bab 4 hasil dan analisa 4.1. hasil pengujian … kuat... · 4.3.1. analisa kuat tekan beton...

Universitas Indonesia 32

BAB 4 HASIL DAN ANALISA

4.1. HASIL PENGUJIAN MATERIAL

Sebelum membuat benda uji dalam penelitian ini, terlebih dahulu dilakukan

berbagai pengujian terhadap material yang akan digunakan. Tujuan pengujian ini

adalah untuk mengetahui karakteristik dan spesifikasi material yang akan

digunakan dalam penelitian. Material yang akan diuji adalah agregat halus dan

agregat kasar dengan berbagai jenis pengujian. Berikut merupakan pengujian yang

dilakukan terhadap material:

4.1.1. Agregat Halus

4.1.1.1. Pengujian Berat Jenis dan Absorpsi

Tujuan pengujian berat jenis dan absorpsi adalah untuk menentukan bulk

dan apparent specific grafity dan absorpsi dari agregat halus menurut ASTM C

128, guna menentukan volume agregat dalam beton. Pengujian ini dilakukan

berdasarkan standar ASTM C 128 – 93. Hasil rata-rata yang diperoleh dari tiga

sampel dalam pengujian ini adalah:

Rata-rata Bulk Specific Gravity : 2.57

Rata-rata Bulk Specific Gravity (Saturated Surface Dry) : 2.59

Rata-rata Apparent Specific Gravity : 2.61

Rata-rata Absorption (%) : 0.6

Semakin besar kemampuan agregat halus menyerap kandungan air akan

mengurangi nilai kekuatan beton. Nilai absorpsi agregat halus yang diperoleh dari

hasil pengujian ini adalah 0,6%. Hasil tersebut telah memenuhi standar ASTM C

128 dimana nilai absorpsi yang baik adalah dibawah 2%.

4.1.1.2. Pengujian Analisa Ayak (Sieve Analysis)

Tujuan pemeriksaan ini adalah untuk menentukan pembagian butir (gradasi)

agregat dengan menggunakan saringan. Gradasi agregat ini diketahui dengan

melakukan penyaringan terhadap agregat kemudian akan diperoleh berat agregat

Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008

Universitas Indonesia

33

yang tertahan dalam setiap saringan. Dari berat tersebut dapat dibuat grafik

gradasi agregat dengan menghitung persen agregat yang tertahan pada setiap

nomor saringan. Selain itu juga akan diperoleh nilai modulus kehalusan agregat. Tabel 4.1 Hasil Sieve Analysis Agregat Halus

Gambar 4.1 Perbandingan analisa saringan % tertahan antara agregat halus dan standar SNI

03-2834-1992

Dari grafik diatas, dapat dilihat bahwa bahwa agregat halus yang digunakan

berada dalam kriteria gradasi agregat halus pada zone II menurut SNI 03-2834-

1992. Nilai fine modulus yang diperoleh adalah 2,258 dimana nilai ini masih

0

20

40

60

80

100

0 No.4 No.8 No16 No.30 No.50 No.100 No.200

Pers

enta

se T

erta

han

Kum

ulat

if (%

)

Ukuran Saringan

Gradasi Agregat Halus

Grading agregat halusBatas bawah grading SNI 03‐2834‐1992Batas atas grading SNI 03‐2834‐1992

Sieve Size (mm)

Average Agregat Alam

Gradasi Zone II

Cum (%) Ret

Cum (%)

Passing

Cum (%)

Passing 4.75 (No.4) 0 100 90-100 2.36 (No.8) 0 100 75-100 1.18 ( No16) 17.4 82,6 55-90 0.6 (No.30) 43.3 56,7 35-59 0.3 (No.50) 70.6 29,4 8-30

0.15 (No.100) 94.5 5.5 0-10 0.074 (No.200) 98.4 1.6

Pan 100 0 Rata-rata FM 2.258



34

memenuhi nilai fine modulus yang baik berdasarkan ASTM 33 - 78 yaitu berkisar

antara 2,2 sampai 3,1.

4.1.1.3. Pemeriksaan Bahan Lewat Saringan No.200

Tujuan pemeriksaan ini adalah untuk menentukan jumlah bahan yang

terdapat dalam agregat lewat saringan No.200 dengan cara pencucian.

Pemeriksaan Bahan Lewat Saringan No.200 dilaksanakan sesuai dengan standar

ASTM C 117 - 04. Besar persentase bahan lewat saringan No.200 yang diperoleh

adalah 4,6%. Jumlah persentase ini memenuhi besar kandungan material halus

yang diizinkan untuk agregat halus berdasarkan ASTM C 117 yaitu berkisar 0.2 –

6 %. Kandungan lumpur yang berlebih dalam pasir tidak dianjurkan karena

sifatnya yang tidak dapat bereaksi dengan semen-air sehingga akan melemahkan

ikatan yang terjadi dan akan mengurangi kekuatan beton.

4.1.2. Agregat Kasar

4.1.2.1. Gradasi Agregat Kasar

Untuk memperoleh kondisi poros pada beton, maka jenis agregat kasar yang

digunakan dalam penelitian ini memiliki ukuran yang homogen. Agregat tersebut

diperoleh dengan melakukan penyaringan sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan.

Adapun jenis ukuran agregat yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Agregat ukuran No.4 : Agregat lolos dari saringan 3/8” dan tertahan

saringan N0.4

2. Agregat ukuran 3/8” : Agregat lolos dari saringan 1/2” dan tertahan

saringan 3/8”

3. Agregat ukuran 1/2” : Agregat lolos dari saringan 3/4” dan tertahan

saringan 1/2”

4. Agregat ukuran 3/4” : Agregat lolos dari saringan 1” dan tertahan

saringan 3/4”



35

Gambar 4.2 Gradasi agregat kasar yang digunakan dalam penelitian

4.1.2.2. Pengujian Berat Jenis dan Absorpsi

Tujuan penelitian ini untuk menentukan bulk , apparent specific gravity dan

absorpsi dari agregat kasar menurut ASTM C 127. Pengujian ini dilakukan

berdasarkan standar ASTM C 127- 88. Hasil rata-rata yang diperoleh dari tiga

sampel dalam pengujian ini adalah:

Rata-rata Bulk Specific Gravity : 2,51

Rata-rata Bulk Specific Gravity (Saturated Surface Dry) : 2,60

Rata-rata Apparent Specific Gravity : 2,77

Rata-rata Absorption (%) : 3,62

Nilai absorpsi yang diperoleh dari pengujian adalah 3,62 %. Nilai ini berada

di bawah nilai absorpsi agregat kasar maksimum berdasarkan ASTM C 127 yaitu

sebesar 4%.

4.1.2.3. Pengujian Keausan dengan Mesin Los Angeles

Tujuan pengujian ini adalah untuk menentukan ketahanan agregat kasar

terhadap keausan dengan mempergunakan mesin Los Angeles. Pengujian ini

dilakukan berdasarkan standar ASTM C 131 - 89. Keausan agregat tersebut

dinyatakan dengan perbandingan antara berat bahan aus lewat saringan No.12

terhadap berat semula, dalam persen.

0

20

40

60

80

100

1" 3/4" 1/2" 3/8" No.4Pers

enta

se T

erta

han

Kum

ulat

if (%

)

Ukuran Saringan

Gradasi Agregat Kasar

Agregat 3/4"

Agregat 1/2"

Agregat 3/8"

Agregat No.4



36

Ketahanan agregat kasar terhadap keausan sangat penting diketahui

khususnya untuk struktur yang akan digunakan sebagai lantai kerja seperti

pavement, lantai gudang, lantai workshop alat-alat berat. Untuk itu dibutuhkan

beton tidak hanya kuat tetapi juga tidak cepat aus akibat abrasi atau gesekan

antara beton dengan benda di atasnya.

Besar persentase keausan agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini

adalah 19,08%. Nilai ini masih memenuhi untuk standar yang ditentukan dalam

ASTM C 131 dan C 535 yaitu sebesar 15 – 50 %.

4.2. ANALISA CAMPURAN BETON

Dalam membuat pervious concrete perlu ditentukan komposisi yang tepat

dan batasan-batasan untuk menciptakan porositas dalam beton. Sebelum membuat

benda uji, pada penelitian ini terlebih dahulu dilakukan trial mix yang bertujuan

untuk menentukan komposisi yang tepat.

Komposisi yang akan digunakan dalam penelitian ini sesuai dengan

komposisi yang telah ditentukan dalam metodologi penelitian. Namun hal yang

berubah setelah melakukan trial mix adalah adanya perubahan komposisi air. Dari

hasil percobaan, komposisi W/C sebesar 0,25% masih terlalau kecil dimana

keadaan campuran masih terlalu kering dan tidak dapat memberi ikatan pada

beton. Besar komposisi air yang digunakan untuk dapat memberi ikatan pada

pervious concrete adalah sebesar 0,4 %, dimana harus diperhatikan bahwa besar

slump untuk membuat pervious concrete adalah nol.

Pada saat trial mix dibuat dua jenis pervious concrete dengan komposisi

yang sama namun dengan metode yang berbeda. Pada metode pertama,

pemadatan beton dilakukan dengan penusukan 25 kali pada setiap 1/3 bagian

dengan menggunakan tongkat. Sedangkan pada metode kedua, pemadatan

dilakukan dengan compaction. Pemadatan dengan compaction juga dilakukan

dengan penumbukan sebanyak 25 kali pada setiap 1/3 bagian dengan

menggunakan alat compaction. Komposisi yang digunakan dalam trial mix ini

adalah campuran dengan C/Ag 20% dan ukuran agregat 3/8”. Hasil pengujian

kuat tekan 7 hari yang diperoleh dari hasil pembuatan pervious concrete dengan

kedua metode tersebut adalah:



37

Tabel 4.2 Perbandingan kuat tekan dengan compaction dan tanpa compaction

Dengan Compaction Tanpa Compaction Berat P fc' fc' rata rata Berat P fc' fc' rata rata (kg) (kg) (MPa) (MPa) (kg) (kg) (MPa) (MPa) 9744 20750 11,74 9324 7500 4,27 9476 21250 12,03 10,69 9575 9250 5,19 4,72 9573 14500 8,21 9432 8250 4,72

Dari hasil pengujian kuat tekan diatas dapat dilihat perbedaan kuat tekan yang

signifikan antara pervious concrete dengan compaction yaitu sebsesar 10,69 MPa

dibandingkan dengan pervious concrete tanpa compaction 4,72 MPa. Hal ini

diakibatkan oleh tingkat kepadatan beton dengan compaction akan sangat berbeda

dengan beton tanpa compaction.

Dalam pembuatan pervious concrete harus diperhatikan bahwa slump yang

digunakan adalah slump nol. Hal ini akan dibutuhkan untuk menciptakan

porositas di dalam beton. Besar slump suatu beton sangat dipengaruhi oleh

kandungan air. Oleh karena itu dalam pembuatan pervious concrete harus sangat

diperhatikan komposisi air yang digunakan. Semakin banyak jumlah air maka

beton akan semakin encer, dimana tingkat porositasnya akan berkurang.

Gambar 4.3 Pengujian Slump

Kecilnya slump pada pervious concrete akan menurunkan sifat workability pada

beton ini, dimana pada pengerjannya beton ini lebih susah dikerjakan dari

campuran beton biasa.

Pada pervious concrete dengan compaction, pemadatan untuk benda uji

silinder yaitu untuk pengujian tekan, pemadatan dilakukan sebanyak 25 kali setiap



38

1/3 lapisan benda uji. Sedangkan untuk balok lentur, pemadatan dilakukan 75 kali

untuk setiap 1/3 lapisan benda uji.

4.3. HASIL DAN ANALISA UJI TEKAN BETON

Pengujian kuat tekan dilakukan untuk mengetahui kuat tekan beton

(compressive strength) berbentuk silinder atau kubus yang dibuat dan dirawat

(curing) di laboratorium. Adapun pengujian kuat tekan pada penelitian ini

dilakukan setelah beton berumur 7 hari dan 28 hari. Sebelum dilakukan pengujian,

beton yang telah dibuat harus di-curing yaitu dengan merendam beton didalam air.

Benda uji yang digunakan dalam pengujian kuat tekan ini ditekan dengan

menggunakan alat tekan hidrolik sehingga akan diperoleh besar beban yang

dibutuhkan untuk mengakibatkan benda uji hancur dan tidak dapat menahan

beban lagi. Hal yang harus diperhatikan dalam melakukan pengujian adalah

permukaan beton harus rata sehingga gaya yang diberikan dapat terdistribusi

sempurna ke seluruh permukaan beton. Oleh karena itu, benda uji harus terlebih

dahulu di-capping yang berarti permukaan benda uji dilapisi dengan belerang.

Berikut ini merupakan hasil yang diperoleh dari pengujian kuat tekan :

Tabel 4.3 Hasil Kuat tekan pervious concrete

No

Campuran Sampel fc' rata rata fc' rata

rata Ag C/Ag S/A W/C (MPa) (MPa)

1 No 4 15% 0% 0,4 10,28 12,07 2 No 4 20% 0% 0,4 11,41 13,77 3 No 4 25% 0% 0,4 12,26 13,96 4 No 4 25% 5% 0,4 11,08 14,62 5 3/8" 15% 0% 0,4 8,02 9,67 6 3/8" 20% 0% 0,4 10,66 13,68 7 3/8" 25% 0% 0,4 14,76 15,09 8 3/8" 25% 5% 0,4 9,10 16,17 9 1/2" 15% 0% 0,4 5,52 8,30

10 1/2" 20% 0% 0,4 6,65 9,01 11 1/2" 25% 0% 0,4 11,74 14,62 12 1/2" 25% 5% 0,4 13,06 17,31 13 3/4" 15% 0% 0,4 3,91 6,41 14 3/4" 20% 0% 0,4 6,18 8,72



39

4.3.1. Analisa Kuat Tekan Beton Berdasarkan Kandungan Semen dan Pasir

Grafik di bawah ini menunjukkan kekuatan beton pada umur 7 dan 28 hari

berdasarkan campuran sampel untuk setiap jenis ukuran agregat.

Gambar 4.4 Grafik tekan beton untuk Ag No.4

Gambar 4.5 Grafik kuat tekan beton untuk Ag 3/8”

0

4

8

12

16

20

24

28

7 hari 28 hari

fc' (

MPa

)

Hari

Ag No.4

C/Ag = 15%, S/Ag = 0%

C/Ag = 20%, S/Ag = 0%

C/Ag = 25%, S/Ag = 0%

C/Ag = 25%, S/Ag = 5%

w/c = 0,4

0

4

8

12

16

20

24

28

7 hari 28 hari

fc' (

MPa

)

Hari

Ag 3/8 "

C/Ag = 15%, S/Ag = 0%

C/Ag = 20%, S/Ag = 0%

C/Ag = 25%, S/Ag = 0%

C/Ag = 25%, S/Ag = 5%

w/c = 0,4

15 3/4" 25% 0% 0,4 13,02 14,95 16 3/4" 25% 5% 0,4 23,44 24,38



40

Gambar 4.6 Grafik kuat tekan beton untuk Ag ½”

Gambar 4.7 Grafik kuat Kuat tekan beton untuk Ag 3/4”

Dari keempat grafik diatas dapat dilihat bahwa kuat tekan beton meningkat

sesuai dengan peningkatan kandungan semen dalam campuran tersebut. Semakin

tingginya kandungan semen dalam suatu beton tentu akan meningkatkan kuat

tekan dari beton tersebut. Hal ini diakibatkan oleh fungsi semen sebagai bahan

pengikat didalam campuran beton. Hasil kuat tekan yang paling kecil diperoleh

pada benda uji degan kandungan C/Ag 15% dan akan meningkat untuk

kandungan C/Ag 20% dan C/Ag 25%. Hasil kuat tekan yang paling besar

diperoleh pada kandungan C/Ag 25% yang disertai dengan S/Ag 5%. Adanya

0

4

8

12

16

20

24

28

7 hari 28 hari

fc' (

MPa

)

Hari

Ag 1/2 "

C/Ag = 15%, S/Ag = 0%

C/Ag = 20%, S/Ag = 0%

C/Ag = 25%, S/Ag = 0%

C/Ag = 25%, S/Ag = 5%

w/c = 0,4

0

4

8

12

16

20

24

28

7 hari 28 hari

fc' (

MPa

)

Hari

Ag 3/4 "

C/Ag = 15%, S/Ag = 0%

C/Ag = 20%, S/Ag = 0%

C/Ag = 25%, S/Ag = 0%

C/Ag = 25%, S/Ag = 5%

w/c = 0,4



41

kandungan pasir pada komposisi yang terakhir memberikan peningkatan kuat

tekan beton karena adanya pasir akan material pengisi rongga di dalam semen

akan meningkatkan kekuatan beton.

Adapun hasil yang berbeda diperoleh pada benda uji dengan kandungan

C/Ag 25%, S/Ag 5% untuk ukuran agregat No.4 dan 3/8. Pada kedua variabel

campuran ini, kuat beton yang diperoleh pada umur 7 hari berada di bawah kuat

tekan beton dengan kandungan C/Ag 20% dan C/Ag 25%. Tetapi pada umur 28

hari beton tersebut memiliki kuat tekan yang paling besar.

4.3.2. Analisa Kuat Tekan Beton Berdasarkan Jenis Agregat

Grafik di bawah ini menunjukkan kekuatan beton pada umur 7 dan 28 hari

berdasarkan ukuran agregat untuk setiap jenis campuran beton.

Gambar 4.8 Grafik kuat tekan beton untuk C/Ag 15%

0

4

8

12

16

20

24

28

7 hari 28 hari

fc' (

MPa

)

Hari

C/Ag 15%, S/Ag = 0%

Ag No 4

Ag 3/8"

Ag 1/2"

Ag 3/4"

w/c = 0,4



42


Dari kedua grafik dapat dilihat pada kandungan C/Ag 15 % dan C/Ag 20 %

diperoleh hasil kuat tekan yang paling kecil pada ukuran agregat 3/4" dan diikuti

dengan hasil yang lebih besar agregat ukuran 1/2”, 3/8” serat hasil yang paling

besar pada agregat berukuran No.4. Oleh karena itu, dari grafik tersebut dapat

disimpulkan bahwa semakin kecil jenis agregat yang digunakan maka

kekuatannya akan semakin besar. Hal ini diakibatkan oleh ukuran agregat yang

kecil akan menghasilkan beton yang lebih padat sehingga akan lebih kuat,

sedangkan untuk ukuran agregat yang lebih besar akan menimbulkan rongga yang

lebih besar pada beton sehingga kekuatannya akan lebih kecil. Untuk kandunagan

C/Ag 15 % diperoleh perbedaan kekuatan yang cukup merata untuk setiap ukuran

agregat sedangkan untuk kandungan C/Ag 20 % hasil kekuatan beton dengan

ukuran agregat 3/4" mendekati beton dengan ukuran agregat 1/2” dan kekuatan

beton dengan ukuran agregat 3/8" mendekati beton dengan ukuran agregat No.4.

0

4

8

12

16

20

24

28

7 hari 28 hari

fc' (

MPa

)

Hari

C/Ag 20%, S/Ag = 0%

Ag No 4

Ag 3/8"

Ag 1/2"

Ag 3/4"

w/c = 0,4



43


Gambar 4.11 Grafik kuat tekan beton untuk C/Ag 25%, S/Ag 5%

Untuk benda uji dengan kandungan C/Ag 25 % hasil kuat tekan beton yang

paling kecil diperoleh pada beton dengan agregat No.4 dan hasil yang lebih besar

pada beton dengan ukuran agregat 1/2” dan agregat 3/4” dan hasil yang paling

besar diperoleh pada beton dengan agregat ukuran 3/8”. Sedangkan untuk benda

uji dengan kandungan C/Ag 25%, S/Ag 5% hasil yang berbeda lagi diperoleh

dimana kekuatan yang paling kecil diperoleh pada beton dengan agregat No.4 dan

kuat tekan yang lebih besar pada beton dengan agregat ukuran 3/8” dan ukuran

1/2” serta hasil kekuatan yang jauh lebih besar pada beton dengan agregat No.

3/4”. Perbedaan kekuatan yang cukup besar pada beton dengan No. 3/4”

0

4

8

12

16

20

24

28

7 hari 28 hari

fc' (

MPa

)

Hari

C/Ag 25%, S/Ag = 0%

Ag No 4

Ag 3/8"

Ag 1/2"

Ag 3/4"

w/c = 0,4

0

4

8

12

16

20

24

28

7 hari 28 hari

fc' (

MPa

)

Hari

C/Ag 25%, S/Ag 5%

Ag No 4

Ag 3/8"

Ag 1/2"

Ag 3/4"

w/c = 0,4



44

diakibatkan oleh ukuran agregat yang lebih besar sehingga pada saat uji tekan,

bagian dari beton yang paling berperan dalam menahan beban yang diberikan

adalah agregat kasar dimana agregat dengan ukuran yang lebih besar tentu

memiliki kekuatan yang lebih tinggi.

Pada penggunaan pervious concrete sebagai pavement, kondisi pervious

concrete ketika sedang dibebani tidak selalu dalam keadaan kering dan terkadang

dalam keadaan basah. Oleh karena itu perlu diketahui bagaimana kekuatan

pervious concrete ketika dibebani dalam kondisi tidak kering. Dalam penelitian

ini dilakukan pengujian kuat tekan beton dalam keadaan basah, dimana benda uji

terlebih dahulu direndam. Setelah dikeluarkan dari bak perendam, benda uji

dibiarkan hingga dalam keadaan SSD. Benda uji kemudian dites dengan alat uji

tekan. Dari pengujian yang dilakukan diperoleh data berikut:

Tabel 4.4 Perbandingan kuat tekan kodisi kering dan SSD

Campuran Sampel Kondisi kering

Kondisi SSD

Ag C/Ag S/A W/C fc' rata rata fc' (MPa) (MPa)

No 4 15% 0 0,4 14,61 11,78 No 4 20% 0 0,4 17,29 17,29

Pada data diatas terlihat bahwa terjadi penurunan kekuatan pervious

concrete ketika beton dibebani pada kondisi SSD. Namun dari pengujian diatas

belum dapat diambil suatu kesimpulan karena jumlah sampel yang digunakan

pada pengujian ini hanya dua sampel mengingat jumlah benda uji yang terbatas.

Selain itu umur beton yang diuji dalam kondisi SSD sudah lebih dari 28 hari. Oleh

karena itu, perlu dilakukan penelitian selanjutnya tentang bagaimana pengaruh air

pada benda uji terhadap kekuatannya.

Dari seluruh data kuat tekan beton juga diperoleh hasil bahwa rata-rata

perbandingan kekuatan beton dari umur 7 hari ke 28 hari adalah 0,786 sehingga

dapat disimpulkan bahwa standar konversi umur beton biasa dari 7 hari ke 28 hari

sebesar 0,7 mendekati untuk porous concrete.


4.4. HAS

Peng

uji yang d

diletakkan

ini terdap

pembeban

benda uji p

Ben

dan pengu

diperoleh

Dari data

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Teg

anga

n L

entu

r (M

Pa)

SIL DAN A

gujian kuat

digunakan b

n diatas dua

pat dua beb

nan dilakuk

patah dan ti

nda uji yang

ujian dilakuk

dari penguj

T

N

12345678

diatas dapat

ANALISA U

lentur dilak

berbentuk b

a perletakan

ban yang t

kan secara

idak dapat m

g digunakan

kan setelah

jian ini adal

Tabel 4.5 Has

No Ag

1 No 42 No 43 3/8"4 3/8"5 1/2"6 1/2"7 3/4"8 3/4"

t dibuat gra

Gamba

UJI LENT

kukan deng

alok dengan

n yang terda

terletak pad

continues t

menahan be

n dalam pen

beton berum

lah:

sil uji kuat le

Campuran

C/Ag 25% 25% 25% 25% 25% 25% 25% 25%

afik sebagai

ar 4.12 Grafik

Kuat L

TUR BETO

gan metode

n ukuran 15

apat pada a

da 1/3 pan

tanpa adany

eban yang d

ngujian ini t

mur 28 hari

ntur pervious

Sampel

S/A W/C0% 0,45% 0,40% 0,45% 0,40% 0,45% 0,40% 0,45% 0,4

berikut:

k kuat lentur

Lentur

Univ

ON

third point

5 cm x 15 c

alat penguji.

njang benta

ya kejutan

diberikan.

erdiri dari 8

i. Data tegan

s concret

TegangRata-R

C (MPa4 2,404 2,974 1,524 1,904 1,334 2,284 1,334 1,45

beton

Ag No.4

Ag No.4

Ag 3/8"

Ag 3/8"

Ag 1/2"

Ag 1/2"

Ag 3/4"

Ag 3/4"

versitas Ind

loading. B

cm x 55 cm

. Pada peng

ang (1/3 L)

(shocks) h

8 jenis camp

ngan lentur

gan Rata

a) 0 7 2 0

8

5

4, C/Ag 25%, S

4, C/Ag 25%, S

", C/Ag 25%, S

", C/Ag 25%, S

", C/Ag 25%, S

", C/Ag 25%, S

", C/Ag 25%, S

", C/Ag 25%, S

onesia

45

Benda

m dan

gujian

) dan

ingga

puran

r yang

S/Ag 0%

S/Ag 5%

S/Ag 0%

S/Ag 5%

S/Ag 0%

S/Ag 5%

S/Ag 0%

S/Ag 5%



46

Benda uji yang dibuat dalam penelitian kuat lentur ini terdiri dari empat

jenis agregat kasar dan setiap jenisnya memiliki variasi terhadap kandungan pasir

di dalamnya. Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa benda uji yang memiliki

kandungan pasir memiliki kekuatan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan

kandungan yang tidak memiliki pasir untuk keempat jenis ukuran agregat kasar.

Hal ini diakibatkan oleh adanya pasir akan mengisi rongga di antar agregat dalam

beton, sehingga dengan padatnya beton akan memberikan kekuatan pada beton.

Jika dilihat dari ukuran agregat kasar yang digunakan, kuat lentur yang

paling besar diperoleh pada benda uji dengan akuran agregat yang paling kecil.

Hal ini diakibatkan beton dengan ukuran agregat yang kecil tentu akan lebih padat

dan rongga yang dimiliki lebih kecil. Sedangkan kuat lentur yang paling kecil

diperoleh pada benda uji dengan ukuran agregat kasar yang paling besar. Hal ini

disebabkan oleh banyaknya rongga pada benda uji ini.

Suatu hal yang berbeda dapat dilihat pada kuat lentur benda uji dengan

ukuran agregat 3/8” dan memiliki kandungan pasir. Campuran ini memiliki

kekuatan yang lebih rendah dari benda uji dengan agregat berukuran 1/2” yang

juga mengandung pasir. Hal ini mungkin terjadi karena kurang padatnya benda uji

saat melakukan pemadatan sehingga akan mengurangi kekuatan beton.

Hubungan antara kuat tekan dan kuat lentur beton menurut standar ACI 318

- 83, dapat dirumuskan sebagai berikut:

)(62.0 MPatekanlentur σσ = (4.1)

Hubungan antara kuat tekan dan kuat lentur beton menurut standar SNI

03- 2847-2002, dapat dirumuskan sebagai berikut:

)(7.0 MPatekanlentur σσ = (4.2)

Tabel 4.6 Perbandingan Hasil Uji Kuat Lentur dengan Kuat Tekan

Kode

σ Lentur dari σ lentur dari

Tegangan Lentur Penelitian σ Tekan Uji Tekan KR Uji Tekan KR (MPa) Penelitian ACI (MPa) (%) SNI (MPa) (%)

(MPa) = 0.62 √σ tekan = 0.7 √σ tekan 1 2,40 13,96 2,32 3,63% 2,62 8,22%2 2,97 14,62 2,37 25,38% 2,68 11,05%3 1,52 15,09 2,41 36,98% 2,72 44,18%



47

4 1,90 16,17 2,49 23,95% 2,82 32,64%5 1,33 14,62 2,37 43,98% 2,68 50,38%6 2,28 17,31 2,58 11,69% 2,91 21,79%7 1,33 14,95 2,40 44,57% 2,71 50,90%8 1,45 24,38 3,09 52,93% 3,49 58,31%

Jika melihat hubungan kuat tekan dan kuat lentur diatas, dapat dilihat

bahwa kenaikan kuat tekan pada benda uji tidak selalu diikuti oleh kenaikan kuat

lenturnya. Hal tersebut dapat terlihat jelas pada benda uji No.8 dimana sampel ini

memiliki kuat tekan yang paling besar namun tidak diikuti dengan kuat lenturnya.

Hal ini dimungkinkan oleh pemadatan yang tidak merata pada balok lentur

sehingga pada saat pengujian, bagian yang tidak terlalu padat jika dibandingkan

dengan bagian lain akan terlebih dahulu mengalami kegagalan, sehingga akan

menghasilkan kuat lentur yang kecil. Rumus hubungan kuat tekan dengan kuat

lentur berdasarkan ACI dan SNI tidak dapat digunakan pada pervious concrete

karena dari perhitungan diatas dapat dilihat kesalahan relative yang cukup besar

yaitu mencapai 50%.

Dari hasil pengujian lentur yang dilakukan terhadap benda uji, diperoleh

bahwa retak yang terjadi pada sebagian besar benda uji tidak terjadi tepat di

tengah bentang dan pola retak yang terjadi tidak lurus. Hal ini disebabkan oleh

pemadatan yang dilakukan terhadap benda uji tidak merata di sepanjang balok.

Pemadatan yang tidak merata akan mengakibatkan perbedaan porositas pada

balok. Bagian yang memiliki rongga paling banyak tentu akan menjadi bagian

yang paling lemah ketika diberi beban sehingga bagian inilah yang akan pertama

mengalami keretakan pada saat dilakukan uji lentur.

Gambar 4.13 Pola retak lentur



48

Gambar 4.14 Permukaan retak lentur

Jika dilihat pada permukaan balok yang patah saat pengujian lentur,

kegagalan yang terjadi adalah pada bagian agregat kasar. Hal ini menunjukkan

bahwa agregat memiliki ikatan yang kuat dengan pasta semen sehingga akatan

antara agregat kasar dan pasta semen tidak lepas.

4.5. HASIL DAN ANALISA UJI POROSITAS BETON

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat permeabilitas dari benda

uji. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan alat permeabilitas. Alat

pengujian ini terdiri dari suatu silinder yang disertai dengan pelat penutup atas dan

bawah. Pelat atas terdiri dari sebuah lubang yang berfungsi sebagai tempat

menyalurkan air dan pelat bawah memiliki lubang saluran untuk mengalirkan air

yang telah melewati benda uji.

Pada pengujian ini, permukaan samping benda uji diberikan lapisan lilin.

Hal ini bertujuan untuk mencegah aliran air pada sisi samping benda uji sehingga

air hanya dapat dialirkan melalui benda uji. Setelah diberi lapisan lilin, silinder

tersebut kemudian ditutup hingga kondisi silinder dalam keadaan kedap dan air

tidak dapat keluar dari sisi atas. Air kemudian dialirkan dengan membuka kran

dimana tekanan yang digunakan untuk mengalirkan air harus dijaga konstan. Air

yang keluar dari bawah silinder kemudian ditampung dalam tabung ukur dan

kemudian dicatat waktu yang dibutuhkan untuk mengisi tabung ukur sebesar 500

ml. Percobaan ini dilakukan sebanyak tiga kali untuk memperoleh variasi data,

dimana setiap percobaan dapat dilakukan 1 jam setelah percobaan sebelumnya.



49

Hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa dalam benda uji sudah tidak terdapat

air. Data yang diperoleh dari percobaan ini adalah:

Tabel 4.7 Hasil pengujian permeabilitas pervious concrete

No Campuran Sampel k

Ag C/Ag S/A W/C (cm/det)

1 No 4 15% 0% 0,4 2,19 2 No 4 20% 0% 0,4 1,38 3 No 4 25% 0% 0,4 0,87 4 No 4 25% 5% 0,4 0,73 5 3/8" 15% 0% 0,4 2,27 6 3/8" 20% 0% 0,4 1,63 7 3/8" 25% 0% 0,4 1,22 8 3/8" 25% 5% 0,4 0,73 9 1/2" 15% 0% 0,4 3,04

10 1/2" 20% 0% 0,4 1,63 11 1/2" 25% 0% 0,4 1,31 12 1/2" 25% 5% 0,4 0,73 13 3/4" 15% 0% 0,4 3,11 14 3/4" 20% 0% 0,4 1,81 15 3/4" 25% 0% 0,4 1,42 16 3/4" 25% 5% 0,4 0,82

Rumus yang digunakan adalah:

Dimana: t : waktu (detik)

h : tekanan (kg/cm2)

L : tinggi benda uji (cm)

Q : volume air (cm3)

D : diameter benda uji (cm)

A : luas permukaan benda uji (cm2)

I : gradient hidraulik

k : koefisien permeabilitas (cm/s)



50

Dari hasil perhitungan diperoleh grafik sebagai berikut:

Gambar 4.15 Grafik koefisien permeabilitas beton berdasarkan komposisi

campuran

Gambar 4.16 Grafik koefisien permeabilitas beton berdasarkan ukuran agregat

Dari kedua grafik diatas dapat dilihat bahwa semakin besar ukuran agregat

yang digunakan maka tingkat porositas akan semakin besar. Hal ini diakibatkan

oleh ukuran agregat yang digunakan pada percobaan ini adalah homogen. Oleh

karena itu pada ukuran agregat yang besar, maka akan lebih banyak rongga

dibandingkan dengan agregat yang berukuran lebih kecil yang lebih

0

0,0005

0,001

0,0015

0,002

0,0025

0,003

0,0035

C/Ag 15%, S/Ag 0%

C/Ag 25%, S/Ag 0%

C/Ag 25%, S/Ag 0%

C/Ag 25%, S/Ag 5%

k ( c

m/s

)

Jenis Campuran

Koefisien Permeabilitas Berdasarkan Komposisi Campuran

Ag No.4

Ag 3/8"

Ag 1/2"

Ag 3/4"

0

0,0005

0,001

0,0015

0,002

0,0025

0,003

0,0035

Ag No.4 Ag 3/8" Ag 1/2" Ag 3/4"

k ( c

m/s

)

Ukuran Agregat

Koefisien Permeabilitas Berdasarkan Ukuran Agregat

C/Ag 15 %, S/Ag 0%

C/Ag 20%, S/Ag 0%

C/Ag 25%, S/Ag 0%

C/Ag 25%, S/Ag 5%



51

memungkinkan untuk saling menutupi. Namun perbedaan tingkat porositas yang

diakibatkan oleh perbedaan ukuran agregat ini tidak terlalu besar.

Perbedaan porositas yang paling signifikan diakibatkan oleh kandungan

semen dan agregat halus didalamnya. Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa

tingkat porositas yang paling tinggi diperoleh pada campuran C/Ag 15% dan yang

paling kecil adalah pada campuran dengan C/Ag 25% dan S/Ag 5%. Hal ini

diakibatkan oleh kandungan semen akan menjadi mortar yang akan mengurangi

porositas beton dan adanya kandungan pasir juga akan meningkatkan jumlah

mortar dalam benda uji.

4.6. HASIL DAN ANALISA TES SUSUT BETON

Pengujian susut bertujuan untuk mengetahui perubahan panjang,

peningkatan atau pengurangan dalam dimensi linear benda uji, diukur sepanjang

sumbu longitudinal, tanpa adanya pembebanan. Pengujian ini dilakukan sesuai

dengan ASTM C 490 – 04.

Pada pengujian susut ini, jenis campuran benda uji yang digunakan adalah

benda uji dengan agregat kasar ukuran 3/8” dengan C/Ag 25 % dan terdiri dari

dua jenis yaitu dengan menggunakan pasir dan tanpa kandungan pasir. Dari

pengujian yang dilakukan, diperoleh data berikut:

Tabel 4.8 Hasil pengujian susut pervious concrete

Umur

Ag 3/8", C/Ag 25%, S/Ag 0% Ag 3/8", C/Ag 25%, S/Ag 5%

Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 Sampel 4 Sampel 5 Sampel 6 ΔL (mm) ΔL (mm) ΔL (mm) ΔL (mm) ΔL (mm) ΔL (mm)

1 0 0,00 0,00 2 0,005 0,01 0,005 3 0,01 0,02 0,005 4 0,01 0,02 0,010 5 0,02 0,02 0,010 6 0,02 0,02 0,010 7 0,02 0,05 0,015 8 0,02 0,05 0,020 0,00 0,00 0,00 9 0,02 0,06 0,035 0,02 0,02 0,01

10 0,02 0,07 0,040 0,03 0,02 0,02



52

11 0,03 0,07 0,040 0,03 0,03 0,03 12 0,03 0,07 0,050 0,04 0,04 0,04 13 0,03 0,07 0,050 0,04 0,04 0,04 14 0,03 0,07 0,060 0,05 0,05 0,05 15 0,03 0,07 0,060 0,05 0,05 0,06 16 0,03 0,07 0,060 0,06 0,06 0,06 17 0,04 0,07 0,070 0,06 0,07 0,07 18 0,04 0,07 0,070 0,07 0,08 0,08 19 0,04 0,07 0,070 0,07 0,08 0,08 20 0,04 0,08 0,075 0,07 0,09 0,08 21 0,04 0,08 0,075 0,07 0,09 0,09 22 0,05 0,08 0,075 0,07 0,09 0,09 23 0,05 0,08 0,075 0,07 0,09 0,09 24 0,05 0,08 0,075 0,07 0,09 0,09 25 0,06 0,09 0,08 0,08 0,09 0,10 26 0,06 0,09 0,08 0,08 0,09 0,11 27 0,07 0,09 0,08 0,08 0,09 0,11 28 0,08 0,09 0,09 0,08 0,09 0,12 29 0,09 0,09 0,09 0,09 0,10 0,12 30 0,10 0,09 0,09 0,09 0,10 0,13 31 0,11 0,09 0,09 0,09 0,10 0,13 32 0,12 0,10 0,10 0,09 0,10 0,13 33 0,12 0,10 0,10 0,09 0,10 0,14 34 0,12 0,10 0,10 0,09 0,10 0,14 35 0,12 0,10 0,10 0,10 0,10 0,14 36 0,12 0,10 0,10 0,10 0,10 0,14 37 0,12 0,10 0,10 0,10 0,10 0,15 38 0,12 0,10 0,10 0,10 0,10 0,15 39 0,12 0,10 0,10 0,10 0,10 0,15 40 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 41 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 42 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 43 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 44 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15

45 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15

46 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 47 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 48 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 49 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 50 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 51 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15



53

Tabel 4.9 Persentase susut yang terjadi

ΔL

(mm) Lo

(cm) %

Shrinkage Rata rata Sampel 1 0,12 49,7 0,00241%

0,00216% Sampel 2 0,1 48,8 0,00205%Sampel 3 0,1 49,8 0,00201%Sampel 4 0,11 49,8 0,00221%

0,00241% Sampel 5 0,1 49,7 0,00201%Sampel 6 0,15 49,9 0,00301%

Gambar 4.17 Grafik susut beton (tanpa kandungan pasir)

00,020,040,060,080,10,120,140,16

1 4 7 10131619222528313437404346495255

Susu

t (m

m)

Hari

Ag 3/8", C/Ag 25%, S/Ag 0%

Sampel 1

Sampel 2

Sampel 3

52 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 53 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 54 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 55 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15 56 0,12 0,10 0,10 0,11 0,10 0,15



54

Gambar 4.18 Grafik susut beton (dengan kandungan pasir)

Terjadinya susut yaitu pengurangan volume pada beton diakibatkan oleh

penguapan air dari rongga-rongga struktural beton sebagai akibat dari proses

hidrasi selama terjadinya proses pengikatan beton. Oleh karena itu, untuk

menghindari proses hidrasi yang berlebihan perlu dilakukan curing dengan

memberi air pada beton selama proses pembacaan susut berlangsung.

Bagian yang mengalami susut pada beton merupakan mortar beton,

sehingga besar susut yang terjadi pada pervious concrete akan lebih kecil dari

pada beton biasa. Hal ini diakibatkan oleh kandungan pasta semen yang

terkandung dalam pervious concrete lebih sedikit jika dibandingkan dengan beton

biasa. Jika melihat perubahan susut dari grafik diatas, perubahan yang siognifikan

terjadi pada 30 hari pertama, sedangkan pada hari berikutnya, volume beton

cenderung konstan dan hanya terjadi sedikit perubahan.

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa susut yang lebih besar terjadi pada

beton dengan kandungan pasir. Hal ini diakibatkan oleh adanya kandungan pasir

akan memperbanyak kandungan mortar semen dalam beton tersebut. Sedangkan

untuk beton yang tidak memiliki pasir, perubahan yang terjadi lebih kecil karena

memiliki rongga yang lebih banyak.

4.7. ANALISA KOMPOSISI OPTIMUM

Dalam penelitian ini telah dilakukan berbagai pengujian yang bertujuan

untuk mengetahui karakteristik dari pervious concrete. Dari berbagai pengujian

0,000,020,040,060,080,100,120,140,16

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

Susu

t (m

m)

Hari

Ag 3/8", C/Ag 25%, S/Ag 5%

Sampel 1

Sampel 2

Sampel 3



55

yang dilakukan yaitu pengujian kuat tekan, kuat lentur dan porositas terhadap

berbagai komposisi akan dianalisa komposisi mana yang paling optimum dan

dapat digunakan sesuai dengan tujuan penggunaanya yaitu sebagai pavement.

Pervious concrete memiliki kuat tekan yang bervariasi sesuai dengan

komposisi pembuatannya. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh National

Ready Mixed Concrete Association, pada umumnya pervious concrete memiliki

kuat tekan 3,5 – 28 MPa. Namun pada penggunaanya sebagai pavement, kuat

tekan pervious concrete yang biasanya digunakan adalah sebesar 17 MPa.

Sedangkan untuk kuat lentur, pervious concrete biasanya memiliki kuat lentur 1 –

3,8 MPa dan besar permeabilitas 0,54 - 1,2 cm/s.

Tabel 4.10 Komposisi dengan kuat tekan dan kuat lentur

Komposisi Permeabilitas Kuat

Tekan Kuat

Lentur (cm/s) (Mpa) (Mpa)

1 0,87 13,99 2,40 2 0,73 14,62 2,97 3 1,22 15,09 1,52 4 0,73 16,19 1,90 5 1,31 14,62 1,33 6 0,73 17,29 2,28 7 1,42 14,93 1,33 8 0,82 24,84 1,45

Pada table diatas dapat dilihat bahwa komposisi yang memiliki kuat tekan

diatas 17 MPa adalah komposisi 6 dan komposisi 8. Oleh karena itu, hasil dari

komposisi penelitian ini yang dapat diaplikasikan dalam penggunaannya sebagai

pavement adalah komposisi 6 dengan campuran Ag 1/2”, C/Ag 25%, S/Ag 5%,

W/C 0,4 dan komposisi 8 dengan campuran Ag 3/4”, C/Ag 25%, S/Ag 5%, W/C

0,4.


bab 4 hasil dan analisa 4.1. hasil pengujian … kuat... · 4.3.1. analisa kuat tekan beton...

Documents