## PENGARUH ABU ARANG SEBAGAI CAMPURAN BETON DITINJAU DARI KUAT TEKAN
Hani Purwanti., S.T., M.T; Galih Widyarini, S.T, M.T

## Abstrak
Semen  portland  merupakan  semen  hidrolis  yang  dihasilkan  dengan  cara  menggiling  terak  semen portland terutama yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan digiling bersama-sama dengan  ditambah    bahan  tambahan  lain  (SNI  15-2049-2004).  Hal  ini  menyebabkan  adanya peningkatan  harga  semen  setiap  tahun.  Dalam  mengatasi  permasalahan  tersebut,  perlu  adanya  suatu modifikasi  pada  campuran  beton  yang  lebih  ramah  lingkungan.  Bahan  campuran  yang  mampu mengurangi kebutuhan semen serta mengandung kalium silikat seperti abu arang dipilih dalam bahan campuran  beton  modifikasi  dengan  meninjau  kuat  tekan.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  seberapa  besar  pengaruh  komposisi  abu  arang  sebagai  pengganti  semen  dalam penyusunan material beton ditinjau dari kuat tekan. Adapun komposisi campuran semen yang akan digantikan  dengan  abu  arang  sebesar  0%,  5%  dan  10%  dengan  kuat  tekan  beton  yang  diharapkan memiliki  mutu  K-200.  Adapun  metode  penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimen  untuk pengambilan  sampel  data.  Terdapat  masing  –  masing  3  (tiga)  benda  uji  di  setiap  persentase penambahan abu arang. Hasil kuat tekan beton dengan usia beton 7 hari, 22 hari dan 28 hari dalam kondisi  normal  tanpa  campuran  adalah  31  Mpa,  35  Mpa,  dan  38  Mpa.  Kuat  tekan  beton  yang dicampur abu arang sebanyak 5 % adalah 30 Mpa, 31 Mpa, 36 Mpa. Pada beton campuran abu arang 10%  adalah  20  Mpa,  27 Mpa,  dan  29  Mpa.  Hasil  kuat  tekan  dari  ketiga  kondisi  tersebut  masing  – masing menunjukkan adanya penurunan trend dari usia beton 7 hari, 21 hari dan 28 hari. Walaupun trend mengalami penurunan, akan tetapi nilai kuat tekan beton yang dihasilkan masih memenuhi K- 200.Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa  abu  arang  dapat  digunakan  sebagai  alternatif  pengganti sebagian semen pada campuran beton untuk mutu beton K-200.
Kata kunci : beton modifikasi, beton campuran abu arang.

## PENDAHULUAN
Beton adalah campuran antara agregat kasar dan agregat halus air dan semen yang berfungsi sebagai pengikat  dan  pengisi  agregat  kasar  dan  halus  ditambah  dengan additive (Tjokrodimulyo,  2004) . Dalam  perkembangan  masa,  harga  semen  setiap  tahunnya  mengalami  peningkatan  baik  di  Jawa maupun  luar Jawa.  Hal  ini  dikarenakan  salah satunya  bahan  pembuat semen  berasal  dari alam  yang merupakan  bahan  yang  tidak  dapat  diperbarui,  yaitu batuan  yang  mengandung  kalsium  silikat.  Oleh karena itu, adanya keinginan memunculkan suatu alternatif material baru yang merupakan modifikasi dari  material  yang  sudah  ada,  yaitu  arang/abu  arang.  Arang  merupakan  residu  hitam  berisi  karbon tidak murni yang dihasilkan dengan menghilangkan kandungan air dan komponen voratil dari hewan atau  tumbuhan  ( http:wikipedia/org/wiki/arang ,  2018).  Dipilihnya  arang  sebagai  alternatif  pengganti semen  dikarenakan  arang  lebih  murah,  lebih  ringan  (  berat  jenis  )  dan  lebih  mudah  didapat dibandingkan  semen  serta  arang  memiliki  kesamaan  kandungan  seperti fly  ash .  Akan  tetapi  perlu adanya pengujian kekuatan pada beton yang menggunakan arang, yaitu kuat tekan beton.  Tujuan dari penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  hasil  trend  uji  kuat  tekan  beton  dari  penambahan  campuran arang agar memperoleh alternatif bahan penyusun beton yang digantikan abu arang dengan komposisi tertentu.  Pengujian  dilakukan  menggunakan  beton  K200  dengan  kondisi  bahan  uji  normal, penambahan  sebagian  arang  5  %  dan  10  %.  Masing-masing  kondisi  diujikan  masing  –  masing sebanyak 3 buah. Benda uji diuji dalam usia beton 7 hari, 21 hari dan 28 hari.

## PERANCANGAN CAMPURAN ADUKAN SEMEN
Tahapan yang dilakukan sebelum proses pengujian beton K-200, yaitu pembuatan atau perancangan campuran adukan beton. Hasil Perancangan Campuran Adukan Beton menurut SNI 03-6861.1- 2002 dengan mutu beton K-200 untuk beton 1 M3 dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Rancangan Adukan Beton 1m 3 No. Uraian Referensi atau Perhitungan Nilai 1 Kuat tekan yang disyaratkan pada umur 28 hari Spesifikasi 20 MPa 2 Deviasi standar (s) Tabel 1 - MPa 3 Nilai tambah (m) 7 MPa 4 Kuattekan rata-rata yang direncanakan (f' cr ) f' cr = f' c + m 27 MPa 5 Jenis semen Semen Jenis I, II, III & IV Tipe II 6 Jenis agregat kasar Alami / Batupecah 2,7 7 Jenis agregat halus Alami / buatan 2,7 8 Faktor air semen Gambar 1 0,58 9 Faktor air semen maksimum 0,6 10 Digunakan nilai FAS 0,57 11 Nilai slump 10 mm 12 Ukuran maksimum agregat kasar 10 mm 13 Kebutuhan air 250 liter 14 Kebutuhan semen 438,6 Kg 15 Kebutuhan semen minimum 275 Kg 16 Digunakan kebutuhan semen 439 Kg 17 Penyesuaian jumlah air atau FAS 0,57 18 Daerah gradasi agregat halus 100% 19 Persen agregat halus terhadap campuran (P) 40-100 % 20 Berat jenis agregat campuran 2,7 21 Perkiraan berat beton per m 3 2400 Kg/m3 22 Kebutuhan agregat campuran per m 3 beton 1711 Kg 23 Kebutuhan pasir (W psr ) 684 Kg 24 Kebutuhan kerikil (W krk ) 1027 Kg 25 Kontrol berat beton 2400 Kg
Sumber : SNI 03-6861.1-2002

## HASIL UJI AYAK AGREGAT HALUS DAN AGREGAT KASAR
Pengujian  ayak  agregat  halus  dilakukan  untuk  mengetahui  golongan  gradasi  agregat  halus.  Berat contoh yang diambil sebanyak 1000 gram. Hasil dari uji ayak agregat dapat dilihat pada Tabel 2 yang menunjukkan  Modulus  Kehalusan  (MK)  =  4,4907.  Nilai  MK  tersebut  mengartikan  bahwa  gradasi agregat  halus  pada  Golongan  II,  yaitu  Pasir  Agak  Kasar.  Pada  pengujian  ayak  agregat  kasar menggunakan  berat  contoh  1000  gram  menghasilkan  nilai  Modulus  Kehalusan  sebesar  3,241.  Hasil uji ayak agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 2. Hasil Uji Agregat Halus Ukuran Saringan Berat Tertahan (gram) Komulatif Spec. U 5 II MK Sedang S.60 – 2.90 mm inch Berat Tertahan (%) Berat Tertahan Komulatif (%) Lolos Komulatif (%) Batas Bawah Batas Atas 9,5 3/8” 16,9 1,69 1,69 98,31 100 100 4,75 No. 4 48,2 4,82 6,51 93,49 90 100 2,36 No. 8 81,3 8,13 14,64 85,36 75 100 1,18 No. 16 133,3 13,33 27,97 72,03 55 90 0,6 No. 30 165,6 16,56 44,53 55,47 35 59 0,3 No. 50 214,2 21,42 65,95 34,05 8 30 0,15 No. 100 237,6 23,76 89,71 10,29 0 10 0,075 No. 200 85,6 8,56 98,27 1,73 - - 0,0 PAN 15,3 1,53 99,80 0,2 - - Berat Contoh = 1000 gram           MK = 4,4907 Sumber : Hasil Pengujian, 2018. Tabel 3. Hasil Uji Ayak Agregat Kasar Ukuran Saringan Berat Tertahan (gram) Komulatif BS 882 - 1973 mm inch Berat Tertahan (%) Berat Tertahan Komulatif (%) Lolos Komulatif (%) Batas Bawah Batas Atas #76,00 3” 0 0 0 100 100 100 #25,40 1 1/2” 40,8 8,08 8,08 95,92 95 100 #19,00 1 1/2” 381,2 38,12 42,2 57,80 30 70 #9,50 3/8” 297,8 29,78 71,98 28,02 10 35 #4,75 No. 4 258,6 25,86 97,84 2,16 0 5 #2,36 No. 8 21,6 2,16 100 0 - - Pan Pan 0 0 - - - -
Berat Contoh = 1000 gram           MK = 3,241
Sumber : Hasil Pengujian, 2018.

## HASIL UJI TEKAN BETON
Pengujian beton K-200 dilakukan pada 9 benda uji yang terdiri dari 3 benda uji dalam kondisi normal tanpa  campuran  abu  arang,  3  benda  uji  dengan  campuran  abu  arang  sebanyak  5%  dan  3  benda  uji dengan  campuran  abu  arang  10%.  Pengujian  beton  dilakukan  dalam  3  waktu  atau  umur  beton  yang berbeda, yaitu umur beton 7 hari, 21 hari dan 28 hari. Hasil pengujian beton dapat dilihat pada Tabel 4 dan Gambar 1.
Tabel 4. Hasil Uji Beton K-200
Sumber : Hasil Pengujian, 2018.
Sumber : Hasil Pengujian, 2018
Gambar 1. Trend Hasil Kuat Tekan Beton K-200 dengan Campuran Abu Arang
Tabel  2  menunjukan  hasil  kuat  tekan  beton  dengan  usia  beton  7  hari,  21  hari  dan  28  hari  dalam kondisi normal tanpa campuran adalah 31 Mpa, 35 Mpa, dan 38 Mpa. Pada beton yang dicampur abu arang sebanyak 5 % adalah 30 Mpa, 31 Mpa, 36 Mpa. Pada beton campuran abu arang 10% adalah 20 Mpa,  27  Mpa,  dan  29  Mpa.  Hasil  kuat  tekan  dari  ketiga  kondisi  tersebut  masing  –  masing menunjukkan  adanya  penurunan  trend  dari  usia  beton  7  hari,  21  hari  dan  28  hari.  Walaupun  trend mengalami  penurunan,  akan  tetapi  nilai  kuat  tekan  beton  yang  dihasilkan  masih  memenuhi  K-200. Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa  abu  arang  dapat  digunakan  sebagai  alternatif  pengganti  sebagian semen pada campuran beton untuk mutu beton K-200.
DIAMETER (CM) TINGGI (CM) 1 NORMAL 16-Apr-18 23-Apr-18 7 12,195 15,00 30,00 176,625 31 211,46 2 5% 16-Apr-18 23-Apr-18 7 11,750 15,00 30,00 176,625 30 204,64 3 10% 16-Apr-18 23-Apr-18 7 11,650 15,00 30,00 176,625 20 136,43 4 NORMAL 16-Apr-18 8-May-18 22 11,887 15,00 30,00 176,625 35 238,75 5 5% 16-Apr-18 9-May-18 23 11,733 15,00 30,00 176,625 32 218,28 6 10% 16-Apr-18 9-May-18 23 11,695 15,00 30,00 176,625 27 184,18 7 NORMAL 16-Apr-18 14-May-18 28 12,110 15,00 30,00 176,625 38 259,21 8 5% 16-Apr-18 14-May-18 28 11,836 15,00 30,00 176,625 36 245,57 9 10% 16-Apr-18 14-May-18 28 11,720 15,00 30,00 176,625
29 197,82 NO. PEKERJAAN TANGGAL PEMBUATAN TANGGAL
PENGETESAN UMUR (HARI ) BERAT (KG ) UKURAN BENDA UJI LUAS PENAMPANG (CM ²) KUAT TEKAN (TON ) KOKOH BETON (KG/CM ²) ESTIMASI 28 HARI (KG/CM ²) 302,09 247,41 224,80 189,68 259,21 245,57
197,82 292,34 194,90
0 5 10 15 20 25 30 35 40 normal 5% 10% 7 hari
21 hari 28 hari

## KESIMPULAN
Arang yang memiliki unsur kandungan silika,  dapat digunakan sebagai alternatif campuran pengganti sebagian semen pada beton K-200. Walaupun nilai trend kuat tekan tidak mengalami kenaikan, akan tetapi besar kuat tekan yang dihasilkan masih memenuhi K-200.

## DAFTAR PUSTAKA
SNI 15-2049-2004, Semen Portland. SNI 03-6861.1-2002, Bahan Bangunan Bukan Logam. Tojkrodimuljo, Kardiyono. 2004. Teknologi Beton . Nafiri. Yogyakarta. http : wikipedia/org/wiki/arang. 2018