perbandingan waktu pengikatan dan permeabilitas beton dengan semen portland tipe i dari tiga pabrik...

34
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Negara Indonesia semakin hari semakin maju baik dalam teknologi maupun pengetahuan di dunia sipil. Kemajuan yang paling nyata adalah dalam bahan-bahan yang dipakai untuk membangun suatu bangunan. Salah satunya adalah semen. Semen yang merupakan salah satu bahan yang membentuk beton mempunyai harga yang lumayan mahal dan sekarang ini banyak produsen atau pabrikan semen baik yang beroperasi di Indonesia. Ini memberikan suatu keuntungan tersendiri bagi dunia konstruksi yaitu dengan banyaknya pilihan. Tentunya dengan kelebihan dan kekurangannya masing-masing produsen semen. Dalam laporan skripsi ini akan memberikan perbandingan dari tiga pabrikan atau produsen semen yang ada di Indonesia yaitu diantaranya pabrikan semen Gresik, semen Holcim dan semen Tiga Roda. Khusunya perbandingan masalah waktu pengikatan dan permeabilitas beton dari ketiga pabrikan semen tersebut. Dalam laporan skripsi ini menggunakan tipe semen yang sama pada ketiga pabrikan semen yaitu Semen Portland tipe I. Selama ini Semen Portland tipe I sering digunakan untuk membangun bangunan perumahan, jembatan dan juga gedung. Oleh karena itu jenis semen seperti 1

Upload: chaidchoco

Post on 27-Jul-2015

2.061 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Negara Indonesia semakin hari semakin maju baik dalam teknologi

maupun pengetahuan di dunia sipil. Kemajuan yang paling nyata adalah dalam

bahan-bahan yang dipakai untuk membangun suatu bangunan. Salah satunya

adalah semen. Semen yang merupakan salah satu bahan yang membentuk beton

mempunyai harga yang lumayan mahal dan sekarang ini banyak produsen atau

pabrikan semen baik yang beroperasi di Indonesia. Ini memberikan suatu

keuntungan tersendiri bagi dunia konstruksi yaitu dengan banyaknya pilihan.

Tentunya dengan kelebihan dan kekurangannya masing-masing produsen semen.

Dalam laporan skripsi ini akan memberikan perbandingan dari tiga

pabrikan atau produsen semen yang ada di Indonesia yaitu diantaranya pabrikan

semen Gresik, semen Holcim dan semen Tiga Roda. Khusunya perbandingan

masalah waktu pengikatan dan permeabilitas beton dari ketiga pabrikan semen

tersebut. Dalam laporan skripsi ini menggunakan tipe semen yang sama pada

ketiga pabrikan semen yaitu Semen Portland tipe I.

Selama ini Semen Portland tipe I sering digunakan untuk membangun

bangunan perumahan, jembatan dan juga gedung. Oleh karena itu jenis semen

seperti ini menjadi pilihan dalam pembangunan struktur. Penggunaan beton

sebagai material konstruksi banyak digunakan, dimana beton mempunyai

kemampuan durabilitas, perilaku serta kinerja dengan ketahanan yang baik

terhadap lingkungan luar serta memiliki keunggulan dalam hal kuat terhadap

tekan, namun lemah terhadap tarik.

Dengan demikian banyaknya pemakaian beton sebagai bahan stuktur,

maka semakin banyak pula usaha untuk mengetahui bagaiman sifat-sifat beton

dari tiga macam semen yang berada di Indonesia yang dipertimbangkan untuk

mengetahui waktu pengikatan dan permeabilitas beton dari tiga macam semen

dengan tipe yang sama.

1

Page 2: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

2

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan penjelasan di atas, dapat dirumuskan beberapa masalah

yang akan dibahas antara lain sebagai berikut:

1. Berapakah waktu pengikatan yang terjadi pada tiga macam semen

tersebut?

2. Berapakah permeabilitas yang terjadi pada tiga macam semen tersebut ?

1.3 Pembatasan Masalah

Dengan memperhatikan latar belakang dan identifikasi masalah di atas,

dalam kajian ini diambil batasan-batasan sebagai berikut :

a. Penelitian dilakukakan di labolatorium bukan di lapangan.

b. Bahan – bahan yang digunakan :

- Semen Portland tipe I yang diproduksi oleh : P.T. Semen Gresik,

P.T. Semen Tiga Roda, dan P.T. Holcim.

- Agregat kasar dan agregat halus

- Air yang dipakai adalah air yang berasal dari PDAM Kodya

Malang.

c. Spesifikasi campuran beton :

- Campuran beton dalam perbandingan berat semen : agregat halus :

agregat kasar ; 1 : 1,5 : 2,5 dan dengan air semen dengan satuannya

per kubik.

- Penentuan perbandingan campuran beton dengan mix design.

d. Pembuatan benda uji :

- Kualitas pembuatan benda uji dianggap sama dan perbedaan waktu

pembuautan dianggap tidak berpengaruh.

- Benda uji berupa silinder berdiameter 15 cm dan tinggi 30 cm

untuk benda uji permeabilitas beton. Untuk waktu pengikatan

menggunakan semen portland dari tiga pabrikan pada tipe I dan air.

- Tidak diadakan perawatan beton terhadap benda uji.

Page 3: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

3

e. Pengujian benda uji :

- Pengujian menggunakan alat Vicat test untuk mengetahui waktu

pengikatan dan alat uji permeabilitas buatan marui.

- Kecepatan pembebanan dibuat konstan pada seluruh percobaan.

- Uji beton segar denga uji slump.

f. Ikatan kimia yang terjadi pada saat pencampuran dan pada proses

pengerasan beton tidak diadakan penelitian dan pembahasan lebih

lanjut.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari kajian ini adalah untuk mengetahui waktu pengikatan dan

permeabilitas beton dari ke tiga pabrikan semen yang ada di Indonesia tersebut.

1.5 Manfaat Penelitian

a) Dapat memberikan pengetahuan tambahan bagi tenaga ahli bidang struktur

beton tentang waktu pengikatan dari tiga pabrikan semen dari tipe I, tanpa

adanya rekayasa.

b) Dapat memberikan informasi bagi tenaga ahli bidang struktur beton

tentang permeabilitas beton dengan variasi dari tiga pabrikan semen

berbeda tapi mempunyai tipe yang sama.

Page 4: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Beton merupakan bahan bangunan yang diperoleh dengan cara

pencampuran semen, air, agregat dan bila diperlukan bahan tambahan yang sangat

bervariasi mulai bahan kimia sampai bahan bangunan non-kimia dengan

perbandingan tertentu.

2.1 Semen

Semen merupakan bagian yang terpenting dalam pembentukan beton.

Ada dua macam yaitu yang hidrolis dan semen yang non-hidrolis. Semen hidrolis

adalah semen yang akan mengeras bila bereaksi dengan air akan tetapi tetap tahan

terhadap air ( water resistant ) dan stabil dalam air. Sedangkan semen non-

hidrolis adalah semen yang tidak dapat mengeras dan tidak stabil dalam air

( Paulus Nugraha, 1986: 151-16)

Semen Portland dibentuk oleh oksida-oksida utama yaitu :

- Kapur ( CaO )

- Silica ( SiO2 )

- Alumunia ( Al2O3 )

- Besi ( Fe2O3 ).

Setelah melalui proses pembakaran oksida-oksida ini berubah menjadi

senyawa-senyawa anhidrat yaitu :

- Trikalsium Silikat 3 CaO SiO2, disingkat C3S

- Dikalsium Silikat 2 CaO SiO2, disingkat C2S

- Trikalsium Alumino Forit 4 CaOAl2O3Fe2O3, disingkat C4A

Page 5: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

5

Semen Portland menurut Standart Nasional Indonesia termasuk bahan

pengikat hidrolis yang dibuat dengan cara menggiling bersama kerak dan bahan

lain yang tidak menurunkan mutu. Semen portland mempunyai panas hidrasi yang

rendah. Dengan panas hidrasi yang rendah akan dapat menghasilkan porositas

yang lebih kecil. Disamping itu akan memperkecil efek penyusutan, sehingga

kemungkinan terjadinya keretakan pada beton dapat dikurangi.

Pada reaksi antara semen dengan air terjadi dua proses yaitu peningkatan

dan proses pengerasan. Proses pengikatan adalah peralihan dari keadaan plastis

menjadi keadaan keras, sedangkan pengerasan adalah penambahan kekuatan

setelah pengikatan itu selesai.

Pengikatan harus belangsung lambat, sebab jika tidak demikian adukan

beton akan sukar dikerjakan. Oleh karena itu spesifikasi-spesifikasi untuk semen

mensyaratkan untuk awal pengikatan dari pasta semen tidak boleh kurang dari 45

menit, setelah pemberian air pada semen. Spesifikasi dari semen Portland tipe I

dengan SNI seperti pada Tabel 2.1 dan 2.2 berikut ini :

TABEL 2.1 KANDUNGAN KIMIA DARI SEMEN PORTLAND

TIPE I DENGAN SNI DALAM PERSEN ASLI

URAIAN S N ISEMEN

TIGA RODA

SEMEN

HOLCIM

SEMEN

GRESIK

Bagian yang larut 0,22 0,25 0,25

Silikon Dioksida SiO2 20,80 20,00 19,8

Besi III Dioksida Fe2O3 2,94 3,25 3,83

Almunium Oksida Al2O3 5,40 5,20 5,9

Kalsium Oksida CaO 63,3 65 64

Magnesium Oksida MgO >0.5 3,1 1,9 1,4

Page 6: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

6

Belerang Trioksida SO3 <3,0 1,88 2,09 2

Hilang pada pemijaran 0,71 0,60 0,70

Alkali sebagai Na2O 0,25 0,18 0,23

Kapur bebas 0,21 0,25 0,28

TABEL 2.2 KANDUNGAN FISIKA DARI SEMEN PORTLAND TIPE I

URAIAN TIPE I S N I

1. Kehalusan

Dengan alat Blaine M2/ kg

469 >280

2.Waktu pengikatan

Dengan alat Vicat

- Awal, menit

- Ahir, menit

123

285

>45

<375

3.Kekekalan dalam Autoclave

- pemuaian %

-penyusutan %

-

-

<0,8

<0,2

4.Peningkatan semu

- penetrasi ahir % 71 >50

Page 7: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

7

Sumber : Departemen Perindustrian dan Badan Penelitian dan Pengembangan

Industri

Keterangan :

Tipe I = Semen Portland Tipe I

2.2 Umur Beton

Umur ternyata mempengaruhi kekuatan dari beton. Kecepatan

penambahan kekuatan dari semen dan beton tergantung pada senyawa – senyawa

yang ada. Kekuatan naik dengan pesat selama awal dari pengerasan dan makin

lama makin berkurang. Pada awal hidrasi hanya berlangsung reaksi kimia pada

sebelah luar partikel semen. Bilamana sepotong beton diperiksa dibawah

mikroskop, tampak masih adanya partikel yang belum mengalami hidrasi dalam

pasta yang mengeras. Partikel yang belum mengalami hidrasi ini terus menyerap

air dari udara meskipun air pencampur telah kering. Proses kimia yang

berlangsung terus menerus ini meningkatkan kekuatan dan kepadatan beton

sampai beberapa tahun tetapi peningkatannya kecil dibandingkan pada umur muda

( Murdock 1991,72-74).

2.3 Hukum Perilaku Bahan

Beton terbentuk dari tiga komponen yaitu semen, air, dan agregat yang

merupakan suatu bahan yang heterogen. Adanya sifat ini, maka pada masing-

masing komponene mempunyai perilaku yang berbeda antara satu dengan yang

lainnya. Menurut teori Miliukontinyu, sifat heterogen ini dianggap cukup kecil

jika ditinjau dari perilaku secara mikroskopi, sehingga perilaku beton ini didekati

dengan baik oleh teknik homogenisasi. Hal ini mempermudah kita untuk

mempelajari perilaku beton. Perilaku dari struktur yang mengalami pembebanan

singkat sebagian besar tergantung pada hubungan tegengan-regangan dari bahan

pembentuknya, sesuai jenis tegangan yang bekerja pada struktur tersebut. Karena

beton terutama dipakai untuk memikul beban tekan, maka disini diutamakan

adalah grafik tegangan-regangan dalam kondisi tekan. Grafik tersebut dapat

diperoleh dari pengukuran-pengukuran reganagn yang sesuai dalam pengujian-

Page 8: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

8

pengujian silinder. Pada pembebanan kecil dan singkat, beton secara umum

mempunyai elastisitas linier. Namun pada pembebanan yang lebih besar lagi akan

timbul retak-retak kecil yang cukup berarti. Apabila kita mengikuti suatu

percobaan tekan benda uji silinder, maka beton akan memperlihatkan hubungan

tegangan – regangan skematis seperti pada gambar dibawah ini (

Winter, 1993 : 15 ).

Dalam perilaku beton yang dinyatakan oleh tegangan regangan diatas,

kelihatannya dengan jelas tiga perilaku bahan yang berurutan dan dapat dijelaskan

sebagai berikut :

- Tahap I disebut tahap elastis, adalah perilaku dimana deformasi

aksial benda uji hampir proposional dengan tegangan yang

diberikan. Bagian kuva yang hampir linier ini berhenti pada kira-

kira 40% dari tegangan maksimal yang telah dicapai. Juga perlu

dicatat kemiringan pada bagian ini jauh lebih besar dari bagian

yang lain.

- Tahap II merupakan bagian nonlinier dari kurva yang naik. Pada

bagian ini ddeformasi aksial terdiri dari elastis dan deformasi

plastis yang disebabkan munculnya retak-retak kecil. Tahap ini

berhenti pada saat tegangan maksimal dicapai.

- Tahap III adalah bagian dari kurva turun. Bagian ini dari segi

perhitungan kkurang memberikan arti tapi hanya dipakai untuk

III

III

0,4 f ’c

f ‘ c

ɛ1 ɛ2Gambar 2.1 Skematis Kurva Tegangan Regangan

Page 9: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

9

menunjukan batas maksimal kurva. Dalam perhitungan klasik

konstruksi beton, metode perhitungan secara umum didasarkan

pada teori elastisitas dengan pertimbangan bahwa perilaku beton

dalam keadaan tertekan adalah elastisitas linier.

2.5 Waktu Pengikatan

Apabila air ditambahkan atau dicampurkan dengan semen portland,

terjadilah reaksi kimia yang dinamakan hidrasi yang menghasilkan pasta yang

plastis dan dapat dibentuk dalam kurung waktu tertentu, dimana karakteristiknya

tidak berubah. Kurun waktu dimana tidak terjadi perubahan karakterisrik ini

dikenal dengan periode dorman. Selang beberapa saat terjadi perubahan pada

pasta plastis tadi menjadi lebih kaku, walaupun masih lunak namun sudah mulai

sukar dibentuk. Fase ketika terjadi perubahan ini disebut ”initial set”, dimana

waktu air mulai dicampurkan dengan initial set disebut waktu pengikatan awal

(initial setting time). Fase ini berlanjut hingga kekakuannya menciptakan padatan

yang utuh, dan bila ini tercapai disebut fase ”final set”, dimana waktu yang

diperlukan untuk terbentuknya padatan yang utuh disebut waktu pengikatan akhir

(final setting time).

Menurut standar, waktu pengiktan awal yang diperlukan adalah 45 menit

(Vicat test) dan 60 menit (Gillmore), sedangkan waktu pengikatan akhir aalah 8

jam (Vicat test) dan 10 jam (Gillmore).

Dalam kenyataan di lapangan, waktu setting ini sangat banyak

dipengaruhi oleh kondisi lingkungan yaitu temperatur lapangan dan angin dapat

mempercepat waktu pengikatan. Selain itu, kondisi agregat juga memegang

peranan penting terhadap waktu pengikatan ini, dimana agregat yang kering dan

panas dapat juga mempercepat waktu pengikatan.

(Sjafei Amri ,2005)

Page 10: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

10

2.6 Permeabilitas Beton

Permeabilitas beton adalah kemudahan beton untuk dapat dilalui air. Jika

beton tersebut dapat dilalui air, maka beton tersebut dikatakan permeabel. Jika

sebaliknya, maka beton tersebut dikatakan impermeabel. Maka sifat permeabilitas

yang penting pada beton adalah permeabilitas terhadap air. Untuk mengetahui dan

mengukur permeabilitas beton perlu dilakukan pengujian. Uji permeabilitas ini

terdiri dari dari dua macam: uji aliran (flow test) dan uji penetrasi (penetration

test). Uji yang pertama digunakan untuk mengukur permeabilitas beton terhadap

air bila ternyata air dapat mengalir melalui sampel beton. Uji penetrasi digunakan

jika dalam percobaan permeabilitas tidak ada air yang mengalir melalui sampel.

Dari data yang dihasilkan oleh uji permeabilitas ini dapat ditentukan koefisien

permeabilitas, suatu angka yang menunjukkan kecepatan rembesan fluida dalam

suatu zat.

Pada uji aliran, koefisien permeabilitas dihitung dengan Rumus Darcy :

dimana:

K : koefisien permeabilitas (cm/det)

ρ : massa jenis air (kg/cm3)

g : percepatan gravitasi (cm/det2)

L : panjang atau tinggi sampel (cm)

Q : debit aliran air (cm3/det)

P : tekanan air (kg cm/det2/cm2)

A : luas penampang sampel (cm2)

Pada uji penetrasi, Rumus yang dipakai adalah

dimana:

K : koefisien permeabilitas (m/det)

d : kedalaman penetrasi (m)

T : waktu penetrasi (det)

Page 11: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

11

h : tinggi tekanan (m)

v : angka pori beton

Angka pori beton, v, dihitung dengan menggunakan Rumus

Dimana:

v : angka pori beton

w/c : faktor air semen

w : jumlah air bebas dalam beton (g/cm3)

g : massa jenis beton (g/cm3)

α : derajat hidrasi beton

Derajat hidrasi beton, α, diperoleh dari grafik yang menyatakan hubungan antara

derajat hidrasi dan umur pasta semen untuk tipe semen tertentu. Bentuk tipikal

grafik ini diperlihatkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Grafik tipikal derajat hidrasi semen menurut umur beton

(Marui, 1979)

Page 12: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

12

Grafik lain yang dapat digunakan untuk menentukan derajat hidrasi beton untuk

berbagai jenis tipe semen bila telah diketahui komponennya adalah seperti yang

diperlihatkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Grafik derajat hidrasi semen menurut komponen penyusun semen

(I.Soroka, 1979)

2.6 Hipotesis Penelitian

Dari berbagai kajian teori dan permasalahan yang telah diuraikan diatas

maka pada penelitian yang disajikan hipotesis penelitian sebagai berikut : ”Diduga

variasi semen akan memberikan pengaruh yang nyata terhadap waktu pengikatan

dan permeabilitas beton pada tiga jenis semen yang berbeda”

BAB III

Page 13: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

13

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium bahan konstruksi jurusan Sipil

Universitas Brawijaya Malang. Pelaksanaan penelitian dilaksanakan bulan

November sampai Desember 2009.

3.2 Alat dan Bahan

Peralatan dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut :

a) Bahan

- Semen portland tipe I produksi P.T. Semen Gresik

- Semen portland tipe I produksi P.T. Semen Tiga Roda

- Semen portland tipe I produksi P.T. Semen Holcim

- Agregat halus dan agregat kasar

- Air bersih dari PDAM Kodya Malang

b) Peralatan pengujian agregat

Peralatan pengujian agregat berdasarkan pada standar spesifikasi agregat

beton ASTM C 33 berupa :

1. Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus dan Agregat Kasar

Alat – alat yang digunakan adalah sebagai berikut :

Timbangan dan neraca dengan ketelitian 2% berat benda uji

Satu set saringan : 9,52 mm (3/8”); 4,75 mm (no.4); 2,36 mm

(no.8); 1,18 mm (no.16); 0,6 mm (no.30); 0,3 mm (no.50); 0,15

mm (no. 100); 0,075 mm (no. 200)

Oven dengan kapasitas pengatur suhu ( 110 5 )oC

Mesin pengguncang saringan

Talam-talam dan kuas

2. Pemeriksaan Kadar Air Agregat Halus dan Agregat Kasar

Alat – alat yang digunakan adalah sebagai berikut :

Timbangan dengan ketelitian 0,1% berat benda uji

Oven pengukur suhu kapasitas (100±5)0c

Page 14: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

14

Talam

3. Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus

Alat – alat yang digunakan adalah sebagai berikut :

Timbangan kapasitas 1 kg dengan ketelitian 0.1 gram

Piknometer dengan kapasitas 500 ml

Kerucut terpancung dengan diameter atas ( 40 3 ) mm, diameter

bawah ( 90 3 ) mm, dan tinggi ( 75 3 ) mm dibuat dari logam

tebal ≥ 0.8 mm.

Batang penumbuk dengan bidang penumbuk rata, berat ( 340 15)

gram dan diameter ( 25 3 ) mm.

Saringan no.4 (4,75 mm )

Oven pengatur suhu kapasitas ( 110 5 )oC

Desikator

4. Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar

Alat – alat yang digunakan adalah sebagai berikut :

Keranjang kawat ukuran 3,35 mm ( no. 6 ) atau 2,46 mm ( no. 8 )

dengan kapasitas ± 5 kg

Tempat air dengan kapasitas dan bentuk yang sesuai untuk

pemeriksaan. Tempat ini harus dilengkapi dengan pipa sehingga

permukaan air selalu tetap

Timbangan dengan kapasitas 5 kg dengan ketelitian 0,1 % dari

berat contoh yang ditimbang dan dilengkapi dengan alat

penggantung keranjang.

Oven pengatur suhu dengan kapasitas ( 110 ± 5 ) C

Saringan no 4 ( 4,78 mm )

5. Pemeriksaan Berat Isi Agregat Halus dan Agregat Kasar

Alat – alat yang digunakan adalah sebagai berikut :

Timbangan kapasitas 1 kg dengan ketelitian 0,1 g

Tongkat tusuk baja panjang 600 mm dan diameter 16 mm

Kotak takar

c. Pembuatan benda uji berdasarkan pada Peraturan Standar Nasional Indonesia

(SNI).

Page 15: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

15

d. Uji waktu pengikatan di Laboratorium Bahan Konstruksi Jurusan Teknik

Sipil Universitas Brawijaya Malang. Dengan ketentuan sebagai berikut :

Berat benda uji

Berat semen portland untuk membuat benda uji adalah 300 gram.

Peralatan

Peralatan untuk pengujian konsistensi normal, terdiri dari:

Mesin pengaduk yang kecepatan pengaduknya dapat diatur dan

dilengkapi dengan mangkok pengaduk

Alat vicat yang sesuai dengan standar ASTM C-91-82, terdiri

dari ;

1. Alat vicat;

2. Jarum vicat untuk pengujian waktu ikat awal;

3. Cetakan benda uji berbentuk kerucut panjang, terbuat dari

karet keras dengan ukuran:

Diameter dasar : 70 mm

Diameter atas : 60 mm

Tinggi : 40 mm

Gelas ukur kapasitas 200 ml, dengan ketelitian 1 ml;

Timbangan kapasitas 500 gram, ketelitian 0,1 gram;

Sendok perata;

Stop watch;

Termometer beton;

Termometer laboratorium;

Pelat kaca ukuran 150 mm x 150 mm x 3 mm;

Air suling sebanyak 1000 ml;

Lemari lembab.

e. Uji permeabiitas di Laboratorium Bahan Konstruksi Jurusan Teknik Sipil

Universitas Brawijaya Malang. Dengan ketentuan sebagai berikut :

Page 16: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

16

Alat yang digunakan berupa alat uji permeabilitas buatan Marui

(dimana Alat uji permeabilitas buatan Marui menguji permeabilitas

beton dengan cara uji aliran).

Benda uji yang digunakan adalah silinder dengan diameter 15 cm,

tinggi 30 cm, dengan lubang memanjang di tengahnya (Gambar 4)

Ukuran diameter lubang tengah standar adalah 1,5 cm, namun ukuran

ini dapat diubah sesuai dengan keperluan.

3.3 Diagram Alir Penelitian

Langkah – langkah penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut :

Page 17: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

17

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

3.4 Metodologi Penelitian

Dalam penelitian ini metode yang dipakai adalah penelitian ekperimental

sungguhan dengan metode rancangan acak lengkap. Adapun peralakuan pada

pada penelitian ini adalah dengan mengunakan variasi semen dari tiga pabrik. Ada

2 penelitian atau pengujian yang dilakukan yaitu :

3.4.1 Metode Pengujian Waktu Pengikatan

Page 18: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

18

Gambar alat uji Vicat Test

Langkah-langkah pengujian waktu pengikatan sebagai berikut :

1. Tuangkan dan siapakan volume air suling yang diperlukan untuk mencapai

konsistensi normal sesuai dengan cara yang berlaku;

2. Tuangkan air suling itu ke dalam mangkok pengaduk, kemudian masukkan

pula secara perlahan-lahan 300 gram benda uji semen ke dalam mangkok

pengaduk yang sama, selanjutnya biarkan selama 30 detik;

3. Aduklah campuran air suling dan benda uji selama 30 detik dengan kecepatan

pengaduk 140 ± 5 putaran per menit;

4. Pengadukan dihentikan selama 15 detik, bersihkan pasta semen yang

menempel dipinggir mangkok pengaduk;

5. Aduk kembali pasta semen selama 60 detik dengan kecepatan pengadukan

285 ± 10 putaran per menit;

6. Buatlah pasta semen berbentuk bola dengan tangan, sambil dilemparkan

sebanyak 6 kali dari tangan kiri ke tangan kanan dengan jarak kedua tangan ±

15 cm;

7. Peganglah cetakan benda uji dengan salah satu tangan, kemudian melalui

lubang dasarnya masukkan pasta semen sampai terisi penuh dan ratakan

kelebihan pasta pada dasar cincin dengan sekali gerakan telapak tangan;

Page 19: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

19

letakkan dasar cincin pada pelat kaca, ratakan permukaan pasta dengan sekali

gerakan sendok perata dalam posisi miring danhaluskan permukaan pasta

dengan ujung sendok perata, tanpa mengadakan tekanan pada pasta;

8. Letakkan termometer beton di atas benda uji, lalu simpan di dalam lemari

lembab selama 30 menit. Selama percobaan benda uji berada dalam cincin

dan ditahan pelat kaca;

9. Catatlah suhu udara dengan termometer laboratorium dan suhu benda uji

dengan termometer beton;

10. Letakkan benda uji pada alat vicat, sentuhkan ujung jarum vicat pada tengah-

tengah permukaan benda uji dan kecangkan posisi jarum vicat. Letakkan

pembacaan skala pada nol atau catat angka permulaaan dan segera lepaskan

jarum vicat. Catatlah besarnya penetrasi jarum vicat ke dalam benda uji

setelah 30 detik.

3.4.2 Metode Pengujian Permeabilitas

Langkah-langkah pengujian permeabilitas menggunakan alat uji marui

dengan cara uji aliran adalah sebagai berikut :

1. Siapkan beberapa benda uji berupa beton dengan diameter 15 cm, tinggi 30

cm. Benda uji tersebut merupakan ukuran silinder standar untuk uji kekuatan

beton. Ukuran ini dipakai dengan tujuan untuk memudahkan proses

pembuatan benda uji. Benda uji ini kemudian dipotong menjadi tiga bagian,

masing-masing berupa silinder tinggi 10 cm dan diameter 15 cm.

2. Sekeliling beton dibuat kedap air dengan menambahkan lapisan kedap air.

Lapisan ini terbuat dari campuran resin dan katalisnya. Benda uji tersebut

kemudian dimasukkan dalam silinder penahan beton. Celah di antara benda

uji dengan silinder penahan beton ditutup dengan ring karet dan lapisan resin.

Hal ini untuk mencegah kebocoran melalui celah tersebut.

3. Permukaan atas beton diberi air dengan tekanan tertentu selama waktu

pengujian. Air yang menetes ditampung dalam gelas ukur untuk mengetahui

volumenya. Pertambahan volume air setiap satu jam dicatat untuk mengetahui

debit air yang mengalir. Pengujian dihentikan bila telah terjadi debit aliran

Page 20: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

20

yang konstan, yaitu pada saat pertambahan volume setiap jam pada gelas ukur

sudah konstan.

4. Hitung koefisien permeabilitas dengan menggunakan Rumus (1). Debit air

yang diambil untuk perhitungan koefisien permeabilitas adalah debit air yang

sudah konstan.

5. Pengujian dilakukan saat beton mencapai umur sedikitnya 28 hari

Gambar Alat uji permeabilitas buatan Marui

Keterangan gambar skematis alat Marui diperlihatkan pada Gambar di atas. Alat

ini juga memiliki tiga bagian utama yaitu:

(1) tabung cadangan air,

(2) tabung penahan beton, dan

(3) tutup bawah.

Page 21: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

21

3.5 Variabel Penelitan

Variabel yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah variabel bebas dan

variabel tak bebas.

1. Variabel bebas (independent variable)

Variabel bebas adalah variabel yang perubahannya bebas ditentukan

peneliti. Dalam penelitian ini, yang merupakan variabel bebas adalah

variabel tiga pabrikan semen.

2. Variabel tak bebas (dependent variable)

Variabel tak bebas adalah variabel yang perubahannya tergantung pada

variabel bebas. Dalam penelitian ini, yang merupakan variabel tak bebas

adalah hasil uji permeabilitas dan uji waktu pengikatan.

3.6 Metode Pengambilan Data

Pengumpulan data dengan membuat dua jenis benda uji dari ketiga macam

semen yaitu silinder beton untuk uji permeabilitas dan pasta untuk uji waktu

pengikatan. Kemudian dilakukan pengukuran waktu pengikatan pada saat semen

bercampur dengan air sampai uji permeabilitas beton dilakukan pengambilan data

adalah dengan mencatat lama waktu pengikatan dengan menggunakan alat Vicat

test dan timer. Dan besar permeabilitas dengan alat uji buatan marui pada tiap-tiap

tipe pabrikan semen.

3.7 Analisis Statistik

Setelah data-data uji permeabilitas dan waktu pengikatan beton diperoleh,

maka dilanjutkan dengan analisa secara statistik yang bertujuan untuk mengetahui

perbandingan dari ketiga pabrikan semen. Adapun proses analisisnya adalah

sebagai berikut :

Pernyataan hipotesis dinyatakan dengan :

HO1 : 1 = 2 = 3 = 4 = 5

H11 : 1 ≠ 2 ≠ 3 ≠ 4 ≠ 5

Page 22: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

22

Dengan perhitungan analisis ragam jika FHitung > FTabel berarti Ho ditolak,

sehingga dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan dari ketiga pabrikan semen

terhadap waktu pengikatan dan permeabilitas beton. Demikian pula sebaliknya

jika FHitung < FTabel berarti Ho diterima, sehingga dapat disimpukan bahwa tidak

terdapat perbedaan dari ketiga pabrikan semen terhadap waktu pengikatan dan

permeabilitas beton.

Sedangkan untuk menyatakan besar perbedaan variabel bebas terhadap

waktu pengikatan dan permeabilitas beton digunakan analisis regresi. Analisis

regresi mempunyai persamaan umum sebagai berikut :

Y = a Xb

Dimana, Y = variabel tidak bebas (permeabilitas dan waktu pengiktan)

X = variabel bebas ( variasi pabrikan semen )

a,b = konstanta yang dicari

Tingkat ketepatan dari fungi regresi tersebut diukur dengan koefisien

korelasi (r) dan koefisien deteminasi (r2). Koefisien koelasi merupakan suatu nilai

yang menyatakan besarnya derajat keeratan hubungan antar variabel, sedangkan

koefisien determinasi menyatakan keterandalan fungsi regresi tersebut. Besarnya

nilai koefisien korelasi berkisar antara -1 sampai dengan 1, sedangkan besarnya

nilai koefisien determinasi berkisar antara 0 sampai dengan 1. Jika nilai koefisien

determinasi semakin mendekati 1 maka model yang digunakan semakin tinggi

keterndalannya, jika nilainya mendekati 0 maka keterandalannya model semakin

rendah.

Page 23: PERBANDINGAN WAKTU PENGIKATAN DAN PERMEABILITAS BETON DENGAN SEMEN PORTLAND TIPE I DARI TIGA PABRIK SEMEN  DI INDONESIA

23

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standardisasi Nasional. 2002. SNI 03-2847-2002 Tata Cara Perencanaan

Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Bandung: Departemen Pekerjaan

Umum.

Dipohusodo, Istimawan. 1999. Struktur Beton Bertulang. Jakarta : Penerbit

PT.Gramedia Pustaka Utama.

Amri, Sjafei. 2005. Teknologi Beton A-Z. Jakarta : Penerbit Universitas

Indonesia.

Hifni, M. 1990. Analisis Varian dan Penerapannya. Malang : Penerbit Fakultas

Teknik Universitas Brawijaya.

Hifni, M. 1991. Analisis Regresi. Malang : Penerbit Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya.

Hifni, M. 1992. Metode Statistika. Malang : Penerbit Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya.

Sugiharto, Handoko. 2004. Rancang Bangun Alat Uji Permeabilitas Beton. Surabaya : http://puslit.petra.ac.id/journals/civil.

.