PENGARUH PERBEDAAN SUMBER FLY ASH TERHADAP …eprints.ums.ac.id/32145/1/HALAMAN DEPAN.pdfi PENGARUH PERBEDAAN SUMBER FLY ASH TERHADAP KARAKTERISTIK MEKANIK HIGH VOLUME FLY ASH CONCRETE

i

PENGARUH PERBEDAAN SUMBER FLY ASH TERHADAP

KARAKTERISTIK MEKANIK HIGH VOLUME FLY ASH

CONCRETE

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

SITI KHOLISHOH

NIM : D 100 100 062

kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2014

ii

iii

iv

MOTTO

“Anda tidak bisa mengubah orang lain, Anda harus menjadi perubahan yang Anda

harapkan dari orang lain”

~(Mahatma Gandhi)~

“Keberhasilan adalah sebuah proses. Niatmu adalah awal keberhasilan. Peluh

keringatmu adalah penyedapnya. Tetesan air matamu adalah pewarnanya.”

“Sungguh bersama kesukaran dan keringanan. Karna itu bila kau telah selesai

(mengerjakan yang lain). Dan kepada Allah, berharaplah.”

~(Q.S Al Insyirah : 6-8)~

“Jangan pernah malu untuk maju, karena malu menjadikan kita takkan pernah

mengetahui dan memahami segala sesuatu hal akan hidup ini.”

“Aku percaya bahwa apapun yang aku terima saat ini adalah yang terbaik dari Allah

dan aku percaya Dia akan selalu memberikan yang terbaik untukku pada waktu yang

telah ia tetapkan.”

v

PERSEMBAHAN

Puji syukur alhamdulillahirobbil’alamin.

Atas segala rahmat dan karunia yang telah Allah SWT berikan, sehingga saya dapat

melewati segala proses dalam menyelesaikan studi untuk mencapai derajat Sarjana

S-1 Teknik Sipil.

Tugas Akhir ini saya dedikasikan kepada :

Bapak (Alm), saya berterima kasih atas perjuang dan kerja kerasmu selama ini

buat saya dan keluarga, terima kasih atas segala dukungan, bimbingan, do’a, dan

nasehatnya selama ini hingga akhir hayatmu. Semoga saya bisa menjaga dan

membahagiakan ibu dan adik.

Ibu, terima kasih atas perjuanganmu dan sudah kerja kerasmu buat keluarga kita

walaupun ibu orang tua tunggal selama ini, terima kasih atas segala dukungan,

bimbingan, do’a, dan nasehatnya selama ini.

Adik - adik saya tercinta dan tante saya, terimakasih atas segala dukungan,

bimbingan, do’a, dan nasehatnya selama ini.

Seluruh keluarga besar Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

Sahabat saya mbak Desi Eva, mbak Putri, dan maz Bayu terimakasih atas segala

dukungan dan bantuannya selama ini.

Temen-temen sekelompok tugas akhir saya, Febi dan Doni terima kasih atas

bantuanya selama ini walaupun kadang kita saling berbeda pendapat.

Seluruh teman-teman di Progdi Teknik Sipil FT UMS tanpa terkecuali, teman-

teman Assisten Dosen di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah

Surakarta, Ibu kost serta para penghuni kost yang tidak dapat saya sebutkan satu

persatu. Terima kasih banyak atas segala macam bentuk saran, kritik, dan

bantuannya.

vi

PRAKATA

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Allah SWT atas

rahmat serta hidayah yang telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir dalam menempuh studi di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta ini untuk memenuhi syarat mencapai derajat

Sarjana S-1 Teknik Sipil.

Dengan terselesainya tugas akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih atas

bantuan, petunjuk, arahan, bimbingan dan kerjasamanya baik secara langsung

ataupun tidak langsung kepada yang terhormat :

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak M. Solikin, S.T., M.T., Ph.D. selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

3. Bapak M. Solikin, S.T., M.T., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing I yang

memberikan bimbingan dan pengarahan.

4. Bapak Budi Setiawan, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan dan pengarahan.

5. Bapak Ir. Suhendro Trinugroho, M.T., sebagai Dosen Penguji yang juga telah

memberikan bimbingan dan pengarahan.

6. Bapak Muslih Hartadi S., S.T., M.T., Ph.D. selaku Pembimbing Akademik.

7. Bapak (Alm), Ibu, Adik dan seluruh keluarga tercinta, yang senantiasa

memberikan berupa dukungan moril dan ataupun materiil.

8. Teman seperjuangan selama pengerjaan tugas akhir dari awal sampai akhir, yaitu

Doni Putra Prasetyo, Febi Kurniawan.

9. Seluruh teman-teman di Progdi Teknik Sipil FT UMS khususnya angkatan 2010

dan teman-teman di Laboratorium Teknik Sipil FT UMS, serta para penghuni

vii

kost yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu atas segala bentuk

dukungannya.

Semoga segala bantuan yang telah diberikan senantiasa mendapatkan ridho dari Allah

SWT. Aamiin.

Penulis menyadari dan mohon dimaklumi atas penulisan tugas akhir yang

mungkin masih ada beberapa kekurangan, baik mengenai materi ataupun cara

penyajian. Atas segala kurang dan lebihnya, penulis berharap semoga tugas akhir ini

dapat bermanfaat dan berguna dalam meningkatkan wawasan dan ilmu pengetahuan.

Aamiin.

Surakarta, 21 Oktober 2014

Penulis

viii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ............................................... iii

MOTTO ............................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ................................................................................................ v

PRAKATA ........................................................................................................... vi

DAFTAR ISI…………………………………………………………………....viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiv

ABSTRAKSI…………………………………………………………………...xv

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1

A. Latar Belakang .................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ............................................................................... 2

C. Batasan Masalah.................................................................................. 2

D. Tujuan Penelitian ................................................................................ 3

E. Manfaat Penelitian .............................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 5

A. Penelitian Sejenis ................................................................................ 5

B. Pengertian Beton ................................................................................. 6

1. Kelebihan dan Kekurangan Beton ................................................ 7

2. Sifat-Sifat Beton ............................................................................ 7

3. Parameter-Parameter Beton……………………………………...7

4. Kinerja Beton ................................................................................ 7

5. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Beton ................... 8

C. Pengertian Fly Ash (Abu Terbang) ..................................................... 11

ix

BAB III LANDASAN TEORI ............................................................................ 12

A. Bahan Campuran Beton ...................................................................... 12

1. Air ................................................................................................. 12

2. Semen Portland ............................................................................. 12

3. Agregat .......................................................................................... 12

B. Fly Ash (Abu Terbang)........................................................................ 14

1. Keunggulan Penggunaan Fly Ash ................................................. 14

2. Kelemahan Penggunaan Fly Ash ................................................... 14

3. Sifat-Sifat Fly Ash ......................................................................... 15

C. Karakteristik Mekanik ......................................................................... 16

1. Kuat Tekan Beton ......................................................................... 16

2. Kuat Tarik Belah Beton ................................................................ 16

3. Kuat Lentur Beton ......................................................................... 16

4. Berat Isi Beton............................................................................... 17

5. Serapan Air Beton ......................................................................... 17

BAB IV METODE PENELITIAN .................................................................... 18

A. Uraian Umum ...................................................................................... 18

B. Benda Uji ............................................................................................ 18

C. Bahan-Bahan yang Digunakan dalam Campuran Beton ..................... 20

D. Alat-Alat yang Digunakan dalam Pembuatan Beton .......................... 22

E. Prosedur Penelitian.............................................................................. 28

F. Pengujian Bahan Dasar Agregat ......................................................... 32

G. Cara Pembuatan dan Perawatan Beton ............................................... 37

H. Pengujian Karakteristik Mekanik Beton ............................................. 38

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN ........................................................ 43

A. Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................... 43

B. Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................................... 46

C. Hasil Pengujian Fly Ash ...................................................................... 48

D. Hasil Pengujian Slump ........................................................................ 49

x

E. Hasil Pengujian Karakteristik Mekanik Beton .................................... 50

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN............................................................. 60

A. Kesimpulan ......................................................................................... 60

B. Saran .................................................................................................... 61

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel II.1. Kelebihan dan Kekurangan Beton ................................................... 7

Tabel III.1. Susunan Besar Butir ......................................................................... 13

Tabel III.2. Persen Butir Lewat Ayakan (%) untuk Agregat dengan Butir

Maksimum 20 mm ........................................................................... 13

Tabel III.3. Senyawa Kimia pada Fly Ash .......................................................... 14

Tabel IV.1. Jumlah dan Ukuran Penampang Benda Uji Beton Normal .............. 18

Tabel IV.2. Jumlah dan Ukuran Penampang Benda Uji dengan Bahan Tambah

Fly Ash dari PLTU Jepara ................................................................ 19

Tabel IV.3. Jumlah dan Ukuran Penampang Benda Uji dengan Bahan Tambah

Fly Ash yang Berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo ............... 19

Tabel IV.4. Standar Penelitian............................................................................. 42

Tabel V.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................ 43

Tabel V.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ........................................... 44

Tabel V.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................................ 46

Tabel V.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ........................................... 47

Tabel V.5. Hasil Pengujian Fly Ash ................................................................... 49

Tabel V.6. Hasil Pengujian Slump ..................................................................... 49

Tabel V.7. Analisis Perhitungan Kuat Tekan Beton Normal ............................. 51

Tabel V.8. Analisis Perhitungan Kuat Tekan Beton yang Ditambah dengan

Fly Ash dari PLTU Jepara ................................................................ 51

Tabel V.9. Analisis Perhitungan Kuat Tekan Beton yang Ditambah dengan

Fly Ash yang Berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo ............... 52

Tabel V.10. Analisis Perhitungan Kuat Tarik Belah pada Beton ....................... 54

Tabel V.11. Analisis Perhitungan Kuat Lentur Beton Normal ............................ 55

Tabel V.12. Analisis Berat Isi Beton ................................................................... 57

Tabel V.13. Analisis Serapan Air Beton .............................................................. 58

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar IV.1. Semen ........................................................................................... 20

Gambar IV.2. Agregat Halus (Pasir) ................................................................... 21

Gambar IV.3. Agregat Kasar (Kerikil) ............................................................... 21

Gambar IV.4. Fly Ash ......................................................................................... 22

Gambar IV.5. Timbangan ................................................................................... 23

Gambar IV.6. Ayakan ......................................................................................... 23

Gambar IV.7. Mesin Penggetar ........................................................................... 24

Gambar IV.8. Oven ............................................................................................. 24

Gambar IV.9. Kercut Abraham ........................................................................... 25

Gambar IV.10. Cetakan Benda Uji ....................................................................... 25

Gambar IV.11. Molen ........................................................................................... 26

Gambar IV.12. Desicator ...................................................................................... 26

Gambar IV.13. Bak Perendaman .......................................................................... 26

Gambar IV.14. Hidrolis Testing Machine............................................................. 27

Gambar IV.15. Cetok ............................................................................................ 27

Gambar IV.16. Gelas Ukur ................................................................................... 28

Gambar IV.17. Bagan Alir Tahap-Tahap Metode Penelitian ............................... 31

Gambar IV.18. Uji Kuat Tekan pada Kubus ......................................................... 38

Gambar IV.19. Uji Kuat Tarik Belah pada Silinder.............................................. 39

Gambar IV.20. Uji Kuat Lentur pada Balok ......................................................... 40

Gambar IV.21. Uji Serapan Air Beton .................................................................. 42

Gambar V.1. Grafik Hubungan Antara Ukuran Ayakan dan Presentase

Lolos Komulatif .............................................................................. 45

Gambar V.2. Ayakan dan Pasir ............................................................................ 45

Gambar V.3. Ayakan dan Kerikil ........................................................................ 47

Gambar V.4. Grafik Hubungan Antara Ukuran Ayakan dan Presentase

Lolos Komulatif .............................................................................. 48

xiii

Gambar V.5. Diagram Hasil Nilai Slump............................................................. 50

Gambar V.6. Grafik Hubungan Rata-Rata Kuat Tekan Beton dengan Umur

Beton ............................................................................................... 52

Gambar V.7. Diagram Hasil Rata-Rata Kuat Tarik Belah Beton ........................ 54

Gambar V.6. Diagram Hasil Kuat Lentur Beton.................................................. 56

Gambar V.7. Diagram Hasil Rata-Rata Berat Isi Beton ...................................... 57

Gambar V.8. Diagram Hasil Rata-Rata Serapan Air Beton ................................. 58

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran I Rancangan Campuran Beton .........................................................L-1

Lampiran 2 Hasil Pengujian Agregat Halus.....................................................L-3

Lampiran 3 Hasil Pengujian Agregat Kasar.....................................................L-8

Lampiran 4 Hasil Pengujian Fly Ash ...............................................................L-13

Lampiran 5 Hasil Pengujian Karakteristik Mekanik Beton .............................L-14

Lampiran 6 Foto Bahan yang Digunakan dalam Penelitian ............................L-25

Lampiran 7 Foto Alat yang digunakan dalam Penelitian .................................L-26

Lampiran 8 Foto Pembuatan Benda Uji ...........................................................L-29

Lampiran 9 Foto Pengujian ..............................................................................L-30

Lampiran 10 Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal

(SNI 03-2834-2000) .....................................................................L-33

Lampiran 11 Metode Pengujian Kuat Tekan Beton (SNI 03-1974-1990) .........L-69

Lampiran 12 Metode Pengujian Kuat Tarik Belah Beton

(SNI 03-2491-2002) .....................................................................L-86

Lampiran 13 Metode Pengujian Kuat Lentur Beton (SNI 03-4154-1996) ........L-100

Lampiran 14 Metode Pengujian Berat Isi Beton (SNI 03-1973-1990) ..............L-112

Lampiran 15 Fly Ash (ASTM C618-03) ............................................................L-121

xv

ABTRAKSI

PENGARUH PERBEDAAN SUMBER FLY ASH TERHADAP

KARAKTERISTIK MEKANIK HIGH VOLUME FLY ASH CONCRETE

Beton dibuat dengan cara mencampurkan bahan-bahan material antara lain semen,

agregat halus, agregat kasar, dan air, kemudian diaduk menjadi satu kesatuan dan mengeras

dalam waktu tertentu. Salah satu bahan campuran yang digunakan dalam penelitian ini adalah

fly ash. Penelitian ini dilakukan dengan memanfaatkan fly ash dari PLTU Jepara dan fly ash

yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo sebagai bahan pengganti sebagian semen.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perbedaan sumber fly ash terhadap

karakteristik mekanik beton dengan campuran high volume fly ash. Penelitian ini

menggunakan benda uji yang berbentuk kubus, silinder dan balok . Metode yang digunakan

dalam campuran beton ini sesuai dengan standar SNI. Setelah dilakukan penelitian dan

pengujian hasilnya menujukkan bahwa fly ash dari PLTU Jepara termasuk kelas C,

sedangkan fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo tidak masuk dalam

spesifikasi kelas C, F dan N. Hasil rata-rata kuat tekan, kuat tarik belah, dan kuat lentur

menunjukkan bahwa hasil nilai beton normal lebih tinggi dari pada beton yang dicampur

dengan high volume fly ash dari PLTU Jepara maupun fly ash yang berasal dari UD Sinar

Mandiri Mojosongo. Rata-rata kuat tekan beton normal sebesar (19.556 MPa, 20.044 MPa,

23.807 MPa), beton dengan campuran high volume fly ash dari PLTU Jepara sebesar (13.748

MPa, 13.629 MPa, 17.578 MPa), dan beton dengan campuran high volume fly ash yang

berasal dari UD Sinar Mandiri, Mojosongo sebesar (8.815 MPa, 13.007 MPa, 15.526 MPa).

Rata-Rata kuat tarik belah pada beton normal sebesar (5.926 MPa, beton dengan campuran

high volume fly ash dari PLTU Jepara sebesar (3.822 MPa), beton dengan campuran high

volume fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri, Mojosongo sebesar (3.467 MPa). Rata-

rata kuat lentur pada beton normal sebesar (3.713 MPa), beton dengan campuran high volume

fly ash dari PLTU Jepara sebesar (2.567 MPa), beton dengan campuran high volume fly ash

yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo sebesar (2.315 MPa). Rata-rata berat isi pada

beton normal sebesar 2287.017 kg/m3, beton dengan penambahan high volume fly ash dari

PLTU Jepara sebesar 2320.359 kg/m3 , beton dengan penambahan high volume fly ash yang

berasal dari UD Sinar Mandiri, Mojosongo sebesar 2295.824 kg/m3. Rata-rata serapan air

pada beton normal sebesar 9.448 %, beton dengan campuran high volume fly ash dari PLTU

Jepara sebesar 8.745 % , beton dengan campuran high volume fly ash yang berasal dari UD

Sinar Mandiri Mojosongo `sebesar 8.786 %.

Kata kunci : beton, fly ash, karakteristik mekanik beton