Abdurrohman , Syahid (2010)
Abstract
Konstruksi jalan raya sangat dipengaruhi oleh kondisi subgrade pada lapisan jalan tersebut. Sifat-sifat subgrade perlu mendapat perhatian yang cukup mendalam dalam perencanaan jalan raya. Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Zam zami (2007) terhadap tanah Tanon Sragen bahwa dilihat dari % bahan yang lolos saringan No 200 sebesar 89,79% dihubungakan dengan nilai batas cair dan indeks plastisitas yang ada, maka menurut Unified Soil Classification System (USCS) tanah tersebut termasuk kedalam kelompok CH yaitu lempung anorganik dengan plastisitas tinggi (high plasticity clay), atau fat clay, sedangkan menurut American Association of State Highway and Transportation (AASHTO) tanah di daerah Tanon Sragen termasuk yang tidak baik atau buruk, apabila digunakan sebagai dasar pondasi jalan raya.
Melihat kondisi tanah tersebut, maka perlu adanya perbaikan. Salah satu perbaikan yang bisa dilakukan adalah dengan cara stabilisasi terhadap tanah dasar (subgrade). Metode penelitian melalui serangkaian pengujian, yaitu berat jenis (spesific gravity), kadar air (water content), analisa saringan dan hydrometer (grain size analysis), batas konsistensi (Atterberg limits), kepadatan (standard Proctor), Uji kuat Tekan Bebas dan Uji Permeabilitas tanah asli dan juga tanah campuran kapur + fly ash dengan variasi penambahab kapur 5%,10% dan flyash 0%,2.5%, 5%, 10% dengan mengacu pada standar ASTM. Hasil penelitian untuk tanah asli adalah w = 18,71%, Gs = 2,29, LL = 70%, PL = 22,50%, SL = 19,43%, berdasarkan grafik distribusi butiran yaitu : kerikil = 0%, pasir = 15,22%, lempung = 84,78%. Sehingga tanah sampel merupakan tanah lempung anorganik dengan plastisitas tinggi dan masuk kelompok A-7-6 (22). Hasil uji Standard Proctor mendapatkan Berat isi kering maksimum 1,250 gr/cm3, kadar air optimum 22,8%. Hasil uji kuat tekan bebas / UCT ( Unconfined Compression Test ) menunjukkan bahwa pada pengujian tanah asli didapatkan nilai Cu sebesar 75,94 kN/m2 cenderung naik seiring penambahan dan Hasil uji permeabilitas didapatkan nilai koefisien permeabilitas tanah asli sebesar 8.224 x 10-6 cm/det cenderung turun seiring penambahan kapur dan Fly ash. Kata kunci : kuat tekan bebas, permeabilitas, subgrade, sifat fisis dan mekanis.
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Zam zami (2007)
terhadap tanah Tanon Sragen sebagai berikut dilihat dari % bahan yang lolos
saringan No 200 sebesar 89,79% dihubungakan dengan nilai batas cair dan indeks
plastisitas yang ada, maka menurut Unified Soil Classification System (USCS)
tanah tersebut termasuk kedalam kelompok CH yaitu lempung anorganik dengan
plastisitas tinggi (high plasticity clay), atau fat clay, sedangkan menurut American
Association of State Highway and Transportation Officials Classification
(AASHTO) tanah di daerah Tanon Sragen termasuk yang tidak baik atau buruk,
apabila digunakan sebagai dasar pondasi jalan raya.
Melihat kondisi tanah tersebut, maka perlu adanya perbaikan. Salah satu
perbaikan yang bisa dilakukan adalah dengan cara stabilisasi terhadap tanah dasar
(subgrade). Hal ini berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Zam
zami (2007) yang menggunakan fly ash sebagai bahan stabilisasi yang hasilnya
bahwa dilihat dari liquid limit (LL) dan plastic limit (PL) mengalami penurunan
seiring dengan penambahan fly ash dan penelitian yang dilakukan Istiawan (2007)
yang menggunakan kapur sebagai bahan stabilisasi yang hasilnya bahwa dilihat
dari liquid limit (LL) dan plastic limit (PL) mengalami penurunan seiring dengan
penambahan kapur, Maka Stabilisasi yang dilakukan pada penelitian ini mencoba
menggabungkan dua bahan stabilisasi tersebut yaitu dengan memanfaatkan kapur
dan limbah batu bara (fly ash).
Fly ash pada umumnya lebih halus dari semen portland dan terdiri dari
partikel-partikel kaca (Sphere of glass) dengan komposisi yang kompleks dari
silika, ferric oksida dan alumina. Komposisi fly ash beragam menurut sumber
batubaranya. American Society for Testing Materials (ASTM) membagi fly ash
kedalam kelas F dan kelas C. Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini adalah
fly ash kelas F, biasanya dihasilkan dari pembakaran batubara anthracite atau
bitumious coal. Sifat fly ash jenis ini tidak self-harderning akan tetapi umumnya
bersifat pozzolan. Jadi dengan adanya air fly ash ini bereaksi dengan kapur untuk
membentuk hasil-hasil yang bersifat cementitious. Sehingga selain menggunakan
fly ash juga memanfaatkan kapur sebagai bahan stabilisasi.
B. Rumusan Masalah
Dari permasalahan yang dikemukakan pada latar belakang diatas maka
perlu dicoba meneliti besarnya peningkatan kuat dukung tanah setelah dilakukan
stabilisasi kimiawi dengan memanfaatkan kapur dan fly ash. Sehingga dapat
diambil beberapa rumusan masalah sebagai berikut :
1) Tanah di daerah Tanon Sragen termasuk yang tidak baik atau buruk, apabila
digunakan sebagai dasar pondasi jalan raya hal ini berdasarkan penelitian
yang dilakukan oleh Zam zami (2007).
2) Bagaimana sifat-sifat fisis subgrade jalan raya di Kecamatan Tanon,
Kabupaten Sragen setelah dilakukan stabilisasi kimiawi dengan
memanfaatkan kapur dan fly ash.
3) Seberapa besar nilai kuat tekan bebas dan koefisien permeabilitas tanah asli
dan tanah campuran fly ash + kapur dengan uji Kuat Tekan Bebas dan uji
Permeabilitas di Kecamatan Tanon Kabupaten Sragen.
C. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui :
1) Mengetahui sifat fisis dan mekanis subgrade jalan raya di Kecamatan Tanon
Kabupaten Sragen.
2) Mengetahui sifat fisis tanah campuran tanah tanon + kapur + fly ash.
3) Mengetahui kuat tekan bebas dan koefisien permeabilitas tanah asli dan tanah
campuran fly Ash + kapur pada saat kadar air optimum dengan uji kuat tekan
bebas dan uji permeabilitas.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah :
1). Bagi praktisi teknik sipil
Hasil penelitian diharapkan bisa memberi referensi kepada semua mahasiswa
teknik sipil.
2). Bagi masyarakat
Penelitian ini diharapkan akan bermanfaat bagi warga di daerah-daerah yang
mempunyai tanah Tanon.
E. Batasan Masalah
Agar tidak terjadi perluasan masalah dan penelitian ini lebih terfokus pada
rumusan masalah, maka perlu diberikan batasan-batasan sebagai berikut :
1) Proses penelitian dilaksanakan di Laboratorium Mekanika Tanah, Jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta dengan
menggunakan segala fasilitas yang telah disediakan. Dan untuk pengujian kuat
tekan bebas dan uji permeabilitas dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah
Universitas Sebelas Maret.
2) Tanah uji adalah tanah lempung dari Desa Jono, Kecamatan Tanon, Sragen
dengan kondisi tanah terganggu ( disturb ). Uji tanah asli tetap dilakukan
sedangkan hasil penelitian sebelumnya hanya sebagai pembanding saja.
3) Bahan stabilisasi yang digunakan adalah limbah batu bara (fly ash) dari PT.
Bangun Citra, Masaran, Sragen dan kapur padam yang biasa digunakan
sebagai campuran pada bahan bangunan dengan persentase (fly ash) 0%, 2,5%,
5%, 10% sedang kapur 5% dan 10 %.
4) Uji yang dilakukan meliputi :
a. Pemeriksaan berat jenis tanah ( Specific Gravity ) (ASTM D
854).Water Content Analysis (ASTM D 422-73).
b. Pemeriksaan pembagian ukuran butiran tanah ( analisa saringan dan
analisa hydrometer ) (ASTM D 422).
c. Pemeriksaan batas-batas Atterberg, meliputi : pemeriksaan batas cair
(Liquid Limit), pemeriksaan batas plastis (Plastic Limit), pemeriksaan
batas susut (Shrinkage Limit) (ASTM D 4318).
d. Pengujian kepadatan tanah dengan Standard Proctor (ASTM D
698).Pengujian Kuat Tekan Bebas pada kadar air optimum (ASTM D
2434).
e. Pengujian Permeabilitas pada kadar air optimum hanya pada tanah asli
dan tanah campuran dengan variasi kapur 5% + fly ash 10% dan
kapur 10% + fly ash 10% (pada penambahan kapur 5% dan 10%
diambil penambahan fly ash terbesar yaitu 10%) (ASTM B 698).
F. Keaslian Penelitian
Penelitian sebelumnya pernah dilakukan oleh Istiawan (2007) dengan
judul PENGARUH KAPUR SEBAGAI BAHAN STABILISASI TERHADAP
KUAT DUKUNG DAN POTENSI PENGEMBANGAN TANAH LEMPUNG
(studi kasus tanah lempung tanon,sragen) dan penelitan lain yaitu penelitian Zam
zami (2007) dengan judul PENGARUH PEMAKAIAN FLY ASH TERHADAP
TEKANAN PENGEMBANGAN DAN PENURUNAN KONSOLIDASI PADA
TANAH LEMPUNG TANON SRAGEN.
Penelitian Tugas Akhir ini adalah untuk meneliti besarnya kuat dukung
tanah dengan uji kuat tekan bebas dan uji permeabilitas tanah Tanon yang di
stabilisasi dengan kapur dan fly ash.
WAJAH PERPUSTAKAAN KITA
Rabu, 06 April 2011
TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN PERMEABILITAS TANAH LEMPUNG TANON YANG DISTABILISASI DENGAN KAPUR DAN FLY ASH
TINJAUAN KEKUATAN DINDING PANEL BERTULANGAN BAMBU DENGAN BAHAN TAMBAH ABU BATU BARA (FLY ASH), GYPSUM DAN LEM BETON
Aziiz, Shafan Abdul (2008)
Abstract
Dinding Panel adalah salah satu hasil dari perkembangan teknologi di bidang beton pra cetak. Dinding pracetak bukanlah suatu elemen struktural, yang mana dalam pemakaiannya diupayakan memiliki berat yang relatif ringan sehingga tidak memberikan beban yang berlebihan bagi struktur bangunan. Baja merupakan produk bahan tambang yang suatu saat keberadaannya akan habis. Untuk mengatasi problem tersebut, sebagai alternatif pengganti baja dicoba penggunaan bambu sebagai tulangan yang mempunyai kekuatan tarik yang tinggi, murah serta banyak tersedia. Penelitian yang dilakukan sekarang adalah mencari komposisi campuran mortar yang memiliki kuat tekan terbesar. Kemudian komposisi campuran mortar dengan kuat tekan terbesar dikombinasikan dengan beberapa variasi bahan tambah. Variasi yang dibuat antara lain mortar yang diberi bahan tambah abu terbang (fly ash) sisa pembakaran batu bara, mortar dengan bahan tambah abu terbang (fly ash) dan lem beton serta mortar dengan bahan tambah abu terbang (fly ash) dan gypsum. Prosentase bahan tambah abu terbang (fly ash) 12,5% terhadap berat semen, sedangkan lem beton dan gypsum adalah 0%, 5%, 7%, 9% terhadap berat semen. Dari beberapa variasi campuran mortar tersebut akan diteliti campuran mana yang terbaik untuk dibuat sebagai dinding panel. Setelah diperoleh campuran terbaik maka campuran mortar tersebut dikombinasikan dengan tulangan berupa bambu apus/tali (Gigantochloa apus Kurtz) untuk dibuat dinding panel, yang bertujuan untuk meningkatkan tegangan lentur dinding panel tersebut. Tulangan yang digunakan ada 2 variasi bentuk, yaitu berbentuk anyaman susun dan anyaman silang. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh komposisi campuran terbaik yaitu 1 semen : 5 pasir, dengan diperoleh kuat tekan pada usia 28 hari sebesar 10,690 MPa. Setelah diberi berbagai macam variasi bahan tambah, diperoleh bahan tambah abu terbang (fly ash) 12,5% yang dapat meningkatkan kuat tekan mortar menjadi 14,815 MPa, pada usia 28 hari. Terjadi peningkatan kuat tekan sebesar 38,59% terhadap mortar murni. Kemudian dari mortar dengan bahan tambah dikombinasikan dengan tulangan bambu untuk dibuat dinding panel. Dengan 2 macam variasi tulangan, yaitu anyaman susun dan anyaman silang. Dari pengujian diperoleh nilai tegangan lentur sebesar 619831,80 kg/m2 untuk dinding panel dengan bentuk tulangan susun, dan 494164,77 kg/m2 untuk dinding panel dengan bentuk tulangan anyam.
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Seiring dengan berkembangnya jaman, sebagai seorang teknik diberi
tantangan untuk lebih cepat dalam pelaksanaan suatu bangunan. Untuk menjawab
hal tersebut dan seiring dengan perkembangan teknologi di bidang beton pra cetak,
maka tantangan tersebut dapat sedikit terjawab.
Dinding Panel adalah salah satu hasil dari perkembangan teknologi di
bidang beton pra cetak. Dinding pracetak bukanlah suatu elemen struktural, yang
mana dalam pemakaiannya diupayakan memiliki berat yang relatif ringan
sehingga tidak memberikan beban yang berlebihan bagi struktur bangunan.
Dinding panel dengan berat yang ringan sangat sesuai dipergunakan untuk
daerah yang sering terjadi gempa. Dengan berat yang ringan maka dampak bahaya
yang akan ditimbulkan lebih sedikit bagi penghuninya. Selain untuk daerah yang
sering terjadi gempa, dinding panel dapat dipergunakan dalam keadaan darurat,
misalnya untuk tempat pengungsian sementara, yang mana dalam dalam
pembangunannya diperlukan waktu yang singkat. Selain itu dinding panel juga
efektif untuk dipergunakan pada pabrik, gudang-gudang penyimpanan ataupun
benteng untuk lingkungan pabrik. Jika bangunan mengalami perluasan, dinding
panel dapat dibongkar untuk dipasang kembali. Sehingga untuk jangka panjang
dapat lebih hemat.
Sandwich adalah salah satu bentuk dinding panel yang sekarang ini sedang
dikembangkan, dimana pada 2 permukaan panel di tengahnya dipakai bambu
sebagai tulangan pengganti baja. Bentuk ini dipakai karena dapat menghasilkan
dinding panel yang cukup baik. Dilatarbelakangi dari ide tersebut penyusun
tertarik untuk melakukan penelitian pembuatan dinding panel berbentuk sandwich,
dengan membandingkan campuran dengan beberapa variasi bahan tambah di
dalamnya.
Penelitian ini dilakukan juga untuk mendukung beberapa penelitian
sebelumnya, sekaligus menambah pengetahuan kepada masyarakat serta
menjawab keraguan masyarakat tentang pemanfaatan bambu untuk tulangan
dalam dinding panel.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang diambil dari penelitian ini adalah seberapa besar
pengaruh campuran mortar dengan bahan tambah yang berupa abu terbang (fly
ash) sisa pembakaran batu bara, mortar dengan bahan tambah abu terbang (fly ash)
dan lem beton serta mortar dengan bahan tambah abu terbang (fly ash) dan
gypsum, terhadap kuat tekan. Dan pengaruh tulangan bambu yang berbentuk
anyaman susun dan anyaman silang terhadap tegangan lentur dinding panel.
C. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui komposisi
perbandingan bahan penyusun mortar (pasir dan semen) yang mempunyai kuat
tekan terbaik, serta untuk mengetahui pengaruh beberapa bahan tambah dengan
variasi yang berbeda terhadap kuat tekan. Variasi yang dibuat antara lain mortar
yang diberi bahan tambah abu terbang (fly ash) sisa pembakaran batu bara, mortar
dengan bahan tambah abu terbang (fly ash) dan lem beton serta mortar dengan
bahan tambah abu terbang (fly ash) dan gypsum. Dari beberapa variasi tersebut
diambil mortar dengan bahan tambah yang mempunyai kuat tekan terbaik untuk
dibuat menjadi dinding panel.
Selain tujuan diatas juga untuk mengetahui besar prosentase bahan tambah
yang dipergunakan pada campuran untuk mencapai kuat tekan optimum serta
dengan tulangan bambu terhadap uji lentur dinding panel pada umur 28 hari
D. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian yang dilakukan adalah wujud pengembangan ilmu
pengetahuan khususnya di bidang teknologi beton dalam bentuk dinding panel
sebagai alternatif pengganti dari batu bata ataupun batako yang memenuhi syarat
kekuatan serta lebih ekonomis dalam penggunaan dan merupakan bukti nyata
bahwa penggunaan dinding panel diharapkan mempunyai berat sendiri yang lebih
ringan untuk digunakan sebagai bahan bangunan non struktural. Selain itu
pemasangan yang lebih mudah dan dengan waktu yang relatif lebih singkat.
Beton ataupun mortar dengan tulangan baja adalah perpaduan yang sangat
baik, karena memiliki kekuatan yang tinggi, sehingga beton ataupun mortar
dengan tulangan baja banyak dipergunakan. Namun hal tersebut menimbulkan
permasalahan baru, yaitu baja yang selama ini dipergunakan merupakan bahan
material yang tidak dapat diperbaharui sehingga keberadaannya suatu saat akan
habis. Untuk itu dilakukan upaya pencarian bahan alternatif pengganti baja, antara
lain material pengantinya yaitu bambu. Bambu merupakan hasil alam yang mudah
diperoleh, murah dan mempunyai kekuatan tarik yang tinggi. Sehingga penelitian
ini diharapkan dapat sedikit menjawab tentang keterbatasan material baja serta
sekaligus menjawab keraguan masyarakat terhadap pemakaian bambu untuk
dipergunakan sebagai tulangan.
E. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini peneliti perlu membatasi masalah, yang bertujuan
agar pembahasan tidak meluas dan batasnya menjadi jelas. Adapun yang menjadi
batasan masalah adalah sebagai berikut :
1. Semen yang digunakan adalah semen portland dengan merk Holcim.
2. Agregat halus yang digunakan adalah pasir yang berasal dari daerah Muntilan.
3. Air yang dipergunakan adalah air yang berasal dari bawah tanah yang tersedia
di Sub Laboratorium Bahan Bangunan, Laboratorium Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
4. Untuk menentukan campuran yang paling optimum atau terbaik dilakukan
dengan pengujian coba-coba dengan variasi perbandingan antara semen dan
pasir, yaitu 1 : 2, 1 : 3, 1 : 4, 1 : 5, 1 : 6, 1 : 7, 1 : 8, 1 : 9, dengan masing
masing variasi dibuat masing-masing 3 sampel, dan ukuran 15 x 15 x 15 cm,
serta pengujian dilakukan pada umur 14 hari.
5. Bahan tambah yang dipergunakan adalah abu terbang (fly ash) sisa
pembakaran batu bara, lem beton dan gypsum. Yang mana ketiga bahan
tambah tersebut tidak dilakukan penelitian secara kimiawi.
6. Benda uji dibuat dengan variasi bahan tambah :
Abu batu bara (fly ash) : 12,5%, kadar optimum (berdasarkan penelitian
Intan A R N dan Wahyu A, 2007)
Lem beton : 0%, 5%, 7%, 9%
Gypsum : 0%, 5%, 7%, 9%
Benda uji berbentuk kubus, dengan ukuran 15 x 15 x 15 cm, setiap variasi
bahan tambah dibuat masing-masing 3 sampel. Pengujian beton kubus
dilakukan pada umur 14 hari.
7. Faktor air semen (f.a.s) yang digunakan adalah 0,6.
8. Tulangan bambu yang dipergunakan adalah dari jenis bambu apus/tali
(Gigantochloa apus Kurtz), dengan ukuran (2 x 0,2) cm dengan panjang 28
cm dan 88 cm.
9. Benda uji untuk pengujian kuat tarik bambu mempergunakan sampel sebanyak
5 buah
10. Benda uji untuk pembuatan dinding panel dengan ukuran (90 x 30 x 5) cm
sebanyak 10 sampel. Dengan bentuk tulangan masing-masing 5 buah
berbentuk anyaman susun dan 5 buah berbentuk anyaman silang. Pengujian
lentur dinding panel dilakukan pada umur 28 hari.
F. Keaslian Penelitian
Pada penelitian terdahulu yang pernah dilakukan oleh Joko Widodo (2007)
dengan memodifikasi dinding panel dengan menambahkan beberapa bahan
tambah, yaitu Polyvinyl Acetat dan sisa serat aren. Pembuatan benda uji dengan
ukuran (40 x 30 x 5) cm, (60 x 30 x 5) cm, (80 x 30 x 5) cm dan (100 x 30 x 5) cm,
dan memakai bambu sebagai tulangan.
Sedangkan dari penelitian Pardi (2007) melakukan penelitian dengan
memodifikasi dinding panel yang berbentuk Sandwich. Campuran yang
dipergunakan antara lain terdiri dari Calsibot, pasir batu apung dan kayu
berbentuk papan tipis, setebal 2 cm dan lebar 4,5 cm, digunakan sebagai klem.
Dengan menambahkan tulangan yang terbuat dari bambu. Dan ukuran benda uji
adalah (100 x 50 x 5) cm.
Sedangkan penelitian yang dilakukan sekarang adalah dengan mencari
komposisi campuran mortar yang memiliki kuat tekan terbesar. Kemudian
komposisi campuran mortar yang memiliki kuat tekan terbesar dikombinasikan
dengan beberapa variasi bahan tambah. Variasi yang dibuat antara lain mortar
yang diberi bahan tambah abu terbang (fly ash) sisa pembakaran batu bara, mortar
dengan bahan tambah abu terbang (fly ash) dan lem beton serta mortar dengan
bahan tambah abu terbang (fly ash) dan gypsum. Dari beberapa variasi campuran
mortar tersebut akan diteliti campuran mana yang terbaik untuk dibuat sebagai
dinding panel dengan melakukan beberapa rangkaian pengujian. Setelah diperoleh
campuran terbaik maka campuran mortar tersebut dikombinasikan dengan
tulangan berupa bambu apus/tali (Gigantochloa apus Kurtz) untuk dibuat dinding
panel, yang bertujuan untuk meningkatkan tegangan lentur dinding panel tersebut.
Tulangan yang digunakan ada 2 variasi bentuk, yaitu berbentuk anyaman susun
dan anyaman silang.
TINJAUAN KUAT LEKAT TULANGAN BETON DENGAN SEMEN NORMAL DAN BAHAN TAMBAH FLY ASH YANG DIRENDAM DALAM AIR LAUT
Agustini, Wahyu (2008)
Abstract
Sebagian besar permukaan bumi merupakan wilayah laut, salah satu material yang sering digunakan untuk struktural di areal laut adalah beton. Beton memiliki kelemahan secara struktual yaitu bersifat getas (brittle), yang ditunjukkan dengan tidak adanya prilaku plastis saat beton di beri beban, di samping bersifat getas kelemahan lain beton memiliki kuat tarik rendah, untuk menahan gaya tarik, beton diberi baja tulangan atau disebut beton bertulang. Beton dan baja dapat bekerja sama atas dasar lekatan (bond) atau interaksi antara baja dengan beton keras disekelilingnya, karena faktor lekatan antara baja tulangan dan beton adalah faktor yang menentukan kekuatan beton bertulang. Adanya air laut dapat mempercepat kerusakan beton, karena air laut banyak mengandung 3,5 % larutan garam, sekitar 78 % adalah Sodium Chlorida (NaCl) dan 15 % adalah Magnesium Sulfat (MgSO4). Adanya garam-garam dalam air laut ini juga dapat mengurangi kekuatan beton sampai 20 % dan penurunan durabilitas konstruksi yang dibangun. Pada penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium dengan benda uji berupa baja tulangan yang ditanam pada kubus beton. Beton dibuat dengan menggunakan semen normal dan bahan tambah fly ash. Penggunaan fly ash diharapkan dapat menambah kelekatan tulangan dan mempercepat pengerasan beton. Diameter baja tulangan yang digunakan 10 mm dan panjang 90 cm. Benda uji direndam dalam air laut. Pengujian dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari dan 45 hari, dengan metode bond pull out test menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM). Hasil pengujian kuat lekat rata–rata beton normal pada umur 28 hari sebesar 0,5 kgf/mm2, sedangakan beton bahan tambah fly ash dengan variasi persentase 10%, 12,5%, dan 15% sebesar 0,519 kgf/mm2; 0,593 kgf/mm2 dan 0,459 kgf/mm2, dan hasil kuat lekat rata-rata beton normal pada umur 45 hari sebesar 0,706 kgf/mm2, sedangakan beton bahan tambah fly ash dengan variasi persentase 10%, 12,5%, dan 15% sebesar 0,720 kgf/mm2; 0,724 kgf/mm2 dan 0,600 kgf/mm2.
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sebagian besar permukaan bumi merupakan wilayah laut, di dalamnya terkandung berbagai sumber daya alam yang sangat besar dan sarana untuk memenuhi kebutuhan manusia, mulai dari sumber makanan seperti ikan dan tumbuhan laut, sumber energi seperti minyak dan
pembangkit listrik tenaga gelombang, sebagai sarana transportasi dan sebagai tempat wisata. Semuanya itu mengundang manusia untuk memanfaatkan potensi laut semaksimal mungkin.
Untuk memanfaatkan berbagai potensi kekayaan alam tersebut, dibangun berbagai prasarana penunjang seperti pelabuhan, anjungan lepas pantai, jembatan dan sebagainya. Namun ada suatu tantangan tersendiri dalam pembuatan konstruksi di lingkungan air laut, yaitu penurunan durabilitas konstruksi yang dibangun. Penurunan durabilitas tersebut disebabkan lingkungan yang agresif. Lingkungan agresif yang ditinjau adalah air laut itu sendiri, dimana aksi merusak adalah peristiwa korosi pada baja tulangan yang diakibatkan oleh penetrasi ion Chlorida (Cl) yang bersumber dari air laut. Air laut umumnya mengandung 3,5 % larutan garam, sekuitar 78 % adalah Sodium Chlorida (NaCl) dan 15 % adalah Magnesium Sulfat (MgSO4). Adanya garam-garam dalam air laut ini juga dapat mengurangi kekuatan beton sampai 20 % (Tjokrodimuljo, 1996).
Salah satu material yang sering digunakan untuk struktrual di areal laut adalah beton. Sebagai bahan konstruksi, beton memiliki kelemahan secara struktrual, yaitu bersifat getas (brittle), yang ditunjukkan dengan tidak adanya perilaku plastis saat beton diberi beban. Disamping bersifat getas, kelemahan lain beton yaitu memiliki kuat tarik yang rendah. Untuk menahan gaya tarik, beton diberi baja tulangan sehingga struktur beton merupakan kombinasi dari beton dan baja tulangan atau disebut beton bertulang. Beton dan baja dapat bekerja sama atas dasar lekatan (bond) atau interaksi antara batang baja dengan beton keras disekelilingnya, karena faktor lekatan antara baja tulangan dan beton adalah faktor yang menentukan kekuatan beton bertulang.
Kuat lekat beton terutama dengan baja tulangan diakibatkan oleh efek saling geser antara elemen baja tulangan dan beton sekelilingnya yang dinyatakan sebagai tegangan persatuan luas bidang singgung beton dan tulangan yang disebut tegangan lekat (bond stress). Suatu struktur tidak dapat mengembangkan kekuatanya 100% apabila tidak ada dukungan dari lekatan yang cukup kuat antara beton dan baja tulangan akan menggelincir (splice) sebelum mencapai kekuatannya.
Korosi adalah perubahan bentuk dari logam menjadi oksida dalam lingkungan induktif. Jika ada permukaan baja gilas terdapat air yang mengandung oksigen, maka terjadi reaksi yang mengubah biji besi yang mempunyai potensi korosi rendah menjadi ferro hidroksida yang larut dalam air. Larutan ini bercampur dengan oksigen yang ada didalam air, menghasilkan ferri hidroksida (karat). Reaksi ini terulang seiring dengan perkembangan korosi. Keadaan lingkungan dengan kombinasi air dan oksigen yang berubah–ubah, mempengaruhi kecepatan dan perubahan korosi. Jika tidak terdapat oksigen dan air, maka proses korosi tidak akan berjalan.
Korosi yang terjadi pada baja tulangan akibat serangan sulfat dan khlorida mengakibatkan timbulnya retak pada selimut beton dengan arah sejajar sumbu baja tulangan atau lepasnya selimut beton. Retakan atau lepasnya selimut beton, mengakibatkan proses pengurangan luas nominal baja tulangan akan meningkat dengan cepat karena baja tulangan tidak terlindungi lagi oleh selimut beton. Selain itu kadar oksigen, air maupun karbondioksida pada permukaan baja akan meningkat sehingga proses korosi akan berlangsung lebih cepat. Akhirnya kegagalan struktur dapat terjadi karena hilangnya tegangan lekat (bond) karena proses korosi tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa pengaruh korosi terhadap kuat lekat memang perlu diteliti karena kuat lekat merupakan faktor yang penting yang mempengaruhi kekuatan struktur.
Menyikapi kerusakan yang disebabkan karena terjadinya reaksi antara air laut yang agresif dengan senyawa-senyawa di dalam beton yang mengakibatkan beton kehilangan massa, kehilangan kekuatan dan kekakuannya serta mempercepat proses pelapukan, dalam penelitian ini fly ash sebagai bahan tambah
pembuatan beton. Penggunaan fly ash diharapkan dapat menambah kelekatan tulangan, mempercepat pengerasan beton dan dapat memperlambat proses kerusakan beton yang disebabkan oleh serangan senyawa kimia yang terdapat didalam air laut. Berdasarkan uraian diatas, penelitian ini untuk mengetahui kuat lekat tulangan pada beton dengan semen normal dan bahan tambah fly ash yang direndam dalam air laut pada umur 28 hari dan 45 hari.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka permasalahan yang dapat dirumuskan adalah berapa besar nilai kuat lekat tulangan pada beton dengan semen normal dan bahan tambah fly ash yang direndam dalam air laut pada umur 28 hari dan 45 hari.
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui kuat lekat tulangan beton dengan semen normal dan bahan tambah fly ash pada umur 28 hari dan 45 hari yang direndam dalam air laut.
Manfaat dari penelitian ini yaitu manfaat teoritis, untuk mengembangkan pengetahuan tentang teknologi beton khususnya untuk struktur pada daerah yang berhubungan dengan air laut.
D. Batasan Masalah
Untuk menghindari hasil penelitian yang kurang akurat yang disebabkan karena terlalu luasnya pembahasan data dan teori yang mendukungnya, maka perlu diadakan pembatasan masalah sebagai berikut :
1). Perencanaan adukan beton menggunakan Metode SK SNI T-15-1990-03, dengan nilai fas 0,5.
2). Campuran adukan beton dibuat dengan semen normal dan bahan tambah fly ash dengan variasi 10%, 12,5%, dan 15% dari berat semen.
3). Semen yang digunakan adalah semen Portland jenis I dengan merk Gresik.
4). Agregat kasar (batu pecah) dengan ukuran maksimal 20 mm, berasal dari Karanganyar.
5). Agregat halus berasal dari Kaliworo, Klaten.
6). Benda uji adalah kubus beton yang berukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm.
7). Baja tulangan dengan panjang 90 cm, diameter 10 mm.
8). Pengujian kuat lekat tulangan pada umur 28 dan 45 hari pada beton normal dan beton dengan bahan tambah fly ash yang direndam dalam air laut dengan menggunakan alat Univesal Testing Machine (UTM), waktu perendaman dimulai 1 hari setelah beton dicetak sampai dengan 2 hari sebelum pengujian dilakukan.
9). Air tawar yang digunakan untuk campuran beton berasal dari Laboratorium Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, sedangkan air laut yang digunakan untuk perendaman beton berasal dari Pantai Parangtritis, Yogyakarta.
10). Jumlah benda uji seluruhnya 24 buah, terdiri dari beton normal 3 buah, beton dengan bahan tambah fly ash 10% 3 buah, beton dengan bahan tambah fly ash 12,5% 3 buah, beton dengan bahan tambah fly ash 15% 3 buah masing-masing pada umur 28 dan 45 hari digunakan untuk pengujian kuat lekat tulangan dan 5 buah baja tulangan digunakan untuk pengujian kuat tarik baja
11). Tidak dilakukan penelitian Laboratorium secara kimiawi terhadap fly ash dan air laut.