ANALISIS KARAKTERISTIK FISIK DAN MEKANIK

SELF COMPACTING CONCRETE (SCC)

DENGAN PEMANFAATAN LIMBAH

TETES TEBU(MOLASE)

TUGAS AKHIR

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

disusun oleh:

PERMADI JATI KUSUMA

NIM : D 100 120 033

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2017

ii

iii

iv

v

PRAKATA

Assalaamu’alaikum Wr Wb.

Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah S.W.T atas limpahan rahmat, taufik

dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat menyelesaikan tugas akhir yang

berjudul “ANALISIS KARAKTERISTIK FISIK DAN MEKANIK SELF COMPACTING

CONCRETE (SCC) DENGAN PEMANFAATAN LIMBAH TETES TEBU( MOLASE)”.

Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S1 pada

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dengan ini penyusun

mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga

penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., PhD. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

2) Bapak Dr. Mochamad Solikin selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

3) Bapak Basuki, S.T, M.T., selaku Pembimbing Utama sekaligus sebagai Ketua Dewan Penguji,

yang memberikan bimbingan dan pengarahan hingga selesainya Tugas Akhir ini.

4) Bapak Ir. Abdul Rochman. M.T. selaku Pembimbing Pendamping sekaligus sebagai Sekretaris

Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.

5) Bapak Muhammad Ujianto, S.T, M.T., selaku Anggota Dewan Penguji, yang telah

memberikan arahan serta bimbingan.

6) Bapak Jaji Abdurrosyid, S.T, M.T., selaku Pembimbing Akademik, yang telah memberi

arahan.

7) Bapak dan ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.

8) Semua karyawan Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta yang

telah melayani dan membantu penyusun selama studi dan hingga selesainya penyusun tugas

akhir ini.

9) Kedua orang tuaku dan adekku yang tercinta terimakasih atas doanya dan nasehat, sehingga

saya mampu menjalani semua ini.

10) Semua saudaraku yang tercinta terimakasih atas doanya dan nasehat, sehingga saya mampu

menjalani semua ini.

vi

11) Teman-teman angkatan 2012 yang banyak membantu.

12) Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini yang tidak

dapat disebutkan satu persatu. Terima kasih banyak.

Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugasn Akhir ini masih jauh dari sempurna,

karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini

bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Wassalamu’alaikum Wr Wb.

Surakarta,.....

Desember 2016

Penyusun

Motto

Jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu dan sesungguhnya yang demikian itu

sungguh berat kecuali bagi orang-orang yang khusus

vii

Kecerdasan bukanlah tolak ukur kesusessan , tetapu dengan menjadi cerdas kita bisa

menggapai kesuksesan

permadi jk

Pendidikan merupakan perlemgkapan paling baik di hari tua

aritototeles

Usaha yang kita tanam pada hari kemarin dan sekarang adalah buah yang akan di petik

di kemudian hari

(Mario teguh)

Bahkan yang tumpul bisa jadi tajam , maka tidak ada yang tak berpotensi sukses, kecuali

yang senang bermalas-malasan

(3elektro2)

viii

Allah SWT yang selalu melindungi dan memberiku kesehatan, sehingga saya bisa menyelesaikan skripsi ini dengan lancar, tanpa ridhomu karya ini tidak akan selesai

Teruntuk : Ayah dan Ibuku Untuk ayah dan ibuku tercinta yang tak pernah hentinya selama ini memberiku semangat doa, dorongan, nasehat dan kasih saying serta pengorbanan yang tak tergantikan hingga aku selalu kuat untuk menjalani setiap rintangan yang ada didepanku.Ayah ibu terimalah bukti kecil ini sebagai keseriusanku untuk membalas semua pengorbananmu, terimakasih sudah ikhlas untuk mendidik,mengorbankan segala perasaan tanpa kenal lelah dan berkorban segalanya untuku. Maafkan anakmu ini yang masih saja menyusahkanmu. Terimakasih ayah ibu.

Teruntuk : adik adiku tersayang Terimaksih semangat dan doanya yang telah kou berikan sehingga kakakmu ini bisa menjalaninya”sekolah yang rajin agar tercapai cinta-citamu”

Teruntuk : sahabat -sahabatku

Terima kasih untuk genk Koplo ( Rondi, Reza, Mahayu, Permadi ) terimakasih atas doa dan

sematnya semoga kalian cepet nyusul hehehe ( teruntuk Reza, Permadi, Mahayu). Buat

Yogik, Ai, Lana, Erwin, Dessy, Annas, Eko, Dian, Taufik dan Gumpang squad serta teman –

teman yang tidak bisa saya sebutkan satu satu . Terimakasih dukungannya takkan pernah

kulupakan kebersamaan selama ini dengan kalian.

Penghuni kontrakan Al-Hikmah ( Irvan, Ian, Ghofur, Basuki, Heru, Dimas, Ipul, Nasution,

Susilo, Maschun, Farhan, Redi, Pato ) terimakasih sudah menerimaku sebagai sahabat dan

sekaligus keluarga kalia.

Seluruh pengurus Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil (KMTS) terimakasih telah memberikan

begitu banyak pengalaman yang mungkin tidak akan pernah saya dapatkan dimanapun.

Octavia nurcahyani yang senantiasa mendoakanku, memberi semangat dan tak pernah

lelah untuk mengingatkanku dalam bentuk apapun.

ix

Kakakku yang sudah lulus Andy dan Anan terimakasih telah memberikan nasihat dan

ilmunya,

Inilah karyaku terima kasih atas bantuan kalian selama ini

Tiada yang bisa kuberikan selain ucapan terima kasih.

x

DAFTAR ISI

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

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

HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................ iii

HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................... iv

PRAKATA ...................................................................................................... v

MOTTO .......................................................................................................... vii

PERSEMBAHAN .......................................................................................... viii

DAFTAR ISI .................................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv

DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ xvi

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xvii

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ...................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xviii

ABSTRAKSI .................................................................................................. xxi

BAB I PENDAHULUAN

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

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

C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 2

D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3

E. Batasan Masalah ........................................................................ 3

F. Keaslian Penelitian .................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Beton .......................................................................................... 6

B. Self Compacting Concrete .......................................................... 6

C. Sifat – Sifat Beton Self Compacting Concrete ........................... 6

xi

D. Bahan Tambah Beton ................................................................. 7

1. Bahan Tambah Kimia ............................................................. 7

2. Pozzolan ................................................................................. 8

E. Molase ( limbah tetes tebu) ........................................................ 8

F. Superplasticizer .......................................................................... 12

G. Dasar Mix Design ....................................................................... 12

H. Penelitian Yang Pernah Dilakukan ............................................. 13

BAB III LANDASAN TEORI

A. Bahan Penyusun Beton SCC ...................................................... 15

1. Semen Portland ............................................................... 15

2. Air .................................................................................... 15

3. Agregat ............................................................................ 15

a) Agrgat Halus ............................................................ 16

b) Agregat Kasar ........................................................... 16

4. Superplasticizer ............................................................... 17

B. Karakteristik Mekanik Pada Beton ............................................. 18

1. Kuat Tekan Beton ............................................................ 18

2. Kuat Tarik Belah ............................................................. 19

3. Serapan Air ...................................................................... 19

C. Pengujian Beton Segar ............................................................... 20

1. Pengujian Slump Flow ................................................... 20

2. Pengujian V-funnel .......................................................... 21

3. Pengujian L-box ............................................................... 21

BAB IV METODE PENELITIAN

A. Tinjauan Umum .......................................................................... …23

B. Bahan Penelitian..............................................................................23

1. SemenPortland.....................................................................23

2. Pasir……………........................................................24

3. Krikil ................................................................................24

4. Tetes Tebu .......................................................................24

xii

5. Air…………….......................................................................25

6. Superplasticizer....................................................................25

C. Peralatan Penelitian .....................................................................25

1. Ayakan ............................................................................ 26

2. Cawan ..............................................................................26

3. Pengetar Ayakan ..............................................................26

4. Timbangan .......................................................................27

5. Gelas Ukur ........................................................................27

6. Mesin Los Ageles.................................................................28

7. Kerucut Abram’s...............................................................28

8. Concrete Molen ................................................................29

9. Oven .................................................................................30

10. Alat Vakum ......................................................................30

11. Alat Uji Tekan Dan Tarik ..................................................32

12. Cetakan Beton ......................................................................32

13. Bak Tempat Perendaman Benda Uji ....................................33

14. Peralatan Penunjang Lainya ,................................................33

D. Tahapan Penelitian ...........................................................................34

1. Persiapan Bahan ...................................................................34

2. Perancangan Mix Design .....................................................34

3. Peembuatan Benda Uji ........................................................34

4. Pengujian Benda Uji ............................................................34

5. Analisa Data Dan Kesimpulan .............................................35

E. Pelaksanaan Penelitian .....................................................................37

1. Pemeriksaan Bahan ..............................................................37

2. Perancangan Mix Design .....................................................37

3. Pembuatan Benda Uji ..........................................................41

a) Persiapan Alat dan Bahan ........................................41

b) Proses Pencampuran Beton ......................................41

c) Proses Pengujian Beton Segar......................................42

4. Proses pencetakan Benda Uji ...............................................45

xiii

5. Perawatan .............................................................................45

6. Pengujian Beton ...................................................................45

BAB V PEMBAHASAN

A. Hasil Pengujian Bahan Susun ..................................................... .50

1. Hasil Pengujian Agregat Halus.........................................50

2. Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................50

B. Pelaksanaan Mix Design ...............................................................51

C. Karakteristik Fisik Beton ..............................................................52

1. Pengujian Slump Flow.......................................................52

2. Pengujian L-box ................................................................53

3. Pengujian V-funnel ............................................................55

D. Karakteristik Mekanik Beton .......................................................57

1. Pengujian Kuat Tekan Beton.............................................57

2. Pengujian Kuat Tarik Belah .............................................58

3. Pengujian Serapan Air.......................................................60

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan .................................................................................... ..63

B. Saran .............................................................................................. ..64

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Diagram Alur Pemanfatan Tebu ..................................................... 27

Gambar II.2. Perbandingan Beton Konvensional dengan Beton SCC ................. 27

Gambar III.1. Pengujian Kuat Tekan Beton .......................................................... 29

Gambar IV.2. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ................................................. 30

Gambar IV.3. Pengjian Slump flow ...................................................................... 30

Gambar IV.4. Pengujian V-funnel ........................................................................ 31

Gambar IV.5. Pengujian L-box ............................................................................. 31

Gambar IV.6. Semen Portland .............................................................................. 32

Gambar IV.7. Agregat Halus Berupa Pasir ........................................................... 32

Gambar IV.8. Agregat Kasar Berupa Krikil ......................................................... 33

Gambar IV.9. Tetes Tebu (molase) ....................................................................... 33

Gambar IV.10. Superplasticizer ............................................................................ 34

Gambar IV.11. Satu set ayakan ............................................................................. 34

Gambar IV.12. Cawan ........................................................................................... 34

Gambar IV.13. Alat Pengetar Ayakan ................................................................... 35

Gambar IV.14. Timbangan .................................................................................... 35

Gambar IV.15. Gelas ukur .................................................................................... 36

Gambar IV.16. Mesin Los Angles ......................................................................... 36

Gambar IV.17. Kerucut Abram’s .......................................................................... 37

Gambar IV.18. Concrete Molen ............................................................................ 37

Gambar IV.19. Oven ............................................................................................. 38

Gambar IV.20. Tabung Desticator ........................................................................ 38

Gambar IV.21. Dial Pengukuran Tekanan ............................................................ 39

Gambar IV.22. Drum wadah air ............................................................................ 49

Gambar IV.23. Kompresor .................................................................................... 54

xv

Gambar IV.14. Alat Uji Kuat Tekan dan Kuat Tarik ............................................ 35

Gambar IV.15. Cetakan Beton .............................................................................. 36

Gambar IV.16. Bak Perendaman ........................................................................... 36

Gambar IV.17. Peralatan Penunjangan ................................................................. 37

Gambar IV.18. Bagan Alur Tahapan Penelitian .................................................... 37

Gambar IV.19. Proses Pengecoran ........................................................................ 38

Gambar IV.20. Pengujian Slump flow .................................................................. 38

Gambar IV.21. Pengujian L-box ........................................................................... 39

Gambar IV.22. Pengujian V-funnel ...................................................................... 49

Gambar IV.23. Perawatan Benda Uji Beton ......................................................... 54

Gambar IV.18. Pengujian Kuat Tekan .................................................................. 37

Gambar IV.19. Perletakan benda uji Kuat Tarik ................................................... 38

Gambar IV.20. Pengamatan dan Stelah Benda uji di uji ....................................... 38

Gambar IV.21. Pnibangan Benda Uji Serapan Air ............................................... 39

Gambar IV.22. Gelas Ukur .................................................................................... 49

Gambar IV.23. Pengujian L-box ........................................................................... 54

Gambar IV.21. Pengujian V-funnel ...................................................................... 39

xvi

DAFTAR GRAFIK

Grafik V.1. Hubungan Antara Diameter Slump flow dengan Prosentase Tetes Tebu 52

Grafik V.2.Hubungan antara T50 dengan Prosentas tetes tebu ............................. 52

Grafik V.3. Hubungan antara Nilai Passingability dengan Prosentase tetes tebu . 53

Grafik V.4. Hubungan Waktu Pengosongan dengan Prosentase Tetes Tebu ....... 54

Grafik V.5. Hubungan Antra Kuat Tekan Beton dengan Prosentase Tetes Tebu . 72

Grafik V.6. Hubungan Antra Kuat Tarik Beton dengan Prosentase Tetes Tebu .. 74

Grafik V.7. Hubungan Antara Serapan Air dengan Prosentase Tetes Tebu ......... 76

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel II.1. Komposisi kimia tetes tebu .................................................................. 11

Tabel IV.1. mix design .......................................................................................... 34

Tabel IV.2. table sampel rencanapelaksanaan pengujian ...................................... 35

Tabel IV.3. slump yang di syaratkan untuk beberbagi konsentrasi menurut ACI 38

Tabel IV.4. perkiraan air campuran dan kandungan udara ................................... 38

Tabel IV.5. table nilai factor fas ............................................................................ 39

Tabel IV.6. volume agregat persatuan volume ...................................................... 39

Tabel V.1. sampel rencana pelaksanaan pengujian ............................................... 40

Tabel V.2. hasil pengujian agregat halus .............................................................. 40

Tabel V.3. hasil pengujian kasar ........................................................................... 50

Tabel V.4. proporsi campuran betondalam scc setiap 1m3 ................................... 50

Tabel V.5. hasil pengujian slump flow .................................................................. 51

Tabel V.6. hasil pengujian L-box .......................................................................... 52

Tabel V.7. hasil pengujian V-funnel ..................................................................... 53

Tabel V.8. hasilpengujian kuat tekan beton scc .................................................... 55

Tabel V.9. hasil pengujian kuat tarik belah ........................................................... 57

Tabel V.10. hasil pengujian serapan air ................................................................ 59

xviii

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

% : Persen

c : Berat Jenis Beton (gr/cm3)

: Kecep atan Aliran Air (m/dt2)

A : Luas Penampang Sampel Beton (m2)

dh : Tinggi Air Jatuh (m)

dt : Waktu Aliran (dt)

f ‘c : Kuat Tekan Beton (MPa)

L : Ketebalan Sampel Beton (cm)

k : Koefisien Pe rmeabilitas (m/dt)

Ø : Diameter (mm)

oC : Derajat Celcius

t : Waktu (dt)

ASTM : American Society for Testing and Materials

f.a.s : Faktor Air Semen

PBI : Peraturan Beton Bertulang Indonesia

PK : Pasir Kaliworo

PM : Pasir Merah

SK SNI : Surat Kep utusan Standar Nasional Indonesia

SSD : Saturated Surface Dry

xix

LAMPIRAN

Lampiran 1. Pemeriksaan kandungan organik

Lampiran 2. Pemeriksaan SSD

Lampiran 3. Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan air pasir

Lampiran 4. Pemeriksaan kandungan lumpur pasir

Lampiran 5. Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan air agregat kasar

Lampiran 6. Pemeriksaan keausan

Lampiran 7. Pemeriksaan gradasi

Lampiran 8. Pemriksaan gradasi krikil

Lampiran 9. Hasil pengujian slump flow

Lampiran 10. Hasil pengujian t50

Lampiran 11. Hasil pengujian L-box

Lampiran 12. Hasil pengujian V-funnel

Lampiran 13. Hasil pengujian kuat tekan

Lampiran 14. Hasil pengujian kuat tarik belah

Lampiran 14. Hasil pengujian serapan air

xx

ABSTRAKSI

ANALISIS KARAKTERISTIK FISIK DAN MEKANIK SELF

COMPACTING CONCRETE (SCC)DENGAN PEMANFAATAN

LIMBAH TETES TEBU (MOLASE)

Seiring berkembangnya waktu di Indonesia banyak berkembang inovasi-inovasi dan ide

unik yang bermunculan dalam bidang konstruksi terutama pada beton bertulang. Seperti

yang kita tahu bahwa proses pengerjaan beton bertulang cukup sulit apabila dibandingkan

dengan beton biasa. Salah satunya jarak tulangan yang rapat terkadang memunculkan

permasalahan mengenai penuangan/pengecoran beton. Saat ini beton self compacting

concret (SCC) adalah solusi yang tepat dalam menjawab permasalaahn tersebut karena

merupakan beton yang mampu mengalir di dengan beratnya sendiri, mampu memenuhi

begesting dengan kepadatan maksimal tanpa bantuan viberator. Berbeda dengan beton

konveksioanal beton Self Compacting Concrete memerluakan bahan tambah yang cukup

mahal. Oleh karena itu di perlukan inovasi bahan tambah yang sifatnya ekonomis untuk

mewujudkan beton Self Compacting Concrete yang murah. Dalam penelitian ini akan

digunakan limbah tetes tebu yang di hasilkan dari sisa kristalisasi pembuatan gula sebagai

inovasi bahan tambah. Trial mix dilakuakan untuk mengetahui komposisi variasi agar

memenuhi persyaratan fillingability, passingability, flowability dan segregasi pada saat

kondisi beton segar. Pengujian Fillingability menggunakan slumpflow, pasingability

menggunakan L-box sedangkan flowability menggunakan V-funnel. Variasi penambahan

tetes tebu (molase) dari berat semen adalah 0%, 0,15%, 0,25%, 0,35% dan 0,45%. Masing-

masing komposisi akan di berikan superplasticizer berupa visconcrete 10 sebanyak 1% dari

berat semen. Pada kondisi akan di lakukan pengujian kuat tekan, kuat tarik belah dan

serapan air pada umur 28 hari. Hasil menunjukan slump flow optimal pada variasi tetes tebu

0,25% dan 0,35% yaitu 730 mm. Hasil pengujian L-box nilai passingability pada variasi

0,25% sedangankan pengujian V-funnel variasi 0,25% dengan waktu optimum 12 detik.

Dari pengujian kuat tekan yang di simpulkan dari berbagai variasi di peroleh 39,3 MPa

pada variasi 0,25%. Untuk kuat tarik belah di dapat nilai optimum 3,9 MPa pada variasi

0,15% dan pengujian serapan 1,18% pada variasi 0,25%.

xxi

Kata Kunci: self compacting concrte, tetes tebu, workability

ABSTRAKSI

ANALISIS KARAKTERISTIK FISIK DAN MEKANIK SELF

COMPACTING CONCRETE (SCC)DENGAN PEMANFAATAN

LIMBAH TETES TEBU (MOLASE)

Over the development time in Indonesia, many developing innovations and

unique ideas that have sprung up in the construction field, especially in reinforced

concrete. As we know that the process of reinforced concrete is hard enough when

compared with ordinary concrete. One of these meetings reinforcement distance

sometimes raises concerns about pouring / casting concrete. Currently self-compacting

concrete concret (SCC) is the right solution in addressing the such as it is concrete capable

of flowing in with its own weight, able to meet begesting with maximal density without

help viberator. In contrast to the usual concrete, concrete Self Compacting Concrete need

added material which is quite expensive. It is therefore in need of added material

innovations that are economical to realize concrete Self Compacting Concrete cheap. In

this study will be used waste molasses which is derived from the remainder of the

manufacture of sugar crystallization as an innovative ingredient added. Trial mix was

conducted to determine the composition of variations to meet the requirements of filling

ability, passing ability, flow ability and segregation of fresh concrete conditions at the

time. Filling ability testing using slumflow, pasing ability to use L-box while the flow

ability to use the V-funnel. Variations addition of molasses (molasses) by weight of

cement is 0%, 0,15%, 0,25%, 0,35% and 0,45%. Each composition will be provided in the

form superplasticizer visconcrete 10 as much as 1% by weight of cement. On the

conditions will be in practice to test compressive strength, tensile strength sides and water

uptake at 28 days. Results showed the optimal flow slump molasses variation of 0,25%

and 0,35% is 730mm. L-box test results passingability value on the variation of 0.25%

while testing the V-funnel variation of 0,25% with a fastest time of 12 seconds. Of

compressive strength testing concluded from a variety obtained 39,3Mpa on the variation

xxii

of 0,25%. For a split tensile strength at 3.9 MPa can be the optimum value on the

variation of 0,15%, while 1,18% optimum absorption testing on variations of 0,25%.

Keywords: self compacting concrte, molases, workability.