dan pengujian kinerja statis beton berpori

Bab III - Metodologi Penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Uraian Umum Metode yang diterapkan ialah metode penelitian eksperimental, yaitu dengan melakukan penyelidikan terhadap beberapa benda uji guna mendapatkan hubungan sebab akibat dari komparasi yang dilakukan. Parameter yang digunakan pada penelitian ini, sebagian besar mengacu pada standar ACI 522R-10 mengenai Report on Pervious Concrete dan beberapa literatur penelitian terdahulu yang juga dijadikan acuan pertimbangan rancang campur dan evaluasi hasil penelitian beton berpori. Sementara untuk pengujian material, sebagian besar mengacu pada Standar Nasional Indonesia (SNI). 3.2. Rencana Penelitian Penelitian diawali dengan melakukan tinjauan pustaka guna mendapatkan referensi mengenai beton berpori, terutama komposisi campurannya. Penelitian dilanjutkan dengan mengidentifikasi masalah yang berupa ketepatan proporsi campuran beton berpori, termasuk di dalamnya suplai material, pengujian material dan pengujian kinerja statis beton berpori. Penelitian ini dibagi ke dalam 2 skenario pembuatan benda uji. Skenario pada pengujian pertama disebut uji pendahuluan sedangkan tahap selanjutnya disebut uji lanjutan. Uji pendahuluan bertujuan untuk mengetahui hubungan antara lamanya waktu pemadatan beton pada saat pencetakan dengan karakteristik beton berpori, yang mana fokus utamanya adalah hasil kuat tekan dan kemampuan beton berpori dalam meresapkan air. III-1

http://digilib.mercubuana.ac.id/


Pada uji pendahuluan, benda uji dibuat ke dalam 3 variasi lamanya waktu pemadatan dengan menggunakan meja penggetar (vibrating table). Lamanya waktu pemadatan akan mempengaruhi kerapatan dan kepadatan beton berpori, sehingga berpengaruh pula terhadap nilai kuat tekan beton berpori dan persentase rongga yang dihasilkan sebagai parameter tingkat peresapan air. Tabel 3.1 Variabel Uji Pendahuluan Nama Benda Uji

Waktu Pemadatan (detik)

UP-1

10

UP-2

15

UP-3

20

(Sumber : Olah data pribadi)

Selanjutnya dilakukan pengujian peresapan air (permeabilitas) dan uji kuat tekan beton berpori pada umur 7 hari. Benda uji dengan nilai kuat tekan dan permeabilitas paling optimum akan digunakan sebagai spesifikasi acuan dalam uji lanjutan, yang mana komposisinya akan diberi penambahan serat guna meningkatkan nilai kuat tekannya. Penambahan serat diberikan pada konsentrasi 0%, 1%, 2% dan 3% dari berat semen dalam campuran beton, dengan panjang serat yaitu ±3 cm. Pada uji lanjutan, paket pengujian yang dilakukan adalah uji densitas, porositas, permeabilitas, uji kuat tekan dan kuat lentur. Pengujian densitas, porositas dan permeabilitas dilakukan pada tiap variasi benda uji. Sementara untuk uji kuat tekan dan kuat lentur, pengujian hanya dilakukan pada umur 7 hari dan kemudian dikonversi untuk mendapatkan kisaran kuat tekan dan kuat lentur pada umur 28

III-2



hari. Hasil dari masing-masing pengujian ditentukan dengan mengambil nilai rataratanya. Jumlah keseluruhan benda uji yang digunakan pada penelitian ini adalah 36 buah. Masing-masing variasi dibuat ke dalam 3 buah benda uji. Untuk uji pendahuluan terdapat 3 variasi dengan 1 jenis pengujian kuat tekan yang hanya dilakukan pada umur 7 hari, sehingga benda uji yang diperlukan sebanyak 9 buah benda uji kubus. Sementara untuk uji lanjutan terdapat 4 variasi dengan 2 jenis pengujian beton keras yang dilakukan pada umur 7 hari, sehingga benda uji yang digunakan yaitu berjumlah 24 buah, dengan pembagian 12 buah benda uji kubus dan 12 buah benda uji balok. Untuk uji densitas, porositas dan permeabilitas, digunakan benda uji yang sama untuk uji kuat tekan beton berpori. 3.3. Diagram Alir Secara garis besar, alur atau tahapan penelitian disajikan dalam bentuk diagram alir (flow chart) yang bertujuan untuk memudahkan pelaksanaan penelitian agar lebih sistematis. Penelitian ini akan dibagi ke dalam lima tahapan di antaranya sebagai berikut : a. Tahap I Tahap pertama dalam penelitian ini yaitu tinjauan pustaka dan mencari batasan penelitian (research gap). Setelah itu dilanjutkan dengan persiapan keseluruhan alat dan bahan yang diperlukan dalam penelitian.

III-3



b. Tahap II Tahap ke-II ialah melakukan serangkaian pemeriksaan dan pengujian material yang digunakan dalam penelitian agar sesuai dengan aturan yang ditetapkan sebagai bahan campuran beton. c. Tahap III Tahap ke tiga yaitu melakukan uji pendahuluan untuk mencari karakteristik beton berpori dengan nilai kuat tekan dan permeabilitas optimum. Selanjutnya komposisi dari benda uji yang terpilih akan divariasikan dengan penambahan serat sabut kelapa sebesar 0%, 1%, 2% dan 3% dari berat semen dalam campuran beton, dengan panjang serat yaitu ±3 cm. d. Tahap IV Tahap ke empat yaitu mengenai serangkaian pengujian beton keras pada uji lanjutan, yang mana hasil pengujian dalam tahap ini merupakan tujuan akhir yang hendak dicapai. Pengujian kuat tekan dan lentur dilakukan pada umur 7 hari. e. Tahap V Tahap terakhir yaitu pengelolaan data dari hasil pengujian beton yang dilakukan pada tahap sebelumya. Keluaran (output) data dari pengujian beton tersebut, dapat berupa gambar, tabel dan grafik yang saling berkaitan antara satu dengan lainnya, sehingga menjadi satu laporan yang utuh yang dilengkapi dengan analisa perbandingannya, serta saran dan kesimpulan dari penelitian.

Untuk lebih jelasnya, perhatikan diagram alir (flow chart) berikut :

III-4



Mulai

Tinjauan Pustaka

No

Research Gap? Yes Persiapan alat dan bahan

TAHAP I

Agregat

Semen

Pengujian Agregat Halus : *Kadar air *Kadar lumpur *Berat isi *Berat jenis dan penyerapan agregat *Analisis Saringan Pengujian Agregat Kasar : *Kadar air *Kadar lumpur *Berat isi *Berat jenis dan penyerapan agregat *Analisis saringan *Keausan

Memenuhi syarat ?

Air & Bahan Tambah (Admixture)

Serat (coco fiber) panjang serat ±3 cm

Perbaikan

No

Yes

TAHAP II Uji Pendahuluan pembuatan mix design beton berpori Ubah komposisi Not ok

Uji slump Ok

Pencetakan benda uji dengan variasi lamanya waktu pemadatan

Perawatan benda uji : direndam ke dalam air

Uji densitas, permeabilitas dan kuat tekan

A


III-5


A

Uji Lanjutan pembuatan mix design beton berpori + cocofiber 0%, 1%, 2% dan 3%

Pencetakan benda uji

Perawatan benda uji : direndam ke dalam air

TAHAP III Uji densitas, porositas dan permeabilitas

Uji kuat tekan dan kuat lentur

TAHAP IV Pengelolaan Data

Analisis Data

Kesimpulan dan Saran

TAHAP V Selesai

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian (Sumber : Olah Data Pribadi)

3.4. Waktu dan Tempat Penelitian Seluruh pengujian dalam penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium UP PPP (Unit Pengelola Penyelidikan, Pengujian dan Pengukuran) Bina Marga, Dinas Bina Marga Provinsi DKI Jakarta terhitung sejak tanggal 02 Mei 2016 sampai 27 Mei 2016. Adapun waktu pelaksanaan dari masing-masing kegiatan diuraikan pada tabel berikut ini :

III-6



Tabel 3.2 Program Kerja dan Waktu Penelitian

No. 1 2

Kegiatan

Mei - 2016 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Persiapan Pengujian Agregat Halus : -Kadar Air -Kadar Lumpur -Berat Isi -Berat Jenis dan Penyerapan Air

3

-Analisa Saringan Pengujian Agregat Kasar : -Kadar Air -Kadar Lumpur -Berat Isi -Berat Jenis dan Penyerapan Air -Analisa Saringan -Keausan

4

Uji Pendahuluan : -Pembuatan Benda Uji -Pelepasan Benda Uji dari Cetakan -Perawatan (curing )

1 2 1 2 3 4 5 6 7 7 8 8 9

-Uji Permeabilitas -Uji Kuat Tekan

III-7



5 6

Pengelolaan Data Uji Lanjutan : Benda Uji Kubus : -Pembuatan Benda Uji -Pelepasan Benda Uji dari Cetakan

1

-Perawatan (curing ) -Uji Densitas

1 2 3 4 5 6 7 7

2

7 8 7 8

-Uji Porositas -Uji Permeabilitas -Uji Kuat Tekan

8 9

Benda Uji Balok : -Pembuatan Benda Uji

1 2 1 2 3 4 5 6 7

-Pelepasan Benda Uji dari Cetakan -Perawatan (curing ) 7

8

-Uji Kuat Lentur Pengelolaan Data

(Sumber : Olah data pribadi)

III-8



3.5. Pelaksanaan Pengujian 3.5.1 Persiapan Alat dan Bahan Agar penelitian berjalan sesuai rencana, seluruh peralatan dan bahan harus dipersiapkan berdasarkan spesifikasi yang telah ditetapkan. Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian antara lain sebagai berikut : 

Agregat kasar yaitu batu pecah dengan fraksi 2/3 dan 1/1 yang berasal dari Gunung Rumpin, Bogor - Jawa Barat.



Agregat halus yaitu pasir yang berasal dari Palangkaraya Kalimantan Tengah.



Semen tipe Pozzolan Portland Cement (PPC).



Bahan tambah berupa zat kimia cair yang dikhususkan untuk beton berpori.



Serat sabut kelapa yang diperoleh dari hasil samping industri kelapa.



Air dengan karakteristik tidak berwarna, berbau dan berasa.

Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan beton adalah sebagai berikut : 

Timbangan, talam dan cawan



Satu set alat uji pemeriksaan agregat (mesin pengayak atau sieve shaker, saringan agregat dan piknometer)



Oven



Mesin aduk beton (molen)



Mesin Los Angles III-9





Kerucut Abrams



Cetakan kubus (15 x 15 x 15cm) dan balok (60 x 15 x 15cm)



Tongkat penumbuk



Mistar perata (straight edge)



Alat pengukur temperatur



Alat bantu lainnya

3.5.2 Pengujian Material Untuk menghasilkan mutu beton yang baik, maka sebelum dilakukan pencampuran terlebih

dahulu

dilakukan

pengujian

material

agar

terpenuhinya seluruh syarat teknis sesuai dengan standar yang ditentukan. Dalam penelitian ini, seluruh prosedur pengujian mengacu pada Standar Nasional Indonesia dan pengujiannya hanya dilakukan pada agregat halus dan kasar saja. Hal ini dikarenakan semen dan bahan tambah (admixture) yang digunakan merupakan hasil proses produksi yang telah diuji laboratorium menurut standar tertentu, sehingga mutunya terjamin. A. Pengujian Kadar Air Agregat Halus Pemeriksaan kadar air agregat halus mengacu pada SNI 03-19711990. Pemeriksaan kadar air bertujuan untuk menentukan kadar air agregat halus dengan cara pengeringan. Kadar air agregat merupakan perbandingan antara berat air yang terkandung dalam agregat dengan agregat dalam keadaan kering. Kadar air agregat halus dinyatakan dalam rumus berikut : III-10



Kadar air agregat =

W3 - W5 x 100% ...…...……………...….(3.1) W5

Keterangan : W3 = Berat agregat sebelum dikeringkan (gr) W5 = Berat agregat setelah dikeringkan (gr) Peralatan yang digunakan dalam pegujian kadar air agregat halus, antara lain : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1% dari berat benda uji. b. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5) ºC. c. Talam logam tahan karat dengan kapasitas yang memadai untuk mengeringkan benda uji.

Prosedur pelaksanaan pengujian kadar air agregat halus, adalah sebagai berikut : a. Persiapkan alat dan bahan yang diperlukan. b. Agregat diambil dari stok agregat yang digunakan untuk campuran beton. c. Timbang dan catat berat talam (W1). d. Masukkan benda uji ke dalam talam, kemudian timbang dan catat hasilnya (W2). e. Hitunglah berat benda uji, yaitu (W3 = W2 - W1). f. Selanjutnya benda uji dan talam dikeringkan dalam oven dengan suhu (110±5) ºC sampai beratnya tetap. III-11



g. Keluarkan benda uji dan talam dari oven, lalu timbang dan catat benda uji beserta talam (W4). h. Kemudian hitung berat benda uji kering (W5 = W4 - W1).

Gambar 3.2 Pengujian Kadar Air Agregat Halus (Sumber : Olah Data Pribadi)

B. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus Pengujian kadar lumpur mengacu pada SNI 03-4142-1996. Pengujian kadar lumpur dimaksudkan untuk mengetahui persentase bahan dalam agregat halus yang lolos saringan No.200 (0,075 mm) yang didefinisikan sebagai lumpur ataupun kandungan zat organis lainnya. Pengujian ini sangat penting, sebab kadar lumpur yang tinggi pada pasir dapat menyebabkan retak pada beton. Pengujian kadar lumpur dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara kocokan dan cucian. Rumus yang digunakan untuk menghitung persentase kadar lumpur dalam agregat halus dengan cara pencucian adalah sebagai berikut :

III-12



Kadar lumpur agregat halus :

W3 - W5 x 100% .………………(3.2) W3

Keterangan : W3 = Berat kering benda uji awal (gr) W5 = Berat kering benda uji setelah pencucian (gr) Peralatan yang digunakan dalam pegujian kadar lumpur agregat halus, antara lain : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1% dari berat benda uji. b. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5) ºC. c. Talam logam anti karat. d. Alat pengaduk. e. Saringan No.16 (1,18 mm) dan No.200 (0,075 mm)

Prosedur pelaksanaan pengujian kadar lumpur agregat halus, adalah sebagai berikut : a. Persiapkan alat dan bahan yang diperlukan. b. Timbang dan catat berat talam (W1). c. Masukkan benda uji ke dalam talam, kemudian timbang dan catat hasilnya (W2). d. Hitunglah berat benda uji, yaitu (W3 = W2 - W1). e. Masukkan air ke dalam talam sehingga benda uji terendam.

III-13



f. Aduk benda uji secara perlahan sampai terjadi pemisahan yaitu butir halus yang lolos saringan No.200 akan melayang dalam larutan air pencuci. g. Pasang saringan No.16 diikuti saringan No.200 di bawahnya. h. Tuangkan air pencuci di atas saringan tersebut. Usahakan butiran kasar tidak ikut tertuang ke dalam saringan. i.

Ulangi langkah pemisahan butiran halus sampai air pencuci terlihat jernih.

j.

Tempatkan benda uji yang tertahan saringan No.16 (butiran kasar) ke dalam talam dan keringkan dalam oven dengan suhu (110±5) ºC sampai beratnya tetap.

k. Keluarkan benda uji dan talam dari oven, lalu timbang dan catat benda uji beserta talam (W4). l.

Kemudian hitung berat benda uji kering (W5 = W4 - W1).

Gambar 3.3 Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus (Sumber : Olah Data Pribadi)

III-14



C. Pengujian Berat Isi Agregat Halus Pengujian berat isi atau bobot isi mengacu pada SNI 03-4804-1998. Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat isi agregat halus. Berat isi adalah perbandingan berat agregat terhadap isi. Rumus yang digunakan untuk menghitung berat isi agregat ada dua cara, yaitu agregat dihitung dalam kondisi kering oven (rumus 3.3) dan agregat dihitung dalam kondisi jenuh kering permukaan (rumus 3.4). Berat isi agregat (M) =

W3

(kg/m3) ….……………….....(3.3)

V

Keterangan : M

= Berat isi dalam kondisi kering oven (kg/m3)

W3

= Berat benda uji (kg)

V

= Volume mold (m3)

Berat isi agregat (MSSD) = M [ 1 + (

A ) ] (kg/m3)…….......(3.4) 100

Keterangan : MSSD

= Berat isi agregat dalam kondisi kering permukaan (kg/m3)

M

= Berat isi dalam kondisi kering oven (kg/m3)

A

= Absorpsi (%)

Peralatan yang digunakan untuk pengujian berat isi agregat halus di antaranya : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1% dari berat benda uji. b. Talam dengan kapasitas besar III-15



c. Batang penusuk Ø16 mm, panjang 61 cm dengan ujung tumpul setengah bundar. d. Mistar perata (straight edge) e. Penakar (mould) yang terbuat dari baja berbentuk silinder dengan alat pemegang berkapasitas seperti yang dijelaskan pada tabel di bawah ini : Tabel 3.3 Kapasitas Penakar untuk Berbagai Agregat Ukuran Besar Beton Nominal Agregat (mm)

Kapasitas Maksimum Penakaran (liter)

12,5

2,8

25,0

9,3

37,5

14

75

28

112

70

150

100

(Sumber : SNI 03-4804-1998)

Benda uji harus memenuhi persyaratan berikut : 

Jumlah mendekati 125% - 200% dari jumlah yang akan diuji



Kering oven atau kering permukaan

Pengujian berat isi baik gembur maupun padat pada penelitian ini menggunakan agregat dalam kondisi kering oven. Prosedur pelaksanaan pengujian berat isi antara lain : 1. Berat Isi Gembur a. Timbang dan catat berat penakar (W1). III-16



b. Masukkan benda uji (kering oven) secara perlahan agar tidak terjadi pemisahan butir, dari ketinggian 5 cm di atas wadah dengan menggunakan sekop sampai penuh. c. Ratakan permukaan wadah dengan menggunakan mistar perata. d. Timbang dan catat berat penakar beserta benda uji (W2). e. Hitung berat benda uji (W3 = W2 - W1).

2. Berat Isi Padat : Berat isi padat dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara tusuk ataupun cara ketuk. Perhitungan berat isi padat pada penelitian ini menggunakan cara tusuk. 

Berat isi padat cara tusuk :

a. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan. b. Timbang dan catat berat penakar (W1). c. Masukkan 1/3 benda uji ke dalam wadah kemudian ratakan dengan batang penusuk. d. Tusuk lapisan agregat dengan 25 kali tusukan batang penusuk e. Masukkan kembali benda uji sampai volumenya menjadi 2/3 kemudian ratakan dan tusuk seperti langkah di atas. f. Masukkan kembali benda uji sampai berlebih dan tusuk lagi sebanyak 25 kali. g. Ratakan permukaan benda uji dengan mistar perata. h. Timbang berat penakar beserta isinya (W2). III-17



i.

Hitung berat benda uji (W3 = W2 - W1).

Gambar 3.4 Penusukan Sepertiga Benda Uji (Sumber : Olah Data Pribadi)



Berat isi padat cara ketuk

a. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan. b. Timbang dan catat berat penakar (W1). c. Isi agregat dalam penakar ke dalam 3 lapisan seperti pada cara tusukan di atas. d. Padatkan isi agregat dengan cara mengetuk-ngetukkan alas penakar secara bergantian di atas permukaan yang rata sebanyak 50 kali. e. Ratakan permukaan agregat dengan mistar perata f. Timbang berat penakar beserta isinya (W2). g. Hitung berat benda uji (W3 = W2 - W1).

III-18



D. Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus Pengujian berat jenis dan penyerapan air agregat halus mengacu pada SNI 03-1970-2008. Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis (bulk), berat jenis jenuh kering permukaan (SSD), berat jenis semu (apparent) dan persentase berat air yang mampu diserap oleh agregat halus yang dihitung berdasarkan berat kering agregat. Rumus yang digunakan untuk perhitungan berat jenis dan penyerapan agregat adalah sebagai berikut : Berat jenis (bulk) : Bk

=

(gr)…….…..…………………………….(3.5)

B + Bj - Bt

Berat jenis jenuh kering permukaan (SSD) :

Bj

=

(gr)…….…..…………………………….(3.6)

B + Bj - Bt

Berat jenis semu (apparent) : Bk

=

(gr)….…..……………………………….(3.7)

B + Bk - Bt

Penyerapan air : =

Bj - Bk

x 100% …………………………………………….(3.8)

Bk

III-19



Keterangan : Bk = Berat agregat halus kering oven (gr) Bj

= Berat agregat halus kering permukaan (SSD) (gr)

Bt

= Berat piknometer, air dan agregat halus (gr)

B

= Berat piknometer dan air (gr)

Peralatan yang digunakan dalam penelitian berat jenis dan penyerapan air agregat halus antara lain : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1% dari berat benda uji dan memiliki kapasitas yang besar. b. Piknometer dengan kapasitas 500 ml. c. Kerucut terpancung (cone) dengan Ø atas 40 mm dan Ø bawah 90 mm, dan memiliki tinggi 75 mm. d. Penumbuk (tamper) dengan Ø 25 mm. e. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5) ºC. f. Plat kaca dan saringan No.4. g. Alat bantu lainnya.

Berdasarkan SNI 03-1970-2008, prosedur pelaksanaan berat jenis dan penyerapan air agregat halus adalah sebagai berikut : a. Siapkan agregat halus dari contoh uji.

III-20



b. Keringkan dalam wadah yang sesuai hingga beratnya tetap, yaitu pada suhu (110±50)ºC, kemudian timbang beratnya (Bk). c. Dinginkan dalam suhu ruangan sampai temperatur yang dapat dikerjakan. d. Rendam benda uji dalam air selama (24±4) jam pada suhu ruangan. e. Keluarkan benda uji dari dalam air dan tebarkan di atas permukaan yang telah diberi lembaran penyerap air hingga air yang menyelimuti lapisan agregat hilang. Aduk secara perlahan untuk mencapai pengeringan yang merata. Lakukan dengan hati-hati untuk menghindari hilangnya agregat halus. f. Lakukan pengujian kerucut untuk memeriksa kelembaban permukaan dengan cara memasukkan sebagian agregat halus yang diuji ke dalam kerucut terpancung dan dipadatkan secara perlahan sebanyak 25 kali dengan batang penumbuk. Setiap tumbukan dijatuhkan dengan ketinggian 5

mm

dari

permukaan agregat yang dipadatkan tersebut. g. Bersihkan sisa agregat halus yang tumpah di sekitar kerucut, kemudian angkat kerucut secara perlahan ke atas (vertikal). Agregat halus dalam kondisi lembab akan memiliki bentuk yang serupa dengan kerucut terpancung. Namun apabila agregat halus telah mencapai kondisi SSD, pasir akan runtuh sedikit demi sedikit pada saat cetakan diangkat. III-21



h. Timbang dan catat berat benda uji dalam kondisi SSD (Bj). i.

Siapkan piknometer lalu timbang beratnya di dalam air sampai batas pembacaan yang ditentukan pada (23±2)ºC (B).

j.

Selanjutnya adalah menempatkan benda uji dalam kondisi SSD tersebut, di dalam piknometer lalu timbang beratnya di dalam air (Bt).

k. Lakukan dengan hati-hati saat berusaha menghilangkan udara yang terperangkap sebelum menentukan beratnya, termasuk saat menggoncangkan wadah dalam kondisi terendam. l.

Wadah disyaratkan berada pada kedalaman yang cukup, agar benda uji terendam sempurna saat penentuan berat. Kawat penggantung wadah atau kontainer harus memilki ukuran yang kecil untuk menghindari pengaruh penambahan berat dan perbedaan panjang kawat yang ikut terendam dalam air.

Gambar 3.5 Peralatan Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus (Sumber : Olah Data Pribadi)

III-22



Gambar 3.6 Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus (Sumber : Olah Data Pribadi)

E. Pengujian Analisis Saringan Agregat Halus Pengujian analisis saringan agregat halus mengacu pada SNI 03-19681990 mengenai tata cara pengujian dan merujuk pada Spesifikasi Umum Bina Marga Revisi 3 (2010) mengenai batas gradasi yang digunakan. menentukan

Pengujian pembagian

analisis butir

saringan gradasi

dimaksudkan

agregat

halus

untuk dengan

menggunakan saringan yang digetarkan dengan mesin pengguncang saringan. Gradasi agregat sangat berpengaruh terhadap besarnyanya rongga yang terbentuk dan kelecakan pada saat pencampuran. Adapun peralatan yang dibutuhkan dalam melakukan pengujian ini, antara lain : a. Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2% dari berat benda uji.

III-23



b. Satu set saringan 76,2 mm (3”) ; 63,5 mm (2 ½”) ; 50,8 mm (2”) ; 37,5 mm (1 ½”) ; 25 mm (1”) ; 19,1 mm (3/4”) ; 12,5 mm (1/2”) ; 9,5 mm (3/8”) ; No.4 ; No.8 ; No.16 ; No.30 ; No.50 ; No.100 ; No.200 (Standard ASTM). c. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5)ºC. d. Alat pemisah benda uji. e. Mesin pengguncang saringan (sieve shaker). f. Talam, kuas, sikat kuning, sekop dan alat lainnya.

Adapun prosedur pengujian analisa saringan agregat halus, antara lain sebagai berikut : a. Siapkan agregat dengan jumlah yang cukup. b. Bila agregat berupa campuran dari agregat kasar dan halus, agregat terlebih dahulu dibagi menjadi dua bagian dengan saringan No.4. c. Keringkan benda uji di dalam oven dengan suhu (110±5)ºC, sampai berat tetap. d. Masukkan benda uji ke dalam saringan paling atas. e. Saring benda uji dengan cara mengguncangan mesin pengguncang selama 15 menit. f. Hasil yang diperoleh dari pengujian analisa saringan, kemudian dicatat dan diplot grafiknya.

III-24



F.

Pengujian Kadar Air Agregat Kasar Pemeriksaan agregat kasar mengacu pada SNI 03-1971-1990. Pemeriksaan kadar air bertujuan untuk menentukan kadar air agregat kasar dengan cara pengeringan. Kadar air agregat merupakan perbandingan antara berat air yang terkandung dalam agregat dengan agregat dalam keadaan kering. Kadar air agregat kasar dinyatakan dalam rumus berikut : Kadar air agregat =

W3 - W5 x 100% ...…...……………...….(3.9) W5

Keterangan : W3 = Berat agregat sebelum dikeringkan (gr) W5 = Berat agregat setelah dikeringkan (gr) Nilai kadar air dari pengujian ini akan dijadikan dasar untuk mencari jumlah air yang tertahan pada agregat kasar, sehingga diperoleh koreksi jumlah air yang tepat dalam campuran beton. Peralatan yang digunakan dalam pegujian kadar air agregat kasar, antara lain : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1% dari berat benda uji. b. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5) ºC. c. Talam logam tahan karat dengan kapasitas yang memadai untuk mengeringkan benda uji.

III-25



Prosedur pelaksanaan pengujian kadar air agregat kasar, adalah sebagai berikut : a. Persiapkan alat dan bahan yang diperlukan. b. Agregat diambil dari stok agregat yang digunakan untuk campuran beton. c. Timbang dan catat berat talam (W1). d. Masukkan benda uji ke dalam talam, kemudian timbang dan catat hasilnya (W2). e. Hitunglah berat benda uji, yaitu (W3 = W2 - W1). f. Selanjutnya benda uji dan talam dikeringkan dalam oven dengan suhu (110±5) ºC sampai beratnya tetap. g. Keluarkan benda uji dan talam dari oven, lalu timbang dan catat benda uji beserta talam (W4). h. Kemudian hitung berat benda uji kering (W5 = W4 - W1).

Gambar 3.7 Pengujian Kadar Air Agregat Kasar (Sumber : Olah Data Pribadi)

III-26



G. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Kasar Prosedur pengujian kadar lumpur mengacu pada SNI 03-4142-1996. Pengujian kadar lumpur dimaksudkan untuk mengetahui persentase bahan dalam agregat kasar yang lolos saringan No.200 (0,075 mm) yang didefinisikan sebagai lumpur ataupun kandungan zat organis lainnya. Rumus yang digunakan untuk menghitung kadar lumpur adalah sebagai berikut : Kadar lumpur agregat kasar :

W3 - W5 x 100% ...……………(3.10) W3

Keterangan : W3 = Berat kering benda uji awal (gr) W5 = Berat kering benda uji setelah pencucian (gr)

Alat dan bahan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1% dari berat benda uji. b. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5) ºC. c. Talam logam anti karat. d. Saringan No.16 (1,18 mm) dan No.200 (0,075 mm)

Prosedur pelaksanaan pengujian kadar lumpur agregat kasar yaitu sebagai berikut : a. Timbang berat cawan (W1).

III-27



b. Masukkan agregat kasar ke dalam cawan dan timbang beratnya (W2). c. Hitung berat benda uji (W3 = W2 – W1) d. Masukkan air pada cawan yang berisi agregat hingga seluruh agregat terendam. e. Cuci agregat dengan cara menggosokkannya ke kedua telapak tangan hingga lumpur atau zat organis yang melekat pada agregat kasar berangsur hilang. f. Tuang air pencuci ke atas saringan No. 16 yang di bawahnya dipasang saringan No.200. g. Ulangi langkah pencucian pada butir d,e,f hingga air pencuci terlihat jernih yang menandakan benda uji telah bebas dari lumpur. h. Benda uji agregat kasar ditiriskan kemudian keringkan dalam oven selama 24 jam. i.

Timbang berat cawan dan berat agregat setelah di oven (W4).

j.

Hitung berat agregat setelah di oven (W5 = W4 – W1).

Gambar 3.8 Proses Pencucian Agregat Kasar (Sumber : Olah Data Pribadi)

III-28



H. Pengujian Berat Isi Agregat Kasar Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat isi agregat kasar. Pengujian berat isi atau bobot isi mengacu pada SNI 03-4804-1998. Berat isi adalah perbandingan berat agregat terhadap isi. Rumus yang digunakan untuk menghitung berat isi agregat ada dua cara, yaitu agregat dihitung dalam kondisi kering oven (rumus 3.11) dan agregat dihitung dalam kondisi jenuh kering permukaan (rumus 3.12). Berat isi agregat (M) =

W3

(kg/m3) ….…………….....(3.11)

V

Keterangan : M

= Berat isi agregat dalam kondisi kering oven (kg/m3)

W3

= Berat benda uji (kg)

V

= Volume mold (m3)

Berat isi agregat (MSSD) = M [ 1 + (

A ) ] (kg/m3)….......(3.12) 100

Keterangan : MSSD

= Berat isi agregat dalam kondisi kering permukaan (kg/m3)

M

= Berat isi agregat dalam kondisi kering oven (kg/m3)

A

= Absorpsi (%)

Peralatan yang digunakan untuk pengujian berat isi agregat kasar di antaranya : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1% dari berat benda uji. b. Talam dengan kapasitas besar. III-29



c. Batang penusuk Ø16 mm, panjang 61 cm dengan ujung tumpul setengah bundar. d. Mistar perata (straight edge). e. Penakar (mould) yang terbuat dari baja berbentuk silinder dengan alat pemegang berkapasitas seperti yang dijelaskan pada tabel 3.3 di atas.

Benda uji harus memenuhi persyaratan berikut : 

Jumlah mendekati 125% - 200% dari jumlah yang akan diuji



Kering oven atau kering permukaan

Pengujian berat isi baik gembur maupun padat pada penelitian ini menggunakan agregat dalam kondisi kering oven. Prosedur pelaksanaan pengujian berat isi antara lain : 1. Berat Isi Gembur : a. Timbang dan catat berat penakar (W1). b. Masukkan benda uji (kering oven) secara perlahan ke dalam wadah dengan menggunakan sekop sampai penuh. c. Ratakan permukaan wadah dengan menggunakan mistar perata. d. Timbang dan catat berat penakar beserta benda uji (W2). e. Hitung berat benda uji (W3 = W2 - W1).

III-30



2. Berat isi padat : Berat isi padat dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara tusuk ataupun cara ketuk. Perhitungan berat isi padat agregat kasar pada penelitian ini menggunakan cara tusuk. 2a. Cara Tusuk a. Timbang dan catat berat penakar (W1). b. Masukkan 1/3 benda uji ke dalam wadah kemudian ratakan dengan batang penusuk. c. Tusuk lapisan agregat dengan 25 kali tusukan batang penusuk d. Masukkan kembali benda uji sampai volumenya menjadi 2/3 kemudian ratakan dan tusuk seperti langkah di atas. e. Masukkan kembali benda uji sampai berlebih dan tusuk lagi sebanyak 25 kali. f. Ratakan permukaan benda uji dengan mistar perata. g. Timbang berat penakar beserta isinya (W2). h. Hitung berat benda uji (W3 = W2 - W1).

Gambar 3.9 Pengujian Berat Isi Agregat Kasar (Sumber : Olah Data Pribadi)


III-31


2a. Cara Ketuk a. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan. b. Timbang dan catat berat penakar (W1). c. Isi agregat dalam penakar ke dalam 3 lapisan seperti pada cara tusukan di atas. d. Padatkan isi agregat dengan cara mengetuk-ngetukkan alas penakar secara bergantian di atas permukaan yang rata sebanyak 50 kali. e. Ratakan permukaan agregat dengan mistar perata f. Timbang berat penakar beserta isinya (W2). g. Hitung berat benda uji (W3 = W2 - W1).

I.

Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar Pengujian berat jenis dan penyerapan air agregat kasar mengacu pada SNI 03-1969-2008. Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis (bulk), berat jenis jenuh kering permukaan (SSD), berat jenis semu (apparent) dan persentase berat air yang mampu diserap oleh agregat kasar yang dihitung berdasarkan berat kering agregat. Rumus yang digunakan untuk perhitungan berat jenis dan penyerapan agregat adalah sebagai berikut : Berat jenis (bulk) :

=

Bk

(gr)…….…..………………………….(3.13)

B + Bj - Bt III-32



Berat jenis jenuh kering permukaan (SSD) :

Bj

=

(gr)…….…..………………………….(3.14)

B + Bj - Bt

Berat jenis semu (apparent) : Bk

=

(gr)….…..…………………………….(3.15)

B + Bk - Bt

Penyerapan air : =

Bj - Bk

x 100% ………………………………………….(3.16)

Bk

Keterangan : Bk = Berat agregat kasar kering oven (gr) Bj

= Berat agregat kasar kering permukaan (SSD) (gr)

Bt

= Berat keranjang dan agregat kasar di dalam air (gr)

B

= Berat keranjang di dalam air (gr)

Pengujian pada agregat diperlukan untuk mengetahui kualitas dari agregat yang digunakan pada campuran. Agregat merupakan material yang memegang peranan penting dalam pembuatan beton berpori, sehingga pengujiannya harus dilakukan dengan teliti dan benar agar menghasilkan sifat beton berpori yang baik dan sesuai dengan yang direncanakan.

III-33



Peralatan yang digunakan dalam penelitian berat jenis dan penyerapan air agregat kasar antara lain : a. Timbangan dengan ketelitian 0,1% dari berat benda uji dan memiliki kapasitas yang besar. b. Keranjang kawat dengan ukuran 3,35 mm (No.6) dengan kapasitas 5 kg, untuk maksimum size 1,5”. c. Bak air dengan pipa buangan (over flow). d. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5) ºC. e. Plat kaca dan saringan No.4 (4,75 mm). f. Handuk /lap kain.

Berdasarkan SNI 03-1969-2008, prosedur pelaksanaan berat jenis dan penyerapan air agregat kasar adalah sebagai berikut : a. Persiapkan seluruh alat dan bahan yang diperlukan. Benda uji agregat yang digunakan memiliki ukuran maksimum nominal 37,5 mm. b. Keringkan dalam oven dengan suhu 110±50ºC sampai beratnya tetap, kemudian timbang beratnya (Bk). c. Dinginkan dalam suhu ruangan selama 1-3 jam. Biarkan mengering hingga temperaturnya kira-kira 50ºC. d. Rendam benda uji dalam air selama 24±4 jam pada suhu ruangan.

III-34



e. Keluarkan benda uji dari dalam air dan tebarkan di atas permukaan yang telah diberi lembaran penyerap air hingga air yang menyelimuti lapisan agregat hilang. Lakukan dengan hati-hati untuk menghindari penguapan air dari pori-pori agregat dalam mencapai kondisi SSD. f. Timbang dan catat berat benda uji dalam kondisi SSD (Bj). g. Siapkan wadah lalu timbang beratnya di dalam air yang mempunyai kerapatan (997±2) kg/m3 pada temperatur (23±2)ºC (B). h. Selanjutnya adalah menempatkan benda uji dalam kondisi SSD tersebut, ke dalam wadah lalu timbang beratnya di dalam air (Bt). i.

Lakukan dengan hati-hati saat berusaha menghilangkan udara yang terperangkap sebelum menentukan beratnya.

j.

Wadah disyaratkan berada pada kedalaman yang cukup, agar benda uji terendam sempurna saat penentuan berat. Kawat penggantung wadah atau kontainer harus memilki ukuran yang kecil untuk menghindari pengaruh penambahan berat dan perbedaan panjang kawat yang ikut terendam dalam air.

Gambar 3.10 Agregat Kasar Kondisi SSD (Sumber : Olah Data Pribadi)


III-35


Gambar 3.11 Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar (Sumber : Olah Data Pribadi)

J.

Pengujian Analisis Saringan Agregat Kasar Pengujian analisis saringan agregat kasar mengacu pada SNI 03-19691990 dan merujuk pada Spesifikasi Umum Bina Marga Revisi 3 (2010) mengenai batas gradasi yang digunakan. Pengujian analisis saringan dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir gradasi agregat kasar dengan menggunakan saringan yang digetarkan dengan mesin pengguncang saringan. Adapun peralatan yang dibutuhkan dalam melakukan pengujian ini, antara lain : a. Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2% dari berat benda uji. b. Satu set saringan 76,2 mm (3”) ; 63,5 mm (2 ½”) ; 50,8 mm (2”) ; 37,5 mm (1 ½”) ; 25 mm (1”) ; 19,1 mm (3/4”) ; 12,5 mm (1/2”) ; 9,5 mm (3/8”) ; No.4 ; No.8 ; No.16 ; No.30 ; No.50 ; No.100 ; No.200 (Standard ASTM). III-36



c. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5)ºC. d. Alat pemisah benda uji. e. Mesin pengguncang saringan (sieve shaker). f. Talam, kuas, sikat kuning, sekop dan alat lainnya.

Adapun prosedur pengujian analisa saringan agregat kasar, antara lain sebagai berikut : a. Keringkan benda uji di dalam oven dengan suhu (110±5)ºC, sampai berat tetap. b. Masukkan benda uji ke dalam saringan paling atas. c. Saring benda uji dengan cara mengguncangan mesin pengguncang selama 15 menit. Hasil yang diperoleh dari pengujian analisa saringan, kemudian dicatat dan plot pada form khusus (gambar 3.7).

K. Pengujian Keausan Agregat Kasar Pengujian keausan agregat mengacu pada SNI 03-2417-2008. Tujuan dari penelitian ini untuk menentukan ketahanan agregat kasar terhadap keausan dengan menggunakan mesin Los Angeles. Adapun alat yang digunakan untuk pengujian adalah sebagai berikut : a. Mesin Los Angeles yang terdiri dari silinder baja tertutup pada kedua sisinya dengan diameter 71,1 cm (28”), panjang

III-37



50,8 cm (20”). Silinder bertumpu pada dua poros pendek yang tidak menerus dan berputar pada poros mendatar. b. Mesin sieve shaker untuk mengayak saringan. c. Saringan no.12 - no.4. d. Timbangan dengan ketelitian 5 gram. e. Bola-bola baja dengan diameter rata-rata 4,68 cm f. Oven dan talam.

Adapun prosedur pengujian keausan agregat kasar adalah sebagai berikut : a. Bersihkan benda uji dan keringkan dalam oven sampai beratnya tetap. b. Berat benda uji berdasarkan gradasi yang digunakan dalam pengujian harus sesuai dengan ketentuan yang tertera pada tabel 3.4. c. Masukkan benda uji dengan jumlah bola baja sesuai dengan gradasi yang digunakan. d. Hidupkan mesin dengan kecepatan putaran 30 - 33 rpm. Jumlah putaran gradasi A,B,C dan D adalah 500 putaran dan gradasi E,F dan G adalah 1000 putaran. e. Hitung jumlah putaran sampai

dengan

jumlah

yang

direncanakan menurut ketentuan dalam butir d. f. Keluarkan benda uji dari mesin kemudian saring dengan saringan No.12. III-38



g. Benda uji yang tertahan di atas saringan No.12 dicuci bersih dan dikeringkan dalam oven hingga beratnya tetap. h. Timbang berat benda uji dan lakukan perhitungan.

Rumus yang digunakan untuk perhitungan keausan agregat kasar adalah sebagai berikut : Keausan :

a - b x 100% …...……..…………………….(3.17) a

Keterangan : a

= Berat benda uji awal (gr)

b

= Berat benda uji tertahan saringan No.12 (gr)

Tabel 3.4 Daftar Gradasi dan Berat Benda Uji Ukuran Saringan Lolos Tertahan Saringan Saringan mm inci mm inci 75 3 63 2 1/2 63 2 1/2 50 2 50 2 37,5 1 1/2 37,5 1 1/2 25 1 25 1 19 3/4 19 3/4 12,5 1/2 12,5 1/2 9,5 3/8 9,5 3/8 6,3 1/4 6,3 1/4 4,75 No.4 4,75 No.4 2,36 No.8 Total Jumlah Bola Berat Bola (gram)

Gradasi dan Berat Benda Uji (gram) A

B

C

D

1250 ± 25 1250 ± 25 1250 ± 10 1250 ± 10 5000 ± 10 12 5000 ± 25

2500 ± 10 2500 ± 10 5000 ± 10 11 4584 ± 25

2500 ± 10 2500 ± 10 5000 ± 10 8 3330 ± 20

2500 ± 10 2500 ± 10 5000 ± 10 6 2500 ± 15

E

F

G

2500 ± 50 2500 ± 50 5000 ± 50 5000 ± 50 5000 ± 25 5000 ± 25 5000 ± 25 10000 ± 10 10000 ± 10 10000 ± 10 12 12 12 5000 ± 25 5000 ± 25 5000 ± 25

(Sumber : SNI 03-2417-2008)

III-39



Gambar 3.12 Pengujian Keausan Agregat Kasar (Sumber : Olah Data Pribadi)

3.5.3 Rancang Campur (Mix Design) Perhitungan rancang campur beton dilakukan dengan cara membagi masing-masing berat bahan material dengan berat jenisnya. 

Volume semen

:

Berat semen : Bj semen



Volume fly ash *)

:

Berat fly ash : Bj fly ash



Volume air

: Jumlah air bebas : Bj air



Volume udara

:

% kandungan udara x 1000



Admixture

:

Dosis admixture x Berat sementius

*) Jika digunakan Perhitungan tersebut dikalkulasi sehingga didapat total volume pasta. Selanjutnya volume agregat dihitung dengan cara mengurangi 1m3 dengan total volume pasta yang diperoleh dari perhitungan awal. Perhitungan rancang campur dibuat dalam satuan liter (L). Rancang campur yang dibuat dalam penelitian ini sebagian besar mengacu pada proporsi material yang disarankan oleh standar ACI 522R-10 (tabel III-40



3.5). Sedangkan kandungan udara yang disarankan yaitu sebesar 15% 25%. Tabel 3.5 Proporsi Material Beton Berpori (ACI 522R-10) 3

Material

Proporsi (kg/m ) 270 - 415 1190 - 1480

Semen Agregat

0,27 - 0,34 4 - 4,5 : 1

*) Rasio air : semen *) Rasio agregat : semen *) Rasio pasir : agregat

0 - 1 :1

*) Berdasarkan perbandingan berat

Berdasarkan tabel di atas, nilai FAS yaitu berkisar antara 0,27 - 0,34. Dalam pembahasan lain berdasarkan pengujian, nilai FAS yang paling baik untuk

menyelimuti

agregat

dan

juga

kestabilan

pasta

semen

direkomendasikan antara 0,26 – 0,45 (ACI 522R-10). Sementara menurut Kusuma (2012), FAS optimum dicapai pada kisaran 0,4. Sehingga dalam penelitian ini dipakai FAS sebesar 0,4. Sementara untuk kandungan rongganya ditetapkan 20%, yaitu nilai tengah berdasarkan kandungan udara yang disarankan oleh ACI 522R-10, yaitu antara 15 - 25%.

3.5.4 Pembuatan Benda Uji Setelah seluruh material dinyatakan layak dan proporsi campurannya dihitung, langkah selanjutnya adalah menimbang material tersebut sesuai dengan proporsi campuran yang direncanakan. Disarankan dalam mempersiapkan material untuk campuran, perhitungannya dilebihkan. Hal ini dilakukan untuk menghindari kekurangan adonan beton akibat proses III-41



pemadatan saat pencetakan, pengambilan sampel untuk tes slump ataupun hal lain yang dapat mengurangi volume adonan. Selanjutnya adalah proses pengadukan. Proses ini dimulai secara bertahap dengan mencampur semen dan agregat baik kasar maupun halus dalam kondisi kering, sampai permukaan agregat terselimuti semen. Proses ini memakan waktu kurang lebih 2-3 menit.

Gambar 3.13 Campuran Beton Berpori Tahap Pertama (Sumber : Olah Data Pribadi)

Larutan bahan tambah dan air kemudian dituangkan secara bertahap ke dalam campuran hingga menjadi adonan beton dengan kelecakan yang baik. Dalam hal ini dibutuhkan ketelitian yang tinggi serta kontrol yang baik agar adonan beton yang dihasilkan tidak terlalu kental ataupun cair.

III-42



Gambar 3.14 Adonan Beton Berpori (Sumber : Olah Data Pribadi)

Untuk campuran dengan penambahan serat sabut kelapa, dimasukkan secara bertahap bersamaan dengan material kering pada tahap pertama. Hal ini dilakukan untuk memisahkan helaian serat yang prosesnya dibantu oleh gesekan agregat kasar yang berputar. 3.5.5 Pengukuran Nilai Slump Beton Segar Sebelum adonan dituang ke dalam cetakan, adonan terlebih dahulu dilakukan tes slump. Tes slump dilakukan untuk mengukur konsistensi dari campuran beton, sehingga diketahui workabilitasnya. Standar pengujian mengacu pada SNI-1972-2008 mengenai cara uji slump beton. Perlatan yang digunakan untuk melakukan tes slump di antaranya sebagai berikut :

III-43



a. Kerucut Abrams /kerucut terpancung, terbuat dari plat dengan diameter dasar 203 mm, diameter atas 102 mm, tinggi 305 mm dan tebal 1,14 mm. b. Tongkat pemadat, terbuat dari baja dengan diameter 16 mm dan panjang 600 mm serta salah satu ujungnya berbentuk bulat setengah bola. c. Pelat logam dengan permukaan rata dan kedap air. d. Mistar pengukur, mistar perata dan sendok semen.

Langkah kerja uji slump, yaitu sebagai berikut : a. Basahi cetakan dan pelat alas dengan kain basah. Hal ini dilakukan untuk menghindari penyerapan air semen ke dinding kerucut atau alas yang kering. b. Letakkan kerucut di atas pelat dengan posisi diameter yang terbesar berada di bawah. c. Ambil adukan beton segar dengan hati-hati. Pengambilan adukan beton perlu diperhatikan agar tidak terjadi bleeding dan segregasi. d. Isi cetakan kerucut dalam 3 lapis. Volume pertama dituangkan sedalam ±67 mm, lapisan kedua dituang sedalam ±155 mm dan yang terakhir dituang sampai menutup atas cetakan. e. Setiap lapis ditumbuk dengan menggunakan tongkat pemadat secara merata. Jumlah tumbukan yang diperlukan dalam III-44



pengujian ini yaitu 25 kali dengan pembagian 9 tumbukan pada lapis pertama, 9 tumbukan pada lapis ke dua dan 8 tumbukan pada lapis terakhir. f. Tumbukan pada lapis kedua dan ketiga harus mengenai lapisan di bawahnya ±25 mm. g. Ratakan permukaan atas dengan menggunakan mistar perata dan bersihkan kelebihan beton segar yang berserakan di atas pelat logam atau disekitar cetakan. h. Lepaskan cetakan dari beton dengan posisi vertikal dalam waktu 5 ± 2 detik tanpa gerakan lateral atau torsional. i.

Tempatkan kerucut terpancung dengan posisi terbalik di samping sampel, kemudian letakkan batang besi di atas kerucut tersebut.

j.

Ukur penurunan yang terjadi, yaitu selisih antara tinggi awal dengan tinggi akhir.

k. Lakukan rangkaian pengujian slump beton dari awal sampai akhir dalam waktu tidak lebih dari 2,5 menit.

Gambar 3.15 Proses Penumbukan pada Uji Slump (Sumber : Olah Data Pribadi)


III-45


3.5.6 Pencetakan Benda Uji Adonan beton berpori yang telah memenuhi persyaratan nilai slump, dapat segera dicor ke dalam cetakan, yang sebelumnya telah dibersihkan dari kotoran dan debu serta dilumasi pada setiap sisinya. Hal ini bertujuan agar beton yang sudah mengeras tidak menempel pada sisi cetakan yang akan menyebabkan benda uji sukar untuk dilepas. Benda uji yang dibuat pada penelitian ini memiliki 2 ukuran, yaitu kubus berukuran 15 x 15 x 15 cm dan balok berukuran 60 x 15 x 15 cm. Benda uji kubus digunakan untuk menguji kuat tekan beton, sedangkan benda uji berbentuk balok digunakan untuk pengujian kuat lentur. Jumlah benda uji untuk masing-masing variasi campuran yaitu sebanyak 3 buah.

Gambar 3.16 Pencetakan Beton Berpori (Sumber : Olah Data Pribadi)

3.5.7 Pemadatan Benda Uji Adonan beton yang sudah dicetak kemudian dipadatkan. Menurut SNI2493-2011

mengenai

cara

pembuatan

dan

pengujian

beton

di

Laboratorium, metode pemadatan untuk nilai slump kurang dari 25 mm III-46



dilakukan dengan cara penggetaran. Lamanya pemadatan tergantung pada visual beton, yaitu apabila adonan mulai nampak mengkilap maka penggetaran dapat dihentikan. Pemadatan yang terlalu singkat akan mengakibatkan beton keropos sementara pemadatan yang terlalu lama akan menyebabkan segregesi. Pada uji pendahuluan, campuran beton dibuat dengan variasi lamanya waktu pemadatan yaitu 10, 15 dan 20 detik dengan menggunakan meja penggetar (vibrating table) untuk menghasilkan karakteristik yang berbeda. Sehingga didapat keragaman tingkat infiltrasi dan nilai kuat tekan dalam satu komposisi yang sama. Adapun spesifikasi meja penggetar (vibrating table) yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sebagai berikut : 

Tipe

:

CO-410



Dimensi

:

55 x 55 x 85 (l x w x h)



Berat

:

70 kg



Dimensi meja

:

50 x 50 cm



Kecepatan yang digunakan

:

900 rpm

Gambar 3.17 Proses Pemadatan Beton Berpori (Sumber : Olah Data Pribadi)


III-47


3.5.8 Perawatan Benda Uji Benda uji dibiarkan mengeras pada suhu ruangan selama 24 jam ± 8 jam (SNI-2493-2011). Cetakan dilepas secara perlahan agar tidak merusak benda uji dan pastikan hasil benda uji dalam kondisi baik dan tidak terjadi bleeding. Benda uji kemudian diberi indentitas untuk memudahkan proses analisis terhadap hasil penelitian. Sebelum dilakukan perawatan (curing), benda uji ditimbang beratnya untuk mengetahui berat jenisnya. Benda uji harus dirawat basah pada tempertur 23ºC ± 1,7ºC dimulai dari proses pencetakan hingga waktu yang dikehendaki

(SNI-2493-2011).

Proses

curing

dimaksudkan

untuk

memaksimalkan mutu beton berpori dan membantu proses hidrasi beton yaitu dengan menjaga kelembabannya.

Gambar 3.18 Proses Curing Beton Berpori (Sumber : Olah Data Pribadi)

III-48



3.5.9 Pengujian Beton Keras Pengujian beton keras dalam penelitian ini meliputi pengujian densitas, porositas, permeabilitas, kuat tekan dan kuat lentur. A. Pengujian Densitas Uji densitas dimaksudkan untuk mengetahui nilai kerapatan dan kepadatan pada beton berpori. Densitas atau massa jenis merupakan perbandingan antara massa benda dengan volume benda. Densitas dilambangkan dengan huruf Yunani (ρ) atau dibaca rho. Persamaan untuk menghitung densitas yaitu sebagai berikut : Densitas (ρ) =

mk

(kg/m3) …………………………………(3.18)

Vb

Dengan : mk = Massa kering benda uji (kg) Vb = Volume benda uji (m3) Pengujian densitas pada beton berpori dilakukan dengan menimbang berat beton berpori dalam keadaan kering oven dan membaginya dengan volume benda uji.

Gambar 3.19 Proses Pengeringan Benda Uji (Sumber : Olah Data Pribadi)


III-49


B. Pengujian Porositas Porositas adalah ukuran dari proporsi total volume yang ditempati oleh pori-pori, dan biasanya dinyatakan sebagai persentase dari volume sampel (Prabowo,2013). Dengan demikian uji porositas dilakukan untuk mengetahui perubahan berat dari suatu agregat akibat air yang terserap ke dalam pori dibandingkan dengan saat kondisi kering. Besarnya porositas pada suatu bahan bervariasi mulai dari 0% - 90% yaitu tergantung dari jenis dan aplikasi material tersebut. Langkah-langkah pengujian porositas yaitu sebagai berikut : a. Keringkan benda uji dalam oven dengan suhu 110±50ºC sampai beratnya tetap. b. Keluarkan benda uji dari oven dan diangin-anginkan pada suhu kamar (25ºC), kemudian timbang dan didapatkan berat benda uji kondisi kering oven (mk). c. Dinginkan dalam suhu ruangan selama 1-3 jam. Biarkan mengering hingga temperaturnya kira-kira 50ºC. d. Rendam benda uji dalam air selama 24±4 jam pada suhu ruangan. e. Keringkan benda uji dengan cara mengelapnya, lalu timbang beratnya. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan massa basah benda uji setelah perendaman atau biasa disebut SSD (mb).

III-50



Porositas suatu bahan dihitung berdasarkan rumus (Lawrence H. Van Vlack, 1989) : Porositas =

mb - mk x 1 x 100% …..………...…………(3.19) Vb ρ air

Dengan : mb = Massa basah benda uji setelah direndam (kg) mk = Massa kering benda uji (kg) Vb = Volume benda uji (m3) ρ air = 1000 kg/m3

Gambar 3.20 Benda Uji Beton Berpori dalam Keadaan SSD (Sumber : Olah Data Pribadi)

C. Pengujian Permeabilitas Permeabilitas merupakan kemampuan sifat bahan dalam meloloskan fluida melalui rongga atau pori-pori yang terdapat pada bahan tersebut tanpa merusak partikel penyusunnya. III-51



Pengujian kecepatan resapan air pada penelitian ini dilakukan secara sederhana yaitu dengan menggunakan bak kaca transparan berbentuk balok yang bagian atas dan bawahnya dibiarkan terbuka. Proses uji permeabilitas dilakukan dengan cara mengaliri benda uji dengan air yang memiliki debit konstan. Aliran air bergerak vertikal dan dibiarkan meresap melalui rongga atau pori pada beton berpori. Air yang meresap ditampung dalam wadah yang diletakkan persis di bagian bawah bak kaca. Pengujian permeabilitas atau

kecepatan resapan air dihitung

berdasarkan jumlah air yang berhasil tertampung dalam wadah selama 1 menit dan satuannya dinyatakan dalam liter/menit.

Gambar 3.21 Alat Uji Permeabilitas (kiri) dan Proses Pengujian Permeabilitas (kanan) (Sumber : Olah Data Pribadi)

III-52



D. Pengujian Kuat Tekan Menurut SNI 03-1974-1990, kuat tekan ialah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan. Sehingga pengujian kuat tekan dimaksudkan untuk mengetahui seberapa besar beban yang mampu ditahan oleh benda uji beton berpori. Pada penelitian ini, baik pada uji pendahuluan maupun uji lanjutan, benda uji dites kuat tekan pada umur 7 hari. Adapun tata cara pengujian kuat tekan menurut standar SNI 03-19741990 yaitu sebagai berikut : a. Letakkan benda uji pada mesin tekan secara sentris. Khusus untuk benda uji berbentuk kubus, ditambahkan pelat penyangga agar beban tekan dapat menjangkau benda uji pada saat pembebanan berlangsung. (lihat gambar 3.22). b. Posisikan jarum skala gaya pada angka 0. c. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2 sampai 4 kg/cm2 per detik. d. Lakukan pembebanan sampai benda uji menjadi hancur dan catatlah beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji.

III-53



Beban Tekan

Benda Uji Pelat Penyangga Tambahan

Penyangga Utama

Gambar 3.22 Penambahan Pelat Penyangga pada Uji Kuat Tekan Kubus (Sumber : Olah Data Pribadi)

Berdasarkan standar SNI 03-1974-1990, besarnya kuat tekan beton dapat dihitung dengan persamaan : Kuat tekan beton =

P A

(kg/cm2) ….………………….……..(3.20)

Dengan : P

= Beban maksimum (kg)

A

= Luas bidang permukaan (cm2)

Gambar 3.23 Skema Pengujian Kuat Tekan Beton (Sumber : Olah data pribadi)

III-54



Kuat tekan beton sangat dipengaruhi oleh faktor air semen, umur beton, jenis semen, jumlah semen dan sifat agregat (Tjokrodimuljo, 1996). Menurut Dipohusodo (1994), kuat tekan masing-masing benda uji ditentukan oleh tegangan tekan tertinggi (f’c) yang dicapai benda uji umur 28 hari akibat beban tekan selama percobaan. Kendati demikian, kuat tekan beton maksimum dapat diketahui secara dini tanpa harus menunggu sampai umur beton mencapai 28 hari. Hal tersebut dapat diketahui dengan rasio kuat tekan menurut umur beton. Tabel 3.6 Rasio Kuat Tekan Beton Terhadap Umur Umur (hari) 3 7 14 21 28

Rasio Kuat Tekan 0,4 0,65 0,88 0,95 1

(Sumber : PBI-1971)

E. Pengujian Kuat Lentur Karena belum tersedianya standar pengujian kuat lentur untuk beton berpori, maka pengujian kuat lentur dalam penelitian ini mengacu pada pengujian kuat lentur untuk beton normal. Standar yang digunakan yaitu SNI 4431-2011 mengenai Cara Uji Kuat Lentur Beton Normal dengan Dua Titik Pembebanan. Kuat lentur adalah kemampuan suatu balok atau plat benda uji untuk melawan kegagalan patah (bending), yang mana secara spesifik diuji dengan pembebanan

III-55



terhadap suatu benda uji (berbentuk balok) dengan perletakan beban menggunakan jarak sepertiga dari panjang benda uji (Prabowo,2013).

Gambar 3.24 Skema Pengujian Kuat Lentur dengan Dua Titik Pembebanan (Sumber : Olah data pribadi)

Perhitungan kuat lentur dibagi menurut letak kegagalan patah benda uji, di antaranya sebagai berikut (SNI 4431-2011) : a)

Jika bidang patah terletak di daerah pusat (1/3 bentang tengah), maka persamaannya : Kuat lentur atau σl =

P xL 2

(kg/cm2)…….……...…..(3.21)

b xh

Gambar 3.25 Letak Patah pada Sepertiga Bentang Tengah (Sumber : SNI 4431-2011)

III-56



b)

Jika bidang patah terletak di luar 1/3 bentang tengah dan garis patah <5% dari bentangnya, maka persamaannya menjadi : Kuat lentur atau σl =

P xa

(kg/cm2)…………....…..(3.22)

2

b xh

5% L

1/3 L

5% L

Gambar 3.26 Letak Patah di Luar Sepertiga Bentang Tengah (<5%) (Sumber : SNI 4431-2011)

c)

Jika letak patah berada di luar 1/3 bentang tengah dan garis patah >5% dari bentangnya, maka hasil pengujian tidak digunakan.

5% L

5% L 1/3 L + 10% L

Gambar 3.27 Letak Patah di Luar Sepertiga Bentang Tengah (>5%) (Sumber : SNI 4431-2011)

III-57



Keterangan notasi rumus : P = Beban maksimum yang mengakibatkan keruntuhan (kg) L = Jarak bentang di antara dua perletakan (cm) b = Lebar tampang lintang patah arah horizontal (cm) h = Lebar tampang lintang patah arah vertikal (cm) a = Jarak rata-rata antara patah tampang lintang dengan tumpuan terdekat, diukur pada 4 sudut (cm)

Langkah-langkah dalam melakukan pengujian kuat lentur, di antaranya (SNI 4431-2011) : a. Timbang dan ukur dimensi masing-masing benda uji. b. Buat garis-garis melintang sebagai acuan titik-titik perletakan dan titik kegagalan patah pada 5% dari jarak bentang tengah. c. Balok uji diletakkan simetris di atas dua perletakan atau tepat di garis acuan dengan kedudukan ke dua sisi samping merupakan sisi atas dan bawah cetakan saat pengecoran. d. Atur jarum manometer di angka 0. e. Hidupkan mesin dan tunggu hingga ±30 detik. f. Kecepatan pembebanan harus kontinu tanpa menimbulkan efek kejut sehingga jarum skala bergerak secara perlahan, dengan kecepatannya yaitu 8 kg/cm2 – 10 kg/cm2 tiap menit. g. Kecepatan pembebanan dikurangi secara perlahan saat menjelang patah yang ditandai dengan melambatnya gerak jarum skala. III-58



h. Catat beban maksimum yang menyebabkan kegagalan patah dan turunkan benda uji dari mesin. i.

Periksa jarak patah dan ukur lebar dan tinggi tampang lintang patah dengan ketelitian 0,25 mm, yaitu sedikitnya diambil pada 3 tempat dan diambil nilai rata-ratanya.

j.

Jika kegagalan patah benda uji terjadi di luar daerah sepertiga bentang tengah, maka ukur jarak patah tampang lintang yang terdekat dari tumpuan (diambil jarak terdekat dari 4 tempat).

k. Hitung kuat lenturnya menurut letak kegagalan patah benda uji (rumus 3.21 dan rumus 3.22).

Gambar 3.28 Proses Pengujian Kuat Lentur (Sumber : Olah Data Pribadi)

III-59


dan pengujian kinerja statis beton berpori

Recommend Documents