bab iii metodologi penelitian 3.1. tinjauan umum 3.2 ...repository.unika.ac.id/16960/4/14.b1.0005...

Tugas Akhir

Kajian Kuat Lentur Balok Beton Komposit Dengan Angkur

Baja Tulangan

Johanna Indah Mannuela (14.B1.0005)

Novita Cahyaningtyas (14.B1.0066)

25

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tinjauan Umum

Penelitian merupakan upaya mengumpulkan data yang akan dianalisis. Selain

itu, penelitian merupakan suatu proses sesuai dengan tahapan atau metodologi

yang jelas sehingga mendapatkan hasil sesuai dengan tujuan penelitian. Pada

penelitian ini menggunakan beberapa tahapan dari mulai persiapan sampai

dengan pengambilan kesimpulan dan saran.

3.2. Tahapan Penelitian

Terdapat tiga tahapan yang digunakan pada penelitian ini. Berikut merupakan

bagan alir untuk memperjelas tahapan penelitian yang dapat dilihat pada

Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Bagan Alir Tahapan Penelitian

25

Tugas Akhir


Baja Tulangan



26

3.2.1. Tahap I

Pada tahap I, merupakan tahap persiapan yang terdiri dari pengumpulan

literatur dan dasar teori yang diperlukan untuk melaksanakan penelitian. Pada

tahap ini juga mempersiapkan pengadaan material, persiapan alat yang

digunakan untuk benda uji serta mempersiapkan pengujian material dan

perencanaan mix design. Gambar 3.2 merupakan gambar bagan alir tahap I.

Gambar 3.2 Bagan Alir Tahap I

Berikut merupakan tahapan yang dilakukan pada tahap I.

1. Studi Literatur

Literatur yang digunakan dalam penelitian ini didapat dari berbagai macam

sumber seperti jurnal yang terdapat di internet, buku yang terdapat di

perpustakaan, serta dari tugas akhir dan disertasi dari penelitian terdahulu.

Tugas Akhir


Baja Tulangan



27

2. Pengadaan Material

Material yang digunakan adalah agregat halus, agregat kasar, semen dan

air yang berasal dari Laboratorium Bahan Jati Kencana Beton. Gambar 3.3

merupakan gambar agregat kasar yang digunakan untuk penelitian.

Gambar 3.3 Agregat Kasar

3. Pengujian Material

Pengujian material yang dilakukan adalah sebagai berikut.

a. Pengujian analisis saringan agregat halus

Pengujian analisis saringan yang mengacu pada SNI 03-1968-1990,

digunakan untuk mengetahui pembagian butiran agregat halus dan

modulus kehalusan butiran, dari kedua hal tersebut dapat diketahui

tingkat kemudahan pengerjaan beton.

Peralatan yang digunakan adalah timbangan, satu set saringan, oven,

mesin pengguncang saringan. Langkah pengujian yang dilakukan

adalah mengeringkan benda uji ke dalam oven, lalu di masukkan ke

susunan saringan terbesar ke terkecil dan diguncang dengan mesin

pengguncang selama 15 menit.

b. Pengujian berat jenis dan penyerapan agregat halus

Pengujian ini dengan mengacu pada SNI 1970:2008, dilakukan dengan

menghitung berat benda uji dibagi dengan selisih dari berat air dan berat

pasir di dalam air. Peralatan yang digunakan adalah timbangan,

picnometer, kerucut terpancung, oven.

Tugas Akhir


Baja Tulangan



28

c. Pengujian kadar air agregat halus

Pengujian ini dilakukan pada kondisi asli lapangan maupun dalam

kondisi SSD (Saturated Surface Dry). Kadar air agregat halus dapat

digunakan untuk menghitung koreksi kebutuhan agregat halus.

Tahap pertama pengujian adalah menimbang benda uji yang kemudian

di masukkan ke dalam oven. Benda uji ditimbang kembali dan dihitung

kadar air agregat halus dalam keadaan kering.

d. Pengujian kandungan lumpur dan kandungan organis pada agregat

halus.

Pada pengujian ini yang mengacu pada SNI 2816:2014, bertujuan untuk

mengetahui kadar lumpur dan kandungan zat organis yang terdapat

pada agregat halus. Peralatan yang digunakan adalah timbangan, gelas

ukur, oven, NaOH, air. Pengujian dilakukan dengan sistem kocokan

dengan menggunakan larutan NaOH.

e. Pengujian berat jenis dan penyerapan agregat kasar

Pengujian ini dengan mengacu SNI 1969:2008, dilakukan dengan

menghitung perubahan berat agregat di udara terbuka dengan berat

agregat di dalam air. Langkah pengujian adalah memasukkan benda uji

yang telah ditimbang dalam tempat air, kemudian menimbang beratnya.

Berat jenis didapatkan dari mengurangi berat awal dengan berat benda

uji di dalam air.

Langkah pengujian adalah mengisi picnometer dengan air sampai tanda

batas lalu ditimbang. Tahap selanjutnya yaitu mengeringkan benda uji

dalam oven pada suhu (110±5)o C. Masukkan benda uji ke dalam

picnometer yang berisi air lalu ditimbang.

f. Pengujian berat isi agregat kasar

Pengujian berat isi agregat kasar mengacu pada SNI 1973:2008,

pengujian ini digunakan untuk menentukan berat isi dari campuran

beton segar. Manfaat dari cara uji ini bagi perencana, pelaksana,

pengawas untuk mengetahui volume produksi campuran beton, kadar

semen yang digunakan dan kadar udara dalam beton dalam suatu

Tugas Akhir


Baja Tulangan



29

campuran beton segar. Percobaan ini dilakukan dengan memasukkan

agregat kasar ke dalam wadah kemudian menghitung beratnya.

g. Pengujian konsistensi normal semen

Pengujian konsistensi normal semen merupakan pengujian untuk

menentukan prosentase air yang dibutuhkan sampai mencapai

konsistensi normal semen yang berpengaruh pada pengikatan sampai

pada saat beton mengeras.

Peralatan yang digunakan yaitu porselen, cincin ebonit, alat vicat, plat

kaca, stopwatch serta air. Langkah pengujian konsistensi normal semen

adalah menyetel alat vicat pada posisi nol, lalu mencampur 300 gr

semen dengan air sebanyak 25%-30% dari berat semen. Tahap

selanjutnya melepaskan jarum yang besar dengan diameter 10 mm dan

mencatat penurunan pada detik ke 30 setelah jarum dilepaskan.

Percobaan kembali diulang dengan prosentase air sedemikian rupa

sehingga diperoleh konsistensi normal yaitu pada penurunan 10 mm.

h. Pengujian berat jenis semen

Pada pengujian berat jenis semen, acuan yang digunakan adalah SNI

15-2531-1991. Pengujian ini menggunakan metode alat Le Chatelier.

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengatahui berat jenis semen

portland yang digunakan untuk pengendalian mutu semen. Pengujian

ini juga menggunakan kerosin sebagai cairan yang akan dimasukkan ke

dalam tabung bersama dengan semen portland yang akan diuji.

Berat jenis semen merupakan perbandingan berat volume kering semen

dengan berat volume air (volume air sama dengan volume semen).

4. Persiapan benda uji

Dalam tahap ini dilakukan persiapan alat yang digunakan untuk pembuatan

benda uji seperti cetakan, concrete mixer, alat slump test dan lain-lain.

Gambar 3.4 menunjukkan beberapa cetakan benda uji balok berukuran

15 cm × 15 cm × 60 cm dan cetakan silinder yang digunakan untuk

penelitian ini.

Tugas Akhir


Baja Tulangan



30

Gambar 3.4 Cetakan Benda Uji Balok dan Silinder

5. Perencanaan Mix Design

Tahap selanjutnya setelah pengujian material dilakukan dan memenuhi

persyaratan yang telah ditentukan yaitu perencanaan mix design. Dalam

penelitian ini perencanaan mix design menggunakan metode dari CV. Jati

Kencana Beton. Pada perencanaan mix design dilanjutkan dengan trial mix

dan melanjutkan ke tahap II.

3.2.2. Tahap II

Pada tahap ini dilakukan pembuatan benda uji dan melakukan pengolahan data,

analisis data, serta pembahasan. Berikut merupakan beberapa tahapan pada

tahap II.

1. Pembuatan benda uji tahap I

Pembuatan benda uji dilakukan setelah trial mix selesai dan hasil trial mix

memenuhi ketentuan yang diharapkan. Pembuatan benda uji meliputi

pembuatan campuran beton (mixing), pemeriksaan nilai slump dan

perawatan beton. Berikut merupakan langkah – langkah pencampuran beton

dengan concrete mixer.

a. Agregat halus dan agregat kasar dengan perbandingan yang telah sesuai

dengan perencanaan dimasukkan ke dalam concrete mixer

b. Dalam keadaan kering, concrete mixer diputar hingga agregat terlihat

rata dan homogen.

Tugas Akhir


Baja Tulangan



31

c. Memasukkan semen ke dalam adukan tersebut dan memutar kembali

concrete mixer agar tercampur dengan baik.

d. Memasukkan air sesuai dengan f.a.s ke dalam concrete mixer.

e. Setelah proses pencampuran selesai dilanjutkan pengujian nilai slump

yang telah ditentukan nilainya. Adukan beton dimasukkan ke dalam

cetakan benda uji.

f. Cetakan benda uji diletakkan di tempat yang tidak terkena sinar matahari

(± 1 hari). Benda uji dikeluarkan dari cetakan lalu dimasukkan ke dalam

bak perendaman untuk mengalami proses curing beton hingga berumur

28 hari.

Dalam tahap ini, pembuatan benda uji tahap I merupakan pembuatan 6 buah

benda uji balok berukuran 15 cm × 15 cm × 60 cm dan 3 buah benda uji

silinder berdiameter 15 cm dengan tinggi 30 cm.

2. Pengujian benda uji tahap I

Pada pengujian benda uji tahap I ini, pengujian yang dilakukan yaitu

pengujian kuat tekan beton untuk benda uji silinder berjumlah 3 buah dan

pengujian kuat lentur beton untuk benda uji balok berjumlah 3 buah.

Pengujian dilakukan saat beton berumur 28 hari. Pengujian dilakukan di

Laboratorium Jati Kencana Beton. Gambar 3.5 merupakan gambar alat yang

digunakan untuk menguji kuat tekan di Laboratorium Jati Kencana Beton.

Gambar 3.5 Alat Pengujian Kuat Tekan Beton

Tugas Akhir


Baja Tulangan



32

Mesin

Bor

3. Pengangkuran benda uji balok

Benda uji yang telah dibuat pada pembuatan benda uji tahap I dilakukan

pengangkuran dengan baja tulangan berdiameter 13 mm dengan bentuk L

yang memiliki panjang 15 cm. Gambar 3.6 merupakan gambar angkur yang

akan digunakan pada penelitian ini.

15 cm

Gambar 3.6 Angkur (Sumber : Google Image)

Angkur dipasang pada 3 buah benda uji balok berukuran 15 cm × 15 cm ×

60 cm. berikut merupakan tahapan pengangkuran benda uji.

a. Pemboran dilakukan pada balok dengan jumlah 3 buah dengan jarak

masing masing 15 cm pada tiap titiknya. Alat yang digunakan adalah

mesin bor HILTI TE 7 (Gambar 3.7). Mesin bor tersebut diberi mata bor

dengan diameter 13 mm disesuaikan dengan diameter angkur yang akan

dipasang. Spesifikasi mesin bor HILTI TE 7 merupakan jenis mesin bor

yang digunakan khusus untuk mengebor beton.

Gambar 3.7 Mesin Bor HILTI TE 7

5 cm

Mata

Bor

Tugas Akhir


Baja Tulangan



33

Ilustrasi gambar yang menunjukkan titik pomboran pada benda uji balok

dapat dilihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Titik Pemboran Benda Uji Balok

b. Tahap selanjutnya merupakan pembersihan lubang bor dengan sikat

pembersih dan pompa udara yang bertujuan untuk membersihkan debu

dari pengeboran beton. Untuk sikat pembersih dapat dilihat pada

Gambar 3.9, sedangkan pompa udara dapat dilihat pada Gambar 3.10.

Gambar 3.9 Sikat Pembersih

Gambar 3.10 Pompa Udara

Tugas Akhir


Baja Tulangan



34

c. Lubang angkur dan angkur direkatkan dengan chemical anchor HILTI

HIT-RE 500 V3. Gambar 3.11 merupakan gambar pengaplikasian

HILTI HIT-RE 500 V3.

Gambar 3.11 Pengaplikasian HILTI HIT-RE 500 V3 (Sumber : Adhesive

Anchoring System HILTI)

Chemical anchor HILTI HIT-RE 500 V3 (Gambar 3.12) dapat

diaplikasikan untuk merekatkan/mengikatkan angkur ke beton. Pada

chemichal anchor HILTI HIT-RE 500 V3 juga dapat diaplikasikan pada

struktur tahan gempa. Pemasangan chemichal anchor HILTI HIT-RE

500 V3 menggunakan alat bantu tembakan dari produk HILTI sendiri

yaitu HDE 500-A22 (Gambar 3.13).

Gambar 3.12 Chemical Anchor HILTI HIT-RE 500 V3 (Sumber : www.hilti.com)

http://www.hilti.com/

Tugas Akhir


Baja Tulangan



35

Gambar 3.13 Alat Tembakan Chemichal Anchor HDE 500-A22 (Sumber :

www.hilti.com)

2. Pembuatan benda uji tahap II

Pada tahap ini pembuatan benda uji tahap II merupakan pembuatan 6 buah

benda uji balok berukuran 15 cm × 15 cm × 60 cm dan 3 buah benda uji

silinder berdiameter 15 cm dengan tinggi 30 cm. Tiga buah benda uji balok

tahap II dikompositkan dengan benda uji balok tahap I yang telah diangkur

menggunakan baja tulangan. Pengkompositan antara 2 balok tersebut

menghasilkan 3 buah balok berukuran 15 cm × 30 cm × 60 cm. Tabel 3.1

merupakan penjelasan mengenai jumlah benda uji yang dihasilkan dari

pembuatan benda uji tahap II.

Tabel 3.1. Jumlah Benda Uji Tahap II

Benda Uji Jumlah

Silinder 15 cm × 30 cm 3 buah

Balok 15 cm × 15 cm × 60 cm 3 buah

Balok 15 cm × 30 cm × 60 cm 3 buah

3. Pembuatan Benda uji tahap III

Pembuatan benda uji tahap III merupakan pembuatan 3 buah benda uji balok

monolit berukuran 15 cm × 30 cm × 60. Ukuran balok sama dengan balok

komposit, namun pada balok monolit benda uji dicor langsung secara

bersamaan. Gambar 3.14 merupakan cetakan yang digunakan untuk

pembuatan benda uji tahap III ini.

http://www.hilti.com/

Tugas Akhir


Baja Tulangan



36

Gambar 3.14 Cetakan Benda Uji Tahap III

4. Pengujian benda uji tahap II dan III

Pada saat beton berumur 28 hari, benda uji silinder yang telah dibuat di uji

kuat tekan beton dan pengujian kuat lentur beton dilakukan untuk benda uji

balok baik yang berukuran 15 cm × 15 cm × 60 cm dan 15 cm × 30 cm × 60

cm. Gambar 3.15 merupakan gambar alat yang digunakan untuk pengujian

kuat lentur beton.

Gambar 3.15 Alat pengujian Kuat Lentur Beton

Tugas Akhir


Baja Tulangan



37

5. Analisis data

Analisis data dilakukan dengan cara melakukan perbandingan nilai kuat

tekan dan nilai kuat lentur balok dari balok beton normal dengan balok beton

komposit.

Dari penjelasan diatas, bagan alir untuk tahap II dapat dilihat di Gambar 3.16

dan ilustrasi tahap II dapat dilihat di lampiran L-01.

Gambar 3.16 Bagan Alir Tahap II

Tugas Akhir


Baja Tulangan



38

3.2.3. Tahap III

Pada tahap III merupakan penyusunan kesimpulan dari hasil penelitian dan

pembahasan data. Selanjutnya adanya saran yang bertujuan untuk menunjang

penelitian selanjutnya.

3.2.4. Rencana Kegiatan

Rencana kegiatan penelitian kajian kuat lentur balok beton komposit dengan

angkur baja tulangan dapat dilihat pada Tabel 3.2 dan pada Lampiran L-02.

Tabel 3.2. Rencana Kegiatan Penelitian

No Nama Kegiatan Waktu Kegiatan

1. Studi literatur, penyusunan proposal penelitian 17 Januari 2018 – 7 Februari 2018

2. Pendaftaran sidang proposal 8 Februari 2018

3 Pengujian Material dan analisis data

pengujian, perencanaan mix design

9 Februari 2018 – 11 Februari 2018

4. Persiapan benda uji 12 Februari 2018

5. Pembuatan benda uji tahap I 13 Februari 2018

6. Sidang proposal Minggu ke-3 bulan Februari

7 - Pengujian kuat tekan dan kuat lentur beton

tahap I

- Pemasangan chemical anchor HILTI HIT

RE-500 V3

13 Maret 2018

8 Persiapan benda uji 14 Maret 2018

9 Pembuatan benda uji tahap II 15 Maret 2018

10 Pengujian kuat tekan dan kuat lentur beton

tahap II

12 April 2018

11 Penyusunan laporan Tugas Akhir 26 Februari 2018 – 8 Mei 2018

12 Pendaftaran sidang Draft 9 Mei 2018

13 Sidang Draft Minggu ke-3 bulan Mei

14 Revisi laporan tugas akhir 28 Mei 2018 – 7 Juni 2018

15 Pendaftaran sidang akhir 8 Juni 2018

16 Sidang akhir Minggu ke-3 bulan Juni

bab iii metodologi penelitian 3.1. tinjauan umum 3.2 ...repository.unika.ac.id/16960/4/14.b1.0005...

Documents