INNOVATION OF HIGH STRENGTH GREEN CONCRETE COMPETITION 2016

INNOVATION OF HIGH STRENGTH GREEN CONCRETE COMPETITION 2016

PEMANFAATAN LIMBAH ABU DAUN BAMBU PADA BETON RAMAH LINGKUNGAN

Disusun oleh: SIPIL POLTEKBA Ido Wibisono

140309241792

Ayu Astri Novianti

140309240192

Erna Saiyah

140309241192

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN BALIKPAPAN 2016

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan Makalah Penelitian Pemanfaatan Limbah Abu Daun Bambu Pada Beton Ramah Lingkungan.

Penelitian

ini

bertujuan

untuk

mengembangkan

kreatifitas

mahasiswa agar lebih memahami materi perancangan beton sehingga dapat diterapkan sebagai solusi dalam menyelesaikan permasalahan di dunia teknik sipil khususnya konstruksi beton. Dalam makalah ini peneliti tidak lupa megucapkan terima kasih kepada direktur Politeknik Negeri Balikpapan, Ketua Jurusan teknik sipil, dosen pembimbing dan rekan-rekan teknik sipil Politeknik Negeri Balikpapan serta rekan-rekan yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu yang telah memberikan dukungan serta masukan yang berharga sehingga penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik. Peneliti menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna sehingga kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Semoga penelitian ini memberikan sumbangsi terhadap ilmu pengetahuan khususnya teknik sipil dan bisa menjadi dasar untuk pengembangan penelitian selanjutnya.

Balikpapan, 17 Februari 2016

Tim Penyusun

ii

DAFTAR ISI

COVER HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ i KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ..................................................................................................v ABSTRAK ............................................................................................................ vi BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ..................................................................................................1 1.2. Rumusan Masalah .............................................................................................2 1.3. Tujuan Penelitian ..............................................................................................2 1.4. Manfaat .............................................................................................................3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Beton .................................................................................................................4 2.2. Material Pembentuk Beton ................................................................................4 2.3. Bahan Tambah (Admixture) ............................................................................5 Abu Daun Bambu .............................................................................................5 BAB III METODE PELAKSANAAN 3.1. Bagan Alur Pengujian .......................................................................................6 3.2. Metode Mix Design ..........................................................................................6 3.3. Pembuatan Abu Daun Bambu ...........................................................................6 3.4. Pembuatan Benda Uji........................................................................................7

iii

Bab IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Data Uji Material yang Digunakan ...................................................................8 4.2. Bahan Tambah Alami .......................................................................................8 4.3. Mix Design ........................................................................................................8 4.4. RAB (Rencana Anggaran Biaya) ....................................................................10 4.5. Aplikasi Bahan Dilapangan ............................................................................11 Bab V PENUTUP A. Kesimpulan .......................................................................................................12 B. Saran ..................................................................................................................12 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

iv

DAFTAR TABEL

4.1 Mix Design .......................................................................................................8 4.2 Proporsi Campuran Per m3 .........................................................................10 4.3 Material 3 Benda Uji......................................................................................10 4.3 Rencana Anggaran Biaya ..............................................................................10

v

ABSTRAK Pemanfaatan Limbah Abu Daun Bambu Pada Beton Ramah Lingkungan

Beton ramah lingkungan (Green Conrete) adalah beton yang tersusun dari material yang tidak merusak lingkungan. Salah satunya dengan mengurangi penggunaan semen dengan material organik. Pada beton ramah lingkungan, penggunaan material abu daun bambu sebagai pengganti semen berasal dari limbah daun bambu. Dari percobaan ini diharapkan dapat diketahui apakah kuat tekan beton ramah lingkungan dengan menggunakan material abu daun bambu memenuhi syarat sebagai beton struktur, apabila kuat tekan yang diperoleh dapat memenuhi syarat tersebut, diharapkan abu daun bambu memenuhi syarat sebagai material yang dapat mengurangi penggunaan semen. Benda uji pada percobaan terdiri dari benda uji silinder diameter 150 mm dan tinggi 300 mm untuk pengujian kuat tekan beton. Mix design beton menggunakan metode SNI 03-2834-2000. Jumlah benda uji adalah 3 buah dengan nilai kuat tekan beton adalah 45 Mpa.

*keyword : abu daun bambu, semen, beton ramah lingkungan

vi

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Beton ramah lingkungan (green concrete) adalah beton yang tersusun dari

material yang tidak merusak lingkungan. Salah satunya berupa penggantian agregat penyusun beton dengan material yang tidak merusak lingkungan. Selama tahun 2011, penggunaan semen di Indonesia menunjukkan tingkat pertumbuhan yang begitu signifikan sebesar 18 % jika dibandingkan dengan tahun 2010 dengan jumlah volume mencapai 48 juta ton. Dengan harga semen yang semakin lama semakin mahal serta peningkatan jumlah kebutuhan semen, maka produksi semen di pabrik meningkat yang dapat mempengaruhi lingkungan karna proses pembakaran yang menghasilkan asap atau polusi yang dapat merusak lapisan ozon. Maka dengan ini dilakukan uji coba inovasi dengan memanfaatkan limbah menggunakan abu daun bambu dan diharapkan bisa mengurangi jumlah limbah tersebut dan mengurangi produksi semen. Semen mengandung silica sebesar 25 % sehingga kami menambahkan abu daun bambu yang mempunyai kandungan silica sebesar 75,90 % yang diharapkan dapat menambah kuat tekan pada beton. Balikpapan termasuk cocok ditanami pohon bambu. Berbagai jenis bambu unggulan dapat tumbuh subur di kota ini. Pernyataan ini disampaikan Ketua Yayasan Bambu Indonesia, Jatnika. Menurutnya, tanah Kalimantan khususnya Balikpapan bisa tumbuh sejenis bambu yang endemik asli Indonesia. Contohnya bambu pelopor atau bambu hijau, bambu kuning, bambu betung, bambu apus, dan bambu perling. Saat ini sudah banyak tanaman pohon bambu di daerah balikpapan.

1.2

Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan diatas, maka masalah

penelitian dapat di identifikasikan sebagai berikut :  Bagaimana pengaruh kuat tekan beton dengan memanfaatkan material organik abu daun bambu pada campuran beton.

Innovation of High Strength Green Concrete Competition 2016

1

1.3

Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan :  Mendapatkan material organik ramah lingkungan berupa abu daun bambu untuk mengurangi kebutuhan semen dalam campuran beton.

1.4

Manfaat Adapun manfaat dari pembuatan beton ini, antara lain:  Mendapatkan material organik ramah lingkungan yang ekonomis dan memiliki kuat tekan tinggi.


2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Beton Beton merupakan suatu campuran yang terdiri dari bahan-bahan air,

semen, agregat kasar, agregat halus. Bila perlu dapat digunakan bahan tambahan, dengan sifat-sifatnya yang sesuai untuk bahan campuran beton serta komposisi dan perbandingan tertentu yang mempunyai sifat plastis dan basah pada saat permulaan. Kemudian secara perlahan-lahan berubah menjadi keras dan kaku seperti batu.

2.2

Material Pembentuk Beton Beton terdiri dari material :

a.

Semen Semen dapat dibagi menjadi dua macam yaitu semen hidrolik dan semen

non hidrolik. Semen hidrolik adalah suatu bahan pengikat yang mengeras apabila bereaksi dengan air serta menghasilkan produk yang tahan air contohnya: semen portland dan semen alumina. Semen non hidrolik adalah bahan pengikat yang akan mengeras jika bereaksi dengan air tetapi akan larut didalam air, contohnya adalah gypsum. Salah satu semen hidrolik yang sering digunakan dalam pembangunan adalah semen portland. Semen ini banyak mengandung senyawa kimia kompleks yang menyebabkan terjadinya reaksi pengikatan dan pengerasan dengan baik.

b.

Agregat Agregat adalah butiran mineral seperti pasir, kerikil, batu pecah dan kerak

tungku besi yang dipakai dalam adukan (mortar) atau beton. Penilaian jenis agregat sebagai bahan campuran beton tergantung dari mutu, tersedianya bahan, serta jenis konstruksi yang akan memakai bahan tersebut. Sedangkan penilaian dapat diterimanya agregat tersebut, ditetapkan antara lain terhadap ukuran, gradasi, kebersihan, kekerasan, kemulusan, bentuk butiran dan bentuk


3

permukaannya. Secara umum agregat diklasifikasikan menurut ukuran butiran menjadi :  Agregat Halus Agregat halus adalah pasir alam sebagai hasil disintegrasi alami batubatuan atau berupa pasir buatan yang dihasilkan oleh alat-alat pemecah batu yang mempunyai ukuran terbesar 5 mm. Agregat Halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 %. Jika mengandung kadar lumpur lebih dari 5% agregat harus dicuci sebelum digunakan sebagai bahan campuran.  Agregat Kasar Agregat kasar dapat berupa kerikil sebagai hasil disintegrasi alami dari batuan atau batu pecah yang diperoleh dari pemecahan batu. Pada umumnya yang yang dimaksud dengan agregat kasar adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari 5 mm atau agregat yang butirannya tertinggal diatas ayakan 4,8 mm. Kadar lumpur untuk agregat kasar tidak boleh melebihi dari 1 %.

c.

Air Beton menjadi keras karena reaksi antara semen dan air. Oleh karena itu,

air yang dipakai untuk mencampur kadang-kadang mengubah sifat semen. Air yang digunakan adalah air yang bersih, tidak mengandung minyak, lumpur dan bahan-bahan kimia yang dapat merusak kekuatan beton. Untuk itu diperlukan pemeriksaan terlebih dahulu apakah air itu cocok untuk dipakai sebagai campuran beton atau tidak. Cara berikut ini dipergunakan untuk pemeriksaan tersebut: Waktu set semen dan kekuatan tekan diukur untuk mortar yang dicampur dengan air bersih dan yang dicampur air yang diuji, hasil pengukurannya dibandingkan. Sedangkan air laut hanya dapat dipakai untuk beton yang tidak mempergunakan baja tulangan karena mengandung garam yang dapat menyebabkan baja berkarat.

2.3

Bahan Tambah (Admixture) Abu Daun Bambu Tanaman bambu tumbuh dengan membentuk rumpun, akan tetapi bambu

dapat juga hidup secara soliter. Jenis bambu tertentu memiliki percabangan yang sangat banyak dan membentuk perdu. Ada juga bambu yang memiliki Innovation of High Strength Green Concrete Competition 2016

4

kemampuan memanjat. Bambu yang tergolong besar dan tegak berasal dari spesies Bambusa sp., Dendrocalamus spp. dan Gigantochloa spp. Pertumbuhan bambu pada kondisi normal lurus ke atas dan ujung batang melengkung karena menopang berat daun. Tinggi tanaman bambu berkisar antara (0,3-30) m. Batang bambu mempunyai diameter (0,25-25) cm dan ketebalan dindingnya mencapai 25 mm. Batang bambu berbentuk silinder, terdiri dari banyak ruas atau buku-buku dan berongga pada setiap ruasnya. Bambu memiliki pertumbuhan primer yang sangat cepat, tanpa diikuti sekunder, batangnya beruas-ruas semua sel yang terdapat pada internodia mengarah pada sumbu aksial, sedang pada nodia mengarah pada sumbu transversal, dalam internodia tidak ada elemen-elemen radial (misalnya jari-jari) kulit bagian luar terdiri atas satu lapis epidermis, sedang kulit bagian dalam terbentuk dari sklerenkim. Struktur melintang ruas ditentukan oleh ikatan pembuluh.Ikatan pembuluh berukuran kecil dan berjumlah banyak ditemukan di bagian tepi, sedangkan ikatan pembuluh besar banyak ditemukan di bagian dalam bambu. Ikatan pembuluh menurun dari pangkal ke ujung namun kerapatannya meningkat. Daun bambu ini mempunyai banyak kelebihan diberbagai bidang. Dibidang konstruksi daun bambu dapat digunakan dalam campuran beton karena memiliki kualitas yang baik dan dapat menambah kuat tekan pada beton yang ramah lingkungan (green concrete). Daun bambu mempunyai kandungan silica sebesar 75,90 % dengan pengelolaan yaitu daun bambu dibakar dengan suhu 600ºC. Sejak akhir 2014, Pemerintah Kota Balikpapan melakukan penanaman sekitar 400 pohon bambu dilahan ± 1 Ha di Waduk Manggar dan ± 14.265 penanaman bambu dilakukan disepanjang jalan masuk menuju Waduk Manggar. Dan masih banyak lagi pohon bambu disekitar kota balikpapan. (tribunkaltim.co) Namun, selama ini limbah daun bambu belum dikelolah dengan baik. Banyak masyarakat balikpapan yang hanya mengolah daun bambu hanya untuk di jadikan limbah dan kompos. Sedangkan daun bambu mempunyai banyak manfaat dibidang konstruksi karena daun bambu memiliki kandungan silica (SiO2) yang baik. Maka dari ini kami berencana untuk menggunakan limbah daun bambu untuk mengurangi penggunaan semen.


5

BAB III METODE PELAKSANAAN

3.1

Bagan Alur Pengujian Pengujian yang dilakukan, mengikuti bagan alur sebagai berikut :

MULAI

PROPOSAL Ket :

DATA PERSIAPAN MATERIAL

Kampus II Universitas Atma Jaya Yogyakarta Kampus II Universitas Atma Jaya Yogyakarta

MIX DESIGN

Laboratorium BKTKampus II Universitas Atma Jaya Yogyakarta

MIXING

TESTING

3.2

Metode Mix Design Mix design menggunakan Metode SNI 03-2834-2000.

3.3

Pembuatan Abu Daun Bambu Abu Daun Bambu adalah hasil pembakaran daun bambu kering dari pohon

bambu yang telah tua. Pembakaran dilakukan dengan suhu 600ºC.


6

3.4

Pembuatan Benda Uji Pembuatan benda uji yang akan dibuat adalah silinder beton sebanyak 3

buah. Pembuatan benda uji berdasarkan hasil perhitungan mix design yang dilakukan. Untuk data awal material pendukung diperoleh dari panitia lomba. Pembuatan benda akan dilakukan di Laboratorium BKT Kampus II Universitas Atma Jaya Yogyakarta.


7

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

Data Uji Material Yang Digunakan Data material yang digunakan dalam pembuatan beton adalah sebagai

berikut :

4.2

1.

Semen

: Type I

2.

Agregat Kasar

: Kerikil Clereng (Zona 2)

3.

Agregat Halus

: Pasir Kulon Progo (Zona 2)

4.

Kadar Air

:5%

5.

Berat Jenis Kerikil

: 2,679

6.

Berat Jenis Pasir

: 2,6627

Bahan Tambah Alami Bahan tambah alami yang digunakan adalah abu daun bambu yang telah

dibakar pada suhu ± 600ºC.

4.3

Mix Design Metode mix design yang digunakan adalah SNI 03-2834-2000.

No.

1

Uraian Kuat tekan yang disyaratkan (benda uji silinder/kubus)

Tabel/Grafik/Perhitungan

Nilai

Ket.

Ditetapkan

45

Mpa

2

Devisiasi Standar

Ditetapkan

-

3

Nilai Tambah

Ditetapkan

12

Mpa

1+2

57

Mpa

Ditetapkan

Type I

4

Kekuatan rata-rata yang ditargetkan

5

Jenis Semen

6

Jenis agregat : Kasar

Batu


8

pecah Batu

Halus 7

Faktor air semen bebas

8

Faktor air semen maksimum

9

alami Tabel 2 Grafik 1

0,35

Tabel 4

0,6

mm

Slump

Ditetapkan

30-60

mm

10

Ukuran agregat maksimum

Ditetapkan

40

mm

11

Kadar air bebas

Tabel 3

190

kg/m³

12

Kadar semen

11:08

316,67

kg/m³

13

Kadar semen maksimum

11:07

542,86

kg/m³

14

Kadar semen minimum

Tabel 4

275,00

kg/m³

-

0,6

mm

Grafik 4

Zona 2

15

16

17 18 19

Faktor air semen yang disesuaikan Susunan besar butir agregat halus Susunan agregat kasar atau

Zona 2

gabungan Persen agregat halus Berat jenis relative, agregat (kering permukaan)

Grafik 15

35

%

Diketahui/ dianggap

2,66

Grafik 16

2520

kg/m³

20-(12+11)

2013,33

kg/m³

20

Berat isi beton

21

Kadar agregat gabungan

22

Kadar agregat halus

18 x 21

442,93

kg/m³

23

Kadar agregat kasar

21-22

1570,40

kg/m³

24

Proporsi Campuran : Semen (kg)

542,86

kg

Air (kg/ltr)

200

kg/ltr

Agregat halus (kg)

442,93

kg

Agregat kasar (kg)

1570,40

kg

Dengan penambahan abu daun bambu maka penggunaan semen direduksi sebesar 15% sebagai proporsi campuran seperti tabel 4.2. Innovation of High Strength Green Concrete Competition 2016

9

Proporsi campuran Semen

461,43

kg

200

liter

Agregat Halus

442,93

kg

Agregat kasar

1570,40

kg

Air

Untuk 3 benda uji yang akan dibuat, maka dibutuhkan material seperti pada tabel 4.3.

Volume silinder

0,0053

kg/m3

Semen

8,052

Kg

Air

3,498

liter

Pasir

7,755

Kg

Kerikil

27,456

Kg

Abu Daun Bambu

1,10

Kg

Sika

20,7

Ml

Campuran :

4.4

Rencana Anggaran Biaya (RAB) Jumlah material yang dibutuhkan per 3 benda uji sebesar dengan rincian

sebagai berikut :

No.

Material

Sat

Harga Satuan

Volume

1

Semen

kg

Rp. 1350,00

8,052

Rp.

10.870,20

2

Pasir

kg

Rp.

59,52

7,755

Rp.

461,60

3

Kerikil

kg

Rp.

65,72

27,456

Rp.

1.804,50

4

Sika

ml

20

Rp.

30.000,00

Rp.

43.136,30

Total

Harga


10

4.5

Aplikasi Bahan Dilapangan Beton ini dapat digunakan diluar bangunan untuk berbagai jenis elemen

struktur beton. Mutu beton yang digunakan adalah 45 Mpa.


11

BAB V PENUTUP A.

Kesimpulan  Material bahan organik yang dipakai adalah abu daun bambu,  Kebutuhan material per

yaitu semen 461,43 kg, air 200 liter, agregat

halus 442,3 dan agregat kasar 1570,40 kg dan kebutuhan material per 3 benda uji yaitu semen 8,052 kg, air 3,498 liter, pasir 7,755 kg, kerikil 27,456, abu daun bambu 1,10 kg, dan sika 20,7 ml,  Besar biaya per 3 benda uji adalah Rp. 43.136,30.

B.

Saran Saran untuk penelitian selanjutnya adalah : 1. Perlu ketelitian dalam pembuatan mix design, 2. Dalam melakukan proses mulai dari pembuatan, perawatan hingga pengujian tekan dibutuhkan ketelitian agar mendapat hasil yang sesuaidengan perencanaan, 3. Perlu penelitian lanjutan mengenai peningkatakan prosentasi abu daun bambu dan penambahan sikament LN.


12

DAFTAR PUSTAKA

Mulyono, Tri. 2003. Teknologi Beton. Yogyakarta: Penerbit Andi Badan Standarisasi Nasional. 2000 SNI 03-2834-2000 Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal. Jakarta Nasih wordpress. 2011. Kandungan Abu Kaltim Tribunnews. 2014. Berbagai Jenis Bambu Bisa Tumbuh Ditanah Balikpapan Kaltim Tribunnews. 2014. Bambu Cocok Ditanam di Balikpapan


13

LAMPIRAN


14


15

INNOVATION OF HIGH STRENGTH GREEN CONCRETE COMPETITION 2016

Recommend Documents