Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Beton

Download Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Beton

Post on 23-Jun-2015

3.722 views

Category:

Documents

23 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>TUGAS AKHIR KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BETON MUTU TINGGI DENGAN FLY ASH SEBAGAI BAHAN PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN DENGAN fc 45 MPa</p> <p>Disusun oleh :</p> <p>ASWIN BUDHI SAPUTRO 00 511 292</p> <p>JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA 2008</p> <p>TUGAS AKHIR KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BETON MUTU TINGGI DENGAN FLY ASH SEBAGAI BAHAN PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN DENGAN fc 45 MPa</p> <p>Diajukan Untuk Melengkapi Persyaratan Dalam Rangka Memperoleh Derajat Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia Yogyakarta</p> <p>Disusun oleh :</p> <p>ASWIN BUDHI SAPUTRO 00 511 292</p> <p>JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA 2008</p> <p>LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BETON MUTU TINGGI DENGAN FLY ASH SEBAGAI BAHAN PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN DENGAN fc 45 MPa</p> <p>Disusun oleh :</p> <p>ASWIN BUDHI SAPUTRO 00 511 292</p> <p>Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil</p> <p>Diperiksa dan Disetujui Oleh Dosen Pembimbing,</p> <p>Ir.H. Faisol AM, M.S. Tanggal :</p> <p>Ir.H. A KADIR ABOE, M.S. Tanggal :</p> <p>Kupersembahkan Tugas Akhir ini kepada : Istri tercinta yang selalu setia menemani baik suka maupun duka serta dorongan semangat dalam menyelesaikan gelar sarjana, terima kasih atas cinta dan kasih sayangnya selama ini. Bapak dan Ibu ku di Jambi yang tiada henti -hentinya meberikan dorongan baik moral maupun material, terima kasih atas semua yang telah engkau berikan sehingga aku berhasil meraih gelar sarjana teknik sipil yang selama ini aku impikan. Terima kasih juga saya ucapkan kepada Bapak Ir. H. Kadir Aboe, Ms atas bimbingan tugas akhir ini dan ilmu yang telah bapak berikan kepada saya selama ini. Teima kasih juga saya ucapkan kepada Dosen dan Karyawan FTSP khususnya jurusan Teknik Sipil UII yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Buat teman-teman seperjuangan terima kasih atas Doa dan bantuannya selama ini (Mbah Kadir, Mas Marno, Pakde sari, Lek Ntug, Mas Heru, Mas Bambang ble kcmt, Mas Tarno, dll). Buat temen-temen FTSP khususnya anak-anak sipil angkatan sebelum atau sesudah saya yang namanya tidak bisa disebutkan satu persatu., terima kasih atas segala bantuan dan informasi yang diberikan kepada saya. KATA PENGANTAR</p> <p>iii</p> <p>AssalamuAlaikum Wr. Wb Alhamdulillahirabilalamin, segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufik serta hidayah-Nya kepada penyusun, sehingga atas barokah dan ridho-Nya, penyusun dapat menyelesaikan tugas akademik yang berupa Tugas Akhir dengan judul Kuat tekan dan kuat tarik beton mutu tinggi dengan Fly Ash sebagai bahan pengganti sebagian semen dengan kuat tekan 45 MPa yang diselesaikan selama kurang lebih 4 bulan. Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi syarat menyelesaikan jenjang kesarjanaan Strata 1 pada jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia. Selama menyelesaikan Tugas Akhir dan menyusun Laporan, penyusun telah banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, untuk itu dalam kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada: 1. Allah SWT, yang telah memberikan kesempatan yang sangat berarti ini. 2. Istri, Bapak dan Ibu saya tercinta di Gondang ( Sragen ), serta saudarasaudara saya, terima kasih atas doa dan motivasinya selama ini. 3. Bapak Dr. Ir. H. Ruzardi, MS selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia. 4. Bapak Ir. H. Faisol AM, MS selaku ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia. 5. Bapak Ir. H. A Kadir Aboe, MS selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir. 6. Saudara saya, temen-temen seperjuangan terima kasih atas bantuannya selama ini dan doanya. 7. Karyawan FTSP khususnya jurusan Teknik Sipil UII terima kasih atas semua bantuannya selama ini. 8. Semua pihak yang telah membantu dan tidak bisa disebutkan satu persatu.</p> <p>iv</p> <p>Penyusun menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan dikarenakan keterbatasan waktu serta kemampuan yang dimiliki oleh penyusun. Oleh karena itu, penyusun mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kebaikan Laporan Tugas Akhir ini. Dan akhirnya penyusun berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semuanya, Amien. WassalamuAlaikum Wr. Wb</p> <p>Yogyakarta, Januari 2008</p> <p>Penyusun</p> <p>v</p> <p>MOTTOAllahsatusatunyatempatbergantung</p> <p>(QS Al Ikhlas : 2)</p> <p>TakadayanglebihsetiamenepatijanjidaripadaAllah.</p> <p>(QS At Taubah : 111)</p> <p>Sesungguhnyasholatku,ibadahku,hidupdanmatikuhanyalahuntukAllah,penguasa semestaalamtiadasekutubagiNya,dandemikianitulahyangdiperintahkankepadaku danakuadalahorangyangpertamatamamenyerahkandirikepadaAllah.</p> <p>(QS Al Anam : 162-163)</p> <p>SesungguhnyaAllahtiadamengubahkeadaansuatukaumsehinggamerekamengubah keadaanyangadapadadirimerekasendiri.</p> <p>(QS Ar-Radu : 11)</p> <p>Orangyangmenghadapimautyakinbahwawaktuperpisahantelahtiba.</p> <p>(QS Al Qiyaamah : 28)</p> <p>Hendaklahadadiantaramukelompokyangselalumengajakkepadakebajikan, memerintahkankepadayangmakrufdanmencegahdarikemungkaran,Merekaitulah orangorangyangbakalmencapaikebahagiaan.</p> <p>(QS Ali Imran : 104)</p> <p>vi</p> <p>ABSTRAKSIBerbagai penelitian dan percobaan dibidang beton dilakukan sebagai upaya untuk meningkatkan kualitas beton, teknologi bahan dan teknik-teknik pelaksanaan yang diperoleh dari hasil penelitian dan percobaan tersebut dimaksudkan untuk menjawab tuntutan yang semakin tinggi terhadap pemakaian beton serta mengatasi kendala-kendala yang sering terjadi pada pelaksanaan pekerjaan di lapangan. Salah satu cara untuk meningkatkan kekuatan beton adalah meningkatkan pemadatannya, yaitu meminimumkan pori atau rongga yang terbentuk di dalam beton. Penggunaan bahan tambah (admixture) dapat membantu memecahkan permasalahan tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan kuat desak dan kuat tarik beton mutu tinggi dan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh penggantian sebagian semen dengan abu terbang terhadap mutu kuat desak dan kuat tarik beton. Komposisi variasi penambahan abu terbang sebanyak 0%, 20%, 25%, 30% dan 35% dari berat semen. Benda uji yang digunakan adalah berbentuk silinder, mutu beton yang direncanakan 45 MPa yang diuji pada umur 28 hari. Penelitian ini menguji beton dengan benda uji selinder ( diameter 150 mm dan tinggi 300 mm ) sebanyak 75 sampel dan terdiri dari 5 variasi dan masing-masing variasi sebanyak 15 sampel. Dari penelitian ini bahwa akibat penggantian sebagian semen dengan Fly Ash kuat desak dan kuat tarik beton mengalami peningkatan. Kuat tekan dan tarik optimum pada Campuran Beton #4 yaitu sebesar 55,07 MPa untuk kuat tekan dan 3.93 MPa untuk kuat tarik. Kuat tekan dan tarik beton yang terendah terdapat pada Campuran Beton #1 yaitu sebesar 50,47 MPa dan 3,50 MPa. Dalam hal ini bahwa dengan menambahkan 35% Fly Ash mempunyai kuat desak lebih tinggi dibandingkan dengan beton variasi campuran Fly Ash lainnya. Pengaruh Fly Ash sebagai bahan tambah mengakibatkan terjadi reaksi pengikatan kapur bebas yang dihasilkan dalam proses hidrasi semen oleh silika yang terkandung dalam Fly Ash. Selain itu, butiran Fly Ash yang jauh lebih kecil membuat beton lebih padat karena rongga antara butiran agregat diisi oleh Fly Ash sehingga dapat memperkecil pori-pori yang ada dan memanfaatkan sifat pozzolan dari Fly Ash untuk memperbaiki mutu beton. Fly Ash merupakan bahan tambah yang bersifat aktif bila dicampur dengan kapur atau semen, dan beton dengan campuran Fly Ash memiliki kuat tekan lebih tinggi daripada beton normal pada komposisi tertentu. Penggunaan Fly Ash memperlihatkan dua pengaruh abu terbang di dalam beton yaitu sebagai agregat halus dan sebagai pozzolan. Selain itu abu terbang di dalam beton menyumbang kekuatan yang lebih baik dibanding dengan beton normal.</p> <p>vii</p> <p>DAFTAR ISI</p> <p>HALAMAN JUDUL...........................................................................................</p> <p>i</p> <p>HALAMAN PENGESAHAN............................................................................ ii HALAMAN PERSEMBAHAN......................................................................... iii KATA PENGANTAR....................................................................................... iv MOTTO................................................................................................................. vi vii ABSTRAKSI............................................................................................................ DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii DAFTAR TABEL............................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii DAFTAR LAMBANG, NOTASI, DAN SINGKATAN xiii BAB I. PENDAHULUAN... 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Latar Belakang .... Rumusan Masalah... Batasan Masalah... Tujuan Penelitian.... Manfaat Penelitian.. Lokasi Penelitian.. 1 3 3 5 5 5</p> <p>BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.... 6 2.1 2.2 Umum.... Penelitian Terdahulu... 6 7</p> <p>BAB III. LANDASAN TEORI... 10 3.1 3.2 Umum... 10 Material Penyusun Beton mutu Tinggi. 11 3.2.1 Semen Portland 11 3.2.2 Agregat viii 15</p> <p>3.2.3 Air 3.2.4 Abu Terbang (Fly Ash) 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Perencanaan Campuran Beton.... Berat Volume Beton..</p> <p>19 20 22 26</p> <p>Kuat Tekan Beton. 26 Modulus Elatisitas. 27 Kuat Tarik Beton 28</p> <p>BAB IV. METODOLOGI PENELITIAN. 30 4.1 4.2 4.3 4.4 Umum... 30 Bahan Penelitian....... 32 Alat-alat.. 32 Pelaksanaan penelitian. 33 4.4.1 Pemeriksaan Kadar Lumpur pasir. 33 4.4.2 Pemeriksaan Modulus halus Butir 34 4.4.3 Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat.. 35 4.4.4 Pemeriksaan Berat Volume Agregat. 40 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Pengujian Slump....... 41 Pembuatan Benda Uji... 42 Perawatan Benda Uji..... 44 Pengujian Kuat Tekan Benda Uji . 45 Pengujian Kuat Tarik Benda Uji . 45</p> <p>BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. 46 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 Hasil Penelitian46 Uji Material. 46 Gradasi Agregat Halus dan Modulus Halus Butir 47 Workability / Kemudahan Pengerjaan. 49 Berat Volume Beton.. 51 Kuat Tekan Beton. 53 Perbandingan fcr Rencana dan fcr Hasil Penelitian 57</p> <p>ix</p> <p>5.8 5.9</p> <p>Hasil Uji Tegangan Regangan dan Modulus Elastisitas........ 59 Kuat Tarik Beton... 62</p> <p>BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN. 6.1 6.2</p> <p>66</p> <p>Kesimpulan 66 Saran.. 67</p> <p>PENUTUP 69 DAFTAR PUSTAKA. 70 LAMPIRAN 72</p> <p>x</p> <p>DAFTAR TABEL</p> <p>DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Gradasi agregat kasar dan agregat halus (ASTM C 33). 18 Tabel 3.2 Persyaratan Kimia Abu Terbang.......................................... Tabel 3.3 Persyaratan Fisika Abu Terbang...................................... 22 22</p> <p>Tabel 3.4 Fraksi Volume Agregat Kasar Yang Disarankan.24 Tabel 3.5 Estimasi Pertama Kebutuhan Air Pencampuran dan Kadar Udara Beton Segar Berdasarkan Pasir dengan 35% Rongga Udara.. 24 Tabel 3.6 Rasio W/(c + p) Maksimum yang disarankan. 25 Tabel 4.1 Alat-alat yang digunakan dalam penelitian. 32 Tabel 4.2 Jumlah benda uji.. 42 Tabel 5.1 Hasil Pengujian Agregat. 47 Tabel 5.2 Hasil Gradasi Pasir.. 47 Tabel 5.3 Nilai Slump Pada Tiap Variasi............................................................. 50 Tabel 5.4 Hasil pemeriksaan berat jenis rata-rata.. 52 Tabel 5.5 Kuat tekan rata-rata.. 54 Tabel 5.6 Persentase peningkatan kuat tekan rata-rata 55 Tabel 5.7 Modulus Elastisitas............................................................................ 61 Tabel 5.8 Kuat tarik rata-rata dan persentase Kuat tarik rata-rata.................... 63</p> <p>xi</p> <p>DAFTAR GAMBAR</p> <p>DAFTAR GAMBAR Gambar 3.1 Susunan kimia semen 14 Gambar 4.1 Flowchart metode penelitian.31 Gambar 4.2 Pengukuran nilai slump.. 42 Gambar 5.1 Kurva Gradasi Pasir Kaliurang Yogyakarta 48 Gambar 5.2 Grafik Nilai Slump Pada Tiap Variasi............................................. 51 Gambar 5.3 Grafik Berat Volume Beton 52 Gambar 5.4 Grafik hubungan kuat tekan beton dengan variasi fly ash 54 Gambar 5.5 Grafik hubungan persentase kenaikan kuat tekan beton 57 Gambar 5.6 Pecahan Beton Setelah Diuji Desak 58 Gambar 5.7 Grafik Tegangan-regangan Variasi Beton...................................... 60 Gambar 5.8 Grafik Hubungan antara variasi campuran beton dengan kuat tarik rata-rata beton........................................................................... 63 Gambar 5.9 Grafik Hubungan antara variasi campuran beton dengan persen tase kuat tarik rata-rata beton.......................................................... 64 Gambar 5.10 Pengujian Kuat Tarik Belah Beton.. 65</p> <p>xii</p> <p>DAFTAR LAMBANG, NOTASI, DAN SINGKATAN</p> <p>A Bj BMT BN Bs BV D Ec fas fc fcr fcr HSC L Mhb P PBI PC PLTU SNI SSD Vb W W aa W ko W pi</p> <p>= Luas permukaan benda uji (mm2) = Berat jenis = Beton mutu tinggi dengan Fly ash = Beton Normal Tanpa Fly ash = Berat beton ( kg ) = Berat volume beton ( kg/cm 3 ) = Diameter Silinder (cm) = Modulus elastisitas = Faktor air semen, rasio berat air dan semen = Kuat tekan beton (N/mm2) = Kuat tekan rata-rata pada perencanaan campuran beton = Kuat tarik beton (kg/cm) = High Strength Concrete = Tinggi / panjang silinder (cm) = Modulus halus butir = Beban tekan maksimum (N) = Peraturan Beton Bertulang Indonesia = Portland cement = Pembangkit Listrik Tenaga Uap = Standar Nasional Indonesia = Berat jenis permukaan jenuh = Volume beton ( cm 3 ) = Rasio total berat air = Berat agregat (batu pecah) dalam air, (gram) = Berat kering oven, (gram) = Berat piring, (gram)</p> <p>xiii</p> <p>W jn W ko Wt Wg W ta W ts </p> <p>= Berat agregat (batu pecah) jenuh, (gram) = Berat kering oven, (gram) = Berat picnometer berisi air dan pasir, (gram) = berat agregat ditimbang diudara = Berat tabung silinder berisi agregat, (kg) = Berat tabung silinder, (kg) = Tegangan pada 0,4 kuat tekan uji (kg/cm2) = Regangan yang dihasilkan dari tegangan</p> <p>xiv</p> <p>1</p> <p>BAB I PENDAHULUAN</p> <p>1.1 Latar Belakang Pembangunan merupakan upaya yang dilakukan secara terus-menerus yang diarahkan pada peningkatan taraf hidup masyarakat dan kesejahteraan secara umum. Dalam pelaksanaannya, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi memacu adanya pengembangan kreatifitas setiap orang sebagai modal agar pembangunan dapat dilaksanakan secara labih baik. Seiring dengan hal tersebut, peningkatan mutu, efisiensi, dan produktivitas dari setiap kegiatan pembangunan terutama yang terkait dengan sektor fisik mutlak harus dilakukan, seperti halnya sektor bangunan yang saat ini terus mengalami peningkatan. Dalam dunia konstruksi bangunan, penelitian untuk mendapatkan produkproduk konstruksi yang lebih baik terus dilakukan. Beton yang merupakan salah satu material penting dari sebuah bangunan. Pada dasarnya beton terbentuk dari dua bagian utama yaitu pasta semen dan agregat. Pasta semen terdiri dari semen Portland, air dan bahan campur tambahan (admixture). Sedangkan agregat terdiri dari agregat kasar (batu pecah) dan agregat halus (pasir). Beton banyak digunakan karena keunggulan-keunggula...</p>