i

PEMANFAATAN LIMBAH PADAT PT. PETRO KIMIA

GRESIK UNTUK KEKUATAN BATA BETON YANG

MENGGUNAKAN AGREGAT HALUS DUST

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

FUAD HASAN

NIM : D 100 100 014

kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2014

iv

MOTTO

Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantara

kamu dan orang-orang yang

berilmu pengetahuan beberapa derajat.

Dan Allah Maha mengetahui apa yang kamu kerjakan

(Al-Mujadillah:11)

Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum

sebelum mereka mengubah nasib mereka

“Allah tidak akan membebani seseorang melainkan sesuai

dengan kesanggupannya”

“Hari ini harus lebih baik dari pada hari kemarin, apabila hari

ini lebih buruk atau sama dengan hari kemarin merupakan

suatu kerugian”

“infiruu khifaafaw-watsiqoolaw-wajaahiduu bi amwaalikum wa

anfusikum fii sabiilillaah..”

(QS. At-Taubah: 41)

“Tuntutlah ilmu dari buaian hingga ke liang lahat”

v

PERSEMBAHAN

Dalam kesempatan ini penulis tidak lupa mengucapkan terima

kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan

Laporan Tugas Akhir ini sampai selesai, antara lain :

1. Allah SWT atas nikmat iman dan islam yang diberikan kepada saya dan

karena Allah saya masih bisa bernafas sampai sekarang.

2. Rasulullah SAW yang telah merubah hidup manusia dari penindasan

menuju kepedulian, mendobrak pintu jahiliyah menuju islamiyah.

3. Orang tua saya, yang senantiasa menyayangi, menginspirasi, mendidik,

mendo’akan, berkorban, dan memberikan yang terbaik untuk anak-

anaknya.

4. Seluruh keluarga saya, terima kasih atas dukungan yang telah diberikan.

5. Elvina putri, ruzbihan, mukhlis, ashol, ghoni, pepi, chilya, uzi, upy, .

Kalian semua sahabat dan saudaraku.

6. Teman – teman pondok tercinta NGRUKI yang telah mengisi hari-hari

selama 6 tahun, ikasol’10,ikajog’10 dan alumnus NGRUKI dimanapun

berada, sipil UMS’10, dll. Terima kasih atas keceriaan dan

kebersamaan yang indah yang di landasi ilmu agama..

7. Kepada dosen-dosen pembimbing TA bapak Ir Suhendro Trinugroho

M.T., Ir. Aliem Sudjadmiko,M.T., dan ibu Yenny Nurchasannah ST.MT

yang selama ini meluanggkan waktunya untuk memberikan bimbingan

dan pengarahan hingga selesainya Tugas Akhir ini semoga amal bapak

ibu menjadi amal jariah.amien.

8. Keluarga besar Teknik Sipil 2010. Semoga suatu saat kita dipertemukan

kembali.

vi

PRAKATA

هتاگربوهللاةمحرومکيلعمالسلا

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat

menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Pemanfaatan Limbah

Padat PT. Petro Kimia Gresik Untuk Kekuatan Bata Beton Yang

Menggunakan Agregat Halus Dust ”.

Penyusun banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari

berbagai pihak sehingga pelaksanaan dan penyusunan laporan ini dapat

terselesaikan. Oleh karena itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

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

Universitas Muhammadiyah Surakarta

2) Bapak M. Solikhin, ST, MT, PhD, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik.

3) Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT, selaku Dosen Pembimbing

Utama Tugas Akhir saya.

4) Bapak Ir. H. Aliem Sudjatmiko, MT, selaku Dosen Pembimbing

Pembimbing Tugas Akhir saya

5) Ibu Yenny Nurchasannah ST.MT , selaku Dosen Penguji Tugas Akhir

saya.

6) Bapak Ir. Agus Riyanto, MT selaku Pembimbing Akademik.

7) Semua dosen Teknik Sipil UMS, karyawan dan karyawati UMS terima

kasih atas semua ilmu yang diberikan kepada saya. Semoga ilmu yang

bapak/ ibu berikan dapat bermanfaat bagi masa depan saya dan menjadi

barokah tentunya.

8) Bapak Jumadi, Ibu Supadmi dan Adikku Husen dan Aulia tercinta

yang selalu melimpahkan kasih sayang, doa restu dan dorongan, baik

moril maupun materi dalam menyusun laporan ini.

viii

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ii

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

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

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

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

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii

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

DAFTAR NOTASI ......................................................................................... xv

ABSTRAKSI ................................................................................................... xvi

BAB I. PENDAHULUAN

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

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

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

D. Batasan Masalah......................................................................... 2

E. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian Beton ........................................................................ 4

B. Beton Ringan .............................................................................. 4

C. Klasifikasi Bata beton ................................................................ 6

D. Faktor Yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton ........................ 7

E. Limbah Gypsum PT. Petrokimia Gresik .................................... 12

F. Abu Batu .................................................................................... 13

BAB III. LANDASAN TEORI

A. Bata Beton .................................................................................. 15 19

B. Bahan Penyusun Bata Beton ...................................................... 15

1. Semen Portland ...................................................................... 16

2. Abu Batu ................................................................................ 17

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

4. Limbah Gypsum PT. Petrokimia Gresik ................................ 20

ix

5. Alumunium Pasta ................................................................... 20

C. Perencanaan Campuran Beton ................................................... 21

D. Pengujian Bata Beton ................................................................. 22

1. Kuat Tekan Beton .................................................................. 22

2. Kuat Lentur Beton .................................................................. 23

3. Uji Penyerapan Air ................................................................. 24

BAB IV. METODE PENELITIAN

A. Umum ......................................................................................... 25

B. Bahan Penelitian......................................................................... 25

1. Air ......................................................................................... 25

2. Semen Portland ...................................................................... 25

3. Agregat Halus (Abu Batu) ..................................................... 26

4. Limbah Gypsum PT. Petrokimia Gresik ................................ 26

C. Peralatan Penelitian .................................................................... 27

1. Gelas ukur ............................................................................ 27

2. Volumetric flash ................................................................... 28

3. Saringan atau Ayakan .......................................................... 28

4. Vibrator ................................................................................ 39

5. Timbangan .......................................................................... 30

6. Cetakan bata beton ............................................................... 30

7. Oven ..................................................................................... 31

8. Mesin uji kuat tekan ............................................................. 31

9. Kerucut Abram’s dan Tamper .............................................. 32

10. Cetakan silinder .................................................................... 32

11. Bak Perendaman ................................................................... 33

12. Mesin uji kuat lentur ............................................................ 33

13. Peralatan penunjang ............................................................. 34

14. Alumunium Pasta ................................................................. 35

D. Tahapan Penelitian ..................................................................... 35

E. Pelaksanaa Penelitian ................................................................. 38

1. Pemeriksaan bahan ................................................................. 38

x

2. Perencanaan campuran beton ................................................. 39

3. Pembuatan benda uji .............................................................. 39

4. Perawatan ............................................................................... 40

5. Pengujian bata beton .............................................................. 40

6. Analisis data ........................................................................... 41

7. Contoh tabel sampel ............................................................... 42

8. Pengambilan kesimpulan ....................................................... 42

BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Pengujian agregat ....................................................................... 43

1. Kandungan bahan organik...................................................... 43

2. Saturated Surface Dry (SSD) ................................................. 43

3. Berat Jenis ............................................................................. 44

4. Kandungan lumpur ................................................................ 44

5. Gradasi abu batu…………………………………………... .. 44

6. Modulus Halus ……………………………………………... 44

B. Perencanaan campuran adukan beton ........................................ 44

1. Perencanaan campuran silinder .............................................. 45

2. Perencanaan campuran balok ................................................. 45

C. Pengujian kuat tekan beton ........................................................ 45

D. Pengujian kuat lentur beton ........................................................ 48

E. Pengujian serap air ……………………………………………. 51

F. Perbandingan biaya …………………………………………… 53

BAB VI.KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ................................................................................ 55

B. Saran-saran ................................................................................. 56

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar II.1. Grafik kuat tekan beton untuk berbagai jenis semen .............. 7

Gambar II.2. Pengaruh jumlah semen terhadap kuat beton ......................... 8

Gambar II.3. Hubungan antara FAS dan kuat tekan .................................... 9

Gambar II.4. Pengaruh agregat terhadap kuat tekan .................................... 10

Gambar II.5. Pengaruh suhu pada laju kuat tekan beton ............................. 11

Gambar II.6. Pengaruh umur brton terhadap kuat tekan .............................. 11

Gambar II.7. Penampungan limbah ............................................................. 13

Gambar II.8. Abu batu ................................................................................. 14

Gambar III.1. Skema Pengujian Kuat Tekan Silinder dan kubus ............... 23

Gambar III.2. Skema Pengujian Kuat Lentur Benda Uji Balok .................... 24

Gambar IV.1. Air ........................................................................................... 25

Gambar IV.2. semen portland ....................................................................... 26

Gambar IV.3. Agregat halus .......................................................................... 26

Gambar IV.4. Limbah gypsum ...................................................................... 27

Gambar IV.5. Gelas ukur ............................................................................... 27

Gambar IV.6. volumetric flash ...................................................................... 28

Gambar IV.7. Saringan atau ayakan .............................................................. 29

Gambar IV.8. Vibrator .................................................................................. 29

Gambar IV.9. Timbangan 3 kg ...................................................................... 30

Gambar IV.10. Timbangan 30 kg ................................................................... 30

Gambar IV.11. Cetakan bata beton ................................................................ 31

Gambar IV.12. Oven ....................................................................................... 31

Gambar IV.13. Mesin Uji Tekan ..................................................................... 32

Gambar IV.14. Kerucut abram’s dan temper .................................................. 32

Gambar IV.15. Cetakan silinder ...................................................................... 33

Gambar IV.16. Bak perendam benda uji ......................................................... 33

Gambar IV.17. Mesin uji kuat lentur ............................................................... 34

Gambar IV.18. Peralatan penunjang................................................................ 34

Gambar IV.19. alumunium pasta .................................................................... 35

xii

Gambar IV.20. Bagan Alir Tahapan Penelitian ............................................... 37

Gambar IV.21. Pembuatan Benda Uji ............................................................. 39

Gambar IV.22. Perawatan Benda Uji .............................................................. 40

Gambar IV.23. Pengujian Kuat Tekan ............................................................ 40

Gambar IV.24. Pengujian Kuat Lentur ............................................................ 41

Gambar IV.25. Pengujian Kuat Serap Air ....................................................... 41

Gambar V.1. Hubungan ukuran saringan dan persen lolos .......................... 44

Gambar V.2. Hubungan variasi limbah dengan berat jenis.......................... 46

Gambar V.3. Hubungan variasi limbah dengan kuat tekan.......................... 47

Gambar V.4. Hubungan berat jenis pada uji kuat lentur .............................. 49

Gambar V.5. Hubungan kuat lentur beton ringan dengan pasaran .............. 50

Gambar V.6. Hubungan variasi limbah dan serap air .................................. 52

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel III.1. Kombinasi bahan utama semen ................................................... 16

Tabel III.2 Jenis-jenis semen portland .......................................................... 17

Tabel III.3. Gradasi agregat halus .................................................................. 19

Tabel III.4. Komposisi kimia limbah gypsum ................................................ 20

Tabel IV.1 Sampel pengujian ........................................................................ 42

Tabel V.1. Hasil pemeriksaan agregat halus ................................................. 43

Tabel V.2. Perencanaan campuran silinder ................................................... 45

Tabel V.3. Perencanaan campuran balok ...................................................... 45

Tabel V.4. Data hasil perhitungan Berat jenis uji kuat tekan ........................ 46

Tabel V.5. Hasil kuat tekan ........................................................................... 47

Tabel V.6. Hasil perhitungan berat jenis kuat lentur..................................... 48

Tabel V.7. Hasil uji kuat lentur .................................................................... 50

Tabel V.8. Hasil uji serap air......................................................................... 51

Tabel V.9. Hasil perbandingan biaya ........................................................... 53

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN 1 Foto Bahan yang Digunakan .................................................. L-1

LAMPIRAN 2 Foto Proses Pembuatan ........................................................... L-2

LAMPIRAN 3 Foto Proses Pengujian Kuat Tekan ......................................... L-4

LAMPIRAN 4 Foto Proses Pengujian Kuat Lentur ........................................ L-6

LAMPIRAN 5 Hasil Pengujian Agregat.......................................................... L-8

LAMPIRAN 6 Hasil Pengujian Kuat Tekan .................................................... L-14

LAMPIRAN 7 Hasil Pengujian Kuat Lentur ................................................... L-20

LAMPIRAN 8 Hasil Pengujian Uji Kuat Serap Air. ....................................... L-29

xv

DAFTAR NOTASI

A = Luas permukaan benda uji (mm²)

Fas = Faktor air semen

f’c = kuat tekan beton (MPa)

MOR = Modulus of repture (N/mm² atau MPa)

q = Berat sendiri balok tanpa tulangan (N/mm)

b = lebar benda uji (mm)

h = Tinggi benda uji (mm)

L = Panjang benda uji (mm)

mm = Milimeter, satuan panjang.

N = Newton.

MPa = Mega pascal.

Pmax = Beban maksimal (N)

SNI = Standar Nasional Indonesia.

c = berat jenis beton (gr/cm3)

air = Berat jenis air

Ag.h = Berat jenis agregat halus

PAg.h = Proporsi agregat halus

V = Prosentase udara dalam beton

S = Berat semen diperlukan dalam 1m³

xvi

ABSTRAKSI

PEMANFAATAN LIMBAH PADAT PT.PETRO KIMIA GRESIK

UNTUK KEKUATAN BATA BETON YANG MENGGUNAKAN

AGREGAT HALUS DUST

Tiap tahun setidaknya dibutuhkan 728.604 unit rumah per tahun. Ini

akan berdampak pada keperluan bahan bangunan terutama bata. Kebutuhan

batu bata akan terus meningkat jumlahnya di setiap tahunnya. Dilihat dari

pembuatan batu bata bahan baku yakni tanah liat. Jika tanah liat terus

menerus digunakan sebagai bahan baku bata maka tingkat kesuburan tanah

berkurang dan tidak ada lagi lahan untuk menanan tanaman(padi) sebagai

pemenuh kebutuhan pangan manusia. Perkembangan teknologi industri di

Indonesia diikuti pula dengan permasalahan yang selalu muncul, yaitu

masalah limbah yang mencemari lingkungan.Penelitian ini bertujuan

memanfaatkan limbah padat pabrik pupuk PT. Petrokimia Gresik.

Dalam penelitian tugas akhir ini, limbah padat ditambahkan pada

komposisi campuran bata beton dengan variasi penambahan 5%, 10%, 15%,

20% dari berat semen yang direncanakan, setiap variasi 3 benda uji dengan

perbandingan berat semen dan agregat halus 1:5 dengan fas 0,5. Untuk uji

kuat tekan menggunakan cetakan silinder dengan dimensi 15 cm dan tinggi

30 cm . Untuk uji kuat lentur dan uji serap air menggunakan cetakan balok

dengan di mensi panjang 60 cm, lebar 10 cm, tinggi 20 cm. Metode

perawatan yang di pakai dengan cara di rendam selama 28 hari.

Analisa sifat fisik dan kimia limbah padat petrokimia dapat

disimpulkan menurut ASTM C618-2003 (tentang standar mutu pozzolan)

jumlah unsur senyawa SiO2, Al203, dan Fe20 sama dengan 2,47% yang

mana lebih kecil dari standar maksimal 70%, dan mengandung CaO 52,39%

yang mana diatas standar minimal 10%. Maka limbah padat yang digunakan

di penelitian ini di kategorikan pozolan kelas C. Hasil dari penelitian ini

didapatkan kuat tekan terbesar pada penambahan gypsum 15% yaitu sebesar

5,17 MPa, sedangkan kuat lentur pada penambahan gypsum 15% yaitu

sebesar 4,513 MPa dan kuat serap air pada penambahan limbah gypsum

15% yaitu sebesar 11,58%.

Kata Kunci :Beton ringan, Kuat tekan, Kuat lentur, Kuat serap air,

Limbah gypsum