J. Sains MIPA, Agustus 2007, Vol. 13, No. 2, Hal.: 113 -116 ISSN 1978-1873
ANALISIS PENGARUH AIR GAMBUT DAN AQUADES TERHADAP KUAT TEKAN PADA MATERIAL SEMEN Totok Wianto* dan Ninis Hadi Haryanti Program Studi Físika FMIPA Jl. A. Yani Km. 35,8 Banjarbaru *Email:
[email protected] Diterima 23 Januari 2007, perbaikan Agustus 2007, disetujui untuk diterbitkan 28 September 2007
ABSTRACT The compressive strength of cements suspended on peat-water was compared to those suspended on aquadest. Data showed that the mean compressive strength of peat-water suspended cements for 1, 3, 7, and 28 suspension days were 138,778.104 kg/m2 ; 195,659.104 kg/m2 ; 278,742.104 kg/m2 ; 362,615.104 kg/m2 respectively; while those of aquadestsuspended cements were 143,782.104 kg/m2 ; 198,819.104 kg/m2 ; 297,834.104 kg/m2 ; 397,771.104 kg/m2. Peat-water suspended cements on 7 and 28 days showed higher than the standard compressive strength, while that of 3 days was not significantly different from the standard. The aquadest-suspended cements on 3 and 28 days did not show different compressive strength from the standard, but 7-days suspension showed higher than standard compressive strength. Based on the graphical representation demonstrated that the compressive strength of peat-water suspended cements were lower than that of standard, and the longer of suspension time tends to have lower compressive strength. The present study demonstrated that the peat water has effect on the compressive strength of cements. Keywords: Peat, Compressive strength, cement
1. PENDAHULUAN Tanah di Kalimantan Selatan kebanyakan berupa gambut, yakni sekitar 500.000 Ha, tanah ini bersifat asam, jenis asam yang terdapat di wilayah semacam ini yaitu ferit sulfat (Fe3SO4)1). Pada tanah asam seperti terdapat pada tanah gambut lebih banyak terdapat ion H+ daripada ion OH- nya, karena ion H+ mempunyai sifat keasaman, sedangkan ion OH- bersifat basa. Air gambut merupakan air permukaan dari tanah bergambut dengan ciri mencolok karena warnanya merah kecoklatan, mengandung zat organik tinggi, bersifat asam, dan pH 2-52-3). Perkembangan Kalimantan Selatan semakin pesat diikuti dengan pembangunan yang semakin banyak, baik pembangunan rumah, jembatan, gedung dan lain-lain. Bangunan tersebut dimanfaatkan untuk kepentingan umum maupun pribadi. Kebanyakan bangunan tersebut menggunakan bahan baku semen. Meskipun banyak sifat-sifat mekanik dari semen yang perlu diperhatikan akan tetapi tegangan atau kuat tekan merupakan salah satu sifat mekanik dari semen yang perlu benar-benar diperhatikan karena pada Standar Nasional Indonesia pengujian kuat tekan lebih diutamakan daripada pengujian sifat mekanik lainnya. Selain itu para konsumen terutama para kontraktor meminta kepada perusahaan semen agar semen yang akan mereka beli dari perusahaan diuji terlebih dahulu kuat tekannya.
2007 FMIPA Universitas Lampung
Pengujian kuat tekan semen akan diberi perlakuan dengan direndam pada air gambut dan direndam dengan aquades. Rendaman air gambut digunakan untuk mengetahui pengaruh dari air gambut tersebut terhadap kuat tekan semen sedangkan rendaman aquades digunakan karena pada perusahaan pengujian kuat tekan menggunakan rendaman aquades, Penelitian ini mempunyai tujuan sebagai berikut: Mengukur nilai kuat tekan semen menggunakan rendaman air gambut dan menggunakan rendaman aquades, Mengetahui perbedaan nilai kuat tekan semen yang direndam menggunakan air gambut dan yang direndam dengan aquades, Membandingkan nilai kuat tekan semen yang direndam menggunakan air gambut dan yang direndam dengan aquades dengan standarnya, Mengetahui pengaruh air gambut terhadap kuat tekan semen. Manfaat yang utama dari hasil penelitian ini adalah untuk mendapatkan dasar sifat mekanik semen di wilayah gambut berdasarkan kuat tekannya. Dengan melakukan penelitian ini dapat memperluas pengetahuan kita bagaimana kuat tekan semen pada daerah gambut yang tanahnya cenderung bersifat asam dan sebagai masukan untuk penelitian selanjutnya. Beberapa bahan ketika dalam pemakaiannya akan mendapatkan pembebanan atau gaya, sebagai contoh paduan aluminium dari sayap pesawat terbang atau steel dari komponen otomotif. Dalam keadaan ini maka perlu dilakukan pengetahuan tentang karakteristik dari
113
T. Wianto dan N.H. Haryanti…Analisis Pengaruh Air Gambut dan Aquades
Tabel 1. Standar Nilai Kuat Tekan Semen Packing9) No 1. 2. 3. 4.
Code Hari 1 hari 3 hari 7 hari 28 hari
Kuat Tekan (Kg/cm2) 200 290 390
bahan dan dalam proses perencanaan pembuatannya sehingga menghasilkan deformasi yang tidak akan berlebihan dan tidak terjadi perpatahan (fracture). Sifat mekanik suatu bahan menggambarkan hubungan antara respon bahan atau deformasi dengan beban atau gaya yang diberikan. Sifat mekanik bahan yang penting adalah kekuatan (strength), kekerasan (hardness), keuletan (ductility), dan ketangguhan (toughness)4-5). Compressive strength merupakan kekuatan atau kemampuan suatu bahan untuk menahan tekanan dari suatu gaya atau beban tertentu. Kekuatan tekan dirumuskan Persamaan (1) sebagai berikut6-8) : F=P.A dengan: P = Compressive strength (N/m2) F = gaya yang diberikan (N) A = luas permukaan benda uji (m2) Beban akibat gravitasi atau aksi lainnya, biasanya dinyatakan dalam satuan gaya seperti Newton. Namun, ada satu keadaan dalam Satuan Internasional (SI) dimana kita dapat menyatakan beban dalam satuan massa. Jika beban yang bekerja dihasilkan oleh gravitasi disuatu massa, maka beban tersebut dapat dinyatakan dalam satuan massa (kg). Prosedur biasa untuk kasus seperti ini adalah mengonversikan beban menjadi bersatuan gaya dengan mengalikannya dengan percepatan gravitasi (g = 9,81 m/s2). Sedangkan pada kuat tekan, khususnya pada kuat tekan semen beban yang diberikan harus bersatuan massa karena untuk memenuhi SNI (Standar Nasional Indonesia) sehingga beban yang bersatuan gaya harus dibagi dengan percepatan gravitasi. Kuat tekan semen merupakan kekuatan semen untuk menahan tekanan dari suatu beban sampai terjadi perubahan bentuk (retak) jika semen itu dipergunakan untuk penggunaan tertentu. Kekuatan tekan semen ditentukan oleh pengaturan dari perbandingan semen, agregat kasar dan halus, air dan berbagai jenis campuran. Perbandingan dari air terhadap semen merupakan faktor utama didalam penentuan kekuatan semen. Semakin rendah perbandingan air dan semen, semakin tinggi kekuatan tekan semen. Sebaliknya
114
Kuat Tekan (Kg/m2) 2.000.000 2.900.000 3.900.000 semakin tinggi perbandingan air dan semen, semakin rendah kekuatan tekan semen10-11).
2. METODE PENELITIAN 2.1. Penyiapan mortar 1.
2. 3.
4.
Memasukkan semen ke dalam mixer + air lalu hidupkan mesin pengaduk dengan kecepatan rendah (140 5 rpm) selama 30 detik. Mengubah kecepatan mesin pengaduk menjadi kecepatan tinggi (285 10 rpm) selama 30 detik. Menghentikan mixer biarkan selama 1,5 menit 15 detik pertama bersihkan pinggir mangkok dengan pisau aduk tutup dengan kain lembab Melanjutkan pengadukan selama 1 menit dengan kecepatan tinggi (285 10 rpm)
2.2. Pencetakan benda uji 1.
2.
Memasukkan mortar kedalam mould ½ bagian dulu dan tumbuk masing-masing kubus sebanyak 4 x 8 tumbukan dalam waktu 10 detik setiap 1 kubus. Memasukkan ke dalam ruang Humadity Cabinet selama 1 hari.
2.3. Penentuan Compressive strength 1.
Merendam masing-masing kubus kedalam rendaman air gambut dan rendaman aquades. Umur pengujian Toleransi yang diperbolehkan ½ jam 1 hari 1 jam 3 hari 3 jam 7 hari 12 jam 28 hari 2. Meletakkan benda uji pada mesin kuat tekan. 3. Melakukan penekanan hingga didapatkan beban maksimum/jarum penunjuk berhenti.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan maka didapatkan hasil pengamatan Gaya Maksimum (Kilo Newton) seperti pada Tabel 2 – 5 sebagai berikut :
2007 FMIPA Universitas Lampung
J. Sains MIPA, Agustus 2007, Vol. 13, No. 2
Tabel 2. hasil pengamatan gaya maksimum semen rendaman air gambut. Hasil pengukuran gaya maksimum semen Packing sampel 19 maret 2006 Gaya maksimum (Kilo Newton) Tanggal Code hari test 1 2 3 1 hari 21-03-06 34,8 35,4 35,2 3 hari 24-03-06 48,6 49,2 50,8 7 hari 28-03-06 71,5 69,9 70,3 28 hari 18-04-06 92,7 89,0 93,7 Tabel 3. hasil pengamatan gaya maksimum semen rendaman aquades. Hasil pengukuran gaya maksimum semen Packing sampel 19 maret 2006 Gaya maksimum (Kilo Newton) Tanggal Code hari test 1 2 3 1 hari 21-03-06 35,6 37,6 36,0 3 hari 24-03-06 49,2 50,6 51,2 7 hari 28-03-06 74,4 76,6 75,2 28 hari 18-04-06 104,5 100,1 97,5 Perhitungan nilai nilai kuat tekan semen dapat dianalisis dengan menggunakan Persamaan (1) pada pendahuluan, yaitu : Tabel 4. Hasil Perhitungan Compressive strength dengan Air Gambut
Code hari 1 hari 3 hari 7 hari 28 hari
Hasil Perhitungan Kuat Tekan Semen Packing sampel 19 maret 2006 Kuat tekan (kg/m2) Tanggal test 1 2 3 21-03-06 137,462.104 139,832.104 139,042.104 24-03-06 191,973.104 194,343.104 200,663.104 28-03-06 282,429.104 276,109.104 277,689.104 18-04-06 366,170.104 351,555.104 370,121.104
Rata-rata 138,778.104 195,659.104 278,742.104 362,615.104
Tabel 5. Hasil Perhitungan Compressive strength dengan Aquades
Code hari 1 hari 3 hari 7 hari 28 hari
Hasil Perhitungan Kuat Tekan Semen Packing sampel 19 maret 2006 Kuat tekan (kg/m2) Tanggal test 1 2 3 21-03-06 140,622.104 148,522.104 142,202.104 24-03-06 194,343.104 199,873.104 202,243.104 28-03-06 293,884.104 302,575.104 297,044.104 18-04-06 412,781.104 395,401.104 385,131.104
Dari hasil perhitungan diperoleh nilai rata-rata Compressive strength semen untuk rendaman air gambut dengan waktu rendaman 1, 3, 7, 28 hari masing-masing sebesar 138,778.104 kg/m2 ; 195,659.104 kg/m2 ; 278,742.104 kg/m2 ; 362,615.104 kg/m2. Sedangkan untuk rendaman aquades dengan waktu rendaman 1, 3, 7, 28 hari masing-masing sebesar 143,782.104 kg/m2 ; 198,819.104 kg/m2 ; 297,834.104 kg/m2 ; 397,771.104 kg/m2. Standar nilai kuat tekan dengan waktu rendaman 3, 7, 28 hari masing-masing sebesar 200.104 kg/m2 , 290.104 kg/m2 , 390.104 kg/m2. Dari nilai tersebut dapat diketahui secara langsung bahwa untuk rendaman air gambut nilai kuat tekannya lebih kecil dibandingkan nilai kuat tekan menggunakan
2007 FMIPA Universitas Lampung
Rata-rata 143,782.104 198,819.104 297,834.104 397,771.104
rendaman aquades pada setiap usia rendaman. Hal ini terjadi karena rendaman air gambut yang digunakan bersifat asam (mempunyai pH 5,03), Asam-asam tersebut mempunyai efek yang dapat merusak semen. Untuk rendaman air gambut nilai kuat tekannya dibawah standar, sedangkan untuk rendaman aquades nilai kuat tekannya diatas standar, tetapi pada usia rendaman 3 hari nilai kuat tekannya dibawah standar. Ini terjadi karena pada usia 3 hari masih dipengaruhi tumbukan pada waktu pembuatan sampel uji. Jika dilihat secara langsung pada nilai-nilai kuat tekan tersebut tampak perbedaan antara nilai kuat tekan menggunakan rendaman air gambut dengan rendaman aquades. Hal ini menunjukkan jenis rendaman berpengaruh terhadap nilai kuat tekan.
115
T. Wianto dan N.H. Haryanti…Analisis Pengaruh Air Gambut dan Aquades
380
Kuat Tekan (Kg/m2) x104
330
280
Standar 230
Gambut Aquades
180
130 0
5
10
15
20
25
30
Waktu Rendaman (hari)
Gambar 1. Perbandingan Compressive strength semen Pada Gambar 1 hasil perhitungan kuat tekan juga dapat dilihat bahwa nilai kuat tekan menggunakan rendaman air gambut berada dibawah standar dan semakin mengalami penurunan mulai dari usia rendaman 3 hari sampai seterusnya. Hal ini menunjukkan bahwa air gambut mempengaruhi nilai kuat tekan semen. Sedangkan untuk rendaman aquades nilai kuat tekannya diatas standar.
4. KESIMPULAN
2.
Indratno, B. 1994. Pengembangan Gambut di Indonesia. Berita Batubara dan Gambut. Jakarta.
3.
Sukandarrumidi. 1995. Batu Bara dan Gambut. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
4.
Djaprie, Sriatie dan Lawrence, H. Van Vlack. 1994. Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu Logam dan Bukan Logam). Erlangga. Jakarta.
5.
Jaturapitakkul, C., Kiattikomol, K., Tangpagasit, J. 2000. Effect of Insoluble Residue on Properties of Portland Cement Cement and Concrete Research, 30: pp. 1209-1214
6.
Sobolev, K.G. and Soboleva, S.V. 2001. Properties of ultra High Strength Cements, Materials Technology, 16, ( 2): 45 - 57.
7.
Sobolev, K.G. and Soboleva, S.V. 1999. High Performance Cement: Solution for Next Millennium, Materials Technology, 14 (4) 191-193.
8.
Forster S.W. 1999. High- Performance Concrete Stretching the Paradigm, Concrete International, 16 (10): 33-34.
9.
Kusuma, G. H. 1994. Pedoman Pengerjaan Beton. Erlangga. Jakarta.
Berdasarkan hasil yang telah dilaksanakan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : Besar nilai rata-rata kuat tekan semen untuk rendaman air gambut dengan waktu rendaman 1, 3, 7, 28 hari masing-masing sebesar 138,778.104 kg/m2 ; 195,659.104 kg/m2 ; 278,742.104 kg/m2 ; 362,615.104 kg/m2. Besar nilai rata-rata kuat tekan untuk rendaman aquades dengan waktu rendaman 1, 3, 7, 28 hari masing-masing sebesar 143,782.104 kg/m2 ; 198,819.104 kg/m2 ; 297,834.104 kg/m2 ; 397,771.104 kg/m2. Pada grafik hasil perhitungan nilai kuat tekan dapat dilihat bahwa nilai kuat tekan menggunakan rendaman air gambut berada dibawah standar dan semakin mengalami penurunan mulai dari usia rendaman 3 hari sampai seterusnya. Hal ini menunjukkan bahwa air gambut mempengaruhi nilai kuat tekan semen.
UCAPAN TERIMAKASIH Terimakasih kepada Miftahuddin dan Azhari yang telah membantu dalam pengujian kuat tekan.
DAFTAR PUSTAKA 1.
116
Anderson, J.A.R., 1999. The Structure And Development Of The Peat Swamps Of Serawak And Brunei. J. Trop. Geography. 18: 19 -27.
10. Ioudovitch, B.E., Dmitriev, A.M., Zoubekhine, S.A., Bashlykov, N.F., Falikman, V.R., Serdyuk, V.N. 1997. Low- Water Requirement Binders as NewGeneration Cements, 10th International Congress on the Chemistry of Cement, Pub. No 3iii021, Göteborg, Sweden. 11. Ronin, V., Jonasson, J.-E., Hedlund, H. 1997. Advanced Modification Technologies of the Portland Cement Base Binders for Different High Performance Applications, 10th International Congress on the Chemistry of Cement, Pub. No 2ii077, Göteborg, Sweden. 2007 FMIPA Universitas Lampung
J. Sains MIPA, Agustus 2007, Vol. 13, No. 2, Hal.: 95 - 98 ISSN 1978-1873
2007 FMIPA Universitas Lampung
