Hubungan antara Ec Jenis Benda Uji ′ dan

1

V.01

3741

′

2

V.02

3744

′

3

V.03

3825

′

4

V.04

3891

′

79

Secara umum dapat dilihat bahwa konstanta yang menghubungkan modulus elastisitas dengan kuat tekan pada beton yang menggunakan terak nikel sebagai agregat baik sebagai agregat kasar, sebagai agregat halus maupun sekaligus sebagai agregat kasar dan halus nilainya lebih tinggi daripada beton yang menggunakan agregat alami. 4.3.4. Hubungan Antara Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Beton Berdasarkan perhitungan data kuat tekan dan kuat tarik belah beton dengan variasi penggunaan terak nikel sebagai agregat didapat suatu hubungan antara kuat tarik belah beton (Fct) dan akar kuat tekan beton (

′

) yang ditentukan

dengan cara sederhana seperti diberikan pada Tabel 4.11. Tabel 4.11 Hubungan Antara Kuat Tarik Belah (Fct) dan Akar Kuat Tekan Beton (

′)

Berdasarkan Data Hasil Penelitian

Hubungan antara Fct No

Jenis Benda Uji dan

′

1

V.01

0,4935

′

2

V.02

0,5108

′

3

V.03

0,4079

′

4

V.04

0,5013

′

80

Secara umum dapat dilihat bahwa konstanta yang menghubungkan kuat tarik belah dengan kuat tekan pada beton yang menggunakan terak nikel sebagai agregat kasar dan sekaligus sebagai agregat kasar dan halus nilainya lebih tinggi daripada beton yang menggunakan agregat alami. Sedangkan sebagai agregat halus nilai konstantanya lebih kecil jika dibandingkan dengan beton yang menggunakan agregat alami.

81

BAB V SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan Berdasarkan hasil pengujian terhadap penggunaan terak nikel sebagai agregat dalam campuran beton dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut : 1.

Penggunaan

terak

nikel

sebagai

agregat

dalam

campuran

beton

mempengaruhi nilai slump beton jika dibandingkan dengan beton yang menggunakan agregat alami. -

Sebagai agregat kasar, terak nikel menyebabkan nilai slump turun sebesar 39,47%.

-

Sebagai agregat halus, terak nikel menyebabkan peningkatan nilai slump sebesar 55,26%.

-

Sebagai agregat kasar dan halus secara bersama-sama, terak nikel menyebabkan peningkatan nilai slump sebesar 34,21%.

2.

Penggunaan terak nikel dalam campuran beton berpengaruh terhadap sifat mekanik beton (kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah), jika dibandingkan dengan beton yang menggunakan agregat alami. -

Sebagai agregat kasar, terak nikel meningkatkan nilai kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah berturut-turut sebesar 42,27 %, 19,37% dan 23,46%.

82

-

Sebagai agregat halus, terak nikel mengakibatkan nilai kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah turun berturut-turut sebesar 16,75 %, 6,70% dan 24,58%.

-

Sebagai agregat kasar dan halus secara bersama-sama, terak nikel meningkatkan nilai kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah berturut-turut sebesar 10,31 %, 9,26% dan 6,70%.

5.2. Saran Saran-saran yang dapat diberikan sehubungan dengan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Berdasarkan hasil penelitian, limbah terak nikel kategori low slag dapat digunakan sebagai agregat dalam campuran beton jika ditinjau dari kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belahnya. Terak nikel ini sebaiknya digunakan sebagai agregat kasar karena telah memiliki ukuran butiran sesuai dengan ukuran butiran agregat kasar yang biasa digunakan untuk campuran beton. 2. Perlu diteliti tentang permeabilitas beton yang menggunakan terak nikel sebagai agregat. 3. Perlu diteliti lebih lanjut tentang penggunaan agregat terak nikel dengan menggunakan rancangan campuran dalam perbandingan volume mengingat adanya perbedaan berat volume antara agregat alami dan agregat dari terak nikel.

83

DAFTAR PUSTAKA

Atkins H.N. 2003. Highway Materials, Soils, and Concretes, Four Edition. Upper Saddle River , New Jersey 07458. Pearson Education Inc. Badan Standarisasi Nasional. 1990. SNI 03-1971-1990, Metode Pengujian Kadar Air Agregat. Bandung. Badan Standarisasi Nasional. 1990. SNI 03-1974-1990, Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Bandung. Badan Standarisasi Nasional. 1996. SNI 03-4142-1996, Metode Pengujian Jumlah Bahan Dalam Agregate Yang Lolos Saringan Nomor 200 (0,0075 mm). Bandung. Badan Standarisasi Nasional. 1998. SNI 03-4804-1998, Metode Pengujian Bobot Isi Dan Rongga Udara Dalam Agregat. Bandung. Badan Standarisasi Nasional. 2002. SNI 03-2491-2002, Metode Pengujian Kuat Tarik Belah Beton. Bandung. Badan Standarisasi Nasional. 2008. SNI 1969:2008, Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar. Bandung. Badan Standarisasi Nasional. 2008. SNI 1970:2008, Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus. Bandung. Badan Standarisasi Nasional. 2008. SNI 1972:2008, Cara Uji Slump Beton. Bandung. Badan Standarisasi Nasional. 2008. SNI 2417:2008, Cara Uji Keausan Agregat Dengan Mesin Abrasi Los Angeles. Bandung. Hindarko S. 1999. Bahan dan Praktek Beton. Jakarta. Erlangga. Khosama L. K. 1997. Penggunaan Terak Nikel Sebagai Agregat Pada Beton Mutu Tinggi (tesis). Bandung. Institut Teknologi Bandung. Martinus R. dkk. 2002. Laporan Praktikum Uji Bahan. Kendari. Universitas Haluoleo. Mulyono, T. 2003. Teknologi beton. Jogyakarta. Andi.

84

Sukirman S. 1995. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Bandung. Nova. Sugiri, S. 2005. Penggunaan Terak Nikel Sebagai Agregat Dan Campuran Semen Pada Beton Mutu Tinggi. Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan Binaan. Vol.: I. (1), 1-8. Tjokrodimuljo K. 1996. Teknologi Beton. Yogyakarta. Nafiri. Yayasan Dana Normalisasi Indonesia. 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I. 2. Bandung.

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

FOTO DOKUMENTASI

Pabrik Nikel PT. Antam Pomalaa

Pabrik Nikel PT. Antam Pomalaa

114

Limbah Slag Nikel PT. Antam Pomalaa sebagai Bahan Timbunan dan Reklamasi


115



116


Butiran Limbah Slag Nikel PT. Antam Pomalaa

117

Butiran Limbah Slag Nikel PT. Antam Pomalaa

Pengambilan Slag Nikel PT. Antam Pomalaa di Lokasi Pembuangan Limbah

118



119

Pengambilan Aggregat Alami di Sungai Longori Kec. Pomalaa Kab. Kolaka


120



121

Proses Pembuatan Aggregat Halus dari Slag Nikel


122



123



124

Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Aggregat Kasar

Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Aggregat

125

Persiapan Silinder Cetakan Benda Uji

Proses Pencampuran

126

Beton Segar pada Variasi 01

Memasukkan Campuran Beton Segar Kedalam Cetakan Silinder

127

Pengujian Slump pada V.01


128



129

Beton Segar dalam Cetakan Silinder

Benda Uji Silinder Beton Setelah Direndam

130

Proses Capping Benda Uji

Penimbangan Benda Uji

131

Persiapan Pengujian Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Beton

Persiapan Pengujian Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Beton

132

Pengujian Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Beton

Persiapan Pengujian Kuat Tarik Belah Beton

133

Pengujian Kuat Tekan Tarik Belah Beton

Kuat Tarik Belah Beton

134

Pengujian Kuat Tarik Belah Beton

Pengujian Kuat Tarik Belah Beton

135

Pola Retak Benda Uji untuk Variasi 01

Pola Retak Benda Uji untuk Variasi 04

136

Pola Retak Benda Uji untuk Variasi 03 dan 04

Benda Uji Setelah Uji Tarik Belah

PENGGUNAANN TERAK NIKEL SEBAGAI AGREGAT DALAM CAMPURAN BETON

Recommend Documents