disusun oleh : enny nurul fitriyati nim i 1110019/tinjauan... · masukan dan kesabarannya dalam...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

TINJAUAN KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS

BETON DENGAN PADAS HITAM SEBAGAI PENGGANTI

PASIR

(Compressive Strength and Modulus Elasticity of Concrete with Trass as Subtitute

of Sand)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

ENNY NURUL FITRIYATI

NIM I 1110019

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013


commit to user

ii


commit to user

iii


commit to user

iv

MOTTO

Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain dan kepada Tuhan-mu kamu berharap

(QS. Al Insyirah: 6-8)

“Barang siapa yang datang dengan (membawa) kebaikan, maka baginya (pahala) yang lebih baik daripada kebaikan itu, dan barang siapa yang datang dengan (membawa) kejahatan, maka tidaklah diberi pembalasan kepada orang-orang yang telah mengerjakan kejahatan itu melainkan (seimbang) dengan apa yang dahulu mereka kerjakan”.

(Q.S. AL QASHASH : 84)

Kau adalah air dan kau mengenal kebijaksanaan air. Jadi biarkan dirimu mengalir, maka keajaiban akan tumbuh.

(Masaru Emoto)

Manusia merencanakan,Allah yang menentukan.

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk : 1. Ibu dan ayahku tercinta,terimakasih atas do’a,cinta dan kasih sayangnya, 2. My little hero, my coboy, and my miracle...ketiga adekku, Helmy, I’am and

Gavara, love u... 3. Pak Kusno dan pak Basuki, terimakasih atas bantuan, kesempatan, ilmu,

masukan dan kesabarannya dalam membimbing kami, 4. My partner Nia and Fuad, Dwi, Vicky, Mamo, Luqman, Fitria, Bowo,

Bachtiar, Aroma, Elfas, Surya, Syaeful, Antok, yang telah membantu kami, sukses untuk kita,

5. Kedua orang tua nia dan fuad terimakasih atas bantuan,semangat serta doanya,

6. Temen-temen kos Putri Solo, Dina, Titik, Nur, Devi, Uut, Choir, kak rose, Ratri, Nova terimakasih telah menjadi keluarga keduaku disini,

7. Mas Krisna, mas Ipung and friends,terimakasih atas bantuan, semangat dan do’anya,

8. Mas Hendra, trimakasih atas bantuan dan doanya, 9. Teman-teman seperjuangan, teknik sipil transfer 2010, 10. Dan Almamaterku.


commit to user

v

ABSTRAK

Enny Nurul Fitriyati, 2013. Tinjauan Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas

Beton Dengan Padas Hitam Sebagai Pengganti Pasir. Tugas Akhir. Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Masyarakat daerah Nguneng, Puh pelem kabupaten Wonogiri telah menunjukkan

kemajuan dalam pelaksanaan pembangunan, Salah satu hasil tambang yang

dimanfaatkan oleh penduduk setempat adalah tanah padas, dimana oleh penduduk

dijadikan sebagai alternatif bahan bangunan. Padas menjadi bahan yang

digunakan sebagai bahan alternatif untuk pengganti pasir diharapkan agar

menghasilkan kekuatan dan kualitas beton yang optimum akan menambah nilai

guna tanah padas. Tanah padas merupakan batuan hasil letusan dari gunung berapi

yang telah mengalami pelapukan sampai tingkat tertentu, berwarna abu-abu putih,

abu-abu kebiruan, abu-abu gelap kemerah-merahan, kekuning-kuningan, dan ada

pula yang agak jingga.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen di labolatorium dengan 24 buah

benda uji kuat tekan dan modulus elastisitas. Benda uji tersebut adalah beton

normal tanpa penambahan padas sebagai acuan dan beton dengan variasi

penambahan padas 20 %, 40 %,60 %,80 % dan 100 %. Komposisi campuran

beton yang digunakan yaitu (1:2:3) untuk (semen:padas hitam:split) dan dengan

bahan tambah tetes tebu 0,03% dari berat semen. Benda uji kuat tekan dan

modulus elastisitas silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm, beton

diuji pada umur 28 hari.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa penggunaan padas hitam sebagai bahan

pengganti pasir memberikan penurunan nilai kuat tekan dan modulus elastisitas

beton. Analisis data menunjukkan bahwa kuat tekan beton rata-rata pengujian

beton normal dengan variasi padas hitam : 0 % ; 20 % ; 40 % ; 60 %; 80%; dan

100% berturut-turut adalah 22,767 MPa, 21,636 MPa, 21 MPa, 20,646 MPa,

20,552 MPa, 19,374 MPa dan nilai modulus elastisitas rata-rata pengujian beton

normal berturut-turut adalah 17342 MPa, 16324,25 MPa, 15484 MPa, 15265

MPa, 14495 MPa, dan 14278 MPa. Berdasarkan SNI 03-2847-02 kuat tekan fc’

untuk material beton yang digunakan pada struktur bangunan tahan gempa tidak

kurang daripada 20 MPa, sehingga beton dengan menggunakan padas hitam

tersebut masih dalam batas beton struktural.

Kata kunci: Padas, kuat tekan dan modulus elastisitas.


commit to user

vi

ABSTRACT

Enny Nurul Fitriyati, 2013. Compressive strength and modulus elasticity of

Concrete with padas as substitute of sand. Final Project. Department of Civil

Engineering, University of Sebelas Maret, Surakarta.

The Nguneng local communities, Puh Pelem, Wonogiri, have shown progress in

construction implementation. One of mining product are used by local people was

padas soil, which is used by residents as an alternative building material. Padas a

material used as an alternative material for sand replacement is expected to

produce optimum concrete strength and quality that will add value to padas soil.

Padas soil is volcanic eruption rocks which have been weathering to a certain

level, colored gray-white, bluish gray, dark gray reddish, yellowish, and some are

rather orange.

This research using laboratories experimental method 24 specimens were used to

observe compressive strength and modulus of elasticity. Specimens used were

normal concrete without padas addition as a reference and concrete with padas

addition variations 20%40%,60%,80%, and 100%. Concrete composition mixture

that is used (1:2:3) for (pc:padas:split) and Concrete that is used were using

additional sugarcane molasses 0.03% from weight of cement. Compressive

strength and modulus of elasticity specimens were concrete cylinders with

diameters 15 cm and height 30 cm, concrete were tested at 28 days.

Results of the research indicate that black padas as a substitute for sand lead to

decreasing of the compressive strength and modulus of elasticity of concrete. The

data analysis showed that the mean value of compressing strength in examination

on the normal concrete with padas variations of : 0 % ; 20 % ; 40 % ; 60 %;

80%; and 100% were 22,767 MPa, 21,636 MPa, 21 MPa, 20,646 MPa, 20,552

MPa, 19,374 MPa respectively, and the mean modulus elasticity value of normal

concrete examination were 17342 MPa, 16324,25 MPa, 15484 MPa, 15265 MPa,

14495 MPa,and 14278 MPa, respectively. By SNI 03-2847-02 compressive

strength fc’ for the concrete material used in building earthquake-resistant

structures of not less than 20 MPa, so that the concrete by using black padas are

still within the limits of structural concrete.

Keywords: padas, compressive strength, and modulus of elasticity.


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Tinjauan Kuat

Tekan dan Modulus Elastisitas Beton dengan Padas Hitam Sebagai

Pengganti Pasir”.

Terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari dukungan dan bantuan dari

berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik UNS.

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS.

3. Bapak Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD selaku Dosen Pembimbing I.

4. Bapak Achmad Basuki,ST, MT selaku dosen pembimbing II.

5. Ir. Endang Rismunarsi, MT selaku dosen pembimbing akademis

6. Tim penguji pendadaran skripsi Jurusan Teknik Sipil UNS.

7. Segenap staf Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

8. Segenap staf pengajar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Sebelas Maret, Surakarta.

9. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Transfer angkatan 2010

Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

10. Kedua orang tua saya yang selalu mendukung dan mendoakan saya

11. Semua pihak yang telah membantu penulis secara langsung maupun tidak

langsung, yang tidak dapat penulis sebut satu per satu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna baik dari segi isi

maupun penyajiannya, sehingga saran dan kritik yang bersifat membangun sangat

penulis harapkan. Akhir kata, besar harapan penulis agar skripsi ini dapat

bermanfaat bagi semua pembaca.

Surakarta, Mei 2013

Penulis


commit to user

viii

DAFTAR ISI

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

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

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

MOTTO DAN PERSEMBAHAN .................................................................. iv

ABSTRAK ........................................................................................................ v

KATA PENGANTAR ...................................................................................... vii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi

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

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................ xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv

BAB 1. PENDAHULUAN

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

1.2. Rumusan Masalah .................................................................................. 3

1.3. Batasan Masalah .................................................................................... 3

1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................... 4

1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................. 4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka .................................................................................. 5

2.2 Landasan Teori ..................................................................................... 6

2.2.1. Pengertian Beton ................................................................................... 6

2.2.2. Material Penyusun Beton ...................................................................... 7

2.2.2.1 Semen Portland .................................................................................... 7

2.2.2.2 Agregat.................................................................................................. 8

2.2.2.3 Air .................................................................................................. 13

2.2.2.4 Tetes Tebu............................................................................................. 13

2.2.3. Tanah Padas .......................................................................................... 15

2.2.4. Kuat Tekan ............................................................................................ 16

2.2.5. Modulus Elastisitas Beton .................................................................... 18


commit to user

ix

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1. Uraian Umum ......................................................................................... 20

3.2. Benda Uji Penelitian ............................................................................... 20

3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian ................................................................ 21

3.4. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar..................................... 24

4.1.3 Standar Pengujian Agregat Halus ........................................................... 24

4.1.4 Standar Pengujian Agregat Kasar ........................................................... 24

3.5. Alat-alat yang Digunakan ....................................................................... 25

3.6. Pengujian Bahan Dasar Beton ................................................................. 26

4.1.3 Pengujian Agregat Halus ......................................................................... 26

3.6.1.1 Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus................................. 26

3.6.1.2 Pengujian Kadar Lumpur Dalam Agregat Halus .................................... 28

3.6.1.3 Pengujian Specific Gravity Agragat Halus ............................................. 29

3.6.1.4 Pengujian Gradasi Agregat Halus ........................................................... 31

4.1.4 Pengujian Agregat Kasar ......................................................................... 32

3.6.2.1 Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar.............................................. 32

3.6.2.2 Pengujian Gradasi Agregat Kasar ........................................................... 33

3.6.2.3 Pengujian Abrasi Agregat Kasar ............................................................. 34

3.7. Perencanaan Campuran Beton ................................................................ 36

3.8. Pembuatan Benda Uji ............................................................................. 36

3.9. Pengujian Nilai Slump ............................................................................. 37

3.10. Perawatan Benda Uji ............................................................................... 37

3.11. Pengujian Kuat Tekan Beton .................................................................. 37

3.12. Pengujian Modulus Elastisitas Beton ...................................................... 38

BAB 4. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian Agregat ........................................................................ 40

4.1.1 Hasil Pengujian Agregat Halus (Pasir) ................................................... 40

4.1.2 Hasil Pengujian Agregat Halus (Padas Hitam) ....................................... 42

4.1.3 Hasil Pengujian Agregat Kasar ............................................................... 45

4.2 Perhitungan Rancang Campur Beton ..................................................... 47

4.3 Hasil Pengujian Nilai Slump ................................................................... 48

4.4 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ......................................................... 48


commit to user

x

4.5 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Beton ............................................ 50

4.6 Pembahasan ............................................................................................. 53

4.6.1 Uji Slump ................................................................................................. 53

4.6.2 Kuat Tekan .............................................................................................. 54

4.6.3 Uji Modulus Elastisitas ........................................................................... 54

4.6.4 Hubungan Antara Modulus Elastisitas dan Kuat Tekan Hasil Pengujian 55

BAB 5. KESIIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 57

5.2 Saran ....................................................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 58

LAMPIRAN


commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kelas dan Mutu Beton ...................................................................... 6

Tabel 2.2 Jenis Semen Portland di Indonesia Sesuai SII 0013-81 ................... 7

Tabel 2.3 Batasan Susunan Butiran Agregat Halus ......................................... 9

Tabel 2.4 Syarat Mutu kekuatan Agregat Sesuai SII.0052-08 ......................... 10

Tabel 2.5 Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ................................................. 12

Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Desak dan MOE. ....................... 20

Tabel 3.2. Hubungan Perubahan Warna NaOH dengan Persentase Zat

Organik ............................................................................................. 27

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus (Pasir) ............................................ 40

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Pasir .......................................................... 41

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Halus (Padas Hitam) ................................ 42

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Padas Hitam.............................................. 42

Tabel 4.5. Hasil Pengujian Padas Hitam Setelah Pencucian ............................. 43

Tabel 4.6. Hasil Pengujian Gradasi Padas Hitam Setelah Pencucian ............... 44

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................................ 45

Tabel 4.8. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ........................................... 46

Tabel 4.9. Komposisi Adukan Beton Rencana ................................................. 47

Tabel 4.10 Kebutuhan Bahan Untuk 4 Buah Silinder ........................................ 47

Tabel 4.11 Hasil Pengujian Nilai Slump ............................................................ 48

Tabel 4.12 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Normal dengan Padas Hitam ... 49

Tabel 4.13 Persamaan Regresi Fungsi Tegangan-Regangan Aksial Beton ....... 51

Tabel 4.14 Data Hasil Analisa Penghitungan Modulus Elastisitas Beton ......... 52

Tabel 4.15 Pengaruh Penggunaan Kadar Padas Hitam Sebagai Pengganti

Pasir Terhadap Kuat Tekan .............................................................. 54

Tabel 4.16 Pengaruh Penggunaan Kadar Padas Hitam Sebagai Pengganti

Pasir Terhadap Modulus Elastisitas ................................................. 55

Tabel 4.17 Data Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Perhitungan ................... 55


commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Lokasi Tambang Tanah Padas ................................................... 2

Gambar 2.1. Penambangan Padas Hitam. ...................................................... 16

Gambar 2.2. Kurva Tegangan-Regangan Beton yang Diberi Tekanan

(Nawy,1990). ............................................................................. 18

Gambar 3.1. Benda uji kuat desak dan modulus elastisitas beton.................. 21

Gambar 3.2. Bagan alir tahap-tahap penelitian .............................................. 23

Gambar 3.3. Mesin uji kuat desak beton (compression testing machine) ...... 39

Gambar 3.4. Uji modulus elastisitas............................................................... 40

Gambar 3.5. Set-up pengujian tegangan-regangan beton .............................. 40

Gambar 4.1. Grafik gradasi pasir ................................................................... 41

Gambar 4.2. Grafik Gradasi Padas Hitam ...................................................... 43

Gambar 4.3. Grafik Gradasi Padas Hitam Setelah Pencucian........................ 44

Gambar 4.4. Grafik gradasi Agregat Kasar .................................................... 46

Gambar 4.5. Diagram Hubungan Nilai Slump Dengan Variasi Padas Hitam 48

Gambar 4.6. Diagram Hubungan Kadar Padas Hitam dengan Kuat Tekan ... 50

Gambar 4.7. Hubungan Modulus Elastisitas dengan Kadar Padas Hitam ..... 53

Gambar 4.8. Hubungan Modulus Elastisitas dan Kuat Tekan Beton ............. 56


commit to user

xiii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

% = persentase

f’c = kuat tekan beton

Ec = Modulus elastisitas beton

m = meter

cm = centimeter

mm = millimeter

µm = mikro meter

kg = kilogram

gr = gram

lt = liter

t/m3 = ton per meter kubik

MPa = Mega Pascal

kN = kilo Newton

f.a.s. = faktor air semen

ASTM = American Standar for Testing and Materials

PUBI = Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia

SNI = Standar Nasional Indonesia

P = beban maksimum

d = tinggi silinder benda uji

Ø = Diameter

P.0-1 =Benda uji pertama kuat tekan dan modulus elastisitas dengan kadar padas

hitam 0 %


commit to user

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A. Pemeriksaan Agregat

Lampiran B. Perhitungan Campuran Beton

Lampiran C. Hasil Pengujian Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas

Lampiran D. Dokumentasi penelitian

Lampiran E. Form Skripsi

disusun oleh : enny nurul fitriyati nim i 1110019/tinjauan... · masukan dan kesabarannya dalam...

Documents