vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ ii HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... iii KATA PENGANTAR....................................................................................... iv ABSTAKS ......................................................................................................... vi DAFTAR ISI .................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi DAFTAR GRAFIK......................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR...................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xviii DAFTAR LAMBANG, NOTASI DAN SINGKATAN ................................... xx
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ..................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 3 1.3 Tujuan Penelitian................................................................................ 3 1.4 Manfaat Penelitian.............................................................................. 3 1.5 Lokasi Penelitian ................................................................................ 4 1.6 Batasan Masalah................................................................................. 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum ................................................................................................ 7 2.2 Penelitian Sebelumnya........................................................................ 8
BAB III. LANDASAN TEORI 3.1 Pengertian Beton .............................................................................. 15 3.2 Material Penyusun Beton.................................................................. 17 3.2.1 Semen..................................................................................... 17
viii
3.2.2 Agregat ................................................................................... 24 3.2.2.1 Batuan Beku (Batuan Igneus)...................................... 24 3.2.2.2 Batuan Sedimen .......................................................... 27 3.2.2.3 Batuan Metamorf ........................................................ 30 3.2.3 Air .......................................................................................... 37 3.2.4 Bahan Tambah ........................................................................ 39 3.2.4.1 Superplasticizer .......................................................... 41 3.2.4.2 SilicaFume.................................................................. 43 3.2.4.3 Serat ........................................................................... 44 3.3 Workability (Kemudahan Pengerjaan)............................................... 50 3.4 Slump............................................................................................... 54 3.5 Faktor Air Semen ............................................................................. 55 3.6 Segregasi .......................................................................................... 58 3.7 Bleeding ........................................................................................... 58 3.8 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ..................................... 59 3.9 Perawatan......................................................................................... 75 3.10 Kuat Tekan Beton........................................................................... 76 3.11 Kuat Tarik Belah Beton .................................................................. 78
BAB IV. METODOLOGI PENELTIAN 4.1 Tinjauan Umum................................................................................ 80 4.2 Tahapan Penelitian ........................................................................... 80 4.3 Bahan Penelitian............................................................................... 84 4.4 Peralatan Penelitian .......................................................................... 86 4.5 Pemeriksaan Bahan........................................................................... 89 4.5.1 Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus (SK SNI M-10-1989-F) ................................................ 89 4.5.2 Pemeriksaan Analisa Saringan Agregat Halus ......................... 93 4.5.3 Pemeriksaan Berat Volume Padat Dan Gembur Agregat Halus ...................................................................................... 95 4.5.4 Pemeriksaan Lolos Saringan No.200 (Uji Kandungan
ix
Lumpur Dalam Pasir) ............................................................. 96 4.5.5 Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Air Agregat Kasar (SK SNI M-09-1989-F) .......................................................... 98 4.5.6 Pemeriksaan Analisa Saringan Agregat Kasar ....................... 101 4.5.7 Pemeriksaan Berat Volume Padat dan Gembur Agregat Kasar .................................................................................... 104 4.6 Pengujian Slump ............................................................................ 105 4.7 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ................................... 106 4.7.1 Perencanaan Campuran Beton Normal .................................. 107 4.7.2 Perencanaan Campuran Beton Mutu Tinggi .......................... 112 4.8 Pembuatan Benda Uji ..................................................................... 119 4.9 Perawatan Benda Uji ...................................................................... 122 4.10 Pengujian Benda Uji ..................................................................... 123 4.10.1 Pengujian Kuat Tekan Beton ............................................... 123 4.10.2 Pengujian Kuat Tarik Beton ................................................ 123
BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 5.1 Umum ............................................................................................ 125 5.2 Pemeriksaan Bahan (Material)........................................................ 125 5.2.1 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus ......................................... 126 5.2.1.1 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air ... 126 5.2.1.2 Hasil Pemeriksaan Modulus Halus Butir atau Analisa Saringan Agregat Halus ................................ 128 5.2.1.3 Hasil Pemeriksaan Berat Isi Padat dan Gembur Agregat Halus ........................................................... 132 5.2.1.4 Hasil Pemeriksaan Butiran Yang Lolos Ayakan No. 200 (Uji Kandungan Lumpur Dalam Pasir .......... 133 5.2.2 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar ......................................... 134 5.2.2.1 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air ... 134 5.2.2.2 Hasil Pemeriksaan Modulus Halus Butir atau Analisa Saringan Agregat Kasar............................................. 136
x
5.2.2.3 Hasil Pemeriksaan Berat Isi Padat dan Gembur Agregat Kasar......................................................................... 139 5.3 Penggunaan Air dan Pengaruhnya Terhadap Tinggi Slump............. 140 5.4 Pengujian Berat Volume Beton....................................................... 143 5.5 Pengujian Kuat Tarik Beton............................................................ 148 5.6 Pengujian Kuat Tekan Beton. ......................................................... 157 5.7 Perbandingan Kuat Tekan Rata-Rata (f’cr) Rencana Dengan f’cr Hasil Penelitian ....................................................................... 165
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan .................................................................................... 175 6.2 Saran .............................................................................................. 176
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... 178
LAMPIRAN
xi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1 Komposisi Campuran dan Kode Benda Uji........................................... 6 Tabel 3.1 Susunan Unsur Semen Portland......................................................... 20 Tabel 3.2 Jenis-jenis Semen Portland Menurut SK SNI-1991............................. 21 Tabel 3.3 Jenis-Jenis Semen Portland Dengan Sifat-Sifatnya ............................. 22 Tabel 3.4 Kuat Tekan Jenis-Jenis Semen Portland Terhadap Jenis Agregat Dan Umur Beton................................................................................ 23 Tabel 3.5 Pengaruh sifat agregat pada sifat beton ............................................... 24 Tabel 3.6 Perbedaan Antara Batu Granit Dan Batu Basalt .................................. 26 Tabel 3.7 Main Physical and Structural Characteristic of Some Rocks (The Art of Tunneling pg. 88-89, Karoly Szechy, Budapest,1973)......................... 31 Tabel 3.8 Gradasi Agregat Kasar........................................................................ 33 Tabel 3.9. Gradasi Agregat Halus ...................................................................... 35 Tabel 3.10 Sifat Fisik Dari Beberapa Bahan....................................................... 43 Tabel 3.11 Sifat-Sifat Berbagai Macam Kawat Yang Digunakan Sebagai Bahan Fiber Lokal........................................................................................ 47 Tabel 3.12 Penggunaan Beton Pada Tingkat Workabilitas Yang Berbeda-Beda 53 Tabel 3.13 Nilai Slump Untuk Berbagai Macam Struktur................................... 54 Tabel 3.14 Faktor Air Semen Untuk Setiap Kondisi Lingkungan........................ 56 Tabel 3.15 Faktor Pengali Untuk Standar Deviasi Bila Data Hasil Uji Yang Tersedia Kurang Dari 30.................................................................... 60 Tabel 3.16 Standar Deviasi (MPa) berdasarkan Tingkat Pengendalian Pekerjaan 61 Tabel 3.17 Perkiraan Kekuatan Tekan (Mpa) Beton Dengan Faktor Air Semen, Dan Agregat Kasar Yang Biasa Dipakai Di Indonesia ........................ 64 Tabel 3.18 Penetapan Nilai Slump (cm) ............................................................. 68 Tabel 3.19 Kebutuhan Air Per Meter Kubik Beton ............................................. 68 Tabel 3.20 Persyaratan Jumlah Semen Minimum Dan Faktor Air Semen Maksimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan Dalam Lingkungan
xii
Khusus ............................................................................................ 69 Tabel 3.21 Ketentuan Beton Yang Berhubungan Dengan Air Tanah Yang Mengandung Sulfat............................................................................ 70 Tabel 3.22 Ketentuan Minimum Untuk Beton Bertulang Kedap Air................... 71 Tabel 5.1 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar dan Halus Secara Umum ............. 126 Tabel 5.2 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus ... 126 Tabel 5.3 Kesimpulan Berdasarkan Data Yang Didapat Dari Pemeriksaan Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus............ 127 Tabel 5.4 Hasil pemeriksaan Modulus Halus Butir Agregat Halus.................... 128 Tabel 5.5 Daerah Gradasi Pasir ........................................................................ 129 Tabel 5.6 Hasil Pemeriksaan Berat Isi (Volume) Gembur Agregat Halus ......... 132 Tabel 5.7 Hasil Pemeriksaan Berat Isi (Volume) Gembur Agregat Halus ......... 132 Tabel 5.8 Ketentuan Berat Minimum Benda Uji Berdasarkan Ukuran Maksimum Agregat............................................................................................ 133 Tabel 5.9 Hasil Pemeriksaan Butiran Yang Lolos Ayakan No. 200 .................. 134 Tabel 5.10 Data-data Hasil Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar ............................................................................................................... 135 Tabel 5.11 Kesimpulan Berdasarkan Data Yang Didapat Dari Pemeriksaan Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar............ 135 Tabel 5.12 Hasil pemeriksaan Modulus Halus Butir Agregat Kasar.................. 136 Tabel 5.13 Daerah Gradasi Kerikil................................................................... 137 Tabel 5.14 Hasil Pemeriksaan Berat Isi (Volume) Gembur Agregat Kasar ....... 139 Tabel 5.15 Hasil Pemeriksaan Berat Isi (Volume) Gembur Agregat Kasar ....... 139 Tabel 5.16 Tabel Perbandingan Pengurangan dan Penambahan Air pada Seluruh Sampel Beton tehadap Tinggi Slump ............................................... 141 Tabel 5.17 Tabel Perhitungan Berat volume Beton Normal.............................. 143 Tabel 5.18 Tabel Perhitungan Rata-Rata Berat volume Sampel Beton.............. 144 Tabel 5.19 Kuat Tarik Rata-Rata Sampel Beton ............................................... 148 Tabel 5.20 Hasil Pemeriksaan Beton Mutu Tinggi Ali Achmadi ...................... 149 Tabel 5.21 Peningkatan Kuat Tarik Beton Mutu Tinggi Pada Penelitian Ini Terhadap Beton Mutu Tinggi Ali Achmadi dengan Sikamen-LN 1% dan
xiii
Tanpa Sikafume dan serat (2009)...................................................... 150 Tabel 5.22 Syarat-Syarat Hasil Pengujian Bejana Reduloff dan Bejana Geser Los Angelos .......................................................................................... 156 Tabel 5.23 Kuat Tekan Rata-Rata Sampel Beton Uji........................................ 159 Tabel 5.24 Perbandingan f’c Rencana dan f’c Lapangan Tertinggi Beton Mutu Tinggi Antara Penelitian Ali Achmadi (2009) Terhadap Penelitian Ini. ................................................................................................... 161 Tabel 5.25 Perbandingan f’c Rencana dan f’c Lapangan Tertinggi Beton Mutu Tinggi Antara Penelitian Fandhi Hernando (2009) Terhadap Penelitian Ini. ................................................................................................... 163 Tabel 5.26 Peningkatan dan Penurunan f’cr Hasil Peneilitian Terhadap f’cr Rencana (Mpa) ................................................................................ 165 Tabel 5.27 Persentase Peningkatan dan Penurunan f’cr Hasil Peneilitian Terhadap f’cr Rencana (%).............................................................................. 166 Tabel 5.28 Hasil penelitian berupa kuat desak rata-rata yang dihasilkan dari tiaptiap variasi beton pada penelitian Fandhi Hernando.......................... 170
xvii
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 3.1 Variasi bentuk dan penampang serat baja menurut Soroushian dan Bayasi pada tahun 1991 ...................................................................46 Gambar 3.2 Skema Uji Tekan Beton ..................................................................78 Gambar 3.3 Skema Uji Kuat Tarik Belah Silinder Beton....................................79 Gambar 4.1 Flowchart Metode Penelitian ..........................................................77 Gambar 4.2 Pengukuran Nilai Slump .............................................................. 100 Gambar 5.1 Foto hasil pengujian belah beton yang menunjukkan agregat kasar yang sepenuhnya terbelah ............................................................. 153
xiv
DAFTAR GRAFIK
Halaman Grafik 3.1 Hubungan kuat tekan yang dicapai dengan rasio serat yang digunakan pada penelitian Ananta Ariatama tahun 2007 ...................................49 Grafik 3.2 Hubungan kuat tarik yang dicapai dengan rasio serat yang digunakan pada penelitian Ananta Ariatama tahun 2007 ..................................50 Grafik 3.3 Hubungan Antara Kuat Tekan Rata-Rata dan Faktor Air Semen Berdasarkan Umur Benda Uji dan Jenis Semen................................63 Grafik 3.4 Hubungan Antara Kuat Tekan Rata-Rata dan Faktor Air Semen........65 Grafik 3.5 Persen Pasir Terhadap Kadar Total Agregat yang Dianjurkan Untuk Ukuran Butir Maksimum 10 mm .....................................................72 Grafik 3.6 Persen Pasir Terhadap Kadar Total Agregat yang Dianjurkan Untuk Ukuran Butir Maksimum 20 mm .....................................................73 Grafik 3.7 Persen Pasir Terhadap Kadar Total Agregat yang Dianjurkan Untuk Ukuran Butir Maksimum 40 mm .....................................................73 Grafik 3.8 Hubungan Kandungan Air, Berat Jenis Agregat Campuran, Dan Berat Beton...............................................................................................74 Grafik 4.1 Mencari Nilai Faktor Air Semen Pada Beton Normal Dengan Cara 1..............................................................................................108 Grafik 4.2 Mencari Nilai Faktor Air Semen Pada Beton Normal Dengan Cara 2..............................................................................................109 Grafik 4.3 Mencari Besar Persentase Pasir Terhadap Agregat Campuran Pada Beton Normal ............................................................................... 110 Grafik 4.4 Mencari Berat Isi Beton Pada Beton Normal .................................. 111 Grafik 4.5 Kuat Tekan Maksimum Yang Dapat Dicapai Dengan Menggunakan Nilai Fas Yang Paling Minimum Sebesar 0,3 Dengan Cara1......... 114 Grafik 4.6 Kuat Tekan Maksimum Yang Dapat Dicapai Dengan Menggunakan Nilai Fas Yang Paling Minimum Sebesar 0,3 Dengan Cara 1........ 115 Grafik 4.7 Mencari Besar Persentase Pasir Terhadap Agregat Campuran Pada
xv
Beton Normal ............................................................................... 117 Grafik 4.8 Mencari Berat Isi Beton Pada Beton Mutu Tinggi .......................... 118 Grafik 5.1 Daerah Gradasi Pasir...................................................................... 130 Grafik 5.2 Grafik Gradasi Pasir Hasil Analisa Ayakan .................................... 131 Grafik 5.3 Grafik Gradasi Keirkil dan Hasil Analisa Ayakan .......................... 138 Grafik 5.4 Perbandingan Penggunaan Air terhadap Tinggi Slump Pada Beton Normal Beton Serat dan Variasi Beton Mutu Tinggi ..................... 142 Grafik 5.5 Berat volume Rata-Rata Sampel Beton dalam kg/m3 .................................. . 144 Grafik 5.6 Perbandingan Berat Volume Rata-Rata Sampel Beton Mutu Tinggi Hasil Penelitian Lain Terhadap Beton Mutu Tinggi Pada Penelitian Ini (kg/m3)................................................................................................ 147 Grafik 5.7 Kuat Tarik Sampel Beton ............................................................... 149 Grafik 5.8 Kuat Tarik Rata-Rata Sampel Beton Normal dan Beton Serat ........ 150 Grafik 5.9 Peningkatan Kuat Tarik Sampel Beton Terhadap Beton Normal..... 150 Grafik 5.10 Peningkatan Kuat Tarik Beton Mutu Tinggi Terhadap Kuat Tarik Beton Mutu Tinggi Oleh Penelitian Ali Achmadi, 2009 ................ 152 Grafik 5.11 Kuat Tekan Beton Dari Setiap Sampel Uji Beton Silinder ............ 158 Grafik 5.12 Kuat Tekan Rata-Rata (MPa) Beton Normal dan Beton Serat ....... 159 Grafik 5.13 Peningkatan Kuat Tekan Beton Serat Terhadap Beton Normal (%) ................................................................................................ 159 Grafik 5.14 Perbandingan Hasil Kuat Tekan Rencana terhadap Kuat Tekan Lapangan pada Beton Mutu Tinggi antara Penelitian Oleh Ali Achmadi (2009) Terhadap Penelitian Ini................................. 161 Grafik 5.15 Perbandingan Hasil Kuat Tekan Rencana terhadap Kuat Tekan Lapangan pada Beton Mutu Tinggi antara Penelitian Oleh Fandhi Hernando (2009) Terhadap Penelitian Ini .......................... 164 Grafik 5.16 Perbandingan Nilai Kuat Tekan Rata-Rata (f'cr) Hasil Penelitian dengan f'cr Rencana...................................................................... 166 Grafik 5.17 Perbandingan Nilai Kuat Tekan Rata-Rata (f'cr) Hasil Penelitian
xvi
dengan f'cr Rencana pada penelitian Fandhi Hernando.................. 171 Grafik 5.18 Perbandingan Nilai Kuat Tekan Rata-Rata (f'cr) Hasil Penelitian dengan f'cr Rencana pada Penelitian ini terhadap f'cr Hasil Penelitian dengan f'cr Rencana pada Penelitian Fandhi Hernando ................. 172
xx
DAFTAR LAMBANG, NOTASI, DAN SINGKATAN
A
= Luas permukaan benda uji (mm2)
BMTVS-1.0%
= Beton Mutu Tinggi dengan penambahan SikaFume sebesar 12% dan Viscocrete-10 sebesar 1.0%
BMTVS-1.2%
= Beton Mutu Tinggi dengan penambahan SikaFume sebesar 12% dan Viscocrete-10 sebesar 1.2%
BMTVS-1.4%
= Beton Mutu Tinggi dengan penambahan SikaFume sebesar 12% dan Viscocrete-10 sebesar 1.4%
B
= Berat piknometer berisi air (gram)
Ba
= Berat kerikil dalam air (gram)
Bj
= Berat jenis
Bk
= Berat pasir kering mutlak (gram)
BN
= Beton Normal
BS
= Beton Serat dengan penambahan kawat bendrat
Bs
= Berat beton (kg)
Bt
= Berat piknometer berisi pasir dan air (gram)
BV
= Berat volume beton ( kg/cm3)
D
= Diameter silinder (cm)
f.a.s
= Faktor air semen, rasio berat air dan semen
f’c
= Kuat tekan beton (MPa)
f’cr
= Kuat tekan rata-rata pada perencanaan campuran beton
fct
= Kuat tarik beton (MPa)
HPC
= High Performance Concrete
L
= Tinggi / panjang silinder (cm)
Mhb
= Modulus halus butir
P
= Beban tekan maksimum (KN)
PBI
= Peraturan Beton Bertulang Indonesia
PC
= Portland cement
PCC
= Portland composite cement
xxi
SNI
= Standar Nasional Indonesia
SSD
= Jenuh Kering Muka
UHPC
= Ultra High Performance Concrete
V
= Volume Tabung Silinder (cm3)
Vb
= Volume beton (cm 3)
w
= Berat air (kg)
Wc
= Berat Semen (kg)
W1
= Berat Tabung (gram)
W2
= Berat Tabung + Agregat kering tungku (gram)
W3
= Berat Agregat (gram)
π
= Phi
