Kurva S: Jurnal Keilmuan dan Aplikasi Teknik Sipil Vol.
No.
Desember 2019.
Hal.
p-ISSN: 2339-2665, e-ISSN: 2502-8448 DOI: 10.
31293/teknikd Penambahan Abu Arang Kayu Pada Beton Normal untuk Konstruksi Jalan Rigid Pavement Ade Agum Ihsanu Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda Email: adeagum1998@gmail.
Artikel Informasi Riwayat Artikel Diterima, 13/09/2019 Direvisi, 15/10/2019 Disetujui, 22/11/2019 Kata Kunci:
Kuat Tekan Beton.
Abu Arang kayu.
Pengganti Semen.
Keywords:
Compressive strength of concrete.
Wood Charcoal Ash.
Cement Replace.
ABSTRAK
Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang banyak digunakan dalam pelaksanaan perencanaan bangunan.
Perkembangan dibidang teknologi beton juga semakin maju, hal ini dapat dilihat dari berbagai penelitian yang dilakukan dengan menggunakan bahan tambah konstruksi beton, bahan tambah pozolan dan abu terbang .
ly as.
yang berfungsi sebagai bahan pengganti atau bahan tambah sebagian semen portland.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan abu arang kayu sebagai pengganti sebagian semen terhadap beton normal dengan persentase 0%, 3%, 6%, dan 9%.
Hasil dari penelitian diperoleh bahwa penambahan abu arang kayu sebagai pengganti sebagian semen pada campuran beton normal dapat mempengaruhi nilai kuat tekan beton, jika semakin banyak jumlah abu arang kayu yang digunakan maka akan semakin menurun nilai kuat tekannya, dengan hasil uji kuat tekan yaitu 0% = 23,43 MPa, 3% = 24,44 MPa, 6% = 15,46 MPa, dan 9% = 14,76 MPa, dengan mutu beton rencana yaitu f'c 23 MPa, dan kuat tekan optimum didapat pada penambahan abu dengan persentase 3%.
ABSTRACT
Concrete is one of the most widely used construction materials in the implementation of building planning.
Developments in the field of concrete technology are also increasingly advanced, this can be seen from various studies carried out using added materials for concrete construction, added materials for pozzolan and fly ash .
ly as.
which function as substitutes or added materials for part of portland cement.
This study aims to determine the effect of adding wood charcoal ash as a partial replacement of cement to normal concrete with percentages of 0%, 3%, 6%, and 9%.
The results of the study showed that the addition of wood charcoal ash as a partial replacement of cement in a normal concrete mixture can affect the value of the compressive strength of concrete, if the more the amount of wood charcoal ash used, the compressive strength value will decrease, with the results of the compressive strength test being 0% = 23.
43 MPa, 3% = 24.
MPa, 6% = 15.
46 MPa, and 9% = 14.
76 MPa, with the design concrete quality of f'c 23 MPa, and the optimum compressive strength was obtained with the addition of ash with a percentage of 3%.
This is an open access article under the CC BY-SAlicense.
Penulis Korespondensi:
Ade Agum Ihsanu Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda Email: adeagum1998@gmail.
Journal homepage: http://ejurnal.
untag-smd.
id/index.
php/TEKNIKD/index Penambahan Abu Arang Kayu Pada Beton Normal untuk Konstruksi Jalan Rigid Pavement (Ade Agum Ihsan.
PENDAHULUAN Pertumbuhan pengetahuan dan teknologi di bidang konstruksi yang semakin berkembang menghasilkan berbagai macam penemuan baru dalam dunia konstruksi.
Peningkatan perkembangan dibidang teknologi beton juga semakin maju.
Hal ini dapat dilihat dari berbagai penelitian yang dilakukan dengan menggunakan bahan tambah konstruksi beton.
Bahan tambah tersebut antara lain bahan kimia tambahan yang berfungsi untuk mempercepat proses pengerasan, bahan tambah pozolan dan abu terbang .
ly as.
yang berfungsi sebagai bahan pengganti atau bahan tambah sebagian semen portland, bahan tambah serat .
dari gelas kaca, plastik, baja, dan serat tumbuh-tumbuhan .
ami atau iju.
yang berfungsi untuk menambah kuat tarik beton.
Kandungan kimia abu arang kayu seperti yang telah diketahui yaitu mengandung silika yang dapat digunakan sebagai bahan pengikat agregat yang baik, hal ini sama dengan fungsi semen dalam suatu campuran beton.
Banyaknya penggunaan kayu bakar yang digunakan oleh sebagian pengusaha ayam potong dan tempe, tentu akan menyisakan limbah berupa abu dan arang.
Banyaknya limbah abu dan arang kayu tersebut yang kemudian dapat dimanfaatkan sebagai pengganti sebagian semen pada beton normal.
Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh dari penambahan abu arang terhadap kuat tekan beton normal dan nilai optimum yang dihasilkan oleh penggunaan campuran abu arang kayu sebagai bahan pengganti sebagian semen dengan persentase 3%, 6% dan 9%.
Beton merupakan suatu bahan komposit .
dari beberapa material, yang bahan utamanya terdiri dari campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar, air dan atau tanpa bahan tambah lain dengan perbandingan tertentu.
Karena beton merupakan komposit, maka kualitas beton sangat tergantung dari kualitas masing-masing material pembentuk.
Bahan pengisi Beton diantara nya :
Semen (Portland Ceme.
Fungsi semen ialah bereaksi dengan air menjadi pasta semen.
Pasta semen berfungsi untuk melekatkan butir-butir agregat agar menjadi suatu kesatuan massa yang padat.
Selain itu pasta semen mengisi rongga-rongga antara butir-butir agregat.
Walaupun volume semen hanya kirakira 10% saja dari volume beton, namun karena merupakan bahan perekat yang aktif dan mempunyai harga yang mahal dari pada bahan dasar beton yang lain perlu diperhatikan atau dipelajari secara baik.
Agregat Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar atau beton.
Agregat ini kira-kira menempati sebanyak 70% dari volume mortar atau beton.
Pemilihan agregat merupakan bagian yang sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-sifat mortar atau beton.
Agregat Halus, adalah pasir yang didapat dari pelapukan batuan secara alami atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan semua butirnya lolos ayakan 4,75 mm.
Agregat Kasar, adalah batuan yang mempunyai ukuran butir antara 5 mm sampai 40 Menurut asalnya agregat kasar dibedakan atas 2 macam, yaitu kerikil .
ari batuan ala.
dan kricak .
ari batuan alam yang dipeca.
Air Air adalah alat untuk mendapatkan kelecakan yang perlu untuk penggunaan beton.
Jumlah air yang digunakan tentu tergantung pada sifat material yang digunakan.
Air yang mengandung kotoran yang cukup banyak akan mengganggu proses pengerasan atau ketahanan beton.
Kurva S: Jurnal Keilmuan dan Aplikasi Teknik Sipil Vol.
No.
Desember 2019.
Hal.
Kurva S: Jurnal Keilmuan dan Aplikasi Teknik Sipil Air juga berpengaruh terhadap kuat desak beton, karena kelebihan air akan menyebabkan penurunan pada kekuatan beton itu sendiri.
Selain itu kelebihan air akan mengakibatkan beton menjadi bleeding, yaitu air bersama-sama semen akan bergerak ke atas permukaan adukan beton segar yang baru saja dituang.
Hal ini akan menyebabkan kurangnya lekatan antara lapis-lapis beton.
Abu Arang Kayu Abu arang kayu adalah hasil perubahan secara kimiawi dari pembakaran arang kayu.
Pada saat arang kayu dibakar akan menghasilkan abu yang berwarna cerah keunguan.
Perbedaan pada umur pohon akan memberikan pengaruh yang berbeda terhadap komposisi kimia kayu.
Untuk kadar abu, silika, kelarutan dalam NaOH 1% dan air panas, memberikan respon yang berfluktuatif dengan bertambahnya umur tanaman.
Perencanaan Campuran Beton (Mix Desig.
Perencanaan campuran beton beton merupakan suatu hal yang komplek jika dilihat dari perbedaan sifat dan karakteristik bahan penyusunnya.
Karena bahan penyusun tersebut akan menyebabkan variasi dari produk beton yang dihasilkan.
Pada dasarnya perancangan Campuran dimaksudkan untuk menghasilkan suatu proporsi campuran bahan yang Sifat beton pada umumnya yang lebih baik jika kuat tekannya lebih tinggi, dengan demikian untuk meninjau mutu beton biasanya secara kasar hanya ditinjau dari kuat tekannya Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas.
Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur.
Semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan.
Tabel 1.
Mutu Beton dan Penggunaan Jenis Beton (MP.
Mutu
Tinggi 35 - 65
Mutu
Sedang 20 - < 35
15 - < 20
Mutu
Rendah
10 - < 15
Ebk' (Kg/cm.
Uraian Umumnya digunakan untuk beton prategang seperti tiang pancang beton prategang, gelagar prategang, pelat beton prategang dan K250 - < K400 Umumnya digunakan untuk beton bertulang seperti pelat lantai jembatan, gelagar beton bertulang, diafragma, kerb beton pracetak, gorong-gorong beton bertulang, bangunan bawah jembatan.
K175 - < K250 Umumnya digunakan untuk struktur beton tanpa tulangan seperti beton siklop, trotoar dan pasangan batu kosong yang diisi adukan, pasangan batu.
K125 - < K175
Digunakan sebagai lantai kerja, penimbunan kembali dengan beton.
K400 - K800
Uji Normalitas Data Distribusi normal merupakan suatu alat statistic yang sangat penting untuk menaksir dan meramalkan peristiwa-peristiwa yang lebih luas.
Suatu data membentuk distribusi normal jika jumlah data di atas dan di bawah mean adalah sama, distribusi normal berupa kurva berbentuk lonceng setangkup yang melebar tak berhingga pada kedua arah positif dan negatifnya.
Distribusi normal dipengaruhi oleh dua parameter, yaitu mean dan standar deviasi.
Mean menentukan lokasi pusat statistik dan standar deviasi menentukan lebar dari kurva normal p-ISSN: 2339-2665, e-ISSN: 2502-8448 DOI: 10.
31293/teknikd Penambahan Abu Arang Kayu Pada Beton Normal untuk Konstruksi Jalan Rigid Pavement (Ade Agum Ihsan.
Gambar 1.
Kurva Normal
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda.
Pada penelitian ini metode yang digunakan adalah metode eksperimen di laboratorium dengan melakukan suatu percobaan secara langsung.
Penelitian ini dilakukan dengan cara membandingkan beton normal tanpa bahan tambah, dengan beton normal yang menggunakan abu arang kayu sebagai bahan tambah pengganti sebagian semen.
Kedua beton tersebut akan diuji dengan pengujian kuat tekan beton.
Dari hasil pengujian tersebut, diharapkan dapat mengetahui pengaruh penggunaan abu arang kayu sebagai bahan tambah pada campuran beton normal.
Populasi dan Sampel Populasi dalam penelitian ini menggunakan populasi terbatas, artinya penelitian ini dilakukan dengan membuat benda uji berupa silinder beton berukuran 15 cm x 30 cm berjumlah 30 sampel disetiap persentase benda uji.
Dan yang menjadi sampel daalam penelitian ini berbentuk silinder, dengan ukuran 15 cm x 30 cm dengan jumlah 120 sampel, dengan rincian yaitu sebagai berikut :
Silinder 15 cm x 30 cm dengan campuran abu arang kayu akasia 0% = 30 buah Silinder 15 cm x 30 cm dengan campuran abu arang kayu akasia 3% = 30 buah Silinder 15 cm x 30 cm dengan campuran abu arang kayu akasia 6% = 30 buah Silinder 15 cm x 30 cm dengan campuran abu arang kayu akasia 9% = 30 buah Tabel 2.
Tabel Variasi dan Umur Benda Uji Kurva S: Jurnal Keilmuan dan Aplikasi Teknik Sipil Vol.
No.
Desember 2019.
Hal.
Kurva S: Jurnal Keilmuan dan Aplikasi Teknik Sipil
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam sebuah penelitian, diperlukan peroses perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan yang baik dan benar utuk memperoleh hasil yang sesuai dengan apa yang diharapkan.
Mulai dari tahapan awal pengujian bahan hingga perencanaan mix design serta pembuatan benda uji harus disesuaikan dengan standar dan referensi yang telah ditetapkan.
Tabel 3.
Hasil Pengujian Karakteristik Bahan Campuran Beton Karakteristik 1 Kehalusan Semen Air Spesifikasi Hasil Keterangan Maks 22% SNI 03-2834-2000 Memenuhi Lolos Saringan 0,075mm 3 Abu Arang Kayu Memenuhi Memenuhi Sumber : Hasil Perhitungan Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan terhadap semen dan air, menunjukkan bahwa bahan tersebut telah memenuhi spesifikasi Standar Nasional Indonesia (SNI) yang telah Tabel 4.
Hasil Pengujian Karakteristik Agregat Halus (Pasir Pal.
No Karakteristik Bobot Isi Berat Jenis Penyerapan Kadar Air Kadar Lumpur Spesifikasi Min.
1,3 gram/cm3 Hasil 585 gr/cm3 Keterangan Min.
0,2% - 2%
Maks.
Memenuhi Memenuhi Memenuhi Maks.
Memenuhi Memenuhi Sumber : Hasil Perhitungan Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan terhadap agregat halus, menunjukkan bahwa bahan tersebut telah memenuhi spesifikasi Standar Nasional Indonesia (SNI) yang telah Sehingga Pasir tersebut layak digunakan sebagai bahan campuran beton.
Mulai dari pemeriksaan bobot isi, berat jenis, penyerapan, kadar air, dan juga kadar lumpur semua pemeriksaan tersebut memenuhi syarat spesifikasi SNI.
Tabel 5.
Hasil Pengujian Karakteristik Agregat Kasar (Batu Palu 1/2") Karakteristik Spesifikasi Hasil Keterangan Bobot Isi Min.
1,3 gr/cm3 Min.
2,54
0,2% - 4%
1,394 gr/cm3 2,721 1,065 % Memenu hi Memenuhi Memenuhi Berat Jenis Penyerapan Kadar Air Maks.
1,3%
0,986 %
Memenuhi p-ISSN: 2339-2665, e-ISSN: 2502-8448 DOI: 10.
31293/teknikd Penambahan Abu Arang Kayu Pada Beton Normal untuk Konstruksi Jalan Rigid Pavement (Ade Agum Ihsan.
Abrasi
O 40%
17,146 %
Memenuhi Kadar Lumpur Maks.
1,923 %
Tidak Sumber : Hasil Perhitungan Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan terhadap agregat kasar (Batu Palu 1/2"), menunjukkan bahwa bahan tersebut harus dicuci terlebih dahulu sebelum digunakan, karena nilai kadar lumpur pada agregat kasar batu 1/2" melebihi spesifikasi Standar Nasional Indonesia (SNI) yang telah ditentukan yaitu maksimal 1%.
Tabel 6.
Hasil Pengujian Karakteristik Agregat Kasar (Batu Palu 2/3") No Karakteristik Spesifikasi 1 Bobot Isi Min.
1,3 gr/cm3 2 Berat Jenis Min.
2,54
3 Penyerapan 0,2% - 4% Maks.
1,3%
4 Kadar Air
Hasil
1,555 gr/cm3 2,718 1,154% Keterangan Memenuhi Memenuhi Memenuhi 0,971% Memenuhi 5 Abrasi
Kadar Lumpur
O 40%
20,584%
Memenuhi Maks.
0,667%
Memenuhi Sumber : Hasil Perhitungan Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan terhadap agregat kasar (Batu Palu 2/3"), menunjukkan bahwa agregat tersebut memenuhi spesifikasi Standar Nasional Indonesia (SNI) yang telah ditentukan.
Sehingga layak digunakan untuk campuran beton.
Pemeriksaan mulai dari bobot isi, berat jenis dan penyerapan, kadar air, abrasi dan kadar lumpur batu palu 2/3".
Tabel 7.
Kebutuhan Campuran Bahan Untuk 3 silinder Kebutuhan Material Setiap Variasi Untuk 3 Silinder Variasi Abu
AAK
Batu A Batu 2/3 Pasir Arang Kayu Semen Air .
(AAK) (K.
(Kg ) .
Total Sumber : Hasil Perhitungan Kurva S: Jurnal Keilmuan dan Aplikasi Teknik Sipil Vol.
No.
Desember 2019.
Hal.
Kurva S: Jurnal Keilmuan dan Aplikasi Teknik Sipil Pengujian Slump Test Pengujian slump test dilakukan untuk mengetahui tingkat kemudahan pengerjaan.
Pada penelitian ini slump rencana sebesar .
A .
cm, dengan menggunakan faktor air semen .
= 0,47.
Pengujian Kuat Tekan Beton Hasil dari uji kuat tekan beton normal sebesar 282,337 kg/cm2 hasil tersebut memenuhi mutu beton rencana K-275 kg/cm2.
Pada kuat tekan beton dengan penambahan abu arang kayu sebanyak 3% mengalami peningkatan dari beton normal sehingga menjadi 294,450 kg/cm2 dan hasil uji kuat tekan tersebut memenuhi kriteria dari kuat tekan yang direncanakan sebesar K275 kg/cm2.
Sedangkan untuk campuran abu arang kayu 6% dan abu arang kayu 9% hasil uji kuat tekannya tidak memenuhi syarat mutu rencana sehingga tidak dapat digunakan untuk proyek jalan dengan mutu rencana K-275 kg/cm2.
Tabel 4.
6 Data Hasil Uji Kuat Tekan Jumlah Keseluruhan Kuat Tekan .
g/cm.
282,337 294,450 186,272 177,828 235,222 Ket.
AAK 3%
AAK 6%
AAK 9%
Jumlah Rata-rata (MP.
Sumber : Hasil Perhitungan Kuat Tekan Beton
AAK 3%
AAK 6%
AAK 9%
Gambar 2.
Grafik Perbandingan Nilai Kuat Tekan Beton p-ISSN: 2339-2665, e-ISSN: 2502-8448 DOI: 10.
31293/teknikd Penambahan Abu Arang Kayu Pada Beton Normal untuk Konstruksi Jalan Rigid Pavement (Ade Agum Ihsan.
Dari hasil analisa grafik diatas dapat disimpulkan bahwa pengujian kuat tekan beton dengan menggunakan bahan tambah abu arang kayu dapat digunakan karena memenuhi kriteria mutu yang direncanakan adapun beton normal yang digunakan sebagai pembanding ternyata memiliki kuat tekan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan beton yang ditambah abu arang kayu dengan persentase 3%.
Untuk persentase hasil uji kuat tekan optimum penambahan abu arang kayu hanya pada persentase 3% dengan hasil kuat tekan sebesar 294,45 kg/cm2 Pengujian Normalitas Data Pengujian normalitas data digunakan untuk menguji data hasil penelitian yang didapatkan, apakah berdistribusi normal atau tidak.
Berikut ini hasil perhitungan normalitas data menggunakan distribusi Gauss :
Gambar 3.
Grafik Histogram AAK 3% Penerapan Pada Konstruksi Jalan Rigid Pavement Hasil dari penelitian uji kuat tekan dengan penambahan abu arang kayu sebagai pengganti sebagian semen, menunjukkan bawha beton tersebut dapat digunakan untuk konstruksi jalan rigid pavement dengan persentase penambahan abu arang kayu sebesar 3%, karena memenuhi syarat kuat tekan beton mutu rencana K-275 kg/cm2 atau setara dengan mutu beton f'c 23 MPa.
Sedangkan untuk penambahan abu sebesar 6% dan 9% tidak memenuhi syarat mutu rencana oleh karena itu yang bisa digunakan yaitu persentase 3%.
Pengujian sifat fisis beton dengan campuran abu arang kayu sebesar 3% dengan perbandingan terhadap beton normal yaitu sebagai berikut :
Tampak secara visual beton dengan campuran abu arang kayu lebih gelap dibanding dengan beton normal.
Berat isi beton segar campuran abu arang kayu dengan persentase 3% lebih ringan jika dibanding dengan beton normal.
Untuk pegujian mekanis campuran abu arang kayu dengan persentase 3% memenuhi syarat mutu beton rencana sehingga dapat disimpulkan bahwa penggunaan abu arang kayu pada campuran beton normal dapat menambah daya ikat semen sebagai pengikat bahan lainnya pada campuran beton.
kelebihan dari penggunaan abu arang kayu juga dapat meminimalisir penggunaan semen walaupun hanya sedikit dan dapat mengurangi pencemaran lingkungan dari limbah abu sisa hasil pembakaran yang tidak habis terbakar.
Adapun faktor-faktor yang Kurva S: Jurnal Keilmuan dan Aplikasi Teknik Sipil Vol.
No.
Desember 2019.
Hal.
Kurva S: Jurnal Keilmuan dan Aplikasi Teknik Sipil harus diperhatikan jika beton campuran abu arang kayu diterapkan dilapangan sebagai lapis pondasi atas yaitu sebagai berikut :
Abu arang kayu yang digunakan harus berbutir halus untuk mempermudah pencampuran bahan, sehingga didapatkan campuran beton yang homogen.
Abu arang kayu yang digunakan sebaiknya abu yang dibakar diatas suhu 300A C, agar abu tersebut menghasilkan kandungan kimia berupa karbon.
Bahan agregat halus dan agregat kasar yang digunakan harus sesuai dengan spesifikasi SNI .
radasi, berat volume dan kadar air, kadar lumpur, kadar butir, dan keausan agrega.
Metode pelaksanaan dilapangan harus sesuai dengan spesifikasi teknik agar menghasilkan beton yang sesuai dengan yang diharapkan.
Sebaiknya dilakukan pengujian lebih lanjut yaitu pada kuat lentur beton yang menggunakan bahan tambah abu arang kayu jika diterapkan pada proyek jalan berskala KESIMPULAN Dari hasil pengujian yang telah dilakukan pada beton normal dengan penambahan abu arang kayu sebagai bahan pengganti sebagian semen dengan variasi abu arang kayu sebesar 3%, 6%, dan 9%.
Dengan jumlah benda uji 120 silinder ukuran 15 cm x 30 cm, dengan kuat tekan rencana K-275 kg/cm2 atau setara dengan f'c 23 MPa diambil kesimpulan bahwa :
Penambahan abu arang kayu sebagai pengganti sebagian semen pada campuran beton normal dapat mempengaruhi nilai kuat tekan beton, jika semakin banyak jumlah abu arang kayu yang digunakan maka akan semakin menurun nilai kuat tekannya, dengan hasil uji kuat tekan sesuai variasi 3% = 24,44 MPa, 6% = 15,46 MPa, dan 9% = 14,76 MPa.
Hasil pengujian tersebut yang dapat diterapkan pada konstruksi jalan rigid pavement dengan mutu rencana K-275 kg/cm2, adalah campuran beton normal dengan penambahan abu arang kayu sebesar 3% sebagai pengganti sebagian semen.
Hal itu dikarenakan hanya persentase 3% yang memenuhi syarat dari mutu beton rencana.
Hasil pengujian menyatakan bahwa variasi optimum penambahan abu arang kayu adalah 3% dengan nilai kuat tekan sebesar 294,450 kg/cm2 atau setara dengan 24,44 MPa.
Perubahan mutu rencana beton menjadi K-275 kg/cm2 dilakukan karena pengaruh material bahan campuran beton yang berbutir agak halus dan mengandung lumpur yang mempengaruhi hasil kuat tekan beton normal sehingga tidak mencapai mutu rencana awal K-300 kg/cm2.
DAFTAR PUSTAKA