MAKALAH PEMANFAATAN LIMBAH KACA TERHADAP BAHAN KONTRUKSI BETON
Oleh :
Imam Hanafi Hisbullah (1142004013)
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS BAKRIE JAKARTA 2016
1| P a g e
KATA PENGANTAR Puji serta syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan Makalah Pemanfaatan limbah kaca terhadap bahan kontruksi Beton ini dalam bentuk maupun isi yang sederhana. Semoga Makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca dalam pendidikan terutama bidang green technology Harapan saya semoga Makalah ini dapat membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca dalam penerapannya, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi Makalah Pemanfaatan limbah kaca terhadap kontruksi Beton ini untuk kedepannya lebih baik. Makalah Pemanfaatan limbah kaca terhadap penerapan struktur Beton ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh karna itu kami harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan Makalah pemanfaatan limbah kaca ini.
Depok, 28 Oktober 2016
Imam Hanafi Hisbullah
2| P a g e
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR…………………………………………………………………………….2 DAFTAR ISI…………………………………………………………..…………………………..3 I.
BAB I : PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah………………………………………………….………..4 I.2 Identifikasi, Rumusan dan Pembatasan Masalah I.2.1 Identifikasi Masalah…………………………………..…………………….5 I.2.2 Rumusan Masalah………………………………………………..………….6 I.2.3 Pembatasan Masalah…………………………………………...……………6 I.2.4 Tujuan Penulisan…………………………………………………...……….6 I.3 Kegunaan Penulisan I.3.1 Kegunaan Teoritis………………………………..………………………….6 I.3.2 Kegunaan Praktis…………………………………………………..………..6 II. BAB II : KAJIAN PUSTAKA II.1. Pengertian Kaca…………………………………………………………………7 II.1.1 Pengaruh Sifat Reaktif Silika pada Kaca Terhadap Beton………………….8 II.2. Pengertian Beton………………………………………………………...………9 II.2.1. Perilaku Kuat Tekan dan slump test……………………..………………10 II.2.2. Material Penyusun Beton…………………………………...……………11 II.3. Modifikasi Mix Design…………………………………………………...……15 III. BAB III : ANALISI DAN PEMBAHASAN MASALAH III.1. Pendahuluan…………………………………………………………...………16 III.2 Pengujian Material………………………………………………………...……16 III.2.1. Pemeriksaan Material agregat halus dan agregat kasar………………....16 III.2.2 Pembuatan Serbuk Kaca…………………………………………...…….18 III.3 Pemeriksaan nilai Slum test dan nilai FAS……………………….…………….18 III.4 Kuat tekan beton dan berat……………………………………………………..19 III.4.1. Berat dan volume……………………………………………………..….19 III.4.2. Kuat Tekan………………………………………………………..……..20 IV. KESIMPULAN DAN SARAN IV.1. Kesimpulan…………………………………………………………….….25 IV.2. Saran………………………………………………………………...…….25 DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………………………26
3| P a g e
BAB I PENDAHULUAN I.1. LATAR BELAKANG Limbah merupakan suatu masalah besar yang sedang dihadapi semua umat manusia. Berbagai upaya pengelolaan sudah dilakukan manusia untuk melakukan pencegahan bahkan penanganan agar lingkungan ini aman dari limbah. Sebagian besar limbah disumbangkan melalui pabrik,rumah tangga,dan indrustri-indrustri kecil lainnya. Tidak adanya penampungan akan sisa hasil produksi ini yang kemudian akan menjadi limbah kemudian mencemari tanah, air, udara, dan suara. Salah satu limbah yang cukup sulit diolah adalah limbah kaca. Limbah kaca selama ini dikenal sebagai hal yang berbahaya karena tajam dan cenderung runcing sehingga ditakutkan membuat terluka. Limbah kaca juga merupakan jenis limbah padat yang tidak bisa terurai oleh alam. Karena kaca merupakan material anorganik. Kegiatan daur ulang sampah kaca perlu dilakukan karena jenis sampah ini tidak terbakar, membusuk, maupun terurai. Cullet(pecahan kaca) mencakup bagian yang cukup besar dalam limbah domestic. Pengunaan kaca sendiri yang sangat banyak diberbagai keperluan manusia menuntut produksi bahan ini dalam jumlah yang sangat besar. Jumlah produksi yang besar tersebut menimbulkan dampak pada lingkungan sebab kaca tidak bersifat korosif (Malla\wany, 2002). Kaca-kaca bekas (disebut cult) yang sudah tidak terpakai lagi merupakan limbah yang tidak akan terurai secara alami oleh zat organic. Dengan demikian diperlukan berbagai penanganan alternative untuk menjadikan limbah kaca dalam pemanfaatan bahan campuran penyusun beton. Limbah kaca khususnya di kota-kota besar seperti Jakarta, Surabaya, Semarang,dan Yogyakarta terus menerus meningkat. Hal ini disebabkan terus meningkatnya konsumsi masyarakat terhadap minuman yang menggunakan kaca sebagai bahan kemasan. Belum lagi limbah kaca yang dihasilkan oleh industry dan perusahaan komersial seperti toko-toko kaca yang memotong serta menghaluskan kaca setiap harinya Pada pembuatan gedung-gedung tinggi di Jakarta kaca banyak digunakan, karena dari segi arsitektur terlihat lebih indah. Selain itu kaca mempunyai harga jual yang murah sebagai bahan kontruksi. Selama beberapa tahun terakhir ini, telah diadakan penelitian untuk mengembangkan penggunaan limbah-limbah yang masih digunakan untuk bahan campuran dalam adukan beton. Pemanfaatan limbah berupa serbuk kaca untuk digunakan kembali (re-fuse) merupakan salah satu solusi penanganan limbah yang tepat. Salah satu usaha untuk mengatasi masalah tersebut adalah memanfaatkan limbah serbuk kaca sebagai powder.
4| P a g e
Serbuk kaca merupakan bahan yang ramah lingkungan dan memiliki kandungan SiO2 diatas 60%, yang dapat meningkatkan kuat desak beton sehingga dapat berpengaruh baik terhadap structural bangunan. Bubuk kaca atau fritz adalah serpihan kaca yang dihancurkan dan biasa digunakan untuk campuran pembuatan keramik di pabrik keramik. Bubuk kaca ini berupa butiran halus dengan ukuran butiran 0,075mm-0,015mm, tidak porous serta bersifat pozzolanik. Bubuk kaca mempunyai kandungan SiO2, Al2O3, Fe2O3 dan CaO yang berpotensi untuk digunakan sebagai bahan pengganti semen dan diharapkan menambah kuat desak beton karena butirannya yang sangat kecil dan mampu mengisi lubang pori pada beton (Hanafiah,2011). I.2. Identifikasi, Rumusan, Pembatasan Masalah I.21. Identifikasi masalah Limbah kaca merupakan sumber masalah bagi lingkungan karena sifatnya yang sukar terurai oleh zat organic. Selain itu di Indonesia sendiri limbah kaca yang dikeluarkan sekitar 0.7 Ton/tahun atau 2% dari total limbah sampah di indonesia hal ini banyak dihasilkan oleh aktifitas manusia seperti kebutuhan rumah tangga dan indrustri-indrustri kecil. Selain sukar terhadap zat organic bentuk limbah kaca yang berbahaya karena tajam dan cenderung meruncing bisa menjadi permasalahan serius belum lagi banyak limbah kaca yang tercampur dengan limbah sampah lainnya. Tabel
Salah satu arternatif dalam pengendalian sampah limbah kaca dengan dilakukan daur ulang atau dengan memanfaatkan limbah kaca sebagai campuran adukan beton,.
I.2.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka permasalahan dapat dirumuskan permasalaha dalam penelitian mengenai Pemanfaatan Limbah kaca sebagi berikut :
5| P a g e
1. “Bagaimana pengaruh penambahan serbuk kaca (limbah kaca) terhadap kuat tekan Beton ?” 2. “Berapa komposisi optimum pengunaan serbuk kaca yang di anjurkan pada pembuatan Beton?” 3. “Bagaimana pengaruh penambahan serbuk kaca terhadap workabilitas campuran beton?” 4. “Apa pengaruh pengunaan serbuk kaca (limbah kaca) dalam campuran beton hingga dapat menghasilkan beton yang rama lingkungan dengan mutu tinggi” I.2.3. Pembatasan Masalah 1. Pembatasan dibatasi oleh pembahasan hasil percobaan yang telah dilakukan terhadap beton yang dicampur frits (serbuk kaca) 2. Pembahasan dititik beratkan pada pengaruh serbuk kaca terhadap campuran adukan beton 3. Percobaan pada beton merupakan referensi yang dari beberapa jurnal mengenai pemanfaatan limbah kaca I.2.4. Tujuan Penulisan 1. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh campuran beton dengan limbah kaca (serbuk kaca) terhadap kuat tekan beton. 2. Untuk mengetahui komposisi optimum penggunaan limbah kaca dalam campuran pembuatan Beton 3. Untuk mengetahui pengaruh nilai workabilitas terhadap campuran beton dengan limbah kaca (serbuk kaca) I.3. Kegunaan Penelitian I.3.1. Kegunaan Teoritis Hasil penelitian secara teoritis diharapkan dapat memberikan referensi dalam memperkaya wawasan dengan konsep green technology mengenaik pemanfaatan limbah kaca sebagai bahan pembuatan beton. I.3.2. Kegunaan Praktis Hasil penelitian ini secara praktis diharapkan dapat menyumbang pemikiran terhadap pemecahan masalah yang berkaitan dengan pengolahan limbah kaca tanpa menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1. PENGERTIAN KACA
6| P a g e
Kaca merupakan substansi yang keras dan rapuh, serta merupakan padatan amorf. Yang mana dapat meleleh dengan mudah. Kaca merupakan hasil penguraian senyawasenyawa inorganic yang mana telah mengalami pendinginan tanpa kristalisasi. Salah satu Komponen utama kaca adalak silica.
Na2CO3 + a.SiO2→ Na2O.aSiO2 + CO2 CaCO3 + b.SiO2→ CaO.bSiO2 + CO2 Na2SO4 + c.SiO2 + C→ Na2O.cSiO2 + SO2 + SO2 + CO Kaca adalah materi bening dan transparan ( tembus pandang ) yang biasanya dihasilkan dari campuran silicon atau bahan silicon dioksida (SiO2), yang secara kimia sama dengan kuarsa (bahasa Inggris: Kwart). Biasanya dibuat dari pasir. Suhu lelehnya adalah 2000 Derajat Celcius. Jenis kaca yang paling umum di kenal dan yang digunakan sejak berabad-abad silam sebegai jendela dan gelas minum adalah kaca soda kapur, yang terbuat dari 75% (Si02) ditambah Na2O,CaO Unsur-unsur pembentuk kaca antara lain : Glass Former Merupakan kelompok oksida pembentuk kaca. Intermediate Oksida yang menyebabkan kaca mempunyai sifat-sifat yang lebih spesifik, contohnya untuk menahan radiasi, menyerap UV,dan sebagainya Modifier Oksida yan tidak menyebabkan kaca memiliki elastisitas, ketahanan suhu, tingkat kekerasan, dll.
7| P a g e
II.1. 1 Pengaruh Sifat Reaktif Silika pada Kaca Terhadap Beton Penggunaan agregat halus kaca yang dibuat dari jenis kaca leburan soda line. Mulai dikembangkan untuk membuat beton kinerja tinggk. Agregat halus kaca ini dibuat dalam bentuk bubuk dengan ukuran dan distribusi yang serupa agregat halus/pasir alam. Penggunaannya diharapkan dapat memanfaatkan limbah dari hasil limbah samping indrustri dan rumah tangga untuk komponen kontruksi,dan untuk mengatasi kekurangan pasir alam yang tersedia. Berdasarkan ASTM C289-87 dilakukan tes kimia dan tes kereaktifan agregat didapat bahwa bubuk kaca masih layak digunakan sebagai agregat walaupun memiliki sifat “merugikan’ karena mengandung silica reaktif yang dapat bereaksi dengan alkali semen, sehingga mengakibatkan terjadinya ekspansi beton (Noor,1995)
II.2. PENGERTIAN BETON Beton merupakan salah satu bahan utama yang paling sering digunakan dalam pembangunan fisik dewasa ini. Beton dapat didefinisikan sebagai campuran dari agregat halus dan agregat kasar dengan semen, yang dipersatukan oleh air dalam perbandingan tertentu. Karena sifatnya yang khas, maka diperlukan pengetahuan yang cukup luas, antara lain mengenai sifat bahan dasarnya,cara pembuatannya, cara evaluasinya, dan variasi bahan tambahannya. 8| P a g e
Tingkat mutu beton atau sifat-sifat lain yang hendak dicapai, dapat dihasilkan dengan perencanaan yang baik dalam pemilihan bahan-bahan pembentuk serta komposisinya. Beton yang dihasilkan diharapkan memenuhi ketentuan-ketentuan seperti kelecakan dan konsistensi yang memungkinkan pengerjaan beton dengan mudah tanpa menimbulkan segresi atau pemisahan agregat dan bleeding. Ketahanan terhadap kondisi khusus yang diinginkan, memenuhi kekuatan yang hendak dicapai serta ekonomis dari segi biaya 1. Beton Mutu Normal Beton mutu normal adalah beton yang mengandung agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah sehingga sehingga diperoleh berat jenis diudara atau berat massa volume beton antara 2100-2550 kg/m3 menurut ACI.Kuat tekan beton mutu normal 20-50 Mpa pada umur 28 hari. Beton mutu normal biasanya dipakai untuk kontruksi-kontruksi sederhana seperti perumahan dan bangunan-bangunan gedung yang relative tidak terlalu tinggi, dimana kuat tekan yang dibutuhkan tidak terlalu besar. Proses pelaksanaan pekerjaan kontruksi dengan menggunakan beton mutu normal tidak terlalu menuntut tingkat ketelitian dan keamanan yang tinggi, dan bahan-bahan dasar pembentuk mudah diperoleh serta ekonomis. Kelemahan beton mutu normal yaitu mempunyai kekuatan yang kecil serta sifat-sifat khususnya yang terbatas. Sifat khusus yang dimaksud antara lain kedap air, lebih tahan terhadap agresi kimiawi, tahan terhadap pengaruh lingkuman dimana beton tersebut digunakan dan lain sebagainya (Murdock L.J,Brook K.M,1986) 2. Beton Mutu Tinggi Beton mutu tinggi adalah beton yang mempunyai kuat tekan lebih dari 42 MPa pada umur 28 hari menurut ACI. Ada beberapa cara untuk menghasilkan beton mutu tinggi, antara lain pemberian tekanan yang tinggi,autolavage, penggunaan semen alumunium dan metode penambahan/subsitusi. Namun metode yang paling popular digunakan akhir-akhir ini adalah metode penambahan atau subsitusi. Hal ini disebabkan karena kemudahan dalam pelaksanaannya, yakni hanya dengan menambahankan bahan-bahan tambahan kedalam material-material dasar pembentuk beton. Keuntungan beton mutu tinggi selain nilai kuat tekannya yang tingi, masih banyak aspek dari sifat-sifat lain yang tidak ditemukan pada beton mutu normal Seperti kekuatan awal tinggi, beton segar yang lebih praktis, lebih encer, lebih mudah dikerjakan, lebih tahan terhadap segresi, kurang bleeding, lebih tahan terhadap abrasi,, lebih padat lebih tahan panas, lebih tahan terhadap korosi, kerapatan lebih tinggi, susut,dan rangkak yang kecil, keawetan lebih tinggi dan homogeny. Dengan adanya beton mutu tinggi, memungkinkan terciptanya optimalisasi struktur yang berarti minimalisasi bahan kontruksi baik dari betonnya sendiri maupun baja tulangan yang digunakan. Aplikasi 9| P a g e
beton mutu tinggi antara lain untuk bangunan bertingkat banyak, jembatan, terowongan dan lain sebagainya. Kelemahan yang terdapat pada beton mutu tinggi antara lain pengerjaannya yang memerlukan pengawasan yang ketat (pengendalian mutu),dan pengadaan bahan-bahan dengan mutu yang sangat baik “high quality” yang sukar diperoleh harganya relative mahal. Dibandingkan dengan beton mutu normal, beton mutu tinggi lebih mudah rusak pada daerah sesmik (sering terjadi gempa) karena sifatnya yang sangat getas (Mindess and Young,1981) II.2.1 Perilaku Kuat Tekan dan Kuat Lentur Beton 1. Kuat Tekan Kekuatan tekan merupakan kinerja utama beton. Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Berdasarkan SNI Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban persatuan luas yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan. Menurut SNI 03-1974-1990 kekuatan tekan benda uji beton dapat dihitung dengan rumus : σ
c=
P/A
Dimana : σ c = Kuat tekan beton (Kg/cm2) P = Kuat tekan maksimum pada contoh beton A = Luas penampang (permukaan pada contoh beton) 2. Kuat Lentur Kuat lentur adalah kekuatan Tarik beton dalam keadaan lentur akibat momen, kekuatan yang dikenal sebagai modulus runtuh adalah hal yang cukup penting untuk menentukan retak-retak dan lendutan dari suatu balok yang dibebani. Kuat lentur pada beton dapat ditentukan dari balok beton yang mengalami pembebanan transversal. Kuat lentur maksimum dialami oleh serat bawah balok beton yang disebut dengan modulus of rupture, yang besarnya bergantung dari panjang balok dan jenis pembebanan σ
b = 5PI/2bh2
Dimana : σ b = Kuat lentur beton (kg/cm2) P = beban maksimum pada contoh beton (t) I = panjang rentang contoh beton (cm) b = lebar contoh beton (cm)
10| P a g e
h = tinggi contoh beton (cm) 3. Slump test Slum adalah selisih perbedaan penurunan beton sebelum dan sesudah slump test diangkat. Langkah-langkah penentuan slump : Slump test diisi beton segar Perojokan sebanyak 25 kali sampai slump terisi penuh beton segar Pengangkatan slumptest Catat penurunan yang terjadi Sifat beton yang baik adalah jika beton tersebut memiliki kuat tekan tinggi (antara 20-50 Mpa, pada umur 28 hari). Dengan kata lain dapat di asumsikan bahwa mutu beton ditinjau hanya dari kuat tekannya saja ( Tjokrodimuljo,1996). II.2.2 MATERIAL PENYUSUN BETON Beton dihasilkan dari sekumpulan interaksi mekanis dan kimiawi sejumlah material pembentuk ( Nawy, 1985:8 ). Sehingga untuk memahami dan mempelajari perilaku Beton, diperlukan tentang Karakteristik masing-masing komponen pembentuknya. Bahan pembentuk beton terdiri campuran agregat halus dan agregat kasar dengan air dan semen sebagai pengikatnya. 1. Agregat Pada Beton biasanya terdapat sekitar 70% sampai 80% volume agregat terhadap volume keseluruhan beton, karena itu agregat mempunyai peranan yang penting dalam properties suatu beton (Minddesset al. 2003). Agregat ini harus bergradasi sedemikian rupa sehingga sedluruh massa beton dapat berfungsi sdebagai satu kesatuan yang utuh, homogeny, rapat, dan variasi dalam prilaku (Nawy, 1998). Dua jenis agregat adalah : 1.1 Agregat halus (pasir alami dan buatan ) Agregat halus disebut pasir, baik berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari sungai atau tanah galian, atau dari pemecahan batu. Agregat halus adalah agregat dengan ukuran butir lebih kecil dari 4,75mm (ASTM C 125-06 ). Agregat yang butir-butirnya lebih kecil 1,2mm disebut pasir halus, dan yang lebih kecil dari 0,002 mm disebut clay (SK SNI T-15-1991-0). Persyaratan mengenai proporsi agregat dengan gradasi ideal yang direkomendasikan terdapat dalam standar ASTM C 33/ 03 “Standart Spesification for Concrete Aggregate” Tabel 2.1 Gradasi Saringan Ideal Agregat Halus
11| P a g e
Diameter Saringan (mm)
Persen Lolos (%)
Gradasi Ideal (%)
9,5 mm
100
100
4,75 mm
95-100
97,5
2,36 mm
80-100
90
1,18 mm
50-85
67,5
600 μm
25-60
42,5
300 μm
5-30
17,5
150 μm
0-10
5
(Sumber. ASTM C 33/03)
1.2 Agregat kasar (kerikil batu pecah,atau pecahan dari blast furnance) Menurut ASTM C 33 - 03 dan ASTM C 125 - 06, agregat kasar adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari 4,75 mm. Ketentuan mengenai agregat kasar antara lain :
Harus terdiri dari butir – butir yang keras dan tidak berpori. Butir – butir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh – pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan. Tidak boleh mengandung zat – zat yang dapat merusak beton, seperti zat – zat yang relatif alkali. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1 %. Apabila kadar Persyaratan mengenai proporsi gradasi saringan untuk campuran beton berdasarkan standart yang direkomendasikan ASTM C 33/ 03 “Standart Spesification for Concrete Aggregate” (lihat table 2.1). Dan standar yang direkomendasikan pada AST Tabel 2.2 Gradasi Saringan Ideal Agregat Kasar Diameter Saringan Persen Lolos Gradasi Ideal (mm) (%) (%) 25,00
100
100
19,0
90-100
95
12,50
-
-
9,50
20-55
37,5
4,75
0-10
5
2,36
0-5
2,5
(Sumber : ASTM C 33/03)
2. Semen ( Portland Cement ) Portland cement merupakan bahan pengikat utama adukan beton dan pasangan batu yang digunakan untuk menyatukan bahan menjadi satu kesatuan yang kuat. Jenis atau tipe semen yang digunakan merupakan salah
12| P a g e
satu factor yang mempengaruhi kuat tekan beton, dalam hal ini perlu diketahui tipe semen yang distandartisasi di Indonesia. Menurut ASTM C150, semen Portland dibagi menjadi lima tipe, yaitu : Tipe I : Ordinary Portland Cement (OPC), semen untuk penggunaan umum, tidak memerlukan persyaratan khusus (panas hidrasi, ketahanan terhadap sulfat, kekuatan awal). Tipe II : Moderate Sulphate Cement, semen untuk beton yang tahan terhadap sulfat sedang dan mempunyai panas hidrasi sedang. Tipe III : High Early Strength Cement, semen untuk beton dengan kekuatan awal tinggi (cepat mengeras) Tipe IV : Low Heat of Hydration Cement, semen untuk beton yang memerlukan panas hidrasi rendah, dengan kekuatan awal rendah. Tipe V : High Sulphate Resistance Cement, semen untuk beton yang tahan terhadap kadar sulfat tinggi. Selain semen Portland di atas, juga terdapat beberapa jenis semen lain : 1.1 Blended Cement (Semen Campur) Semen campur dibuat karena dibutuhkannya sifat-sifat khusus yang tidak dimiliki oleh semen portland. Untuk mendapatkan sifat khusus tersebut diperlukan material lain sebagai pencampur. Jenis semen campur : a) Portland Pozzolan Cement (PPC) b) Portland Blast Furnace Slag Cement c) Semen Mosonry d) Portland Composite Cement (PCC) 1.2 Water Proofed Cement Water proofed cement adalah campuran yang homogen antara semen Portland dengan “Water proofing agent”, dalam jumlah yang kecil. 1.3 White Cement (Semen Putih) Semen putih dibuat untuk tujuan dekoratif, bukan untuk tujuan konstruktif. 1.4 High Alumina Cement High alumina cement dapat menghasilkan beton dengan kecepatan pengerasan yang cepat dan tahan terhadap serangan sulfat, asam akan tetapi tidak tahan terhadap serangan alkali. 1.5 Semen Anti Bakteri Semen anti bakteri adalah campuran yang homogen antara semen Portland dengan “anti bacterial agent” seperti germicide. (Sumber : http://en.wikipedia.org)
13| P a g e
3. Air Fungsi air disini antara lain adalah sebagai bahan percampuran dengan pengaduk antara semen dan agregat. Pada umumnya air yang didapat diminimum memenuhi persyaratan sebagai pencampuran beton, air ini harus bebas dari padatan tersuspensi ataupun pada terlarut yang terlalu banyak, dan bebas dari material organic (Mindess et al,2003) Persyaratan air sebagai bahan bangunan, sesuai dengan penggunaannya harus memenuhi syarat menurut persyaratan umum Bahan Bangunan Di Indonesia (PUBI-1982), antara lain : 1. Air harus bersih 2. Tidak mengandung lumpur, minyak dan benda terapung lainnya yang dapat dilihat secara visual 3. Tidak boleh mengandung benda-benda tersuspensi lebih dari 2 gram/liter 4. Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak beton (asam-asam,zat organic dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter. Kandungan klorida (Cl), tidak lebih dari 500 p.p.m dan senyawa sulfat tidak lebih dari 1000 p.p.m sebagai SO3 5. Semua air yang mutunya meragukan harus dianalisa secara kimia dan dievaluasi.
II.3. Modifikasi Mix Design Ada beberapa metode dalam perencanaan campuran (mix design). Metode perencanaan campuran digunakan untuk memperkirakan proporsi campuran awal. Estimaksi ini perlu dilakukan dengan membuat sedikit campuran percobaan (trial mix) dan sering masih harus dikoreksi. Ada beberapa macam mix design yang dapat digunakan, antara lain : Americcan Concrete Institue (ACI) Portland Design Cement Association (PCA) DOE (British Departement of Environment ACI) Dari metode diatas, metode DOE adalah metode yang paling sederhana, prosedur perencanaan ini berlaku untuk semua beton dengan berat normal tidak mengandung admixture,serbuk kaca. Untuk beton yang memerlukan sifat khusus atau tujuan khusus maka harus dibuat modifikasi dalam perencanaan campuran karna melibatkan prinsipprinsip yang berbeda dan juga perlu dilakukan campuran percobaan (trial mix) sebelum membuat dalam jumlah besar. II.3.1 Perencanaan campuran (Mix Design)
14| P a g e
Tujuan utama mempelajari sifat-sifat beton adalah untuk perancangan campuran (mix design), yaitu pemilihan bahan-bahan beton yang memadai, serta menentukan proporsi masing-masing bahan untuk menghasilkan beton ekonomis dengan kualitas yang baik (Antoni-p.Nugraha,2007). Dalam penelitian ini mix design dilaksanakan mengunakan beberapa metode salah satunya adalah DOE, Pemakaian metode ini dipilih karena metode ini adalah metode yang paling sederhana dan memiliki tingkat akurat yang bias terbilang baik.
BAB III ANALISIS DAN PEMBAHASAN MASALAH III.1. Pendahuluan Didalam bab ini akan diuraikan hasil dari uji coba beton yang di campurkan dengan bubuk kaca yang telah dilakukan oleh Handy Yohanes Karwur, FT UNSRAT,2013. Hasil desain beton beserta analisa yang didapat selama penelitian percobaan juga akan diberikan dalam bab ini. Adapun pengujian terhadap beton tersebut adalah sebagai berikut : 1. Uji sieve analysis ; karakter agregat halus, karakter agregat kasar,dan matrial serbuk kaca. Antara lain : a. Agregat kasar batu pecah ( SK SNI M-10-1989-F dan SK SNI M-11-1989-F) b. Agregat halus pasir Amurang (SK SNI M-10-1989-F dan SK SNI M-11-1989-F) c. Serbuk kaca ( ketetapan oleh peneliti yang dipilih ) 2. Slump test Dalam penelitian ini sampel beton mengunakan kerucut Abram,dengan slump tes 10cm 3. Uji kuat tekan beton yang meliputi :
15| P a g e
a. Uji kekuatan tekan beton untuk usia 7,14,dan 28 hari dengan mengunakan standart SK–SNI M–14–1989–F b. Berat volume beton III.2 Pengujian Material III.2.1. Pemeriksaan Material agregat halus dan agregat kasar Agregat halus dan kasar digunakan terlebih dahulu diuji karakteristiknya. Halis pemeriksaan Karakteristik agregat halus adalah sebagai berikut :
Hasil pemeriksaan agregat kasar sebagi berikut :
16| P a g e
III.2.2 Pembuatan Serbuk Kaca Pecahan kaca diambil dari sisa-sisa potongan kaca di toko (limbah), kemudian dihancurkan dengan menggunakan mesin Los Angeles. Pengayakan pada mesin dengan ukuran ayakan paling kecil yaitu sampai ayakan no.200. Serbuk kaca yang digunakan adalah yang lolos ayakan no. 200 III.2.3. Parameter Benda Uji yang di ukur
17| P a g e
Pembuatan benda uji yang berbentuk silinder 10/20 cm. Pemeriksaan kuat tekan pada umur 7,14,28 hari. Banyak benda uji yang digunakan sebanyak 12 buah untuk setiap umur pengujian kuat tekan. Pemeriksaan kuat tekan 0%, 6%, 8%, 10%, 12%, 15% subsitusi serbuk kaca pada semen untuk tiap umur beton yang akan diuji. Banyak benda uji yang digunakan sebanyak 4 buah untuk setiap pengujian. Pemeriksaan nilai slump dari setiap variasi campuran beton. Pengujian mesin uji tekan (compression test machine) standart SK-SNI M14-1989-F dan ASTM C39
III.3 Pemeriksaan nilai Slum test dan nilai FAS Pengujian nilai slump test merupakan salah satu metode yang dugunakan untuk mengetahui tingkat workabilitas campuran beton. Nilai slump diukur dengan mengunakan kerucut Abram. Hasil pemeriksaan slump untuk masing-masing campuran beton dapat dilihat pada table dibawah ini.
Nilai uji slum bervariasi antara 77mm sampai 85 mm. Nilai slump yang bervariasi dikarenakan kondisi kadar air dan absorbs agregat yang tidak seragam. Untuk mempertahankan nilai slump test sesuai slump rencana, dilakukan koreksi terhadap pemakain air saat pencampuran Faktor air semen (fas) dinyatakan dalam perbandingan berat air terhadap berat semen dalam campuran. Faktor air semen (fas) merupakan salah satu factor paling penting dalam menentukan mutu beton. Semakin rendah fas maka kekuatan mutu beton semakin tinggi dan sebaliknya, namun dengan semakin rendah fas semakin sulit pengerjaannya. III.4 Kuat tekan beton dan berat
18| P a g e
III.4.1. Berat dan volume
Berdasarkan table diatas diketahui bahwa semakin besar kandungan serbuk kaca maka berat benda dan berat volume mengecil ini sangat berguna dalam bangunan gedung karna beton tersebut memiliki beban yang lebih kecil. Dari hasil nilai diatas,berat volume beton pada umur satu hari berkisar 2056,808 sampai 2149,117 kg/m3. Sesuai klasifikasi ACI. FIP dan SNI , maka semua jenis beton dalam penelitian ini termasuk beton dalam jenis beton berbobot normal III.4.2. Kuat Tekan
Pada table diatas. Menunjukan Kuat tekan maksimum untuk umur 7 dan 14 hari dicapai oleh kaca 0% sedangkan untuk umur beton 28 hari dicapai oleh kaca 10%
19| P a g e
*Grafik perkembangan Kuat Tekan Beton dengan persentase campuran serbuk kaca terhadap umur beton Dapat kita lihat dengan jelas perkembangan kuat tekan dari setiap umur 7 dan 14 hari titik maksimum berada pada kaca 0% namun pada umur 28 hari berada pada kaca dengan kandungan serbuk kaca 10%. Perbadingan persentase laju peningkatan kuat tekan beton terhadap kuat tekan beton umur 28 hari dapat dilihat pada table dibawah :
Dapat dilihat kuat tekan maksimum berada pada kaca 10% yaitu sebesar 31.07 MPa. Dibawah ini adalah grafik perbandingan antara kaca 0% sampai 15% untuk mengetahui persentase tertinggi dan terendah kuat tekan beton umur 28 hari.
20| P a g e
*Hubungan Kuat tekan beton terhadap persentase pemakain serbuk kaca pada umur 28 hari Merupakan grafik perkembangan kuat tekan beton pada umur 28 hari untuk setiap variasi serbuk kaca. Berdasarkan grafik tersebut terlihat bahwa beton memakai serbuk kaca paling banyak memiliki hasil kuat tekan yang paling rendah dibandingkan dengan variasi lainnya. Nilai maksimum dari kuat tekan beton kita lihat pada serbuk kaca 10%
21| P a g e
*Persentase Kuat Tekan Beton rata-rata terhadap kaca 0% Kuat tekan beton dengan persentase pemakain serbuk kaca terhadap kuat tekan tanpa serbuk kaca. Untuk kaca 6% berada diantara 82.51%-105.58% sementara untuk kaca 8% terdapat pada 69.33%-111.17%. untuk kaca 10% antara 75.12%-118.45%.kaca 12% pada kisaran 72.41%-103.4% dan untuk kaca 15% pada kisaran 55.17%-91.99%
22| P a g e
*Grafik perkembangan kuat tekan beton dengan umur beton dari setiap persentase pemakaian serbuk kaca Diatas menggambarkan kuat tekan beton pengujian sebagai berikut : Pada umur 7 hari nilai kuat tekan rata-rata kaca 0% adalah 16.87 MPa,Namun pada kaca 6%,8%,10%,12%,15% mengalami penurunan kuat tekan. Hal ini dikarenakan proses pengikatan senyawa yang melambat akibat pengurangan fungsi semen itu sendiri dimana unsur senyawa alite (trkalsium silikat) yang berfungsi sebagai pembangun kekuatan awal beton berkurang. Pada variasi 15% terlihat penurunan kuat tekan sangat besar hanya variasi kaca 10% yang kuat tekannya mendekati kuat tekan beton kaca 0% Pada umur 14 hari nilai kuat tekan rata-rata semua variasi yang memakai serbuk kaca tetap mengalami penurunan terhadap kaca 0%. Penurunan terjadi dari variasi satu ke variasi selanjutntya hal ini juga dikarenakan proses pengikatan senyawa yang melambat sama seperti pada pengujian kuat tekan umur 7 hari. Kaca 15% terlihat nilai kuat tekan paling minimum pada umur 14 hari. Pada umur 28 hari nilai kuat tekan rata-rata kaca 0% adalah 26,23% MPa,Kemudian terjadi kenaikan sampai pada variasi kaca 10% yaitu 31,067 MPa. Persentase ini yang merupakan nilai maksimum. Untuk umur 7 hari dan 14 hari semua variasi pemakaian serbuk kaca mengalami penurunan namun pada umur 28 hari kuat tekan semua variasi mengalami peningkatan kecuali pada persentase 15%. Dapat dilihat bahwa untuk semua variasi terlihat jelas bahwa untuk kaca 15% terjadi penurunan di setiap umur yang diuji, didapati juga bahwa pada 23| P a g e
pengujian kuat tekan beton, pola retak yang dihasilkan oleh presentase kaca 12% dan 15% berbeda dengan presentase lainnya, dimana pada presentase 12% dan 15% beton menjadi lebih getas.
24| P a g e
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN IV.1. Kesimpulan 1. Penambahan serbuk kaca sebagai subsitusi agregat halus tidak memenusi syarat standar ASTM karena pada praktiknya dapat menurunkan kuat tekan pada beton 2. Penambahan serbuk kaca pada beton hanya sebagai tambahan admixture beton hal ini dibuktikan pada hasil penelitian dimana pada kandungan serbuk kaca 8% beton memiliki kekuatan tekan lebih besar 18.45% dibandingkan beton dengan kandungan serbuk kaca 0% 3. Berdasarkan hasil analisa dari penelitian terhadap beton dengan campuran serbuk kaca menunjukan adanya perbedaan workbilitas slum test hal ini karena serbuk kaca merupakan material pengisi sehinnga campuran beton lebih padat 4. Pemanfaatan limbah kaca menjadi bahan campuran dalam beton bisa dikatakan beton ramah lingkungan karena dapat mengurang limbah sampah Indonesia sebesar 0.7Ton/tahun 5. Berdasarkan hasil analisa berat jenis beton, dapat dikatakan beton dengan komposisi serbuk kaca yang semakin besar memiliki berat jenis yang lebih kecil hal ini karena masa jenis serbuk kaca(1290-1940kg/m3) lebih kecil dibandingkan masa jenis pasir(agregat halus) (1442kg/m3) 6. Bahan baku serbuk kaca dapat mengambat reaksi kimia yang terjadi pada semen hal ini yang membuktikan bahwa semakin besar penambahan serbuk kaca pada komposisi beton makan nilai kekuatan tekannya semakin turun hal ini berlaku hingga penambahan serbuk kaca mencapai 100% 7. Penggunaan optimum serbuk kaca pada komposisi pembuatan beton adalah 8% IV.2. Saran 1. Dalam pembuatan beton dengan campuran serbuk kaca sebagai subsitusi perlu dikaji kembali,karena selain menghambat laju reaksi semen juga dapat menyebabkan kekuatan tekan beton 2. Penggunaan serbuk kaca pada komposisi beton bisa membantu dalam penerapan Ecotechnologi karena selain lebih kuat beton juga semakin ringan,hal ini sangat berguna untuk bangunan gedung bertingkat 3. Dalam pembuatan beton dengan campuran serbuk kaca perlu dilakukan pengawasan yang ketat hal ini dikarenakan penambahan serbuk kaca harus optimum agar tidak terjadi kesalahan desain
DAFTAR PUSTAKA
25| P a g e
ACI Committee 201, 1994, Guide to Durable Concrete (ACI Manual of Concrete Practise) Part I, American Concrete Institute, Detroit Michigan. ACI Committee 211,1993, “Guide for Selecting Proportions for Normal Heavyweight, and Mass Concrete (ACI 211.1-91), American Concrete Institute, Detroit Michigan. Departemen PU,1989,“Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A(SK SNI S-04-1989-F)”, Yayasan LPMB, Bandung. Mindess.S dan Young. J. Francis,1981” Concrete” Prentice-Hall,. Murdock L.J, Brook K.M,1986,“Bahan dan Praktek Beton”, Erlangga,. Puja, A dan Rachmat, P.2010, “Pengendalian Mutu Beton sesuai SNI, ACI dan ASTM”, ITS Press Surabaya. Anonim, 2008, SNI 1972:2008 (Medote Pengujian Kuat Tekan Beton), Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
26| P a g e
