analisis daktilitas textile reinforced concrete (trc ...€¦ · dan daktilitas yang diperlukan...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

i

ANALISIS DAKTILITAS TEXTILE REINFORCED

CONCRETE (TRC) DENGAN PERKUATAN SERAT

CANTULA (AGAVE CANTULA ROXB)

“Ductility Analysis of Textile Reinforced Concrete (TRC) with Cantula Fiber (Agave Cantula Roxb) Reinforced”

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh:

IRFAN FATHURAHMANNIM I0112081

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA2019


ii

LEMBAR PERSETUJUAN




“ Ductility Analysis of Textile Reinforced Concrete (TRC) with Cantula Fiber (Agave Cantula Roxb) Reinforced ”

Disusun Oleh:


Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji

Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Prof. S.A. Kristiawan, ST, MSc, PhD Edy Purwanto, S.T., M.T.NIP. 19690501 199512 1 001 NIP. 19680912 199702 1 001


iii

HALAMAN PENGESAHAN




“ Ductility Analysis of Textile Reinforced Concrete (TRC) with Cantula Fiber (Agave Cantula Roxb) Reinforced ”

SKRIPSI

Disusun Oleh:


Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada hari Senin, 29 Juli 2019:

Tim Penguji :

1. Prof. S.A. Kristiawan, ST, MSc, PhDNIP. 19690501 199512 1 001

2. Edy Purwanto, ST, MTNIP. 19680912 199702 1 001

3. Ir. Agus Supriyadi, MTNIP. 19600322 198803 1 001

4. Ir. Sunarmasto, MTNIP. 19560717 198703 1 003

Mengesahkan,Kepala Program Studi Teknik Sipil

Niken Silmi Surjandari, ST, MTNIP. 19690903 199702 2 001


iv

MOTTO

Jalan terus


v

PERSEMBAHAN

Sebagai ungkapan rasa syukur, terima kasih & pengalaman, skripsi ini saya

persembahkan untuk :

o ALLAH SWT

o Kedua orang tua saya, Cecep Ubaidillah dan Nurjannah, terima kasih

atas semua jasa serta pengorbanan kalian selama ini dalam

membimbing, menasehati, memberi support, serta membiayai anakmu

yang tidak akan mungkin bisa untuk saya balas.

o Bapak Prof. S.A. Kristiawan, ST, MSc, PhD dan Bapak Edy Purwanto,

ST, MT selaku pembimbing skripsi satu dan dua saya yang telah sabar

membimbing saya selama satu tahun, dan Bapak Agus Setiya Budi,

ST, MT selaku pembimbing akademik saya selama kuliah sekaligus

dosen yang paling memperhatikan mahasiswanya sehingga saya dan

teman teman The Last 2012 bisa lulus semua.

o TIM TRC, terima kasih atas semua kerjasama, bantuan dan

kesempatan bersama kalian.

o Terakhir untuk yang terkasih. Terima kasih sekali


vi

ABSTRAK

Irfan Fathurahman, 2019. Analisis Daktilitas Textile Reinforced Concrete (TRC) dengan Perkuatan Serat Cantula (Agave Cantula Roxb). Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang paling umum digunakan saat ini. Beton memiliki beberapa kerugian seperti kuat tarik yang rendah, perawatan beton segar yang cukup sulit dan bersifat getas. Sifat getas pada beton inilah yang harus ditanggulangi dengan penambahan tulangan untuk memberikan kekuatan dan daktilitas yang diperlukan beton untuk menopang beban struktur dan salah satu jalan keluarnya adalah menggunakan TRC. Textile reinforced concrete (TRC) adalah beton yang mengganti tulangan dengan suatu serat, serat yang digunakan adalah serat alami. Kelebihan yang dimiliki oleh serat cantula itu sendiri diantaranya yaitu harga murah, dapat diuraikan oleh alam, mudah di dapat (producible), kuat, ringan dan kemampuan mekanik yang tinggi (Kurniawan Indra P, Wijang Wisnu Raharjo, 2015). TRC diaplikasikan sebagai confinement concrete pada silinder beton untuk mengetahui pengaruh anyaman serat cantula dengan berbagai variasi pada kuat tekan beton

Textile Reinforced Concrete (TRC) pada penelitian ini terdiri dari matriks berupa silinder beton dengan dimensi diameter dan tinggi sebesar 75 mm dan 150 mm. Reinforcement berupa anyaman serat cantula yang direkatkan dengan Polymer Modified Mortar kemudian dikekangkan pada beton. Anyaman serat cantula memiliki variasi arah penulangan aksial sesuai dengan dimensi 10 mm x 10 mm, 10 mm x 15 mm, 10 mm x 20 mm, 15 mm x 10 mm, 20 mm x 10 mm. Variasi anyaman tersebut digunakan untuk mengetahui nilai daktilitas dan serapan energi dalam hal ini toughness. Pengujian pada TRC dilakukan pada umur 28 hari.

Hasil penelitian penggunaan serat cantula yang dianyam untuk perkuatan meningkatkan nilai daktilitas dari beton normal. Peningkatan nilai daktilitas dalam % dari nilai terendah berturut-turut: TRC-100, TRC-150, TRC-002, TRC-200 dan TRC-051 adalah berturut-turut: 26,79%; 30%; 30,42%; 31,09% dan 37,06%. Nilai Toughness mengalami peningkatan dalam % dari nilai terendah berturut-turut: TRC-002, TRC-100, TRC-051, TRC-200 dan TRC-150 adalah berturut-turut: 24,1%; 28,7%; 39,2%; 40,2% dan 41,1%. Hal ini menunjukkan bahwa pengekangan anyaman serat cantula memberi pengaruh yang cukup signifikan membuat beton lebih daktail dan persebaran energinya meningkat.

Kata Kunci : TRC, Textile Reinforced Concrete, Serat Cantula, Daktilitas, Toughness


vii

ABSTRACT

Irfan Fathurahman, 2019. Ductility Analysis of Textile Reinforced Concrete (TRC) with Cantula Fiber (Agave Cantula Roxb) Reinforced. Thesis of Civil Engineering Departement of Engineering Faculty of Sebelas Maret University, Surakarta.

Concrete is one of the most commonly used construction materials today. Concrete has several disadvantages such as low tensile strength, maintenance of fresh concrete which is quite difficult and brittle. This brittle nature of the concrete must be overcome by adding reinforcement to provide the strength and ductility needed by the concrete to support the load structure and one way out is to use TRC. Textile reinforced concrete (TRC) is a concrete that replaces reinforcement with a fiber, the fiber used is natural fiber. The advantages possessed by the fiber canula itself include low prices, can be deciphered by nature, easily (producible), strong, light and high mechanical ability (Kurniawan Indra P, Wijang Wisnu Raharjo, 2015). TRC is applied as concrete confirmation on concrete cylinders to determine the effect of cantula fiber webbing with various variations on concrete compressive strength

Textile Reinforced Concrete (TRC) in this study consisted of a matrix in the form of a concrete cylinder with dimensions of diameter and height of 75 mm and 150 mm. Reinforcement in the form of woven fiber fibers glued together with Polymer Modified Mortar is then tightened to the concrete. Woven fiber cannula has a variety of axial reinforcement directions according to dimensions of 10 mm x 10 mm, 10 mm x 15 mm, 10 mm x 20 mm, 15 mm x 10 mm, 20 mm x 10 mm. Thewebbing variation is used to determine the value of ductility and energy uptake in this case toughness. Testing on TRC is done at 28 days.

The results of the study on the use of weaved fiber for reinforcement increase the ductility value of normal concrete. Increasing the ductility value in% of the lowest value in a row: TRC-100, TRC-150, TRC-002, TRC-200 and TRC-051 are: 26.79%; 30%; 30.42%; 31.09% and 37.06%. Toughness values have increased in% of the lowest values in a row: TRC-002, TRC-100, TRC-051, TRC-200 and TRC-150 are respectively: 24.1%; 28.7%; 39.2%; 40.2% and 41.1%. This shows that the restraint of the cantula fiber webbing has a significant influence on making the concrete more ductile and the energy distribution increases.

Keyword : TRC, Textile Reinforced Concrete, Cantula Fiber, Ductility, Toughness


viii

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat, karunia dan anugrah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi

dengan judul “Analisis Daktilitas Textile Reinforced Concrete (TRC) dengan

Perkuatan Serat Cantula (Agave Cantula Roxb)” guna memenuhi salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam menyelesaikan laporan ini,

penulis banyak dibantu oleh berbagai pihak. Dengan penuh rasa hormat, pada

kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Tuhan YME. atas rahmat dan karunia yang telah diberikan,

2. Orang tua dan keluarga yang telah mendukung penuh selama penulisan

skripsi,

3. Bapak Prof S.A. Kristiawan S.T., M.Sc., Ph.D. selaku dosen pembimbing I,

4. Bapak Edy Purwanto S.T., M.T., selaku dosen pembimbing II,

5. Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta,

6. Bapak Agus Setiya Budi, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing akademik,

7. Teman-teman angakatan 2012 yang selalu membantu, mendukung dan

memberikan semangat untuk berjuang,

8. Pihak lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna, dan masih banyak

kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

penulis harapkan. Akhir kata, semoga Skripsi ini bermanfaat bagi penulis pada

khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.

Surakarta, Juli 2019

Penulis


ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL..... ....................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii

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

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

ABSTRAK ........................................................................................................... vi

ABSTRACT.......................................................................................................... vii

PRAKATA.......................................................................................................... viii

DAFTAR ISI......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL............................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................xvii

DAFTAR NOTASI.......................................................................................... .xviii

PENUTUP........................................................................................................ . xxii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah..................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 2

1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Pustaka....................................................................................... 4

2.2 Material Penyusun Textile Reinforced Concrete (TRC) ........................... 5

2.2.1 Material Penyusun Matriks ....................................................................... 5

2.2.2 Serat ......................................................................................................... 7

2.3 Karakteristik Textile Reinforced Concrete (TRC) ................................... 7

2.3.1 Kuat Tekan................................................................................................. 8

2.3.2 Daktilitas .................................................................................................... 11


x

2.3.3 Toughness .................................................................................................. 11

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Tinjauan Umum ....................................................................................... 13

3.2 Bahan ....................................................................................................... 13

3.3 Peralatan Penelitian .................................................................................. 17

3.4 Benda Uji.................................................................................................. 20

3.5 Diagram Alir Penelitian ........................................................................... 24

3.5.1 Tahap 1...................................................................................................... 26

3.5.2 Tahap 2...................................................................................................... 26

3.5.3 Tahap 3 ..................................................................................................... 26

3.5.4 Tahap 4 ..................................................................................................... 27

3.5.5 Tahap 5 ..................................................................................................... 27

3.5.6 Tahap 6 ..................................................................................................... 28

3.5.7 Tahap 7 ..................................................................................................... 28

3.5.8 Tahap 8 ..................................................................................................... 28

3.5.9 Tahap 9 ..................................................................................................... 28

3.6 Prosedur Penelitian Benda Uji ................................................................. 29

3.6.1 Pengujian Uji Slump ................................................................................ 29

3.6.2 Pengujian Kuat Tekan .............................................................................. 30

BAB 4 PEMBAHASAN

4.1 Tinjauan Umum......................................................................................... 31

4.2 Hasil Pengujian Bahan Penyusun ............................................................. 31

4.3 Mix Design Benda Uji............................................................................... 32

4.4 Hasil Pengujuan Textile Reinforced Concrete .......................................... 32

4.5 Data Hasil Pengujian dan Analisis ............................................................ 36

4.5.1 Analisis Daktilitas Beton Terkekang......................................................... 36

4.5.2 Analisis Toughness Beton Terkekang ....................................................... 42

4.6 Pembahasan ............................................................................................... 59

4.6.1 Nilai Daktilitas........................................................................................... 59

4.6.2 Nilai Toughness ......................................................................................... 60


xi

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan................................................................................................61

5.2 Saran..........................................................................................................61

Daftar Pustaka.......................................................................................................xix


xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Serat Cantula 8

Gambar 2.2 Pengujian Kuat Tekan Beton 10

Gambar 2.3 Grafik Tegangan-Regangan 11

Gambar 2.4 Grafik Toughness 12

Gambar 3.1 Pasir 13

Gambar 3.2 Agregat Kasar 14

Gambar 3.3 Semen 14

Gambar 3.4 Superplasticizer 15

Gambar 3.5 Sikacim® Accelerator 15

Gambar 3.6 Polimer 16

Gambar 3.7 Serat Cantula 16

Gambar 3.8 Timbangan 17

Gambar 3.9 Ayakan 17

Gambar 3.10 Oven 18

Gambar 3.11 Conical Mould 18

Gambar 3.12 Universal Testing Machine 19

Gambar 3.13 Cetakan Benda Uji Beton 19

Gambar 3.14 Contoh Benda Uji 20

Gambar 3.15 Sketsa Serat Cantula dengan Anyaman 10 mm x 10 mm

(TRC 100) 20


xiii


(TRC 150) 21


(TRC 200) 21


(TRC 051) 22


(TRC 002) 22

Gambar 3.20 Diagram Alir Penelitian 25

Gambar 3.21 Pengujian Kuat Tekan 30

Gambar 4.1 Setting Pengujian 33

Gambar 4.2 Benda Uji Setelah Diuji Tekan 34

Gambar 4.3 Grafik Beban-Lendutan TRC-000 36






Gambar 4.9 Grafik Hubungan Daktilitas dengan Variasi Anyaman 41

Gambar 4.10 Grafik Index of Toughness TRC-000-A 42

Gambar 4.11 Grafik Index of Toughness TRC-000-B 42

Gambar 4.12 Grafik Index of Toughness TRC-000-C 43

Gambar 4.13 Grafik Index of Toughness TRC-000-D 43


xiv

Gambar 4.14 Grafik Index of Toughness TRC-000-E 44























xv





Gambar 4.40 Gambar Hubungan Toughness dengan Beton Normal 59


xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Jumlah Benda Uji Kuat Tekan Berdasarkan Variasi Anyaman

Serat Cantula 23

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus 31

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar 32

Tabel 4.3 Hasil Uji Kuat Tekan Aktual TRC dengan Anyaman Serat

Cantula 35

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Daktilitas 40

Tabel 4.5 Analisis Nilai Toughness 58

Tabel 4.6 Peningkatan Nilai Daktilitas 59

Tabel 4.7 Peningkatan Nilai Toughness 60


xvii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A HASIL PENGUJIAN AGREGAT

LAMPIRAN B HASIL PENGUJIAN KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK

LAMPIRAN C GAMBAR PENELITIAN

LAMPIRAN D SURAT - SURAT


xviii

DAFTAR NOTASI

F’c = kuat tekan beton (MPa)

P = beban maksimum total (N)

A = luas dari permukaan yang dibebani (mm2)

f’cc = Kuat tekan confined concrete (MPa)

f’co = Kuat tekan unconfined concrete (MPa)

f’l = Kuat tekan lateral fiber reinforced polimer (MPa)

ff = Kuat tarik fiber reinforced polimer (MPa)

d = Diameter (mm)

t = Ketebalan (mm)


xix


xx

PENUTUP

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas Berkat dan

Rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan judul

“Analisis Daktilitas Textile Reinforced Concrete (TRC) dengan Perkuatan

Serat Cantula (Agave Cantula Roxb)” dengan baik.

Skripsi ini diharapkan dapat bermanfaat bagi penyusun maupun bagi para

pembaca. Dalam penyusunan skripsi ini disadari masih banyak terdapat

kekurangan yang perlu penyempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat

membangun sangat diharapkan sebagai bekal kesempurnaan penelitian di masa

yang akan datang.

Akhir kata, penyusun ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah

membantu serta mohon maaf apabila terdapat hal-hal yang kurang berkenan di

hati para pembaca.

Penulis

analisis daktilitas textile reinforced concrete (trc ...€¦ · dan daktilitas yang diperlukan...

Documents