PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
TUGAS AKHIR KAJIAN KEKUATAN DAN ANALISIS BIAYA BETON DAUR ULANG
oleh
Mohammad Faiz Wirawan
Ferdia Chandra NIM.15004085
NIM.15004075
DISETUJUI oleh PEMBIMBING I (MRK)
PEMBIMBING II (REKAYASA STRUKTUR)
Ir. IMA FATIMA,M.Eng
Dr. Ir. HERLIEN DWIARTI SETIO
NIP.132097259
NIP.131121658
MENGETAHUI KELOMPOK KEPAKARAN MRK
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
KOORDINATOR TUGAS AKHIR
Dr. Ir. BIEMO W. SOEMARDI NIP.132015197
KETUA
Dr. Ir. HERLIEN DWIARTI SETIO NIP.131121658 Bandung, Juni 2008 i
ABSTRAK KAJIAN KEKUATAN DAN ANALISIS BIAYA BETON DAUR ULANG, Mohammad Faiz
Wirawan 15004075, Ferdia Chandra 15004085, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung, 2008
Teknologi beton yang semakin berkembang menuntut adanya perhatian terhadap pelestarian lingkungan agar kegiatan konstruksi beton dapat berlanjut tanpa merusak lingkungan. Langkah pelestarian lingkungan ini dapat dilakukan dengan penggunaan kembali sisa limbah beton yang biasanya hanya dibuang ke landfill. Limbah beton ini dapat didaur ulang sehingga dapat digunakan sebagai bahan baku agregat kasar untuk memproduksi beton yang baru. Penelitian ini membahas mengenai penggunaan kembali limbah beton sisa benda uji yang ada di laboratorium Struktur dan Bahan Institut Teknologi Bandung. Kajian yang dilakukan adalah kajian mengenai kekuatan tekan beton daur ulang dan analisis biaya yang berkaitan dengan pembuatan beton daur ulang. Bahan baku diambil dari berbagai limbah benda uji tanpa melihat kekuatan asalnya. Pengujian kuat tekan dilakukan dalam tiga kelompok, pengujian pada usia 7, 14, dan 28 hari yang masing-masing menggunakan 11 sample benda uji. Mutu beton rencana adalah K-250 dengan kuat rencana tekan hingga 282 kg.cm2. Penentuan karakteristik agregat limbah dengan menggunakan metode ASTM. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa beton dengan menggunakan agregat kasar daur ulang memiliki kuat tekan lebih besar dari kuat tekan rencana. Biaya produksi langsung per 1m3 beton daur ulang lebih rendah dari pembuatan beton dengan menggunakan agregat alami. Namun nilai ini belum memasukkan biaya-biaya lainnya seperti transportasi dan penghancuran bahan baku. Jika nilai biaya ini dimasukkan, akan lebih besar dari pembuatan beton dengan menggunakan agregat alami.
KATA KUNCI : beton daur ulang, agregat kasar daur ulang, analisis biaya, kuat tekan beton daur ulang
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat dan karuniaNya, kami dapat menyusun laporan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya. Adapun laporan yang kami susun merupakan hasil dari penelitian dengan judul Tugas Akhir Analisis Biaya dan Kajian Kekuatan Beton Pada Beton Daur Ulang. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan tahap sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung. Diharapkan melalui Tugas Akhir ini, mahasiswa dapat lebih mendalami ilmu sesuai bidang kepakaran yang dipilih. Adapun isi dari laporan Tugas Akhir ini mencakup uraian mengenai latar belakang dilakukan penelitian, kajian pelaksanaan penelitian, analisa data hasil penelitian, serta kesimpulan akhir dari penelitian yang dilakukan baik dari sisi analisis biaya maupun kekuatan tekan yang dihasilkan dari penggunaan agregat beton daur ulang. Dalam penelitian Tugas Akhir maupun penyusunan laporan, kami mendapatkan banyak bantuan dan masukan dari berbagai pihak.Oleh karena itu, ucapan terima kasih kami sampaikan kepada : 1. Ibu Ir. Ima Fatima, M.Eng selaku Dosen Pembimbing I Manajemen dan Rekayasa Konstruksi yang banyak membimbing kami dalam pelaksanaan Tugas Akhir. 2. Ibu Dr. Ir. Herlien D. Setio selaku Dosen Pembimbing II Rekayasa Konstruksi yang banyak memberikan bantuan selama penelitian dan penyusunan laporan Tugas Akhir. 3. Bapak Ir. Rochhardjanto WRD selaku Dosen Pembimbing III yang telah banyak membantu selama penelitian Tugas Akhir. 4. Ibu Dr. Ir. Dyah Kusumastuti selaku Kepala Laboratorium Struktur dan Bahan, Program Studi Teknik Sipil ITB yang telah membebaskan biaya penggunaan fasilitas laboratorium. 5. Bapak Tukirno selaku Koordinator Teknisi Laboratorium Struktur dan Bahan, Program Studi Teknik Sipil ITB yang telah membantu selama penelitian Tugas Akhir. 6. Bapak Ruswanto selaku Teknisi Laboratorium Struktur dan Bahan, Program Studi Teknik Sipil ITB yang telah membantu selama penelitian Tugas Akhir. 7. Pak Totong, Pak Soleh, dan seluruh staf Laboratorium Struktur dan Bahan, Program Studi Teknik Sipil ITB yang telah membantu selama pelaksanaan penelitian Tugas Akhir. iii
8. Keluarga kami tercinta : ayah, ibu, serta kakak-adik atas segala doa dan dukungan yang diberikan. 9. Teman-teman Teknik Sipil ITB khususnya angkatan 2004 yang telah memberikan dukungan dan semangat selama pelaksanaan Tugas Akhir Akhir kata kami menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran ataupun kritik yang dapat meningkatkan kualitas penelitian di masa yang akan datang sangat kami harapkan. Semoga laporan Tugas Akhir yang telah kami susun dapat bermanfaat dan semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas semua jasa baik semua pihak yang telah membantu penyelesaian laporan ini.
Bandung, Juni 2008
Penulis
iv
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................................... i ABSTRAK ............................................................................................................................. ii KATA PENGANTAR............................................................................................................. iii DAFTAR ISI .......................................................................................................................... v DAFTAR GRAFIK ................................................................................................................viii DAFTAR TABEL ................................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................................... I-1 I.1 Latar Belakang................................................................................................. I-1 I.2 Identifikasi Permasalahan .............................................................................. I-3 I.3 Batasan Masalah ............................................................................................ I-3 I.4 Tujuan Penelitian ........................................................................................... I-4 I.5 Metodologi ..................................................................................................... I-4 I.6 Sistematika Penulisan .................................................................................... I-6 BAB II STUDI LITERATUR................................................................................................. II-1 2. 1 Limbah Konstruksi ....................................................................................... II-1 2. 2.1 Definisi Limbah Konstruksi ................................................................ II-1 2. 3.2 Komposisi Limbah Konstruksi ........................................................... II-2 2. 4.3 Pembagian Limbah Konstruksi .......................................................... II-2 2. 5 Sumber Limbah Konstruksi dan Penyebabnya ............................................ II-4 2. 2.1 Komposisi Limbah ............................................................................. II-4 2. 2.2 Kegiatan yang Menghasilkan Limbah ............................................... II-5 2. 2.3 Penghasil Limbah dan Aliran Material .............................................. II-5 2.3 Karakteristik Limbah Beton .......................................................................... II-6
v
2.3.1 Karakteristik Beton .............................................................................. II-7 2.3.2 Unsur-Unsur Bahan Campuran Beton ................................................. II-8 2.3.3 Agregat Kasar..................................................................................... II-10 2.3.4 Agregat Halus..................................................................................... II-11 2.4 Limbah Bangunan Sebagai Agregat Beton .................................................. II-11 2.5 Pemanfaatan Limbah Beton ....................................................................... II-15 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................................... III-1 3.1 Umum .......................................................................................................... III-1 3.2 Metodologi Penelitian................................................................................. III-1 3.3 Prosedur Percobaan .................................................................................... III-4 3. 3.1 Persiapan Percobaan ......................................................................... III-4 3. 3.2 Pelaksanaan Percobaan ..................................................................... III-6 3.4 Prosedur Analisis Penelitian ...................................................................... III-22 3. 4.1 Prosedur Analisis Kekuatan Beton Daur Ulang ............................... III-22 3. 4.2 Prosedur Analisis Biaya Pembuatan Beton Daur Ulang .................. III-23 BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA PERCOBAAN ...........................................IV-1 4. 1 Umum.........................................................................................................IV-1 4.2 Data Percobaan...........................................................................................IV-1 4. 2.1 Pemeriksaan Berat Volume Agregat .................................................IV-1 4. 2.2 Analisis Saringan ................................................................................IV-5 4. 2.3 Pemeriksaan Kadar Lumpur ..............................................................IV-9 4. 2.4 Pemeriksaan Kadar Air Agregat .......................................................IV-10 4. 2.5 Analisis Specific Gravity dan Absorbsi dari Agregat Kasar...............IV-13 4. 2.6 Analisis Specific Gravity dan Absorbsi dari Agregat Halus ..............IV-15 4. 2.7 Perencanaan Campuran Beton........................................................IV-17 4. 2.8 Perawatan Benda Uji .......................................................................IV-23
vi
4. 2.9 Pengujian Benda Uji ........................................................................IV-23 4. 2.10 Analisis Perbandingan Kekuatan Beton Daur Ulang dengan Beton Agregat Alami ............................................................................................IV-37 4. 3 Analisis Biaya Pembuatan Beton Daur Ulang............................................IV-39 4. 3.1 Umum .............................................................................................IV-39 4. 3.2 Komponen Biaya .............................................................................IV-40 4. 3.3 Analisis Harga Satuan Pekerjaan ....................................................IV-41 4. 3.4 Konsep Sustainable (berkelanjutan) ...............................................IV-46 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...................................................................................V-1 5.1 Kesimpulan ...................................................................................................V-1 5.1 Saran ............................................................................................................V-4 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A FORM PENGUJIAN KEKUATAN TEKAN BETON DAUR ULANG UMUR 7 HARI LAMPIRAN B FORM PENGUJIAN KEKUATAN TEKAN BETON DAUR ULANG UMUR 14 HARI LAMPIRAN C FORM PENGUJIAN KEKUATAN TEKAN BETON DAUR ULANG UMUR 28 HARI
vii
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Analisis Saringan Agregat Kasar Daur Ulang .................................................IV-7 Grafik 4.2 Analisis Saringan Agregat Halus ....................................................................IV-8 Grafik 4.3 Rasio Kekuatan vs Rasio Kepadatan ............................................................IV-12 Grafik 4.4 Kekuatan vs Diameter Silinder ....................................................................IV-24 Grafik 4.5 Kekuatan vs Rasio Silinder l/d .....................................................................IV-26 Grafik 4.6 Grafik Kekuatan Benda Uji Usia 7 hari.........................................................IV-29 Grafik 4.7 Grafik Kekuatan Benda Uji Usia 7 dan 14 hari .............................................IV-31 Grafik 4.8 Grafik Kekuatan Benda Uji Usia 7,14, dan 28 hari.......................................IV-34 Grafik 4.9 Grafik Pengaruh Curing terhadap Kuat Tekan Beton usia 28 hari...............IV-35 Grafik 4.10 Grafik Pengaruh Perawatan Kelembaban Terhadap Kuat Tekan Beton ...IV-36 Grafik 4.11 Grafik Analisis Perbandingan Biaya 2 Jenis Beton .....................................IV-46
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Proporsi Komposisi Unsur Pembentuk Beton .................................................. II-7 Tabel 2.2 Batasan Maksimum Kandungan Zat Kimia Dalam Air Adukan ........................ II-9 Tabel 2.3 Spesifikasi Gradasi Agregat Halus .................................................................. II-15 Tabel 2.4 Kekuatan Rata-Rata Benda Uji Pada Umur 28 Hari ...................................... II-16 Tabel 4.1 Berat Volume Agregat Kasar ..........................................................................IV-1 Tabel 4.2 Berat Volume Agregat Halus ...........................................................................IV-2 Tabel 4.3 Analisis Saringan Agregat Kasar ......................................................................IV-5 Tabel 4.4 Analisis Saringan Agregat Halus ......................................................................IV-5 Tabel 4.5 Perencanaan Campuran Beton .....................................................................IV-17 Tabel 4.6 Hasil Uji Tekan Beton Usia 7 Hari ..................................................................IV-27 Tabel 4.7 Hasil Uji Tekan Beton Usia 14 Hari ................................................................IV-30 Tabel 4.8 Hasil Uji Tekan Beton Usia 28 Hari ................................................................IV-32 Tabel 4.9 Komponen dan Indeks Pekerjaan Pembuatan Beton per 1 m3 .....................IV-41 Tabel 4.10 Analisis Harga Satuan Beton Dengan Agregat Alami ..................................IV-42 Tabel 4.11 Analisis Harga Satuan Beton Dengan Agregat Daur Ulang .........................IV-43
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram Alir Metodologi Pelaksanaan Penelitian......................................... I-5 Gambar 2.1 Penghasil Limbah dan Aliran Material ........................................................ II-9 Gambar 3.1 Diagram Alir Mix-Design ............................................................................. III-8 Gambar 3.2 Proses Pengadukan Campuran Mortar .................................................... III-19 Gambar 3.3 Proses Percobaan Slump Beton ............................................................... III-20 Gambar 3.4 Proses Persiapan Cetakan Benda Uji......................................................... III-21 Gambar 3.5 Proses Perawatan Benda Uji .................................................................... III-21 Gambar 3.6 Proses Pengujian Benda Uji....................................................................... III-22 Gambar 4.1 Agregat Kasar Daur Ulang dan Agregat Kasar Alami ..................................IV-4 Gambar 4.2 Agregat Kasar Daur Ulang ..........................................................................IV-4 Gambar 4.3 Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus ..............................................IV-10 Gambar 4.4 Permukaan Benda Uji ...............................................................................IV-24 Gambar 4.5 Benda Uji yang Mengalami Keropos ........................................................IV-28 Gambar 4.6 Pengujian Kuat Tekan Benda Uji ..............................................................IV-34 Gambar 4.7 Keadaan Benda Uji Setelah Mengalami Pengujian ...................................IV-36
x
