evaluasi retak pada repair mortar dengan bahan …/evaluasi... · hasil analisis menunjukkan bahwa...

27

EVALUASI RETAK PADA REPAIR MORTAR DENGAN BAHAN TAMBAH SERAT BANAKIBAT PENGARUH SUSUT

TERKEKANG

(Crack Evaluation Of Repair Mortar Containing Tire FibreDue ToRestrained Shrinkage)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar SarjanaTeknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

NOOR ROCHMAN SIDIQ NIM I. 1105006

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

28

2010

HALAMAN PERSETUJUAN

EVALUASI RETAK PADA REPAIR MORTAR DENGAN

BAHAN TAMBAH SERAT BAN AKIBAT PENGARUH SUSUT TERKEKANG

( Crack Evaluation Of Repair Mortar Containing Tire Fibre Due To Restrained

Shrinkage )

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :


Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan:

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

29

S A Kristiawan, ST, MSc, Ph.D. NIP. 19690501 199512 1 001

Ir. Sunarmasto, MT. NIP. 19560717 198703 1 003

HALAMAN PENGESAHAN

EVALUASI RETAK PADA REPAIR MORTAR DENGAN

BAHAN TAMBAH SERAT BANAKIBAT PENGARUH SUSUT TERKEKANG

( Crack Evaluation Of Repair Mortar Containing Tire Fibre Due To Restrained Shrinkage ) SKRIPSI

DisusunOleh :


Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari :Kamis, 11Pebruari 2010

1. S A Kristiawan, ST, MSc, Ph.D __________________

NIP. 19690501 199512 1 001

2. Ir. Sunarmasto, MT __________________ NIP. 19560717 198703 1 003

3. Ir. Supardi, MT __________________ NIP. 19550504 198003 1 003

4. AchmadBasuki, ST, MT __________________ NIP. 19710901 199702 1 001

Disahkan,

Ketua Program S1 Non Reguler Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. Agus Sumarsono, MT NIP. 19570814 198601 1 001

Mengetahui, Disahkan,

30

a.n. Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik Sipil Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS Ir. Noegroho Djarwanti, MT Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19561112 198403 2 007 NIP. 19590823 198601 1 001

MOTTO

Bermimpilah yang setinggi-tingginya dan bangunlah untuk

mewujudkan mimpi tersebut

PERSEMBAHAN

Kupersembahkan karyaku ini untuk :

Bapak dan ibuku, atas cinta dan kasih sayang yang kalian berikan selama ini

Riana, Agung, M. Fauzi, M. Husaini dan seluruh keluargaku atas doa dan dukungannya

Dek RINI atas hiburan support dan kesabarannya

Temen-temen kelompok skripsiku: windy, dita, amanah, ela ,bono, manthi, agus, kokom

Temen-temen satu angkatanku : luthfi, rohmad, wahyu, bachtiar, tri, toni, muson, dewi dan temen-temen yang lain yang tidak saya sebutkan

Special thanks to PAK IWAN, PAK MASTO, PAK ACHMAD BASUKI, n PAK PARDI atas bimbingannya selama ini

31

Almamaterku, Universitas Sebelas Maret Surakarta

ABSTRAK

Noor Rochman Sidiq, 2010. EVALUASI RETAK PADA REPAIR MORTAR DENGAN BAHAN TAMBAH SERAT BAN AKIBAT PENGARUH SUSUT TERKEKANG. Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Serat ban adalah salah satu jenis karet alam Tyre rubber adalah bentuk lain dari karet alam yang dihasilkan sebagai barang setengah jadi sehingga biasa langsung dipakai oleh konsumen, baik untuk pembuatan ban maupun bahan yang menggunakan bahan baku karet alam lainnya.Limbah ban berupa potongan – potongan telah lama digunakan sebagai bahan tambahan , hal ini karena beberapa sifat ban yang menguntungkan. Sifat – sifat potongan ban antara lain : ringan, murah dan tahan lama, merupakan isolator panas yang baik, permeabilitas bernilai > 10 cm/s, Spesific Gravities bernilai antara 1,02 – 1,27, Water Absobtion bernilai antara 2 – 4 %. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan repair mortar dengan bahan tambah serat ban yang memiliki kemampuan dalam memperkecil resiko lebar retak yang terjadi karena susut terkekang tanpa mengurangi sifat-sifat material patch repair aslinya. Metode yang dipakai dalam penelitian ini adalah dengan mengadakan suatu percobaan dilaboratorium secara langsung untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara variabel-variabel yang diselidiki. Dalam percobaan ini akan dicari nilai susut terkekang, jumlah dan lebar retak,serta waktu terjadinya retak. Dengan menggunakan benda uji ring ukuran diameter luar 37,5cm diameter dalam 30,5cm dan tinggi 14 cm. Variasi penambahan serat ban yang dilakukan adalah 0%, 4%, 8%, 12%, 16% dan sika. Hasil analisis menunjukkan bahwa penambahan kadar serat ban dengan persentase tertentu pada repair mortar belum dapat menghambat waktu pertama kali terjadinya retak. Penambahan kadar serat ban variasi campuran SB 0%, SB 4%, SB 8%, SB 12%, dan SB 16% pada repair mortar mempengaruhi lebar retak maksimum. SB 0% = 1,40 mm, SB 4% = 1,00 mm, SB 8% = 0,80 mm, SB 12% =0,40mm, dan SB 16% = 0,10 mm. Sehingga dengan penambahan kadar serat ban yang semakin besar, maka lebar retak maksimum yang terjadi semakin kecil.

32

Penggunaan serat ban 0% - 16% dapat mengurangi besar lebar retak maksimum hingga 90%. Dengan adanya penambahan serat ban 0% - 16% dapat mengurangi penyusutan 11% - 60%. Kata kunci : repair, mortar, serat ban, susut, susut terkekang

ABSTRACT

Noor Rochman Sidiq, 2010, An Evaluation on the fracture of mortar repair using tire fiber additional material due to the restrained shrinkage effect. Thesis of Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Surakarta Sebelas Maret University. The tire fiber is one type of natural rubber. Tyre rubber is another form of natural rubber produced as the semi-finished so that it is usually used directly by the consumers, for manufacturing either the tire or material using other natural rubber basic material. The tire waste constitutes the patches used for a long time as additional material, it is because of several beneficial properties of tire. The properties of tire patches include: light, cheap and durable, good insulator, permeability value of > 10 cm/s, Specific Gravities value of 1.02 – 1.27, Water Absorption value of 2-4 %. The objective of research is to obtain the repair mortar using the tire fiber additional material having capability of reducing the fracture width risk occurring because of restrained shrinkage without reducing the original patch repair material properties. The method employed in this research was by conducting an experiment in laboratory directly for obtaining a data or result connecting the variables studied. In this experiment, it will be found the restrained shrinkage value, fracture number and width and fracture time, using the ring tested object with external diameter of 37.5 cm, internal diameter of 30.5 cm and height of 14 cm. The variation of tire fiber addition done includes 0%, 4%, 2%, 16% and sika. The result of analysis shows that the tire fiber addition with certain percentage in the repair mortar has not inhibited in the first fracture. The addition of Rate of fibre of tire of variation of mixture SB 0%, SB 4%, SB 8%, SB 12%, and SB 16% at repair mortar influence barst wide maximum. SB 0 = 1,40 mm, SB 4 = 1,00 mm, SB 8 = 0,80 mm, SB 12% = 0,40 mm, and SB 16 = 0,10 mm. So that with the addition of ever greater tire fibre rate, hence barst wide maximum that happened smaller. The use of tire fiber 0%-16% can reduce the maximum fracture

33

width size up to 90%. With the tire fiber addition of 10%-16%, it can reduce the shrinkage of 11% - 60%. Keywords: repair, mortar, tire fiber, shrinkage, restrained shrinkage

PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas segala limpahan

rahmat dan hidayah-Nya maka penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan

baik.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis mengambil judul skripsi “EVALUASI RETAK PADA REPAIR MORTAR DENGAN BAHAN TAMBAH SERAT BANAKIBAT PENGARUH SUSUT TERKEKANG”.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka

banyak kendala yang sulit untuk penulis pecahkan hingga terselesaikannya

penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin

mengucapkan terimakasih kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

3. Pimpinan Program S1 Non Reguler Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret.

4. Bapak S A Kristiawan, ST, MSc, Ph.DselakuDosenPembimbing I.

5. BapakIr. Sunarmasto, MTselakuDosenPembimbing II.

34

6. TimPengujiPendadaran.

7. IbuEndahSafitri, ST, MT, selakuDosenPembimbingAkademik.

8. Yurida rini ,windy, dita, teman - teman kelompok skripsi, teman kos escape

dan teman kos wisma bagas putra.

9. Staf pengelola/laboran Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

10. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu

saran dan kritik yang membangun akan penulis terima dengan senang hati demi

kesempurnaan penelitian selanjutnya. Akhir kata semoga skripsi ini dapat

memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada

khususnya.

Surakarta,Pebruari 2010

Penyusun

35

DAFTAR ISI

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

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

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

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

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

PENGANTAR ...................................................................................................... vi

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

DAFTAR GAMBAR............................................................................................. x

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

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii

BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

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

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

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

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

36

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

1.5.1. Manfaat Teoritis .......................................................................................... 4

1.5.2. Manfaat praktis ........................................................................................... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA............................................................................ 5

2.1. Pendahuluan ................................................................................................ 5

2.2. Kerusakan-kerusakan Yang Terjadi Pada Beton ........................................ 6

2.3. Penyebab Kerusakan-kerusakan Pada Beton .............................................. 7

2.4. Metode Perbaikan Beton............................................................................. 8

2.5. Metode Patch Repair ................................................................................... 9

2.6. Syarat-syarat Material Perbaikan Beton ................................................... 10

2.7. Susut ( Shrinkage ) .................................................................................... 10

2.8. Susut terkekang ( Shrink Restraint ) ........................................................ 11

2.9. Efek penambahan serat.............................................................................. 14

2.10. Efek susut terkekang ................................................................................. 15

BAB 3 METODE PENELITIAN....................................................................... 16

3.1. Uraian Umum............................................................................................ 16

3.2. Bahan dan Material ................................................................................... 16

3.3. Benda uji ................................................................................................... 20

3.3.1. .............................................................................................................P

roporsi Campuran ............................................................................. 20

3.3.2. .............................................................................................................J

enis Benda Uji .................................................................................. 21

3.3.3. .............................................................................................................P

embuatan Benda Uji ......................................................................... 22

3.3.4. .............................................................................................................A

lat-alat yang digunakan..................................................................... 22

3.4. Prosedur pengujian.................................................................................... 23

3.4.1. .............................................................................................................P

rosedur Pengamatan Retak Karena Susut Terkekang....................... 24

37

3.4.2. .............................................................................................................P

rosedur Pengamatan Susut Karena Susut Terkekang ....................... 24

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ............................................ 27

4.1. Pengamatan Susut dan Retak Repair Mortar Pengaruh Susut Terkekang 27

4.2. Hitungan susut terkekang.......................................................................... 30

4.3. Pembahasan............................................................................................... 40

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 42

5.1. Kesimpulan ............................................................................................... 42

5.2. Saran.......................................................................................................... 42

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 43

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Perbedaan Regangan yang Akan Menentukan Besarnya Tegangan 12

Gambar 3.1. Sketsa Benda Uji untuk pengujian susut terkekang ......................... 21

Gambar 3.2. Ukuran Cetakan dan Benda Uji ....................................................... 21

Gambar 3.3. Bagan Alir Tahap-tahap Penelitian .................................................. 26

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Lebar Retak dengan Jenis Repair Mortar............ 30

Gambar 4.2. Benda Uji ......................................................................................... 31

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Susut Terkekang Dengan Umur Mortar.............. 33

Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Penambahan Serat Ban .................................. 34

38

Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Penambahan Serat Ban Dengan Sika............. 34

Gambar 4.6. Grafik Hubungan Penyusutan dengan Umur Mortar Setelah Terjadi

Retak Pada Campuran ( a ) SB 0%, ( b ) SB 4%,( c ) SB 8%, ( d ) SB

12%, ( e ) SB 16%, dan ( f ) Sika..................................................... 37

Gambar 4.7. Grafik Hubungan Pengembangan dengan Umur Mortar Setelah

Terjadi Retak Pada Campuran ( a ) SB 0%, ( b ) SB 4%,( c ) SB 8%,

( d ) SB 12%, ( e ) SB 16%, dan ( f ) Sika ....................................... 39

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Hasil Pengujian Gradasi Serat Ban ................................................. 19

Tabel 3.2. Proporsi Campuran Benda Uji ......................................................... 20

Tabel 4.1. Hasil Pengamatan Retak .................................................................. 28

39

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

ASTM = American Society for Testing and Materials.

BS = British Standard.

mm = Milimeter.

cm = Centimeter

cm/s = Centimeter per second

40

kPA = Kilo Pascal

γd = dry density ( berat kering )

kg/m³ = kilogram per meter kubik

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A : BERKAS KELENGKAPAN SKRIPSI

LAMPIRAN B : HASIL PENGUJIAN BAHAN

LAMPIRAN C : KEBUTUHAN BAHAN

41

LAMPIRAN D : DATA DAN ANALISA HASIL PENGUJIAN RETAK DAN

SUSUT TERKEKANG

LAMPIRAN E : DOKUMENTASI

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

42

Penggunaan beton dalam sebuah konstruksi bangunan sebagai komponen utama

saat ini banyak mengalami penyempurnaan dalam hubungan dengan fungsi,

kekuatan, umur manfaat dan biaya dari suatu perencanaan struktur.Beton

merupakan bahan struktur yang sering digunakan dalam sebuah konstruksi. Hal

ini disebabkan beton mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan bahan-

bahan lain diantaranya adalah harga yang relatif murah, memiliki kuat desak yang

tinggi, bentuknya yang dapat disesuaikan dengan keinginan, dapat menggunakan

bahan-bahan lokal yang tersedia serta ketahanannya yang baik terhadap cuaca dan

lingkungan sekitar.

Selain memiliki kelebihan beton juga memiliki kelemahan, yaitu sifat getas yang

menyebabkan kurang mampu menahan tegangan tarik dan tegangan geser. Untuk

menghindari sifat getas dapat digunakan tulangan. Di Indonesia tulangan yang

sering digunakan untuk meningkatkan kuat tarik beton adalah baja. Namun

tulangan baja memiliki kelemahan yaitu harganya yang relatif mahal dan beratnya

yang dapat menambah berat beton yang sudah tinggi.

Beton juga dapat mengalami degradasi karena berbagai sebab, diantaranya

serangan asam, korosi, beban yang telalu berlebihan dan lain sebagainya.

Kerusakan-kerusakan yang timbul sebagai akibat degradasi dapat dilihat

diantaranya terjadi retak-retak, aus, delaminasi, spalling (terlepasnya bagian

beton). Kerusakan-kerusakan tersebut perlu mengalami perbaikan-perbaikan

antara lain dengan cara penambalan (patch repair). Dalam perbaikan beton

dengan cara penambalan ini perlu diperhatikan syarat-syarat material yang

digunakan untuk patch repair.

Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk material patch repair yaitu diantaranya

mampu menyatu atau melekat erat dengan beton yang akan di patch repair, dapat

menyesuaikan bentuk beton yang akan di patch repair dan tidak mengurangi

kekuatan beton setelah dilakukan patch repair. Harga jenis material patch repair

43

beton dipasaran yang beredar relatif mahal. Oleh karena itu perlu dikembangkan

material repair yang dapat dibuat sendiri dengan bahan dasar mortar.

Mortar sebagai repair material relatif mudah dibuat dan diaplikasikan di

lapangan. Namun demikian material ini cenderung mengalami susut yang dapat

berakibat retak-retak. Untuk mengatasi retak-retak ini, maka mortar dapat

dikembangkan lebih lanjut dengan menambahkan serat ban. Serat ban merupakan

salah satu bahan buangan dan bekas pakai yang dapat dengan mudah dicari dan

ditemukan di setiap daerah di Indonesia dan jumlahnya juga relatif cukup tinggi,

Karet alam pada dasarnya mempunyai sifat fisik lembut, fleksibel, dan elastis.

Disamping itu juga mempunyai, plastisitas yang baik, daya elastis yang sempurna

daya tahan dan daya lengket yang baik.

1.2. Rumusan Masalah

Seperti telah diuraikan pada bagian latar belakang, maka penggunaan serat ban

sebagai bahan tambah repair mortar diharapkan dapat memperbaiki sifat repair

mortar tersebut. Perbaikan sifat yang dimaksud adalah meningkatkan kemampuan

repair mortar dalam memperkecil resiko retak-retak yang timbul akibat susut

terkekang. Sekalipun demikian, kandungan serat ban yang memungkinkan repair

mortar tersebut dapat mengeliminasi retak akibat susut terkekang masih belum

diketahui. Oleh karena itu masalah yang dirumuskan dalam penelitian ini adalah

bagaimana kinerja repair mortar dengan bahan tambah serat ban ditinjau dari

waktu terjadinya retak, jumlah dan lebar retak akibat susut terkekang

dibandingkan dengan kinerja repair yang lain (Sika repair).

1.3. Batasan Masalah

44

Untuk membatasi ruang lingkup penelitian ini, maka diperlukan batasan-batasan

masalah sebagai berikut :

1. Semen yang digunakan semen tipe I.

2. Agregat halus berupa pasir.

3. Perbandingan campuran yang digunakan semen : pasir = 1 : 2,5.

4. Pengeras yang dipakai 0,4% dari berat semen.

5. Superplasticizer yang dipakai 2% dari berat semen.

6. Faktor air semen yang digunakan 0,5.

7. Serat ban yang dipakai dengan variasi 0%; 4%,8%,12%, dan 16% dari

berat semen.

8. Perawatan dilakukan selama 1 hari dengan cara menutupi sampel dengan

kain basah.

9. Pengamatan retak dilakukan mulai umur 1 hari sampai retak yang diamati

stabil ( jumlah dan lebar retakan tidak berubah lagi ).

1.4. Tujuan Penelitian

Berdasarkan yang telah dibahas dalam rumusan masalah tentang kinerja repair

mortar dengan bahan tambah serat ban yang divariasi, maka tujuan yang ingin

dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mendapatkan repair mortar dengan

bahan tambah serat ban yang memiliki kemampuan dalam memperkecil resiko

retak-retak yang terjadi karena susut terkekang tanpa mengurangi sifat-sifat

material patch repair aslinya.

45

1.5. Manfaat Penelitian

1.5.1. Manfaat Teoritis

Dengan adanya penelitian ini, maka didapat manfaat berupa informasi kandungan

serat ban yang dapat ditambahkan dalam campuran repair mortar untuk

mendapatkan repair material yang dapat digunakan dalam pekerjaan patch repair

( penambalan ) dengan kinerja yang baik ditinjau dari resiko terhadap retak akibat

susut terkekang.

1.5.2. Manfaat Praktis

Hasil penelitian ini dapat menjadi petunjuk praktis dilapangan mengenai

penggunaan serat ban sebagai bahan tambah repair mortar. Petunjuk yang

dimaksud adalah besarnya kandungan serat ban yang dapat ditambahkan untuk

mendapatkan repair material dalam pekerjaan patch repair yang tahan terhadap

retak akibat susut terkekang.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pendahuluan

46

Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, kerikil, batu pecah, atau

agregat-agregat lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat

dari semen dan air membentuk suatu massa mirip batuan. Terkadang, satu atau

lebih bahan aditif ditambahkan untuk menghasilkan beton dengan karakteristik

tertentu, seperti kemudahan pengerjaan (workability), durabilitas, dan waktu

pengerasan ( Mc. Cormac, 2000:1)

Beton dengan penambahan serat dalam jumlah tertentu disebut beton serat. Beton

serat memiliki beberapa kelebihan dari beton tanpa serat dalam beberapa sifat

strukturnya, yaitu keliatan (dactility), ketahanan terhadap beban kejut(impact

resistence), kekuatan terhadap pengaruh susut (shrinkage), ketahanan terhadap

keausan (abrasi) dan kuat tarik dan kuat lentur (Soroushian dan Bayasi, 1987).

Menurut ACI committee 544 (1993), beton serat (fiber reinforced concrete)

adalah beton yang tersusun dari bahan semen hidrolis, agregat halus, agregat kasar

dan sejumlah kecil serat sebagai bahan tambahan yang tersebar secara merata

berorientasi random dan dengan proporsi tertentu. Maksud utama penambahan

serat ke dalam beton adalah untuk meningkatkan kuat tarik beton, mengingat

beton mempunyai kuat tarik yang rendah, pada beton bertulang bagian yang

mengalami tegangan tarik akan retak terlebih dahulu. Sebelum tulangan baja

mmberikan dukungan terhadap tarikan secara optimal yang akibatnya terjadi

retak-retak rambut yang secara struktur tidak berbahaya, tapi apabila ditinjau dari

segi keawetan bangunan akan berkurang.

Dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa

penambahan serat sebanyak 0.75 % - 1.0 % dari volume adukan dengan

menggunakan aspek ratio sekitar 70 akan menghasilkan hasil yang optimal

(Mahendra Wahyu D,2002).

Penelitian yang dilakukan oleh Suhendro (1991) membuktikan bahwa sifat-sifat

kurang baik dari beton , yaitu getas, praktis tidak mampu menahan tegangan tarik

47

dan momen lentur dapat diperbaiki dengan menambahkan fiber lokal yang terbuat

dari potongan-potongan kawat pada adukan beton. Selain itu dibuktikan pula

bahwa tingkat perbaikan yang diperoleh dengan menggunakan fiber lokal tidak

kalah dengan hasil-hasil yang dilaporkan di luar negeri dengan menggunakan steel

fiber yang asli.

bahan local yang dapat diperoleh di suatu daerah dengan mengubah perbandingan

bahan dasarnya yang sesuai, maupun cara pengerjaan yang cocok dengan

kemampuan pekerja serta kebutuhan penampilan yang sesuai.

2.2. Kerusakan-Kerusakan Yang Terjadi Pada Beton

a. Terlepasnya bagian beton ( Spalling )

Spalling atau terlepasnya bagian beton merupakan jenis kerusakan beton yang

sering terjadi pada bangunan beton dan biasanya kurang diperhatikan dalam

pembuatan campurannya. Kerusakan ini terjadi karena campuran beton yang

kurang homogen dan juga faktor umur beton.

b. Patah

Patah yang terjadi pada beton biasanya dikarenakan struktur beton yang tidak

mampu untuk menahan beban. Kerusakan ini bisa terjadi karena pada saat

pembuatan campuran beton ( mix design ) kurang diperhatikan proporsi yang

digunakan.

c. Keropos

48

Keropos merupakan jenis kerusakan yang disebabkan salah satunya karena umur

beton yang terlalu lama. Kerusakan ini biasanya kurang diperhatikan karena

kerusakan terjadi pada bagian bangunan yang sulit dijangkau.

d. Delaminasi

Beton mengelupas sampai kelihatan tulangannya disebut Delaminasi. Kerusakan

ini bisa terjadi pada konstruksi bangunan dikarenakan banyak sebab, diantaranya

kegagalan pada pembuatan campuran, reaksi kimia, kelebihan beban dan

sebagainya.

e. Aus

Aus merupakan jenis kerusakan beton yang sering terjadi pada bangunan.

Kerusakan jenis ini biasanya kurang diperhatikan karena tingkat kerusakan yang

sulit diprediksi. Kerusakan ini juga disebabkan karena umur beton yang sudah

terlalu lama, kebakaran, reaksi kimia dan sebagainya.

2.3. Penyebab Kerusakan-Kerusakan Pada Beton

a. Korosi

Beton secara alami terlindungi dari korosi oleh lapisan tipis akibat pasif alkalin

dari bahan dasar semen. Akibat serangan agresif dari senyawa luar yang

berinfiltrasi maka beton dapat mengalami korosi. Bangunan beton yang di

bangun disekitar pantai, dapat lebih cepat rusak akibat serangan garam chloride.

Gas CO2 pun dapat masuk secara agresif melalui pori - pori beton dan bereaksi

dengan Ca(OH)2 dan menghasilkan CaCO3 + H2O yang menyebabkan pH dari

beton turun.

Tiga hal mutlak, sehingga menjadikan korosi pada beton:

49

1. Rusak akibat chloride atau karbonasi.

2. Air sebagai electrolit.

3. Oksigen.

b. Serangan Asam

Beton yang terbuat dari semen portland diketahui memperlihatkan hasil yang

buruk saat bersentuhan dengan asam. Kurangnya ketahanan beton pada dasarnya

sangat penting apabila bidang-bidang beton yang besar terkena tumpahan asam.

Serangan asam sebagai sumber penyebab kerusakan beton yang paling umum

dalam system pembuangan kotoran (limbah), proses industri dan air tanah.

Larutan asam merupakan salah satu yang paling agresif terhadap beton.

2.4. Metode Perbaikan Beton

Penentuan metode dan material perbaikan umumnya tergantung pada jenis

kerusakan yang ada, disamping besar dan luasnya kerusakan yang terjadi,

lingkungan dimana struktur berada, peralatan yang tersedia, kemampuan tenaga

pelaksanan serta batasan-batasan dari pemilik seperti keterbatasan ruang kerja,

kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan dan biaya perbaikan.

Beberapa macam metode perbaikan beton:

a. Grouting

b. Shot-crete (Beton Tembak)

c. Injeksi

d. Grout Preplaced Aggregat (Beton Prepack)

e. Overlay

f. Coating

g. Patching

50

2.5. Metode Patch Repair

Metode perbaikan ini adalah metode perbaikan manual, dengan melakukan

penempelan mortar secara manual. Pada saat pelaksanaan yang harus diperhatikan

adalah penekanan pada saat mortar ditempelkan; sehingga benar-benar didapatkan

hasil yang padat.

Sebelum dilakukan patch repair permukaan beton yang akan diperbaiki atau

diperkuat perlu dipersiapkan, dengan tujuan agar terjadi ikatan yang baik;

sehingga material perbaikan atau perkuatan dengan beton lama menjadi satu

kesatuan.

Permukaan beton yang akan diperbaiki atau diperkuat, harus merupakan

permukaan yang kuat dan padat, tidak ada keropos ataupun bagian lemah lainnya

(kecuali bila menggunakan metode injeksi untuk mengisi celah keropos); serta

harus bersih dari debu dan kotoran lainnya.

Persiapan-persiapan permukaan beton yang akan diperbaiki, yaitu :

a. Erosion ( pengikisan )

b. Impact ( kejut )

c. Pulverization ( menghancurkan permukaan beton )

d. Expansive pressure

Ada beberapa material patch repair yang dapat digunakan, antara lain :

1. Portland Cement Mortar.

2. Portland Cement Concrete.

3. Microsilica-Modified Portland Cement Conrete.

4. Polymer-Modified Portland Cement Conrete.

5. Polymer-Modified Portland Cement Mortar.

6. Magnesium Phosphate Cement Conrete.

7. Preplaced aggregate Conrete.

51

8. Epoxy Mortar.

9. Methyl Methacrylate (MMA) Concrete.

10. Shotcrete.

2.6. Syarat-Syarat Material Perbaikan Beton

Dalam pemilihan material repair biasanya dilakukan untuk mengetahui kinerja

dari material yang akan diaplikasikan agar sesuai dengan yang dibutuhkan

dilapangan.

Adapun syarat-syarat material patch repair, yaitu :

a. Daya lekat yang kuat.

Kelekatan antara material repair dengan beton yang akan diperbaiki harus

menyatu dengan baik sehingga menjadi satu kesatuan beton yang utuh.

b. Deformable pada beton.

Material repair harus menyesuaikan bentuk beton yang akan diperbaiki.

c. Tidak mengurangi kekuatan beton.

Material repair yang akan digunakan untuk memperbaiki beton mampu

menahan beban yang sama pada beton yang akan diperbaiki.

d. Tidak susut.

Material repair tidak terjadi susut agar beton yang akan diperbaiki tidak

kehilangan kekuatan sebagian.

Material beton yang akan digunakan harus diketahui respon pada saat kondisi

layan beton. Pemilihan material repair yang akan diperlukan harus mempunyai

hasil perbaikan yang tahan lama.

2.7. Susut ( Shrinkage ) Proses susut didefinisiksn sebagai perubahan bentuk volume yang baik

berhubungan dengan beton. Apabila beton mengeras, berarti beton tersebut

mengalami susut. Hal yang mempengaruhi susut antara lain mutu agregat dan

faktor air semen.

52

Salah satu cara untuk memprediksi penyusutan beton jangka panjang menurut

ACI 209.R-92. Didalam memprediksi shrinkage jangka panjang, diperlukan data

atau nilai shrinkage yang telah diteliti dari pengujian jangka pendek (28 hari).

2.8. Susut Terkekang ( Shrink Restraint )

Penyusutan yang terjadi pada beton harus diperhitungkan karena penyusutan ini

mempunyai pengaruh yang besar terhadap struktur beton atau bangunan. Susut

dapat terjadi karena beton kehilangan kelembabannya yang disebabkan oleh

penguapan ataupun digunakan untuk hidrasi semen. Adanya susut berlebihhan

pada struktur akan menyebabkan deformasi seiring bertambahnya umur beton.

Efek yang paling terlihat pada struktur yaitu timbulnya retak-retak pada struktur.

Timbulnya retak pada beton harus diperhitungkan, karena jika beton mengalami

kerekatan dapat menyebabkan kegagalan struktur jika retak yang terjadi semakin

melebar.

Proses susut terkekang adalah perubahan bentuk volume pada beton yang dibatasi

oleh media tertentu. Apabila beton tersebut menyusut maka akan terjadi retakan –

retakan pada beton tersebut. Sewaktu beton menyusut, pada beton tersebut akan

timbul tegangan tarik yang harus dipikul oleh beton. Retak akibat penyusutan

terkekang ini terjadi ketika tegangan tarik yang timbul melebihi kuat tarik yang

dimiliki beton.

Retak yang disebabkan oleh penyusutan terkekang dabat menyebar jika

penyusutan pada beton terus berlanjut setelah terjadi retak pertamakali ( initial

cracks ).

53

Susut terkekang dapat terjadi pada beton jika pergerakan beton akibat penyusutan

mengalami pengekangan. Contoh kasus dilapangan dapat terjadi pada concrete

patch repair system.

Perhitungan teganag susut terkekang adalah pekerjaan yang sangat sulit karena

susut, derajad pengekangan, modulus elastisitas, rasio poisson, rangkak, umur

beton, dan kualitas beton mempengaruhi tegangan susut ini. Hampir semua faktor

ini tergantung pada campuran beton, temperature, kelembaban, dan dimensi

struktur.

Regangan

Regangan susut

Regangan rangkak

Selisih regangan yang menyebabkan tegangan tarik

waktu

Gambar 2.1 Perbedaan regangan yang akan menentukan besarnya tegangan

Faktor-faktor yang mempengaruhi susut terkekang adalah :

a. Agregat

Agregat berlaku sebagai penahan susut pasta semen sehingga semakain banyak

jumlah agregat tang terdapat dalam suatu mortar maka susut yang terjadi akan

semakin kecil. Pengaruhnya adalah untuk menahan drying shrinkage pada mortar

karena bagian yang terisi oleh pasta semen menjadi kecil.

54

b. Rasio air semen

Semakin besar faktor air semen (FAS) maka semakin besar pula efek susut yang

terjadi. Peningkatan FAS mempertinggi dan mempercepat perkembangan drying

shrinkage pasta semen, menyediakan riang untuk difusiair bebas dan mengurani

kekakuan dari susunan yang padat untuk menahan deformasi.

c. Ukuran elemen beton

Laju penyusutan akan berkurang jika volume elemen mortar besar. Biasanya,

kecepatan penyusutan menurun seiring dengan naiknya ukuran benda uji, karena

mortar memerlukan waktu yang lama agar kelembaban di dalam mortar yang

besar berpindah dan menjangkau permukaan benda uji selama pengeringan

d. Kondisi kelembaban sekitar

Semakin lembab tempat di sekitar mortar maka akan semakin kecil laju

penyusutan. Pada kenyataanya, mortar mungkin mengalami perubahan

kelembaban relatif karena cuaca di sekitar beton barvariasi.

e. Bahan tambahan

Penambahan mineral tertentu dapat mengurangi besarnya shrinkage. Beberapa

penyelidikan mengenai bahan tambahan mineral ini dilakukan oleh sejumlah

peneliti, diataranya Fattuhi dan Al Khaiat. Mereka melaporkan bahwa penyusutan

benda uji prisma berukurn 75 x 75 x 285 mm dikondisikan pada variasi

kelembaban, dengan penambahan silica fume pada takaran 10 % dari berat

semen, mengurangi nilai penyusutan yang terjadi.kecenderungan ini juga

dilaporkan oleh Alsayed ketika meneliti benda uji berbentuk prisma berukuran 75

55

x 75 x 285 mm, benda uji dikondisikan pada laboratorium terkontrol (suhu 25° C

dan kelembaban relatif 30 %). Pengurangan nilai shrinkage ini dihubungkan

dengan pengaruh silica fume dalam mengurangi ukuran dan pori kapiler yang

kecil dalam beton . Hal ini tentu saja juga mempengaruhi penyebaran dan

kapilaritas air dalam beton begitu juga mortar. Pada penambahan flyash tidak

secara signifikan mempengaruhi shrinkage betonn. Justru beton yang terbuat dari

penambahan 20% flyash atau bijih terak tanur tinggi menghasilkan peningkatan

penyusutan. Peningkatan penyusutan sehubungan dengan bijih terak tanur tinggi

juga dicatat oleh Chern dan Chan, kesimpulanya tidak semua mineral yang

ditambahkan bisa mengurangi nilai penyusutan, tetapi hanya beberapa mineral

tertentu yang mampu mengurangi shrinkage.

f. Jumlah dan kehalusan semen

Semakin banyak kandungan pasta semen di dalam beton, maka semakin tinggi

shrinkage yang terjadi. Semen dengan ukuran partikel lebih kasar dari saringan

no. 200 bereaksi sangat lambat. Bernet dan Loat meneliti pengaruh dari kehalusan

semen portland pada penyusutan beton dan mereka menyimpulkan bahwa

penyusutan dipengaruhi oleh penggunaan semen portland pada faktor air semen

yang sama dan dengan workabilitas yang sama. Bagaimanapun juga, ada

peningkatan signifikan dari penyusutan mortar yang terbuat dari semen yang lebih

halus.

g. Karbonasi

Susut karbonasi disebabkan oleh reaksi antara karbon dioksida (CO2) yang ada di

atmosfer dan yang ada di pasta semen. Banyaknya susut gabungan bergantung

pada urutan proses karbonasi dan pengeringan. Apabila kedua fenomena tersebut

terjadi secara simultan, maka susut yang terjadi akan lebih sedikit. Proses

karbonasi dapat sangat tereduksi pada kelembaban relatif di bawah 50%

56

2.9. Efek Penambahan Serat

Pengaruh penambahan serat kedalam adukan beton tergantung pada hal berikut :

a. Jenis ( ukuran dan bentuk ) serat

Sebenarnya semua jenis serat dapat digunakan sebagai bahan tambah yang

dapat memperbaiki memperkuat sifat- sifat beton, tetapi yang harus

diperhatikan adalah bahwa serat tersebut harus memiliki kuat tarik serat yang

lebih besar dari kuat tarik beton, selain itu katahanan terhadap alkali juga harus

diperhatikan.

b. Aspek rasio serat

Aspek rasio merupakan rasio antar panjang dan diameter serat. Perbandingan

ini mempengaruhi kekuatan dan workabilitasnya.

c. Prosentase serat

Penambahan konsentrasi serat yang terlalu banyak kedalam adukan beton akan

terjadi penggumpalan yang akan mehalangi penyebaran secara merata

keseluruh beton.

2.10. Efek Susut Terkekang

Gejala susut terjadi karena beton kehilangan kelembabannya yang disebabkan

oleh penguapan ataupun digunakan untuk hidrasi semen. Adanya susut yang

berlebihan pada struktur akan menyebabkan deformasi seiring bertambahnya

umur beton. Pada beton bertulang susut yang terjadi dapat menimbulkan tegangan

tekan baja dan tegangan tarik pada beton. Efek yang paling terlihat pada struktur

yaitu timbulnya retak-retak pada struktur dalam jangka waktu yang relative lama.

Pada struktur beton prategang susut dapat menyebabkan kehilangan praategang,

dimana kehilangan prategangnya harus dibatasi.

57

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Uraian Umum

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen yaitu

metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan langsung untuk

mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara variabel-variabel

yang diselidiki. Metode ini dapat dilakukan di dalam ataupun di luar laboratorium.

Dalam penelitian ini akan dilakukan di dalam laboratorium.

Penelitian ini dilakukan dengan mengadakan suatu pengujian terhadap susut pada

beton yang telah direpair mortar dengan bahan tambah serat ban. adapun nilai

shrinkage, dilakukan pengamatan terhadap perubahan panjang sampel setelah

sampel tidak diberi beban dengan syarat sampel dicuring terlebih dahulu.

3.2. Bahan Dan Material

Bahan dan material yang digunakan dalam penelitian ini telah melaui pengujian

pada laboratorium bahan bangunan dan material.

Adapun bahan dan material yang digunakan adalah :

a. Semen

58

Semen yang akan digunakan dalam penelitian ini telah diuji yaitu uji vicat untuk

mengetahui waktu pengikatan awal. Hasil uji vicat menunjukkan bahwa Initial

setting time (waktu pengikatan awal) semen dengan faktor air semen 0,5 terjadi

pada rentang waktu antara 135-150 menit sehingga memenuhi standar yang

disyaratkan, yaitu antara 45-375 menit.

b. Air

Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen serta menjadi pelumas antara butir-

butir agregat, agar dapat mudah dikerjakan dan dipadatkan. Air yang digunakan

harus memenuhi ketentuan AASHTO T26 dan memenuhi persyaratan sebagai

berikut :

1. Tidak mengadung benda melayang atau lumpur lebih dari 2 gram/liter.

2. Tidak mengandung garam-garaman yang dapat merusak beton (asam, zat

organik,dll) lebih dari 15 gram/liter.

3. Tidak mengandung klorida lebih dari 0,5 gram/liter.

4. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.

c. Pasir

Pasir yang digunakan dalam penelitian ini telah diuji antara lain:

1. Uji gradasi bertujuan untuk mengetahui susunan diameter butiran pasir dan

prosentase modulus kehalusan butir (menunjukkan tinggi rendahnya tingkat

kehalusan butir dalm suatu agregat). Hasil uji gradasi menunjukkan bahwa

modulus kehalusan pasir 2,34, telah memenuhi standar ASTM C – 33 yaitu

modulus kehalusan pasir yang memenuhi syarat sebesar 2,3-3,1.

2. Kandungan zat organik. Hasil pengujian kandungan zat organik menunjukkan

bahwa zat organik yang terkandung dalam pasir cukup besar yaitu sekitar 20-

30%. Hal ini tidak memenuhi syarat karena kandungan zat organik dalam

pasir > 5 %, maka pasir harus dicuci terlebih dahulu.

3. Kandungan lumpur. Hasil pengujian kandungan lumpur dalam pasir

menunjukkan bahwa pasir mengandung lumpur sebanyak 13 %, hal ini tidak

memenuhi syarat karena menurut standar yang ditetapkan kandungan lumpur

59

dalam pasir maksimum adalah 5 %. Oleh karena itu, pasir harus dicuci terlebih

dahulu sebelumdigunakan agar lumpur yang terkandung dalam pasir hilang.

4. Specific gravity bertujuan untuk mengetahui berat jenis pasir serta daya serap

pasir terhadap air. Hasil pengujian specific gravity menunjukkan bahwa pasir

mempunyai bulk specific gravity SSD sebesar 2,55, telah memenuhi standar

yang ditetapkan oleh ASTM C.128-79 yaitu sebesar 2,5 – 2,7.

d. Serat ban

Salah satu jenis karet alam Tyre rubber adalah bentuk lain dari karet alam yang

dihasilkan sebagai barang setengah jadi sehingga biasa langsung dipakai oleh

konsumen, baik untuk pembuatan ban maupun bahan yang menggunakan bahan

baku karet alam lainnya.

Limbah ban berupa potongan – potongan telah lama digunakan sebagai bahan

tambahan (Additif), hal ini karena beberapa sifat ban yang menguntungkan. Sifat –

sifat potongan ban antara lain :

1. Ringan, murah dan tahan lama.

2. Merupakan isolator panas yang baik.

3. Permeabilitas bernilai > 10 cm/s.

4. Spesific Gravities bernilai antara 1,02 – 1,27.

5. Water Absobtion bernilai antara 2 – 4 %

(Dana Humprey, Ph.D.,P.E. University of Maine, Recycling and Recycled

product Program, General Sevice Division, Texas Departement of

Transportation).

Sumber lain menyatakan beberapa sifat teknis dari potongan ban adalah sebagai

berikut :

1. Specific Gravity bernilai antara 1,1 – 1,3, bergantung pada material

penyusunnya.

2. Permeabilitas bernilai antara 1,5 – 15 cm/s tergantung pada angka pori.

60

3. Compressibility dari potongan ban dikaitkan pada nilai Modulus Young

yang bernilai 770 – 1250 kPa.

4. γd bernilai antara 332 kg/m3 – 725 kg/m3 bergantung pada ukuran dari

potongan ban pada pemadatan Modified Proctor.

(Bosscher et all, 1992.; Humphrey et all, January 1993.; Humprey et all, october

1993.; ahmed et all, 1993.; Upton et all, 1993.; Newcomb et all, 1994.; Collins et

all, 1994.; Epps, Jon A, 1994’; Humphrey et all,1996.

Tabel 3.1 Hasil Pengujian Gradasi Serat Ban

Ukuran Ayakan Tertahan Ukuran

(mm) Berat(gr) Prosentase(%) Kumulatif(%) Kumulatif Lolos(%)

Diameter (mm)

Panjang (mm)

4,75 415 33.414 33.414 66.586 0 0

2,36 125 10.064 43.478 56.522 1.8 21.5

1,18 340 27.375 70.853 29.147 1.2 9.2

0,85 265 21.337 92.19 7.81 0.85 2.35

Pan 97 7.81 100 0 bentuk butiran seperti pasir

Jumlah 1242 100 339.936

Serat ban yang digunakan adalah limbah ban yang berasal dari sisa-sisa vulkanisir

ban. Serat ban yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat ban yang lolos

saringan 4,75 mm. Specific gravity serat ban sebesar 1,18.

e. Accelerator

Accelerating admixture adalah bahan tambah yang berfungsi untuk mempercepat

pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton maupun mortar. Bahan ini

61

digunakan untuk mengurangi lamanya waktu pengeringan dan mempercepat

pencapaian kekuatan pada beton maupun mortar.

f. Superplasticizer

Bahan tambah additive atau admixture adalah bahan tambah selain semen,agregat

dan air yang ditambahkan pada adukan mortar maupun beton, sebelum, segera

atau selama pengadukan beton untuk mengubah sifat beton sesuai dengan

keinginan perencana. Penelitian ini menggunakan admixture berupa accelerating

admixture dan superplasticizer yaitu Sikament NN.

Menurut ASTM C-194, superplasticizer adalah campuran atau bahan additif

pengurang air yang sangat efektif. Pemakaian bahan tambah ini dapat memberikan

adukan dengan faktor air semen yang lebih rendah pada nilai kekentalan adukan

yang sama atau kekentalan adukan yang sama dengan faktor air semen yang sama.

Superplasticizer juga mempunyai pengaruh yang besar dalam meningkatkan

workabilitas. Sikament NN adalah bahan tambah untuk campuran beton maupun

mortar yang berbentuk cairan, sehingga bahan tambah ini akan lebih dapat

bercampur dan bereaksi dengan campuran mortar yang lain di dalam adukan

mortar.

3.3. Benda Uji

3.3.1. Proporsi Campuran

Pembuatan campuran adukan repair mortar dilakukan setelah menghitung

proporsi masing-masing bahan yang dipergunakan.

Tabel 3. 2. Proporsi campuran benda uji

No Proporsi Campuran ( FAS 0,5 ) Jumlah benda uji

1 Perbandingan semen : pasir : 1 : 2,5 3 buah

62

Serat ban 0%

Superplasticizer 2%

Pengeras 0,4%

2 Perbandingan semen : pasir : 1 : 2,5

Serat ban 4%

Superplasticizer 2%

Pengeras 0,4%

3 buah


Serat ban 8%

Superplasticizer 2%

Pengeras 0,4%

3 buah


Superplasticizer 2%

Serat ban 12%

Pengeras 0,4%

3 buah


Superplasticizer 2%

Serat ban 16%

Pengeras 0,4%

3 buah

6 Produk SIKA Repair Mortar 3 buah

Jumlah 18 buah

3.3.2. Jenis Benda Uji

Benda uji yang akan digunakan pada penelitian ini berupa silinder ring dengan

ukuran diameter luar 37,5 cm, diameter dalam 30,5 cm dan tinggi 14 cm seperti

pada Gambar 3.1

37,5 cm

63

14 cm

30,5cm

Gambar 3.1. Sketsa Benda Uji untuk Pengujian Susut Terkekang

Gambar 3.2 Ukuran cetakan dan benda uji

3.3.3. Pembuatan Benda Uji

Pembuatan campuran adukan repair mortar dilakukan setelah menghitung

proporsi masing-masing bahan yang dipergunakan, kemudian mencampur dengan

langkah-langkah sebagai berikut :

a. Mengambil bahan-bahan pembentuk repair mortar dengan berat yang

ditentukan sesuai rencana campuran.

b. Mencampur dan mengaduk semen dan pasir sampai benar-benar homogen.

c. Menambah air sedikit demi sedikit sesuai dengan jumlah faktor air semen

yang telah ditentukan serta terus mengaduk campuran tersebut sehingga

menjadi adukan mortar segar yang homogen.

d. Memasukkan adukan ke dalam cetakan yang telah dipersiapkan. Pada

penelitian ini, bahan untuk cetakan tipe ring dengan ukuran diameter luar 375

mm, diameter dalam 305 mm dan tinggi 140 mm. Adukan mortar dimasukkan

64

ke dalam cetakan secara berlapis dan tiap lapis dipadatkan agar pemadatannya

sempurna. Permukaan adukan diratakan dengan sendok semen.

e. Bekisting luar atau cetakan paling luar dibuka pada umur 1 hari.

3.3.4. Alat-alat yang digunakan

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Struktur Teknik, Jurusan Teknik Sipil,

Universitas Sebelas Maret Surakarta, sehingga menggunakan alat-alat yang

terdapat pada laboratorium tersebut.

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Timbangan

a. Timbangan Digital.

b. Timbangan “Bascule” merk DSN Bola Dunia, dengan kapasitas 150 kg

dengan ketelitian 0,1 kg.

2. Cetakan benda uji

Cetakan benda uji yang digunakan adalah cetakan tipe ring yang terbuat dari

baja dengan ukuran diameter luar 375 mm, diameter dalam 305 mm dan tinggi

140 mm. Selain sebagai cetakan, cetakan ini juga sebagai alat uji retak karena

benda uji tersebut tidak terlepas dari cetakan sehingga mengalami retak karena

susut terkekang.

3. Alat bantu

a. Cetok semen, digunakan untuk memasukkan campuran repair mortar ke

cetakan.

b. Gelas ukur kapasitas 1000 ml, digunakan untuk menakar air yang akan

dipakai dalam campuran repair mortar.

c. Ember untuk tempat air dan sisa adukan.

4. Termometer

Termometer digunakan untuk mengukur suhu disekitar benda uji selama

pengamatan dilakukan.

5. Hygrometer

65

Hygrometer digunakan untuk mengukur kelembaban benda uji selama

pengamatan dilakukan.

6. Ayakan dan mesin penggetar ayakan

Ayakan baja dan penggetar yang digunakan adalah merk “Controls” Italy

dengan bentuk lubang ayakan bujur sangkar dengan ukuran lubang ayakan

yang tersedia adalah 75 mm, 50 mm, 38.1 mm, 25 mm, 19 mm, 12.5 mm, 9.5

mm, 4.75 mm, 2.36 mm,1.18 mm, 0.85 mm, 0.30 mm, 0.15 dan pan.

7. Alat untuk pengamatan retak pada benda uji menggunakan teropong micro

crack.

8. Alat untuk pengamatan susut pada benda uji menggunakan demountable

Mechanical Strain Gauge (Demec Gauge).

3.4. Prosedur Pengujian

Dalam pengujian susut terkekang ini digunakan benda uji berbentuk silinder ring

dengan ukuran diameter luar 37,5 cm, diameter dalam 30,5 cm dan tinggi 14 cm.

Dimana pada permukaannya akan dipasang demec point, sedangkan pengukuran

susut dilakukan dengan menggunakan demountable Mechanical Strain Gauge

(Demec Gauge).

Langkah langkah pemasangan demec point pada benda uji:

1. Membersihkan benda uji

2. Memberi tanda pada titik titik yang akn ditinjau sejarak 200 mm dan agar

tepat digunakan alat bar reference.

3. Demec point yang berupa butiran berbentuk silinder terbuka di kedua sisinya

dan berdiameter 3 mm, ditempelkan dengan lem tepat diatas titik-titik

tersebut.

4. Setelah proses pemasangan selesai, benda uji didiamkan slama kira-kira 4

jam sampai lem mengeras sehingga posisi demec point benar-benar stabil

3.4.1.Prosedur Pengamatan Retak Karena Susut Terkekang

66

Pengamatan retak karena susut terkekang pada penelitian ini menggunakan benda

uji berbentuk tipe ring dengan ukuran diameter luar 375 mm, diameter dalam 305

mm dan tinggi 140 mm. Waktu pengamatan retak karena susut terkekang ini

benda uji tidak terlepas dari cetakan kecuali selimut cetakan yang paling luar. Jika

retak terjadi pada benda uji, maka lebar cetakan dicatat dan selalu dipantau

perkembangan selanjutnya. Setiap pengamatan retak ini suhu dan kelembaban

harus selalu dicatat untuk mengetahui kondisi ruangan tersebut stabil atau tidak.

Pengamatan retak menggunakan microcracking.

3.4.2.Prosedur Pengamatan Susut Karena Susut Terkekang

Benda uji yang telah dipasangi demec point kemudian dilakukan pengujian.

Langkah-langkah pengujian susut mortar adalah sebagai berikut:

1. Setting alat Demountable Mechanical Strain Gauge. Dimana digunakan nilai

bar reference sebesar 200 µmm.

2. Mengatur dial gauge yang terdapat pada demountable mechanical strain

gauge dan jarum disetel pada posisi angka nol.

3. Kemudian pengujian siap dilakukan dengan membaca dan mencatat

perubahan jarum pada angka yang ditunjukkan oleh dial gauge setelah jarum

berhenti atau dalam keadaan stabil.

4. Mengulangi pengukuran pada masing-masing demec point sebanyak 4 kali.

67

Tahap-tahap penelitian ini dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir

sebagai berikut :

Tahap I

Persiapan

1. Semen 2. Air 3.Serat ban 4. Pengeras 5. Superplasticizer

Mortar Utama (plesteran dan Pasangan bata)

Agregat halus SIKA Repair Mortar

Uji Bahan : 1. Kadar Lumpur 2. Kadar Organik 3. Specific Grafity 4. Gradasi 5. Berat Isi

68

Tahap II

Tahap III

Tahap IV

Tahap V

Tahap VI

Tahap VII

BAB 4

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengamatan Susut dan Retak Repair Mortar Pengaruh Susut

Terkekang

Pada penelitian digunakan benda uji yang digunakan berbentuk ring dengan

diameter dalam 305 mm dan diameter luar 375 mm. Pengujian shrinkage pada

mortar dimulai saat mortar berumur 1 hari. Pengujian shrinkage dilakukan

pada umur mortar mencapai 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ,16 , dan 17

Pembuatan Benda Uji : · Rancang campur (Mix Design) · Pembuatan adukan · Slump test · Pembuatan benda uji

Perawatan benda uji ( Curing )

Pengamatan benda uji ( retak dan susut yang terjadi pada benda uji )

Analisa data

Kesimpulan

Gambar 3.3. Bagan alir tahap-tahap penelitian

69

hari. Shrinkage didapat dari perhitungan antara selisih perubahan panjang

dibagi panjang mula-mula. Data pengujian shrinkage selengkapnya terdapat

pada lampiran.

Pengamatan retak repair mortar pengaruh susut terkekang ini mengacu pada

penelitian yang dilakukan oleh Li et al, (1999). Benda uji yang digunakan

berbentuk ring dengan diameter dalam 305 mm dan diameter luar 375 mm.

Waktu pengamatan dilakukan benda uji tidak terlepas dari cetakan kecuali

penutup luar cetakan. Pengamatan dimulai dari umur 1 hari sampai lebar retak

stabil(jika terjadi retak dalam benda uji).

Dari hasil pengamatan didapat data lebar retak yang terjadi pada benda uji.

Selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hasil Pengamatan Retak

Benda UJi

Lebar Retak (mm) Waktu Pertama

Retak (hari)

Lebar Retak Max (mm)

Waktu Retak Max

(hari)

Jangka Waktu Retak

awal s/d Max

A 0,2 A 1,4

T 0,2 T 1,4

SB 0%-1 B 0,2 7 B 1,4 15 8

A 0,4 A 1,4

T 0,2 T 1,4

SB 0%-2 B 0,2 7 B 1,4 15 8

A 0,1 A 1,4

T 0,1 T 1,4

SB 0%-3 B 0,1 8 B 1,4 15 7

70

A 0,2 A 1,2

T 0,4 T 1,0

SB 4%-1 B 0,4 7 B 0,8 17 10

A 0,4 A 1,0

T 0,4 T 1,0

SB 4%-2 B 0,2 7 B 0,8 17 10

A 0,4 A 1,2

T 0,4 T 1,2

SB 4%-3 B 0,4 7 B 1,0 17 10

A 0.4 A 1,0

T 0,4 T 0,8

SB 8%-1 B 0,4 9 B 0,8 17 10

A 0,4 A 1,2

T 0,2 T 1,0

SB 8%-2 B 0,2 7 B 0,8 17 10

A 0,2 A 0,8

T 0,2 T 0,6

SB 8%-3 B 0,2 7 B 0,8 17 10

A 0,2 A 0,8

T 0,1 T 0,8 SB 12%-1 B 0,1 7 B 0,6 15 8

A 0,2 A 0,8

T 0,2 T 0,8 SB 12%-2 B 0,2 7 B 0,6 15 8

A 0,1 A 0,4

T 0,1 T 0,2 SB 12%-3.1 B 0,1 7 B 0,2 15 8

A 0,1 A 0,1

T 0,1 T 0,1 SB 12%-3.2 B 0,1 10 B 0,1 15 5

A 0,1 A 0,1

T 0,1 T 0,1 SB 16%-1 B 0,1 10 B 0,1 15 5

A 0,1 A 0,1

T 0,1 T 0,1 SB 16%-2 B 0,1 10 B 0,1 15 5

A 0,1 A 0,2 SB 16%-3

T 0,1

9

T 0,2

15 6

71

B 0,1 B 0,2

A 1,0 A 2,2

T 0,8 T 2,0

SIKA-1 B 0,6 7 B 2,0 15 8

A 0,2 A 2,0

T 0,2 T 2,0

SIKA-2 B 0,2 7 B 2,0 15 8

A 0,4 A 0,8

T 0,4 T 0,8 SIKA-3.1 B 0,4 7 B 0,8 15 8

A 0,1 A 0,1

T 0,1 T 0,1 SIKA-3.2 B 0,1 9 B 0,1 15 6

Dengan

A = Atas

T = Tengah

B = Bawah

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Lebar Retak dengan Jenis Repair Mortar

72

Dari Tabel 4.1.dan Gambar 4.1. menunjukan bahwa repair mortar campuran SB

0%, SB 4%, SB 8%, SB 12%, SB 16% dan sika mengalami retak pertama hampir

secara bersamaan pada saat 7 hari. Hal ini mengindikasikan bahwa penambahan

kadar serat ban belum dapat menghambat laju retak, hanya saja dapat

memperkecil lebar retak maksimum yang diakibatkan dari susut terkekang.

Dengan penambahan kadar serat ban yang berbeda besarnya retak maksimum

dapat dikurangi hingga 90 %, ini disebabkan kehadiran serat-serat ini dapat

berfungsi sebagai penyalur tegangan sehingga dapat mengurangi besarnya retak.

Dalam hal ini ada penurunan signifikan dari besarnya retak maksimum yang

terjadi dari material repair yang dapat dibuat sendiri dengan bahan dasar mortar

dibandingkan dengan repair mortar yang berada di pasaran.

4.2. Hitungan Susut Terkekang

Sebelum dilakukan perhitungan susut terkang pada sample mortar ini, maka harus

mengukur besarnya susut yang terjadi pada sample tersebut. Pengukuran

dilakukan denagn mengukur sepasang demec point menggunakan alat dial gauge.

Maka akan didapatkan data yang merupakan panjang mula – mula yaitu P =

200mm.

73

72°

P=200mm

R=170mm

R=170mmß 54°

a

Demec Point

Demec Point

72°

P=200mm

R=170mmR=170mm

ß54°

a

Dem

ec P

oint

Dem

ec P

oint

72°

P=200mm

R=170mm

R=170mmß

54°

a

Demec Point

Demec Point

Gambar 4.2. Benda uji

Setelah mendapatka nilai P, besarnya perubahan sudut yang dicari dapat dihitung

menggunakan rumus dibawah ini :

Perubahan Sudut dihitung menggunakan Rumus :

( i )

( ii )

Dimana :

β : Sudut θ

P : panjang mula – mula

R : Jari – jari lingkaran

α : Sudut yang dicari

Dari perhitungan diatas didapat nilai α yang digunakan untuk menghitung panjang

tali busur.

Panjang tali busur dihitung menggunakan Rumus :

74

Dimana :

L : Panjang tali busur

α : Sudut yang diketahui

l : Keliling lingkaran ( 2 x π x r)

Setelah mendapatkan panjang tali busur, maka dapat dihitung besarnya ΔL

Perubahan panjang tali busur dihitung menggunakan Rumus :

Dimana :

Lₒ : Panjang tali busur awal

Ln : Panjang tali busur n hari

Besarnya Susut Terkekang dihitung menggunakan Rumus :

Dimana :

ε : Besarnya Susut Terkekang

ΔL : Perubahan panjang Susut Terkekang

L : Panjang Susut Terkekang

Dari perhitungan yang telah dilakukan menghasilkan grafik seperti dibawah ini :

75

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Susut Terkekang dengan Umur Mortar

Dari Gambar 4.3. dapat dilihat bahwa repair mortar dengan bahan tambah serat

ban mampu mengurangi susut terkekang secara signifikan bahkan dengan kadar

serat 4% dibandingkan dengan repair mortar yang tanpa serat ban maupun repair

mortar yang berada di pasaran yang dalam penelitian ini digunakan sika repair

mortar.

Dari Gambar 4.3. menunjukkan bahwa adanya penyusutan dari hari 1-3,

campuran SB 16% mengalami susut terkekang paling kecil yaitu 115,5180

microstrain (saat umur 3 hari), sedangkan pada Sika mengalami susut terkekang

paling besar yaitu 293,1609 microstrain (saat umur 3 hari).

76

*SB = susut repair mortar dengan bahan tambah serat ban

** SB 0% = susut repair mortar dengan bahan tambah serat ban 0%

Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Penambahan Serat ban

*SB = susut repair mortar dengan bahan tambah serat ban

** SIKA = susut sika repair mortar

Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Penambahan Serat ban dengan Sika

77


ban berpengaruh dalam memperkecil susut pada mortar dilihat dengan penurunan

perbandingan nilai susut antara mortar dengan bahan tambah serat ban 0% dan

mortar dengan bahan tambah serat ban 4%, 8%, 12% maupun 16%.. Penyusutan

yang terjadi pada penambahan serat ban antara 4% - 16% berada pada kisaran

11% - 50 %.


ban berpengaruh dalam memperkecil susut pada mortar dilihat dengan penurunan

perbandingan nilai susut antara mortar dengan bahan sika. Penyusutan yang

terjadi pada penambahan serat ban antara 4% - 16% berada pada kisaran 30% -

60 %.

( a )

78

( b )

( c )

( d )

79

( e )

( f )

Gambar 4.6. Grafik Hubungan Penyusutan dengan Umur Mortar Setelah Terjadi

Retak Pada Campuran ( a ) SB 0%, ( b ) SB 4%,( c ) SB 8%, ( d ) SB 12%, ( e )

SB 16%, dan ( f ) Sika.

38

( a )

( b )

( c )

39

( d )

( e )

( f )

Gambar 4.7. Grafik Hubungan Pengembangan dengan Umur Mortar Setelah

Terjadi Retak Pada Campuran ( a ) SB 0%, ( b ) SB 4%,( c ) SB 8%, ( d ) SB

12%, ( e ) SB 16%, dan ( f ) Sika.

40

Dari Gambar 4.6. menunjukkan bahwa adanya penyusutan setelah terjadi retak

dari awal mulai retak hingga retak tersebut stabil. Dengan adanya penambahan

serat ban, maka susut terkekang yang terjadi semakin kecil. Hal ini

mengindikasikan bahwa repair mortar dengan kadar serat ban berbeda-beda akan

mempengaruhi besarnya susut terkekang yang terjadi walaupun tidak signifikan.

Dari Gambar 4.7. menunjukkan bahwa adanya bagian yang mengembang setelah

terjadi retak dari awal mulai retak hingga retak tersebut stabil. Dengan

bertambahnya umur mortar maka lebar retak juga bertambah besar yang

mengakibatkan pengembangan pada sisi benda uji.

i

4.3. Pembahasan

Penyusutan yang terjadi pada beton harus diperhitungkan karena penyusutan ini

mempunyai pengaruh yang besar terhadap struktur beton atau bangunan. Susut

dapat terjadi karena beton kehilangan kelembabannya yang disebabkan oleh

penguapan ataupun digunakan untuk hidrasi semen. Adanya susut berlebihhan

pada struktur akan menyebabkan deformasi seiring bertambahnya umur beton.

Efek yang paling terlihat pada struktur yaitu timbulnya retak-retak pada struktur.

Timbulnya retak pada beton harus diperhitungkan, karena jika beton mengalami

kerekatan dapat menyebabkan kegagalan struktur jika retak yang terjadi semakin

melebar.

Dari Tabel 4.1.dan Gambar 4.1. menunjukan bahwa repair mortar campuran SB

0%, SB 4%, SB 8%, SB 12%, SB 16% dan sika mengalami retak pertama hampir

secara bersamaan pada saat 7 hari. Hal ini mengindikasikan bahwa penambahan

kadar serat ban belum dapat menghambat laju retak, hanya saja dapat

memperkecil lebar retak maksimum yang diakibatkan dari susut terkekang.

Penambahan serat ban pada campuran dimaksudkan karena campuran tersebut

mempunyai sifat Stiffness yang rendah. Sifat Stiffness yang rendah pada campuran

mampu memperkecil resiko retak dan memperlambat terjadinya retak. Pada

penelitian ini faktor Stiffness tidak dapat dibuktikan berpengaruh dalam

memperkecil resiko retak. Dengan penambahan kadar serat ban yang berbeda

hanya mampu memperkecil terjadinya lebar retak maksimum.

Dari Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa repair mortar dengan bahan tambah serat

ban mampu mengurangi susut terkekang secara signifikan bahkan dengan kadar

serat 4% dibandingkan dengan repair mortar yang tanpa serat ban maupun repair

mortar yang berada di pasaran yang dalam penelitian ini digunakan sika repair

mortar.

ii

Dari Gambar 4.4. dan Gambar 4.5. menunjukkan bahwa penambahan kadar

serat ban 4% dapat memperkecil nilai susut 11% - 60%. Hal ini disebabkan

kehadiran serat-serat ini dapat berfungsi sebagai penyalur tegangan tarik sehingga

dapat mengurangi kecenderungan untuk mengalami susut.

Dari Gambar 4.6. dan Gambar 4.7. terlihat bahwa setelah terjadi retak mortar

mengalami penyusutan dan pengembangan. Hal ini disebabkan semakin

bertambahnya umur mortar maka retak yang terjadi semakin lebar sehingga retak

tersebut mencapai batas maksimum, yang mengakibatkaan sisi benda uji

menyusut dan sisi yang lain mengembang. Hal ini terjadi karena benda uji yaitu

berbentuk ring.

Repair mortar dengan kadar serat ban berbeda-beda akan mempengaruhi besarnya

susut terkekang yang terjadi walaupun tidak signifikan. Susut pada mortar dalam

kondisi terkekang akan menimbulkan tegangan tarik yang selanjutnya akan

menyebabkan terjadinya retak pada mortar. Besarnya susut pada mortar bukan

satu-satunya parameter yang menentukan terjadinya retak. Penggunaan serat ban

pada campuran repair mortar dapat menurunkan besarnya susut terkekang

sehingga bahan ini mampu mencegah lebar retak maksimum yang besar.

iii

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.Kesimpulan

Dari seluruh pengujian, analisis data, dan pembahasan yang dilakukan dalam

penelitian ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Penambahan kada serat ban dengan prosentase tertentu pada repair mortar

belum dapat menghambat waktu pertama kali terjadi retak.

2. Penambahan kadarserat ban variasi campuran SB 0%, SB 4%, SB 8%, SB

12%, dan SB 16% pada repair mortar mempengaruhi lebar retak maksimum.

SB 0% = 1,40 mm, SB 4% = 1,00 mm, SB 8% = 0,80 mm, SB 12% =0,40mm,

dan SB 16% = 0,10 mm. Sehingga dengan penambahan kadar serat ban yang

semakin besar, maka lebar retak maksimum yang terjadi semakin kecil.

3. Penambahan kadar serat ban dengan prosentase tertentu pada repair mortar

mempengaruhi nilai susut terkekang. Penambahan serat ban sebesar 16%

memperlihatkan nilai susut terkekang yang lebih kecil dibandingkan mortar

dengan kadar serat ban yang lain.

5.2.Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diberikan saran-saran yang

akan berguna pada masa mendatang, saran-saran yang diberikan sebagai berikut:

1. Pembuatan repair mortar di lapangan dapat menggunakan penambahan serat

ban untuk mengurangi susut.

2. Perlu adanya penelitian lebih lanjut terhadap serat ban dengan berbagai tipe dan

prosentase jumlah serat ban yang ditambahkan terhadap volume semen ( Fiber

Volume Fraction, Vf).

iv

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1984,Concrete society Technical Report No. 26, Repair of Concrete damaged by Reinforcement Corrosion, Devon House 12-15 Dartmount Street London.

Anonim, 1991, ACI Concrete Repair Basics.

Anonim, 1992, Concrete society Technical Report No. 22, Non-Sructural Crack in Concrete.

Anonim, 2005, Buku Pedoman Penulisan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

Anonim, 2007, Pertimbangan pada Perbaikan dan Perkuatan Struktur Bangunan Pasca Gempa.

Murdock L. J.(Alih Bahasa: Stepanus hindarko), 1999, Bahan Dan Praktek Beton, Erlangga, Jakarta.

Nawi E. G.(Alih Bahasa: Bambang Suryatmono), 1990, Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, Eresco, Bandung.

Tjokrodimulyo, K, 1996, Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta.

W. O. Nutt, 1987, Estercrete Ltd, 5th International Congress on Polymers in Concrete, Bringhton, UK.

Zongjin Li, Meng Qi, Zailiang Li, dan Baoguo Ma, 1999, Crack Width of High-Performance Concrete due to Restrained Shrinkage.

evaluasi retak pada repair mortar dengan bahan …/evaluasi... · hasil analisis menunjukkan bahwa...

Documents