ANALISA PERBANDINGAN BERAT JENIS DAN KUAT TEKAN ANTARA BETON RINGAN DAN BETON NORMAL DENGAN MUTU BETON K-200 (Kajian Eksperimental) TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat Dalam Menempuh Colloqium Doctum/Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh :
ERI PRAWITO 040404003
BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Beton ringan adalah beton yang mempunyai berat 800 kg/m3 s/d 2000 kg/m3. Penggunaan beton ringan adalah untuk mengurangi berat sendiri dari struktur sehingga komponen struktur pendukungnya seperti pondasinya akan menjadi lebih hemat. Pada penelitian ini dipergunakan batu apung, karena batu apung mempunyai berat yang ringan. Sehingga didapat beton yang tergolong dalam beton ringan (mempunyai berat 800 kg/m3 s/d 2000 kg/m3). Mutu beton yang direncanakan adalah K-200 kg/cm2 pada umur 21 hari. Pengujian kuat tekan dan berat jenis beton dilakukan pada umur 7, 14, dan 21 hari, masing-masing 3 buah benda uji yang berdiameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan batu apung sebagai pengganti kerikil dapat membuat beton menjadi beton ringan. Untuk nilai slump terjadi penurunan 2,33%. Hasil pengujian silinder beton menunjukkan penurunan kuat tekan 32,93% pada umur 7 hari; 55,79% pada umur 14 hari; 55,92% pada umur 21 dari kuat tekan beton normal, sedangkan terhadap kuat tekan rencana terjadi penurunan 13,84% pada umur 7 hari; 44,32% pada umur 14 hari; 47,94% pada umur 21 hari. Untuk berat jenis 24,47% pada umur 7 hari; 21,75% pada umur 14 hari; 20,58% pada umur 21 hari.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirobbil’alamin, puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang memberi rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga Tugas Akhir yang berjudul “Analisa Perbandingan Berat Jenis dan Kuat Tekan Antara Beton Ringan dan Beton Normal Dengan Mutu Beton K-200” dapat terselesaikan dengan baik. Adapun Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil bidang studi Struktur pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa selesainya tugas akhir ini tidak lepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang setulusnya kepada : 1. Ibu Nursyamsi, S.T., M.T selaku pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu memberikan bimbingan dan arahan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Ir. Teruna Jaya, M.Sc. selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Sumatera Utara. 4. Bapak dan Ibu Dosen/Staf pengajar Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 5. Seluruh pegawai administrasi yang telah banyak memberikan bantuan. 6. Teristimewa buat Ayah dan Ibu tercinta atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang, kepercayaan serta do’a yang tiada batas untuk penulis. Baktiku Tak Akan Dapat Membalas Segalanya… Kepada kakak dan adikku tersayang : kak eva dan aulia (thanks atas support dan do’anya). 7. Teman-teman seperjuangan, PH (Mario, ical, fauzi), Tasbi2 (tungkir, waloed, ole, me’en), Dogar, Sukrik, Gazoeth, Mike, Emir, Anggodo, Ani, Cot Dogol, Kingson, Gober, Buncit, joseph, dan semua teman stambuk ’04 lainnya. 8. Asisten beserta staf Laboratorium Beton USU, Ary ‘07, tami ‘06, yusuf ‘06, dan lainnya. Terima kasih atas bantuannya dalam pengecoran dan pengujian beton.
Universitas Sumatera Utara
9. Thank’s to adik-adik ’07, nchen (yang selalu ada setiap dibutuhkan), arsyad, zul, jora, muna, ruksel, dan yang lainnya. 10. Thank’s to malvin’06, vertig ‘06, andi’09, dan adik-adik lainnya.
Atas segala bantuan dan budi baik yang penulis peroleh selama ini, kiranya Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda. Penulis menyadari, bahwa dalam melaksanakan penelitian hingga selesai Tugas Akrir ini tentu saja masih banyak ditemukan kekurangan dan kelemahan, atas kekurangan dan kelemahan tersebut penulis mengharapkan saran konstruktif guna perbaikan pada penelitian masa yang akan datang. Semoga hasil Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat, baik untuk manfaat praktis maupun untuk manfaat teoritis.
Medan, Desember 2010 Penulis,
Eri Prawito
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK...................................................................................................... i KATA PENGANTAR .................................................................................... ii DAFTAR ISI .................................................................................................. iv DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi
BAB I
PENDAHULUAN I.1
Latar Belakang.......................................................................... 1
I.2
Maksud dan Tujuan .................................................................. 3
I.3
Pembatasan Masalah ................................................................. 4
I.4
Metodologi Penelitian .............................................................. 5
I.6
Manfaat Penelitian .................................................................... 6
I.6
Sistematika Penulisan ............................................................... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Beton ........................................................................................ 8 a. Beton Ringan ....................................................................... 10 b. Beton mutu tinggi ............................................................... 13 c. Beton dengan workabilitas tinggi ........................................ 13 d. Beton Serat .......................................................................... 13 e. Beton dengan Polimer .......................................................... 14 f. Beton Berat ........................................................................... 14 g. Beton Besar ......................................................................... 15
Universitas Sumatera Utara
h. Beton Dengan Pemadatan Roller .......................................... 15 II.2 Bahan ampuran Beton ............................................................... 15 II.2.1 Semen ........................................................................... 16 II.2.2 Agregat .......................................................................... 20 II.2.2.1 Jenis Agregat ................................................................ 23 II.2.2.1.1 Batu Apung ............................................................... 23 II.2.2.1.2 Pasir .......................................................................... 25 II.2.2.1.3 Kerikil ....................................................................... 26 II.2.3 Air ................................................................................... 26 II.3 Kuat Tekan Beton ..................................................................... 27 II.3.1
Ukuran dan Bentuk Agregat ....................................... 30
II.3.2
Faktor Air Semen ....................................................... 30
II.3.3
Umur Beton................................................................ 30
II.3.4
Jumlah Semen ............................................................ 31
II.3.5
Perawatan Beton (curing) .......................................... 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1 Umum ...................................................................................... 32 III.2 Urutan Tahapan Penelitian ........................................................ 32 III.2.1 Penyediaan Bahan Penyusun Beton ................................ 32 III.2.2 Persiapan dan Pemeriksaan Bahan .................................. 34 III.2.3 Pemeriksaan Bahan Penyusun Beton .............................. 40 III.2.3.1 Agregat Halus .............................................................. 40 III.2.3.2 Agregat Kasar .............................................................. 43 III.2.3.2.1 Batu Pecah ................................................................ 44
Universitas Sumatera Utara
III.2.3.2.2 Batu Apung............................................................... 46 III.2.3.3 Semen .................................................................................. 49 III.2.4 Perencanaan Campuran Beton ( Mix Design ) .......................... 49 III.2.5 Pembuatan Benda Uji Silinder ................................................. 50 III.2.6 Pemeriksaan Nilai Slump ........................................................ 51 III.2.7 Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 7, 14 dan 21 Hari ............. 51 III.2.8 Perhitungan Berat Jenis Beton................................................. 52 III.2.9 Analisa dan Kesimpulan .......................................................... 52 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Nilai Slump ........................................................................... 53 IV.2 Berat Jenis Beton ...................................................................... 54 IV.2.1 Berat Jenis Beton Ringan ............................................ 54 IV.2.2 Berat Jenis Untuk Beton Normal ................................. 58 IV.3 Kuat Tekan Silinder Beton ...................................................... 62 IV.4 Perbandingan Berat Jenis dan Kuat Tekan Antara Beton Ringan Terhadap Beton Normal ............................................... 64 IV.4.1 Perbandingan Kuat Tekan Beton .................................. 64 IV.4.2 Perbandingan Berat Jenis ............................................ 67 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN VI.1 Kesimpulan............................................................................... 70 VI.2 Saran ........................................................................................ 71 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Tabel 1.1
: Distribusi Pengujian Benda Uji Silinder ....................................
6
Tabel 2.1
: Bahan Baku Semen ................................................................... 17
Tabel 2.2
: Susunan Besar Butiran Agregat Halus ...................................... 21
Tabel 2.3
: Susunan Besar Butiran Agregat Kasar ...................................... 22
Tabel 2.4
: Komposisi Kimia Batu Apung .................................................. 24
Tabel 2.5
: Perbandingan Kekuatan pada Berbagai Benda Uji .................... 29
Tabel 2.6
: Faktor Konversi Untuk Kuat Tekan Beton 28 hari .................... 29
Tabel 3.1
: Susunan Butiran Agregat Halus ................................................ 36
Tabel 3.2
: Susunan Besar Butiran Agregat Kasar ...................................... 37
Tabel 4.1
: Nilai Slump .............................................................................. 53
Tabel 4.2
: Berat Benda Uji Silinder Untuk Beton Ringan .......................... 55
Tabel 4.3
: Berat Jenis Untuk Beton Ringan ............................................... 57
Tabel 4.4
: Berat Benda Uji Silinder Untuk Beton Normal ......................... 58
Tabel 4.5
: Berat Jenis Untuk Beton Normal............................................... 60
Tabel 4.6
: Berat Jenis Beton Ringan dan Beton Normal ............................ 61
Tabel 4.7
: Pengujian Kuat Tekan Silinder ................................................. 63
Tabel 4.8
: Persentase Perbandingan Kuat tekan Beton Ringan Terhadap Beton Normal ........................................................................... 65
Tabel 4.9
: Persentase Perbandingan Kuat tekan Beton Ringan Terhadap Kuat Tekan Rencana K-200 ...................................................... 66
Tabel 4.1.1
: Persentase Perbandingan Berat Jenis antara Beton Ringan dengan Beton Normal .............................................................. 68
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Gamba 1.1
: Bahan Campuran / Agregat dari Beton Ringan ..........................
3
Gambar 2.1
: Agregat batu apung ................................................................... 24
Gambar 4.1
: Penurunan Nilai slump antara beton normal dengan beton ringan ....................................................................................... 54
Gambar 4.2
: Grafik berat jenis beton ringan dan beton normal ...................... 62
Gambar 4.3
: Grafik Kuat tekan Beton Ringan dan Beton Normal.................. 64
Gambar 4.4
: Grafik Persentase Kuat Tekan Beton Ringan dengan Beton Normal ..................................................................................... 66
Gambar 4.5
: Grafik persentase Kuat tekan Beton Ringan Terhadap Kuat Tekan Rencana K-200 .............................................................. 67
Gambar 4.6
: Grafik persentase Berat Jenis Beton Ringan Terhadap Beton Normal ..................................................................................... 69
Universitas Sumatera Utara
