BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

Pengujian Pendahuluan Peneletian beton ringan dengan tambahan EPS dimulai dengan pengujian pendahuluan terhadap agregat halus dan kasar yang akan digunakan dalam campuran beton. Pengujian yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui kadar air, penyerapan, berat jenis, serta gradasi agregat. Berdasarkan pengujian di laboratorium didapatkan hasil untuk agregat halus sebagai berikut : 1.

Berat isi agregat halus Diameter mold (d)

= 15 cm

Tingggi mold (t)

= 30 cm

Berat mold (W1)

= 10,688 kg

Berat mold dan pasir (W2)

= 18,775

Perhitungan Volume mold (V)

= 5,301 dm3

Berat benda uji agregat halus (W3) = W2 – W1 = 8,087 kg Berat isi agregat halus

= W3/V = 1,526 kg/dm3 =1526 kg/m3

52

2.

Perhitungan kadar air agregat halus. Berat agregat halus(W1)

=

1000 gr

Berat agregat halus keringoven (W2)

=

913

Kadar air agregat halus =

gr

W1 − W2 × 100 % W1

1000 − 913 × 100 % 1000 = 8,7 % =

Nilai kadar air akan digunakan dalam mengoreksi banyaknya agregat halus yang akan digunakan setelah didapatkan jumlah agregat halus yang dibutuhkan dalam campuran beton dengan kondisi normal.

3.

Perhitungan berat jenis dan penyerapan agregat halus. Berat piknometer, air,dan benda uji (B1)

=

813

gr

Berat sampel kondisi kering (B2)

=

237

gr

Berat piknometer dan air (B3)

=

664

gr

Berat jenis kering agregat halus =

B2 B3 + 250 − B1

237 813 + 250 − 237 = 2,347 =

Berat jenis jenuh kering permukaan agregat halus (SSD) =

250 B3 + 250 − B1

250 664 + 250 − 813 = 2,475 =

53

Penyerapan agregat halus =

250 − B 2 × 100 % B2

250 − 237 × 100 % 237 = 5,485 % =

4.

Gradasi agregat halus. Tabel 4.1 Gradasi Agregat Halus Kumulatif Persentase Tertahan (%)

Persentase Lolos (%)

0

100

3,1

96,9

20,9

79,1

43,8

56,2

717

71,7

28,3

233

950

95

5

985

98,5 100

1,5

Pan

35 15

Total

1000

Nomor Saringan

Ukuran Saringan (mm)

Berat Tertahan (gr)

No. 4

4,8

0

Berat Tertahan (gr) 0

No. 8

2,4

31

31

No. 16

1,2

180

209

No. 30

0,6

229

438

No. 50

0,3

279

No. 100

0,15

No. 200

0,075

1000

0

Gradasi Agregat Halus Daerah II 100

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

90 79.1

96.9

100 90

100

75

59 56.2

Batas Bawah

55

Batas Atas 30 28.3

35

Gradasi

10 5 0 0.1

8 1

10

Gambar 4.1 Grafik Gradasi Agregat Halus Daerah II

54

Berdasarkan hasil percobaan gradasi agregat halus dapat dilihat bahawa agregat halus yang digunakan termasuk ke dalam daerah 2 yang merupakan agregat halus yang memiliki gradasi cukup baik. Selain itu juga dilakukan pengujian terhadap agregat kasar dengan hasil yang didapat sebagai berikut :

1. Berat isi agregat kasar Diameter mold (d)

= 15 cm

Tingggi mold (t)

= 30 cm

Berat mold (W1)

= 10,688 kg

Berat mold dan agregat kasar (W2)

= 17,360

Perhitungan Volume mold (V)

= 5,301 dm3

Berat benda uji agregat kasar (W3)

= W2 – W1

= 6,672 kg Berat isi agregat kasar

= W3/V

= 1,259 kg/dm3 =1259 kg/m3

2.

Perhitungan kadar air agregat kasar. Berat agregat kasar (W1)

=

3000 gr

Berat agregat kasar keringoven (W2)

=

2940 gr

55

Kadar air agregat kasar =

W1 − W2 ×100 % W1

3000 − 2940 × 100 % 3000 =2% =

3.

Perhitungan berat jenis dan penyerapan agregat kasar. Berat agregat kasar kondisi kering (Bk)

=

500

gr

Berat agregat kasar kondisi jenuh kering permukaan (Bj) =

527

gr

Berat bejana, air,dan agregat kasar (W1)

=

1437 gr

Berat bejana dan air (W2)

=

1049 gr

Berat jenis kering agregat kasar =

Bk B j − (W1 − W2 )

527 527 − (1437 − 1049) = 2,432 =

Berat jenis jenuh kering permukaan agregat kasar =

Bj B j − (W1 − W2 )

527 527 − (1359 − 1049) = 2,429 =

Penyerapan agregat kasar =

B j − Bk Bj

× 100 %

527 − 500 × 100 % 527 = 5,4 %

=

Selain agregat halus dan kasar, pengujian juga harus dilakukan terhadap EPS untuk mengetahui berat jenisnya. Dari penimbangan didapatkan data :

56

Berat wadah (W2)

= 79,4 gram

Berat wadah dengan EPS (W1) = 148,6 gram Volume wadah (V)

= 3388 cm3

W2 − W1 V 148,6 − 79,4 = 22 × 22 × 7 69,2 = 3388 = 0,020425 gram cm3

BJ EPS =

= 20,5 kg m3

Tabel 4.2 Data Agregat

Berat Isi (kg/m3)

Agregat Halus 1526

Agregat Kasar 1259

20,5

Kadar Air (%)

8,7

2

-

Berat Jenis Kering

2,347

2,432

-

Berat Jenis SSD

2,475

2,429

-

Penyerapan (%)

5,485

5,4

-

Jenis Data

EPS

Setelah didapatkan semua data-data di atas, maka dapat dilakukan perhitungan untuk campuran beton normal dengan acuan SNI. 03-2834-2000 (Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal).

LANGKAH 1: PENETAPAN KUAT TEKAN BETON

Kuat tekan yang direncanakan (f’c) adalah sebesar 25 MPa.

57

LANGKAH 2: PENETAPAN NILAI DEVIASI STANDAR (s)

Karena tidak ada penelitian serupa sebelumnya, maka tidak ada nilai deviasi standar dan nilai tambah.

LANGKAH 3: MENETAPKAN

KUAT

TEKAN

RATA-RATA

YANG

DIRENCANAKAN

Karena dianggap belum pernah dilakukan percobaan yang serupa sebelumnya sehingga nilai deviasi standar yang ditambahkan adalah sebesar 12 MPa sesuai dengan ketentuan yang berlaku. f cr = f ' c + 12 MPa = 25 + 12 = 37 MPa

LANGKAH 4: PENETAPAN JENIS SEMEN PORTLAND

Semen Portand yang digunakan adalah Semen Portland Tipe I atau semen biasa.

LANGKAH 5: PENETAPAN JENIS AGREGAT

Agregat halus yang digunakan berjenis alami, sedangkan agregat kasar yang digunakan berjenis batu pecah.

LANGKAH 6: PENETAPAN FAKTOR AIR SEMEN

Berdasarkan tabel 2.6, jika menggunakan semen Portland tipe I dengan benda uji silender dan jenis agregat kasar adalah batu pecah maka nilai kuat tekan umur 28 hari dengan FAS sebesar 0,5 adalah sebesar 37 MPa.

58

mbar 4.2 Graffik Hubungaan Antara Kuuat Tekan Beeton dan FA AS Beton (Beenda Gam Uji Beerbentuk Siliinder Diameeter 150 mm,, Tinggi 3000 mm)

Bedassarkan grafikk pada gamb mbar 4.2 dapat dilihat deengan kuat tekan t rencanna 37 MPa maka m FAS yang y digunakkan adalah seebesar 0,5.

59

LANGKAH 7: PENETAPAN FAKTOR AIR SEMEN MAKSIMUM

Ditetapkan bahwa beton yang dirancang akan digunakan di dalam ruang bangunan dengan keadaan keliling yang non korosif. Berdasarkan data tersebut, maka dari Tabel 2.7diketahui bahwa FAS maksimum adalah sebesar 0,60. Dari langkah 6 diperoleh FAS sebesar 0,5. Sedangkan FAS maksimum yang diperoleh adalah 0,6. Karena FAS yang diperoleh dari langkah 6 belum melampaui nilai FAS maksimum, maka di dalam perancangan digunakan FAS sebesar 0,5.

LANGKAH 8: PENETAPAN NILAI SLUMP

Ditetapkan bahwa beton yang dirancang akan digunakan di dalam pengecoran pelat, balok, kolom, dan dinding. Sehingga dari tabel 2.8diketahui bahwa nilai slump adalah 12 ± 2 cm.

LANGKAH 9: PENETAPAN BESAR BUTIR AGREGAT MAKSIMUM

Ditetapkan ukuran maksimum agregat kasar adalah sebesar 20 mm

LANGKAH 10: PENETAPAN JUMLAH AIR YANG DIPERLUKAN PER METER KUBIK BETON

Dari langkah 5, 8, dan 9 diketahui bahwa: •

Jenis agregat kasar yang digunakan adalah agregat batu pecah.

•

Jenis agregat halus yang digunakan adalah agregat alami.

60

•

Nilai slump adalah 10 – 14 cm

•

Besar butir agregat maksimum adalah 20 mm.

Berdasarkan Tabel 2.9, diperoleh:Untuk jenis batuan alami diperkirakan jumlah air yang dibutuhkan sebesar 195 kg/m3.Untuk jenis batuan pecah diperkirakan jumlah air yang dibutuhkan adalah sebesar 225 kg/m3. Karena agregat kasar dan agregat halus yang digunakan berasal dari jenis yang berbeda, maka perkiraan jumlah air yang dibutuhkan adalah: A = 2/3 . Ah + 1/3 . Ak = 2/3 . 195 + 1/3 . 225 = 205 kg/m3 Jadi, perkiraan jumlah air semen yang dibutuhkan adalah sebesar 205 kg/m3.

LANGKAH 11: BERAT SEMEN YANG DIPERLUKAN DIHITUNG

Dari langkah 7 dan 10 diketahui: •

FAS yang digunakan adalah sebesar sebesar 0,5

•

Perkiraan jumlah air yang dibutuhkan adalah sebesar 205 kg/m3 Sehingga: FAS

=

Jumlah air Jumlah semen

0,5

=

205 kg/m 3 Jumlah semen

Jumlah semen = 410 kg/m3 Sehingga perkiraan jumlah semen yang dibutuhkan adalah sebesar 410 kg/m3

61

LANGKAH 12: KEBUTUHAN SEMEN MINIMUM

Sesuai dengan yang telah ditetapkan pada langkah 7 di mana beton yang dirancang akan digunakan di dalam ruang bangunan dengan keadaan keliling yang non korosif, maka dari tabel 2.10 diperoleh kebutuhan semen minimum adalah sebesar 275 kg/m3.

LANGKAH 13:PENYESUAIAN KEBUTUHAN SEMEN

Dari langkah 11 diperoleh kebutuhan jumlah semen adalah sebesar 410 kg/m3. Sedangkan kebutuhan semen minimum yang diperoleh dari langkah 12 adalah sebesar 275 kg/m3. Karena kebutuhan semen yang diperoleh dari langkah 11 tidak kurang dari kebutuhan semen minimum yang diperoleh dari langkah 12, maka jumlah semen yang digunakan di dalam perancangan adalah sebesar 410 kg/m3.

LANGKAH 14: PENYESUAIAN JUMLAH AIR ATAU FAKTOR AIR SEMEN

Karena tidak terjadi perubahan pada jumlah semen yang digunakan, maka jumlah air yang dibutuhkan di dalam perancangan adalah sebesar 205 kg/m3 dengan FAS 0,5.

LANGKAH 15: PENENTUAN GRADASI AGREGAT HALUS

Berdasarkan gambar 4.1, agregat halus yang digunakan merupakan agregat halus yang memiliki gradasi pada daerah II.

62

LANGKAH 16:PERBANDINGAN AGREGAT HALUS DAN AGREGAT KASAR

Dari langkah 8, 9, 14 dan 15 diketahui bahwa: •

Nilai slump adalah 12 ± 2 cm.

•

Ukuran maksimum agregat kasar adalah sebesar 20 mm.

•

FAS yang digunakan di dalam perancangan ini adalah 0,5.

•

Daerah gradasi agregat halus di dalam perancangan ini berada pada daerah II.

Berdasarkan data tersebut di atas, maka dalam menentukan perbandingan gradasi agregat halus dan kasar digunakan Gambar 4.3.

41,5

0,5

Gambar 4.3 Persentase Agregat Halus Terhadap Agregat dengan Ukuran Butir Maksimum 20 mm Dari Gambar 4.3 diperoleh persentase agregat halus terhadap agregat gabungan di dalam perancangan ini adalah sebesar 41,5 %. Dengan demikian, maka persentase 63

agregat kasar terhadap agregat gabungan di dalam perancangan ini adalah sebesar 68,5 %.

LANGKAH 17: BERAT JENIS AGREGAT CAMPURAN

Dari langkah 16 diketahui bahwa: •

Persentase agregat halus terhadap agregat gabungan (P) adalah 41,5%.

•

Persentase agregat kasar terhadap agregat gabungan (K) adalah 68,5%.

Sedangkan dari hasil pemeriksaan berat jenis agregat halus dan agregat kasar diketahui bahwa:

•

Berat jenis kering permukaan agregat halus (BJah) adalah 2,475.

•

Berat jenis kering permukaan agregat kasar (BJak) adalah 2,429.

Berdasarkan data tersebut maka: BJcamp = P . BJah + K . BJak = 0,415 . 2,475 + 0,685 . 2,429 = 2,45

LANGKAH 18: PENENTUAN BERAT JENIS BETON

Dari langkah 14 dan 17 diketahui bahwa: •

Kadar air bebas adalah 205 kg/m3.

•

Berat jenis agregat campuran adalah 2,45.

•

Berdasarkan gambar 4.4 diperoleh berat isi beton sebesar 2250 kg/m3.

64

2250

205

Gambar 4.4 Penentuan Berat Isi Beton yang Dimampatkan Secara Penuh LANGKAH19: KEBUTUHAN AGREGAT CAMPURAN

Dari langkah 13, 14, dan 18 diketahui: • Jumlah semen yang digunakan di dalam perencanaan adalah 410 kg/m3. • Jumlah air yang digunakan di dalam perencanaan adalah 205kg/m3. • Berat jenis beton sebesar 2250 kg/m3.

Berdasarkan data tersebut, maka: Kebutuhan agregat campuran = BJ beton – Jumlah semen – Jumlah air = 2250kg/m3 – 410kg/m3 – 205kg/m3 = 1635 kg/m3

65

LANGKAH

20:BERAT

AGREGAT

HALUS

YANG

DIPERLUKAN

DIHITUNG BERDASARKAN HASIL DARI LANGKAH 16 DAN 19

Dari langkah 16 dan 19 diketahui: • Persentase berat agregat halus terhadap agregat campuran adalah 41,5 %. • Kebutuhan agregat campuran adalah 1635 kg/m3

Dari data tersebut diperoleh: Kebutuhan ag. Halus = % Ag. Halus terhadap campuran x Kebutuhan ag. Campuran = 0,415 x 1635kg/m3 = 678,5 kg/m3

LANGKAH

21:BERAT

AGREGAT

KASAR

YANG

DIPERLUKAN

DIHITUNG BERDASARKAN HASIL DARI LANGKAH 19 DAN 20

Dari langkah 19 dan 20 diketahui: • Kebutuhan agregat campuran adalah 1635 kg/m3. • Kebutuhan agregat halus adalah 678,5 kg/m3.

Dari data tersebut diperoleh: Kebutuhan agregat kasar = Kebutuhan agregat campuran – Kebutuhan agregat halus = 1635 kg/m3 – 678,5kg/m3 = 956,5 kg/m3 Dari hasil pemeriksaan kadar air dan penyerapan agregat halus dan agregat kasar diketahui bahwa: •

Kadar air agregat halus (Ah) adalah 8,7 %

•

Penyerapan agregat halus (A1) adalah 5,485 % 66

•

Kadar air agregat kasar (Ak) adalah 2 %

•

Penyerapan agregat kasar (A2) adalah 5,4 %

Berdasarkan data tersebut, maka jumlah bahan campuran beton dikoreksi adalah: Air

⎛ A − A1 ⎞ ⎛ A − A2 ⎞ = A −⎜ h ⎟⋅B−⎜ k ⎟⋅C ⎝ 100 ⎠ ⎝ 100 ⎠ ⎛ 2% − 5,4% ⎞ ⎛ 8,7% − 5,485% ⎞ 3 3 = 205kg/m 3 − ⎜ ⎟ ⋅ 956,5kg/m ⎟.678,5 kg/m − ⎜ 100% ⎠ ⎝ 100% ⎠ ⎝

= 205kg/m3 − 21,815kg/m3 − 32,52kg/m3 = 215,705kg/m3

Agregat halus

⎛ A − A1 ⎞ = B+⎜ h ⎟⋅B ⎝ 100 ⎠ ⎛ 8,7% − 5,485% ⎞ 3 = 678,525kg/m 3 + ⎜ ⎟ ⋅ 678,5kg/m 100% ⎠ ⎝

= 700,34 kg/m3 Agregat kasar

⎛ A − A2 ⎞ = C+⎜ k ⎟⋅C ⎝ 100 ⎠

⎛ 2% − 5,4% ⎞ 3 = 956,475kg/m 3 + ⎜ ⎟ ⋅ 956,475kg/m ⎝ 100% ⎠

= 929,955 kg/m3

67

Berdasarkan perhitungan maka didapatkan hasil sebagai berikut : Tabel 4.3 Perancangan Beton Normal dengan Benda Uji Silinder No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Uraian Kuat tekan yang disyaratkan (pada umur 28 hari) Deviasi standar (s) Nilai tambah (m) Kuat tekan rata-rata yang direncanakan (f 'cr) Jenis semen (biasa/cepat keras) Jenis agregat halus (alami/batu pecah) Jenis agregat kasar (alami/batu pecah) Faktor air semen Faktor air semen maksimum Faktor air semen yang digunakan (terendah) Nilai slump Ukuran maksimum agregat kasar Kebutuhan air Kebutuhan semen Kebutuhan semen minimum Jumlah semen yang digunakan dalam perancangan Jumlah air yang digunakan dalam peracancangan FAS yang digunakan dalam perancangan Daerah gradasi agregat halus % berat agregat halus terhadap campuran Berat jenis agregat campuran Berat isi beton Kebutuhan agregat Kebutuhan agregat halus Kebutuhan agregat kasar Air Semen Koreksi Agregat Halus Agregat Kasar

Hasil 25 MPa 12 MPa 37 MPa Biasa Alami Pecah 0,5 0,6 0,5 12 ± 2 cm 20 mm 205 kg/m3 410 kg/m3 275 kg/m3 410 kg/m3 205 kg/m3 0,5 Zona 2 41,5% 2,45 2250kg/m3 1635 kg/m3 678,5 kg/m3 956,5 kg/m3 215,705 liter 410 kg 700,34 kg 929,955 kg

68

Tabel 4.4 Kebutuhan Campuran untuk 9 Sampel Silinder Proporsi Campuran Volume

Air

1 m3 1 kali adukan

Semen

Agregat Halus

Agregat Kasar

215,705lt

410kg

700,34kg

929,955kg

10,29lt

19,56kg

33,41kg

44,36kg

(9 benda uji silinder)

Setelah mendapatkan besarnya campuran beton untuk kondisi normal, maka dapat dihitung kebutuhan EPS untuk masing-masing persentase campuran. Dengan membandingkan antara volume dan berat maka didapatkan hasil sebagai berikut: WEPS =

Wpasir BJ beton

× Volume Beton 9 sampel silinder × BJ EPS

700,34 × 0,0477 × 20,5 2250 = 0,0148 × 0,0477 × 20,5 =

= 0,30437 kg = 304,37 gr 304,37 gram menunjukkan banyaknya EPS yang dibutuhkan jika mensubtitusi 100% pasir dengan EPS. Maka untuk mengetahui kebutuhan EPS tiap persentase, kalikan dengan persen campuran. Sedangkan untuk kebutuhan pasir, kalikan dengan sisa persentase yang tidak disubtitusi dengan EPS. Contoh untuk campuran EPS 5%:

EPS = 304,37 × 0,05 = 15,23 gr Pasir = 33,41× 0,95 = 31,74 kg Maka dengan mengikuti cara perhitungan seperti di atas didapatkan komposisi campuran EPS seperti yang ditunjukkan pada tabel 4.5.

69

Tabel 4.5 Komposisi Campuran Beton Komposisi EPS (%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40

Air (lt)

10,29

Semen (kg)

19,56

Ag. Kasar (kg)

Ag. Halus (kg)

EPS (gr)

44,36

33,41 31,74 30,07 28,40 26,73 25,06 23,39 21,72 20,05

0 15,22 30,44 45,66 60,87 76,09 91,31 106,53 121,75

70

4.2 Pengujian Beton 4.2.1

Pengujian umur 7 hari

Tabel 4.6Data Uji Umur 7 Hari KOMPOSISI

VOLUME

EPS

BETON

(%)

(cm3)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

5298,75

BERAT (gr)

BERAT

BERAT JENIS

BEBAN

KUAT TEKAN

KUAT TEKAN

KUAT TEKAN

JENIS

RATA-RATA

MAX

UJI

28 HARI

RATA-RATA

(kg/m3)

(kg/m3)

(kN)

(MPa)

(MPa)

(MPa)

350

19,82

30,49

340

19,25

29,62

12.113

2286,01

12.055

2275,06

12.095

2282,61

350

19,82

30,49

11.775

2222,22

280

15,85

24,39

11.600

2189,20

330

18,68

28,74

11.684

2205,05

350

19,82

30,49

11.350

2142,01

310

17,55

27,00

11.485

2167,49

305

17,27

26,57

11,721

2212,03

320

18,12

27,87

11. 524

2174,85

285

16,14

24,82

11.406

2152,58

280

15,85

24,39

11.270

2126,92

280

15,85

24,39

11.228

2118,99

315

17,83

27,44

11.226

2118,61

270

15,29

23,52

11.378

2147,30

285

16,14

24,82

11.378

2147,30

265

15,00

23,08

11.130

2100,50

305

17,27

26,57

11.100

2094,83

280

15,85

24,39

11.180

2109,93

265

15,00

23,08

11.000

2075,96

250

14,15

21,78

10.950

2066,53

230

13,02

20,03

11.128

2100,12

225

12,74

19,60

11.198

2113,33

245

13,87

21,34

11.136

2101,63

210

11,89

18,29

10.912

2059,35

260

14,72

22,65

10.897

2056,52

200

11,32

17,42

11.032

2082,00

230

13,02

20,03

2281,23

2205,49

2173,85

2151,45

2128,30

2114,21

2084,14

2105,02

2065,96

30,20

27,87

27,15

24,53

25,26

24,68

21,63

19,74

20,03

71

Keterangan : Jenis benda uji : Silinder Luas permukaan benda uji : 0,25 × 3,14 ×152 = 176,625 cm 2 Volume benda uji : 176,625× 30 = 5298,75 cm3

Keterangan dan contoh perhitungan pada Tabel 4.6 : 1. Berat jenis beton merupakan hasil perbandingan antara berat benda uji silinder dengan volume beton. Contoh untuk perhitungan berat jenis sampel 1 adalah :

Berat Jenis =

12.113 gr = 2286,01kg m3 3 5298,75 cm

2. Berat jenis rata-rata merupakan rata-rata dari 3 berat jenis benda uji yang memiliki persentase campuran yang sama. Contoh untuk perhitungan berat jenis rata-rata untuk campuran beton normal adalah :

Berat Jenis Rata - rata =

2286,01 + 2275,06 + 2282,61 = 2281,23 kg m3 3

72

3. Beban maksimum merupakan besarnya beban yang dapat ditanggung oleh beton yang didapat dari bacaan alat uji kuat tekan.

Gambar 4.5Proses Pengujian Beton 4. Kuat tekan uji adalah hasil pembagian antara hasil bacaan beban maksimum dengan luas permukaan benda uji. Contoh untuk benda uji pertama adalah :

Kuat Tekan Uji =

350 ×10 = 19,82 MPa 176,625

Keterangan : 1 kN cm 2 = 10 MPa 5. Kuat tekan 28 hari merupakan hasil konversi besar kuat tekan uji dengan membaginya dengan koefisien. Untuk 7 hari dibagi dengan koefisien 0,65. Contoh untuk benda uji pertama adalah :

Kuat Tekan 28 Hari =

19,82 = 30,49 MPa 0,65

73

6. Kuat tekan rata-rata merupakan rata-rata dari kuat tekan beton yang memiliki komposisi campuran yang sama dan telah dikonversi ke 28 hari. Contoh untuk kuat tekan rata-rata beton komposisi normal adalah :

Kuat Tekan Rata - rata =

30,49 + 29,62 + 30,49 = 30,20 MPa 3

Bedasarkan tabel 4.6 dapat dilihat bahwa dengan semakin bertambahnya komposisi EPS di dalam maka berat jenis beton juga cenderung semakin rendah, namun hal ini juga mengurangi kekuatan beton. Perbandingan antara persentase EPS dalam beton dengan berat jenis dan kuat tekan dapat dilihat pada kurva di

2300

35

2250

30

2200

25

2150

20

2100

15

2050

10

2000

5

1950

0

Kuat Tekan (MPa)

Berat Jenis (kg/m3)

bawah ini :

Berat Jenis Rata‐rata Kuat Tekan Rata‐rata

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% Persentase Campuran EPS

Gambar 4.6 Kurva Perbandingan Antara Komposisi EPS dengan Berat Jenis dan Kuat Tekan Umur 7 Hari

74

4.2.2

Pengujian Umur 14 Hari

Tabel 4.7 Data Uji Umur 14 Hari KOMPOSISI

VOLUME

EPS

BETON

(%)

(cm3)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

5298,75

BERAT (gr)

BERAT

BERAT ISI

BEBAN

KUAT TEKAN

KUAT TEKAN

KUAT TEKAN

ISI

RATA-RATA

MAX

UJI

28 HARI

RATA-RATA

(kg/m3)

(kg/m3)

(kN)

(MPa)

(MPa)

(MPa)

380

21,51

24,45

460

26,04

29,60

12.111

2285,63

12.063

2276,57

12.184

2299,41

465

26,33

29,92

11.640

2196,74

360

20,38

23,16

11.648

2198,25

340

19,25

21,87

11.545

2178,82

390

22,08

25,09

11.657

2199,95

280

15,85

18,01

11.631

2195,05

285

16,14

18,34

11.588

2186,93

315

17,83

20,27

11.547

2179,19

320

18,12

20,59

11.429

2156,92

340

19,25

21,87

11.466

2163,91

320

18,12

20,59

11.202

2114,08

360

20,38

23,16

11.225

2118,42

240

13,59

15,44

11.331

2138,43

320

18,12

20,59

11.287

2130,13

260

14,72

16,73

11.319

2136,16

250

14,15

16,08

11.195

2112,76

290

16,42

18,66

11.180

2109,93

280

15,85

18,01

11.090

2092,95

300

16,99

19,30

11.024

2080,49

250

14,15

16,08

11.102

2095,21

320

18,12

20,59

11.120

2098,61

280

15,85

18,01

11.364

2144,66

350

19,82

22,52

10.806

2039,35

280

15,85

18,01

11.087

2092,38

260

14,72

16,73

11.044

2084,27

270

15,29

17,37

2287,21

2191,27

2193,98

2166,67

2123,65

2126,35

2094,46

2112,83

2072,00

27,99

23,38

18,87

21,02

19,73

17,16

17,80

20,37

17,37

75



Berat Jenis =

12.111 gr = 2285,63 kg m3 3 5298,75 cm



2285,63 + 2276,57 + 2299,41 = 2287,21kg m3 3

3. Beban maksimum merupakan besarnya beban yang dapat ditanggung oleh beton yang didapat dari bacaan alat uji kuat tekan. 4. Kuat tekan uji adalah hasil pembagian antara hasil bacaan beban maksimum dengan luas permukaan benda uji. Contoh untuk benda uji pertama adalah :

Kuat Tekan Uji =

380 ×10 = 21,51 MPa 176,625

Keterangan : 1 kN cm 2 = 10 MPa

76

5. Kuat tekan 28 hari merupakan hasil konversi besar kuat tekan uji dengan membaginya dengan koefisien. Untuk 14 hari dibagi dengan koefisien 0,78. Contoh untuk benda uji pertama adalah :

Kuat Tekan 28 Hari =

21,51 = 24,45 MPa 0,88

6. Kuat tekan rata-rata merupakan rata-rata dari kuat tekan beton yang memiliki komposisi campuran yang sama dan telah dikonversi ke 28 hari. Contoh untuk kuat tekan rata-rata beton komposisi normal adalah :


24,45 + 29,60 + 29,92 = 27,99 MPa 3

Berdasarkan tabel 4.7, maka didapatkan kurva perbandingan antara komposisi EPS dengan berat jenis serta kuat tekan seperti berikut : 2350

30 25

2250 20

2200 2150

15

2100

10

2050

Kuat Tekan (MPa)

Berat Jenis (kg/m3)

2300


5

2000 1950

0 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% Persentase Campuran EPS


77

4.2.3 Pengujian Umur 28 Hari

Tabel 4.8 Data Uji Umur 28 Hari KOMPOSISI

VOLUME

EPS

BETON

(%)

(cm3)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

5298,75

BERAT (gr)

BERAT

BERAT ISI

BEBAN

KUAT TEKAN

KUAT TEKAN

ISI

RATA-RATA

MAX

UJI

RATA-RATA

(kg/m3)

(kg/m3)

(kN)

(MPa)

(MPa)

450

25,48

440

24,91

12.290

2319,41

12.011

2266,76

12.251

2312,05

460

26,04

11.647

2198,07

380

21,51

11.769

2221,09

400

22,65

11.846

2235,62

360

20,38

11.586

2186,55

390

22,08

11.691

2206,37

350

19,82

11.778

2222,79

390

22,08

11.477

2165,98

340

19,25

11.551

2179,95

350

19,82

11.523

2174,66

360

20,38

11.480

2166,55

360

20,38

11.316

2135,60

350

19,82

11.396

2150,70

340

19,25

11.360

2143,90

320

18,12

11.235

2120,31

360

20,38

11.305

2133,52

350

19,82

11.125

2099,55

310

17,55

11.306

2133,71

350

19,82

11.185

2110,88

350

19,82

11.142

2102,76

340

19,25

11.010

2077,85

300

16,99

11.213

2116,16

350

19,82

10.998

2075,58

300

16,99

11.066

2088,42

350

19,82

11.085

2092,00

350

19,82

2299,41

2218,26

2205,24

2173,53

2150,95

2132,58

2114,71

2098,92

2085,33

25,48

21,51

21,33

19,82

19,82

19,44

19,06

18,68

18,87

78



Berat Jenis =

12.290 gr = 2319,41kg m3 3 5298,75 cm



2319,41 + 2266,76 + 2312,05 = 2299,41kg m3 3

3. Beban maksimum merupakan besarnya beban yang dapat ditanggung oleh beton yang didapat dari bacaan alat uji kuat tekan. 4. Kuat tekan uji adalah hasil pembagian antara hasil bacaan beban maksimum dengan luas permukaan benda uji. Contoh untuk benda uji pertama adalah :

Kuat Tekan Uji =

450 ×10 = 25,48 MPa 176,625

Keterangan : 1 kN cm 2 = 10 MPa

79

5. Kuat tekan rata-rata merupakan rata-rata dari kuat tekan beton yang memiliki komposisi campuran yang sama. Contoh untuk kuat tekan rata-rata beton komposisi normal adalah :


25,48 + 24,91 + 26,04 = 25,48 MPa 3

Berdasarkan tabel 4.8, maka didapatkan kurva perbandingan antara

30

2350 2300 2250 2200 2150 2100 2050 2000 1950

25 20 15 10 5

Kuat Tekan (MPa)

Berat Jenis (kg/m3)

komposisi EPS dengan berat jenis serta kuat tekan seperti berikut :


0 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% Persentase Campuran EPS


4.3

Analisa Data Pengujian 4.3.1 Analisa Pertumbuhan Kuat Tekan Terhadap Umur Beton

Seiring dengan bertambahnya umur beton maka kuat tekan beton pun akan semakin meningkat. Berdasarkan data pada tabel 4.9 dan gambar 4.9 dapat dilihat pertumbuhan kuat tekan beton seiring bertambahnya umur beton sesuai dengan komposisi masing-masing campuran.

80

Tabel 4.9 Kuat Tekan Uji Rata-rata Beton Berdasarkan Umur

KOMPOSISI

KUAT TEKAN

EPS

UJI 7 HARI

(%)

(MPa)

KUAT TEKAN RATA-RATA 7 HARI (MPa)

19,82 0

5

10

15

20

25

30

35

40

19,25

KUAT TEKAN UJI 14 HARI (MPa)

KUAT TEKAN RATA-RATA 14 HARI (MPa)

21,51 19,63

26,01

KUAT TEKAN UJI 28 HARI (MPa)

24,62

24,91

26,33

26,04

15,85

20,38

21,51

18,12

19,25

20,57

22,65

19,82

22,08

20,38

17,55

15,85

22,08

17,27

17,65

16,14

16,61

19,82

18,12

17,83

22,08

16,14

18,12

19,25

15,85

15,95

19,25

18,50

19,82

15,85

18,12

20,38

17,83

20,38

20,38

15,29

16,42

13,59

17,36

19,82

16,14

18,12

19,25

15,00

14,72

18,12

17,27

16,04

14,15

15,10

20,38

15,85

16,42

19,82

15,00

15,85

17,55

14,15

14,06

16,99

15,66

19,82

13,02

14,15

19,82

12,74

18,12

19,25

13,87

12,83

15,85

17,93

16,99

11,89

19,82

19,82

14,72

15,85

16,99

11,32 13,02

13,02

14,72 15,29

RATA-RATA 28 HARI (MPa)

25,48

19,82

18,68

KUAT TEKAN

15,29

19,82

25,48

21,51

21,33

19,82

19,82

19,44

19,06

18,69

18,88

19,82

81

30

Kuat Tekan (MPa)

25

0% 5%

20

10% 15

15% 20%

10

25% 30%

5

35% 0

40% 0

7

14

21

28

Umur Beton (Hari)

Gambar 4.9 Kurva Pertumbuhan Kuat Tekan Berdasarkan Umur Beton Berdasarkan tabel 4.9 dan gambar 4.9 di atas dapat dilihat bahwa pada umumnya kuat tekan beton mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya umur. Namun pada beton berkomposisi EPS 10% dan 25%, kuat tekan pada umur 14 hari lebih rendah jika dibanding ketika beton berumur 7 hari, tetapi kuat tekan kembali meningkat pada umur 28 hari. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh kondisi baeton pada umur 14 hari yang belum kering sempurna pada saat dilakukan pengujian.

82

Tabel 4.10 Pertumbuhan Kuat Tekan Berdasarkan Umur Beton

Komposisi EPS

Kuat Tekan Rata-rata 7 Hari (MPa)



0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%

19,63 18,12 17,65 15,95 16,42 16,04 14,06 12,83 13,02

24,62 20,57 16,61 18,50 17,36 15,10 15,66 17,93 15,29

25,48 21,51 21,33 19,82 19,82 19,44 19,06 18,69 18,88

Pertumbuhan Kuat Tekan (%) Hari 7 77 84 83 80 83 83 74 69 69

Hari 14 97 96 78 93 88 78 82 96 81

Rata-rata beton pada umur 7 hari mencapai target kekuatan yaitu sebesar 65% pada umur 7 hari. Sedangkan pada umur 14 hari ada beberapa komposisi beton yang tidak mencapai persentase pertumbuhan yaitu sebesar 88%.Namun secara keseluruhan dapat dikatakan proses pengerjaan beton cukup baik.

83

Berat Jenis Rata‐Rata 28 Hari (Kg/m3)

Analisa Berat Jenis dan Kuat Tekan Berdasarkan Komposisi EPS 2260 2240 2220 2200 2180 2160 2140 2120

y = ‐67.1ln(x) + 2035. R² = 0.943

2100 2080 2060 0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

Komposisi EPS

Gambar 4.10 Grafik Berat Jenis Beton Umur 28 Hari 22 Kuat Tekan Umur 28 Hari (MPa)

4.3.2

21.5 21 20.5 20 19.5 y = ‐1.46ln(x) + 17.36 R² = 0.924

19 18.5 0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

Komposisi EPS (%)

Gambar 4.11 Grafik Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari

Berdasarkan SNI 03 – 2847 – 2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung pasal 23.2, dinyatakan bahwa kuat

84

tekan beton f’c untuk beton struktur yang merupakan bagian dari sistem pemikul gempa tidak boleh kurang dari 20 MPa.

Kuat Tekan Umur 28 Hari (MPa)

22 21.5 21 20.5 20 19.5 y = ‐1.46ln(x) + 17.36 R² = 0.924

19 18.5 0%

5%

10%

16,6% 15%

20%

25%

30%

35%

40%

Komposisi EPS (%)

Gambar 4.12 Grafik Kadar Optimum Campuran EPS Jika diambil titik 20 MPa sebagai titik optimum campuran beton, persentase EPS yang diperlukan berdasarkan rumus logaritma pada gambar 4.12 adalah sebesar 16,6%. Setelah itu dilakukan perhitungan berat jenis berdasarkan rumus pada Gambar 4.10.

y = −67,14 ln( x) + 2035,3 = −67,14 ln(0,166) + 2035,3 = 2155,87 kg/m 3 Dengan pergantian pasir dengan EPS sebesar 16,6%, maka kuat tekan beton turun menjadi 20 MPa dan berat jenis turun menjadi 2155,87 kg/m3.

4.3.3

Analisa Standar Deviasi (s)

Dari data percobaan kuat tekan beton, maka dapat dihitung nilai standar deviasi untuk setiap data kuat tekan masing-masing komposisi EPS. 85

Tabel 4.11 Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Umur Beton (Hari)

Kuat Tekan Beton Berdasarkan Komposisi EPS (MPa)

Koefisien Pembagi

7

0,65

14

0,88

28

1,00

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

30,49 29,62 30,49 24,45 29,60 29,92 25,48 24,91 26,04

24,39 28,74 30,49 23,16 21,87 25,09 21,51 22,65 20,38

27,00 26,57 27,87 18,01 18,34 20,27 22,08 19,82 22,08

24,82 24,39 24,39 20,59 21,87 20,59 19,25 19,82 20,38

27,44 23,52 24,82 23,16 15,44 20,59 20,38 19,82 19,25

23,08 26,57 24,39 16,73 16,08 18,66 18,12 20,38 19,82

23,08 21,78 20,03 18,01 19,30 16,08 17,55 19,82 19,82

19,60 21,34 18,29 20,59 18,01 22,52 19,25 16,99 19,82

22,65 17,42 20,03 18,01 16,73 17,37 16,99 19,82 19,82

Setelah didapatkan data kuat tekan beton masing-masing komposisi, maka dapat dilakakukan perhitungan nilai standar deviasi dengan rumus 2.6. setelah dilakukan perhitungan maka didapatkan nilai Standar Deviasi serta nilai kuat tekan karakteristik berdasarkan rumus f 'c = f 'cr −1,64s . Tabel 4.12 Data Standar Deviasi

Komposisi EPS (%)

Kuat Tekan Rata-rata (MPa)

Standar Deviasi (MPa)

Kuat Tekan Karakteristik (MPa)

0 5 10 15 20 25 30 35 40

27,89 24,25 22,45 21,79 21,60 20,42 19,50 16,60 18,76

2,58 3,38 3,80 2,18 3,53 3,57 2,13 1,72 1,95

23,66 18,71 16,22 18,21 15,81 14,57 16,01 13,78 15,56

86

35.00 30.00 25.00

24.25

22.45

21.79

20.00

21.60

20.42

19.60 18.76

19.50

15.00 10.00 5.00 0.00 0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

Komposisi EPS Kuat Tekan Rata‐rata Kuat Tekan Ekuivalen Hari ke‐28 (Dari Hari Ke‐7) Kuat Tekan Ekuivalen Hari ke‐28 (Dari Hari Ke‐14) Kuat Tekan Hari Ke‐28

Gambar 4.13 Grafik Kuat Tekan Rata-rata

25.00 Kuat Tekan Karakteristik (MPa)

Kuat Tekan (MPa)

27.89

23.66 20.00 18.71

15.00

18.21 16.22

15.81

14.57

16.01

15.56 13.78

10.00 y = ‐291.3x3 + 258.9x2 ‐ 77.09x + 22.93 R² = 0.845

5.00 0.00 0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

Komposisi EPS

Gambar 4.14 Grafik Kuat Tekan Karakteristik

87

Berdasarkan Tabel 4.12 dapat dilihat bahwa nilai standar deviasi beton bervariasi berdasarkan komposisi EPS yang mensubtitusi pasir. Nilai Standar Deviasi terendah dimiliki oleh beton dengan komposisi EPS 35% yaitu sebesar 1,72 MPa, sedangkan nilai Standar Deviasi terbesar dimiliki oleh beton dengan komposisi EPS 10% yaitu sebesar 3,8 MPa.

4.3.4

Perbandingan Kuat Tekan dan Berat Jenis dengan Harga Konstruksi

Dengan

data

yang

telah

didapatkan,

maka

dilakukan

perhitunganharga pembuatan beton dengan campuran EPS. Harga satuan yang digunakan adalah harga pada saat pembelian bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan sampel per m3. Tabel 4.13 Harga Beton Normal per m3

Bahan Semen Ag. Halus Ag. Kasar

Harga Satuan (Rp) 45000

Kebutuhan (kg) 410

Harga Total (Rp) 461250

325000

700,34

149155

250000

929,955

184661

Total

795066

Perhitungan Tabel 4.13 : Semen

=

410 × 45.000 = Rp 461.250,− 40

Ag. Halus =

700,34 × 325.000 = Rp 149,155,− 1526

Ag. Kasar =

929,955 × 325.000 = Rp 184.661,− 1259 88

Berdasarkan perhitungan di atas maka diketahui harga yang dibutuhkan untuk membuat 1 m3 beton normal dengan kekuatan 25 MPa adalah sebesar sekitar Rp 795.066,-. Sedangkan untuk harga beton yang menggunakan EPS sebagai bahan campuran ditunjukkan pada Tabel 4.14. Tabel 4.14 Harga Beton Per m3Masing-Masing Komposisi Komposisi EPS (%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40

Semen (Rp)

461250

Ag. Kasar (Rp)

184661

Ag. Halus (Rp) 149155 141697 134239 126782 119324 111866 104408 96951 89493

EPS (Rp)

Total (Rp)

0 10526 21053 31579 42105 52632 63158 73684 84211

795066 798135 801203 804272 807340 810409 813478 816546 819615

Contoh perhitungan harga EPS dengan komposisi 5%: EPS

= 33.000 ×

700,34 × 20,5 × 0,05 = Rp 10.526,− 2250

89

Tabel 4.15 Berat Jenis dan Kuat Tekan Rata-rata Komposisi EPS (%)

Berat Jenis Rata-rata Hari Ke7 14 28

Berat Jenis Rata-rata

Kuat Tekan Rata-rata Hari Ke7 14 28

0

2281,23

2287,21

2299,41

2289,28

19,63

24,62

25,48

5

2205,49

2191,27

2218,26

2205,01

18,12

20,57

21,51

10

2173,50

2193,98

2205,24

2190,91

17,65

16,61

21,33

15

2151,45

2166,67

2173,53

2163,88

15,95

18,50

19,82

20

2128,30

2123,65

2150,95

2134,30

16,42

17,36

19,82

25

2114,21

2126,35

2132,58

2124,38

16,04

15,10

19,44

30

2084,14

2094,46

2114,71

2097,77

14,06

15,66

19,06

35

2105,02

2112,83

2098,92

2105,59

12,83

17,93

18,68

40

2065,96

2072,00

2085,33

2074,43

13,02

15,29

18,87

Pada Tabel 4.15dapat dilihat nilai berat jenis rata-rata masing-masing komposisi beton sehingga dapat dilakukan perbandingan antara berat jenis dengan harga dan kuat tekan dengan harga untuk mengetahui komposisi campuran beton ringan dengan bahan EPS yang optimal dalam segi harga, kuat tekan, dan berat jenis, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.15 dan 4.16.

90

825000

30.00

820000 815000 810000

20.00

805000

15.00

800000 795000

10.00

Harga (Rp)

Kuat Tekan (MPa)

25.00

Kuat Tekan Harga

790000

5.00

785000

0.00

780000 0

5

10

15

20

25

30

35

40

Komposisi EPS (%)

2350.00

825000

2300.00

820000

2250.00

815000 810000

2200.00

805000

2150.00

800000

2100.00

795000

2050.00

790000

2000.00

785000

1950.00

780000 0

5

10

15

20

25

30

35

Harga (Rp)

Berat Jenis (kg/m3)

Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Kuat Tekan dengan Harga

Berat Jenis Harga

40

Komposisi EPS (%)

Gambar 4.16 Grafik Perbandingan Berat Jenis dengan Harga

Bedasarkan kedua grafik di atas dapat dilihat bahwa harga yang dibutuhkan untuk membuat beton ringan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya komposisi EPS di dalam beton. 91

Dengan menggunakan acuan perhitungan pada poin 4.3.2 yaitu komposisi optimum EPS adalah sebesar 16,6%, maka dibutuhkan biaya konstruksi untuk 1m3 beton segar adalah sebesar : Semen

=

410 × 45.000 = Rp 461.250,− 40

Ag. Kasar =

929,955 × 325.000 = Rp 184.661,− 1259

Ag. Halus =

700,34 × 325.000 × 0,834 = Rp 124.395,− 1526

EPS

= 33.000 ×

700,34 × 20,5 × 0,166 = Rp 34.954,− 2250

Total sebesar Rp 805.260,- atau lebih mahal sekitar Rp15.000,- jika dibandingkan dengan biaya konstruksi beton normal. Meskipun lebih mahal dibadingkan beton normal, namun dengan berat jenis yang lebih ringan dapat mengurangi beban mati konstruksi sehingga dapat memperkecil dimensi struktur lain seperti kolom atau balok.

92

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

Recommend Documents