CAMPURAN BETON CANGKANG KERANG

STUDI PENGGUNAAN CANGKANG KERANG LAUT SEBAGAI BAHAN PENAMBAH AGREGAT KASAR PADA CAMPURAN BETON

 Mufti A Sultan ST. MT¹⁾, Arbain Tata ST. MT²⁾, Hatta Annur

Program Studi Teknik sipil, fakultas teknik, universitas khairun ternate

Jl. Pertamina kampus II Gambesi, Ternate selatan

ABSTRAK: Beton merupakan salah satu bahan bangunan yang paling banyak digunakan saat ini dalam hal pembangunan fisik, Beton dibuat dari campuran agregat halus,kasar,semen,dan air dengan perbandingan tertentu, serta bahan yang biasanya di tambahkan ke dalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran berlangsung, berfungsi untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih cocok dalam pekerjaan tertentu dan lebih ekonomis, dapat pula ditambahkan dengan bahan campuran tertentu lainnya sesuai keperluan apabila dianggap perlu. Cangkang kerang yang dapat dimanfaatkan untuk bahan penambah campuran beton.

                Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah penambahan agregat cangkang kerang pada campuran beton dapat mempengaruhi sifat mekanis beton. Benda uji yang digunakan berbentuk silinder berdiameter 150 mm, tinggi 300 mm, dan balok 15 cm x 15 cm x 60 cm terdiri dari beton tambahan agregat cangkang kerang sebagai agregat kasar, FAS 0.42 dan persentase Cangkang kerang sebesar` 0%, 17%, 31%, 44%, dan 55% dari berat agregat Kasar. Jumlah benda uji 45 sampel. Kuat tekan beton 15 sampel, elastisitas beton 15 sampel dan lentur beton 15 sampel. Mutu beton yang direncanakan adalah f”c = 22.5 Mpa.

                Dari hasil penelitian menunjukkkan penambahan Cangkang kerang sebagai agregat kasar dengan persentase 17%, 31%, 44%, 55% ke dalam campuran beton dapat menurunkan kuat tekan beton, elastisitas beton dan kuat lentur beton. Kuat tekan BN 24,03 Mpa, BCK 17% 10,59 Mpa, BCK 31% 7,75 Mpa, BCK 44% 7,13 Mpa dan BCK 55% 6,85 Mpa. Nilai elastisitas dari tiap-tiap variasi, BN 129046,2437 Mpa, BCK 17% 122273,9627, BCK 31% 91216,48187 Mpa, BCK 44% 65072,93131Mpa dan BCK 55% 57676,805522 Mpa. Dan kuat lentur mempunyai nilai penurunan, BN 7,37 Mpa, BCK 17% 5,68 Mpa, BCK 31% 4,29 Mpa, BCK 44% 3,02 Mpa, dan BCK 55% 2,66 Mpa. Dari hasil penambahan Cangkang kerang sebagai agregat kasar, dapat menurunkan sifat mekanis beton.

Kata Kunci:  Cangkang Kerang, Kuat Tekan beton, Elastisitas beton, Kuat Lentur Beton.

PENDAHULUAN

Secara umum bahwa pertumbuhan dan perkembangan industri di indonesia sangat pesat, hampir  sebagian besar material yang digunakan dalam pekerjaan konstruksi adalah beton (concrete) yang dipadukan dengan baja (composite) atau jenis lainya. Konstruksi beton dapat dijumpai dalam pembuatan gedung-gedung, jalan (rigid pavement), bendung, saluran air dan lainnya yang secara umum di bagi menjadi dua yakni untuk konstruksi bawah (under structure) maupun struktur atas (upper structure). (Ir Tri Muliyono 2004). Umumnya beton merupakan campuran antara semen, agregat kasar, agregat halus dan air. Bahan-bahan yang biasanya ditambahkan ke dalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran berlangsung, berfungsi untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih cocok dalam pekerjaan tertentu dan lebih ekonomis.

Bahan-bahan limbah disekitar lingkungan dapat di manfaatkan sebagai bahan tambahan dalam campuran beton. Sebagian besar Indonesia adalah daerah perairan laut oleh karena itu perlu mencari inovasi baru untuk campuran beton dengan menggunakan hasil laut yang sudah tidak dimanfaatkan lagi berupa limbah. Hal tersebut memberikan alternatif untuk memanfaatkan limbah-limbah yang tidak termanfaatkan lagi, seperti cangkang kerang. Banyaknya sisa cangkang kerang di sekitar perkampungan nelayan yang tidak dimanfaatkan karena dianggap tidak dapat didaur ulang hanya cangkang kerang bagus yang diambil untuk di buat hiasan. Sisanya yang tidak bagus dan berbau di buang di sekitar bibir pantai. Hal inilah yang mendorong penyelamatan ekosistem alam dengan memanfaatkan limbah sisa cangkang kerang untuk pembuatan beton.  Dengan optimalisasi pemanfaatan limbah cangkang kerang ini diharapkan akan mengurangi limbah yang mencemari ekosistem alam.

Cangkang kerang mengandung senyawa kimia pozzolan yaitu mengandung zat kapur (CaO), Alumina dan silika. sehingga Dengan harapan bahwa cangkang kerang dapat meningkatkan kerakteristik beton. 

Berdasarkan uraian tersebut, maka penulis tertarik untuk mengadakan penelitian tentang :

“STUDI PENGGUNAAN CANGKANG KERANG LAUT SEBAGAI BAHAN PENAMBAH AGREGAT KASAR PADA CAMPURAN BETON”

1.1    Rumusan Masalah

Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah apakah dengan penambahan cangkang kerang sebagai bahan penambah agregat kasar pada campuran beton, dapat mempengaruhi sifat mekanis pada beton ?

1.2    Tujuan Dan Manfaat

1.  Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat mekanis beton normal melalui percobaan slump, berat volume beton dan mengetahui pengaruh kuat tekan, elastisitas, dan kuat lentur beton jika menggunakan cangkang kerang sebagai bahan penambah agregat kasar.

2         Adapun manfaat dari penelitian ini sebagai bahan informasi ilmiah tentang penggunaan cangkang kerang sebagai bahan penambah dalam agregat kasar. Dan dapat mengurangi pencemaran lingkungan akibat limbah cangkang kerang.

2.1    Batasan Masalah

 Agar penelitian ini dapat terarah sesuai dengan tujuan penelitian, maka perlu diberi batasan sebagai berikut :

a.       Mutu beton direncanakan K-225

b.       Cangkang Kerang sebagai bahan penambah agregat kasar, dan cangkang kerang berasal dari laut Kayoa.

c.        Metode pencampuran beton menggunakan SNI.

d.       Pengujian kuat beton rata-rata dilakukan pada umur 14 hari.

e.        Penelitian dilakukan dengan uji laboraturium di laboratorium Struktur dan Bahan Fakultas Teknik Jurusan sipil Universitas Khairun.

f.        Agregat Kasar (batu pecah) berasal kel. Togafo.

g.        Agregat Halus (pasir) berasal dari Kelurahan Kalumata.

h.       Uji kuat tekan beton dengan cangkang kerang sebagai bahan penambah agregat kasar di lakukan pada umur 14 hari.

i.         Uji Elastisitas beton dengan menggunakan benda uji berbentuk silinder dengan jumlah 15 buah.

j.         Uji kuat lentur beton menggunakan benda uji berbentuk balok dengan ukuran 15 x 15 x 60 cm.

TINJAUAN PUSTAKA

Beton adalah campuran antara semen, agregat kasar, agregat halus, dan air, dengan atau tanpa bahan campuran tambahan yang membentuk massa padat. Struktur beton sangat dipengaruhi oleh komposisi dan kualitas bahan-bahan pencampur beton, yang dibatasi oleh kemampuan daya tekan beton (in a state of compression) seperti yang tercantum dalam perencanaannya. Hal tersebut bergantung juga pada kemampuan daya dukung tanah (supported by soil). Dengan demikian beton merupakan fungsi dari bahan penyusunnya, salah satunya terdiri dari pasta semen yang dibentuk  dari air dan semen. Pasta semen ini selain mengisi pori-pori diantara butiran agregat pada beton  juga bersifat sebagai pengikat/perekat dalam proses pengerasan. Maka dari itu, masing-masing komponen tersebut perlu dipelajari sebelum menpelajari beton secara keseluruhan sehingga perencana (engineer) dapat mengembangkan penelitian material yang layak dan memenuhi kekuatan yang diisyaratkan oleh perencana.

2.2 Sifat-Sifat Beton Segar

Sifat-sifat beton segar hanya penting sejauh mana mempengaruhi pemilihan peralatan yang dibutuhkan dalam pengerjaan dan pemadatan serta kemungkinan mempengaruhi sifat-sifat beton pada saat mengeras. Ada dua hal yang harus dipenuhi dalam pembuatan beton yaitu pertama sifat-sifat yang harus dipenuhi dalam jangka waktu lama oleh beton yang mengeras seperti kekuatan, keawetan dan kestabilan volume. Yang kedua Sifat yang harus dipenuhi dalam jangka waktu pendek ketika beton dalam kondisi plastis (workability) atau kemudahan pengerjaan tanpa adanya bleeding dan segregation. Akan tetapi  sifat ini tidak dapat dirumuskan dengan pasti dan berlaku untuk semua jenis bahan baku, kondisi lingkungan dan cuaca disekitar lokasi pekerjaan. Sebagai contoh, campuran yang mudah dikerjakan untuk pekerjaan lantai belum tentu akan mudah dikerjakan pada cetakan balok dengan penampang sempit serta mempunyai penulangan yang rapat.

Campuran beton direncanakan berdasarkan asumsi adanya hubungan antara sifat-sitaf komposisi campuran dan sifat-sifat beton setelah mengeras. Untuk dapat bertahan dengan  sifat-sifat ini, maka beton harus dipadatkan secara seragam pada cetakannya. Dengan demikian, pengetahuan tentang sifat beton merupakan hal penting dalam upaya menghasilkan beton yang berkualitas baik setelah mengeras.

Dalam Teknologi Beton, istilah kemudahan pengerjaan masih memberikan pengertian yang umum dan untuk dapat memahami sifat ini lebih jauh. Kemudahan pengerjaan atau workability pada pekerjaan beton didefenisikan sebagai kemudahan untuk dikerjakan, dituangkan dan dipadatkan serta dibentuk dalam acuan (IIsley, 1942:224). Kemudahan pengerjaan ini diindikasikan melalui nilai slump. Maka sifat ini dapat dijabarkan kedalam sifat-sifat yang lebih spesifik, yaitu :

a.       Sifat kemampuan untuk dipadatkan (compactibility).

b.       Sifat kemampuan untuk dialirkan (mobility).

c.        Sifat kemampuan untuk tetap dapat bertahan seragam (stability).

Keseluruhan sifat yang dibutuhkan untuk suatu campuran yang baik, dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal.

2.2.1  Sifat Kemudahan Dipadatkan dan Dialirkan

Kedua sifat ini mempunyai kaitan erat antara yang satu dengan yang lainnya dan dapat dikatakan bahwa campuran yang mudah dialirkan akan mudah pula dipadatkan. Ternyata untuk dapat memahami mengenai masalah aliran campuran beton segar, prinsip-prinsip yang terdapat didalam  ilmu  tentang sifat aliran air atau gas tidak dapat diterapkan pada campuran beton. Ini disebabkan karena ilmu tentang aliran air dan gas didasarkan pada massa yang mempunyai ukuran partikel/molekul atau atom yang seragam.

Salah satu sifat yang dapat menggambarkan kedua sifat tersebut adalah sifat kekentalan campuran, walaupun sifat kekentalan ini tidak identik sepenuhnya dengan sifat-sifat kemudahan untuk dialirkan. Untuk mengukur sifat kemudahan pengerjaan dapat dilakukan dengan metode pengujian slump test.

2.2.2 Sifat Dapat Bertahan Stabil

Sifat ini merupakan kebutuhan lain agar beton dapat dihasilkan mencapai kekuatan optimal. Bertahan disini ialah tidak terjadi perubahan terhadap keseragaman campuran akibat terjadinya pemisahan butiran agregat dengan pasta semen selama proses pengangkutan, pengecoran dan pemadatan. Campuran yang tidak stabil dapat ditandai dengan terpisahnya air dengan benda padat serta timbulnya pemisahan agregat kasar dari pastanya.

a.       Pemisahan Agregat Kasar Dari Campuran (segregasi)

Pemisahan ini terjadi bila adanya kohesi dari adukan beton tidak mampu untuk menahan butiran agregat untuk tetap mengambang. Beton tidak mungkin dipadatkan apabila terjadi pemisahan agregat kasar dari adukannya, dan bila ini terjadi maka kualitas beton ditempat tersebut kurang baik. Pengaruh segregasi dapat diatasi dengan mengubah susunan gradasi dan kadar semen, dimana dengan cara ini campuran yang dihasilkan masih tetap mempunyai sifat kemudahan untuk dikerjakan.

b.       Pemisahan Air dari Campuran

Dapat terjadi akibat proses pengendapan butiran semen yang mengambang. Proses ini terjadi setelah proses pengecoran dalam bakisting selesai. Bleeding dapat diamati dengan terbentuknya lapisan air yang tergenang dipermukaan beton. Pada campuran beton normal dengan kekentalan agak tinggi, proses ini terjadi secara bertahap dengan merembesnya air keseluruh permukaan beton.

c.        Penguapan Dan Susut Plastis

Pada daerah yang beriklim  tropis, penguapan dapat mengganggu sifat kemudahan pengerjaan campuran beton, karena campuran dengan segera kehilangan keplastisannya sebelum  proses pemadatan dapat dilakukan secara sempurna. Penguapan menjadi permasalahan bila tingkat kecepatan penguapan melebihi kecepatan bleeding.

2.3 Sifat Beton Keras (Hardened Concrete)

Sifat dan kerakteristik campuran beton segar secara tidak langsung akan mempengaruhi beton yang telah mengeras. Pasta semen tidak bersifat elastic sempurna, tetapi merupakan viscoelastic-solid. Gaya gesek dalam, susut dan tegangan yang terjadi biasanya tergantung dari energy pemadatan dan tindakan preventive terhadap perhatiannya pada tegangan dalam beton. Hal ini tergantung dari jumlah dan distribusi air, kekentalan aliran gel (pasta semen) dan penanganan pada saat sebelum terjadi tegangan serta kristalin yang terjadi untuk pembentukan pori.

2.3.1 Kekuatan Beton

a.       Kekuatan kuat tekan

Kekuatan beton dapat dicapai sampai 14000 psi atau lebih, tergantung pada jenis campuran, sifat-sifat agregat, serta lama dan kualitas perawatan. Kekuatan beton yang paling umum digunakan adalah sekitar 3000 samapai 6000 psi, dan beton komersial dengan agregat biasa, kekuatannya sekitar 300 samapai 10000 psi. Kuat tekan (f’c) dapat ditentukan dengan silinder (berdiameter 15 mm dan tinggi 300 mm) yang dirawat dibawah kondisi standar laboraturium pada kecepatan pembebanan tertentu, pada umur 28 hari. Spesifikasi standart yang dipakai di Amerika Serikat biasanya diambil dari ASTM’ C-39. Perlu dipahami bahwa kekuatan beton pada struktur aktual dapat saja tidak sama dengan kekuatan silinder karena perbedaan pemadatan dan kondisi perawatan.

b.       Elastisitas Beton

Tolak ukur yang umum dari sifat elastisitas suatu bahan adalah modulus elastic, yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan perubahan bentuk per-satuan panjang, sebagai akibat dari tekanan yang diberikan. Modulus elastisitas tidak berkaitan langsung dengan sifat-sifat beton lainnya. Meskipun dengan kekuatan yang lebih tinggi dapat juga mempengaruhi elastisitas lebih tinggi. Untuk beton biasa modulus elastisitas berkisar antara 25 – 36 kN/mm² dan juga bias bertambah. Cukup penting batang beton yang terjepit sudah berada pada suatu tingkat regangan. Banyaknya bahan-bahan struktural, berperilaku elastic dan linier ketika di bebani pertama kali, akibatnya kurva tegangan-tegangan dimulai dengan garis lurus yang melewati titik asalnya. Apabila suatu bahan berperilaku elastic dan juga mempunyai hubungan linier antara tegangan dan regangan, bahan ini disebut elastic linier. Perilaku ini sangat penting dalam rangka untuk menghindari deformasi permanen akibat luluh.

Meskipun disadari bahwa pada kenyataannya bahan beton bersifat tidak serba sama (non homogeneus) dan tidak sepenuhnya elastik, selama ini cara pendekatan linier juga digunakan dan dianggap benar bagi bahan beton. Hubungan linier antara tegangan dan regangan dinyatakan dalam persamaan hokum Hooke sebagai berikut :

σ = εxΕ…………………………...…………....(2.1.a)

Dimana :   σ = Tegangan (kg/cm²), ε = Regangan,

E = Modulus Elastisitas

c.        Kekuatan Lentur

Balok adalah bagian dari struktur rumah yang berfungsi untuk menopang lantai diatasnya, balok juga berfungsi sebagai penyair momen menuju kolom-kolom. Balok dikenal sebagai elemen lentur, yaitu elemen struktur yang dominan memikul gaya dalam berupa momen lentur dan juga momen geser. Konstruksi balok biasanya berupa balok bertulang yang merupakan konstruksi yang tidak asing lagi dalam bidang teknik sipil. Hampir setiap bangunan sipil baik itu gedung, jembatan maupun bangunan air.

Perancangan komponen struktur beton dilakukan sedemikian rupa sehingga tidak timbul retak berlebihan pada penampang sewaktu mendukung beban kerja, dan masih mempunyai cukup keamanan serta cadangan kekuatan beban dan tegangan lebih lanjut tanpa mengalami runtuh timbulnya tegangan-tegangan lentur akibat terjadinya momen karena beban luar, dan tegangan tersebut merupakan faktor yang menentukan dalam menetapkan dimensi geometris penampang  komponen struktur. Proses perencanaan atau analisis umunya dimulai dengan memenuhi persyaratan terhadap lentur, kemudian baru segi-segi lainnya seperti kapasitas geser, defleksi, retak, dan panjang penyaluran, analisis sehingga keseluruhannya memenuhi syarat. Seperti diketahui, untuk bahan yang bersifat sam dan elastic, distribusi regangan maupun tegangannya linier berupa garis lurus dari garis netral ke nilai maksimum diserat tepi terluar. Dengan demikian nilai tegangannya berbanding lurus dengan nilai-nilai regangan dan hal tersebut berlaku sampai dengan dicapainya batas sebanding. Pada struktur kayu, nilai regangan lentur izin didapatkan dengan cara lebih langsung dengan menggunakan factor aman pembagi terhadap tegangan lentur patah. Dengan menggunakan cara penetapan tegangan lentur izin seperti tersebut, yang didasarkan pada anggapan hubungan linier antara tegangan dan regangan, analisis serta perencanaan struktur kayu dan baja dapat dilakukan. Dengan demikian mengikuti sepenuhnya sesuai dengan teori elastisitas.

Kekuatan tekan beton merupakan salah satu kinerja utama beton. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton dari material penyusunannya ditentukan oleh factor air semen (FAS), porositas, elastisitas, kematangan dan factor intristik lainnya.

a.       Faktor Air Semen (FAS)

Banyaknya air yang dipakai selama proses hidrasi akan mempengaruhi kerakteristik kekuatan beton jadi. Pada dasarnya jumlah air yang dibutuhkan untuk proses hidrasi adalah berkisar 25% dari berat semen. Jika air yang digunakan kurang dari 25% maka kemudahan dalam pengerjaan tidak akan tercapai. Sebaliknya kekuatan beton akan menurun jika air yang ditambahkan kedalam campuran semakin banyak. FAS yang rendah menyebabkan air yang ada diantara bagian-bagian semen sedikit dan jarak antara butiran-butiran semen menjadi pendek ( Tri Mulyono, 2004:42).

b.       Pengaruh Porositas

Faktor utama yang mempengaruhi kekuatan beton adalah porositas. Kekuatan beton ditentukan oleh faktor ruang kosong /semen. Dimana faktor air semen tidak biasa diterapkan seperti baton yang kurang pasta semen, beton yang kaku (stiff) dengan pemadatan yang tidak memadai.

c.        Faktor Elastisitas Beton

Tolak ukur yang umum dari sifat elastisitas suatu bahan adalah modulus elastis, yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan  perubahan bentuk per-satuan panjang, sebagai akibat dari tekanan yang diberikan. Modulus elastisitas tidak berkaitan langsung dengan sifat-sifat beton lainnya, meskipun kekuatan yang lebih tinggi dapat juga mempengaruhi elastisitas lebih tinggi. Untuk beton biasa modulus elastisitas berkisar antara 25 sampai 36 kN/mm² dan juga bisa bertambah. Cukup penting bahwa batang beton yang terjepit sudah berada pada suatu tingkat regangan.

d.       Kematangan Dan Perkembangan Kekuatan

Hidrasi sangat dipengaruhi oleh waktu dan temperature hidrasi sehingga penambahan kekuatan beton juga dikendalikan oleh factor tersebut. Kekuatan tekan beton akan bertambah dengan naiknya umur beton. Kenaikan beton terjadi secara cepat (linier) sampai umur 28 hari, setelah itu kenaikannya akan mengecil. Kekuatan beton akan terus bertambah sampai beberapa tahun, biasanya kekuatan tekan rencana beton dihitung pada umur 28 hari. Untuk struktur yang menghendaki kekuatan awal tinggi, maka campuran dikombinasikan dengan semen khusus atau zat kimia tetapi dengan mempergunakan jenis semen tipe I. Laju kenaikan umur beton sangat tergantung dari penggunaan bahan semen karena semen cenderung secara langsung memperbaiki kinerja tekannya.

Tabel 2.1 Hubungan kuat tekan silinder dengan umur

Umur Beton (hari)	3	7	14	21	28	90	365
Semen Portland biasa	0,40	0,65	0,88	0,95	1,00	1,20	1,35
Semen Portland dengan kekuatan awal tinggi	0,55	0,75	0,90	0,95	1,00	1,15	1,20

Sumber: (PBI 71 dalam Adiyono, 2006)

e.        Rasio Poisson

Seperti material yang lain, beton berubah bentuk secara lateral dibawah beban aksial, kontraksi tegangan volumetric pertama kalinya bertambah akibat desifikasi beton. Tetapi kemudahan berubah tanda akibat adanya retak. Bilamana beton mengalami desakan, maka beton memendek pada arah memanjang dan mengalami pengembangan arah melebar. Perbandingan antara regangan arah melebar dengan arah memanjang dikenal sebagai angka perbandingan poisson. Nilai angka poisson umumnya 0,1 – 0,2 dan pada batasan beban rencana angka ini dapat diambil sebesar 0,2 (L.J Murdock,K.M. Brook,1999: 12).

2.3.2 Susut

                                Susut adalah perubahan volume yang terjadi ketika air masuk dan keluar gel semen, atau ketika air  mengubah keadaan fisik atau kimianya di dalam pasta. Hampir semua bahan akan menyusut sedikit, bila dikeringkan dan akan mengembang bila dibasahi. Penyusutan merupakan salah satu penyebab retak dari pada bangunan, karena bahan bangunan pada umumnya basah pada waktu didirikan dan mongering kemudian. Susut juga terjadi pada semua bahan yang memakai semen sebagai bahan pengikat. Susut dipengaruhi oleh kadar agregat, kadar air, kadar semen, dan bahan kimia pembantu, kondisi perawatan dan penyimpangan, pengaruh ukuran.

                                Susut dipengaruhi oleh kecepatan angin, kelengasan relative, dan temperature udara. Pada kecepatan angin nol menampakakkan tidak ada retak, sebaliknya contoh pada 30 ⁰C dan angin 5 m/dt, kadar air lengas relative 40 % menampakkan retak. Susut terjadi setelah 2 minggu sebesar 14 – 34% dari susut 20 tahun, setelah 3 bulan 40 – 80% dari susut 20 tahun, setelah 2 tahun 66 – 85% dari susut 20 tahun (Paul Nugraha, Antoni, 2007 : 2000).

                                Susut dapat dikurangi dengan mengurangi jumlah air dalam campuran beton seminimal mungkin, merawat beton dengan baik, menuangkan beton sedikit demi sedikit untuk memberikan kesempatan sebelum terjadinya susut pada bagian berikutnya, dan menggunakan agregat dengan kerapatan yang tepat dan tidak berpori. 

2.3.3 Rangkak

                                Rangkak adalah perubahan bentuk dibawah beban tetap. Pemberian beban pada beton akan menyebabkan deformasi elastis. Besarnya deformasi tergantung faktor tegangan kekuatan pada waktu pembebanan, juga dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti proporsi campuran, ukuran specimen dan kondisi iklim. Keuntungan rangkak seperti bila getas maka akan tidak berguna dan sukar dikerjakan, cenderung untuk meredakan tegangan sebelum terjadi lebih besar dan menyebabkan retak. Kerugian dari rangkak yaitu deformasi yang besar dan tertekuknya kolom beton.

2.3.4 Retak

                                Bila beton baru mengering dengan cepat maka permukaannya akan mengalami tegangan tarik yang lebih tinggi dari kekuatan tariknya, sehingga akan menyebabkan retak. Retak juga mungkin terjadi bila terdapat perbedaan temperature yang tinggi (sampai 20 ⁰C) antara bagian dalam  dan bagian luar  beton. Penyebab utama dari retak adalah factor air semen, karbonasi, dan perawatan. Semakin banyak air, semakin besar susut pengeringannya begitu juga kadar semen yang tinggi akan mengakibatkan susut kimianya. Volume dari produk hidrasi adalah lebih kecil 25% dari semula, hal ini menambah porositas dari pasta. Pencegahan terhadap retak yaitu kadar air yang dipakai harus serendah mungkin, kandungan agregat setinggi mungkin, dengan diameter maksimum, pakai agregat yang bersih terutama bersih dari tanah liat, menuang beton secara seragam, buat beton sedingin mungkin, pengawasan yang berkompeten.

2.3.5 Ketahanan (Durabilitas)

                                Struktur beton harus mampu menghadapi kondisi selama jangka waktu yang direncanakan tanpa mengalami kerusakan (deteriorate). Beton yang demikian disebut mempunyai ketahan yang tinggi. Kurangnya ketahanan dapat disebabkan oleh pengaruh luar seperti pengaruh fisik, kimia maupun mekanis, misalnya pelapukan oleh cuaca perubahan temperatur yang drastic, abrasi, aksi elektrolisis cuaca, serangan oleh cairan atau gas alami.

                                Secara umum ketahan beton akan bertambah bila permeabilitasnya berkurang. Sangat penting juga untuk memperhitungkan faktor lingkungan dimana beton akan berada dengan memilih proporsi campuran yang dapat memastikan pemadatan sempurna pada faktor air semen yang sesuai. Penyebab dari dalam adalah reaksi alkali-agregat, perubahan volume dan permeabilitas. Umur efektif beton dapat menjadi lebih singkat dari semestinya apabila dipengaruhi oleh cuaca, air yang agresif, pengikisan pada bangunan keairan, korosi kimiawi dan kehancuran mekanis. 

                                Perlindungan terhadap serangan dapat dilakukan dengan meningkatkan mutu pada bagian permukaan beton saja dengan pelapisan (cauting) seperti cat atau waterproofing. Peningkatan mutu pada bagian permukaan sudah dapat meningkatkan pertahanan beton secara signifikan. Untuk meningkatkan mutu lateralbeton dapat dilakukan dengan menurunkan faktor air semen, meningkatkan kadar semen dalam beton penambahan material pozzoland seperti fly ash, silica fume atau blast furnace slag. Metode lain untuk meningkatkan mutu permukaan juga dapat dilakukan dengan permeable formwork, yaitu metode pengecoran dimana permukaan bekisting dilapisi dengan suatu material yang dapat mengalirkan air yang berlebihan dari beton tetapi tidak mengalirkan pasta semen. Hal ini dapat mengalirkan kelebihan air dipermukaan beton sehingga beton memiliki faktor air semen yang lebih rendah dengan mutu yang lebih tinggi. 

2.4 Material Pembentukkan Beton

2.4.1 Agregat

                Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Komposisi agregat 70% - 75% dari volume beton (Tri Mulyono, 2004 : 65). Walaupun hanya sebagai bahan pengisi, tetapi agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat beton itu sendiri  terutama yang berhubungan dengan kekuatan beton. Agregat yang digunakan pada campuran beton ada dua, yaitu :

a.       Agregat Kasar

Agregat Kasar mempunyai diameter lebih besar dari 5 mm. sifat agregat kasar mempunyai pengaruh terhadap kekuatan beton sehingga harus mempunyai bentuk yang baik, bersih, kuat, dan bergradasi baik. Agregat kasar dapat diperoleh dari batu pecah dan kerikil alami.

b.       Agregat Halus

Agregat halus diameternya tidak lebih dari 5 mm. agregat halus dapat diperoleh secara alami maupun buatan. Agregat halus yang baik adalah yang terbebas dari beberapa bahan organik, lempung dan bahan-bahan lain yang merusak beton. Dari bentuk fisiknya, agergat halus mempunyai butiran yang tajam, keras dan butirannya tidak mudah pecah karena cuaca. Pengambilan sumber agregat halus dapat ditemukan pada sungai, galian dan laut. Untuk beton, agregat dari laut tidak diperbolehkan kecuali ada penanganan khusus.

2.4.2 Semen

                Semen sebagai bahan pengikat adukan beton pada penelitian ini dipilih semen Portland tipe I merek Tonasa. Pengamatan dilakukan secara visual terhadap kemasan kantong 50 kg, tertutup rapat, bahan butirannya halus dan tidak terjadi penggumpalan. Kehalusan semen sisa diatas ayakan 0,09 mm maksimum 10% dari berat. Semen berfungsi untuk merekatkan butiran-butiran agregat dalam adukan beton agar terjadi susut massayang padat. Pasta semen adalah campuran antara semen dengan air, menjadi mortar apabila dicampur dengan pasir dan akan membentuk beton bila ditambah split. Sesuai dengan tujuan pemakainya, semen Portland dibagi menjadi lima jenis yaitu :

a.       Jenis 1

Untuk kostruksi pada umumnya, dimana tidak diminta persyaratan khusus pada jenis-jenis lainnya.

b.       Jenis 2

Untuk konstruksi terutama sekali bila disyaratkan agar tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi yang sedang.

c.        Jenis 3

Untuk konstruksi-konstriksi yang menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi.

d.       Jenis 4

Untuk konstruksi-konstriksi yang menuntut persyaratan panas hidrasi yang rendah.

e.        Jenis 5

Untuk konstruksi-konstriksi yang menuntut persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.

2.4.3 Air

                pada pekerjaan beton, air mempunyai beberapa fungsi yaitu sebagai pembersih agregat dari kotoran yang melekat; merupakan media untuk pencampuran; mengecor dan memadatkan serta memelihara beton. Disamping itu juga air berfungsi sebagai bahan baku yang mengakibatkan terjadinya proses kimia, sehingga semen dapat bereaksi dan mengeras. SNI-03-2847-2002 dalam pasal 5.4 ayat 1 s/d 3 mensyaratkan sebagai berikut :

a.       Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan yang merusak yang mengandung oli, asam alkali, garam dan bahan organic, atau bahan-bahan lain yang merugikan terhadap beton atau tulangan.

b.       Air campuran yang digunakan pada beton prategang atau pada beton yang didalamnya tertanam logam alumunium, termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat, tidak mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan.

c.        Air yang tidak dapat diminum tidak boleh digunakan, kecuali ketentuan berikut  terpenuhi

d.       Pemilihan proporsi campuran beton yang menggunakan air dari sumber yang sama.

e.        Hasil pengujian pada umur 14 hari pada silinder yang dibuat dari adukan air yang tidak dapat diminum  haus mempunyai kekuatan sekurang-kurangnya sama dengan 90% dari kekuatan benda uji yang dibuat dari air yang dapat diminum. Perbandingan uji kekuatan tersebut harus dilakukan pada adukan serupa, terkecuali pada air pencampuran yang dan diuji dengan “ Metoda uji kuat tekan untuk mortar semen hidrolis “ (menggunakan specimen kubus dengan ukuran sisi 50 mm). [ASTM C 109].

f.        Kelebihan air akan menyebabkan semen bergerak kepermukaan adukan beton segar yang baru saja dituang sehingga menyebabkan kekuatan beton berkurang. Untuk itu penggunaan air harus diperhitungkan dengan teliti agar kekuatan beton tidak berkurang dan mudah dalam pengerjaan (Tri Mulyono, 2004:51).

2.5 Kerang Laut

2.5.1 Ciri-ciri umum

Pengertian kerang bersifat umum dan tidak memiliki arti secara biologi namun penggunaannya luas dan dipakai dalam kegiatan ekonomi.

1.       Dalam pengertian paling luas, kerang berarti semua moluska dengan sepasang cangkang. Dengan pengertian ini, lebih tepat orang menyebutnya kerang-kerangan dan sepadan dengan arti clam yang dipakai di Amerika. Contoh pemakaian seperti ini dapat dilihat pada istilah "kerajinan dari kerang".

2.       Kata kerang dapat pula berarti semua kerang-kerangan yang hidupnya menempel pada suatu obyek. Ke dalamnya termasuk jenis-jenis yang dapat dimakan, seperti kerang darah dan kerang hijau (kupang awung), namun tidak termasuk jenis-jenis yang dapat dimakan tetapi menggeletak di pasir atau dasar perairan, seperti lokan dan remis.

3.       Kerang juga dipakai untuk menyebut berbagai kerang-kerangan yang bercangkang tebal, berkapur, dengan pola radial pada cangkang yang tegas. Dalam pengertian ini, kerang hijau tidak termasuk di dalamnya dan lebih tepat disebut kupang. Pengertian yang paling mendekati dalam bahasa Inggris adalah cockle.

4.       Dalam pengertian yang paling sempit, yang dimaksud sebagai kerang adalah kerang darah (Anadara granosa), sejenis kerang budidaya yang umum dijumpai di wilayah Indo-Pasifik dan banyak dijual di warung atau rumah makan yang menjual hasil laut.

                                                         

Gambar 2.1. Jenis-jenis kerang yang dapat di konsumsi  

                                   

Semua kerang-kerangan memiliki sepasang cangkang (disebut juga cangkok atau katup) yang biasanya simetri cermin yang terhubung dengan suatu ligamen (jaringan ikat). Pada kebanyakan kerang terdapat dua otot adduktor yang mengatur buka-tutupnya cangkang. Kerang tidak memiliki kepala (juga otak) dan hanya simping yang memiliki mata. Organ yang dimiliki adalah ginjal, jantung, mulut, dan anus. Kerang dapat bergerak dengan "kaki" berupa semacam organ pipih yang dikeluarkan dari cangkang sewaktu-waktu atau dengan membuka-tutup cangkang secara mengejut. Sistem sirkulasinya terbuka, berarti tidak memiliki pembuluh darah. Pasokan oksigen berasal dari darah yang sangat cair yang kaya nutrisi dan oksigen yang menyelubungi organ-organnya. Makanan kerang adalah plankton, dengan cara menyaring. Kerang sendiri merupakan mangsa bagi cumi-cumi dan hiu. Semua kerang adalah jantan ketika muda. Beberapa akan menjadi betina seiring dengan kedewasaan

2.5.2 Cangkang Kerang

                Dari penjelasan umum di atas cangkang kerang darah memiliki tempurung yang tebal dan berkapur sehingga dapat di gunakan sebagai agregat kasar dalam campuran beton. Kerang darah merupakan binatang laut kelompok shellfish (bertempurung) yang mempunyai nilai gizi yang tinggi, lezat, gurih dan banyak di gemari oleh masyarakat. Kerang darah adalah nama sekumpulan molusca dwicangkerang daripada family cardiidade yang merupakan salah satu komuditi perikanan yang telah lama di budidayakan sebagai salah satu usaha sampingan masyarakat pesisir. Teknik budidayanya mudah di kerjakan, tidak memerlukan modal yang besar dan dapat di panen setelah berumur 6 – 7 bulan. Hasil panen per hektar per tahun dapat mencapai 200 – 300 ton kerang utuh atau sekitar 60 – 100 ton daging kerang. (porsepwandi, 1998 dalam Shinta Marito Siregar,2009).

Cangkang kerang darah mengandung kapur, silikat dan alumina. Adapun komposisi kimia yang terkandung dalam canggkang kerang sebagai berikut:

Komponen                                             Cangkang Kerang (kadar % berat)

    CaO                                                                67,072

    SiO₂                                                                8,252

    Fe₂O₃                                                            0,402

    MgO                                                              22,652

    AL₂O₃                                                        1.622

(siti mariyam, 2006 dalam sinta marito sirigar 2009)

 Berkaca pada jaman yunani, Kapur telah di gunakan salama berabad-abad lamanya sebagai bahan adukan dan plesteran untuk bangunan. Hal tersebut terlihat pada piramida-piramida di mesir yang di bangun 4500 tahun sebelum masehi. Kapur di gunakan sebagai bahan pengikat selama jaman romawi dan yunani. Orang-orang romawi menggunakan beton untuk membangun colloseum dan parthenon, dengan cara mencampur kapur dengan abu gunung yang mereka peroleh di dekat pozzuoli, italia dan mereka namakan pozzolan.

METODE PELAKSANAAN PENELITIAN

3.1      Umum

                        Hasil akhir suatu penelitian ditentukan oleh metode yang digunakan pada penelitian tersebut. Penelitian dapat berjalan dengan sistimatis dan lancar serta mencapai tujuan yang diinginkan  tidak terlepas dari metode penelitian yang disesuaikan dengan prosedur, alat dan jenis penelitian.

                        Penelitian ini merupakan studi eksperimental yang dilaksanakan di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Khairun Ternate. Benda uji yang direncanakan 45 buah untuk pengujian beton karakteristik, pengujian kuat tekan, kuat lentur, dan elastisitas beton masing-masing 15 sampel dengan cangkang kerang sebagai pengganti aggregat kasar pada campuran beton untuk pengujian beton pada umur 14 hari.

3.2      Tahapan Persiapan

3.2.1   Pengumpulan Data

                                Data merupakan faktor yang berpengaruh dan sangat diperlukan untuk menentukan kuat tekan beton. Pada penelitian ini data yang diperlukan diperoleh dari percobaan di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Khairun Ternate.

3.2.2 Bahan dan Peralatan

Selain semen, bahan yang digunakan merupakan bahan lokal dari daerah Kota Ternate dan peralatan yang digunakan tersedia pada Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Khairun Ternate. Bahan dan peralatan yang digunakan adalah sebagai berikut:

         a.   Bahan

Bahan yang digunakan pada campuran beton adalah sebagai berikut:

1.       Semen.

Semen sebagai bahan pengikat adukan beton menggunakan Semen Portland Tipe I merek Tonasa. Pengamatan dilakukan secara visual terhadap kemasan kantong 50 kg, tertutup rapat dan butiran halus serta tidak terjadi pengumpalan.

2.       Agregat Halus (Pasir).

Agregat halus yang digunakan adalah pasir alam yang diambil dari Kelurahan Kalumata.

3.       Agregat  Kasar

Agregat kasar yang digunakan adalah cangkang kerang, dan batu pecah yang diambil dari Kelurahan Togafo.

4.       Air

Air yang digunakan adalah air yang diambil dari Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Khairun Ternate. Pengamatan yang dilakukan secara visual, yaitu jernih dan tak berbau.

5.       Cangkang kerang

Pada penilitian ini menggunakan cangkang kerang sebagai bahan penambah agregat kasar, yang di peroleh dari laut kayoa yang sudah tidak digunakan lagi (limbah).

         b.    Peralatan

Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah saringan, oven, picnometer, talam, gerobak, timbangan, mesin los angles, ember, bak air, mesin molen, alat uji tekan dan alat uji lentur.

3.3     Komposisi benda uji

                        Benda uji yang di gunakan adalah benda uji berbentuk silinder dan balok dengan jumlah 45 buah sampel, untuk pengujian beton karakteristik 30 buah sampel, kuat tekan, Elastisitas, dan kuat lentur masing-masing 15 buah sampel yang di gunakan pada umur beton 14 hari. Komposisi benda uji yang digunakan dapat di lihat pada tabel 3.1, tabel 3.2, dan tabel 3.3.

Tabel 3.1 jumlah benda uji untuk pengujian kuat tekan

Uji tekan beton	Kode	Jumlah sampel
Beton normal	BN	3
17% Cangkang kerang + 83% batu pecah	BCK-10T	3
31% Cangkang kerang + 69% batu pecah	BCK-20T	3
44% Cangkang kerang + 56% batu pecah	BCK-30T	3
55% cangkang kerang + 45% batu pecah	BCK-40T	3

  Catatan : benda uji berbentuk silinder

  Keterangan :

  BN        : Beton Cangkang Kerang 0% / Beton Normal

  BCK-10T            : Beton Cangkang Kerang 17% / Uji Tekan Beton

  BCK-20T            : Beton Cangkang Kerang 31% / Uji Tekan Beton

  BCK-30T            : Beton Cangkang Kerang 44% / Uji Tekan Beton

  BCK-40T            : Beton Cangkang Kerang 55% / Uji Tekan Beton

Tabel 3.2 jumlah benda uji untuk pengujian elastisitas

Uji tekan beton	Kode	Jumlah sampel
Beton normal	BN	3
17% Cangkang kerang + 83% batu pecah	BCK-10T	3
31% Cangkang kerang + 69% batu pecah	BCK-20T	3
44% Cangkang kerang + 56% batu pecah	BCK-30T	3
55% cangkang kerang + 45% batu pecah	BCK-40T	3

  Catatan : benda uji berbentuk silinder

  Keterangan :

  BN        : Beton Cangkang Kerang 0% / Beton Normal

  BCK-10E            : Beton Cangkang Kerang 17% / Uji Elastisitas

  BCK-20E            : Beton Cangkang Kerang 31% / Uji Elastisitas

  BCK-30E            : Beton Cangkang Kerang 44% / Uji Elastisitas

  BCK-40E            : Beton Cangkang Kerang 55% / Uji Elastisitas

Tabel 3.3 jumlah benda uji untuk pengujian lentur

Uji tekan beton	Kode	Jumlah sampel
Beton normal	BN	3
17% Cangkang kerang + 83% batu pecah	BCK-10T	3
31% Cangkang kerang + 69% batu pecah	BCK-20T	3
44% Cangkang kerang + 56% batu pecah	BCK-30T	3
55% cangkang kerang + 45% batu pecah	BCK-40T	3

  Catatan : benda uji berbentuk silinder

  Keterangan :

  BN        : Beton Cangkang Kerang 0% / Beton Normal

  BCK-10L            : Beton Cangkang Kerang 17% / Uji Lentur

  BCK-20L            : Beton Cangkang Kerang 31% / Uji Lentur

  BCK-30L            : Beton Cangkang Kerang 44% / Uji Lentur

  BCK-40L            : Beton Cangkang Kerang 55% / Uji Lentur

3.4    Pembuatan Adukan Beton

1.     Melakukan penimbangan bahan-bahan, seperti semen, pasir, kerikil dan cangkang kerang sesuai dengan kebutuhan rencana campuran adukan beton.

2.     Memasukkan kerikil, cangkang kerang, pasir, semen, dan air kedalam mixer, dilanjutkan dengan menghidupkan mixer tersebut.

3.     Pada saat mixer mulai berputar diusahakan selalu dalam keadaan miring sekitar 45^o, agar terjadi adukan beton yang merata.

4.     Mempersiapkan cetakan-cetakan selinder dan balok yang akan dipakai untuk mencetak benda uji dengan terlebih dahulu diolesi oli.

5.     Memasukkan adukan beton kedalam cetakan dengan memakai cetok, dilakukan sedikit demi sedikit sambil ditusuk-tusuk agar tidak keropos.

6.     Adukan yang telah dicetak ditempatkan pada tempat yang terlindung dari sinar matahari dan hujan serta didiamkan selama ±24 jam.

7.Cetakan dapat dibuka, dengan memberi kode/keterangan pada beton.

3.4.1 Proses Pembersihan Cangkang Kerang

Proses pembersihan cangkang kerang sebagai bahan penambah agregat kasar dilakukan dengan cara manual yaitu dengan cara direndam dengan menggunakan ember yang berisi air lalu dicucui.

3.4.2. Perawatan Beton   

Benda uji yang telah dilepas dari cetakannya dan diberikan tanda dirawat dengan cara merendamnya di dalam bak air sampai batas waktu pengujian kekuatan beton. Perawatan benda uji ini dilakukan berdasarkan ASTM C 171—03. Perawatan benda uji dilakukan dengan tujuan untuk :

   1. Mencegah terjadinya penguapan air yang terlalu cepat pada beton yang masih  muda, sehingga dapat menyebabkan retaknya permukaan beton.

   2. Menstabilkan hidrasi semen sehingga memperbesar kemungkinan tercapainya   kekuatan beton yang disyaratkan.

3.4.3. Uji Kuat Tekan

                Kekuatan tekan merupakan salah satu kinerja utama beton. Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan per satuan luas. Walaupun dalam beton terdapat tegangan tarik yang kecil, diasumsikan bahwa semua tegangan tekan didukung oleh beton tersebut.

                Kekuatan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan. Kuat tekan diwakili oleh tegangan maksimum f’c dengan satuan Newton per mm² atau Mpa.

Pengujian kuat tekan dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine dengan kapasitas 1500 kN. Pengujian ini dilakukan berdasarkan ASTM C 469-02. Berdasarkan penelitian yang dilakukan sesuai standar (ASTM C 469-02) memberikan rumus sebagai berikut :

            Kuat Tekan Beton = P/A  kg/cm²……….…..(1)

Di mana :

P = Beban Maksimum (kg)

A = Luas Penampang Benda Uji

3.4.4  Uji Elastisitas Beton

Modulus elastisitas adalah rasio dari tegangan normal tarik atau tekan terhadap regangan yang bersangkutan, di bawah batas proporsional dari material.

Modulus Elastisitas suatu bahan menggambarkan besarnya tegangan pada suatu regangan.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan sesuai standar ASTM, (ASTM  C 469-02) memberikan rumus sebagai berikut :

…….….(2)

Di mana :

E  =  modulus elastisitas beton (MPa).

S₂ =  tegangan pada saat mencapai 40% dari beban maksimum (MPa).

S₁        = tegangan pada saat pada saat regangan longitudinal ( ) sebesar   0,00005 (MPa).

  =  Regangan longitudinal yang dihasilkan oleh tegangan S_2.

Untuk modulus elastisitas, SNI 03  - 2847 -2002 memberikan rumus berdasarkan nilai berat isi beton (Wc). Untuk nilai Wc di antara 1500 kg/m³ dan 2500 kg/m³, nilai modulus elastisitas beton (Ec) dapat diambil sebesar  .…….(3)

Di mana :                             

E          = modulus elastisitas beton (MPa).

Wc                                = berat volume beton (kg/m³)

f,c                                 = kuat tekan beton yang diisyartkan (MPa).

Sedangkan rumus empiris yang diberikan oleh beberapa buku untuk beton mutu tinggi (high strength concrete), yaitu untuk mutu  MPa adalah sebagai berikut :

Modulus elastisitas

(E) Mpa........(4)

Di mana :

E = modulus elastisitas beton (MPa).

f’c = kuat tekan beton yang diisyaratkan (MPa).

Wc = berat satuan beton (kg/m³).

3.4.5. Uji Kuat Lentur Beton

Beton selain digunakan sebagai kolom untuk menahan gaya tekan, beton juga digunakan sebagai balok dalam konstruksi. Pada setiap penampang terdapat gaya-gaya dalam yang dapat diuraikan menjadi komponen-komponen yang saling tegak lurus dan menyinggung terhadap penampang tersebut.  Komponen-komponen yang tegak lurus terhadap penampang tersebut merupakan tegangan-tegangan lentur (tarik pada salah satu sisi pada sumbu netral dan tekan pada sisi penampang lainnya). Fungsi dari komponen ini adalah untuk memikul momen letur pada panampang. Komponen-komponen yang menyinggung penampang dikenal sebagai tegangan regangan geser dan komponen tersebut memikul gaya-gaya geser.

Pengujian kuat lentur dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine dengan kapasitas 2000 N, pengujian kuat lentur ini dilakukan berdasarkan ASTM C 293-02.

Untuk perhitungan kuat lentur yang dilakukan sesuai dengan metode ASTM, ( ASTM C 293-02) memberikan rumus sebagai berikut :

MR =  PL/bd² ……………………………...(5)

Di mana :

R      = modulus tarik( modulus repture) (MPa).

P       = beban maksimum pada balok yang diberikan oleh mesin penguji kuat lentur (N)

L  = panjang tumpuan balok (cm/inchi)

B = lebar rata – rata benda uji (cm/inchi)

d       = tinggi rata – rata benda uji pada bagian yang akan terjadi patahan (cm/inchi)

3.4.6.   Bagan Alur Penelitian

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1      Hasil Pengujian Agregat Halus

Dari hasil pemeriksaan yang dilakukan di laboratorium Struktur dan Bahan Universitas Khairun Ternate, dengan menggunakan material pasir alam yang berasal dari kelurahan kalumata, kecamatan Ternate Selatan. Hasil pengujian agregat halus dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Rekapitulasi Hasil Pengujian Agregat Halus

No	Jenis Pengujian	Hasil Pemeriksaan	Spesifikasi SNI
1	Kadar Lumpur	3,10%	0,2% – 5%
2	Kadar Air Agregat	4,05%	3% – 5%
3	Penyerapan Air Agregat	0,07%	0,62% –5%
4	Berat Jenis Kering Oven	2,20	1,6 – 3,2%
5	Berit Jenis Kering Permukaan, Jenuh Air	2,36	1,6 – 3,2%
6	Berat Jenis Semu	2,64	1,6 – 3,2%
7	Modulus Kehalusan Agregat	3,94%	2,2% – 3,1%

  Sumber : Hasil Pengujian Laboratorium

4.2      Hasil Pengujian Agregat Kasar 

Agregat kasar yang digunakan pada penelitian ini adalah batu pecah yang berasal dari Kelurahan Togafo, Kecamatan Ternate Selatan. Hasil pengujian agregat kasar dapat dilihat pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Rekapitulasi Hasil Pengujian Agregat Kasar

No	Jenis Pengujian		Hasil Pemeriksaan	Spesifikasi SNI
1	Kadar Lumpur		0,90%	0,2% – 1%
2	Kadar Air Agregat		1,75%	0,5% – 2%
3	Penyerapan Air Agregat		2,46%	0,2% – 4%
4	Berat Jenis Kering Oven		2,24	1,6 – 3,2
5	Berit Jenis Kering Permukaan, Jenuh Air		2,29	1,6 – 3,2
6	Berat Jenis Semu		2,37	1,6 – 3,2
7	Modulus Kehalusan Agregat		6,87%	5,5% – 8,5%
8	Keausan/Abrasi dengan mesin Los Angeles		46,01%	< 50%
9	Volume batu pecah	1.358		1,6-1,9 kg/liter

   Sumber : Hasil Pengujian Laboratorium

4.3.     Hasil Pengujian Agregat Kasar Cangkang Kerang

Agregat kasar cangkang kerang berasal dari pulau kayoa, Kecamatan kayoa. Hasil pengujian agregat kasar dapat dilihat pada tabel 4.2.

Tabel 4.3 Rekapitulasi Hasil Pengujian Agregat Kasar Cangkang Kerang

No		Jenis Pengujian	Hasil Pemeriksaan	Spesifikasi SNI
1		Kadar Lumpur	0,0025%	0,2% – 1%
2		Kadar Air Agregat	0,0135%	0,5% – 2%
3		Berat Volume Kondisi Lepas	0,667	1,6 – 1,9
4		Berat Volume Kondisi Padat	0,783	1,6 – 1,9
5		Modulus Kehalusan	7,99%	5,5% -8,5%
6	Volume cangkang		0,725	1,6-1,9

   Sumber : Hasil Pengujian Laboratorium

4.4.   Perencanaan Campuran Beton

Perhitungan rancangan campuran beton normal yang didasarkan pada hasil pengujian agregat kasar dan agregat halus, untuk mutu beton K-225 dengan metode SNI, berdasarkan kadar air bebas 205 kg/m³, berikut hasil perhitungan campuran beton normal.

  4.4.1.   Perhitungan Proporsi Campuran Beton Normal                    

                                Komposisi Pembuatan campuran beton variasi / beton normal, untuk 45 sampel dari hasil perhitungan campuran metode SNI, Menggunakan silinder dapat dilihat pada lampiran 1)

.          Dari hasil perhitungan pada lampiran 1, dapat dilihat pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Proporsi campuran beton normal

Bahan / Material	Untuk proporsi 3 sampel (kg)
Semen	9,311
Air	3,911
Agregat Halus	12,936
Agregat (Kasar Batu Pecah)	15,818

   4.4.2   Perhitungan Proporsi Campuran Untuk Beton Campur

                                Dari hasil perhitungan proporsi campuran beton normal dapat dihasilkan proporsi campuran beton variasi agregat bata merah dengan presentase yang telah di tetapkan yaitu masing-masing 0 %, 17 %, 31 %, 44 % dan 55 %, jumlah sampel sebanyak 45 masing-masing persentase sebanyak 3 sampel. Perhitungan proporsi pada tiap-tiap kebutuhan variasi dapat dilihat  pada lampiran 2.

Tabel 4.5 Proporsi Campuran Beton.

Bahan/ Material	BN (kg)	BCK 17 %	BCK 31 %	BCK 44 %	BCK 55 %
Semen	9,311	9,311	9,311	9,311	9,311
Air	3,911	3,911	3,911	3,911	3,911
Agregat Halus	12,936	12,936	12,936	12,936	12,936
Agregat kasar (Batu Pecah)	15,818	14,236	12,654	11,073	9,491
Agregat kasar (CK)	0	1,582	3,164	4,745	6,327

4.5    Hasil Penelitian

          Pada penelitian ini benda uji yang digunakan adalah selinder dengan ukuran diameter 150 mm, dan tinggi 300 mm. Pengujian kuat tekan beton pada umur rencana 14 hari dengan menggunakan variasi 17% Cangkang Kerang, 31% Cangkang Kerang, 44% Cangkang Kerang, 55% Cangkang Kerang dalam campuran beton sebagai bahan penambak agregat kasar. Perbandingan campuran beton terhadap kuat tekan beton  dapat dilihat pada tabel 4.5.

    4.5.1. Kuat Tekan Beton

                Pengujian terhadap kuat tekan beton dilakukan untuk mendapatkan gambaran mutu beton tersebut. Semakin tinggi kekuatan struktur yang dikehendaki semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan. Hasil rekapitulasi pengujian beton dan hubungannnya terhadap variasi cangkang kerang dapat dlihat pada tabel 4.5.

   Berdasarkan pada tabel 4.5. untuk kuat tekan, maka diperoleh rekapitulasi hasil pengujian kuat tekan sebagai berikut:

 Tabel 4.6   Rekapitulasi Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton

No	Kode Sampel	Cangkang Kerang	Umur	Slump	Kuat Tekan Rata-rata
		(kg)	(Hari)	(cm)	MPa
1	BN	0	14	14	24,03
2	BCK 17%	1,582	14	18	10,59
3	BCK 31 %	3,164	14	20	7,75
4	BCK 44 %	4,745	14	23	7,13
5	BCK 55 %	6,327	14	25	6,85

     Sumber : Hasil Pengujian Laboratorium

Dari hasil pengujian kuat tekan beton normal diperoleh 24,03 MPa, setelah agregat Kasar di tambahkan dengan Cangkang kerang  yang sebesar 17% kuat tekan beton mengalami penurunan menjadi 10,59 MPa, ditambahkan 31% kuat tekan beton menjadi 7,75 MPa, ditambahkan 44% kuat tekan beton menjadi 7,13 MPa, dan bila ditambahkan 55% maka kuat tekan beton menjadi 6,85 MPa.

Dari data hasil kuat tekan beton dengan variasi agregat Cangkang Kerang sebagai agregat kasar seperti yang terlihat pada tabel 4.5 maka dapat digambarkan grafik perubahan nilai kuat tekan berdasarkan persentase variasi 0 %, 17 %, 31 %, 44 %. Dan 55%.

Grafik 4.6 : Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton.

                Selain kuat tekan beton mengalami perubahan nilai slumpnya juga berubah. Hal ini disebabkan dengan bertambahnya Cangkang Kerang kemudahan pekerjaan semakin baik, tetapi mengurangi kekuatan beton. Berdasarkan nilai slump pada tabel 4.5.1 slump terbesar terjadi pada beton normal sebesar 14 cm, dan naik pada penambahan cangkang kerang dari 17% menjadi 18 cm, penambahan 31% menjadi 20 cm, penambahan 44% kenaikan menjadi 23 cm dan pembahan 55% Kenaikan menjadi 25 cm. Kenaikan nilai slump dikarenakan penyerapan air pada Cangkang Kerang sangat Kecil.

Jadi pengaruh penambahan Cangkang Kerang pada campuran beton dapat menurunkan kuat tekan beton pada penambahan 17%, 31%, 44% dan 55%, dari beton karakteristik atau beton normal yang direncanakan kekuatannya 2,25 Mpa. Sehingga dalam pembuatan beton dengan menggunakan agregat pengganti seperti ini  tidak baik,  jika persentase Cangkang Kerang yang digunakan semakin tinggi akan  dapat menurunkan kekuatan beton.

    4.5.2   Modulus Elastisitas Beton

                                Modulus elastisitas beton Tergantung pada umur beton, sifat- sifat dari agregat dan semen kecepatan pembebanan, serta jenis dan ukuran benda uji. Hasil pengukuran modulus elastisitas pada umur beton 14 hari yang diperoleh di laboratorium dapat dilihat pada lampiran pengujian modulus elastisitas.

Tabel 4.7   Rekapitulasi Hasil Pengujian Elastisitas Beton

No	Kode Sampel	Cangkang Kerang	Umur	Slump	Modulus elastisitas Rata-rata
		(kg)	(Hari)	(cm)	MPa
1	BN	0	14	15	129046,2437
2	BCK 17 %	1,582	14	17	122273,9627
3	BCK 31 %	3,164	14	20	91216,48187
4	BCK 44 %	4,745	14	22	65072,93131
5	BCK 55 %	6,327	14	24	57676,805522

Sumber : Hasil Pengujian Laboratorium

Dari hasil pengujian elastisitas beton normal diperoleh 129046,2437 MPa, setelah agregat kasar cangkang kerang ditambahkan  sebesar 17% elastisitas beton mengalami penurunan menjadi 122273,9627 MPa, ditambahkan 31% elastisitas beton menjadi 91216,48187 MPa, ditambahkan 44% agregat cangkang kerang beton menjadi 65072,93131 MPa, dan bila ditambahkan 55% maka elastisitas beton menjadi 57676,805522 MPa.

Dari data hasil pengujian modulus elastisitas beton dengan variasi agregat Cangkang Kerang sebagai agregat kasar, seperti yang terlihat pada tabel 4.7 maka dapat digambarkan grafik perubahan nilai modulus elastisitas berdasarkan persentase variasi 0 %, 17 %, 31 %, 44 %. Dan 55%.

Grafik 4.7 Elastisitas Beton

   4.5.3 Kuat Lentur

             Pada Pengujian kuat lentur terhadap beton yang menggunakan balok sederhan berukuran 0,15 x 0,15 x 0,60 meter dengan pembebanan suatu titik yang dilakukan sesuai standar ASTM C 293 – 02 ( Standart Test Method Flexural Of Concrete Using Simple Beam Center-Point Loading).

             Pengujian terhadap kuat lentur sederhana dilakukan untuk memperoleh besarnya gaya-gaya maksimum yang dapat dipikul oleh balok tersebut sebelum mengalami keruntuhan serta besarnya nilai lendutan (deformasi) yang dialami oleh beton akibat adanya gaya atau pembebanan yang diberikan pada beton. Oleh karena itu, pengujian terhadap kuat lentur ini dilakukan untuk menentukan kharakteristik dari beton cangkang kerang.

Tabel 4.8   Rekapitulasi Hasil Pengujian Kuat lentur Beton

No	Kode Sampel	Cangkang Kerang	Umur	Slump	Kuat Lentur Rata-rata
		(kg)	(Hari)	(cm)	MPa
1	BN	0	14	14	7,37
2	BCK 17 %	4,029	14	18	5,68
3	BCK 31 %	8,058	14	21	4,29
4	BCK 44 %	12,087	14	22	3,02
5	BCK 55 %	16,116	14	24	2,66

Sumber : Hasil Pengujian Laboratorium

Dari hasil pengujian kuat lentur beton normal diperoleh 7,37 MPa, setelah agregat halus diganti dengan agregat bata merah yang ditambahkan  sebesar 17% kuat lentur beton mengalami penurunan menjadi 5,68 MPa, ditambahkan 31% kuat lentur beton menjadi 4,29 MPa, ditambahkan 44% kuat lentur beton menjadi 3,02 MPa, dan bila ditambahkan 55% maka kuat lentur beton menjadi 2,66 MPa.

Dari data hasil kuat Lentur beton dengan variasi agregat Cangkang Kerang sebagai agregat kasar seperti yang terlihat pada tabel 4.8 maka dapat digambarkan grafik perubahan nilai kuat lentur berdasarkan persentase variasi 0 %, 17 %, 31 %, 44 %. Dan 55%.

Grafik 4.8 Kuat Lentur Beton

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1      Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan tentang beton dengan penambahan cangkang kerang sebagai agregat kasar, maka dapat diambill kesimpulan bahwa:

1.          Penambahan cangkang kerang dalam campuran beton sebagai  agregat kasar menyebabkan terjadinya penurunan pada kuat tekan, elastisitas dan kuat lentur beton. Selain itu slump pun mengalami peningkatan pada setiap peningkatan persentasenya, karena kadar penyerapan air pada cangkang kerang sangat sedikit, hal ini dapat meningkatkan kemudahan dalam pengerjaan, tetapi dapat mengurangi kekuatan beton.

2.          Beton dengan beragregat kasar cangkang kerang tidak dapat digunakan pada jenis konstruksi struktural, karena semakin tinggi jumlah cangkang kerang yang digunakan maka mutu beton yang dihasilkan semakin rendah, tetapi bisa digunakan pada konstruksi non-struktural.

5.2      Saran

 Pada setiap penelitian diharapkan mendapatkan hasil yang akurat, untuk itu peneliti menyarankan beberapa hal sebagai berikut:

1.       Pencampuran agregat kasar, halus dan semen di dalam mixer sebelum ditambahkan air diharuskan lebih dari 1 menit, agar mendapatkan hasil campuran yang merata.

2.       Perlu dilaksanakan penelitian lanjutan dengan variasi nilai FAS.

3.       Perlu penambahan peralatan laboratorium seperti vibrator atau alat pemadat, alat uji tarik, selinder dan kubus.

4.       Agregat yang akan diuji diusahakan dalam keadaan jenuh kering permukaan agar air yang direncanakan sesuai dengan perencanaan.

DAFTAR PUSTAKA

Adiyono, 2006, Menghitung Konstruksi Beton Untuk Pengembangan Rumah Bertingkat dan Tidak Bertingkat, Penerbit Penebar Swadaya, Jakarta.

Amri Sjafey, 2005, Teknologi Beton A-Z,, Penerbit Yayasan John Hi-Tech Idetama, Jakarta.

Marito Siregar Sinta, Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, Universitas Sumatera Utara,2009.

Mulyono Tri. 2005. Teknologi Beton. Penerbit Andi      Yogyakarta.

Murdock, L. J. D. Sc ; Brook K.M, 1991, Bahan Dan Praktek Beton, Edisi Ke empat. Penerbit Erlangga, Jakarta.

Nugraha Paul, Antoni, 2007, Teknologi Beton, Penerbit ANDI, Yogyakarta.

SNI 03 – 2847 – 2002.Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (Beta Versión) Cetakan pertama DPU.