perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user POROSITAS DAN PERMEABILITAS BETON MENGGUNAKAN PASIR TAILING TAMBANG TIMAH DAN PASIR BESI (Porosity and Permeability of Concrete Using Tin Tailing Sand and Iron Sand) SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : MUHAMMAD YANUAR ARDI PRASETIO NIM I 0107018 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
POROSITAS DAN PERMEABILITAS BETON
MENGGUNAKAN PASIR TAILING TAMBANG TIMAH DAN
PASIR BESI
(Porosity and Permeability of Concrete Using Tin Tailing Sand and Iron Sand)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
MUHAMMAD YANUAR ARDI PRASETIO NIM I 0107018
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
POROSITAS DAN PERMEABILITAS BETON
MENGGUNAKAN PASIR TAILING TAMBANG TIMAH DAN
PASIR BESI
(Porosity and Permeability of Concrete Using Tin Tailing Sand and Iron Sand)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
MUHAMMAD YANUAR ARDI PRASETIO NIM I 0107018
Persetujuan :
Dosen Pembing I Dosen Pembimbing II Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD Dr. techn.Ir. Sholihin As’ad, MT NIP. 19691026 199503 1 002 NIP. 19671001 199702 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
HALAMAN PENGESAHAN
POROSITAS DAN PERMEABILITAS BETON
MENGGUNAKAN PASIR TAILING TAMBANG TIMAH DAN
PASIR BESI
(Porosity and Permeability of Concrete Using Ex Tin Tailing Sand and Iron Sand)
SKRIPSI
Disusun Oleh :
MUHAMMAD YANUAR ARDI PRASETIO NIM I 0107018
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari : Rabu, 16 Maret 2011
1. Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD __________________
4. Wibowo, ST, DEA __________________ NIP. 19681007 199502 1 001
Mengetahui, Disahkan, a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik Sipil Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS Ir. Noegroho Djarwanti, MT Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19561112 198403 2 007 NIP. 19590823 198601 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis
dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul ”Porositas dan Permeabilitas
Beton Menggunakan Pasir Tailing Tambang Timah dan Pasir Besi”. Penyusunan
skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Semoga skripsi ini dapat berguna bagi Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas
Maret Surakarta dan teman-teman mahasiswa dalam melakukan pengembangan
penelitian.
Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala
untuk menyusun laporan skripsi ini. Untuk itu, penulis ingin mengucapkan terima
kasih kepada:
1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
3. Bapak Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD selaku Dosen Pembimbing I.
4. Bapak Dr. techn. Ir. Sholihin As’ad, MT selaku Dosen Pembimbing II.
6. Tim validator dan penguji pendadaran tugas akhir.
7. Segenap staf Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
8. Rekan rekan satu kelompok yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.
9. Segenap staf pengajar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret, Surakarta.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user ix
10. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil angkatan 2007 Universitas
Sebelas Maret, Surakarta.
11. Kedua orang tua dan keluarga saya yang selalu mendukung dan mendoakan saya.
12. Semua pihak yang telah membantu penulis secara langsung maupun tidak
langsung, yang tidak dapat penulis sebut satu per satu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu,
saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan
skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Maju terus Teknik Sipil UNS
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Februari 2011
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
LEMBAR PENGESAHAN SEMENTARA
POROSITAS DAN PERMEABILITAS BETON MENGGUNAKAN
PASIR TAILING TAMBANG TIMAH DAN
PASIR BESI
(Porosity and Permeability of Concrete Using Tin Tailing Sand and Iron Sand)
SKRIPSI
Disusun oleh:
MUHAMMAD YANUAR ARDI PRASETIO NIM I 0107018
Pembimbing :
1. Kusno Adi Sambowo, ST, PhD ……………………………
N I P . 19691026 199503 1 002
2. Dr.techn.Ir.Sholihin As’ad, MT ……………………………
N I P . 19671001 199702 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user vi
ABSTRAK
Muhammad Yanuar Ardi Prasetio, 2011. Porositas dan Permeabilitas Beton Menggunakan Pasir Tailing Tambang Timah dan Pasir Besi. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Kebutuhan beton sebagai bahan konstruksi yang semakin meningkat mengakibatkan Sumber Daya Alam semakin menipis. Hal tersebut memotivasi industri konstruksi untuk terus melakukan inovasi dalam pembuatan beton. Pemanfaatan pasir tailing tambang timah dan pasir besi merupakan salah satu solusi untuk menjawab masalah tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kadar optimum pasir tailing tambang timah dan pasir besi terhadap penurunan porositas dan permeabilitas beton. Ukuran butiran yang lebih halus diharapkan mampu mengisi pori-pori yang terkandung di dalam beton sehingga memberikan nilai porositas dan permeabilitas yang rendah Penelitian ini menggunakan metode eksperimen di laboratorium. Benda uji porositas dan benda uji permeabilitas masing-masing sebanyak 33 buah. Kadar pasir tailing tambang timah dan pasir besi sebesar 0%, 20%, 40%, 60%, 80% dan 100%. Masing-masing variasi terdiri dari 3 benda uji. Benda uji porositas adalah kubus dengan dimensi 5x5x5 cm3, sedangkan benda uji permeabilitas adalah silinder beton diameter 7,5 cm dan tinggi 15 cm. Porositas dan permeabilitas beton diuji pada umur beton 28 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pasir tailing tambang timah dengan kadar 40% mampu menurunkan porositas sebesar 19,63% dari porositas beton normal dan penurunan permeabilitas sebesar 24,6% dari permeabilitas beton normal. Kadar optimum pasir tailing tambang timah untuk porositas adalah 44,8% dan untuk permeabilitas adalah 42.2%. Penggunaan pasir besi sebesar 80% memberikan penurunan porositas sebesar 24,94% dari porositas beton normal dan penurunan permeabilitas sebesar 23,92% dari permeabilitas beton normal. Kadar optimum pasir besi untuk porositas adalah 87,2% dan untuk permeabilitas adalah 69%. Hal ini memnunjukkan bahwa pasir tailing tambang timah dan pasir besi berfungsi baik sebagai pengisi (filler) pada campuran beton.
Kata kunci: pasir besi, pasir tailing tambang timah, permeabilitas, porositas.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user vii
ABSTRACT
Muhammad Yanuar Ardi Prasetio, 2011. Porosity and Permeability of Concrete Using Tin Tailing Sand and Iron Sand. Final Task of Civil Engineering.Department of Engineering Faculty of Sebelas Maret University. Surakarta The increasing need of concrete as construction material makes natural resources keep declining. It motivates the constructional industries to create more innovations in concrete’s production. The use of tin tailing sand and iron sand is one of solution to answer the issue. The objective of this research is to know the optimum content of tin tailing sand and iron sand in reducing the porosity and the permeability of concrete. The smaller the size of sand’s granule is expected can fill the pores of concrete so it can produce low porosity and permeability value. This research used experiments method in laboratory. The samples of porosity and permeability used in this research were 33 for each. The contents of tin tailing sand and iron sand were 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, and 100%. Each variant consisted of 3 samples. The sample of porosity was a cube with dimension of 5x5x5 cm3, whereas the sample of permeability was a concrete cylinder with 7,5 cm in diameter and 15 cm in height. Porosity and permeability of concrete was tested in 28 days. The result of this research shows that tin tailing sand with content of 40% can decrease porosity 19,63% from porosity of normal concrete and decrease of permeability 24,6% from permeability of normal concrete. The optimum content of tin tailing sand for porosity is 44,8% dan for permeability is 42.2%. Whereas the use of 80% iron sand shows decrease of porosity 24,94% from porosity of normal concrete and decrease of permeability 23,92% from permeability of normal concrete. The optimum iron sand for porosity is 87,2% and for permeability is 69%. This result shows that tin tailing sand and iron sand function well as the filler in concrete mixture.
Keywords: Iron sand, tin tailing sand, permeability, porosity.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user iv
MOTTO
“Selalu bermimpi, belajar, dan berkarya”
“Jadilah manusia kreatif dan bermanfaat bagi orang lain”
“semangat dan kerja keras”
“Gunakan hari ini untuk memikirkan masa depan, bukan untuk memikirkan hari esok yang seharusnya sudah kita
pikirkan di masa lalu”
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user v
PERSEMBAHAN
Syukur Alhamdulillah saya panjatkan kepada ALLAH SWT atas rahmat dan hidayah-Nya. Nikmat iman dan sehat yang ALLAH SWT berikan kepada saya. Bapak Ibu, mas Febi, mas Ruri serta keluarga besar yang selalu memberikan doa dan dukungan yang tiada henti. Dosen pembimbing saya, Bapak Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD terimakasih atas ilmu yang disampaikan pada saya. Bapak Dr.(techn). Sholihin As’ad, MT terimakasih tidak pernah bosan membimbing dan menyemangati saya dari mulai lomba sampai Tugas Akhir. Para sahabat yang selalu bersama dan selalu ada ketika suka dan duka. Khairiyah Nasution, Essa Abubakar terimakasih untuk semua inspirasinya, Ferdiansyah Noviantoro, Kurnia Widiantoro dan Bahtiar Arief terimakasih atas kerjasamanya selama ini. Rahma Nindya terimakasih telah menjadi partner skripsi yang baik. Rakhmita Hidayanti terimakasih untuk semua “diskusi”nya. Juwono Dwi P, Erlina Wahyuningtyas terimakasih atas bantuannya saat pendadaran. Hafni Pertiwi terimakasih untuk semua kebaikan dan bantuannya, orang yang selalu “memaksa” agar TA saya cepat selesai. Teman-teman Teknik Sipil UNS angkatan 2007, terimakasih atas rasa hormat dan kebersamaan selama ini. Semua teman-teman dan sahabat saya dimanapun kalian berada saat ini. Hidup Indonesia. . .
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN............................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN............................................................................. iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN...................................................................... iv
ABSTRAK.......................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii
DAFTAR ISI....................................................................................................... x
DAFTAR TABEL............................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................... xvii
DAFTAR LAMPIRAN......................................................................................xviii
BAB 1. PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang Masalah .............................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................ 3
1.3. Batasan Masalah .......................................................................................... 3
1.4. Tujuan Penelitian ......................................................................................... 4
S-PB-4 : Benda Uji Silinder Menggunakan Pasir Besi 80%.
S-PT-5 : Benda Uji Silinder Menggunakan Pasir Tailing Tambang Timah100%.
S-PB-5 : Benda Uji Silinder Menggunakan Pasir Besi Sebesar 100%.
3.3 Alat Uji Penelitian
Penelitian ini menggunakan alat uji sebagai berikut :
a. Timbangan dengan kapasitas 2 kg dan 50 kg yang digunakan untuk mengukur
berat bahan campuran beton
b. Oven dengan temperatur 220 oC dan daya listrik 1500 W yang digunakan
untuk mengeringkan agregat
c. Conical mould dengan ukuran diameter atas 3,8 cm, diameter bawah 8,9 cm,
tinggi 7,6 cm, lengkap dengan alat penumbuk. Alat ini digunakan untuk
mengukur keadaan SSD agregat halus
d. Kerucut Abrams yang terbuat dari baja untuk mengukur nilai slump.
e. Cetakan benda uji untuk uji permeabilitas berupa silinder diameter 7,5 cm dan
tinggi 15 cm, sedangkan untuk benda uji porositas digunakan cetakan
berbentuk balok 5 x 5 x 5 cm3.
f. Satu set alat uji permeabilitas untuk pengujian permeabilitas.
g. Vacuum pump untuk pengujian porositas.
h. Ayakan dengan ukuran diameter saringan 25 mm; 19 mm; 12,5 mm; 9,5 mm;
4,75 mm; 2,36 mm; 1,18 mm; 0,6 mm; 0,3 mm; 0,15 mm; pan dan mesin
penggetar ayakan (vibrator) yang digunakan untuk pengujian gradasi agregat.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
i. Desicator untuk penempatan sampel porositas.
j. Alat bantu lain yaitu gelas ukur, pipet, cangkul, ember, alat tulis, stopwatch,
kamera digital, dll.
3.4 Curing (Perawatan) Beton
Perawatan beton dilakukan setelah beton mengeras kira-kira satu atau dua hari
setelah dilakukan pengecoran. Tujuan dari curing ini adalah menjaga kelembaban
beton saat proses hidrasi semen berlangsung. Perawatan beton yang baik akan
berpengaruh terhadap porositas dan permeabilitas beton.
3.5 Pengujian Benda Uji
3.5.1. Pengujian Porositas
Langkah pengujian sebagai berikut:
a. Menyiapkan benda uji lalu dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 1000 C
selama 24 jam
b. Benda uji dikeluarkan dari oven dan diangin-anginkan pada suhu kamar
(250C) kemudian ditimbang dan didapatkan berat benda uji kondisi kering
oven (C)
c. Benda uji dimasukkan ke dalam desicator guna proses pemvacuuman benda
uji dengan vacuum pump. Proses pemvacuuman benda uji dilakukan selama
24 jam. Setelah divacuum, benda uji dialiri air sampai semua benda uji benar-
benar terendam air. Perendaman benda uji juga dalam kondisi vacuum dan
dilakukan selama 24 jam. Setelah perendaman selama 24 jam kemudian
ditimbang dalam air dan di dapatkan berat benda uji dalam air (A).
d. Benda uji dikeluarkan dari air dan dilap permukaanya untuk mendapatkan
kondisi SSD kemudian sampel ditimbang dan didapatkan berat benda uji
kondisi SSD setelah perendaman (B).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
Untuk mengetahui nilai porositas dapat diukur dengan menggunakan
perbandingan antara berat air dan udara yang berada dalam sampel (B-C) dengan
berat sampel padat/volume mortar padat (B-A).
..……………………………………………(3.13)
Dengan:
A = berat sampel dalam air (gr)
B = berat sampel dalam kondisi SSD (gr)
C = berat sampel kering oven (gr)
Gambar 3.1. Alat uji porositas
3.5.2. Pengujian Permeabilitas
Langkah pengujian sebagai berikut:
a. Setelah mencapai umur 28 hari, sampel beton dikeringkan dengan oven
sampai mencapai berat konstan
b. Selang air bertekanan dipasang pada permukaan atas sampel dengan cara
memberi lubang sebesar pipa selangnya. Pipa selang yang berisi air di-sealed,
dengan diikat dengan klem pada atas permukaan beton.
c. Sampel dikenakan air bertekanan 1 kg/cm2 selama 48 jam, dilanjutkan air
bertekanan 3 kg/cm2 selama 24 jam dan air bertekanan 7 kg/cm2 selama 24
jam, seperti tampak pada Tabel 3.4 dibawah ini :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Benda uji
Air bertekanan
Compressor
Tabel 3.4. Tekanan air dan waktu penenkanan
Tekanan Air ( kg/cm2) Waktu (jam)
1 48
3 24
7 24
d. Selang air bertekanan dilepas, kemudian dipasang selang transparan berisi air
yang diletakkan pada penyangga, diamkan selama 1 jam untuk mengetahui
penurunan air yang terjadi dan tinggi air jatuh.
e. Kemudian sampel dibelah dan diukur kedalaman penetrasi air, diameter
sebaran air dan koefisien permeabilitas dapat dihitung berdasarkan hukum
Darcy, sebagaimana persamaan (2.2).
Gambar alat uji permeabilitas digambarkan pada Gambar 3.2 dibawah ini.
Gambar 3.2. Alat uji permeabilitas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Gambar 3.3. Pemasangan alat pada benda uji
Gambar 3.4. Pengujian tinggi jatuh air
Gambar 3.5. Diameter resapan dan rata-rata kedalaman penetrasi
Air bertekanan
Sampel beton
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
3.6 Tahap Penelitian
Tahapan pelaksanaan penelitian sebagai berikut :
a. Tahap I
Tahap ini melakukan studi literatur serta mempersiapkan bahan dan alat uji
penelitian.
b. Tahap II
Tahap ini melakukan pengujian bahan yang akan digunakan dengan tujuan
untuk mengetahui sifat dan karakterstik bahan.
c. Tahap III
Tahap ini melakukan rancang campur (mix design) untuk pembuatan silinder
beton.
d. Tahap IV
Tahap ini melakukan penetapan campuran adukan beton, pembuatan adukan
beton, pengujian nilai slump, pengecoran ke dalam cetakan silinder dan kubus,
dan perawatan beton dengan merendam benda uji dalam zat cair.
e. Tahap V
Tahap ini melakukan pengujian porositas dan permeabilitas beton yang telah
berumur 28 hari. Pengujian dilakukan di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik
Sipil Fakultas Teknik UNS.
f. Tahap VI
Tahap ini melakukan analisis data hasil pengujian untuk mendapatkan
kesimpulan hubungan antara variabel – variabel yang diteliti dalam penelitian.
g. Tahap VII
Tahap ini melakukan pengambilan kesimpulan dari hasil analisis pengujian
yang berhubungan dengan tujuan penelitian.
Tahapan penelitian dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir pada
Gambar 3.6.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
Persiapan
Mulai
Agregat Kasar Air Semen
Uji Bahan:
- kadar kumpur
- kadar organik
- specific gravity
- gradasi
- kadar air
Uji Bahan :
- abrasi
- specific gravity
- gradasi
- kadar air
Perhitungan Rancang Campur (Mix Design)
Pembuatan Adukan Beton
Pengujian Nilai Slump
Pembuatan Benda Uji
Perawatan (Curing)
Pengujian Porositas dan Permeabilitas Beton
Analisis Data dan Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Tahap I
Tahap III
Tahap II
Tahap VI
Tahap V
Tahap IV
Tahap VII
Agregat Halus
Pasir Pasir Pasir
Kali Tailing eks Besi
timah
Gambar 3.6. Bagan alir tahap – tahap penelitian
Pasir Replacement
0%,20%,40%,60%,80%,100%
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
BAB 4
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Agregat
Hasil pengujian dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik dari agregat yang
dipakai dalam campuran beton.
4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus
Agregat halus yang diuji meliputi pasir normal, pasir tailing tambang timah dan pasir
besi.
4.1.1.1 Hasil Pengujian Pasir Normal
Tabel 4.1. Hasil pengujian agregat halus
Jenis pengujian Hasil pengujian Standar Kesimpulan
Kandungan zat organik Kuning muda Kuning Memenuhi syarat
Kandungan lumpur 4 % Maks 5 % Memenuhi syarat
Bulk specific gravity 2,48 gr/cm3 - -
Bulk specific SSD 2,5 gr/cm3 - -
Apparent specific gravity 2,45 gr/cm3 - -
Absorbtion 1,01 % - -
Modulus halus 2,79 2,3 – 3,1 Memenuhi syarat
Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat
dilihat pada Tabel 4.2. dan Gambar 4.1.
32
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Tabel 4.2. Analisis data gradasi pasir
Tertahan Diameter
Ayakan
(mm)
Berat
(gr)
Presentase
(%)
Kumulatif
(%)
Berat Lolos
Kumulatif
(%)
Syarat
ASTM
C-33
9,5 0 0 0 100 100
4,75 135 4,50 4,50 95,50 95 - 100
2,36 400 13,34 17,85 82,15 80 - 100
1,18 494 16,48 34,32 65,68 50 - 85
0,85 350 11,67 46,00 54,00 25 - 60
0,3 1193 39,79 85,79 14,21 10 - 30
0,15 250 8,34 94,13 5,87 2 - 10
0 176 5,87 100 0 0
Jumlah 2998 100 382,59
Dari Tabel 4.2 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.1. Pengujian terhadap agregat halus yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi
pengujian kadar lumpur, kandungan zat organik, specific gravity, dan gradasi agregat.
Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.1. Perhitungan serta data-data
pengujian secara lengkap terdapat pada Lampiran A.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
Gambar 4.1 Gradasi agregat halus
4.1.1.2. Hasil Pengujian Pasir Tailing Tambang Timah
Hasil pengujian pasir tailing tambang timah disajikan pada Tabel 4.3
Tabel 4.3. Hasil pengujian pasir tailing tambang timah
Jenis pengujian Hasil pengujian Standar Kesimpulan
Kandungan zat organik Kuning muda Kuning Memenuhi syarat
Kandungan lumpur 0,05 % Maks 5 % Memenuhi syarat
Bulk specific gravity 2,605 gr/cm3 - -
Bulk specific SSD 2,463 gr/cm3 - -
Apparent specific gravity 2,67 gr/cm3 - -
Absorbtion 2,01 % - -
Modulus halus 2,67 2,3 – 3,1 Memenuhi syarat
Untuk hasil pengujian gradasi pasir tailing tambang timah dan syarat batas dari
ASTM C-33 dapat dilihat pada Tabel 4.4. dan Gambar 4.2.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
Tabel 4.4. Analisis data gradasi pasir tailing tambang timah
Tertahan Diameter
Ayakan
(mm)
Berat
(gr)
Presentase
(%)
Kumulatif
(%)
Berat Lolos
Kumulatif
(%)
Syarat
ASTM
C-33
9,5 0 0 0 100 100
4,75 0 0 0 100 95 - 100
2,36 20 0,672 0,672 99,328 80 - 100
1,18 160 5,378 6,050 93,950 50 - 85
0,85 345 11,597 17,647 82,353 25 - 60
0,3 2105 70,756 88,403 11,597 10 - 30
0,15 300 10,084 98,487 1,513 2 - 10
0 45 1,513 100 0,000 0
Jumlah 2975 100 367,76
Gambar 4.2 Gradasi pasir tailing tambang timah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
4.1.1.3. Hasil Pengujian Pasir Besi
Hasil pengujian pasir besi disajikan pada Tabel 4.5
Tabel 4.5. Hasil pengujian pasir besi
Jenis pengujian Hasil pengujian Standar Kesimpulan
Kandungan zat organik Jernih Kuning Memenuhi syarat
Kandungan lumpur 2,2 % Maks 5 % Memenuhi syarat
Bulk specific gravity 2,648 gr/cm3 - -
Bulk specific SSD 2,7 gr/cm3 - -
Apparent specific gravity 2,8 gr/cm3 - -
Absorbtion 2,04 % - -
Modulus halus 1,642 2,3 – 3,1 Memenuhi syarat
Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat
dilihat pada Tabel 4.6. dan Gambar 4.3.
Tabel 4.6. Analisis data gradasi pasir besi
Tertahan Diameter
Ayakan
(mm)
Berat
(gr)
Presentase
(%)
Kumulatif
(%)
Berat Lolos
Kumulatif
(%)
Syarat
ASTM
C-33
9,5 0 0 0 100 100
4,75 0 0 0 100,000 95 - 100
2,36 0 0,000 0,000 100,000 80 - 100
1,18 0 0,000 0,000 100,000 50 - 85
0,85 10 0,336 0,334 99,666 25 - 60
0,3 2165 72,773 72,742 27,258 10 - 30
0,15 550 18,487 91,137 8,863 2 - 10
0 265 8,908 100,000 0,000 0
Jumlah 2990 100 264,214
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Gambar 4.3 Gradasi pasir besi
4.1.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar
Pengujian terhadap agregat kasar split (batu pecah) yang dilaksanakan dalam
penelitian ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity), keausan (abrasi) dan
gradasi agregat kasar. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.7.
Perhitungan serta data-data pengujian secara lengkap terdapat pada Lampiran A.
Tabel 4.7. Hasil pengujian agregat kasar
Jenis pengujian Hasil
Pengujian Standar Kesimpulan
Bulk specific gravity 2,57 gr/cm3 - -
Bulk specific SSD 2,68 gr/cm3 - -
Apparent specific gravity 2,62 gr/cm3 - -
Absorbtion 2,23 % - -
Abrasi 24,3 % Maksimum 50
% Memenuhi syarat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
Modulus halus butir 5,1806 5 - 8 Memenuhi syarat
Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat
dilihat pada Tabel 4.8. dan Gambar 4.4.
Tabel 4.8. Analisis data gradasi agregat kasar
Tertahan
Diameter
Ayakan
(mm)
Berat
(gr)
Presentas
e
(%)
Kumulatif
(%)
Berat Lolos
Kumulatif
(%)
Syarat
ASTM
C-33
19 0 0 0 100 100
12,5 155 5,86 5,86 94,14 90 – 100
9,5 1047 39,55 45,41 54,59 -
4,75 698 26,37 71,78 28,22 20 – 55
2,36 615 23,23 95,01 4,99 0 – 10
1,18 132 4,99 100 0 0 – 5
0,85 0 0 100 0 -
Pan 0 0 100 0 -
Jumlah 2647 100 618,06 0 -
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
Gambar 4.4 Gradasi agregat kasar
4.2 Rencana Campuran
Perhitungan rencana campuran adukan untuk mutu beton f’c 30 MPa menggunakan
standar Dinas Pekerjaan Umum ( SK SNI T-15-1990-03 ) , dari perhitungan tersebut
didapat kebutuhan bahan per 1 m3 yaitu :
a. Semen = 592,1 kg
b. Pasir = 555,9 kg
c. Kerikil = 906,99 kg
d. Air = 225 liter
Kebutuhan bahan untuk setiap 3 benda uji porositas dan permeabilitas disajikan pada
Tabel 4.9 dan Tabel 4.10.
Tabel 4.9. Kebutuhan bahan untuk setiap 3 benda uji porositas
Semen Pasir Kerikil Air Pasir replacement Kadar Pasir replacement (kg) (kg) (kg) (liter) (kg)
0% 0.222 0.215 0.322 0.084 0.000
20% 0.222 0.215 0.322 0.084 0.042
40% 0.222 0.215 0.322 0.084 0.083
60% 0.222 0.215 0.322 0.084 0.125
80% 0.222 0.215 0.322 0.084 0.167
100% 0.222 0.215 0.322 0.084 0.208
Total material yang dibutuhkan untuk membuat 33 sampel porositas adalah sebagai
berikut :
a. Air = 0,924 liter
b. Semen = 2,442 kg
c. Pasir total = 2,365 kg
d. Kerikil (batu pecah) = 3,542 kg
e. Pasir tailing tambang timah = 0,625 kg
f. Pasir besi = 0,625 kg
g. Pasir Kali = Pasir total – (pasir tailing + pasir besi)
= 2,365 – (0,625 + 0,625)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
= 1,115 kg
Tabel 4.10. Kebutuhan bahan untuk setiap 3 benda uji permeabilitas
Kadar Pasir replacement
Semen (kg)
Pasir (kg)
Kerikil (kg)
Air (liter)
Pasir replacement
(kg)
0% 1.177 1.105 1.802 0.447 0.000
20% 1.177 1.105 1.802 0.447 0.221
40% 1.177 1.105 1.802 0.447 0.442
60% 1.177 1.105 1.802 0.447 0.663
80% 1.177 1.105 1.802 0.447 0.884
100% 1.177 1.105 1.802 0.447 1.105
Total material yang dibutuhkan untuk membuat 33 sampel permeabilitas adalah
sebagai berikut :
a. Air = 4,917 liter
b. Semen = 12,947 kg
c. Pasir total = 12,155 kg
d. Kerikil (batu pecah) = 19,822 kg
e. Pasir tailing tambang timah = 3,417 kg
f. Pasir besi = 3,417 kg
g. Pasir Kali = Pasir total – (pasir tailing + pasir besi)
= 12,529 – (3,315 + 3,315)
= 5,899 kg
Gradasi campuran pasir tailing tambang timah dan pasir besi ditunjukkan pada
Gambar 4.5 dan 4.6
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
Gambar 4.5. Perbandingan kurva gradasi campuran pasir tailing tambang timah dengan batas gradasi pasir menurut ASTM C-
33
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Gambar 4.6. Perbandingan kurva gradasi campuran pasir besi dengan batas gradasi pasir menurut ASTM C-33
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
4.3. Hasil Pengujian Slump
Pengujian nilai slump tampak bahwa penambahan pasir tailing eks timah dan pasir
besi akan mempengaruhi workability, yang diperlukan untuk memudahkan proses
pengadukan, pengangkutan, penuangan, dan pemadatan. Pengujian ini dilakukan pada
setiap adukan beton dengan pasir replacement sebesar 20 %, 40 %, 60 %, 80% dan
100 %. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.11. berikut :
Tabel 4.11. Hasil pengujian nilai slump dengan pasir tailing tambang timah
Nilai Slump (cm) Variasi Pasir
Pasir Tailing Pasir Besi
0% 10
20% 10 10
40% 10 10
60% 9,5 9,5
80% 9 9
100% 9 8,5
Hubungan antara variasi pasir tailing tambang timah dengan nilai slump dapat dilihat
pada Gambar 4.7.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Gambar 4.7. Hubungan variasi pasir replacement dengan nilai slump 4.4 Hasil Pengujian Porositas
4.4.1 Hasil Pengujian Porositas Beton Menggunakan Pasir Tailing Tambang
Timah Pengujian porositas dilakukan terhadap 3 benda uji berupa kubus berdimensi 5 x 5 x
5 cm3 untuk tiap variasi kadar pasir tailing eks timah. Pengujian ini dilakukan dengan
menimbang beratnya pada kondisi kering oven, kondisi dalam air dan kondisi SSD.
Besarnya nilai porositas dapat dihitung dengan menggunakan rumus (2.1)
Porositas
Dimana :
A= Berat benda uji dalam air (gram)
B = Berat benda uji dalam kondisi SSD (gram)
C = Berat benda uji dalam kondisi kering oven (gram)
Untuk perhitungan porositas benda uji dengan nama benda uji K-PK-2 adalah sebagai
berikut:
Berat benda uji dalam air (A) = 172 gram
Berat benda uji dalam kondisi SSD (B) = 312 gram
Berat benda uji dalam kondisi kering oven (C) = 306 gram
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
= 4,255%
Untuk hasil pengujian porositas selengkapnya disajikan dalam Tabel 4.12
Tabel 4.12. Hasil pengujian porositas beton menggunakan pasir tailing tambang
timah
Kode benda uji
Variasi pasir replacement
Berat SSD
(gram)
Berat dalam
air (gram)
kondisi kering oven
(gram)
Porositas (%)
Porositas rata-rata
(%)
K-PK-1 320 172 313 4.730
K-PK-2 312 171 306 4.255
K-PK-3
0%
315 170 309 4.138
4.37433
K-PT-1-1 332 172 325 4.375
K-PT-1-2 325 175 319 4.000
K-PT-1-3
20%
330 173 325 3.185
3.85324
K-PT-2-1 295 157 290 3.623
K-PT-2-2 320 166 315 3.247
K-PT-2-3
40%
290 154 285 3.676
3.51547
K-PT-3-1 310 165 304 4.138
K-PT-3-2 305 161 300 3.472
K-PT-3-3
60%
315 166 309 4.027
3.87900
K-PT-4-1 80% 300 155.5 294 4.152 3.92749
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
K-PT-4-2 300 155.7 294 4.158
K-PT-4-3 295 151 290 3.472
K-PT-5-1 281 150.3 275 4.591
K-PT-5-2 302 160.7 295 4.954
K-PT-5-3
100%
297 153.7 290 4.885
4.80984
Hasil pengujian porositas beton pada pada tabel 4.12 disajikan pada Gambar 4.8
Gambar 4.8. Hubungan variasi pasir tailing tambang timah dan nilai porositas
4.4.2 Hasil Pengujian Porositas Beton Menggunakan Pasir Besi
Perhitungan hasil uji menggunakan persamaan 4.1. Untuk perhitungan porositas
benda uji dengan nama benda uji K-PT-2 adalah sebagai berikut:
Berat benda uji dalam air (A) = 159 gram
Berat benda uji dalam kondisi SSD (B) = 295 gram
Berat benda uji dalam kondisi kering oven (C) = 290 gram
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
Untuk hasil pengujian porositas selengkapnya disajikan dalam Tabel 4.13
Tabel 4.13. Hasil pengujian porositas beton menggunakan pasir besi
Kode Benda
Uji
Variasi pasir
replacement
Berat SSD
(gram)
Berat dalam
air (gram)
kondisi kering oven
(gram)
Porositas (%)
Porositas rata-rata
(%)
K-PK-1 320 172 313 4.730
K-PK-2 312 171 306 4.255
K-PK-3
0%
315 170 309 4.138
4.374327
K-PB-1-1 315 181.5 310 3.745
K-PB-1-2 295 159 290 3.676
K-PB-1-3
20%
310 169.7 303 4.989
4.137033
K-PB-2-1 307 167.2 302 3.577
K-PB-2-2 323 175.2 316 4.736
K-PB-2-3
40%
320 179.5 315 3.559
3.957129
K-PB-3-1 340 193 335 3.401
K-PB-3-2 360 206 354 3.896
K-PB-3-3
60%
380 210.5 374 3.540
3.612429
K-PB-4-1 80% 340 198.5 335 3.534 3.283076
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
K-PB-4-2 335 190 330 3.448
K-PB-4-3 332 192.5 328 2.867
K-PB-5-1 307 178.5 302 3.891
K-PB-5-2 323 182.5 318 3.559
K-PB-5-3
100%
320 183.5 315 3.663
3.704258
Hasil pengujian porositas beton pada pada tabel 4.13 digambarkan lebih jelas pada
Gambar 4.9
Gambar 4.9. Hubungan variasi pasir besi dan nilai porositas
4.5 Hasil Pegujian Permeabilitas
4.5.1 Hasil Pegujian Permeabilitas Menggunakan Pasir Tailing Tambang
Timah
Pemeriksaan permeabilitas pada benda uji dilakukan dengan menggunakan alat uji
permeabilitas AF-16 yang berada di Laboratorium Bahan Teknik Sipil UNS. Tujuan dari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
pengujian ini adalah mengetahui sejauh mana pengaruh variasi penggunaan pasir tailing
eks timah sebagai campuran aggregat halus terhadap penetrasi dan koefiien permeabilitas
beton.
Koefisien permeabilitas dapat diketahui dengan menggunakan rumus Darcy dan
dihitung dengan persamaan (2.2).
Diameter selang = ¼ inc = 0,00635 m
Waktu aliran = 3600 dt
Contoh perhitungan:
· dQ = 0,25. π . 0,006352.0,03 = 9.50077E-07 m3
· A = 0,25. π . 0,032 = 0.000706858 m2
· Koefisien Permeabilitas, (k) =
= 1.33342E-08 m/dt Perhitungan pengujian permeabilitas secara lengkap disajikan pada lampiran. Hasil
pengujian permeabilitas dapat dilihat pada tabel 4.14 berikut:
Tabel 4.14. Data hasil pengujian permeabilitas beton dengan pasir tailing tambang