v

ABSTRAK

RABIYATUL UZDA. KAPASITAS LEKATAN TULANGAN ULIR PADA

BETON AIR LAUT (dibimbing oleh. Muh. Wihardi. Tjaronge dan Rita

Irmawaty)

Air laut mengandung sekitar 35.000 ppm garam terlarut yang dapat meningkatkan risiko korosi pada tulangan baja dalam beton. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai kuat lekat pada beton air laut dengan baja tulangan.

Penelitian ini menggunakan metode uji eksperimental di laboratorium yang meliputi pengujian kuat tekan, pengujian kuat tarik belah beton, pengujian kuat tarik tulangan, pengujian pull out serta pengamatan visual uji karbonasi. Benda uji dalam penelitian ini dibuat dengan 3 jenis perlakuan curing yang berbeda yaitu curing basah (rendam air laut), curing kering (suhu ruangan), dan curing basah kering. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat tekan pada umur 28 hari untuk curing suhu ruangan 17,15 MPa, curing rendam 16,895 MPa dan curing basah-kering 19,367 MPa. Sedangkan hasil pengujian kuat tarik belah usia 28 hari di peroleh hasil curing suhu ruangan 7,55 MPa, curing rendam 8,85 MPa dan curing basah-kering 7,55 MPa. Hasil penelitian tegangan lekat usia 28 hari untuk curing suhu ruangan 5.46 MPa, curing rendam 5.94 MPa dan curing basah-kering 4.90 MPa.

Berdasarkan hasil penilitian ini dapat disimpulkan bahwa kuat tekan beton curing basah-kering memiliki hasil lebih tinggi dibandingkan kedua curing lainnya sedangkan untuk kuat tarik belah dan tegangan lekat beton curing basah lebih tinggi dari pada curing suhu ruangan dan curing basah-kering.

Kata kunci : Daya lekat, Beton bertulang, Air laut, Beton Air Laut

vi

ABSTRACT RABIYATUL UZDA. BONDING CAPACITY OF DEFORM BAR IN SEA WATER CONCRETE (Supervised by Muh. Wihardi. Tjaronge and Rita Irmawaty)

The seawater contains about 35,000 ppm dissolved salt which can

increase the risk of corrosion in steel reinforcement embedded in concrete.

This study aims to determine the value of bond strength of sea water

concrete with steel reinforcement.

This research uses experimental test method in laboratory which

includes compressive strength test, concrete split tensile strength test,

tensile strength of deform bar, pull out test and visual observation of

carbonation test. The specimens in this study werw made in 3 different types

of curing, ie : wet curing, dry curing and wet-dry curing.

The result of the research obtain that the compressive strength for 28

days for dry curing is 17.15 MPa, while for wet curing and dry-wet curing

about 16.895 MPa and 19.367 MPa, respectively the split tensile strength of

concrete after 28 days for dry curing, wet curing, and dry-wet curing are 7.55

MPa, 8.85 MPa and 7.55 MP, respectively. The bond strength specimen for

28 days in dry curing is 5.46 MPa, whereas specimen in the wet curing and

dry wet curing showed bond strength about 5.94 MPa and 4.90 MPa,

respectively.

Based on the result, compressive strength in wet-dry curing showed

higher value than others curing types, while specimen in wet curing presented

the value of split tensile strength and bond strength higher than dry curing

and wet-dry curing.

Keywords : Bond Strength, Reinforced concrete, Seawater, Seawater

Concrete

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Fenomena saat ini dimana kebutuhan air tawar dalam kehidupan

sehari-hari semakin meningkat namun potensi sumber air tetap sehingga

air bersih hanya untuk keperluan primer saja. Untuk itu perlu difikirkan

alternatif penggunaan air untuk pekerjaan konstruksi beton. dalam kaitan

ini, diadakan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui daya lekat pada

tulangan dan beton yang menggunakan air laut dan pasir laut sebagai

bahan penyusunnya.

Beton didefinisikan sebagai campuran antara semen portland atau

semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar, dan air, dengan

atau tanpa bahan tambahan yang membentuk massa padat (SK SNI T-15-

1991-03). Beton merupakan bahan yang sangat banyak digunakan dan

menjadi unsur utama pada bangunan. Banyaknya penggunaan beton

dalam suatu konstruksi menuntut upaya penciptaan mutu yang baik.

usaha yang serius terhadap upaya pengembangan teknologi perlu

didukung dengan penelitian guna menyempurnakan kekurangan-

kekurangan yang dimiliki oleh suatu bahan bangunan.Hal ini karena beton

mempunyai beberapa kelebihan antara lain mudah dibentuk sesuai

kebutuhan, mudah pengerjaan dan perawatannya, kuat menahan gaya

tekan, serta tahan terhadap api dan korosi. Disamping kelebihan tersebut,

2

beton juga mempunyai kekurangan terutama karena sifatnya yang getas

dan tidak mampu menahan tarik. Untuk menahan gaya tarik, beton diberi

baja tulangan sehingga menjadi beton bertulang.

Kekuatan lekatan merupakan hasil dari beberapa parameter, yang

antara lain adhesi antara beton dengan permukaan tulangan baja (Edward

G. Nawy, 1990).Kerjasama antara baja tulangan dengan beton dapat

terwujud dengan adanya lekatan sempurna antara tulangan baja dengan

beton keras yang menyelimuti tulangan baja. Baja tulangan ulir lebih

diutamakan pemakaiannya sebagai batang tulangan beton struktur. Salah

satu tujuan dari ketentuan ini adalah agar struktur beton bertulang

tersebut memiliki keandalan terhadap efek gempa, karena antara lain

terdapat lekatan yang lebih baik antara beton dengan tulangannya (L.

Wahyudi danSyahril A. Rahim, 1997).

Salah satu persyaratan dasar dalam konstruksi beton bertulang

adalah adanya lekatan antara baja tulangan dan beton, daya lekat antara

beton dan baja tulangan merupakan satu faktor penting yang harus

diperhatikan dalam perencanaan beton bertulang sehingga ketika pada

struktur beton tersebut diberikan beban tidak akan terjadi slip antara baja

tulangan dan beton. Kuat lekat yang bagus antara beton dan baja

haruslah terpenuhi agar gaya tarik yang bekerja pada tulangan dapat

tersalurkan dengan sempurna. slip selain dapat mempengaruhi kekuatan

struktur juga dapat menyebabkan terlepasnya tulangan dari beton. Selain

itu panjang penyaluran yang cukup juga dibutuhkan untuk mentransfer

3

gaya tarik yang bekerja pada tulangan sehingga baja tulangan tidak

terlepas atau tertarik dari beton.

Keruntuhan suatu struktur dapat disebabkan salah satunya karena

kurangnya lekatan antar tulangan dengan beton, untuk itu perlu

diperhatikan kuat lekat antara beton dan baja tulangan agar diperoleh

keseimbangan gaya antara baja tulangan dan beton. Untuk menghindari

hal tersebut perlu ditinjau nilai kuat lekat beton dan baja tulangan agar

diperoleh keseimbangan gaya antara baja tulangan dan beton.

Berkaitan dengan hal tersebut, maka saya melakukan penelitian

tentang pengujian lekatan tulangan ulir pada beton yang menggunakan

campuran air laut, pasir laut, dan semen komposit. Penelitian yang

dilakukan diwujudkan dalam penyusunan Tesis dengan judul :

“KAPASITAS LEKATAN TULANGAN ULIR PADA BETON AIR LAUT”.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang di atas maka dapat dirumuskan

permasalahan sebagai berikut :

1. Berapa besar nilai kuat tekan dan kuat tarik belah pada beton

yang menggunakan campuran air laut dan pasir laut sebagai

bahan penyusunnya ?

2. Berapa nilai tegangan lekat antara beton campuran air laut,

pasir laut dengan baja tulangan ?

4

C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka diperlukan adanya

tujuan penelitian untuk menjawab rumusan masalah yang terjadi. Tujuan

penelitian dapat dirumuskan sebagai berikut :

1. Menganalisa sifat-sifat mekanik beton air laut (nilai kuat tekan

dan kuat tarik belah).

2. Menganalisa tegangan lekat tulangan ulir terhadap beton air

laut.

D. Batasan Masalah

Untuk mencapai tujuan penelitian dan menghindari pembahasan

diluar dari konsep penelitian, maka pada penelitian ini dibatasi pada hal-

hal sebagai berikut :

1. Pokok bahasan pada penelitian ini adalah pengujian slump flow,

kuat tekan beton, kuat tarik belah beton, dan analisa tegangan

lekat.

2. Pedoman yang digunakan sebagai acuan adalah ASTM C900-

06 (Pullout Strength of hardened concrete), ASTM C39/C 39M-

01 (Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens),

ASTM A 992 M (Specification for steel for structural shapes).

3. Pengujian “pull-out test” menggunakan alat Universal Testing

Machine kapasitas 100 kN dengan modifikasi seperlunya dan

menggunakan sampel uji berbentuk silinder.

5

4. Tipe dan diameter tulangan yang diuji adalah tulangan ulir

(deform bar) dengan diameter 19 mm, ukuran berdasarkan

penelitian terdahulu oleh Mochammad afiudin, UNS 2013.

5. Benda uji yang digunakan berupa silinder dengan ukuran

diameter 15cm dengan tinggi 30cm sebanyak 33 buah untuk

pengujian kuat tekan beton, 33 buah untuk pengujian Kuat tarik

belah beton, dan 33 buah untuk metode pengujian pull out.

6. Variasi curing rendam air laut (basah), curing basah kering, dan

curing suhu ruangan (kering) dengan umur pengujian 3, 7, 28,

dan 90 hari.

7. Komposisi campuran diperoleh melalui mix design dengan

metode DOE.

E. Manfaat Penelitian

1. Manfaat Praktis

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan

menjadi salah satu referensi dalam melakukan penelitian lanjutan tentang

nilai lekatan antara tulangan dan beton, dan sejauh mana pengaruh

penggunaan air laut dan pasir laut dalam menetukan nilai lekatan.

2. Manfaat teoritis

a) Memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan

teknologi khususnya teknologi beton bertulang.

6

b) Menambah pengetahuan tentang beton bertulang dalam struktur.

c) Hasil penelitian dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan

dalam perencanaan struktur beton bertulang agar lebih aman,

ekonomis dan efisien.

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. HASIL PENELITIAN SEBELUMNYA

Berdasarkan Hasil Penelitian yang dilakukan oleh Surya Sebayang,

mengenai Tinjauan panjang lekatan antara beton normal dengan tulangan

akibat beban static didapat kesimpulan sebagai berikut :

1. Adukan beton yang ada cukup workable, tidak terjadi segregasi

pada adukan beton.

2. Kuat tekan beton sesuai dengan kuat tekan rencana beton normal

3. Persentase tegangan lekat tulangan polos hanya sebesar 23,6 %

terhadap tegangan lekat tulangan ulir pada beton normal

4. Tegangan lekat antara beton dengan tulangan polos maupun

tulangan ulir berbanding lurus dengan kuat tekan beton

5. Persamaan panjang penyaluran tulangan ulir yang diperoleh dari

penelitian lebih kecil dari persamaan panjang penyaluran dari ACI

318 M-1992, SKSNI T-15-1991-03, dan SNI-03-2847-2002 .

Persamaan panjang penyaluran tulangan polos yang diperoleh

dari penelitian hampir sama dengan persamaan panjang

penyaluran dari Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971.

8

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukakn oleh Trisnawathy

mengenai Perilaku Variasi Lekatan Tulangan Ulir terhadap beton SCC

dengan Styrofoam didapat kesimpulan sebagai berikut :

1. Dari hasil pengujian pull-out test, untuk scc d10 tulangan putus

pada tegangan 10.89 mpa, scc d12 tulangan putus pada

tegangan 11.41 mpa, dan untuk scc d13 tulangan putus pada

tegangan 12.61 mpa. Karena tulangan pada seluruh sampel

putus maka dapat disimpulkan bahwa tegangan lekat untuk

seluruh sampel scc lebih besar dari tegangan yang terukur

pada pengujian. Hal ini disebabkan karena tulangan telah

mencapai tegangan leleh dan ultimit kemudian mengalami

keruntuhan putus.

2. dari hasil pengujian pull-out test, untuk scc-styrofoam d10

tulangan slip pada tegangan 7.43 mpa, scc-styrofoam d12

tulangan slip pada tegangan 9.91 mpa, dan untuk scc-

styrofoam d13 tulangan slip pada tegangan 10.94 mpa. karena

tulangan pada seluruh sampel slip maka dapat disimpulkan

bahwa tegangan lekat untuk seluruh sampel scc-styrofoam

sudah dapat menggambarkan besarnya tegangan lekat pada

scc-styrofoam.

3. dari data hasil pengujian pull out test, nilai tegangan lekat

antara scc dan scc-styrofoam di atas, dapat disimpulkan bahwa

semakin besar diameter semakin tinggi tegangan lekat karena

9

bidang tulangan yang terselimuti beton semakin besar. selain

itu tegangan lekat pada scc lebih besar dari sccv- 2 styrofoam

karena pengaruh rongga pada styrofoam yang dapat

mengurangi lekatan.

4. Panjang penyaluran dasar minimum pada seluruh sampel scc

lebih kecil dari panjang penyalurannya. Untuk scc d10 panjang

penyaluran dasar minimum lebih kecil dari 100 mm, untuk d12

panjang penyaluran dasar minimum lebih kecil dari 120 mm,

dan untuk d13 panjang penyaluran dasar minimum lebih kecil

dari 130 mm. Hal ini disebabkan karena keseluruhan tulangan

sampel putus sehingga panjang penyaluran yang ada telah

melebihi panjang penyaluran dasar minimum.

5. Panjang penyaluran minimum dari hasil perhitungan dengan

menggunakan persamaan (3) pada scc-styrofoam sebesar

562.77 mm untuk diameter 10 mm, 687.69 mm untuk diameter

12 mm, dan 759.66 mm untuk diameter 13 mm. Dari data dapat

disimpulkan bahwa semakin besar diameter maka semakin

besar panjang penyaluran dasar yang dibutuhkan

6. Beton scc dapat digunakan pada struktur utama seperti pada

kolom dan balok sedangkan beton scc-styrofoam dapat

digunakan pada struktur ringan seperti pada dinding.

10

Berdasarakan hasil penelitian yang dilakukan oleh slamet widodo

mengenai studi eksperimental kuat lekat tulangan pada pengecoran

beton di bawah air dengan bahan tambah polycarboxylate diddapat

kesimpulan sebagai berikut :

1. Penambahan polycarboxylate sampai dengan 1,3% dari total

berat binder, dapat meningkatkan workability (slump) sebesar

45,71%, flowability meningkat 36,25% dan filling-ability

meningkat 114,29% pada faktor air semen 0,40.

2. Kuat lekat tulangan beton di bawah air berbanding lurus dengan

penambahan polycarboxylate pada beton segar. Penambahan

polycarboxylate sebesar 1,3% dari total berat binder dapat

meningkatkan kuat lekat tulangan sampai 127,17%.

3. Nilai kuat tekan dan kuat lekat tulangan beton yang dituang di

bawah air akan meningkat sejalan dengan peningkatan

kelecakan beton segar. Penggunaan beton segar yang

tergolong self-compacting concrete dan highly-flowable concrete

dapat meningkatkan kualitas beton secara signifikan.

4. Beton yang dituang di bawah air memiliki nilai kuat lekat

tulangan yang lebih kecil jika dibandingkan dengan standar kuat

lekat tulangan beton normal menurut SNI 1992. Penambahan

polycarboxylate dapat meningkatkan nilai korelasi antara kuat

lekat tulangan beton di bawah air dengan standar kuat lekat

tulangan beton normal yang dihitung menurut SNI 1992

11

(tUW/tSNI ) hingga mencapai nilai 71,83% pada penggunaan

polycarboxylate dengan takaran 1,3%

B. KERANGKA PIKIR

Garis besar kerangka pemikiran untuk penelitian adalah sebagai

berikut :

Skema 2.1 Kerangka Pikir

Latar belakang :

Kemampuan lekatan antara tulangan dan beton yang menggunakan air laut

dan pasir laut sebagai elemen penyusun beton.

Persiapan benda uji dan

kerangkeng yang telah dimodifikasi

untuk menahan sample pada uji pull

out.

Material : Tulangan Deform

dan Beton yang

menggunakan campuran air

laut dan pasir laut.

Pengujian sample : Tulangan dan

benda uji berupa silinder

Diperoleh data :

Kuat tekan, kuat tarik, dan

daya lekat..

Analisis hasil pengujian

Kesimpulan

12

C. KARAKTERISTIK BETON AIR LAUT

1. TINJAUAN UMUM

a. Air Laut

Sebagian besar permukaan bumi merupakan wilayah laut yaitu

mencapai 70,8% (Rompas, R.M. dkk). Air laut merupakan campuran

dari 96,50% air murni dan 3,50% material lainnya seperti garam-

garaman, gas-gas terlarut, bahan-bahan organik dan partikel-partikel

tak terlarut serta memiliki sifat korosifitas yang sangat agresif.

Air yang ada dalam perairan tidak berbentuk murni namun

terasosiasi dengan beberapa garam, para ahli sepakat ukuran garam-

garam yang terlarut dalam air laut menggunakan satuan salinitas

(salinity). Salinitas air laut umumnya berkisar antara 23-37%

tergantung pada kondisi wilayahnya, yakni yang banyak curah hujan,

muara sungai, limpasan es dan salju dan daerah setengah tertutup.

Air laut memiliki kadar garam rata-rata sekitar 35.000 ppm atau

35 g/liter. Kandungan kimia utama dari air laut adalah klorida (Cl),

natrium (Na). magnesium (Mg), Sulfat (SO4). Nilai pH air laut

bervariasi 7,5 – 8,4. kebanyakan air laut mempunyai komposisi yang

serupa, berisi 3,5% garam larut. pH air laut bervariasi 7,5 – 8,4, rata-

rata sekitar 8,2.

b. Beton Pada Daerah Laut

Sebagian besar permukaan bumi merupakan wilayah laut. Di

dalamnya terkandung berbagai sumber daya alam yang sangat besar

13

untuk memenuhi kebutuhan manusia. Mulai dari sumber makanan

seperti ikan dan tumbuhan laut, sumber energi seperti minyak bumi

dan pembangkit tenaga listrik tenaga gelombang, sebagai sarana

transportasi dan tempat wisata. Semua itu membuat manusia dapat

memanfaatkannya semaksimal mungkin. Untuk memanfaatkan

berbagai potensi tersebut, dibangun berbagai prasarana penunjang.

Prasarana penunjang tersebut seperti pelabuhan laut, anjungan lepas

pantai, jembatan, tempat peristirahatan dan sebagainya.

Dalam proses pembuatannya kontak dengan air laut terkadang

tidak dapat dihindarkan. Air laut sendiri memiliki kandungan garam

yang tinggi yang dapat menggerogoti kekuatan dan keawetan beton.

Hal ini disebabkan klorida (cl) yang terdapat pada air laut yang

merupakan garam yang bersifat agresif terhadap bahan lain, termasuk

beton. Kerusakan dapat terjadi pada beton akibat reaksi antara air laut

yang agresif dan terpenetrasi ke dalam beton dengan senyawa-

senyawa di dalam beton yang mengakibatkan beton kehilangan

sebagian massa, kehilangan kekuatan dan kekakuannya serta

mempercepat proses pelapukan. Umumnya air laut hanya dapat

dipakai untuk beton tanpa tulangan. Meskipun kekuatan awalnya

lebih tinggi dari beton biasa, setelah 28 hari kekuatannya akan lebih

rendah. Pengurangan kekuatan ini dapat dihindari dengan

mengurangi factor air semen (water cement ratio).

14

Bila air bersih tidak tersedia, air laut sebenarnya dapat

digunakan (meskipun sangat tidak diajurkan). Ada resiko korosi pada

tulangan. Tetapi resiko dapat dikurangi bila tulangan mempunyai

penutup beton yang cukup kuat atau baja tulangannya di coating, dan

juga jika betonnya kedap air laut dan terekspose pada lingkungan

maritime harus mempunyai factor air semen lebih kecil dari 0.45 dan

tebal selimut beton sedikitnya 75 mm.

Beton laut dapat dikelompokkan menjadi tiga daerah paparan

yaitu terendam, percikan, dan atmosfer. Daerah terendam secara

terus menerus ditutupi oleh air laut, Daerah percikan dikenakan

pembasahan terus menerus dan pengeringan, dan daerah atmosfer di

atas daerah percikan dan sesekali terkena percikan air laut.

Beton terbentuk dari campuran agregat halus, agregat kasar,

semen dan air dengan perbandingan tertentu. Campuran beton telah

banyak digunakan dalam bangunan sipil seperti gedung pencakar

langit, jembatan, bendungan, dll. Kekuatan beton dipengaruhi oleh

banyak hal, diantaranya oleh material penyusunnya, rancang

campuran, pengerjaan, dan perawatan. Seperti yang telah diketahui,

beton kuat terhadap gaya tekan (f’c) namun lemah terhadap gaya tarik

(f’tr). Kualitas beton harus sesuai dengan spesifikasi struktur untuk

memastikan kekuatan stabilitas struktur dan struktur desain, oleh

15

karena itu diharuskan memverifikasi hal tersebut dengan cara

melakukan pengujian kuat tekan beton.

c. Material Penyusun Beton

1. Semen Portland

Semen Portland terutama mengandung kalsium dan alumina

silica dibuat dari bahan utama limestone yang mengandung

kalsium oksida (CaO), dan lempung yang mengandung silica

dioksida (SiO2) serta alumunium oksida (Al2O3). Setelah melalui

suatu proses industri, semen dipasarkan dalam bentuk bubuk dan

dikemas dalam kantung.Semen berfungsi sebagai bahan perekat

untuk menyatukan bahan agregat kasar dan agregat halus menjadi

satu massa yang kompak dan padat dengan proses hidrasi. Semen

akan berfungsi sebagai perekat apabila diberi air, sehingga semen

tergolong bahan pengikat hidrolis. Kekuatan semen merupakan

hasil dari proses hidrasi. Proses kimiawi ini berupa rekristlisasi

dalam bentuk interlocking-crystals sehingga membentuk gelsemen

yang akan mempunyai kekuatan tekan tinggi apabila mengeras.

memperlihatkan kontribusi relatif masing-masing komponen semen

dalam mencapai kekuatannya. Kekuatan awal semen portland

semakin tinggi apabila semakin banyak persentase C3S. Jika

perawatan kelembaban terus berlangsung, kekuatan akhirnyaakan

lebih besar apabila persentase C2S semakin besar. C3A

mempunyai kontribusi terhadap kekuatan selama beberapa hari

16

sesudah pengecoran beton karena bahan ini yang terdahulu

mengalami hidrasi.

Tabel 2.1 Komponen Penyusun semen

Jika semen portland dicampur dengan air, maka komponen

kapur dilepaskan dari senyawanya. Banyaknya kapur yang

dilepaskan ini sekitar 20% dari berat semen.Kondisi terburuknya

ialah mungkin terjadi pemisahan struktur yang disebabkan oleh

lepasnya kapur dari semen. Situasi ini harus dicegah dengan

menambahkan pada semen suatu mineral silica seperti pozolan.

Mineral yang ditambahkan bereaksi dengan kapur bila ada uap

membentuk bahan yang kuat, yaitu kalsium silikat.Zat kapur adalah

proporsi terbesar dalam pembentukan semen sehingga berperan

menentukan sifat semen. Kelebihan zat kapur berdampak kurang

baik untuk semen, serta menyebabkan disintegrasi (perpecahan)

semen setelah timbul ikatan. Kadar kapur yang tinggi tapi tidak

berlebihan cenderung memperlahan perkerasan tetapi

17

menghasilkan kekuatan awal yang tinggi. Kekurangan kapur

menghasilkan semen yang lemah dan bilamana kurang sempurna

pembakarannya, menyebabkan ikatan yang cepat.Karena berbagai

jenis semen menghasilkan panas yang berbeda-beda, juga dengan

kelajuan pelepasan panas yang berbeda, maka sangat perlu

diketahui untuk struktur apakah semen tersebut digunakan.

Semakin besar dan berat penampang struktur beton, semkin sedikit

panas hidrasi yang di inginkan.

2. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai

bahan pengisi dalam campuran beton. Pada beton biasanya

terdapat sekitar 60%-80% volume agregat. Agregat ini harus

bergradasi sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat

berfungsi sebagai benda yang utuh, homogen, dan rapat, dimana

agregat yang berukuran kecil berfungsi sebagai pengisi celah yang

ada diantara agregat yang berukuran besar. Bentuk, tekstur, dan

gradasi agregat mempengaruhi sifat pengikatan dan pengerasan

beton segar. Untuk mencapai kuat beton baik perlu diperhatikan

kepadatan dan kekerasan massanya, karena umumnya semakin

padat dan keras massa agregat akan semakin tinggi kekuatan dan

durabilitynya (daya tahan terhadap penurunan mutu akibat

pengaruh cuaca). Sedangkan sifat fisik, kimia, dan mineral

mempengaruhi kekuatan, kekerasan dan ketahanan dari beton,

18

sehingga pemilihanagregat merupakan suatu bagian yang penting

dalam pembuatan beton.

Maksud penggunaan agregat di dalam campuran beton ialah:

1. Menghemat penggunaan semen portland

2. Menghasilkan beton dengan kekuatan besar.

3. Mengurangi penyusutan pada pengerasan beton.

4. Dengan gradasi agregat yang baik dapat tercapai beton padat.

5. Sifat mudah dikerjakan (workabilitas) dapat diperiksa pada

adukan beton dengan gradasi yang baik.

Karena agregat merupakan bahan yang terbanyak di dalam

beton, makasemakin banyak persentase agregat dalam campuran

akan semakin murah harga beton, dengan syarat campurannya

masih cukup mudah dikerjakan untuk elemenstruktur yang

memakai beton tersebut (Edward G. Nawy, 1990). Sifat yang

terpentingdari agregat adalah kekuatan hancur dan ketahanan

terhadap benturan, yangmempunyai pengaruh terhadap ikatan

dengan pasta semen, porositas, dankarakteristik penyerapan air

yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses pembekuan pada

musim dingin, dan ketahanan terhadap penyusutan. Berdasarkan

ukuran butiran, agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu

agregat halus dan agregat kasar.

19

a. Agregat Halus,

Agregat Halus merupakan agregat isi yang berupa pasir alam hasil

disintegrasi alami dari batu-batuan (natural sand ) atau berupa

pasir buatan yang dihasilkan dari alat-alat pemecah batuan

(artificial sand ) dengan ukuran kecil (0,15-5 mm). Agregat

halusyang baik harus bebas bahan organik, lempung, partikel yang

lebih kecil dari saringan No. 200, atau bahan-bahan lain yang dapat

merusak beton.Persyaratan gradasi agregat halus dapat dilihat

dalam tabel berikut ini:

Tabel 2.2 Persyaratan Gradasi Agregat Halus :

b. Agregat Kasar

Agregat kasar didefinisikan sebagai butiran yang tertahan

saringan 4,75 mm(No.4 standart ASTM). Agregat kasar

mempengaruhi kekuatan akhir beton keras dandaya tahannya

terhadap disintegrasi beton, cuaca, dan efek-efek perusak

20

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

harus mempunyai ikatanyang baik dengan gel semen. Agregat

kasar sebagai bahan campuran untuk membentuk beton

dapat berupa kerikil atau batu pecah.

Persyaratan gradasi untuk agregat kasar dapat dilihat pada

tabel berikut ini :

Tabel 2.3 Persyaratan Gradasi Agregat Kasar :

3. Air

Air diperlukan pada pembuatan beton agar terjadi reaksi

kimia dengan semen untuk membasahi agregat dan untuk

melumas campuran agar mudah pengerjaannya, umumnya air

minum dapat dipakai untuk campuran beton (Nawy,1990). Di dalam

campuran beton, air mempunyai dua fungsi, yang pertama

untuk memungkinkan reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan

dan berlangsungnya pengerasan, dan kedua sebagai pelincir

21

campuran kerikil, pasir dan semen agar memudahkan percetakan.

Proporsi air yang sedikit akan memberikan kekuatan yang tinggi

pada beton, tetapi lemasan beton atau daya kerjanya akan

berkurang yang di akibatkan karena proses hidrasi tidak seluruhnya

selesai. Sedangkan proporsi air yang berlebihan akan memberikan

kemudahan pada waktu pelaksanaan pencampuran, tetapi

kekuatan hancur beton menjadi rendah dikarenakan banyaknya

gelembung air yang terbentuk.Proporsi air ini dinyatakan dalam

rasio air-semen, yaitu angka yang menyatakan perbandingan antar

berat air dibagi dengan berat semen dalam adukan beton

tersebut, pada umumnya dipakai 0,4-0,6 tergantung mutu beton

yang hendak dicapai.

d. Baja Tulangan

Mengingat beton kuat menahan tekan dan lemah dalam

menahan tarik, maka dalam penggunaannya sebagai komponen

struktur bangunan, umumnya beton diperkuat dengan tulangan

yang mampu menahan gaya tarik.. Untuk keperluan penulangan

tersebut digunakan bahan baja yang memiliki sifat teknis

menguntungkan, dan baja tulangan yang digunakan dapat berupa

batang baja lonjoran ataupun kawat rangkaian las (wire mesh) yang

berupa batang kawat baja yang dirangkai dengan teknik

pengelasan. Di dalam setiap struktur beton bertulang, harus

diusahakan supaya tulangan baja dan beton dapat mengalami

22

deformasi secara bersamaan, dengan maksud agar tidak terjadi

penggelinciran diantara keduanya. Ada dua jenis baja tulangan

yaitu, baja tulangan polos dam baja tulangan ulir (deformed ). Baja

tulangan ulir berfungsi untuk menambah lekatan antara beton

dengan baja. Baja tulangan ulir yaitu batang tulangan baja yang

permukaannya dikasarkan secara khusus, diberi sirip

teratur dengan pola tertentu atau batang tulangan yang dipilin pada

proses produksinya.

Gambar 2.1 Diagram tegangan regangan hasil uji tarik

(Paulay,1975)

Garis O-A menunjukkan fase elastis, pada fase ini hubungan

antara tegangan dan regangan adalah berbanding lurus (linier).

Titik A disebut batas proporsional, tegangan dititik A disebut

tegangan proporsional yang nilainya sangat dekat dengan

tegangan leleh (fy). Gradien kemiringan yang di bentuk oleh garis

O-A menunjukkan modulus elastisitas (E) yang dikenal juga

sebagai young modulus. Garis A-B menunjukkan keadaan plastis

23

yang merupakan garis yang relatif lurus mendatar,dimana tegangan

yang terjadi relatif konstan sedangkan regangannya

terus bertambah. Setelah melampaui titik B tegangan dan regangan

meningkat kembali dan mencapai tegangan maksimum dititik C.

Pada titik C disebut tegangan ultimit (kuattarik baja) dengan nilai

regangan berbeda tergantung mutu bajanya. Fase B-C

disebut pergeseran regangan (strain hardening). Setelah

melampaui titik C, penampang bajamengalami penyempitan

(necking) yang mengakibatkan tegangan menurun danakhirnya

baja putus di D dengan nilai regangan yang berbeda tergantung

mutu bajanya. Fase C-D disebut pelunakan regangan (strain

softening).

2. KUAT TEKAN BETON

Dalam sebuah proses konstruksi, metode uji kuat tekan beton

sangat diperlukan. Uji kuat tekan beton bertujuan untuk memperoleh nilai

kuat tekan beton dengan prosedur yang benar dengan menggunakan

benda uji atau sample beton berbentuk silinder atau kubus.

Ada beberapa bentuk metode pengujian kekuatan tekan beton

yang dapat digunakan diantaranya pengujian-pengujian yang bersifat tidak

merusak (non destructive test), setengah merusak (semi destructive test)

dan yang merusak secara keseluruhan komponen-komponen yang diuji

(destructive test). Destructive test inilah yang paling mendekati nilai kuat

24

tekan beton sebenarnya dimana pengujian ini harus dilakukan di

laboratorium dengan menggunakan alat compression testing machine.

Standar benda uji yang digunakan untuk pengujian kuat tekan beton di

laboratorium adalah silinder 150 x 300 mm (ASTM C-39). Namun apabila

ukuran agregat kurang dari sepertiga diameter silinder 150 x 300 mm,

maka benda uji silinder yang digunakan berukuran 100 x 200 mm (ASTM

STP 169D, Chapter 13). Kuat tekan silinder 100 x 200 mm lebih besar

20% dibandingkan silinder 150 x 300 mm pada umur beton 28 hari dan

berlaku untuk mix design yang sama. Menurut ASTM C-42, perbedaan l/d

(length/diameter) mempengaruhi hasil kuat tekan beton seperti terlihat

pada Tabel 2.4. Pada Gambar 2.2 menjelaskan bahwa perbedaan ukuran

diameter silinder juga mempengaruhi nilai kuat tekan. Menurut SNI-03-

2847-2002, kuat tekan yang dihasilkan oleh benda uji silinder dalam

perencanaan struktur beton dinyatakan dalam satuan Mpa. Bila nilai f’c di

dalam tanda akar, maka hanya nilai numeric dalam tanda akar saja yang

dipakai, dan hasilnya tetap mempunyai satuan Mpa (SNI-03-2847-2002).

Tabel 2.4 Hubungan Antara Rasio l/d dan Kuat Tekan

l/d Faktor koreksi kuat tekan

2,00 1,75 1,50 1,25 1,00

1,00 0,98 0,96 0,93 0,87

25

(Sumber : Concrete, Mindess et al., 2003)

Gambar 2.2 Grafik perbandingan pengaruh ukuran silinder beton terhadap

nilai kuat tekan silinder beton (150 x 300 mm) umur 28 hari.

Sifat beton yang baik adalah jika beton tersebut memiliki kuat tekan

tinggi (antara 20 – 50 Mpa, pada umur 28 hari). Dengan kata lain dapat

diasumsikan bahwa mutu beton ditinjau hanya dari kuat tekannya saja

(Tjokrodimuljo, 1996).

Kekuatan tekan beton akan bertambah dengan naiknya umur

beton, dimana kekuatan tekan beton akan naik secara cepat (linier)

sampai umur 28 hari tetapi setelah itu kenaikannya kecil. Kekuatan tekan

rencana beton dihitung pada umur 28 hari. Kuat tekan beton

mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi tingkat

kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang

dihasilkan.

26

Beton harus dirancang proporsi campurannya agar menghasilkan

suatu kuat tekan rata-rata yang disyaratkan. Pada tahap pelaksanaan

konstruksi, beton yang telah dirancang campurannya harus diproduksi

sedemikian rupa sehingga memperkecil frekuensi terjadinya beton dengan

kuat tekan lebih rendah dari f‟c yang telah direncanakan. Menurut Standar

Nasional Indonesia, kuat tekan harus memenuhi 0,85 f‟c untuk kuat tekan

rata-rata dua silinder dan memenuhi f‟c+0,82 s untuk rata-rata empat buah

benda uji yang berpasangan. (Mulyono, Tri, 2004)

Kekuatan tekan beton dirumuskan sebagai berikut :

f’c = P/A ( MPa = N/mm2 ) ( 1 )

Dimana :

f‟c = Kekuatan Tekan Beton (MPa)

P = Gaya Tekan ( N )

A = Luas Penampang beton ( mm2 )

Pada benda uji silinder pola keruntuhan yang terjadi dapat berupa

pola splitting seperti pada gambar a atau pola geser seperti pada gambar

b atau pola geser dan splitting seperti pada Gambar c, pola kedua dan

ketiga ini biasanya terjadi pada beton mutu tinggi.

27

Gambar 2.3. Pola Keruntuhan Benda Uji Silinder (Joseph Monier, 1867)

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan beton, yaitu :

a. Faktor air semen (FAS) dan kepadatan

Didalam campuran beton air mempunyai dua fungsi, yang pertama

untuk memungkinkan reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan dan

berlangsungnya pengerasan dan yang kedua sebagai pelicin

campuran kerikil, pasir dan semen agar lebih mudah dalam

pencetakan beton.

Kekuatan beton tergantung pada perbandingan faktor air

semennya, semakin rendah nilai faktor air semen maka semakin tinggi

kuat tekan betonnya (Duff Abrams, 1919). Sehingga dapat disimpulkan

bahwa semua beton yang mempunyai faktor air semen minimal dan

cukup untuk memberikan workabilitas tertentu yang dibutuhkan untuk

pemadatan, merupakan beton yang terbaik. (L.J. Murdock and K.M.

Brooks, 1979)

28

b. Umur beton

Kuat tekan beton akan bertambah sesuai dengan bertambahnya

umur beton tersebut. Berikut ini adalah perbandingan kuat tekan beton

pada berbagai umur.

Tabel 2.5 Perbandingan kuat tekan beton pada berbagai umur

Umur (Hari) 3 7 14 21 28 90 365

PC biasa 0.40 0.65 0.88 0.95 1.00 1.20 1.35

PC dengan kekuatan awal tinggi

0.55 0.75 0.90 0.95 1.00 1.15 1.20

c. Workabilitas

Workabilitas merupakan tingkat kemudahan pengerjaan beton

dalam pencampuran, pengangkutan, penuangan, dan pemadatanya.

Suatu adukan dapat dikatakan cukup workable jika memenuhi kriteria

sebagai berikut :

1) Plasticity, artinya adukan beton harus cukup plastis (kondisi

antara cair dan padat), sehingga dapat dikerjakan dengan

mudah tanpa perlu usaha tambahan ataupun terjadi

perubahan bentuk pada adukan.

2) Cohesiveness, artinya adukan beton harus mempunyai

gaya-gaya kohesi yang cukup sehingga adukan masih saling

melekat selama proses pengerjaan beton.

29

3) Fluidity, artinya adukan harus mempunyai kemampuan untuk

mengalir selama proses penuangan.

4) Mobility, artinya adukan harus mempunyai kemampuan

untuk bergerak/berpindah tempat tanpa terjadi perubahan

bentuk.

Tingkat kemudahan pengerjaan berkaitan erat dengan tingkat

kelecakan atau keenceran adukan beton. Makin cair adukan maka

makin mudah cara pengerjaannya. Untuk mengetahui kelecakan suatu

adukan beton biasanya dengan dilakukan pengujian slump. Semakin

tinggi nilai slump berarti adukan beton makin mudah untuk dikerjakan.

Nilai slump yang disyaratkan berkisar antara 5 - 12,5 cm

(Tjokrodimuljo,1996). Dalam praktek, ada tiga macam tipe slump yang

terjadi yaitu :

1) Slump sebenarnya, terjadi apabila penurunannya seragam

tanpa ada yang runtuh.

2) Slump geser, terjadi bila separuh puncaknya bergeser dan

tergelincir ke bawah pada bidang miring

3) Slump runtuh, terjadi bila kerucut runtuh semuanya.

30

Gambar 2.4. Tipe-tipe keruntuhan slump (1) slump sebenarnya (2)

slump geser (3) slump runtuh (Sumber : Neville dan Brooks, 1987)

d. Perencanaan Campuran Beton (mix design)

Perencanaan campuran beton (concrete mix design)

dimaksudkan untuk mendapatkan beton dengan mutu sebaik-baiknya,

antara lain:

1) Kuat tekan yang tinggi

2) Mudah dikerjakan

3) Tahan lama

4) Murah / ekonomis

5) Tahan aus

Unsur-unsur pembentuk beton (semen, pasir, kerikil dan air)

harus ditentukan secara proporsional, sehingga terpenuhi syarat-syarat:

1) Nilai kekenyalan atau kelecakan tertentu yang

memudahkan adukan beton ditempatkan pada cetakan /

bekisting (sifat kemudahan dalam mengerjakan) dan

memberikan kehalusan permukaan beton segar.

Kekenyalan ditentukan dari :

31

a) Volume pasta adukan

b) Keenceran pasta adukan

c) Perbandingan campuran agregat halus dan kasar

2). Kekuatan rencana dan ketahanan beton setelah mengeras.

3). Ekonomis dan optimum dalam pemakaian semen.

Ada beberapa metode untuk merencanakan campuran beton,

antara lain menururut SK SNI T-15-1990-03 dengan judul buku “Tata cara

Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal” adalah metode DOE

(Departement of Environment) dari Inggris, metode JIS dari Jepang dan

metode ACI (American Concrete Institute) dari Amerika. Adapun untuk

perencanaan campuran beton pada penelitian ini digunakan cara DOE

dari Inggris.

a. Perencanaan Campuran Beton (mix design) Berdasarkan DOE

(Departement of Environment)

Perencanaan campuran beton dalam penelitian ini

menggunakan campuran menurut cara Inggris (British Standard). Di

Indonesia cara ini dikenal dengan metode DOE (Departement of

Environment). Langkah-langkah dalam perhitungan perencanaan

beton dengan metode DOE adalah sebagai berikut :

1) Penentuan Kuat Tekan Beton

Penentuan kuat tekan beton berdasarkan kekuatan beton

pada umur 28 hari.

32

2) Penetapan Nilai Standar Deviasi (S)

Penentuan nilai standar deviasi berdasarkan 2 hal yaitu :

a) Mutu pengendalian pelaksanaan pencampuran beton,

semakin kecil nilai standar deviasinya maka pengendalian

pelaksanaan pencampuran beton semakin baik.

b) Volume pekerjaan, jika volume pekerjaan (m3

) semakin

besar akan menghasilkan standar deviasi yang kecil.

Tabel 2.6 Mutu pelaksanaan pekerjaan diukur dengan deviasi standar

(kg/cm2

)

Volume pekerjaan Mutu pelaksanaan

Ukuran Satuan (m3) Baik sekali Baik Dapat diterima

Kecil <1000 45<S≤55 55<S≤65 65<S≤85

Sedang 1000-3000 35<S≤45 45<S≤55 55<S≤75

Besar >3000 25<S≤35 35<S≤45 45<S≤65

Sumber : PBI, 1971

3). Penetapan Kuat Tekan Rata-Rata yang Direncanakan

Dengan menganggap nilai dari hasil pemeriksaan benda uji

menyebar normal (mengikuti lengkung dari Gauss), maka kekuatan tekan

beton karakteristik adalah :

σ`bk = σ`bm – 1.645 * S. ( 2 )

Kuat tekan beton rata-rata dapat dihitung dengan rumus :

σ`bm = σ`bk – 1.645 * S , ( 3 )

33

Keterangan :

σ`bm = kuat tekan beton rata-rata (kg/cm2

)

σ`bk = kuat tekan beton yang direncanakan (kg/cm2

)

M = 1.645*S = nilai tambah margin (kg/cm2

)

S = standar deviasi (kg/cm2

)

4). Mencari Faktor Air Semen (FAS)

Faktor air semen merupakan hal terpenting didalam

pembentukan beton Semakin tinggi perbandingan campuran air dan

semen maka beton malah semakin jelek. Untuk meningkatkan mutu

beton maka anda harus mengurangi perbandingan air dan semen.

Faktor air semen ditentukan oleh Tabel 2.7. dan gambar 2.5, yaitu

grafik hubungan antara kuat tekan beton dengan faktor air semen

(f.a.s.).Tabel 2.7. Perkiraan pencapaian kekuatan tekan beton dengan

faktor air semen 0.

Jenis Semen Jenis Agregat Kasar Kuat Tekan (Kg/cm2)

3 7 28 90

Semen Portland biasa (PPC)

Batu ALami 180 270 400 480

Semen Portland tahan sulfat (SRPC)

Batu Pecah 230 330 470 550

Semen Portand cepat mengeras (RHPC)

Batu ALami 250 340 460 530

Batu Pecah

300 400 530 600

Sumber : PBI, 1971

34

Gambar 2.5. Hubungan kuat tekan beton dengan faktor air semen (FAS)

Tabel 2.8. Jumlah semen minimum dan nilai faktor air semen maksimum

Uraian Jumlah semen minimum/m3

beton (kg)

NIlai Faktor Air Semen Maksimum

Beton di dalam ruang bangunan : a. Keadaaan keliling non korosif b. Keadaan keliling korosif

275 325

0.6

0.52

Beton diluar ruang bangunan : a. Tidak terlindungi dari hujan b. Terlindungi dari hujan dan terik

matahari

325 275

0.6 0.6

Beton yang masuk ke dalam tanah : a. Mengalami keadaan basah dan

kering berganti-ganti b. Mendapat pengaruh sulfat

alkali dari tanah atau air tanah

325

275

0.55

0.52

Beton yang berhubungan dengan air : a. Air tawar b. Air laut

275 375

0.27 0.52

(Sumber : PBI, 1971)

5. Penentuan Nilai Slump

Nilai slump adalah nilai yang diperoleh dari hasil

uji slump dengan cara beton segar diisikan ke dalam suatu corong

baja berupa kerucut terpancung, kemudian bejana ditarik ke atas

sehingga beton segar meleleh ke bawah.

35

Besar penurunan permukaan beton segar diukur, dan disebut nilai

slump. Makin besar nilai slump, maka beton segar makin encer dan ini

berarti semakin mudah untuk dikerjakan.

Penentuan nilai slump berdasarkan pemakaian beton untuk jenis

kontruksi tertentu.

Tabel 2.9. Penetapan nilai slump

Pemakaian Beton Nilai Slump (cm)

maksimum Minimum

a. Dinding, Pelat pondasi, dan telapak bertulang

b. Struktur di bawah tanah c. Pelat, kolom, balok dan dinding d. Pengerasan jalan e. Pembetonan Masal

12.5

9.0 15.0 7.5 7.5

5

2.5 7.5 5

2.5

6. Penentuan Nilai Kadar Air Bebas

Kadar air bebas ditentukan oleh tabel 2.10

Tabel 2.10 Perkiraan kebutuhan air permeter kubik beton

Besar Ukuran

Kerikil Maks, (mm)

Jenis batuan Slump (cm)

0-10 10-30 30-60 60-180

10

Batu Alami 50 180 205 225

Batu Pecah 180 205 230 250

20

Batu Alam 35 160 180 195

Batu Pecah 170 190 210 225

40

Batu Alami 15 140 160 175

Batu Pecah 155 175 190 205

(Sumber : PBI, 1971)

36

7. Perhitungan Jumlah Semen yang Dibutuhkan

Kadar atau jumlah semen dapat dihitung dengan rumus :

( 4 )

Hasil yang didapat dari rumus tersebut dibandingkan dengan nilai

yang diperoleh dari tabel 2.8 kemudian diambil nilai yang tertinggi.

8. Penentuan Prosentase Jumlah Agregat Halus dan kasar

Proporsi agregat halus halus ditentukan dengan metode

penggabungan agregat dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

[

] ( 5 )

Keterangan :

Y = perkiraan persentase kumulatif lolos # 9.6 dan # 0.6

menurut BS (British standard) – 882, persentase kumulatif lolos #

9.6 dan # 0.6 bisa menggunakan Spec – Ideal 135 – 882, dimana :

perkiraan persentase lolos ayakan # 9.6 = 50 %

perkiraan persentase lolos ayakan # 0.6 = 18.5 %

Yb = persentase kumulatif pasir lolos ayakan # 9.6 dan # 0.6

Ya = persentase kumulatif split lolos ayakan # 9.6 dan # 0.6

xa = konstanta yang dicari baik dari agregat halus

( )

37

9. Penentuan Berat Jenis Gabungan

Berat jenis gabungan adalah gabungan dari berat jenis agregat

halus dan agregat kasar dengan prosentase dari campuran agregat

tersebut. Berat jenis gabungan dapat dihitung dengan rumus :

( 6 )

10. Penentuan Berat Beton Segar

Berat beton segar dapat ditentukan dengan menggunakan

grafik 2.4. berdasarkan data berat jenis gabungan dan kebutuhan air

pengaduk untuk setiap meter kubik. Cara pembuatan grafik 2.4. dapat

diterangkan sebagai berikut :

a) Buat garis vertikal melalui titik harga kadar air bebas yang

ditentukan. Jika agregat kasar dan halus berbeda maka

perkiraan kadar air dihitung melalui rumus :

( 7 )

Keterangan : Wf = kadar air bebas agregat halus

Wc = kadar air bebas agregat kasar

b) Ikuti kurva yang sesuai dengan harga berat jenis gabungan

sehingga memotong garis vertikal pada point pertama.

c) Jika dalam grafis belum ada harga berat jenis gabungan

yang telah ditentukan, buat kurva yang baru yang sesuai

dengan harga berat jenis gabungan yang telah ditentukan,

yang sesuai dengan garis kurva terdekat. Kurva itu akan

memotong vertikal harga kadar air bebas.

38

d) Tarik garis mendatar melalui titik potong itu. Nilai itu

menunjukkan nilai berat beton segar

Gambar 2.6. Hubungan antara berat isi campuran beton, jumlah air

pengaduk, dan berat jenis SSD agregat gabungan.

3. KUAT TARIK

Salah satu kelemahan beton terlihat dari kemampuan menahan

tarik yang lemah. Dalam setiap konstruksi sipil, untuk dapat menahan

beban tertentu tanpa mengalami keruntuhan di daerah tariknya, beton

diberi perkuatan dengan tulangan baja. Baja tulangan beton terdiri dari

batang, kawat, dan jaring kawat baja las. Yang terpenting dalam baja

tulangan adalah sebagai berikut: (G.Nawy, 1998)

1. Modulus Young, Es

2. Kekuatan leleh, fy

3. Kekuatan batas, fu

4. Mutu baja yang ditentukan

5. Ukuran atau diameter batang atau kawat

39

Selain baja polos juga dapat digunakan baja ulir (deformasi), yaitu

batang tulangan baja yang permukaannya dikasarkan secara khusus,

diberi sirip teratur dengan pola tertentu atau batang tulangan yang dipilin

pada proses produksinya. Kekuatan bending dan fatigue tulangan

tergantung pada keberadaan geometri atau bentuk ulir tulangan. Efek

takikkan (notch effect) ulir tulangan akan mereduksi kekuatan bending dan

fatigue tulangan.

Gambar 2.7. Diagram tegangan regangan hasil uji tarik

(sumber:Ir.Oentoeng, 1999)

40

Gambar 2.8. Diagram tegangan regangan hasil uji tarik yang diarsir

Pada Gambar 2.7 merupakan diagram tegangan regangan carbon

steel A36 dari batang yang ditarik aksial sampai batang patah. Gambar

2.8 merupakan pembesaran kurva tegangan regangan yang diarsir pada

gambar 2.7. Pada gambar tampak batang ditarik sampai mencapai yield

point (titik leleh) yaitu sebesar 36 ksi. Sebelum mencapai titik leleh batang

berada dalam fase elastis. Setelah mencapai titik leleh, tegangan tidak

berubah besarnya tetapi regangannya bertambah sampai mencapai

0,014. Fase ini merupakan fase plastis. Tegangan 0-36 ksi merupakan

garis lurus dengan kemiringan: E = tg α = stress / strain = konstan = 2900

ksi = 2050000 kg/cm2 E disebut modulus elastic atau Modulus Young.

Pada Bj 37 E = 2100000 kg/cm2 sehinggan A36 dan Bj 37 dianggap

sama. Setelah regangan mencapai 0,014, tegangan dan regangan

41

meningkat kembali dan mencapai tegangan maksimum yang disebut

tegangan ultimit (kuat tarik baja). Fase ini disebut pergeseran regangan

(strain hardening). Setelah melampaui titik tegangan ultimit penampang

baja mengalami penyempitan (necking) yang mengakibatkan tegangan

menurun dan akhirnya baja putus. Fase ini disebut pelunakan regangan

(strain softening). Regangan, tegangan leleh dan tegangan ultimit pada

pengujian kuat tarik baja berbeda-beda tergantung mutu bajanya. Pada

tabel 2.11 ditunjukkan nilai tegangan ultimit, tegangan leleh, dan

peregangan minimum berbagai jenis baja.

Tabel 2.11. Sifat mekanis baja structural :

Lekatan adalah kunci untuk mengoptimalisasikan gaya tulangan.

Geometri (bentuk) permukaan tulangan berpengaruh terhadap sifat

lekatan dan menentukan kuat lekat. Lekat geser hanya dapat diperoleh

dengan mengoptimalisasikan ulir tulangan. Aspek parameter yang paling

penting dalam lekatan adalah tinggi dan spasi antar ulir tulangan, suatu

koefisien yang akan diperoleh bila kedua parameter tersebut

dikombinasikan yang biasa disebut dengan relative rib area (fR)

Jenis baja Tegangan putus

minimum, fu (MPa) Tegangan Leleh

minimum, fy (Mpa) Peregangan minimum (%

BJ 34 340 210 22

BJ 37 370 240 20

BJ 41 410 250 18

BJ 50 500 290 16

BJ 55 550 410 13

42

didefinisikan sebagai perbandingan antara luas ulir tulangan dan luas

sekeliling tulangan. FR dapat diketahui melalui persamaan: (Federation

Internationale du Beton, 1999 dalam Made,S. & Lusman, 2011)

fR = γ.hs / cs (1) ( 8 )

(sumber: Federation Internaionale du Beton (fib), 1999 dalam Made,S. &

Lusman,2011).

Dimana :

γ = bentuk ulir tulangan (biasanya 0.5)

hs = tinggi maksimum ulir tulangan

cs = jarak antara ulir tulangan

Tabel 2.12 Nilai Persyaratan Minimum fR Menurut prEN 10080 dan ENV

10080

Diameter nominal D (mm) FR

5-6 0.039

6.5-8.5 0.045

9-10.5 0.052

11-40 0.056

Sumber : Federation internationale du beton (fib), concrete Structure,

1999 dalam Made, S & lusman, 2011).

4. DAYA LEKATAN (BOND STRESS)

Salah satu persyaratan dasar dalam konstruksi beton bertulang

adalah lekatan (bond), lekatan disini adalah hubungan kerja sama antara

baja tulangan dengan beton disekelilingnya. Agar beton bertulang dapat

berfungsi dengan baik sebagai bahan komposit, dimana batang baja

tulangan saling bekerja sama sepenuhnya dengan beton. Untuk menjamin

43

hal ini diperlukan adanya lekatan yang baik antara beton dengan tulangan

dan pada akhirnya akan menghindarkan dari terjadinya slip antara

tulangan dengan beton disekelilingnya. Park dan Paulay (1975)

menjelaskan bahwa tegangan lekatan (Bond stress) adalah tegangan

geser pada permukaan beton, tempat terjadinya transfer beban antara

baja tulangan dan beton di sekelilingnya sehingga memodifikasi tegangan

baja tulangan. Lekatan ini disalurkan secara efektif, dan memungkinkan

dua buah material membentuk sebuah struktur.

Gambar 2.9 Tegangan lekat pada baja tulangan ulir

Mekanisme lekatan antara baja tulangan dan beton menurut Nawi [1998],

Mac Gregor, J.M. [1992] dan [Nuroji,1996] dibentuk antara lain dengan

adanya ;

a. Adhesi, yaitu ikatan kiwiawi yang terbentuk pada seluruh bidang

kontak antara beton dan tulangan akibat adanya proses reaksi

pengerasan antara air dan semen.

b. Gripping, yaitu pegangan akibat penyusutan dari beton yang

telah mengering di sekeliling beton.

44

c. Friksi, yaitu disebabkan adanya permukaan yang tak beraturan

pada bidang kontak antara baja tulangan dan beton.

d. Interlocking, yaitu disebabkan adanya interaksi antara ulir baja

tulangan dengan matrik beton yang mengelilinginya, namun hal

ini tidak terjadi pada baja tulangan polos.

Menurut [Park & Pauly,1975] tegangan lekatan (bond stress)

adalah tegangan geser pada permukaan beton, tempat terjadinya transfer

beban antara baja tulangan dan beton disekelilingnya sehingga

memodifikasi tegangan baja tulangan. Lekatan ini disalurkan secara efektif

dan memungkinkan dua buah material membentuk sebuah struktur

komposit. Untuk menghitung nilai tegangan lekat Park & Pauly

menggunakan rumusan sebagai berikut ;

( 9 )

dimana ;

ld = panjang penyaluran (mm)

db = diameter tulangan baja (mm)

fs = tegangan leleh baja (MPa)

µ = tegangan lekat (MPa)

Kuat lekat antara beton dan baja tulangan akan berkurang apabila

mendapat tegangan yang tinggi beton terjadi retak-retak, bila berlanjut

mengakibatkan retakan yang lebih lebar bersamaan dengan itu akan

terjadi defleksi khususnya pada balok. Fungsi dari beton bertulang

menjadi hilang karena baja tulangan telah terlepas dari beton. Meskipun

45

demikian, penggelinciran yang terjadi antara baja tulangan dan beton di

sekelilingnya, kadang tidak mengakibatkan keruntuhan balok secara

menyeluruh, mekanisme ini di lakukan melalui penjangkaran ujung-ujung

baja tulangan, sekalipun telah terjadi pemisahan di seluruh batang baja

tulangan.

Tulangan ulir dapat meningkatkan kekuatan lekatan yang

disebabkan oleh terjadinya keterpautan (interlocking) antara tonjolan (rib)

dengan beton di sekelilingnya [Park & Pauly,1975]. SK-SNI menentukan

bahwa tegangan lekat antara beton dan baja bekerja secara merata di

sepanjang panjang penyaluran dengan rumusan sebagai berikut ;

√ (2.2)

Panjang penyaluran adalah panjang minimal tulangan tertanam

yang diperlukan untuk menahan gaya dari baja tulangan sampai kondisi

tegangan mengalami kelelehan. Gaya yang dapat ditahan oleh lekatan

sepanjang panjang penyaluran adalah ;

P =μ. d.π.db (2.3)

Kapasitas baja tulangan menerima gaya tarik adalah ;

P =14.π.db2.𝑓y (2.4)

Subtitusikan persamaan (2.3) ke dalam persamaan (2.4) sehingga didapat

d = .𝑓𝑦4.𝜇 (2.5)

Tegangan lekat rata-rata dapat diperoleh dengan mensubtitusikan

persamaan (2.2) ke dalam persamaan (2.5) sehingga diperoleh ;

46

𝜇 √

(2.6)

atau Tegangan lekat rata-rata dapat diperoleh dengan mensubtitusikan

persamaan (2.3) ke dalam persamaan (2.5) sehingga diperoleh ;

𝜇

(2.7)

dimana ;

ld : panjang penyaluran (mm)

Ab : luas penampang tulangan (mm)

db : diameter tulangan (mm)

fy : tegangan leleh baja tulangan (MPa)

f „c : kuat tekan beton (MPa)

µ : tegangan lekat antara baja tulangan dan beton (Mpa)

Menurut [Nawy,1985] ada 3 jenis pengujian yang dapat

menentukan kualitas lekatan elemen tulangan, yaitu pengujian Pull Out,

Embedded Rod dan Pengujian Balok.

a. Keruntuhan Lekatan (Bond Stress Failure)

Keruntuhan lekatan antara baja tulangan dan beton yang

mungkin terjadi pada saat dilakukan pengujian biasanya ditunjukkan

oleh salah satu atau lebih dari peristiwa berikut ini:

1) Transverse Failure yaitu adanya retak pada beton arah

tranversal/melintang akibat tegangan tarik yang tidak dapat

47

ditahan oleh selimut beton, keruntuhan ini akan menurunkan

tegangan lekat antara baja tulangan dan beton.

2) Splitting Failure yaitu adanya retak pada beton arah

longitudinal/memanjang akibat tegangan radial geser yang

tidak dapat ditahan oleh selimut beton, keruntuhan ini akan

menurunkan tegangan lekat antara baja tulangan dan beton.

3) Pull Out Failure/Slip yaitu kondisi dimana baja tulangan

tercabut dari beton tanpa mengalami retak yang diakibatkan

komponen tegangan geser yang memecah lekatan antara

baja tulangan dan beton.

4) Baja tulangan mencapai leleh yaitu apabila baja tulangan

meleleh diikuti oleh kontraksi/pengecilan diameter tulangan.

b. Tension Stiffening Effect

Beton bertulang merupakan bahan komposit yang terdiri dari

baja tulangan dan beton yang menyelimutinya, kedua bahan ini

berintegrasi karena adanya faktor lekatan diantara keduanya. Apabila

daya lekat antara baja tulangan dan beton meningkat maka kapasitas

tarik baja tulangan akan meningkat pula, maka terjadilah Tension

Stiffening, yaitu suatu peristiwa dimana kapasitas tegangan baja

tulangan yang terbungkus oleh beton akan meningkat dibanding

48

dengan baja tulangan dalam keadaan terbuka (bare bar) ketika

dikenakan beban tarik kepadanya [Nuryani,2005].

Beton pada dasarnya adalah campuran dua bagian yaitu

agregat dan pasta. Pasta terdiri dari semen portland dan air, yang

mengikat agregat (pasir dan kerikil/batu pecah) menjadi suatu massa

seperti batuan, ketika pasta tersebut mengeras akibat reaksi kimia

antara semen dan air (1989:5). Salah satu dasar anggapan yang

digunakan dalam perancangan dan analisis struktur beton bertulang

ialah bahwa ikatan antara baja dan beton yang mengelilinginya

berlangsung sempurna tanpa terjadi penggelinciran atau pergeseran.

Berdasarkan atas anggapan tersebut dan juga sebagai akibat lebih

lanjut, pada waktu komponen struktur beton bertulang bekerja

menahan beban akan timbul tegangan lekat yang berupa pada

permukaan singgung antara batang tulangan dengan beton

(1994:181).

Kombinasi beton bertulang dimungkinkan karena adanya

beberapa sifat yang baik di dalam kerjasama antara beton dan baja

tulangan. Sifat yang terpenting adalah beton dan baja mempunyai

tegangan lekat dan tegangan lentur yang cukup besar. Tegangan lekat

timbul antara baja dan beton jika baja ingin berubah tempat terhadap

beton. Gaya tarik dan tekan pada baja menimbulkan tegangan lekat di

tempat kontak baja dan beton. Jika tegangan lekat melalui suatu nilai

batas/baja berubah tempat atau bergeser, perubahan tempat ini

49

menimbulkan tegangan luncur untuk menahan penggeseran (1954:36).

Kuat lekat merupakan kombinasi kemampuan antara baja tulangan

dan beton yang menyelimutinya dalam menahan gaya-gaya yang

dapat menyebabkan lepasnya lekatan antara batang tulangan dan

beton (1993). Gaya lekat terus meningkat seiring bertambahnya

diameter tulangan, hal ini disebabkan karena gaya lekat merupakan

luas bidang singgung dikalikan dengan tegangan lekat penjangkaran.

Agar beton bertulang dapat berfungsi dengan baik sebagai bahan

komposit dimana batang baja tulangan saling bekerja sama

sepenuhnya dengan beton, maka perlu diusahakan supaya terjadi

penyaluran gaya yang baik dari suatu bahan ke bahan yang lain. Untuk

menjamin hal ini perlu ada lekatan yang baik antara beton dengan

tulangan, dan penutup beton yang cukup tebal.

Kuat lekat antara beton dan baja tulangan akan berkurang

apabila mendapat tegangan yang tinggi karena pada beton terjadi

retak-retak. Hal ini apabila terus berlanjut akan dapat mengakibatkan

retakan yang terjadi pada beton menjadi lebih lebar dan biasanya

bersamaan dengan itu akan terjadi defleksi pada balok. Dalam hal ini

fungsi dari beton bertulang menjadi hilang karena baja tulangan telah

terlepas dari beton. Meskipun demikian, penggelinciran yang terjadi

antara baja tulangan dan beton di sekelilingnya, kadang tidak

mengakibatkan keruntuhan secara menyeluruh. Hal ini disebabkan

50

karena ujung ujung baja tulangan masih berjangkar dengan kuat,

sekalipun telah terjadi pemisahan di seluruh batang baja tulangan.

c. Panjang Penyaluran

Dasar utama teori panjang penyaluran adalah dengan

memperhitungkan suatu baja tulangan yang ditanam di dalam massa

beton. Sebuah gaya F diberikan pada baja tulangan tersebut. Gaya ini

selanjutnya akan ditahan antara baja tulangan dengan beton di

sekelilingnya. Tegangan lekat bekerja sepanjang baja tulangan yang

tertanam di dalam massa beton, sehingga total gaya yang harus

dilawan sebelum batang baja tercabut keluar dari massa beton adalah

sebanding dengan luas selimut baja tulangan yang tertanam dikalikan

dengan kuat lekat antara beton dengan baja tulangan.

Gambar 2.10. panjang penyaluran baja tulangan

Agar lekatan antara baja tulangan dan beton tidak mengalami

kegagalan, diperlukan adanya syarat panjang penyaluran. Agar terjadi

keseimbangan antara gaya horisontal,maka beban (N) yang dapat

51

ditahan sama dengan luas penampang baja dikalikan dengan kuat

lekat:

P = Ld . p . d .μ ( 10 )

Dengan mendistribusikan nilai P = fs.Ab maka didapat persamaan :

Ab . fs = Ld . p .d .μ ( 11 )

Agar terjadi keseimbangan, pada perencanaan selalu bertujuan

dicapainya tegangan leleh (fy) pada baja, sehingga fs dalam

persamaan diubah menjadi fy.

Ab . fy = Ld . p .d .μ ( 12 )

Kemudian dengan mengganti nilai Ab dengan

(untuk satu

batang bulat) didapat panjang penyaluran:

Ld =

( 13 )

dengan:

fy = tegangan baja leleh (MPa)

db = diameter baja tulangan (mm)

Ld = panjang penyaluran (mm)

μ = tegangan lekat (MPa)

Rumus yang digunakan untuk menghitung tegangan lekat

lekat baja tulangan ulir berbeda dengan baja tulanngan polos karena

bentuk permukaannya. Baja ulir dapat meningkatkan kapasitas

lekatan karena penguncian dua ulir dan beton di sekelilingnya.

Tegangan lekat yang terjadi diantara dua ulir adalah gabungan dari

beberapa tegangan di bawah ini :

52

a) Tegangan lekat yang dihasilkan dari adhesi di sepanjang

permukaan baja tulangan.

b) Tegangan lekat permukaan.

c) Tegangan lekat yang bekerja di permukaan beton silinder

yang berbatasan dengan baja tulangan ulir.

Gambar 2.11 . Mekanisme keruskaan antara baja tulangan ulir dan beton

(Sumber : R. Park and T. Paulay.1974)

d. Mekanisme Transfer Lekatan

Pada tulangan ulir (ribbed bar) mekanisme lekatan terjadi

beberapa tahap yang dapat dilihat pada Gambar 2.12 Pada tahap

pertama yang terjadi adalah lekatan adhesive,dimana gaya adhesive

ini merupakan kemampuan awal tulangan melawan beton. Tegangan

yang terjadi masih sangat kecil. Setelah terjadi peningkatan nilai

tegangan lekat yang lebih tinggi, mulai terjadi retak cone shape dan

terjadi lekatan friksi dan iterlocking, Pada tahap kedua ini, terjadi

displacement pada tulangan di dalam beton (slip) dimana terjadi

interlocking dan menghasilkan retak radial pada beton. Gaya tahanan

yang terjadi disepanjang tulangan ini biasanya disebut dengan

tegangan lekat atau gaya lekat. Pada tahap ketiga, diawali dengan

53

retak radial. Pada tahap ini tegangan lekat dan kekakuannya di tahan

oleh ulir tulangan di sepanjang panjang penyaluran di dalam matriks

beton. Akhir dari tahap keempat terjadi dua bentuk kegagalan lekatan.

Dapat di lihat pada Gambar 2.12

Gambar 2.12. Mekanisme Transfer Lekatan Tulangan Ulir Pull Out Test.

(sumber: fib, reinforced concrete, 199 dalam Made,S. & Lusman,2011)

Gambar 2.13. Deformasi disekitar tulangan. (a). splitting bond failure (b).

pull-out bond failure. (sumber: fib, reinforced concrete, 1999 dalam

Made,S. & Lusman,2011)

e. Sifat –Sifat Keruntuhan Lekatan

Keruntuhan lekatan antara beton dan tulangan pada pengujian

tegangan lekat, pada umumnya ditunjukkan oleh terjadinya salah satu

dari berikut ini : (mindess,s.,1994 dalam panggoa,v.,2011)

54

1) Splitting failure

Kondisi ini ditunjukkan adanya retak pada beton

akibat tegangan tarik yang tidak bisa ditahan oleh cover

beton, keruntuhan ini mengakibatkan menurunnya tegangan

lekat antara beton dan tulangan.

2) Pull out failure (slip)

Merupakan suatu kondisi keruntuhan dimana besi

tulangan tercabut dari dalam beton tanpa mengalami retak

yang diakibatkan oleh komponen tegangan geser yang

memecahkan beton diantara uliran tulangan.

3) Keruntuhan tarik beton

Merupakan suatu kondisi dimana penampang beton

tidak mampu menerima tegangan tarik yang disalurkan oleh

tulangan.

4) Tulangan mencapai leleh dan akhirnya putus.

Kuat lekatan jauh lebih besar dari pada kuat putus

tulangan, sehingga tulangan putus.

5. UJI KARBONASI PADA BETON DENGAN CAMPURAN AIR LAUT

DAN PASIR LAUT

Beton yang selama ini dikenal sebagai material yang “tahan karat”,

sebenarnya bisa juga mengalami korosi sebagaimana korosi atau karat

yang terjadi pada struktur baja. Korosi yang dimaksud disini adalah

55

kerusakan material beton tersebut akibat proses kimia yang terjadi di

dalamnya. Secara umum, tulangan baja didalam beton tidak akan

terkorosi, karena beton pada umumnya memiliki PH tinggi (sekitar 12.5),

Sifat PH tinggi atau basa / alkali pada beton terjadi saat semen tercampur

dengan air. Karena sifat alkali ini, dipermukaan baja dalam beton

terbentuk sebuah lapisan pasif yang menyebabkan baja terlindung dari

pengaruh luar. Baja baru bisa terkorosi bila lapisan pasif ini rusak (PH

Beton turun),

Proses karbonasi terjadi karena adanya interaksi dari karbon

dioksida (CO2) di udara bebas / atmosfer dengan ion hidroksida di

dalam beton. Hasil dari interaksi tersebut menyebabkan penurunan pH

selimut beton turun (< 9) dan menyebabkan pergeseran potensial korosi

baja tulangan menjadi aktif terkorosi, dan ini mengakibatkan penurunan

ketahanan dari lapisan pasif di permukaan baja tulangan.

Karbonasi terjadi bila karbon dioksida larut dalam air. Proses ini terjadi

dimana air dan gas karbon dioksida bereaksi untuk membentuk asam

karbonat.

Hal-hal yang mempercepat penetrasi karbondioksida pada selimut

beton antara lain rendahnya kandungan semen, tingginya rasio air/semen,

pengeringan beton yang kurang memadai, dan adanya retakan serta

cacat pada permukaan selimut beton. Proses karbonasi ini juga dapat

meningkatkan porositas selimut beton, sehingga tidak mampu lagi

mencegah penetrasi klorida sebagai ion agresif.

56

Perlunya uji tingkat karbonasi adalah untuk mengetahui apakah

selimut beton masih melindungi tulangan baja di dalamnya. Proses

karbonasi menetralisir kondisi basa dalam beton. Jika selimut beton

seluruhnya telah terkarbonasi mencapai tulangan baja di dalamnya, maka

baja tulangan di dalamnya akan segera terkorosi ketika udara lembab dan

oksigen mencapai baja tulangan. karbonasi selimut beton terjadi akibat

interaksi antara gas karbondioksida di atmosfer dengan senyawa

hidroksida dalam larutan pori selimut beton. Adanya proses karbonasi ini

menyebabkan penurunan selimut beton dan menyebabkan pergeseran

potensial korosi baja tulangan menjadi aktif terkorosi.

Karbonasi sangat merugikan pada beton bertulang karena

menyebabkan atau berhubungan langsung dengan proses korosi pada

tulangan dalam beton dan proses penyusutan (shrinkage). Tetapi pada

beton biasa, karbonasi menyebabkan peningkatan nilai kuat tekan

maupun tarik. Sehingga tidak semua efek karbonasi itu merugikan. Untuk

mengetahui secara cepat dimana beton mengalami karbonasi, dapat

dilakukan dengan cara menuangkan/meneteskan cairan Phenolphthalein.

Alat dan bahan yang digunakan dalam uji karbonasi ini sangat

sederhana, yaitu semprotan (spray) yang diisi 1% phenolpthaelin (1 gram

phenolpthaelin dicampur dengan 90 cc ethanol dan ditambahkan air

bersih hingga mencapai 100 cc). phenolthalein adalah suatu senyawa

organik dengan rumus C20H14O4 dan biasa dipakai sebagai indikator

untuk titrasi asam basa dengan melalui respon warna material yang

57

diolesi/ditetesi phenolphthalein tersebut. Apabila terjadi perubahan warna

pada saat diolesi, berarti material yang diuji bersifat basa, dan sebaliknya

apabila tidak terjadi perubahan warna berarti material yang diuji bersifat

asam (Parker 1983, Triwiyono, 2000). Jika larutan dicampur dengan zat

yang memiliki tingkat keasaman sekitar 8 sampai 10, warna akan berubah

menjadi merah atau pink. Jika kadar asam suatu zat melebihi pH 10,

larutan phenolftalein akan berubah menjadi ungu.

6. KETEBALAN MORTAR PADA BETON DENGAN CAMPURAN AIR

LAUT DAN PASIR LAUT

Beton merupakan fungsi dari bahan penyusun yang terdiri dari

bahan semen sebagai bahan ikatnya, agregat kasar, agregat halus, air,

dan bahan tambah lainnya. Beton didefinisikan sebagai sekumpulan

interaksi mekanis dan kimiawi dari material pembentuknya (Nawy, 1990).

Murdock dan Brook (1986) secara jelas menyebutkan bahwa beton adalah

suatu bahan bangunan dan bahan konstruksi, yang sifat-sifatnya dapat

ditentukan lebih dahulu dengan mengadakan perencanaan dan

pengawasan yang teliti terhadap bahan-bahan yang dipilih. Bahan-bahan

pilihan itu adalah ikatan keras, yang ditimbulkan oleh reaksi kimia antar

semen dan air, serta agregat, dimana semen yang mengeras itu ber-

adhesi dengan baik maupun kurang baik.

58

Kekuatan, keawetan, dan sifat beton tergantung dari nilai

perbandingan bahan dasar beton, sifat bahan dasarnya, cara

pengadukan, pengerjaan, penuangan, pemadatan serta perawatan

selama proses pengerasan. Untuk membuat beton yang baik maka harus

diperhitungkan cara mendapatkan adukan beton segar yang baik dan

beton keras yang dihasilkan juga baik. Pencapaian kuat beton yang baik

perlu diperhatikan kepadatan dan kekerasan massanya karena umumnya

semakin keras dan padat massa penyusunnya makin tinggi kekuatan dan

durability-nya.

Salah satu hal yang menyebabkan tulangan dan beton dapat

bekerja sama adalah faktor lekatan antara beton dan permukaan

tulangan. Apabila pelekatan itu tidak mencukupi, maka bidang singgung

akan tergelincir (slip) di dalam beton sehingga mengakibatkan keruntuhan

struktur tak bisa dihindari. Kombinasi tulangan baja dan beton

dimungkinkan karena adanya beberapa sifat yang baik di dalam

kerjasama baja dan beton. Sifat yang terpenting ialah beton dan baja

mempunyai daya lekat yang cukup besar

Mortar adalah bahan yang digunakan untuk konstruksi bangungan

yang terdiri dari campuran antara semen, agregat halus, dan air.

Campuran antara semen, agregat, dan air ini menggunakan perbandingan

tertentu sehingga daya tahan mortar terhadap tekanan maupun tarikan

akan semakin tinggi atau maksimal.

59

59

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Kerangka Prosedur Penelitian

Dalam melaksanakan suatu penelitian diperlukan adanya kerangka

prosedur penelitian. Kerangka inilah yang berfungsi sebagai pedoman

yang akan menjelaskan seperti apa alur atau gambaran singkat tentang

penelitian yang sedang dilaksanakan.

Penelitian ini dilaksanakan sesuai dengan alur penelitian yang

dibentuk dalam suatu kerangka prosedur penelitian. Kerangka prosedur

penelitian dimulai dengan kajian pustaka yakni pengumpulan teori-teori

maupun jurnal - jurnal pendukung yang berkaitan dengan tema penelitian

yang dilakukan. Setelah itu ditentukan model benda uji dan alat penunjang

dalam penelitian, dimana dilakukan melalui tahapan analisis yang akan

digunakan.

Metode yang digunakan dalam penenelitian ini adalah metode

eksperimen di laboratorium. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium

Struktur dan Bahan Jurusan Sipil, Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Kampus Gowa selama kurang lebih 5 bulan. Sebelum pembuatan benda

uji beton, dilakukan pengujian terhadap karakteristik agregat halus dan

agregat kasar. Pemeriksaan karakteristik agregat kasar dan agregat halus

yang dilakukan dalam penelitian ini berdasarkan ASTM (American Society

for Testing Material).

60

Adapun kerangka prosedur penelitian ini dapat dilihat pada gambar

dibawah ini :

TIDAK

YA

START

PENGADAAN MATERIAL

KAJIAN PUSTAKA

TEORI DASAR DAN JURNAL

PEMERIKSAAN KARAKTERISTIK MATERIAL : - AGREGAT HALUS (PASIR LAUT) - AGREGAT KASAR (BATU PECAH)

MIX DESIGN

PEMBUATAN BENDA UJI

PERAWATAN BENDA UJI : - CURING BASAH (RENDAM AIR LAUT) - CURING KERING - CURING BASAH KERING

SLUMP TEST MEMENUHI SYARAT

A

61

Skema 3.1 Kerangka Prosedur Penelitian

B. Rancangan Penelitian

Penelitian yang dilakukan adalah uji eksperimental dan kajian

pustaka tentang daya lekat yang terjadi antara tulangan dan beton yang

menggunakan campuran air laut, pasir laut, dan semen komposit.

Benda uji dalam penelitian ini dibuat dengan 3 jenis perlakuan

curing yang berbeda yaitu curing basah (rendam air laut), curing kering

(suhu ruangan), dan curing basah kering. Penelitian dilakukan pada saat

benda uji berumur 3 hari, 7 hari, 28 hari, dan 90 hari.

Penelitian dimulai dengan proses angkut material, pengujian

karakteristik agregat, pembuatan kerangkeng (Plat besi yang didesain

mampu menahan benda uji saat pengujian metode pull out), pengujian

PENGUJIAN : - KUAT TEKAN BETON (SNI 03-1974-1990) - KUAT TARIK BELAH BETON (SNI 03-2491-2002) - KUAT TARIK BAJA (SNI 07-2052-2002) - PULL OUT

ANALISIS DATA

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

FINISH

A

62

slump, pembuatan benda uji, pencetakan benda uji, dan setelah itu

dilakukan proses curing/perawatan benda uji hingga waktunya melakukan

uji tes di laboratorium.

Pengumpulan data dalam penelitian ini dimulai dengan pengujian

kuat tekan, pengujian kuat tarik belah beton, pengujian kuat tarik tulangan,

pengujian pull out, serta pengamatan visual berupa uji karbonasi dan

ketebalan mortar. Data yang terkumpul ini yang kemudian digunakan

untuk menganalisis Daya Lekat antara beton dan tulangan yang

menggunakan campuran air laut dan pasir laut beserta pengaruhnya

terhadap beberapa variasi curing yang telah ditentukan.

Gambar 3.1. Lokasi pengambilan air laut dan pasir laut di pantai

barombong Kab Gowa

Gambar diatas menunjukkan lokasi pengambilan air laut dan pasir

laut yang digunakan dalam penelitian. Sampel air laut tersebut kemudian

diuji komposisi kimianya di laboratorium oceanografi Fak.Ilmu Kelautan

dan Perikanan Unhas. Selain digunakan dalam campuran beton, air laut

LOKASI PENGAMBILAN

AIR LAUT LOKASI PENELITIAN

63

ini juga digunakan dalam proses curing beton (curing basah dan curing

basah kering).

C. PERSIAPAN ALAT UJI PULL OUT

Pengujian pull out dilakukan dengan menggunakan alat Universal

Testing Machine kapasitas 1000 kN. Pada pengujian pull out ini dibuatkan

kerangkeng yang dimodifikasi sedemikian rupa untuk bisa menahan

benda uji pada saat baja ulir yang tertanam dalam beton ditarik.

Kerangkeng ini terdiri dari dua pelat besi berukuran 30x30 dengan

tebal pelat bagian atas 2cm dan pelat bagian bawah 3cm. kerangkeng ini

juga menggunakan besi ulir berdiameter 19 dengan panjang 40cm

sebanyak 8 buah yang dipasang di setiap sudut dan berfungsi untuk

menggabungkan dua pelat tersebut dengan bantuan baut. Kerangkeng ini

dimodifikasi sehingga dapat dipakai untuk menahan tarikan dalam

pengujian.

Pada benda uji pull out, menggunakan baja ulir dengan diameter 19

mm dengan panjang penyaluran 25 cm, dan dipasangi pipa PVC pada

bagian atas untuk menghindari baja ulir mengalami korosi pada saat

perendaman (curing).

64

30cm

30cm

30 cm

Gambar 3.2 : Desain Model Kerangkeng

Gambar 3.3. Penggunaan kerangkeng pada pengujian pull out

65

D. BENDA UJI

30 cm

15 cm 15cm

30 cm BESI ULIR

15 cm

PIPA PVC

Gambar 3.4 Model benda uji

Benda uji yang digunakan berupa silinder dengan ukuran diameter

15cm dengan tinggi 30cm. Berdasarkan jenis pengujiannya, jumlah

silinder untuk masing-masing percobaan sebanyak 33 buah sesuai

dengan jenis curing dan variasi umur yang berbeda. Setiap variasi dibuat

masing-masing 3 sampel, secara keseluruhan jumlah benda uji sebanyak

33 buah untuk pengujian kuat tekan beton, 33 buah untuk pengujian Kuat

tarik belah beton, dan 33 buah untuk metode pengujian pull out, sehingga

total silinder sebanyak 99 buah.

20cm

66

Tabel 3.1 Jumlah Benda Uji Penelitian

Jenis Curing

Jenis Pengujian

Bentuk Benda Uji

Jumlah Benda Uji untuk Umur Perendaman

3 Hari 7 Hari

28 Hari

90 Hari

Suhu Ruangan

Kuat Tekan Silinder

15cmx30cm 3 3 3 3

Kuat Tarik Belah

Silinder 15cmx30cm

3 3 3 3

Pull Out Test Silinder

15cmx30cm 3 3 3 3

Rendam Air Laut

Kuat Tekan Silinder

15cmx30cm 3 3 3 3

Kuat Tarik Belah

Silinder 15cmx30cm

3 3 3 3

Pull Out Test Silinder

15cmx30cm 3 3 3 3

Basah-Kering

Kuat Tekan Silinder

15cmx30cm 3 3 3 3

Kuat Tarik Belah

Silinder 15cmx30cm

3 3 3 3

Pull Out Test Silinder 15cmx30cm

3 3 3 3

Gambar 3.5 Proses pembuatan benda uji

67

Gambar 3.6 Pencetakan Benda Uji

Perawatan benda uji dilakukan berdasarkan ASTM C171—03.

Pelaksanaan perawatan beton dilakukan setelah beton memasuki fase

hardening atau setelah beton dilepas dari cetakannya. dilakukan

bongkaran dengan durasi tertentu yang dimaksudkan untuk memastikan

terjaganya kondisi yang diperlukan untuk proses reaksi senyawa kimia

yang terkandung dalam campuran beton. Proses curing pada beton

memainkan peran penting pada pengembangan kekuatan dan daya tahan

beton. Proses curing ini meliputi pemeliharaan kelembaban dan kondisi

suhu, baik dalam beton maupun di permukaan beton dalam periode waktu

tertentu. 3 jenis pola perawatan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah

curing basah (beton direndam), curing kering (tanpa proses perendaman),

dan curing basah kering (beton dicuring basah kemudian dicuring kering).

68

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Semen Portland Komposit (PCC)

Penelitian ini menggunakan semen Portland Tipe PCC merk

Bosowa dengan satuan 50 kg/sak.

2. Air

Air yang yang digunakan dalam penelitian ini adalah air laut

yang berasal dari Pantai Barombong yang di periksa

komposisi kimianya di laboratorium Oceanografi Fakultas

Ilmu Kelautan dan Perikanan.

3. Agregat Halus

Agregat Halus yang digunakan dalam penelitian ini adalah

Pasir laut yang berasal dari daerah Pantai Barombong, Kab

Gowa. Agregat halus yang digunakan terlebih dahulu

dilakukan pemeriksaan terhadap Analisa Saringan, Modulus

Kehalusan. Berat Jenis Spesifik, Penyerapan Air, Berat

Volume, Kadar Air, Kadar Lumpur, dan Kandungan Zat

Organic sesuai standar ASTM (American Society for Testing

Material).

4. Agregat Kasar

Agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah

batu pecah dari Daerah Bili-bili, Gowa. Agregat kasar yang

digunakan terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan terhadap

Analisa Saringan, Modulus Kehalusan. Berat Jenis Spesifik,

69

Penyerapan Air, Berat Volume, Kadar Air, Kadar Lumpur,

dan Keausan sesuai standar ASTM (American Society for

Testing Material).

Baja Tulangan

Pada pengujian Kuat Tarik Baja dan Uji Pull out , Baja yang

digunakan adalah Baja Ulir (Deformed) dengan diameter 19

panjang 40 cm.

E. METODE PENGUJIAN

A. Pengujian Kuat tekan

Gambar 3.7 Sketsa Uji Kuat Tekan Beton Menggunakan mesin UTM

Kuat tekan adalah kemampuan beton untuk menerima

gaya tekan persatuan luas. Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu

dari sebuah struktur. Semakin tinggi kekuatan struktur dikehendaki,

semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan (Mulyono, 2004).

70

Nilai kuat tekan beton didapat dari pengujian standar dengan benda

uji yang lazim digunakan berbentuk silinder. Dimensi benda uji standar

adalah tinggi 300 mm dan diameter 150 mm. Tata cara pengujian yang

umumnya dipakai adalah standar ASTM C39-86.

Gambar 3.8 Set Up Pengujian Kuat Tekan di Laboratorium

Set-up pengujian pada Gambar 3.8 menunjukkan beberapa LVDT

dipasang untuk merekam lendutan vertikal dan horizontal pada beberapa

titik pada specimen. Alat yang digunakan untuk melakukan pengujian kuat

tekan beton adalah Universal Testing Machine (UTM) dengan cara

meletakan silinder beton tegak lurus. Khusus untuk pengujian kuat tekan,

sebelum dilakukan pengujian permukaan tekan benda uji silinder harus

rata agar terdistribusi secara merata pada penampang benda uji. Dalam

71

hal ini maka benda uji perlu diberikan lapisan pelat besi pada permukaan

tekan benda uji silinder.

Dari hasil pengujian ini didapat beban maksimum yang mampu

ditahan oleh silinder beton sampai silinder beton tersebut hancur.

Selanjutnya dicari kuat tekan beton dengan membagi beban maksimum

dengan luas permukaan silinder beton.

B. Pengujian Kuat Tarik Belah

Gambar 3.9 Sketsa Pengujian Kuat Tarik Beton Silinder Mengunakan

Mesin UTM.

Metode pengujian untuk penentuan kuat tarik belah benda uji yang

dicetak berbentuk silinder. Pengujian kuat tarik belah digunakan untuk

mengevaluasi ketahanan geser dari komponen struktur yang terbuat dari

beton yang menggunakan agrerat ringan.

72

Pengujian Kuat tarik secara langsung pada beton sukar untuk

dilaksanakan, tidak seperti halnya pada bahan dari baja. Untuk itu

dilakukan pengujian secara tidak langsung yang dikenal sebagai uji tarik

belah. Pengujian ini juga menggunakan alat UTM, beton diletakkan

secara mendatar/horizontal pada pelat bawah, sesuai dengan ASTM C

496. Pada bagian atas dan bawah benda uji diletakkan pelat tipis untuk

mendapatkan beban merata pada benda uji tersebut. Kemudian UTM

dihidupkan hingga benda uji terbelah.

Gambar 3.10 Set Up Pengujian Kuat tarik di laboratorium

73

C. Pull Out

Gambar 3.11. Sketsa Pengujian Pull Out

Pada pengujian ini pengujian tarik benda uji dilakukan dengan UTM

(Universal Testing Machine) untuk mendapatkan data beban. Slip total

yang terjadi pada benda uji diukur dari relative displacement tulangan

terhadap bidang permukaan benda uji dengan menggunakan Linear

Variable Displacement Tranducer (LVDT) dengan kapasitas 50mm. untuk

mendapatkan data korelasi antara beban dan slip maka beban yang

dikenakan pada benda uji dilakukan secara bertahap dengan

displacement control, yaitu penambahan beban didasarkan pada

perubahan displacement. Beban dan Slip dicatat secara bersamaan

dengan menggunakan data logger.

74

Gambar 3.12 Set Up Pengujian Pull Out

Instrumen Penelitian

Beberapa alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat

untuk mempersiapkan material dan benda uji untuk pengujian. Peralatan

yang dipakai tersebut berada di Laboratorium Struktur dan Bahan

Fakultas Teknik Universitas Hasaanudin.

1. Saringan/ayakan

2. Timbangan

3. Mesin siever

4. Gelas ukur

5. Mesin aduk beton ( rotating drum mixer)

6. Cetok dan Talam Baja

75

7. Sekop

8. Cetakan Benda Uji

9. Mistar dan Kaliper

10. Kerucut Abrams

11. Air Compressor

12. Mesin Uji Tarik

Mesin uji kuat tarik digunakan untuk mengetahui beban leleh dan

beban maksimum baja tulangan. Selain itu mesin ini juga digunakan

dalam pengujian kuat tekan beton, kuat tarik belah beton, dan uji pull-

out . Dalam penelitian ini digunakan Universal Testing Machine

dengan kapasitas 1000 KN.

Gambar 3.13 Universal Testing Machine

13. LVDT (Linier Variable Displacement Tranducer)

Alat yang digunakan untuk mengukur besar dan arah lendutan

yang terjadi pada benda uji, kapasitas 50 mm.

76

14. Data logger

Data logger dalah sebuah alat untuk merekam secara otomatis

data yang diukur oleh LVDT dari waktu ke waktu secara kontinue.

Gambar 33. Data Logger

15. Alat Bantu Lainnya

Alat bantu lainnya seperti ember, alat pemotong baja dan bak

air untuk merendam dan merawat benda uji.

77

77

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Karakteristik Material

Material yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari agregat

alam yaitu agregat halus (pasir) berasal dari Pantai Barombong dan

agregat kasar (batu pecah) berasal dari daerah Bili-Bili Gowa. Pengujian

ini dilakukan di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin. Pengujian ini dilakukan berdasarkan

standar ASTM (American Society for Testing Material). Data hasil

pengujian dapat di lihat pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2

Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Halus (Pasir

Laut)

NO KARAKTERISTIK

AGREGAT HASIL

PENGAMATAN

1 Analisa saringan Gradasi 1

2 Modulus Kehalusan 2.27

3 Berat jenis spesifik

a. BJ. Nyata 2.6

b. BJ. Dasar kering 2.45

c. BJ. Kering Permukaan

2.51

4 Penyerapan air 1.98%

5 Berat volume

a. Kondisi lepas 1.71

b. Kondisi padat 1.76

6 Kadar Air 4.91%

7 Kadar Lumpur 2.20%

8 Kadar Organik No. 1

78

Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Kasar (Batu Pecah)

NO KARAKTERISTIK

AGREGAT HASIL

PENGAMATAN

1 Analisa saringan Gradasi 4.75 -

37.5

2 Modulus Kehalusan

6.55

3 Berat jenis spesifik

a. BJ. Nyata 2.61

b. BJ. Dasar kering

2.46

c. BJ. Kering permukaan

2.52

4 Penyerapan air 2.40%

5 Berat volume

a. Kondisi lepas 1.63

b. Kondisi padat 1.62

6 Kadar Air 4.40%

7 Kadar Lumpur 0.50 %

8 Keausan 21.085 %

4.2 Karakteristik Air Laut

Air laut memiliki kadar garam rata-rata sekitar 35.000 ppm atau

35 g/liter. Kandungan kimia utama dari air laut adalah klorida (Cl),

natrium (Na). magnesium (Mg), Sulfat (SO4). Nilai pH air laut

bervariasi 7,5 – 8,4. kebanyakan air laut mempunyai komposisi yang

serupa, berisi 3,5% garam larut. pH air laut bervariasi 7,5 – 8,4, rata-

rata sekitar 8,2.

Air laut yang digunakan pada penelitian ini diambil dari Pantai

Barombong, Kab. Gowa. Komposisi kimia air laut dapat dilihat pada

Tabel 4.3.

79

Tabel 4.3 Komposisi Kimia Air Laut Pantai Barombong

Berat Jenis

(gr/cm3) pH

Sa

lin

itas

(o/ o

o) Komposisi Kimia (mg/L)

Na Ca Mg Cl- SO4 CO3

1,029 8,53

18 2085,22 348,348 1973,492 5303,70 134 576,576

Sumber : Laboratorium Oceanografi Fakultas Ilmu Kelautan dan

Perikanan Unhas

4.3 Rancang Campuran Beton (Mix Design Concrete)

Rancang campuran beton yang dilakukan pada penelitian ini mengacu

pada SK. SNI T-15-1990-03. Komposisi campuran beton sesuai dengan

Tabel 4.4.

Tabel 4.4 Komposisi Campuran 1 m3 Beton

Bahan Beton

Jumlah Beton

Rasio Terhadap Jumlah Semen

(kg)

Air 198.62 0,36

Semen 554.05 1.00

Pasir 501.82 0.91

Batu pecah

967.68 1.75

4.4. Pengujian Slump Test

Pengukuran Slump Test dilakukan untuk mengetahui kelecakan

(workability) adukan beton. Kelecakan adukan beton merupakan ukuran

dari tingkat kemudahan campuran untuk diaduk, diangkut, dituang dan

dipadatkan tanpa menimbulkan pemisahan bahan penyusun beton

80

(segregasi). Tingkat kelecakan ini dipengaruhi oleh komposisi campuran,

kondisi fisik dan jenis bahan pencampurnya. Adapun hasil pengujian

slump dapat dilihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Nilai Slump Test

Nilai Slump

Syarat Nilai Slump

10 cm 10±2 cm

Gambar 4.1. Pengujian Slump Test

4.5 Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada umur 3 hari, 7 hari, 28

hari, dan 90 hari dengan menggunakan silinder berukuran 150 mm x 300

mm masing-masing sebanyak 3 buah. Pengujian kuat tekan mengacu

pada ASTM C39/ C39M-01 (Standard Test Method for Compressive

81

Strength of Cylindrical Concrete Speciments) dan termuat pada SNI

1974:2011.

Gambar 4.2 Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian kuat tekan bertujuan untuk mengetahui kekuatan beton

(compressive strength) yang direndam air laut (curing basah) maupun

yang tidak direndam di laboratorium pada umur 3 hari, 7 hari, 28 hari, dan

90 hari. Pengujian dilakukan pada satu jenis beton dengan perlakuan

yang berbeda yaitu dengan curing basah kering, curing basah, dan curing

kering.

Benda uji berupa silinder berukuran diameter 150 mm dan tinggi

300 mm dipasang pada mesin tekan secara sentris. Pembebanan

dilakukan sampai benda uji menjadi hancur dan tidak dapat lagi menahan

beban yang diberikan, sehingga didapatkan beban maksimum yang

ditahan oleh benda uji tersebut. Perbedaan perlakuan pada beton memiliki

82

pengaruh terhadap kuat tekan yang dihasilkan dari beton. Hal ini dapat

dilihat pada table dan grafik berikut :

Tabel 4.6. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Curing Rendam Air Laut

No. Sampel

Umur (hari)

Berat (kg)

Tinggi (cm)

Luas (cm

2)

Beban Maks.

(P) (kN)

Kuat Tekan (MPa)

Kuat Tekan Rata-rata

(Mpa)

1

3 12.20 30 17662.5 172.600 9.772

10.467 3 12.54 30 17662.5 194.600 11.018

3 12.47 30 17662.5 187.400 10.610

2

7 12.11 30 17662.5 203.400 11.516

11.784 7 12.19 30 17662.5 204.500 11.578

7 12.21 30 17662.5 216.500 12.258

3

28 12.42 30 17662.5 283.800 16.068

16.895 28 12.73 30 17662.5 284.000 16.079

28 11.84 30 17662.5 327.400 18.536

4

90 12.54 30 17662.5 291.375 16.497

16.663 90 13.02 30 17662.5 293.103 16.595

90 12.74 30 17662.5 298.440 16.897

83

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Curing Suhu Ruangan

No.

Sampel

Umur

(hari)

Berat

(kg)

Tinggi

(cm)

Luas

(cm2)

Beban

Maks.

(P) (kN)

Kuat

Tekan

(MPa)

Kuat

Tekan

Rata-rata

(Mpa)

1

3 12.205 30 17662.5 173.400 9.817

10.131 3 12.54 30 17662.5 173.700 9.834

3 12.47 30 17662.5 189.700 10.740

2

7 12.115 30 17662.5 207.400 11.742

11.793 7 12.19 30 17662.5 203.500 11.522

7 12.215 30 17662.5 214.000 12.116

3

28 12.23 30 17662.5 291.500 16.504

17.155 28 11.84 30 17662.5 302.000 17.098

28 11.975 30 17662.5 315.500 17.863

4

90 11.24 30 17662.5 335.264 18.982

18.390 90 11.21 30 17662.5 314.543 17.809

90 10.58 30 17662.5 324.634 18.380

Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Curing Basah - Kering

No.

Sampel

Umur

(hari)

Berat

(kg)

Tinggi

(cm)

Luas

(cm2)

Beban

Maks.

(P) (kN)

Kuat

Tekan

(MPa)

Kuat

Tekan

Rata-rata

(Mpa)

1

7 12.1 30 17662.5 235.800 13.350

12.837 7 12.5 30 17662.5 246.800 13.973

7 12.475 30 17662.5 197.600 11.188

2

28 12.91 30 17662.5 329.600 18.661

19.367 28 12.61 30 17662.5 357.400 20.235

28 12.52 30 17662.5 339.200 19.205

3

90 12.37 30 17662.5 354.273 20.058

20.100 90 12.8 30 17662.5 358.284 20.285

90 12.37 30 17662.5 352.485 19.957

84

4.6. Analisa Pengujian Kuat Tekan

Benda uji dipasang pada mesin tekan secara sentris. Pembebanan

dilakukan sampai benda uji menjadi hancur dan tidak dapat lagi menahan

beban yang diberikan (jarum penujuk berhenti kemudian bergerak turun),

sehingga didapatkan beban maksimum yang ditahan oleh benda uji

tersebut.

Perbedaan perlakuan pada beton memiliki pengaruh tehadap kuat

tekan yang dihasilkan dari beton. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 4.3

dan Gambar 4.4 yang menunjukkan hubungan kuat tekan terhadap

perlakuan dan terhadap umur beton sesuai dengan variasi curing yang

telah ditentukan. Pada umur 28 hari, kuat tekan rata-rata beton curing air

laut sebesar 16,895 MPa sedangkan beton curing suhu ruangan sebesar

17.155 MPa dan beton curing basah kering sebesar 19.367 MPa.

Gambar 4.3 Diagram Presentase Kuat Tekan Beton Terhadap Variasi Perendaman (Curing)

85

Gambar 4.4 Diagram korelasi kuat tekan beton dengan umur beton.

Dari hasil diagram tersebut dapat diketahui bahwa metode

perendaman menggunakan curing basah-kering lebih baik dibandingkan

dua variasi perendaman lainnya. Hasil ini disebabkan karena pengaruh

pada saat proses pemadatan dan perawatan. Proses curing pada beton

memainkan peran penting pada pengembangan kekuatan dan daya tahan

beton. Proses curing ini meliputi pemeliharaan kelembaban dan kondisi

suhu, baik dalam beton maupun di permukaan beton dalam periode waktu

tertentu. Mutu beton sangat tergantung dari proses produksi dan

perawatannya. Setiap batch adukan beton, meskipun dibuat di dalam

batching plant yang sama dengan desain campuran yang sama, pasti

akan mendapatkan hasil kekuatan yang berbeda-beda. Oleh karenanya,

pada pelaksanaan konstruksi beton, beton yang dicor harus selalu

evaluasi kualitasnya.

86

Gambar 4.4 menunjukkan korelasi kuat tekan beton pada umur 3

hari, 7 hari, 28 hari dan 90 hari benda uji. Dari hasil diagram tersebut

dapat diketahui terjadi peningkatan kuat tekan pada umur 28 hari dan

mengalami penurunan pada umur 90 hari pada beton curing rendam air

laut.

Selain pengujian kuat tekan, secara visual juga diamati pola runtuh

(failure) pada benda uji. Sebagian besar benda uji menunjukkan pola retak

memanjang (columner). Retak columner menunjukkan bahwa beton

memiliki kemampuan untuk menahan beban tekan. Terlihat juga bahwa

benda uji pecah pada mortar dan agregat, hal ini menunjukkan bahwa

beton merupakan satu kesatuan utuh yang memikul beban secara

bersama.

Gambar 4.5 Pola Retak pada Benda Uji setelah Pengujian Kuat tekan

beton curing basah kering

87

Gambar 4.6 Pola Retak pada Benda Uji setelah Pengujian Kuat Tekan

Beton Curing Kering

Gambar 4.7 Pola Retak pada Benda Uji setelah Pengujian Kuat

Tekan Beton Curing Basah

88

Gambar 4.8 Pola Retak pada Benda Uji Setelah Pengujian Kuat Tekan

Ditinjau dari jenis pola keruntuhannya, maka pada benda uji silinder

diatas terjadi dua jenis pola keruntuhan yakni pola keruntuhan berupa pola

splitting dan pola keruntuhan silinder yang berupa pola geser dan splitting

(beton bermutu tinggi).

4.7. Kuat Tarik Belah

Pengujian kuat tarik belah dilakukan pada umur 3,7, 28, dan 90 hari

dengan menggunakan silinder berukuran 150 mm x 300 mm masing-

masing sebanyak 3 benda uji dengan perlakuan curing yang berbeda.

Pengujian kuat tarik belah mengacu pada ASTM C 496-96 (Standard Test

Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Speciments)

dan termuat dalam SNI 03-2491-2002.

89

Gambar 4.9 Pengujian Kuat Tarik Belah

Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton Curing Rendam Air

Laut

No Sampel

Umur Tinggi

(L) Diameter

(D) Beban (P) fct fct Rata-rata

(hari) (cm) (cm) (kN) (Mpa) (Mpa)

1

3 30 15 0 4.00

3.98 3 30 15 69 3.92

3 30 15 71.3 4.03

2

7 30 15 81 4.57

4.64 7 30 15 85 4.78

7 30 15 80.96 4.58

3

28 30 15 170 9.60

8.85 28 30 15 155 8.74

28 30 15 145 8.21

4

90 30 15 179.36 10.14

9.72 90 30 15 163.422 9.24

90 30 15 172.593 9.76

90

Tabel 4.10.Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton Curing Suhu Ruangan

No Sampel

Umur Tinggi

(L) Diameter

(D) Beban

(P) fct fct Rata-rata

(hari) (cm) (cm) (kN) (Mpa) (Mpa)

1

3 30 15 55.4 3.130000

3.10 3 30 15 57.9 3.280000

3 30 15 51 2.890000

2

7 30 15 68 3.840000

4.04 7 30 15 65 3.670000

7 30 15 81 4.600000

3

28 30 15 141.2 7.990000

7.55 28 30 15 132.6 7.500000

28 30 15 126.6 7.160000

4

90 30 15 150.368 8.509000

8.29 90 30 15 158.473 8.967000

90 30 15 140.72 7.397000

Tabel 4.11. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton Curing Basah - Kering

No Sampel

Umur Tinggi

(L) Diameter

(D) Beban

(P) fct fct Rata-rata

(hari) (cm) (cm) (kN) (Mpa) (Mpa)

1

7 30 15 87.4 4.95

4.42 7 30 15 76.15 4.31

7 30 15 71 4.02

2

28 30 15 141 7.99

7.55 28 30 15 133 7.50

28 30 15 126.6 7.16

3

90 30 15 142.637 8.07

7.94 90 30 15 140.123 7.92

90 30 15 138.714 7.84

91

4.8. Analisa Pengujian Kuat Tarik Belah

Pengujian kuat tarik belah beton benda uji silinder ialah nilai kuat

tarik tidak langsung dari benda uji beton berbentuk silinder yang diperoleh

dari hasil pembebanan benda uji tersebut dan diletakkan mendatar sejajar

dengan permukaan meja penekan mesin uji. Kuat tarik belah seperti inilah

yang diperoleh melalui metode pengujian kuat tarik belah dengan ASTM C

496-96 (Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical

Concrete Speciments) dan termuat dalam SNI 03-2491-2002. Pada

gambar 4.10 menunjukkan hubungan kuat tarik belah terhadap variasi

curing beton.

Gambar 4.10 Diagram Perbandingan Kuat Tarik Belah BetonTerhadap

Variasi Perendaman (Curing)

92

Gambar 4.11 Diagram korelasi kuat belah beton dengan umur beton

Dari diagram diatas dapat dilihat pada gambar 4.10 bahwa nilai

kuat tarik belah beton dengan metode perendaman curing rendam air laut

(basah) lebih besar dibanding dengan kuat tarik belah beton dengan

curing suhu ruangan dan curing basah kering. Pada Gambar 4.11

menunjukkan korelasi kuat belah beton pada umur 3,7,28, dan 90 hari

benda uji. Dari hasil diagram tersebut dapat diketahui terjadi peningkatan

terus menerus hingga beton usia 90 hari.

Selain pengujian diatas, secara visual juga diamati pola runtuh

(failure) pada benda uji. setelah dilakukan pengujian kuat tarik belah,

dapat dilihat bahwa pada benda uji curing air laut mengalami sedikit

retakan dibandingkan benda uji curing suhu ruangan dan curing basah

kering. Hal ini menunjukkan bahwa benda uji curing air laut mampu

93

menahan beban geser lebih baik dibandingkan dengan 2 variasi curing

lainnya.

Gambar 4.12 Pola Retak pada Benda Uji setelah Pengujian Kuat Tarik

Belah Beton Metode Curing Basah Kering

Gambar 4.13 Pola Retak pada Benda Uji setelah Pengujian Kuat Tarik

Belah Beton Curing Kering

94

Gambar 4.14 Pola Retak pada Benda Uji setelah Pengujian Kuat

Tarik Belah Beton Curing Basah.

4.9. Pengujian Kuat Tarik Tulangan Ulir

Pengujian Kuat Tarik Tulangan Ulir D19 mm dilakukan untuk

mengetahui nilai tegangan leleh tulangan ulir pada saat menglami kondisi

leleh maksimum seperti terlihat pada Tabel 4.6

Tabel 4.12. Hasil Kuat Tarik Tulangan Ulir D19 mm

Perbandingan Hasil

Uji Laboratorium

Tegangan Leleh (fy) 368 Mpa

Tegangan Ultimate (fu)

563 Mpa

Elongation 29 %

Modulus Elastisitas 185858,59 Mpa

95

Gambar 4.15 Grafik Tegangan Regangan Pengujian Tarik Baja Strain 30

mm

4.10. Pengujian Pull Out

Adapun hasil pengujian tegangan lekat (bond stress) :

Tabel 4.13. Hasil Pengujian Pull Out Curing Suhu Ruangan

Umur

Diameter Tulangan

Panjang Penyaluran

Gaya Cabut

Gaya Cabut Rata-Rata

Tegangan Lekat

Tegangan Lekat Rata-Rata

Panjang Slip

Ket

(D) (ld) (P) (P) (τ) (µ)

Hari mm Mm kN kN Mpa Mpa mm

3 19 200 55.65

58.55

4.66

4.43

15.04 Tulangan Tercabut

(Slip) 3 19 200 68.84 4.36 13.3

3 19 200 51.15 4.28 17.78

7 19 200 54.37

56.21

4.55

4.71

16.53 Tulangan Tercabut

(Slip) 7 19 200 58.57 4.91 15.58

7 19 200 55.69 4.66 15.38

96

Umur

Diameter Tulangan

Panjang Penyaluran

Gaya Cabut

Gaya Cabut Rata-Rata

Tegangan Lekat

Tegangan Lekat Rata-Rata

Panjang Slip

Ket

(D) (ld) (P) (P) (τ) (µ)

Hari mm Mm kN kN Mpa Mpa mm

28 19 200 62

65.21

5.19

5.46

20.66 Tulangan Tercabut

(Slip) 28 19 200 68.84 5.77 20.53

28 19 200 64.8 5.43 20.52

90 19 200 67.38

61.68

5.64

5.61

59.46 Tulangan Tercabut

(Slip) 90 19 200 67.27 5.63 59.38

90 19 200 50.38 5.57 58.88

Tabel 4.14. Hasil Pengujian Pull Out Curing Rendam Air Laut

Umur

Diameter Tulangan

Panjang Penyaluran

Gaya Cabut

Gaya Cabut Rata-Rata

Tegangan Lekat

Tegangan Lekat Rata-Rata

Panjang Slip

Ket

(D) (ld) (P) (P) (τ) (µ)

Hari mm Mm kN kN Mpa Mpa mm

3 19 200 50.16

45.89

4.2

3.85

28.77 Tulangan Tercabut

(Slip) 3 19 200 45.67 3.83 13.3

3 19 200 41.85 3.51 28.37

7 19 200 62.56

59.62

5.24

5.00

17.77 Tulangan Tercabut

(Slip) 7 19 200 57.14 4.79 16.86

7 19 200 59.16 4.96 17.58

28 19 200 72.64

70.89

6.09

5.94

19.7 Tulangan Tercabut

(Slip) 28 19 200 70.38 5.9 28.24

28 19 200 69.64 5.83 27.26

90 19 200 46.32 43.73

3.38 3.50

62.75 Tulangan

97

Umur

Diameter Tulangan

Panjang Penyaluran

Gaya Cabut

Gaya Cabut Rata-Rata

Tegangan Lekat

Tegangan Lekat Rata-Rata

Panjang Slip

Ket

(D) (ld) (P) (P) (τ) (µ)

Hari mm Mm kN kN Mpa Mpa mm

90 19 200 42.45 3.56 63.25 Tercabut

(Slip)

90 19 200 42.42 3.55 64.44

Tabel 4.15. Hasil Pengujian Pull Out Curing Basah-Kering

Umur

Diameter Tulangan

Panjang Penyaluran

Gaya Cabut

Gaya Cabut Rata-Rata

Tegangan Lekat

Tegangan Lekat Rata-Rata

Panjang Slip

Ket

(D) (ld) (P) (P) (τ) (µ)

Hari mm Mm kN kN Mpa Mpa mm

7 19 200 57.11

56.02

4.78

4.69

12.21 Tulangan Tercabut

(Slip) 7 19 200 56.35 4.72 12.09

7 19 200 54.59 4.57 10.92

28 19 200 57.52

58.46

4.82

4.90

25.14 Tulangan Tercabut

(Slip) 28 19 200 56.02 4.69 20.98

28 19 200 61.84 5.18 21.67

90 19 200 60.62

65.52

5.08

5.43

64.44 Tulangan Tercabut

(Slip) 90 19 200 67.27 5.63 64.84

90 19 200 68.68 5.59 65.91

98

4.11. Hubungan Antara Beban Tarik dan Slip

Gambar 4.16 Grafik Pull Out Umur 28 Hari Curing Suhu Ruangan

Beban maksimum pada pengujian pull out bervariasi pada tiap

sampel setelah disimpan 28 hari pada curing suhu ruangan. Nilai beban

max berturut-turut untuk sampel 1,2 dan 3 adalah 62 kN, 68,844 kN dan

64,80 kN. Ketika beban max tercapai terjadi kebutuhan friksi dan

interlocking antara beton dan baja. Gaya tahanan yang terjadi disepanjang

tulangan ini biasanya disebut dengan tegangan lekat atau kuat lekat (bond

strength). Pada saat kondisi beban maksimum dan beban berangsur-

angsur turun dikarenakan hanya terjadi friksi dan interlocking pada

tulangan sehingga tulangan akan bergeser keluar dari dalam beton seiring

dengan penurunan beban hingga mencapai nol.

99

Gambar 4.17 Grafik Pull Out Umur 28 Hari Curing Rendam Air Laut

Beban maksimum pada pengujian pull out bervariasi pada tiap

sampel setelah disimpan 28 hari pada curing rendam air laut. Nilai beban

max berturut-turut untuk sampel 1,2 dan 3 adalah 72,64 kN, 70,37 kN dan

69,63 kN. Ketika beban max tercapai terjadi kebutuhan friksi dan

interlocking antara beton dan baja. Gaya tahanan yang terjadi disepanjang

tulangan ini biasanya disebut dengan tegangan lekat atau kuat lekat (bond

strength). Pada saat kondisi beban maksimum dan beban berangsur-

angsur turun dikarenakan hanya terjadi friksi dan interlocking pada

tulangan sehingga tulangan akan bergeser keluar dari dalam beton seiring

dengan penurunan beban hingga mencapai nol.

100

Gambar 4.18 Grafik Pull Out Umur 28 Hari Curing Basah-Kering

Beban maksimum pada pengujian pull out bervariasi pada tiap

sampel setelah disimpan 28 hari curing basah-kering. Nilai beban max

berturut-turut untuk sampel 1,2 dan 3 adalah 72,64 kN, 70,37 kN dan

69,63 kN. Ketika beban max tercapai terjadi kebutuhan friksi dan

interlocking antara beton dan baja. Gaya tahanan yang terjadi disepanjang

tulangan ini biasanya disebut dengan tegangan lekat atau kuat lekat (bond

strength). Pada saat kondisi beban maksimum dan beban berangsur-

angsur turun dikarenakan hanya terjadi friksi dan interlocking pada

tulangan sehingga tulangan akan bergeser keluar dari dalam beton seiring

dengan penurunan beban hingga mencapai nol.

101

Gambar 4.19 Grafik Pull Out Umur 90 Hari Curing Rendam Air Laut

(Basah)

Beban maksimum pada pengujian pull out bervariasi pada tiap

sampel setelah disimpan 90 hari curing basah. Nilai beban max berturut-

turut untuk sampel 1,2 dan 3 adalah 46.32 kN, 42.435 kN dan 42.425 kN.

Ketika beban max tercapai terjadi kebutuhan friksi dan interlocking antara

beton dan baja. Gaya tahanan yang terjadi disepanjang tulangan ini

biasanya disebut dengan tegangan lekat atau kuat lekat (bond strength).

Pada saat kondisi beban maksimum dan beban berangsur-angsur turun

dikarenakan hanya terjadi friksi dan interlocking pada tulangan sehingga

tulangan akan bergeser keluar dari dalam beton seiring dengan

penurunan beban hingga mencapai nol.

102

Gambar 4.20 Grafik Pull Out Umur 90 Hari Curing Suhu Ruangan (Kering)

Beban maksimum pada pengujian pull out bervariasi pada tiap

sampel setelah disimpan 90 hari curing kering. Nilai beban max berturut-

turut untuk sampel 1,2 dan 3 adalah 67.382 kN, 67.27 kN dan 66.49 kN.

Ketika beban max tercapai terjadi kebutuhan friksi dan interlocking antara

beton dan baja. Gaya tahanan yang terjadi disepanjang tulangan ini

biasanya disebut dengan tegangan lekat atau kuat lekat (bond strength).

Pada saat kondisi beban maksimum dan beban berangsur-angsur turun

dikarenakan hanya terjadi friksi dan interlocking pada tulangan sehingga

tulangan akan bergeser keluar dari dalam beton seiring dengan

penurunan beban hingga mencapai nol.

103

Gambar 4.21 Grafik Pull Out Umur 90 Hari Curing Basah Kering

Beban maksimum pada pengujian pull out bervariasi pada tiap

sampel setelah disimpan 90 hari curing kering. Nilai beban max berturut-

turut untuk sampel 1,2 dan 3 adalah 60.62 kN, 67.27 kN dan 66.68 kN.

Ketika beban max tercapai terjadi kebutuhan friksi dan interlocking antara

beton dan baja. Gaya tahanan yang terjadi disepanjang tulangan ini

biasanya disebut dengan tegangan lekat atau kuat lekat (bond strength).

Pada saat kondisi beban maksimum dan beban berangsur-angsur turun

dikarenakan hanya terjadi friksi dan interlocking pada tulangan sehingga

tulangan akan bergeser keluar dari dalam beton seiring dengan

penurunan beban hingga mencapai nol.

104

4.12. Penentuan Tegangan Lekat Rata-rata

Pada saat pengujian pull out ketika gaya tarik yang diberikan

sudah maksimum, beton pecah di bagian tengah disebabkan retak yang

terjadi di sekitar beton akibat tertariknya tulangan tanpa adanya penahan

dari dalam beton. Sehingga nilai tegangan lekat tertinggi yang diperoleh

adalah 5.94 Mpa. Berikut ditampilkan hasil tegangan lekat rata-rata

berdasarakan 3 jenis variasi curing.

Gambar 4.22 Diagram Presentase Bond Strength Terhadap Variasi

Perendaman (Curing)

Dari hasil diagram tersebut dapat diketahui bahwa metode

perendaman menggunakan curing rendam air laut memiliki bond strength

paling rendah dibandingkan dua variasi perendaman lainnya.

105

4.13 Korelasi kuat tekan dan kuat lekat

Hasil pengujian kuat lekat tulangan dengan berbagai variasi mutu beton

seperti pada tabel 4.16 berikut ini :

Tabel 4.16 Korelasi kuat tekan dan kuat lekat

Jenis curing Umur Benda

Uji Mutu beton

(MPa) Gaya cabut

(N)

Kuat lekat (MPa)

Suhu ruangan 28

17.155 65.21 5.46

90 18.390 67.01 5.61

Basah-kering 28 19.367 58.46 4.90

90 20.100 65.52 5.43

Rendam Air laut 28 16.895 70.89 5.94

90 16.663 43.73 3.50

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4.23 :

Gambar 4.23 Grafik Hubungan Kuat Tekan dan Kuat Lekat usia 28 Hari

Dari gambar dapat dilihat bahwa perbedaan curing memiliki

pengaruh terhadap kuat tekan maupun kuat lekatnya. terlihat bahwa mutu

beton berpengaruh terhadap kuat lekat tulangan. Semakin tinggi mutu

beton kuat lekat tulangannya juga semakin tinggi.

106

4.13 Analisa Uji Karbonasi Pada Beton Dengan Campuran Air Laut

Dan Pasir Laut

Uji karbonasi pada penelitian ini adalah menggunakan sampel uji

belah pull out dimulai dengan membersihkan spacement dari debu dan

kotoran lainnya, kemudian semprotkan cairan 1% phenolpthaelin ke

seluruh permukaan beton. Bagian beton yang masih dalam kondisi baik

(masih bersifat basa) akan berwarna pink/ ungu, sedangkan bagian yang

sudah terkarbonasi, PH nya sudah menjadi 7 (netral) atau bahkan kurang

dari 7 (asam) tidak akan berubah warna

Berikut ditampilkan beberapa hasil uji karbonasi seperti gambar berikut :

1. Benda uji pull out 28 hari curing kering

Gambar 4.24 Hasil Karbonasi Benda uji pull out 28 hari curing kering

107

Beton akan terkarbonasi jika karbon dioksida dari udara atau dari

air meresap ke dalam beton. Tingkat karbonasi ini tergantung dari

porositas dan unsur kelembaban pada beton. Jika beton terlalu kering

CO2 tidak dapat meresap ke dalam beton dan karbonasi juga tidak dapat

terjadi pada beton. Untuk spesimen di atas, secara visual peneliti melihat

masih aman dari serangan karbonasi. Hal ini terlihat dengan munculnya

warna pink pada spesimen, hal ini menunjukkan bahwa Ca(OH)2 tidak

terkarbonasi atau masih bersifat basa. Bagian yang tidak berwarna

menunjukkan bahwa beton berkarbonasi.

2. Benda uji pull out 28 hari curing basah

Gambar 4.25 Hasil Karbonasi Benda uji pull out 28 hari curing basah

108

Untuk spesimen ini terlihat terjadi perubahan warna pada

permukaan beton berupa warna pink (PH sekitar 8 hingga 10) dan tidak

mengalami karbonasi. Nampak pula dibagian samping beton tidak

mengalami perubahan warna yang signifikan setelah disemprotkan cairan

phenolhnaftalein. Secara keseluruhan maka beton masih dalam kondisi

baik untuk digunakan

3. Benda uji pull out 28 hari curing basah kering

Gambar 4.26 Hasil karbonasi benda uji pull out 28 hari curing basah

kering

Gas CO2 atau ion asam dapat masuk ke dalam beton melalui pori-

pori kapiler yang terdapat dalam beton. Gas CO2 yang masuk ke dalam

109

beton akan bereaksi dengan Ca(OH)2 dan menghasilkan H2CO3 yang

menyebabkan pH dari beton turun, selain itu ion Cl− dari air laut yang

berinfiltrasi ke beton menyebabkan konsentrasi asam naik. Terlihat dari

spesimen diatas, permukaan beton mengalami perubahan warna menjadi

pink dan sebagian lainnya tidak mengalami perubahan yang artinya

bahwa pada bagian tersebut telah terjadi karbonasi.

4. Benda uji pull out 90 hari curing kering

Gambar 4.27 Hasil karbonasi benda uji pull out 90 hari curing kering

Proses karbonasi ini untuk menetralisir kondisi basa dalam beton.

untuk spesimen diatas terlihat terjadi perubahan warna secara signifikan

pada permukaan beton berupa warna ungu yang menandakan kadar

110

asam (PH) pada beton melebihi 10 dan tidak mengalami karbonasi (beton

masih bersifat basa). selimut beton masih melindungi tulangan baja di

dalamnya sehingga baja tulangan dalam kondisi normal atau tidak

mengalamai korosi.

5. Benda uji pull out 90 hari curing basah

Gambar 4.28 Hasil karbonasi benda uji pull out 90 hari curing basah

Karbonisasi pada beton terjadi akibat unsur kalsium yang ada pada

beton tercampur oleh karbon dioksida yang ada di udara dan berubah

menjadi kalsium karbonat. Untuk spesimen diatas terlihat terjadi

perubahan warna pada permukaan beton berupa warna ungu dan tidak

111

mengalami karbonasi. secara keseluruhan maka beton masih dalam

kondisi baik (masih bersifat basa).

6. Benda uji 90 hari curing basah kering

Gambar 4.29 Hasil Karbonasi benda uji pull out 90 hari curing basah

kering

Proses karbonisasi yaitu terbentuknya Calsium Carbonat (CaCo3)

yang berwarna keputih-putihan sehingga merubah warna permukaan

beton menjadi lebih terang (pink keputih-putihan). Beton akan

terkarbonasi jika karbon dioksida dari udara atau dari air meresap ke

dalam beton. Tingkat karbonasi ini tergantung dari porositas dan unsur

kelembaban pada beton. Terlihat pada spesimen diatas, secara

112

keseluruhan setelah diberikan cairan phenopthalin dapat dilihat bahwa

spesimen mengalami karbonasi.

4.14 ANALISA KETEBALAN MORTAR PADA BETON DENGAN

CAMPURAN AIR LAUT DAN PASIR LAUT

Pada sampel uji belah pullout 28 hari dan 90 hari, peneliti mencoba

menganalisa daya lekat yang terjadi antara beton dan tulangan melalui

pengamatan secara visual. Proses pelekatan ini ditinjau dari segi lekatan

dan dari segi ketebalan mortar.

1. Sampel uji belah pull out 28 hari Curing Kering

Gambar 4.30 Sampel uji belah pullout usia 28 hari curing kering

Gambar 4.31 Tinjauan Ketebalan Mortar uji belah usia 28 hari curing kering

113

Berikut ditampilkan hasil pengukuran ketebalan mortar.

Tabel 4.16 Hasil pengukuran jarak (ketebalan mortar)

Point Jarak arah kiri

(mm) Jarak arah kanan

(mm)

1 6 3

2 5 3

3 5 4

5 3 5

Dari hasil pengamatan terlihat ketebalan mortar yang menyelimuti

beton berada di kisaran sebesar 3mm-6mm, hal ini menunjukkan bahwa

beton dengan campuran air laut dan pasir laut ini mampu padat dengan

baik, tidak terbentuk pori besar yang terjadi akibat bleeding atau udara

yang terperangkap. Dapat disimpulkan bahwa beton yang menggunakan

air laut tercampur dengan baik dan memiliki nilai homobilitas yang tinggi

dimana tidak terjadi segregasi. Hal ini dikarenakan faktor pemadatan pada

beton. Beton yang baru dicor harus langsung dipadatkan. Pemadatan

dilakukan agar ruang kosong yang biasanya berupa gelembung udara

yang tersekap didalam beton dan di sudut-sudut bekisting akan ditiadakan

agar beton akan menempati seluruh isi bekisting dan sekelilingnya secara

optimal.

114

2. Sampel uji belah pull out 28 hari curing Basah

Gambar 4.32 Sampel uji belah pullout usia 28 Hari curing basah

Berikut ditampilkan hasil pengukuran ketebalan mortar.

Tabel 4.17 Hasil pengukuran jarak (ketebalan mortar)

Point Jarak arah kiri (mm)

Jarak arah kanan (mm)

1 3 2

2 3 6

3 3 3

4 4 4

Ketebalan mortar yang menyelimuti beton pada sampel diatas

berada di kisaran sebesar 3mm-6mm, hal ini menunjukkan bahwa beton

memiliki kemampuan Stability yang baik. stability adalah kemampuan

adukan beton untuk selalu tetap homogen, selalu mengikat (koheren), dan

tidak mengalami pemisahan butiran (segregasi dan bleeding).

115

3. Sampel uji belah pull out 28 hari curing basah kering

Gambar 4.33 Sampel uji belah pullout usia 28 Hari curing basah kering

Berikut ditampilkan hasil pengukuran ketebalan mortar.

Tabel 4.18 Hasil pengukuran jarak (ketebalan mortar)

Dari hasil pengamatan peneliti terlihat ketebalan mortar yang

menyelimuti beton berada di kisaran sebesar 3mm-9mm, tidak terlihat

kecenderungan butir-butir kasar akan terlepas dari beton. Tidak terjadi

segregasi yang akan menyebabkan keropos pada beton. hal ini

menunjukkan bahwa ikatan pada beton ini berlangsung dengan baik.

Point Jarak arah kiri (mm)

Jarak arah kanan (mm)

1 9 3

2 4 3

3 5 5

4 3 6

116

4. Sampel uji belah belah pull out 90 hari curing kering

Gambar 4.34 Sampel uji belah pullout usia 90 Hari curing kering

Berikut ditampilkan hasil pengukuran ketebalan mortar.

Tabel 4.19 Hasil pengukuran jarak (ketebalan mortar)

Point Jarak arah kiri (mm)

Jarak arah kanan (mm)

1 3 2

2 2 4

3 6 2

4 3 3

Dari hasil pengamatan terlihat ketebalan mortar yang menyelimuti

beton berada di kisaran sebesar 3mm-6 mm, hal ini menunjukkan bahwa

Pasir laut yang digunakan dalam campuran mortar bebas dari bahan

organik yang dapat merusak beton. Terlihat tidak adanya porositas dalam

beton yang dapat mengganggu kuat tekan beton, secara umum beton

117

dengan campuran air laut dan pasir laut ini dapat dikatakan memiliki

tingkat ketebalan dan daya lekat yang baik.

5. Sampel benda uji pull out 90 hari curing basah

Gambar 4.35 Sampel uji belah pullout usia 90 Hari curing basah

Berikut ditampilkan hasil pengukuran ketebalan mortar.

Tabel 4.20 Hasil pengukuran jarak (ketebalan mortar)

Point Jarak arah kiri (mm)

Jarak arah kanan (mm)

1 1 2

2 4 2

3 5 3

4 3 3

Secara visual terlihat ketebalan mortar yang menyelimuti beton

berada di kisaran sebesar 2mm-5mm, terlihat butiran-butiran agregat

118

saling terikat dengan kuat sehingga terbentuklah suatu massa yang padat

dan kompak.

6. Sampel benda uji belah pull out 90 hari curing basah kering

Gambar 4.36 Sampel uji belah pullout usia 90 Hari curing basah kering

Berikut ditampilkan hasil pengukuran ketebalan mortar.

Tabel 4.21 Hasil pengukuran jarak (ketebalan mortar)

Point Jarak arah kiri (mm)

Jarak arah kanan (mm)

1 10 6

2 5 5

3 3 6

4 2 10

Dari hasil pengamatan terlihat ketebalan mortar yang menyelimuti

beton berada di kisaran sebesar 2mm-10mm, hal ini menunjukkan bahwa

mortar pada beton dengan campuran air laut ini melekat dengan baik.

119

Mortar yang melekat dengan baik pada tulangan ini merupakan salah satu

faktor pendukung yang menyebabkan kuatnya lekatan yang terjadi.

120

Abstrak

Air laut mengandung sekitar 35.000 ppm garam terlarut dan total salinitas adalah 3,5%,

dimana 78% adalah natrium klorida. Seperti yang diketahui dengan baik bahwa ion klorida dapat

meningkatkan risiko korosi pada tulangan baja dalam beton. Oleh karena itu, disarankan agar air

laut tidak digunakan sebagai pencampuran air untuk beton bertulang. Namun dalam kasus yang

tidak dapat dihindari, air laut dapat digunakan sebagai pencampuran air untuk beton biasa tetapi

juga untuk beton bertulang. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai kuat tekan, kuat tarik

belah serta menganalisa tegangan lekat antara beton campuran air laut dan pasir laut dengan baja

tulangan. Pengujian dilakukan dengan menggunakan silinder berukuran diameter 150 mm dan

tinggi 300 mm sebanyak 99 buah dengan variasi umur 3, 7, 28 dan 90 hari. Hasil pengujian kuat

tekan pada umur 28 hari untuk curing suhu ruangan 17,15 MPa, curing rendam 16,895 MPa dan

curing basah-kering 19,367 MPa. Sedangkan hasil pengujian kuat tarik belah usia 28 hari di

peroleh hasil curing suhu ruangan 7,55 MPa, curing rendam 8,85 MPa dan curing basah-kering

7,55 MPa. Hasil penelitian tegangan lekat usia 28 hari untuk curing suhu ruangan 4,28 MPa,

curing rendam 3,63 MPa dan curing basah-kering 3,57 MPa. Dari hasil penelitian dapat

disimpulkan bahwa kuat tekan beton curing basah-kering memiliki hasil lebih tinggi dari kedua

curing sedangkan kuat tarik belah dan tegangan lekat beton curing basah lebih tinggi dari pada

curing suhu ruangan dan curing basah-kering.

Abstract

Seawater contains about 35,000 ppm dissolved salt and total salinity is 3,5% of which

78% is sodium chloride. it is well known that the presence of chloride ions increases the risk of

corrosion of steel bar in concrete. therefore, it is recommended that seawater should not be used

as mixing water for reinforced concrete. however in case of unavoidable circumstance, seawater

may be used as mixing water for not plain concrete but also reinforced concrete. This study aims

to determine the compressive strength, tensile strength and bond strength between steel and

concrete produced from of sea water and sea sand. Experimental tests were carried out by using a 2 as many as 99 object with variation age 3, 7, 28, and 90

days. It is obtained that the compressive strength for laboratory air amounted 17,15 MPa, while

for wet curing and dry-wet curing about 16,895 Mpa and 19,367 MPa, respectively. The tensile

strength of concrete for laboratory air, wet curing and dry-wet curing were 7,55 Mpa, 8,85 Mpa

and 7.55 MPa, respectively. In addition, the result shows that the specimen in the laboratory air

had bond strength of 4,28 MPa, whereas specimens in the wet curing and dry-wet curing showed

bond strength about 3,63 and 3,57 MPa, respectively. From the test results, it can be concluded

that compressive strength of concrete in dry-wet curing is higher than laboratory air and wet

curing. On the other hand, tensile strength and bond strength of concrete in wet curing showed a

higher value compare to laboratory air and dry-wet curing.

120

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan mengenai daya lekat

antara tulangan dan beton yang menggunakan campuran air laut dan

pasir laut, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Berdasarkan hasil data yang diperoleh diketahui bahwa terjadi

peningkatan kuat tekan pada umur 28 hari dan mengalami penurunan

pada umur 90 hari pada beton curing rendam air laut. Sedangkan

untuk Kuat tarik belah beton silinder mengalami peningkatan hingga

umur 90 hari.

2. Tegangan lekat pada berbagai variasi curing (direndam, suhu ruangan

dan siklus basah-kering) memperlihatkan nilai yang berbeda.

Tegangan lekat tertinggi terjadi pada benda uji yang di curing kering

(suhu ruangan) sedangkan curing air laut memiliki tegangan lekat

paling rendah dibanding dengan dua variasi curing lainnya.

B. Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka sebagai bahan

pertimbangan, diajukan beberapa saran sebagai berikut :

121

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pull out dengan

menggunakan diameter tulangan dan penjang penjangkaran

yang bervariasi.

2. Untuk pengujian pull out lebih lanjut sebaiknya menggunakan

perbandingan benda uji dengan menggunakan tulangan spiral

dan tidak menggunakan tulangan spiral pada beton.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kuat tekan dan

kuat tarik belah beton dengan mengambil variasi waktu

rendaman yang lebih lama lagi khususnya pada beton campuran

air laut dan pasir laut.

4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai tingkat

karbonasi yang terjadi pada beton campuran air laut, pasir laut,

dan semen komposit.

122

DAFTAR PUSTAKA

Abrams, Duff. 1919, Design of Concrete Mixtures. Lewis Institute:

Chicago.

Akkas, A.M., dan Amiruddin, A. Arwin. (2011) Studi lekatan tulangan

deform pada beton dengan Penambahan additive superplasticizer.

Akkas, A.M., Renta, I dan Irmawaty, R. (2004). Struktur Beton Bertulang I.

Universitas Hasanuddin.

Anonim, 1991, SK SNI T-15-1991-03 Tata cara Perhitungan Struktur

Beton Untuk Bangunan Gedung , Departemen Pekerjaan Umum,

Yayasan

Ginting, Arusmalem.(2011).Perbandingan kuat lekat tulangan berdasarkan

direct Tension pullout bond test dengan kuat lekat tulangan Pada

balok. Universitas Janabadra.

Gurki,J. Thambah Sembiring. (2010) Beton Bertulang Edisi Revisi,

Bandung : Rekayasa Sains.

Isnawati (2012) Perilaku Variasi Lekatan Tulangan Ulir terhadap Beton

SCC dan styrofoam.

Karimah Rofikatul. Perilaku Lekatan Tulangan Polos Dan Tulangan Ulir

Pada Struktur Beton Serat Kayu. Universitas Muhammadiyah

Malang.

Mulyono, Tri. (2004). Teknologi Beton, Yogyakarta : Penerbit Andi.

Munaf, Dicky Rezady. (2003). Concrete Repair and Maintenance, Jakarta :

Yayasan John Hi-Tech Idetama.

123

Murdock, L.J. dan Brook, K.M., 1991, Bahan dan Praktek Beton, Edisi

Keempat, Terjemahan oleh Stephanus Hindarko, Erlangga, Jakarta.

Nawi, Edward G., (1998) Beton Bertulang Studi Pendekatan Dasar.

Bandung : Refika Aditama.

Nawy, Edward G., Tavio., dan Kusuma Benny. (2010). Beton Bertulang

JIlid I, Surabaya : ITS Press.

Park, R. and Paulay, T., 1975, Reinforced Concrete Structures , John

Wiley and Sons. Inc., New York.

Rompas, RM. 2010. Toksikologi Kelautan. Sekretariat Dewan Kelautan

Indonesia. Walaw Bengkulen.

Sunarmasto. Tegangan Lekat Baja Tulangan (Polos Dan Ulir) Pada Beton.

Sebayang, Surya. Tinjauan panjang lekatan antara beton normal

Dengan tulangan akibat beban static.

Tjaronge, M. Wihardi. (2012). Teknologi Bahan Lanjut SEMEN dan

BETON BERONGGA, Makassar : CV. Telaga Zamzam

Tjokrodimuljo, K., 1996, “Teknologi Beton”, Nafiri. Yogyakarta.

Wahyudi dkk. (1997). SK SNI T-15-1991-03 Tata cara Perhitungan

Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Bandung: Departemen

Pekerjaan Umum, Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah

Bangunan.