kajian kekakuan (stiffness) dan keuletan toughness) …

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

commit to user

i

KAJIAN KEKAKUAN (STIFFNESS) DAN KEULETAN (TOUGHNESS) BETON NORMAL BERSERAT

GALVALUM AZ150

(Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

FAISAL FIRMANSYAH NIM. I 0107073

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

KAJIAN KEKAKUAN (STIFFNESS) DAN KEULETAN

(TOUGHNESS) BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ150


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 Pembing I Dosen Pembimbing II Ir. A. Mediyanto, MT. Ir. Supardi, MT.. NIP 19620118 199512 1 001 NIP 19550504 198003 1 003


commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN

KAJIAN KEKAKUAN (TOUGHNESS) DAN KEULETAN

(STIFFNESS) BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ 150


SKRIPSI

Disusun Oleh :


Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari senin, 13 Februari 2012 :

1. Ir. A. Mediyanto, MT. __________________

NIP. 19620118 199512 1 001

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

3. Setiono, ST, MSc __________________ NIP. 19720224 199702 1 001

4. Purnawan Gunawan, ST, MT __________________ NIP. 19731209 199802 1 001 Mengetahui, Disahkan, a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik Sipil Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

Kusno Adi Sambowo, ST, PhD Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19691026 199503 1 002 NIP. 19590823 198601 1 001


commit to user

ix

DAFTAR ISI

Halaman Judul ........................................................................................................... i

Lembar Persetujuan ................................................................................................... ii

Lembar Pengesahan ................................................................................................... iii

Motto ......................................................................................................................... iv

Persembahan .............................................................................................................. v

Abstrak ....................................................................................................................... vi

Abstract ..................................................................................................................... vii

Kata Pengantar ........................................................................................................... viii

Daftar Isi .................................................................................................................... ix

Daftar Gambar ........................................................................................................... xii

Daftar Tabel ............................................................................................................... xiv

Daftar Notasi dan Simbol .......................................................................................... xvi

Daftar Lampiran......................................................................................................... xvii

BAB 1. PENDAHULUAN

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

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

1.3. Batasan Masalah .............................................................................................. 4

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

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

1.6. Keaslian Penelitian .......................................................................................... 5

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ............................................................................................. 6

2.2. Landasan Teori ................................................................................................ 8

2.2.1. Beton Normal .............................................................................................. 8

2.2.2. Beton Serat .................................................................................................. 8

2.3 Material Penyusun Beton Normal .................................................................. 9

2.3.1 Semen Portland ............................................................................................ 9

2.3.2 Agregat ........................................................................................................ 10


commit to user

x

2.3.2.a Agregat Halus ........................................................................................... 10

2.3.2.b Agregat Kasar .......................................................................................... 12

2.3.3 Air ................................................................................................................. 15

2.3.4 Bahan Tambah ............................................................................................ 15

2.3.4.a Pengertian Bahan Tambah ....................................................................... 15

2.3.4.b Galvalum AZ150 ..................................................................................... 16

2.4. Kekakuan (Stiffness) ........................................................................................ 16

2.5. Keuletan (Toughness) ...................................................................................... 17

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1. Uraian Umum ................................................................................................... 19

3.2. Tempat Penelitian ............................................................................................ 19

3.3 Benda Uji Penelitian ....................................................................................... 19

3.4 Pengujian Toughness........................................................................................ 20

3.5 Pengujian Kekakuan (Stiffness) ....................................................................... 21

3.6 Tahap Penelitian .............................................................................................. 22

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

3.7.1. Standar Pengujian Terhadap Agregat Halus .............................................. 24

3.7.2. Standar Pengujian Terhadap Agregat Kasar ............................................. 24

3.8 Alat yang Digunakan ...................................................................................... 24

3.9 Pengujian Bahan Dasar Beton ........................................................................ 26

3.9.1 Pengujian Agregat Halus............................................................................. 26

3.9.1.1 Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus................................................ 26

3.9.1.2 Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus ......................................... 27

3.9.1.3 Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ............................................. 28

3.9.1.4 Pengujian Gradasi Agregat Halus ........................................................... 29

3.9.2. Pengujian Agregat Kasar .............................................................................. 29

3.9.2.1 Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ............................................. 29

3.9.2.2 Pengujian Abrasi Agregat Kasar ............................................................. 30

3.9.2.3 Pengujian Gradasi Agregat Kasar ........................................................... 30

3.10 Perencanaan Campuran Beton......................................................................... 30

3.11 Pembuatan Benda Uji....................................................................................... 31


commit to user

xi

3.12 Pengujian Nilai Slump ..................................................................................... 31

3.13 Perawatan Benda Uji (Curing) ........................................................................ 32

BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Agregat ................................................................................. 33

4.1.1 Hasil Pengujian Agregat Halus ................................................................... 33

4.1.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar ................................................................... 35

4.2. Perhitungan Rancang Campur Beton ............................................................. 37

4.3. Hasil Pengujian Nilai Slump ........................................................................... 37

4.4. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton .................................................................. 38

4.5. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton ................................................................. 39

4.6. Hasil Pengujian Toughness .............................................................................. 41

4.7. Hasil Pengujian Stiffness.................................................................................. 55

4.8. Pembahasan Hasil Penelitian .......................................................................... 57

4.8.1. Pengujian Slump ......................................................................................... 57

4.8.2. Pengujian Berat Jenis Beton ...................................................................... 57

4.8.3. Pengujian Kuat Desak beton ....................................................................... 58

4.8.4. Nilai Toughness ........................................................................................... 58

4.8.5. Nilai Stiffness ............................................................................................... 60

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ....................................................................................................... 62

5.2. Saran ................................................................................................................. 62

Daftar Pustaka

Lampiran


commit to user

MOTTO

“..dan bumi telah dibentangkannya untuk makhlukNya, di dlamnya ada buah-buahan dan

pohon kurma yang mempunyai koelopak mayang dan biji-bijian yang berkulit dan bunga-

bunga yang harum baunya. Maka nikmat Tuhan mu yang manakah yang kamu

dustakan..(Q.S. Ar-Rahman: 10-13).”

“Hidup ini harus diahadapi. Terus dihadapi, jangan fokus pada masalah, tapi fokus pada

solusi. Kalau kita berlarut-larut dalam masalah, kita akan jadi orang yang hanya bisa

menyerah, pasrah. Dan akhirnya mati”

Ada 2 hal yang mesti kita ingat: Kebaikan orang lain sama kita dan keburukan kita sama

orang lain. Tapi ada 2 hal yang mesti kita lupakan, kebaikan kita pada orang lain dan

keburukan orang lain pada kita.”

“Sebaik – baiknya orang adalah orang yang berguna bagi orang lain”

“Atau siapakah yang telah menciptakan langit dan bumi dan yang menuunkan air untukmu

dari langit, lalu kami tumbuhkan dengan air itu kebun – kebun yang berpemandangan indah,

yang kamu sekali-kali tidak mampu menumbuhkan pohon-pohonnya ? Apakah disamping

Allah ada tuhan (yang lain) ? Bahkan sebenarnya mereka adalah orang – orang yang

menyimpang dari kebenaran” (An-Naml : 56)

“Sesungguhnya perintah-Nya apabila Dia menghendaki sesuatu hanyalah berkata

kepadanya. “Jadilah!” Maka Terjadila ia.” (Yasin : 82)


commit to user

PERSEMBAHAN

Syukur Alhamdulillah atas segala nikmat, karunia serta hidayah Allah SWT

Dan Shalawat serta salam semoga tercurahkan kepada Rasulullah SAW

Dengan segala kerendahan hati kupersembahkan karya ini kepada....

Allah SWT

Dengan Izin dan RidhoMu lah ada dan tiadanya sesuatu

Ayah dan Ibu

Do’a, kasih sayang serta pengorbanan kalian kepada anak-anakmu tercinta

Adek-adekku Tercinta

Canda, Tawa, Duka, Tangis, Cinta dan Kebersamaan yang indah karna Allah

Rekan-rekan Mahasiswa Angkatan 2007 Teknik Sipil

Terima kasih atas kerjasamanya selama kuliah, mengerjakan tugas, ujian hingga skripsi selama dikampus. Semoga dapat bertemu di lain kesempatan yang lebih baik. amin.

Semua Sahabat-sahabat ku...

Segenap Civitas Teknik UNS, Pengurus SKI FT dan BIAS FT, Temen2 di BEM UNS Kabinet Perlawanan dan Kabinet Inspiratif , dan Temen2 di PUSKOM UNS 2010, Penghuni Kost

Muhandis dan Semua Teman-teman Seperjuangan di Kampus Tercinta UNS.


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga

penyusun dapat menyelesaikan penulisan laporan skripsi ini dengan baik. Skripsi

ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusun menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, maka banyak

kendala hingga terselesaikannya penyusunan laporan skripsi ini. Pada kesempatan

ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

3. Bapak Ir. Mediayanto, MT. selaku Dosen Pembimbing I.

4. Bapak Ir. Supardi, MT. selaku Dosen Pembimbing II

5. Tim Penguji Pendadaran.

6. Rekan rekan satu kelompok yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.

Penyusun menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh

sebab itu penyusun mengharap saran dan kritik yang membangun dari pembaca

demi kesempurnaan laporan skripsi yang akan datang. Akhir kata semoga laporan

skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan

mahasiswa pada khususnya.

Surakarta, Januari 2012

Penyusun


commit to user

vi

ABSTRAK Faisal Firmansyah, 2012, Kajian Kekakuan (Stiffness) dan Keuletan (Toughness) Beton Normal Berserat Galvalum AZ150. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Perkembangan ekonomi membuat kegiatan transportasi semakin meningkat. Hal ini menyebabkan beban yang harus ditanggung oleh jalan semakin meningkat pula. Sehingga diperlukan suatu perkerasan jalan yang kuat untuk menahan beban dari kendaraan yang melewatinya. Salah satu cara meningkatkan hal tersebut adalah dengan meningkatkan kekakuan dari perkerasan jalan tersebut. Jenis perkerasan jalan yang memiliki kekakuan adalah perkerasan kaku (Rigid Pavement). Kekakuan dan keuletan merupakan hal yang penting dalam perkerasan kaku (Rigid Pavement). Karena dengan adanya kekakuan dalam perkerasan kaku akan membuat distribusi beban menyebar secara luas pada subgrade tanah. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen yang dilakukan di laboratorium. Benda uji berupa balok berukuran 10 cm x 10 cm x 40 cm berjumlah 12 buah. Benda uji tersebut adalah beton dengan kadar serat Galvalum AZ150 dengan variasi kadar serat 0% ; 0,33% ; 0,66% ; dan 1% dari volume adukan. Setiap variasi tersebut terdiri dari tiga buah benda uji. Kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness) pada beton diuji setelah beton berumur beton 28 hari. Dari hasil pengujian Toughness terjadi peningkatan nilai toughness pada beton normal dengan kadar serat galvalum AZ150 0,33%, dengan nilai toughness sebesar 3,415 KNmm atau bertambah sebesar 24,18% dibandingkan nilai toughness beton tanpa serat yaitu sebesar 2,750 KNmm, sedangkan pada pengujian Stiffness terjadi peningkatan nilai stiffness pada beton normal dengan kadar serat galvalum AZ150 0,33% dengan nilai stiffness sebesar 33,991 KN/mm atau bertambah sebesar 15,50% dibanding nilai stiffness beton tanpa serat yaitu sebesar 29,429 KN/mm. Kata kunci: Galvalum AZ150, kekakuan (stiffnesss), keuletan (toughness), Beton

Normal, Perkerasan kaku (Rigid Pavement)


commit to user

vii

ABSTRACT Faisal Firmansyah, 2012, Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Economic development makes transport activities is increasing. This causes the load to be borne by the road is increasing as well. Thus a strong road pavement to withstand the load of the vehicles using them. One way to improve this is to increase the stiffness of the pavement. This type of pavement that has a stiffness is rigid pavement. Stiffness and ductility is important in a rigid pavement. Due to the existence of rigidity in rigid pavement will make the load distribution is widely spread on the subgrade soil This research used the experimental method in laboratory. The test sample was a beam form size 10 cm x 10 cm x 40 cm.with 12 mixtures which were tested in three samples each. This test object was normal concrete with variation of the level fibre 0%, 0,33%, 0,66% and 1% Galvalum AZ 150 fibre of concrete volume. Each variation consisted of three test objects. The Stiffness ang Toughness were tested at 28 days of concrete age. From the test results toughness increased toughness values in normal concrete with fiber content galvalum AZ150 0.33%, with a value of 3.415 KNmm toughness or increased by 24,18% compared to the toughness of concrete without fibers that is equal to 2.750 KNmm, while the stiffness testing occurs increase in the value of stiffness on normal concrete with fiber content galvalum AZ150 0.33% with a stiffness value of 33.991 KN/mm or increased by 15,50% compared to concrete without fiber stiffness value that is equal to 29,429 KN/mm. Keywords: Galvalum AZ150, Stiffnesss, Toughness, Normal Concrete, Rigid Pavement


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perekonomian Indonesia dari tahun ke tahun semakin berkembang. Sebagai akibat

dari perkembangan ini maka kegiatan jual-beli semakin meningkat. Peningkatan

jual-beli membuat kegiatan transportasi angkutan barang semakin meningkat

terutama jalur darat. Sehingga pembebanan terhadap jalan semakin meningkat

pula. Untuk menunjang hal tersebut maka diperlukan suatu perkerasan jalan yang

mampu menahan beban berat dan lalu lintas yang padat. Salah satunya adalah

dengan perkerasan kaku. Salah satu keunggulan perkerasan kaku adalah memiliki

kekakuan yang membuat distribusi beban menjadi lebih lebar. Kekakuan

(stiffness) dan keuletan (toughness) didalam suatu perkerasan kaku dalam

perkerasan jalan merupakan hal yang perlu diperhatikan. Karena hal ini berkaitan

dengan sifat perkerasan jalan tersebut dalam kaitannya dengan pembebanan.

Suatu perkerasan yang baik harus mampu menahan beban yang direncanakan

untuk perkersan tersebut. Ketika suatu perkerasan memiliki kekakuan dan

keuletan yang tinggi maka akan meningkatkan kemampuan perkerasan tersebut

dalam menahan beban yang ditimpakan kepada perkerasan tersebut dan dapat

mengurangi deformasi. Sehingga hal yang berkaitan dengan peningkatan

kekakuan dan keuletan perlu diteliti.

Material penyusun perkerasan kaku adalah beton. Peningkatan kekakuan dan

keuletan ini dapat dilakukan dengan merekayasa beton. Beton sendiri adalah

material konstruksi yang sering digunakan dalam pelaksanaan suatu konstruksi

bangunan karena memiliki kemudahan dalam pelaksanaan konstruksi, tahan

terhadap perubahan cuaca, tahan terhadap korosi, lebih tahan terhadap api dan

biaya pemeliharaan yang relatif murah jika dibandingkan meterial lain. Penelitian

mengenai beton sudah banyak dilakukan oleh para peneliti. Hal ini dimaksudkan

untuk mencari komposisi pembentuk beton yang dapat membuat kualitas dari


commit to user

2

beton tersebut semakin baik. Salah satu hal yang dilakukan adalah dengan

menambahkan bahan tambahan dan menambahkan serat dalam beton tersebut.

Beton banyak digunakan dalam pelaksanaan konstruksi karena beton memiliki

berbagai keunggulan. Keunggulan beton diantaranya adalah ketersediaan material

dasar pembentuk beton (availability), memiliki kemudahan untuk digunakan

(versatility), dan memiliki kemampuan untuk beradaptasi (adaptability).

Secara struktural beton memiliki tegangan tekan yang cukup tinggi sehingga

sangat bermanfaat untuk struktur dengan gaya-gaya tekan yang cukup dominan.

Tetapi Beton memiliki kuat tarik yang sangat rendah dan bersifat getas, sehingga

untuk menahan gaya tarik beton diberi tulangan baja. Penambahan tulangan

belum memberikan hasil yang benar-benar memuaskan karena retak-retak halus

masih sering timbul disekitar baja yang menahan tegangan tarik. Dengan melihat

berbagai kelemahan yang dimiliki oleh beton maka perlu dilakukan rekayasa

terhadap beton tersebut untuk memperbaiki kelemahan tersebut sehingga kualitas

dari beton tersebut akan semakin baik dan berbagai kelemahan tersebut dapat

dimilimalisir.

Ketika kelemahan beton tersebut dapat diminimalisir maka akan meningkatkan

nilai kekakuan dan keuletan beton tersebut. Salah satu cara untuk membuat sifat

beton menjadi lebih baik adalah dengan menambahan serat dalam campuran beton

tersebut. Penambahan serat pada campuran beton akan memberikan kontribusi

terhadap perbaikan karakteristik beton. Perbaikan tersebut diantaranya adalah

meningkatkan kekuatan tarik, kekuatan tekan, dan daktilitas beton. Telah banyak

penelitian yang dilakukan mengenai beton berserat. Seperti yang telah dilakukan

oleh Suhendro (1991) dengan menambahkan serat baja (kawat bandrat), terbukti

dapat meningkatkan kuat tarik beton. Penelitian serupa dengan menambahkan

serat plastik yang dilakukan oleh Wibowo (2002) juga menunjukan adanya

peningkatan kuat tarik beton berserat.


commit to user

3

Serat yang digunakan untuk campuran beton dengan bahan non fabrikasi (bahan

di produksi bukan untuk difungsikan sebagai serat) terbukti dapat difungsikan

sebagai pengganti bahan serat untuk beton. Salah satu ide yang muncul adalah

serat dari bahan galvalum AZ 150 yang memiliki unit densitas lebih rendah dari

pada serat baja (sehingga dapat mempertahankan berat jenis beton agar tetap

ringan) dan memiliki sifat mekanis yang cukup baik. Dalam penelitian ini dicoba

penggunaan serat galvalum AZ 150. Sebagai penelitian awal serat galvalum AZ

150 ini mempunyai kuat tarik maksimum 6224,24 kg/cm2, angka ini setara dengan

kekuatan baja BJTD 39 atau 3900 kg/cm2, hasil penelitian mediyanto (2005).

Galvalum AZ 150 merupakan salah satu bahan tambah.

Maka dengan penambahan serat galvalum AZ 150 tersebut diharapkan dapat

meningkatkan nilai kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness) pada beton

normal tersebut. Stiffness sendiri adalah kekakuan dari beton tersebut yaitu hasil

bagi antara beban dan lendutan dari uji lentur. Ketika stiffness dari suatu struktur

meningkat maka akan memperkecil deformasi dari struktur tersebut dan

meningkatkan tingkat keamanan dari struktur tersebut. Sedangkan toughness

adalah suatu elemen untuk menjadi lentur (bersifat plastis) dan untuk menyerap

energi pada saat pembebanan sebelum terjadinya retak/patah. Maka untuk dapat

mengetahui hal itu, maka perlu dilakukan penelitian yang dapat membuktikan

kalau penambahan serat galvalum AZ 150 dapat meningkatkan stiffness dan

toughness dari beton normal tersebut.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan suatu

masalah yaitu :

a. bagaimana pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap kekakuan

(stiffness) beton normal.

b. bagaimana pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap keuletan

(toughness) beton normal.


commit to user

4

1.3. Batasan Masalah

Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak meluas

maka perlu adanya pembatasan sebagai berikut:

a. Semen yang digunakan adalah Semen PPC

b. Berat galvalum yang ditambahkan adalah 0 % ; 0,33% ; 0,66% ; dan 1 % dari

volume adukan beton.

c. Mutu Beton Rencana f’c 29,05 Mpa

d. Ukuran serat Galvalum AZ 150 adalah 2 mm x 50 mm

e. Agregat alam yang digunakan adalah yang berbentuk pecah dan bulat.

f. Umur Beton pengujian untuk beton adalah umur 28 hari.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan yang diharapkan dari penelitian ini yaitu :

a. Mengetahui pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap nilai

kekakuan (stiffness) beton normal.

b. Mengetahui pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap nilai

keuletan (toughness) beton normal.

1.5. Manfaat Penelitian

a. Manfaat Teoritis :

1) Memberikan kontribusi dalam dunia teknik sipil.

2) Menambah pengetahuan tentang beton normal berserat galvalum AZ 150

ditinjau dari kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness).

3) Mengembangkan pengetahuan mengenai sifat – sifat beton serat.

b. Manfaat Praktis :

1) Memperoleh data propertis mengenai sifat – sifat beton normal berserat

galvalum AZ 150


commit to user

5

2) Hasil penelitian ini dapat diaplikasikan dalam perkerasan jalan (Rigid

Pevement).

1.6. Keaslian Penelitian

Penelitian tentang penggunaan Galvalum AZ 150 sebagai serat dalam campuran

beton telah dilakukan sebelumnya, yaitu diantaranya :

a. Uji daktilitas dan toughness balok beton ringan-metakaolin berserat galvalum

az 150 (Bayu Budi Atmojo, 2007)

b. Kajian kuat tarik belah dan modulus of rufture beton ringan-metakaolim

berserat galvalum az 150 (Arif Adhian, 2007)

c. Kuat desak dan Modulus elastisitas beton ringan-metakaolin berserat

galvalum az 150 (Agus Budi R., 2008)

d. Kuat lentur beton ringan-metakaolin berserat galvalum az 150 (Denie

Previardhi, 2009)

e. Kajian kuat kejut (impact) beton normal berserat galvalum az 150 (Arif Nur

hidayat, 2012)

f. Kajian serapan dan penetrasi beton normal berserat galvalum az 150 (Fauzan

Al Hakim, 2012)

g. Kajian kuat tarik belah dan MOR beton normal berserat galvalum az 150

(Agus S., 2012)

Berdasarkan penelitian yang sudah ada sebelumnya maka Kajian Stiffness

(Kekakuan) dan Toughness (Keuletan) Beton Normal Berserat Galvalum AZ

150 belum pernah diteliti sebelumnya.


commit to user

6

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Beton banyak digunakan secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan tersebut

diperoleh dengan cara mencampurkan semen portland, air, dan agregat dan

kadang ditambah beberapa bahan tambah pada perbandingan tertentu. Dalam

adukan beton, air dan semen akan membentuk pasta yang disebut pasta semen.

Pada semen ini selain mengisi semen pori juga bersifat sebagai perekat/pengikat

dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling terikat dengan

kuat dan terbentuklah suatu massa yang kompak/padat (Tjokrodimuljo, 1996).

Beton berserat didefinisikan sebagai beton yang dibuat dari campuran

semen,agregat,air dan sejumlah serat yang tersebar secara acak. Prinsip

penambahan serat adalah memberi tulangan pada beton yang disebar merata ke

dalam adukan beton dengan orientasi acak (Random) untuk mencegah terjadinya

retakan-retakan beton yang terlalu dini di daerah tarik akibat panas hidrasi

maupun akibat pembebanan (Soroushian dan Bayasi, 1987).

Beton berserat mempunyai kelebihan daripada beton tanpa serat dalam beberapa

sifat strukturnya, antara lain keliatan (ductility), ketahanan tehadap baban kejut

(impact resistance), kuat tarik dan kuat lentur (tensile and flexural strength),

kelelehan (fatigue life), kekuatan terhadap pengaruh susutan (shrinkage), dan

ketahanan terhadap keausan (abrasion) (Soroushian dan Bayasi, 1987).

Kosentrasi serat yang masih mungkin dilakukan pengadukan secara mudah adalah

1% volume. Jika kosentrasi serat melebihi nilai tersebut, adukan akan menjadi

sulit diaduk, dan yang masih diijinkan agar adukan beton masih workable adalah

L/D < 100 (Sudarmoko, 1987).


commit to user

7

Penambahan serat kawat pada adukan beton dengan ukuran diameter 0,9 mm dan

panjang 54 mm dapat meningkatkan kuat lentur sebesar 48,06 % dari kuat lentur

beton normal (Ananta,2007).

Penambahan serat polypropylene dapat meningkatkan nilai toughness jika

penambahannya sebanyak 1% atau lebih besar (1,12% atau 1,48%) dalam volume

adukan beton ringan (M. Perez-Pena dan B.Mobasher,1994).

Penambahan serat polyethylene ke dalam campuran beton dengan kadar 0,3%

meningkatkan kuat tekan sebesar 20,36%, meningkatkan kuat belah sebesar

2,05%, meningkatkan nilai kapsitas momen balok beton sebesar 15,79%, dan

meningkatkan nilai toughness sebesar 318,61% (Wibowo, 2006).

Pada pengujian Toughness terjadi peningkatan dengan penambahan serat

almunium pada kadar serat 0,35% dengan nilai toughness sebesar 55,44538

KNmm atau bertambah sebesar 21,2579% dibanding nilai toughness beton tanpa

serat yaitu sebesar 44,7321 KNmm, sedangkan pada pengujian Stiffness terjadi

peningkatan dengan penambahan serat almunium pada kadar 0,75% dengan nilai

stiffness sebesar 12,0917 KN/mm atau bertambah sebesar 5,9508% dibanding

nilai stiffness beton tanpa serat yaitu sebesar 11,4187 KN/mm (Yuliyanto , 2009).

Toughness suatu penampang dari elemen balok adalah energi yang dapat diserap

dan dihitung dari luas dibawah diagram beban lendutan dari suatu uji lentur

(Wahyono, 1966).


commit to user

8

2.2 Landasan Teori

2.2.1. Beton Normal

Beton normal adalah beton yang cukup berat dengan berat jenis 2400 kg/m3, kuat

tekan 15 MPa sampai 40 MPa dan dapat menghantarkan panas. Agregat dalam

bahan penyusun beton paling berpengaruh terhadap berat beton yang tinggi. Pada

beton normal biasanya digunakan agregat normal yaitu agregat yang berat

jenisnya antara 2,5 sampai 2,7 kg/m3 seperti: granit, basalt, kuarsa, dan

sebagainya.

2.2.2. Beton Serat

Dalam penelitian terdahulu, pemberian serat didalam struktur beton memberi

kontribusi positif terhadap kenaikan kekuatan tariknya. Penelitian yang dilakukan

oleh Suhendro (1991) membuktikan bahwa sifat-sifat kurang baik dari beton

yaitu getas, praktis tidak mampu menahan beban tarik dan momen lentur, dapat

diperbaiki dengan menambahkan fiber lokal yang terbuat dari potongan-potongan

kawat pada adukan beton.

Serat pada campuran beton dapat menunda retaknya beton, membatasi

penambahan retak dan juga membantu ketidakmampuan semen portland yang

tidak dapat menahan regangan dan benturan menjadi ikatan komposit kuat dan

lebih tahan retak. Spesifikasi yang sering digunakan dapat dilihat pada Tabel 2.1

berikut ini :


commit to user

9

Tabel 2.1 Spesifikasi Serat-Serat yang Sering Digunakan

Fiber Spesific

Gravity

Tensile

Strenght

(ksi)

Young’s

Modulus

(103 Ksi)

Elongation

At Failure

(%)

Common

Diameters

(in)

Common

Length

(in)

Steel

Glass

Polypropilon

Carbon

7,86

2,7

0,91

1,6

100-300

Up to 180

Up to 100

UP to

100

30

11

0,14-1,2

72

Up To 30

3,5

2,5

1,4

0,0005-0,04

0,004-0,03

Up to 0,1

0,0004-0,008

0,5-1,5

0,5-1,5

0,5-1,5

0,02-0,5

(Soroushian & Bayasi, 1987)

Tipe serat secara umum dapat diklarifikasikan menjadi empat (ACI Committee

544), yaitu :

a. SFRC (Steel Fiber Reinforced Concrete).

b. GFRC (Glass Fiber Reinforced Concrete).

c. SNFRC (Synthetic Fiber Reinforced Concrete).

d. NFRC (Natural Fiber Reinforced Concrete).

2.3. Material Penyusun Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150

2.3.1. Semen Portland

Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan

klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis

dengan gips sebagai bahan tambahan (PUBI-1982, dalam Tjokrodimuljo, 1996).

Fungsi semen adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu

massa yang padat dan juga untuk mengisi rongga-rongga antar butir agregat.

Empat unsur yang paling penting dalam semen adalah:

a. Trikalsium silikat (C3S) atau 3CaO.SiO3

b. Dikalsium silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2

c. Trikalsium aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3

d. Tetrakalsium aluminoferit (C4AF) atau 4CaO.Al2O3.FeO2


commit to user

10

Jenis semen Portland di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.2.

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

Jenis semen Karakteristik umum

Jenis I Semen portland untuk penggunaan umum yang tidak

memerlukan persyaratan khusus seperti disyaratkan pada jenis-

jenis lain

Jenis II Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan

ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang

Jenis III Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut

persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi

Jenis IV Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut

persyaratan panas hidrasi yang rendah

Jenis V Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut

persyaratan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat

(Sumber : Tjokrodimuljo (1996)

2.3.2. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi

dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini menempati sebanyak 60 % - 80 %

dari volume mortar atau beton, sehingga pemilihan agregat merupakan suatu

bagian penting dalam pembuatan mortar atau beton. Berdasarkan ukuran besar

butirnya, agregat yang dipakai dalam adukan beton dapat dibedakan menjadi dua

jenis, yaitu agregat halus dan agregat kasar.

a. Agregat Halus

Agregat halus adalah agregat yang berbutir kecil antara 0,15 mm dan 5 mm.

Dalam pemilihan agregat halus harus benar-benar memenuhi persyaratan yang

telah ditentukan. Karena sangat menentukan dalam hal kemudahan pengerjaan

(workability), kekuatan (strength), dan tingkat keawetan (durability) dari beton


commit to user

11

yang dihasilkan. Pasir sebagai bahan pembentuk mortar bersama semen dan air,

berfungsi mengikat agregat kasar menjadi satu kesatuan yang kuat dan padat

(Tjokrodimuljo,1996).

Berdasarkan ASTM C 125-03 “Standard Terminology Relating toConcrete and

Concrete Aggregates” agregat halus adalah agregat yang lolos saringan 4,75 mm

(No. 4) dan tertahan pada saringan 75µm (No. 200)

Menurut PBI 1971 (NI-2) pasal 33, syarat-syarat agregat halus (pasir) adalah

sebagai berikut :

1) Agregat halus terdiri dari butiran-butiran tajam dan keras, bersifat kekal dalam

arti tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca, seperti panas matahari dan

hujan.

2) Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 % terhadap jumlah

berat agregat kering. Apabila kandungan lumpur lebih dari 5 %, agregat halus

harus dicuci terlebih dahulu.

3) Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak.

Hal demikian dapat dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams Header

dengan menggunakan larutan NaOH.

4) Agregat halus terdiri dari butiran-butiran yang beranekaragam besarnya dan

apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam pasal 3.5 ayat 1

(PBI 1971), harus memenuhi syarat sebagai berikut :

(a) Sisa di atas ayakan 4 mm , harus minimum 2 % berat.

(b) Sisa di atas ayakan 1 mm , harus minimum 10 % berat.

(c) Sisa di atas ayakan 0,25 mm , harus berkisar antara 80 % - 90 % berat.

Pasir di dalam campuran beton sangat menentukan dalam hal kemudahan

pengerjaan (workability), kekuatan (strength), dan tingkat keawetan (durability)

dari beton yang dihasilkan. Untuk memperoleh hasil beton yang seragam, mutu

pasir harus dikendalikan. Oleh karena itu pasir sebagai agregat halus harus

memenuhi gradasi dan persyaratan yang ditentukan. Batasan susunan butiran

agregat halus dapat dilihat pada Tabel 2.3.


commit to user

12

Tabel 2.3. Batasan Susunan Butiran Agregat Halus

Ukuran saringan

(mm)

Persentase lolos saringan

Daerah 1 Daerah 2 Daerah 3 Daerah 4

10,00

4,80

2,40

1,20

0,60

0,30

0,15

100

90-100

60-95

30-70

15-34

5-20

0-10

100

90-100

75-100

55-90

35-59

8-30

0-10

100

90-100

85-100

75-100

60-79

12-40

0-10

100

95-100

95-100

90-100

80-100

15-50

0-15

(Sumber : Tjokrodimuljo (1996)

Keterangan: Daerah 1 : Pasir kasar Daerah 2 : Pasir agak kasar Daerah 3 : Pasir agak halus Daerah 4 : Pasir halus

b. Agregat Kasar

Agregat kasar adalah agregat yang mempunyai ukuran butir-butir besar antara 5

mm dan 40 mm. Sifat dari agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton

keras dan daya tahannya terhadap disintegrasi beton, cuaca dan efek-efek perusak

lainnya. Agregat kasar mineral ini harus bersih dari bahan-bahan organik dan

harus mempunyai ikatan yang baik dengan semen (Tjokrodimuljo,1996).

Berdasarkan ASTM C 125-03 “Standard Terminology Relating toConcrete and

Concrete Aggregates” agregat kasar adalah suatu agregat yang tertahan pada

saringan 4,75 mm (No. 4).

Sifat-sifat bahan bangunan sangat perlu untuk diketahui, karena dengan

mengetahui sifat dan karakteristik dari bahan tersebut, kita dapat menentukan

langkah-langkah yang diambil dalam menangani bahan bangunan tersebut. Sifat-

sifat dari agregat kasar yang perlu untuk diketahui antara lain ketahanan


commit to user

13

(hardness), bentuk dan tekstur permukaan (shape and texture surface), berat jenis

agregat (specific gravity), ikatan agregat kasar (bonding), modulus halus butir

(finenes modulus), dan gradasi agregat (grading).

Menurut PBI 1971 (NI-2) pasal 3.4 syarat-syarat agregat kasar (kerikil) adalah

sebagai berikut :

1) Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak berpori. Agregat

kasar yang mengandung butir-butir pipih hanya dapat dipakai apabila jumlah

butir-butir pipih tersebut tidak melebihi 20 % dari berat agregat seluruhnya.

Butir-butir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur

oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan.

2) Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1 % yang ditentukan

terhadap berat kering. Apabila kadar lumpur melampaui 1 % maka agregat

kasar harus dicuci.

3) Agergat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton,

seperti zat-zat yang reaktif alkali.

4) Kekerasan butir-butir agregat kasar yang diperiksa dengan bejana penguji dari

Rudelof dengan beton penguji 20 ton, yang harus memenuhi syarat-syarat :

(a) Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 9,5-19 mm lebih dari 24 %

berat.

(b) Tidak terjadi pembubukan sampai 19-30 mm lebih dari 22 % berat.

Kekerasan ini dapat juga diperiksa dengan mesin Los Angeles. Dalam hal ini

tidak boleh terjadi kehilangan berat lebih dari 50 %.

5) Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang beranekaragam besarnya dan

apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam pasal 3.5 ayat 1

PBI 1971, harus memenuhi syarat sebagai berikut :

(a) Sisa diatas ayakan 31,5 mm harus 0 % berat .

(b) Sisa diatas ayakan 4 mm harus berkisar antara 90 % dan 98 % berat.

(c) Selisih antara sisa-sisa kumulatif diatas dua ayakan yang berurutan,

maksimum 60 % dan minimum 10 % berat.

Batasan susunan butiran agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 2.4.


commit to user

14

Tabel 2.4. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar

Ukuran Saringan (mm) Persentase Lolos Saringan

40 mm 20 mm

40

20

10

4,8

95-100

30-70

10-35

0-5

100

95 – 100

22-55

0-10

(Sumber : Tjokrodimuljo (1996))

Susunan untuk butiran (gradasi) yang baik akan dapat menghasilkan kepadatan

(density) maksimum dan porositas (voids) minimum. Sifat penting dari suatu

agregat (baik kasar maupun halus) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap

benturan yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan

karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses

pembekuan waktu musim dingin dan agresi kimia, serta ketahanan terhadap

penyusutan.

Bentuk dari partikel agregat dapat mempengaruhi kebutuhan air, workability,

kemampuan untuk diangkut (mobility), bleeding, kemampuan untuk membentuk

hasil akhir yang baik (finishability) dan kekuatan. Partikel yang lebih bulat

(rounded) memberikan workability yang lebih baik dibandingkan dengan partikel

yang bentuknya pecah atau bersudut. Hal ini disebabkan karena sedikitnya bidang

kontak antar partikel yang dialami oleh partikel bulat, sehingga gaya gesek antar

partikel menjadi lebih kecil dan aliran campuran beton menjadi lebih mudah.

Bentuk agregat juga mempengaruhi kuat tekan pada beton. Campuran yang

menggunakan agregat dengan bentuk pecah dan bersudut akan menghasilkan

beton dengan kekuatan yang lebih tinggi karena kekuatan ikatan antar partikelnya

besar. Kekuatan ikatan yang besar tersebut dikarenakan bidang kontak antara

partikel dengan pasta yang besar.


commit to user

15

2.3.3. Air

Air merupakan bahan dasar pembuat dan perawatan beton, penting namun

harganya paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta untuk

menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan

dipadatkan. Air yang memenuhi syarat sebagai air minum, memenuhi syarat pula

untuk bahan campuran beton. Tetapi tidak berarti air harus memenuhi persyaratan

air minum. Jika diperoleh air dengan standar air minum, maka dapat dilakukan

pemeriksaan secara visual yang menyatakan bahwa air tidak berwarna, tidak

berbau, dan cukup jernih. Menurut Tjokrodimuljo (1996), dalam pemakaian air

untuk beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut:

a. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.

b. Tidak mengandung garam-garam yang merusak beton (asam, zat organik, dll)

lebih dari 15 gram/liter.

c. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.

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

Kekuatan beton dan daya tahannya berkurang jika air mengandung kotoran.

Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu ikatan awal serta kekuatan

beton setelah mengeras. Adanya lumpur dalam air diatas 2 gram/liter dapat

mengurangi kekuatan beton. Air dapat memperlambat ikatan awal beton sehingga

beton belum mempunyai kekuatan dalam umur 2-3 hari. Sodium karbonat dan

potasium dapat menyebabkan ikatan awal sangat cepat dan konsentrasi yang besar

akan mengurangi kekuatan beton (Tjokrodimuljo,1996).

2.3.4. Bahan Tambah

a. Pengertian Bahan Tambah

Bahan tambah merupakan bahan selain air, agregat, semen dan perkuatan dengan

menggunakan serat yang digunakan sebagai bahan campuran semen untuk

memodifikasi sifat beton segar, waktu pengerasan, dan kinerja beton saat keras


commit to user

16

dan ditambahkan ke dalam adukan sebelum atau selama proses pencampuran

(mixing) (ASTM C 125, 2003)

b. Garvalum AZ150

Penelitian ini menggunakan bahan tambah berupa serat galvalum. Berdasarkan

pada penelitian beton ringan berserat garvalum oleh mediyanto, 2003 beberapa

sifat dan prilaku beton yang dapat diperbaiki setelah penambahan serat adalah

1. Kekuatan terhadap lentur dan tarik

2. Ketahanan terhadap beban kejut

3. Sifat daktilitas beton

4. Ketahanan terhadap keausan

5. Kekuatan geser beton

Keunggulan inilah yang dijadikan dasr dalam pemilihan serat garvalum dalam

pembuatan beton normal berserat, selain dikarenakan serat garvalum memiliki

unit densitas yang lebih rendah dari serat baja.

2.4. Kekakuan (Stiffness)

Stiffness adalah kemampuan suatu elemen untuk bersifat kaku / tidak elastis

(Kekakuan). Stiffness balok didefinisikan sebagai hasil bagi antara beban dan

lendutan dari uji lentur dan dihitung dengan Persamaan 2.1

K = Bδ …………………………………………………………………………..(2.1)

Dimana :

K : Stiffness (KN/mm)

P : Beban (KN) æ : Lendutan (mm)


commit to user

17

Kekakuan struktur pada suatu bangunan merupakan unsur yang sangat penting

dalam mendesign bangunan tahan gempa, sebab masalah kekakuan akan sangat

berpengaruh terhadap respon struktur karena gaya gempa.

Stiffness pada suatu elemen struktur sangat dipengaruhi oleh banyaknya distribusi

material yang ada. Suatu elemen struktur yang mempunyai nilai stiffness kecil

lebih mudah mengalami tekuk dibandingkan dengan elemen yang mempunyai

stiffness besar.

2.5. Keuletan (Toughness)

Toughness merupakan energi yang diserap oleh sebuah elemen struktural pada

saat pembebanan, dimana hal ini menunjukan seberapa besar kemampuan sebuah

elemen struktur untuk menyebarkan secara merata energi yang diterimanya akibat

pembebanan ke seluruh elemen struktur.

Nilai toughness didapat dari perhitungan luas daerah dibawah grafik hubungan

antara beban P (KN) dengan lendutan (mm). Luas daerah yang dimaksud yaitu

luas daerah yang diarsir dengan batas sebelah kiri a dan batas sebekah kanan b

seperti ditunjukan dalam Gambar 2.1

Gambar 2.1 Grafik index of toughness

P (KN)

F (X)

δ (mm)

a b


commit to user

18

Nilai toughness didapatkan dari perhitungan luas daerah dibawah grafik hubungan

antara P(KN) dengan defleksi (mm). Cara perhitungan luas daerah tersebut

menggunakan rumus integral yaitu :

董归纵贯邹V8贫频

Dengan : f(X) = Hasil regresi dari persamaan grafik beban defleksi

a = Defleksi belum terjadi = 0 (mm)

b = Defleksi saaat terjadi retakan (mm)


commit to user

19

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Uraian Umum

Metode yang diterapkan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental yaitu

suatu metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan secara

langsung untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara

variabel yang diselidiki. Pada penelitian ini ekperimen dilakukan di laboratorium.

Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian bahan,

pengujian kuat tekan, pengujian kekakuan (stiffness,) dan pengujian keuletan

(toughness). Pengujian toughness dan stiffness menggunakan alat uji kuat lentur

(Bending testing Machine)

Dari hasil penelitian akan didapatkan data yang akan dibuat menjadi grafik

hubungan antara variasi penambahan serat galvalum AZ150 terhadap nilai

toughness dan stiffness, sehingga dapat diperoleh nilai optimum penambahan serat

dengan nilai toughness dan stiffness beton maksimum yang terjadi.

3.2 Tempat Penelitian

Penelitian ini bertempat di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret.

3.3 Benda Uji Penelitian

Benda uji yang digunakan dalam pengujian kekakuan (stiffness) dan keuletan

(toughness) adalah benda uji balok berukuran alas 10 cm x 10 cm dengan tinggi

40 cm.sebanyak 12 benda uji dengan 3 benda uji untuk masing-masing kondisi.

Dengan kadar penambahan galvalum AZ150 adalah 0 %; 0,33 %; 0,66 %; dan 1

% dari volume adukan. Benda uji dapat dilihat di Tabel 3.1


commit to user

20

Tabel 3.1 Benda Uji

Kode Ukuran

(cm)

Kadar Serat

Galvalum AZ150

(%)

Jumlah

Galv 0%

Galv 0,33%

Galv 0,66%

Galv 1%

10 x 10 x 40

10 x 10 x 40

10 x 10 x 40

10 x 10 x 40

0 %

0,33 %

0,66 %

1 %

3 Buah

3 Buah

3 Buah

3 Buah

3.4 Pengujian Toughness

Pengujian toughness dilakukan setelah beton berumur 28 hari. Hal-hal yang akan

diamati dalam pengujian touhgness ini adalah besarnya (P) maksimum atau beban

pada saat beton mulai retak dan defleksi yang terjadi dengan menggunakan alat uji

kuat lentur (Bending Testing Machine).

Pengujian dilakukan berdasarkan ASTM C-78 yaitu metode pengujian kuat lentur

beton dengan bentang terbagi dua akibat adanya roda yang bekerja pada tiap jarak

1/3 bentang, seperti terlihat pada Gambar 3.1

Gambar 3.1 Perletakan benda uji dalam alat uji kuat lentur

Adapun langkah-langkah pengujian toughness dapat diuraikan sebagai berikut :

a. Balok beton yang diuji diambil dari tempat perawatan kemudian diukur

dimensinya.

b

d

1/3 L 1/3 L 1/3 L

½ P ½ P

P (KN)


commit to user

21

b. Mesin penguji diatur jarak perletakannya dan balok uji diletakan pada mesin

penguji.

c. Memasang alat dial gauge 13 cm dari tumpuan.

d. Mesin pembebanan dijalankan secara elektrik dengan cara meningkatkan

beban konstan.

e. Pembebanan dilakukan hingga balok retak, kemudian dicatat besarnya beban

tertinggi yang terjadi pada saat terjadinya retakan.

3.5. Pengujian Kekakuan (Stiffness)

Pengujian dilakukan pada semua benda uji balok beton dengan tujuan untuk

mengetahui nilai stiffness pada benda uji yang berupa balok beton.

Setting balok pada pengujian stiffness ini sama dengan pengujian toughness yaitu

metode pengujian kuat lentur beton dengan terbagi dua akibat adanya rode yang

bekerja pada 1/3 bentang seperti Gambar 3.1.

3.6. Tahap Penelitian

Tahapan-tahapan pelaksanaan penelitian sebagai berikut :

a. Tahap I (Tahap persiapan)

Melakukan studi literatur serta mempersiapkan bahan dan alat uji penelitian

supaya penelitian berjalan lancar.

b. Tahap II (Tahap pengujian Bahan)

Melakukan pengujian bahan yang akan digunakan dengan tujuan untuk

mengetahui sifat dan karakterstik bahan. Bahan yang diuji adalah agregat

kasar dan agregat halusnya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah

agragat kasar atau halus tersebut memenuhi syarat.

c. Tahap III (Tahap pembuatan Benda Uji)

Pada tahap ini dilakukan pekerjaan sebagai berikut :

1) Penetapan campuran adukan beton. Rencana proporsi campuran adukan

beton dengan mix design sesuai standar SK.SNI.T-15-1990-03.


commit to user

22

2) Pembuatan adukan beton

3) Pemerikasaan nilai slump

4) Pembuatan benda uji berupa balok ukuran 10 cm x 10 cm x 40 cm

d. Tahap IV (Tahap perawatan Benda uji )

Pada tahap ini benda uji dirawat (curing) dengan ditutup karung goni basah

sampai umur beton mencapai 28 hari.

e. Tahap V (Tahap Pengujian benda Uji)

Melakukan pengujian kuat lentur beton pada umur 28 hari. Pengujian

dilakukan di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

f. Tahap VI (Tahap Analisis Data dan Pembahasan)

Melakukan analisis data hasil pengujian dengan membuat data tersebut

menjadi suatu grafik yang kemudian grafik tersebut diregresi untuk mencari

luasan di bawah grafik.

g. Tahap VII (Kesimpulan)

Tahap ini melakukan pengambilan kesimpulan dari hasil analisis pengujian

yang berhubungan dengan tujuan penelitian.


commit to user

23

Tahapan penelitian ini dapat dilihat secara sketmatis dalam bagan alir pada

Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Diagram Alir

Perhitungan Rancang Campur

(Mix Design)

Pembuatan Benda Uji

Balok10 x 10 x 40 (cm)

Pembuatan Adukan Beton

Perawatan (Curing)

Pengujian Kuat Lentur / MOR

Analisis Data dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Tahap I

Tahap II

Tahap III

Tahap IV

Tahap V

Tahap VI

Tahap VII

Uji Bahan:

- kadar lumpur - kadar organik - specific gravity - gradasi -agregat SSD -absorbsi

Uji Bahan:

- abrasi - specific gravity - gradasi -absorbsi

Persiapan

AgregatKasar Air AgregatHalus Semen Galvalum

Ya

Tidak

Uji Slump


commit to user

24

3.7. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar Beton

Untuk memenuhi sifat dan karakteristik dari bahan dasar penyusun beton maka

perlu dilakukan pengujian. Pengujian ini dilakukan terhadap agregat halus dan

agregat kasar.

3.7.1. Standar Pengujian Terhadap Agregat Halus

Pengujian agregat halus dilakukan berdasarkan ASTM dan disesuaikan dengan

spesifikasi bahan menurut ASTM. Standar pengujian agregat halus adalah sebagai

berikut :

a. ASTM C-23 :Standar penelitian pengujian berat isi agregat halus.

b. ASTM C-40 :Standar penelitian untuk tes kotoran organik dalam

jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj jjjagregat halus.

c. ASTM C-117 :Standar penelitian untuk agregat lolos saringan no. 200

vvvvvvvvvvvv vdengan pencucian.

d. ASTM C-128 :Standar penelitian untuk menentukan spesific gravity

vvvvvvvvvvvv vagregat halus.

e. ASTM C-136 :Standar penelitian untik analisis saringan agregat halus.

3.7.2. Standar Pengujian Terhadap Agregat Kasar

a. ASTM C-29 : Standar penelitian untuk pengujian berat isi agrgat kasar

b. ASTM C-127 : Standar penelitian untuk menentukan spesific gravity

vvvvvvvvvvvvv agregat kasar

c. ASTM C-131 : Standar penelitian untuk pengujian abrasai agregat kasar

d. ASTM C-136 : Standar pengujian untuk analisis ayakan agregat kasar.

3.8 Alat yang Digunakan

Penelitian ini dilakukan pada laboratorium bahan konstruksi Teknik Sipil UNS

sehingga menggunakan alat-alat yang ada dilaboratorium tersebut.


commit to user

25

Alat-alat yang dipakai dalam penelitian ini adalah :

a. Timbangan

1) Neraca merk Murayana Seisakusho Ltd Japan dengan kapasitas 5 kg,

ketelitian sampai 0,1 gram, digunakan untuk mengukur berat materila

yang berada dibawah kapsitas.

2) Timbangan bascule merk DSN Bola Dunia dengan kapasitas 150 kg

dengan ketelitian 0,1 kg.

b. Ayakan

Ayakan yang digunkan adalah ayakan dengan merk Control Italy bentuk

lubang ayakan adalah bujur dangkar dengan ukuran 75 mm 50 mm 38 mm

25 mm 12,5 mm 9,5 mm 4,75 mm 2,36 mm 1,18 mm 0,85 mm 0,3 mm

0,15 mm dan pan.

c. Mesin penggetar ayakan

Mesin penggetar ayakan yang digunakan adalah mesin penggetar dengan

merek Control Italy. Mesin ini digunakan sebagai dudukan sekaligus

penggetar ayakan. Penggunaan untuk uji gradasi agregat halus maupun

kasar.

d. Oven merk binder

Oven berkapasitas 300oC 2200 W digunkan untuk mengeringkan meterial

(pasir dan krikil).

e. Corong konik

Corong konik dengan ukuran diameter atas 3,8 cm diameter bawah 8,9 cm

tinggi 7,6 cm lengkap dengan alat penumbuk alat ini digunakan untuk

mengukur keadaan SSD agregat halus.

f. Corong / kerucut abrams

Kerucut abrams terbuat dari baja dengan ukuran diameter atas 10 cm dan

diameter bawah 20 cm tinggi 30 cm dilengkapi dengan tongkat baja yang

diujungnya ditumpulkan panjang 60 cm diameter 16 cm Alat ini

digunakan untuk mengukur nilai slump adukan beton.

g. Mesin los angelos

Mesin ini dilengkapi dengan 12 buah bola baja alat ini digunakan untuk

menguji ketahanan aus dari agragat kasar.


commit to user

26

h. Cetakan benda uji

Cetakan benda uji yang digunkan adalah cetakan silinder baja dengan

ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.

i. Alat Bantu

Untuk kelancaran dan kemudahan penelitian pada saat pembuatan benda

uji digunakan beberapa alat bantu :

1) Vibrator yang digunkan untuk pemadatan saat pembuatan benda uji.

2) Cetok semen, digunakan untuk memindahkan bahan batuan dan

memasukan campuran beton ke dalam cetakan beton.

3) Gelas ukur kapasitas 250 ml digunkan untuk meneliti kandungan zat

organik dan kandungan lumpur agregat halus.

4) Ember untuk tempat air dan sisa adukan.

5) Cangkul untuk mengaduk campuran beton.

j. Dial Gauge

Untuk mengukur besarnya lendutan yang terjadi.

k. Alat Uji Kuat Lentur

Untuk mengukur kekuatan lentur beton.

3.9 Pengujian Bahan Dasar Beton

Untuk mengetahui sifat dan karakteristik dari material pembentuk beton maka

dalam penelitian ini dilakukan pengujian terhadap bahan-bahan pembentuk beton.

Pengujian ini hanya dilakukan terhadap agregat halus agregat kasar sedangkan air

dan semen yang digunakan telah sesuai dengan spesifikasi standar dalam PBI NI

1971 pasal 3.6

3.9.1 Pengujian Agregat Halus

3.9.1.1 Pengujian Kadar Lumpur Dalam Agregat Halus

Pasir adalah salah satu bahan dasar beton yaitu sebagai agregat halus. Pasir

digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi beberapa persyaratan, Salah


commit to user

27

satunya adalah pasir harus bersih. Pasir bersih yaitu pasir yang tidak mengandung

lumpur lebih dari 5 % dari berat keringnya. Apabila kadar lumpur lebih dari 5 %

maka harus dicuci terlebih dahulu. Syarat-syarat agregat halus sesuai dengan PBI

NI-2,1971. Kadar lumpur pasir dihitung dengan Persamaan 3.1

Kadar lumpur = .钳能.前.前 x 100 %.........................................................................(3.1)

Dengan :

G0 = berat awal 100 gram

G1 = Berat pasir akhir (gram)

3.9.1.2 Pengujian Kadar Zat Organik Dengan Agregat Halus

Pasir biasanya diambil dari sungai maka kemungkinan kotor sangat besar,

misalnya bercampur dengan lumpur zat organik lainnya. Pasir sebagai agregat

halus dalam adukan beton tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak

karena mengakibatkan penurunan kekuatan beton yang dihasilkan. Kandungan zat

oeganik ini dapat dilihat dari percobaan warna dari abrams harder dengan

menggunakan larutan NaOH 3 % dengan peraturan beton bertulang indonesia

(PBI NI-2,1971). Penurunan kekuatan dapat dilihat pada Tabel 3.2

Tabel 3.2 Pengaruh Kadar Zat Organik Terhadap Presentase Penurunan Kekuatan

Beton

Warna Penurunan Kekuatan

Jernih 0

Kuning muda 0 – 10

Kuning tua 10 – 20

Kuning kemerahan 20 – 30

Coklat kemerahan 30 – 50

Coklat tua 50 – 100

(sumber : tabel Prof Ir. Rooseno, 1995 )


commit to user

28

3.9.1.3 Pengujian Specific Garavity Agregat Halus

Sifat-siifat bahan bangunan yang dipakai dalam suatu pekerjaan struktur sangat

penting untuk diketahui, karena sifat-sifat tersebut dapat ditentukan langkah-

langkah yang tepat untuk mengerjakan bangunan tersebut.Berat jenis merupakan

salah satu variabel yang sangat penting dalam merencanakan campuran adukan

beton karena dengan mengetahui variabel tersebut dapat dihitung volume pasir

yang ditentukan.

Tujuan dari pengujian ini untuk mendapatkan :

a. Bulk spesific gravity yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi

kering dengan volume pasir total

b. Bulk spesific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh dalam

kondisi kering permukaan dengan volume pasir total.

c. Apparent Spesific gravity yaitu perbandingan antara berat pasir kering dengan

volume butir pasir.

d. Absorbtion yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat

kering

Nilai-nilai yang ingin diketahui di atas dihitung dengan Persamaan 3.2 – 3.5.

Bulk spesific gravity = &批嫩p 能披…………………………….…(3.2)

Bulk spesific gravity SSD = p 批嫩p 能披……………………………….(3.3)

Apparent spesific gravity = &批嫩&能披……………………………...….(3.4)

Absorbtion = p 能&& x 100 %.....................................(3.5)

Dengan :

A = berat pasir kering oven (gram)

B = berat volumetric flask berisi air (gram)

C = berat volumetric flask berisi air dan pasir (gram)

500= berat pasir dalam keadaaan kering permukaan jenuh (gram)


commit to user

29

3.9.1.4 Pengujian Gradasi Agregat Halus

Tujuan pengujian gradasi adalah untuk mengetahui susunan diameter butiran pasir

dan persentase modulus kehalusan butir.

Modulus kehalusan butir = ………………………………………….(3.6)

Dengan :

A: ∑ prosentase berat pasir yang tertinggal kumulatif tanpa berat pasir dalam pan.

B: ∑ prosentase berat pasir yang tertinggal.

Menurut ASTM agregat halus yang baik mempunyai gradasi butiran sesuai Tabel

3.3

Tabel 3.3 Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM

Diameter Ayakan Berat lolos saringan ASTM ( %)

9,5 100

4,75 90 – 100

2,36 75 – 100

1,18 55 – 90

0,6 35 – 59

0,3 8 – 30

0,15 0 – 10

0 0

3.9.2 Pengujian Agregat Kasar

3.9.2.1 Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar

Berat jenis merupakan salah satu variabel yang sangat penting dalam

merencanakan campuran adukan beton, karena dengan variabel tersebut dapat

dihitung volume dari agregat kasar yang diperlukan. Pengujian spesific gravity


commit to user

30

agregat kasar dalam penelitian ini menggunakan kerikil dengan diameter

maksimal 25 mm.

Tujuan pengujian spesific gravity :

a. Untuk mengetahui bulk spesific gravity yaitu perbandingan antara berat krikil

dalam kondisi kering dengan volume pasir total.

b. Untuk mengetahui bulk spesific SSD yaitu perbandingan antara berat kerikil

jenuh ndalam kondisi kering permukaan dengan volume krikil total

c. Untuk mengetahui apparent spesific gravity yaitu perbandingan antar berat

kerikil kering dengan volume butir kerikil

d. Untuk mengetahui daya serap (absorbsion) yaitu perbandingan antara berat

air yang diserap dengan berat kerikil kering.

3.9.2.2 Pengujian Abrasi Agregat Kasar

Agregat kasar merupakan salah satu bahan dasar beton yang harus memenuhi

standar tertentu untuk daya tahan keausan terhadap gesekan. Standar ini dapat

diketahui dengan alat yang disebut bejana Los Angeles. Agregat kasar harus tahan

terhadap gaya aus gesek dan bagian yang hilang karena gesekan tidak boleh >

50%.

3.9.2.3 Pengujian Gradasi Agregat Kasar

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui variasi diameter agregat kasar,

prosentase dan modulus halusnya. Modulus kehalusan merupakan angka yang

menunjukan tinggi rendahnya tingkat keausan butir dalam agregat.

3.10 Perencanaan Campuran Beton

Perencanaan campuran beton yang tepat dan sesuai dengan proporsi campuran

adukan beton sangat diperlukan untuk mendapatkan kualitas beton yang baik.

Dalam penelitian ini digunakan rancang campur beton yang mengacu peraturan


commit to user

31

SK SNI T-15-1990-03 dengan kekuatan yang akan dicapai pada umur 28 hari 30

MPa.

3.11 Pembuatan Benda Uji

Langkah-langkah pembuatan benda uji dalam penelitian ini diuraikan sebagai

berikut :

a. Material dan peralatan yang akan digunkan untuk membuat campuran beton

dipersiapkan

b. Cetakan beton disiapkan

c. Material-material yang akan digunakan ditimbang sesuai dengan kebutuhan.

d. Pembuatan adukan dengan cara mencampurkan meterial-material tersebut

dengan mixer.

e. Nilai slump diuji dari adukan tersebut

f. Adukan dituang kedalam cetakan beton dan digunakan vibrator agar adukan

homogen dan merata didalam cetakan, dan memberi tanda untuk masing-

masing benda uji.

g. Benda dilepaskan dari cetakan setelah 24 jam kemudian dilakukan curing

terhadap benda uji tersebut.

3.12 Pengujian Nilai Slump

Slump beton adalah besaran kekentalan atau viskositi /plastisitas dan kohesi dari

beton segar. Menurut SK SNI-M-12-1989-F, cara pengujian nilai slump adalah

sebagai berikut :

a. Kerucut abrams bagian dalam dan luar dibersihkan dengan air.

b. Cetakan kerucut diletakan diatas plat baja.

c. Dengan memegang kakai kerucut kuat-kuat, adonan beton dimasukkan

hingga 1/3 tinggi kerucut, kemudian dipadatkan dengan cara menumbuknya

menggunakan tongkat besi ujung bulat sebanyak 25 kali.


commit to user

32

d. Pengisian diselesaikan sampai 2 lapis berikutnya dan dipadatkan dengan cara

yang sama seperti yang sebelumnya, samapai cetakan terisi penuh,

selanjutnya pada bagian atasa diratakan dengan cetok.

e. Kemudian cetakan kerucut diangkat perlahan tegak lurus keatas.

f. Mengukur penurunan dari tinggi mula-mula, besar penurunan ini disebut nilai

slump.

3.13 Perawatan Benda Uji (Curing)

Perawatan beton adalah suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar

selalu lembab sejak adukan beton dipadatkan sampaibeton dianggap cukup keras.

Hal ini dimaksudkan untuk menjamin agar proses hidrasi dapat berlangsung

dengan baik dan proses pengerasan terjadi dengan sempurna sehingga tidak terjadi

retak-retak pada beton dan mutu beton dapat terjamin.

Perawatan ini dilakukan dengan cara merendam beton ke dalam bak selama 2 hari.

Kemudian selama 26 hari atau sampai benda uji berumur 28 hari beton ditutup

dengan karung goni dan disirami dengan air supaya tetap lembab. Kemudian

diadakan pengujian beton.


commit to user

33

BAB 4

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Agregat

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

Pengujian yang dilakukan terhadap agregat halus dalam penelitian kali ini

meliputi pengujian kandungan lumpur, berat jenis, kandungan zat organik, dan

gradasi pasir. Setelah dilakukan pengujian diperoleh hasil pengujian yang

disajikan dalam Tabel 4.1. Untuk perhitungan dan data-data pengujian secara

lengkap terdapat pada lampiran 1.

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus

Jenis Pengujian Hasil Pengujian Standar Kesimpulan

Kandungan Zat

Organik

Larutan NaOH 3%

berwarna kuning

muda

Jernih atau kuning

muda

Memenuhi

Syarat

Kandungan

Lumpur

2,3% Maksimum 5% Memenuhi

Syarat

Bulk Spesific

Gravity

2,55

- -

Bulk Spesific

Gravity SSD

2,56

2,5 - 2,7 Memenuhi

Syarat

Apparent Spesific

Gravity

2,58

- -

Absorption 0,42% - -

Modulus Halus

Butir

2,6 2,3 - 3,1 Memenuhi

Syarat


commit to user

34

Untuk hasil pengujian agregat halus serta persyaratan batas dari ASTM C33-97

dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut ini:

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus

No Diameter Ayakan

Berat Tertahan Berat Lolos

Kumulatif

ASTM C 33 Berat

(gram) % Kumulatif

(%)

1 9.5 0 0.00 0 100.00 100 2 4.75 5 0.17 0.17 99.83 95-100 3 2.36 304.5 10.16 10.33 89.67 80-100 4 1.18 567.5 18.94 29.26 70.74 50-85 5 0.85 397.5 13.26 42.53 57.47 25-60 6 0.3 1187.5 39.62 82.15 17.85 10-30 7 0.15 395 13.18 95.33 4.67 2-10 8 0 140 4.67 100.00 0.00 0

Total 2997 100 359.77 - -

Dari tabel 4.2 gradasi agregat halus di atas dapat digambarkan grafik gradasi

beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh ASTM C33-97 sebagai berikut :

Gambar 4.1 Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Halus

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10

Kum

ulat

if L

olos

( %

)

Diameter Ayakan (mm)Hasil Pengujian ASTM batas atas ASTM batas bawah


commit to user

35

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar

Pengujian terhadap agregat kasar split (batu pecah) yang dilakukan dalam

penelitian ini meliputi pengujian berat jenis (spesific gravity), gradasi agregat

kasar, dan keausan (abrasi). Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel

4.3, sedangkan data hasil pengujian secara lengkap disajikan dalam lampiran 2.

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Agregat Kasar

Jenis Pengujian Hasil

Pengujian

Standar Kesimpulan

Bulk Spesific

Gravity

2,50

- -

Bulk Spesific

Gravity SSD

2,57

2,5 – 2,7 Memenuhi

Syarat

Apparent Spesific

Gravity

2,68

- -

Absorption 2,66 %

- -

Modulus Halus

Butir

7,61 5 – 8 Memenuhi

Syarat

Abrasi 43,10 % Maksimum

50%

Memenuhi

Syarat


commit to user

36

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar

No Diameter Ayakan

Berat tertinggal Berat Lolos

Kumulatif (%)

ASTM C33 Berat

(gram) % Kumulatif (%)

1 38,00 0 0.000 0.000 100.00 100 2 25,00 0 0.00 0.00 100.00 95-100 3 19,00 475 15.97 15.97 84.03 - 4 12,50 930 31.27 47.24 52.76 35-70 5 9,50 415 13.95 61.20 38.80 - 6 4,75 854 28.72 89.91 10.09 10-30 7 2,36 300 10.09 100.00 0.00 0-5 8 1,18 0 0.00 100.00 0.00 - 9 0,6 0 0.00 100.00 0.00 -

10 0,3 0 0.00 100.00 0.00 - 11 0,15 0 0.00 100.00 0.00 - 12 0,00 0 0.00 100.00 0.00 -

Jumlah 2974 100.00 814.32 - -

Dari Tabel 4.4 gradasi agregat kasar di atas dapat digambarkan grafik gradasi

beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh ASTM C33-84 sebagai berikut :

Gambar 4.2 Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Kasar

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40

Kum

ulat

if L

olos

( %

)

Diameter Ayakan (mm)Hasil Pengujian ASTM batas atas ASTM batas bawah


commit to user

37

4.2. Perhitungan Rancang Campur Beton

Perhitungan rencana campuran beton normal (mix design) menggunakan standar

Dinas Pekerjaan Umum (SK SNI T-15-1990-03). Dari hasil perhitungan tersebut

didapat kebutuhan bahan per m³ yaitu :

Air = 225 liter

Semen = 562,5 kg

Pasir = 540,18 kg

Kerikil = 960,32 kg

Dari hasil tersebut maka dapat dihitung kebutuhan bahan total adukan yang terdiri

dari 12 buah benda uji balok dengan ukuran 10 x 10 x 40 (cm) yang akan diuji

pada umur 28 hari adalah 0,0576 m³. Untuk kebutuhan bahan tiap adukan

disajikan dalam Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Hasil Hitungan Kebutuhan Bahan Tiap Adukan

Dosis Total Total Volume+

Galvalum AZ 150

Air Semen Pasir Kerikil

Penambahan Volume SF 20% (kg) (lt/m³) (kg/m³) (kg/m³) (kg/m³) Serat ( m³ ) ( m³ ) 0% 0.012 0.0144 0.000 3.24 8.1 7.779 13,829

0,33 % 0.012 0.0144 0.105 3.24 8.1 7.779 13,829 0,66 % 0.012 0.0144 0.211 3.24 8.1 7.779 13,829

1% 0.012 0.0144 0.320 3.24 8.1 7.779 13,829 Total 0.048 0.0576 0.636 12.96 32.4 31.116 55.316

4.3. Hasil Pengujian Nilai Slump

Dari masing-masing campuran adukan beton tersebut dilakukan pengujian slump.

Nilai slump diperlukan untuk mengetahui tingkat workabilitas dari campuran

beton. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.6 sebagai berikut :


commit to user

38

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Nilai Slump

Kadar Serat (%) 0% 0,33% 0,66% 1%

Nilai Slump ( cm ) 7 6 6 5,5

4.4. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton

Berat jenis beton didapat dengan cara membagi berat sampel balok beton (w)

dengan volume balok beton (V).

Contoh perhitungan untuk prosentase penambahan serat 0 %.

Berat rata-rata balok beton = B,…Ƽ 嫩B,…嫩B,mƼ 2

= 9,34

volume rata-rata balok beton = P x L x T

= 0,4 x 0,1 x 0,1

= 0,004 m3

Berat jenis = �懦……………………………………...(4.1)

= B,2…Ė,ĖĖ…

= 2335 kg/m3

Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.7. berikut ini :


commit to user

39

Tabel 4.7 Berat Jenis Beton Tiap Variasi Kadar Serat Galvalum AZ150

Kode Sampel Volume (m3)

Berat (kg)

Berat Jenis (kg/m3)

Berat Jenis Rerata (kg/m3)

Galv 0% -1 0.004

9.41 2352.5 2335.00 Galv 0% -2 9.40 2350.0

Galv 0% -3 9.21 2302.5 Galv 0,33% -1

0.004 9.21 2302.5

2328.33 Galv 0,33% -2 9.38 2345.0 Galv 0,33% -3 9.35 2337.5 Galv 0,66% -1

0.004 9.36 2340.0

2325.83 Galv 0,66% -2 9.25 2312.5 Galv 0,66% -3 9.30 2325.0

Galv 1% -1 0.004

9.20 2300.0 2307.50 Galv 1% -2 9.25 2312.5

Galv 1% -3 9.24 2310.0

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Berat Jenis dengan % Galvalum AZ150

4.5. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton

Pengujian kuat desak beton dilakukan setelah beton berumur 28 hari dengan

menggunakan CTM (Compression Taesting Machine) merk Controls. Benda

ujinya berupa silinder ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Dari pengujian

akan didapat beban maksimum yaitu pada saat beton hancur akibat menerima

2290229523002305231023152320232523302335

Galvalum 0% Galvalum 0,33%

Galvalum 0,66%

Galvalum 1%

2335

2328,33 2325,83

2307,5

Berat Jenis Beton

Berat Jenis


commit to user

40

beban tersebut (Pmaks). Dengan beban maksimum tersebut dapat diperoleh kuat

tekan beton dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

f’c = .......................................................................................................(4.2)

dengan:

f’c : kuat tekan beton salah satu benda uji (MPa)

Pmaks : beban tekan maksimal (N)

AC : luas permukaan benda uji (mm2)

Sebagai contoh perhitungan diambil data dari benda uji silinder 1 serat 0%

sebagai berikut:

Pmaks = 680 kN = 6,8 x 105 N

A = 0,25 x 3,14 x 0,152 = 1,76625 x 10-2 m2 = 17662,5 mm2

Maka kuat desak betonnya adalah: Ú ′规= 6,8 10闹17662,5 = 38,499 怪9逛

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Normal Berserat Galvalum AZ150

No Kadar serat Kode P maks (kN) f’c (MPa) f’cr (MPa)

1 0% Galv 0% -1 680 38,449

36,784 2 Galv 0% -2 640 36,235

3 Galv 0% -3 630 35,669

4 0.33 % Galv 0,33% -1 670 37,933

41,350 5 Galv 0,33% -2 750 42,463

6 Galv 0,33% -3 770 43,595

7 0.66% Galv 0,66% -1 730 41,331

40,482 8 Galv 0,66% -2 700 39,632

9 Galv 0,66% -3 420 * 23,779 *

10 1% Galv 1% -1 620 35,103

35,668 11 Galv 1% -2 600 33,970

12 Galv 1% -3 670 37,933

*Benda uji tidak di pakai karena rusak.

Pmak

s AC


commit to user

41

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Kuat Desak Beton dengan % Galvalum AZ150

4.6. Hasil Pengujian Toughness

Berdasarkan hasil pengujian beton normal berserat galvalum AZ150, bisa didapat

nilai toughness untuk masing-masing benda uji. Untuk mendapatkan nilai

toughness tersebut maka data diolah dalam bentuk grafik beban – lendutan agar

didapat suatu persamaan untuk menentukan luasan daerah dibawah kurva. Hasil

pengujian dan grafik index of toughness disajikan dalam tabel dan gambar grafik

berikut :

32

34

36

38

40

42

Galvalum 0%

Galvalum 0,33%

Galvalum 0,66%

Galvalum 1%

36,78441,35

40,482

35,668

Kuat Desak Beton

Kuat Desak Beton


commit to user

42

Tabel 4.9 Hasil Pengujian Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0 % d f(Benda Uji 1)

徽 A P P P 磺

kg/cm2 cm2 kg N KN mm 0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.06 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.13 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.18 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.24 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.29 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.33 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.38 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.43

Gambar 4.5 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0 % ( Benda Uji 1 )

y = -1,372x2 + 28,92x + 0,448R² = 0,994

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Galv 0% - 1

Galv 0% - 1

Poly. (Galv 0% - 1)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

43

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0 % g(Benda Uji 2)

徽 A P P P 磺

kg/cm2 cm2 kg N KN mm 0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.1 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.15 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.21 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.3 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.34 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.37 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.4


y = 9,404x2 + 22,33x + 0,279R² = 0,984

0

2

4

6

8

10

12

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Galv 0% - 2

Galv 0% - 2

Poly. (Galv 0% - 2)

P (K

N)

Lendutan (mm)

P (K

N)

Lendutan (mm)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

44

Tabel 4.11 Hasil Pengujian Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0 % (Benda Uji 3)

徽 A P P P 磺 kg/cm2 cm2 kg N KN mm

0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.08 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.16 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.19 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.28 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.32 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.37 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.4 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.44


y = 10,26x2 + 22,70x + 0,412R² = 0,990

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Galv 0% - 3

Galv 0% - 3

Poly. (Galv 0% - 3)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

45

Tabel 4.12 Hasil Pengujian Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0,33 % (Benda Uji 1)


0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.04 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.12 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.17 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.24 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.28 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.31 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.36 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.41 50 28.26 1413.000 14130 14.130 0.47

Gambar 4.8 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0,33 % ( Benda Uji 1 )

y = 0,219x2 + 28,72x + 0,718R² = 0,989

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Galv 0,33% - 1

Galv 0,33% - 1

Poly. (Galv 0,33% -1)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

46


徽 A P P P 磺

kg/cm2 cm2 kg N KN mm 0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.07 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.14 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.18 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.22 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.27 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.32 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.36 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.4 50 28.26 1413.000 14130 14.130 0.44 55 28.26 1554.300 15543 15.543 0.49

Gambar 4.9 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0,33 % ( Benda Uji 2 )

y = 3,487x2 + 29,64x + 0,242R² = 0,998

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 0,2 0,4 0,6

Galv 0,33% - 2

Galv 0,33% - 2

Poly. (Galv 0,33% -2)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

47


徽 A P P P 磺

kg/cm2 cm2 kg N KN mm 0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.08 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.12 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.16 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.18 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.23 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.26 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.29 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.32 50 28.26 1413.000 14130 14.130 0.35 55 28.26 1554.300 15543 15.543 0.39

Gambar 4.10 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150 0,33 % ( Benda Uji 3 )

y = 15,27x2 + 34,54x - 0,040R² = 0,998

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Galv 0,33% - 3

Galv 0,33% - 3

Poly. (Galv 0,33% -3)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

48


徽 A P P P 磺

kg/cm2 cm2 kg N KN mm 0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.07 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.12 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.18 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.24 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.28 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.32 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.36 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.4 50 28.26 1413.000 14130 14.130 0.44


y = 8,292x2 + 27,17x + 0,440R² = 0,995

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Galv 0,66% - 1

Galv 0,66% - 1

Poly. (Galv 0,66% -1)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

49


徽 A P P P 磺

kg/cm2 cm2 kg N KN mm 0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.09 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.14 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.19 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.26 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.31 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.34 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.38 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.42 50 28.26 1413.000 14130 14.130 0.45


y = 14,94x2 + 23,21x + 0,345R² = 0,995

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Galv 0,66% - 2

Galv 0,66% - 2

Poly. (Galv 0,66% -2)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

50


徽 A P P P 磺

kg/cm2 cm2 kg N KN mm 0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.09 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.14 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.20 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.30 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.36 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.41 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.45 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.48 50 28.26 1413.000 14130 14.130 0.51


y = 17,88x2 + 15,26x + 0,967R² = 0,973

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 0,2 0,4 0,6

Galv 0,66% - 3

Galv 0,66% - 3

Poly. (Galv 0,66% -3)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

51


徽 A P P P 磺

kg/cm2 cm2 kg N KN mm 0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.07 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.15 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.20 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.24 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.29 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.33 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.38 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.42

Gambar 4.14 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150 1 % ( Benda Uji 1 )

y = 7,575x2 + 26,19x + 0,316R² = 0,995

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Galv 1% - 1

Galv 1% - 1

Poly. (Galv 1% - 1)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

52



0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.10 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.15 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.21 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.30 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.34 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.37 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.40 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.45

Gambar 4.15 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150 1 % ( Benda Uji 2 )

y = 14,07x2 + 20,69x + 0,350R² = 0,988

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Galv 1% - 2

Galv 1% - 2

Poly. (Galv 1% - 2)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

53



0 28.26 0 0 0 0 10 28.26 282.600 2826 2.826 0.07 15 28.26 423.900 4239 4.239 0.14 20 28.26 565.200 5652 5.652 0.19 25 28.26 706.500 7065 7.065 0.26 30 28.26 847.800 8478 8.478 0.32 35 28.26 989.100 9891 9.891 0.36 40 28.26 1130.400 11304 11.304 0.4 45 28.26 1271.700 12717 12.717 0.43

Gambar 4.16 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ

150 1 % ( Benda Uji 3 )

Dari grafik diatas dapat dihitung nilai toughness berdasarkan luas bidang dibawah

grafik tersebut. Maka berdasarkan gambar grafik diatas nilai toughness dapat

dicari dengan rumus :

y = 6,829x2 + 24,33x + 0,505R² = 0,990

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Galv 1% - 3

Galv 1% - 3

Poly. (Galv 1% - 3)

P (K

N)

Lendutan (mm)


commit to user

54

Toughness = 董Ú纵邹Ĩ 贫频 ……………………………………………………....(4.3)

Dimana : f(x) = hasil regresi dari persamaan grafik beban – defleksi

a = defleksi belum terjadi = 0 mm

b = defleksi maksimum sebelum balok runtuh (mm)

Berdasarkan rumus diatas maka diambil salah satu contoh analisis perhitungan

nilai toughness dari data benda uji 1 galvalum AZ150 0 %.

Dari grafik didapatkan persamaan F(x) = y = -1,372x2 + 28,92x + 0,448 dengan

nilai a = 0 dan b = 0,43 maka :

Nilai toughness = 董 − 1,372xm + 28,92x + 0,448Ė,…2Ė dx

= -0,457(0,43)3 + 14,46(0,43)2 + 0,448(0,43) - 0

= 2,829 KNmm

Dari hasil perhitungan diperoleh nilai toughness sebesar 2,829 KNmm

Untuk perhitungan benda uji yang lain dapat dilihat dalam Tabel 4.21 berikut :

Tabel 4.21 Analisis Toughness

Sampel Persamaan Defleksi

Max Toughness Toughness

Rata- Rata (mm) (KNmm) (KNmm)

Galv 0% - 1 y =-1,372x2 + 28,92x + 0,448 0,43 2,829

2,750 Galv 0% - 2 y = 9,404x2 + 22,33x + 0,279 0,40 2,099* Galv 0% - 3 y = 10,26x2 + 22,70x + 0,412 0,44 2,670 Galv 0,33% - 1 y = 0,219x2 + 28,72x + 0,718 0,47 3,517

3,415 Galv 0,33% - 2 y = 3,487x2 + 29,64x + 0,242 0,49 3,814 Galv 0,33% - 3 y = 15,27x2 + 34,54x - 0,040 0,39 2,913 Galv 0,66% - 1 y = 8,292x2 + 27,17x + 0,440 0,44 3,051

3,093 Galv 0,66% - 2 y = 14,94x2 + 23,21x + 0,345 0,45 2,959 Galv 0,66% - 3 y = 17,88x2 + 15,26x + 0,967 0,51 3,268 Galv 1% - 1 y = 7,575x2 + 26,19x + 0,316 0,42 2,630

2,652 Galv 1% - 2 y = 14,07x2 + 20,69x + 0.350 0,45 2,680 Galv 1% - 3 y = 6,829x2 + 24,33x + 0,505 0,43 2,647

*Benda uji tidak di pakai.


commit to user

55

Dari Tabel 4.21 diatas dapat disimpulkan dengan menggunakan sebuah grafik

yang menggambarkan hubungan pengaruh penambahan serat galvalum AZ150

terhadap nilai toughness beton normal yang tersaji dalam Gambar 4.17 berikut ini

:

Gambar 4.17 Grafik Pengaruh Penambahan Serat Galvalum AZ 150 Terhadap

Nilai Toughness Beton Normal

4.7. Hasil Pengujian Stiffness

Stiffness pada balok adalah hasil bagi antara beban maksimum pada kondisi

elastisitas dan lendutan pada kondisi elastisitas yakni dikalikan 40%. Nilai

stiffness pada balok beton dapat diperoleh dengan rumus :

Stiffness = K = æ时…Ė% 旗 ………………………………………………………...(4.4)

Dimana : K = Stiffness (KN/mm)

P = Beban Maksimum (KN)

磺 = Lendutan (mm)

Sebagai salah contoh analisis perhitungan nilai stiffness maka diambil salah satu

data hasil pengujian yaitu data hasil benda uji Galvalum 0% - 1. Dari hasil

pengujian tersebut didapat :

0

1

2

3

4

Galvalum 0% Galvalum

0,33% Galvalum 0,66% Galvalum 1

%

2,75 3,4153,093

2,652

Grafik Nilai Toughness

Nila

i Tou

ghness

(KN

mm

)


commit to user

56

P = 12,717 x 40% KN 磺 = 0,16 mm

Maka nilai stiffness = K = Ƽm,呢Ƽ呢诺 …Ė%Ė,Ƽ淖 = 31,793 KN/mm

Untuk perhitungan benda uji yang lain dapat dilihat dalam Tabel 4.22 berikut :

Tabel 4.22 Hasil Perhitungan Stiffness

SAMPEL P max Pmax x 40% Lendutan Stiffness Stiffness Rata-Rata (KN) (KN) (mm) (KN/mm) (KN/mm)

Galv 0% - 1 12,717 5,087 0,16 31,794

29,429 Galv 0% - 2 11,304 4,522 0,162 27,914 Galv 0% - 3 12,717 5,087 0,178 28,579

Galv 0,33% - 1 14,130 5,652 0,17 33,247

33,991 Galv 0,33% - 2 15,543 6,217 0,196 31,719 Galv 0,33% - 3 15,543 6,217 0,168 37,006

Galv 0,66% - 1 14,130 5,652 0,18 31,400

29,802 Galv 0,66% - 2 14,130 5,652 0,21 29,747 Galv 0,66% - 3 14,130 5,652 0,20 28,260

Galv 1% - 1 12,717 5,087 0,18 28,260

28,551 Galv 1% - 2 12,717 5,087 0,186 27,349 Galv 1% - 3 12,717 5,087 0,17 29,924

Dari Tabel 4.22 diatas dapat disimpulkan dengan menggunakan sebuah grafik

yang menggambarkan hubungan pengaruh penambahan serat galvalum AZ150

terhadap nilai stiffness beton normal yang disajikan dalam Gambar 4.18 berikut

ini :


commit to user

57

Gambar 4.18 Grafik Pengaruh Penambahan Serat Galvalum AZ 150 Terhadap

Nilai Stiffness Beton Normal

4.8 Pembahasan Hasil Penelitian 4.8.1 Pengujian Slump Penambahan serat Galvalum AZ150 dalam campuran beton ternyata

menyebabkan nilai slump menjadi turun. Untuk kadar serat 0% : 0,33% ; 0,66% ;

dan 1%, masing-masing nilai slump-nya 7 ; 6 ; 6 ; dan 5,5. Penurunan nilai slump

ini disebabkan karena penambahan serat akan menambah sifat saling mengunci

antar material penyusun beton karena timbul gesekan (friction) antar partikel-

partikel penyusun beton dengan serat sehingga partikel-partikel tersebut tidak bisa

bergerak secara leluasa. Selain itu, penambahan serat sangat berpengaruh terhadap

workability dari adukan beton tersebut. Sehingga semakin banyak prosentase serat

dalam campuran adukan beton tersebut maka workability-nya semakin rendah.

4.8.2 Pengujian Berat Jenis Beton Hasil pengujian berat jenis beton rata-rata dalam Tabel 4.7 menunjukan bahwa

penambahan serat galvalum AZ150 membuat berat jenis beton menjadi semakin

kecil. Hal tersebut karena berat jenis serat galvalum AZ150 lebih kecil dibanding

berat jenis bahan pengisi campuran beton yang tergantikan akibat penambahan

serat galvalum AZ150 ke dalam campuran beton.

24

26

28

30

32

34

Galvalum 0%Galvalum

0,33% Galvalum 0,66% Galvalum 1 %

29,429

33,991

29,802

28,511

Grafik Nilai Stiffness

Nila

i Stiffness(

KN/m

m)


commit to user

58

4.8.3 Pengujian Kuat Desak Beton

Hasil pengujian kuat desak beton menunjukan bahwa penambahan serat dapat

meningkatkan kapasitas desak dari beton tersebut. Hal ini terjadi karena adanya

kontribusi serat dalam beton yang seolah-olah berfungsi sebagai tulangan mikro

sehingga meningkatkan kuat tarik dari beton tersebut.

Pada beton dengan penambahan serat 1% terjadi penurunan kuat desak beton jika

dibandingkan dengan beton tanpa serat. Hal ini terjadi karena banyaknya serat

yang terkandung dalam beton akan mempengaruhi workability adukan beton

tersebut. Semakin banyak serat akan membuat workability menjadi rendah

sehingga menyebabkan pemadatan menjadi sulit dan beton cenderung keropos

sehingga nilai kuat desaknya menjadi turun.

4.8.4 Nilai Toughness

Berdasarkan hasil grafik nilai toughness dapat diketahui bahwa dengan adanya

penambahan serat galvalum AZ150 maka akan berpengaruh terhadap nilai

toughness. Pada beton normal dengan penambahan serat galvalum AZ150

sebanyak 0,33% terjadi kenaikan nilai toughness sekitar 0,665 atau sekitar

24,18% dari beton normal tanpa serat, pada beton normal dengan penambahan

serat galvalum AZ 150 sebanyak 0,66% terjadi kenaikan nilai toughness sekitar

0,343 atau sekitar 12,47% dari beton normal tanpa serat, dan pada beton normal

dengan penambahan serat galvalum AZ150 sebanyak 1% terjadi penurunan nilai

toughness sekitar 0,098 atau sekitar 3,564% dari beton normal tanpa serat.

Tabel 4.23 Kenaikan Nilai Toughness

Sampel Toughness Kenaikan Prosentase

Kenaikan (kNmm) (kNmm) (%)

Galv 0% 2,750 - - Galv 0,33% 3,415 0,665 24,18 Galv 0,66% 3,093 0,343 12,47 Galv 1% 2,652 -0,098 -3,564


commit to user

59

Dari uraian diatas dapat dilihat bahwa terjadi peningkatan nilai toughness yang

signifikan pada variasi penambahan serat. Hal ini terjadi karena penyerapan

energi terjadi secara merata oleh serat yang ada didalam beton tersebut ke seluruh

elemen balok dimana serat-serat galvalum AZ150 yang melintang dapat

menjembatani retakan akibat pembebanan.

Nilai toughness meningkatan pada beton dengan kadar serat 0,33% sebesar

24,18% dan meningkat pada beton dengan kadar serat 0,66% sebesar 12,47%. Hal

ini disebabkan karena kapasitas tarik dari beton tersebut meningkat akibat dari

serat yang ada didalam beton tersebut. Serat tersebut seolah-olah berfungsi

sebagai tulangan mikro di dalam beton. Hal ini membantu beton dalam menahan

beban yang bekerja padanya. Sehingga beton mampu menahan beban yang lebih

besar jika dibandingkan dengan beton tanpa serat. Proses peningkatan ini juga

terjadi karena adanya proses fiber bridging yang membuat pasta beton bersifat

lebih liat dari kondisi sebelumnya dengan menyerap energi yang ditimbulkan oleh

beban yang ada. Proses fiber bridging dapat digambarkan seperti Gambar 4.19

berikut ini :

Gambar 4.19 Proses fiber bridging

Pada beton dengan kadar serat 1% terjadi penurunan nilai toughness jika

dibandingkan dengan beton tanpa serat. Hal ini terjadi karena rendahnya nilai

slump (5,5 untuk kadar serat 1%) pada adukan beton tersebut yang menyebabkan

susahnya pengadukan dan pemadatan, sehingga dapat menimbulkan rongga di

dalam beton tersebut. Semakin kecil nilai slump maka akan menurunkan

workability dari adukan beton tersebut sehingga kemungkinan rongga yang timbul

akan semakin banyak. Semakin banyak rongga akan menurunkan kekuatan beton

tersebut.

dP


commit to user

60

4.5.4 Nilai Stiffness

Berdasarkan grafik nilai stiffness dapat diketahui bahwa dengan adanya

penambahan serat galvalum AZ150 maka akan berpengaruh terhadap nilai

stiffness. Pada beton normal dengan penambahan serat galvalum AZ150 sebanyak

0,33% terjadi kenaikan nilai stiffness sekitar 4,562 atau sekitar 15,50% dari beton

normal tanpa serat, pada beton normal dengan penambahan serat galvalum AZ150

sebanyak 0,66% terjadi kenaikan nilai stiffness sekitar 0,373 atau sekitar 1,27%

dari beton normal tanpa serat, dan pada beton normal dengan penambahan serat

galvalum AZ150 sebanyak 1% terjadi penurunan nilai stiffness sekitar 0,878 atau

sekitar 2,98 % dari beton normal tanpa serat.

Tabel 4.24 Kenaikan Nilai Stiffness

Dari hasil diatas dapat dilihat seberapa besar pengaruh variasi penambahan serat

terhadap peningkatan nilai stiffness. Pada kadar serat 0,33% terjadi peningkatan

nilai stiffness sebesar 15,50% dan peningkatan sebesar 1,27% pada beton dengan

kadar serat 0,66%. Hal ini terjadi karena setiap penambahan beban maka

penambahan lendutan yang terjadi akan ditahan oleh serat sehingga penambahan

serat akan menurunkan lendutan yang terjadi. Hal ini juga terjadi karena sebelum

terjadi debonding antara pasta beton dan serat, serat akan meningkatkan kekauan

matrik komposit secara keseluruhan dan secara otomatis meningkatkan

kemampuan dalam menahan beban. Proses ini bixa digambarkan dalam Gambar

4.20 berikut ini :

Sampel Stiffness Kenaikan Prosentase

Kenaikan (KN/mm) (KN/mm) (%)

Galv 0% 29,429 - - Galv 0,33% 33,991 4,562 15,50 Galv 0,66% 29,802 0,373 1,27 Galv 1% 28,551 -0,878 -2,98


commit to user

61

Gambar 4.20 Mekanisme serat pada beban tarik

Pada beton dengan kadar serat 1% terjadi penurunan nilai stiffness jika

dibandingkan dengan beton tanpa serat. Hal ini terjadi karena rendahnya nilai

slump (5,5 untuk kadar serat 1%) pada adukan beton tersebut yang menyebabkan

susahnya pengadukan dan pemadatan, dan menyebabkan timbulnya rongga-

rongga di dalam beton yang dapat menurunkan kekuatan dari beton tersebut.

Pada penelitian ini terlihat jelas bahwa penambahan serat dapat meningkatkan

kapasitas tarik dari beton tersebut. Suhendro (2000) mengemukakan bahwa

peningkatan kapasitas tarik dari beton terjadi akibat adanya aksi lekatan antar

muka pada serat beton (dowel action) yang merupakan kombinasi dari ketahanan

tarik yang dimiliki oleh lekatan serat terhadap matrik beton sehingga

memungkinkan terjadinya perpindahan tegangan dari matrik beton ke serat atau

dari serat ke beton (pull-out resistance) dan kelenturan serta keliatan serat sebagai

tulangan mikro beton yang membantu menahan tegangan-tegangan yang terjadi

(bending resistance). Dengan adanya mekanisme dowel action ini maka dapat

meningkatkan sifat mekanik beton.

dP


commit to user

62

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian, analisa data dan pembahasan beton normal dengan tambahan

variasi kadar serat galvalum AZ150 dapat disimpulkan sebagai berikut :

a. Nilai Toughness balok beton normal dengan kadar serat galvalum AZ150

0,00% adalah sebesar 2,750 KNmm, untuk nilai Toughness dengan variasi

penambahan serat 0,33% ; 0,66% ; 1% berturut–turut adalah 3,415 KNmm ,

3,093 KNmm , 2,652 KNmm. Sehingga prosentase peningkatan yang terjadi

berturut-turut 24,18% pada serat 0,33% ; 12,47% pada serat 0,66% ; dan

terjadi penurunan 3,564% pada kadar serat 1% terhadap nilai toughness beton

normal tanpa serat.

b. Nilai Stiffness balok beton normal dengan kadar serat galvalum AZ150 0,00%

adalah sebesar 29,429 KN/mm, untuk nilai Stiffness dengan variasi

penambahan serat 0,33% ; 0,66% ; 1% berturut–turut adalah 33,991 KN/mm ;

29,802 KN/mm ; 28,551 KN/mm. Sehingga prosentase peningkatan yang

terjadi berturut-turut 15,50% pada serat 0,33% ; 1,27% pada serat 0,66% ; dan

terjadi penurunan 2,98% pada kadar serat 1%. terhadap nilai stiffness beton

normal tanpa serat

5.2 Saran

Berdasarkan hasil penelitian perlu adanya penelitian lanjutan untuk

mengembangkan tema penelitian ini. Adapun saran-saran untuk penelitian

selanjutnya, yaitu :


commit to user

63

a. Perlu dilakukan penelitian dengan ukuran serat yang berbeda-beda.

b. Dapat dilakukan penelitian dengan menggunakan serat selain serat galvalum

AZ150

c. Perlu dilakukan penelitian pada f’c rencana yang berbeda-beda.

d. Penambahan sika NN atau zat aditif lainnya untuk meningkatkan nilai slump.

e. Menambah jumlah % variasi serat untuk mendapatkan jumlah serat yang dapat

membuat nilai kekakuan dan keuletan menjadi optimum.

kajian kekakuan (stiffness) dan keuletan toughness) …

Documents