DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .....................................................................................
i
HALAMAN JUDUL ENGLISH ..................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................
iii
KATA PENGANTAR ...................................................................................
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................
v
HALAMAN MOTTO ...................................................................................
vii
DAFTAR ISI ..................................................................................................
viii
DAFTAR ISTILAH ......................................................................................
xi
DAFTAR NOTASI ........................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xvii DAFTAR TABEL ......................................................................................... xviii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
xix
ABSTRAK .....................................................................................................
xx
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN .......................................................................
1
1.1 LATAR BELAKANG .........................................................
1
1.2 RUMUSAN MASALAH .....................................................
3
1.3 TUJUAN PENELITIAN ......................................................
3
1.4 MANFAAT PENELITIAN .................................................
3
1.5 BATASAN MASALAH ......................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................
5
2.1 UMUM .................................................................................
5
2.2 PENELITIAN YANG PERNAH DILAKUKAN .................
5
2.2.1 Pengaruh Penambahan Fiber Kawat Bendrat dan Superplasticizer Pada Kuat Tekan, Kuat Tarik, dan Kuat lentur Beton .....................................................
viii
5
2.2.2 Pengaruh Penambahan Serat Kawat Bendrat dan Superplasticizer ILN, NN dan 520 Pada Beton Pasir Terhadap Kuat Tekan Beton ....................................
5
2.2.3 Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Mutu Tinggi dengan Penambahan Fly Ash dengan f’c Rencana
BAB III
BAB IV
50 MPa .....................................................................
6
LANDASAN TEORI ..................................................................
7
3.1 BETON SERAT ...................................................................
7
3.2 MATERIAL PENYUSUN BETON ....................................
9
3.2.1 Semen .......................................................................
9
3.2.2 Agregat .....................................................................
10
3.2.3 Air ............................................................................
12
3.2.4 Fiber Kawat Bendrat ................................................
12
3.2.5 Bahan Tambah (Admixture) .....................................
14
3.3 FAKTOR AIR SEMEN .......................................................
16
3.4 SLUMP ................................................................................
16
3.5 WORKABILITY .................................................................
17
3.6 MODULUS ELASTISITAS ................................................
17
3.7 KUAT DESAK BETON ......................................................
18
3.8 KUAT TARIK BETON .......................................................
19
3.9 KUAT LENTUR BETON ...................................................
20
3.10 PERENCANAAN BAHAN SUSUN ADUKAN BETON ..
21
METODE PENELITIAN ............................................................
22
4.1 UMUM .................................................................................
22
4.2 PENGUMPULAN DATA ...................................................
22
4.3 BAHAN PENELITIAN .......................................................
21
4.3.1 Semen .......................................................................
22
4.3.2 Agregat .....................................................................
22
ix
BAB V
4.3.3 Air ............................................................................
22
4.3.4 Fiber .........................................................................
23
4.3.5 Fly Ash .....................................................................
23
4.4 PERALATAN PENELITIAN .............................................
23
4.5 PERENCANAAN CAMPURAN BETON ..........................
25
4.6 BAGAN ALIR PENELITIAN .............................................
32
HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................
33
5.1 UMUM .................................................................................
33
5.2 NILAI SLUMP DAN WORKABILITY..................................
33
5.3 KUAT DESAK BETON ......................................................
36
5.3.1 Hasil Pengujian Tegangan Regangan ......................
42
5.3.2 Analisis Modulus Elastisitas ....................................
47
5.4 KUAT TARIK BETON .......................................................
48
5.5 KUAT LENTUR BETON ...................................................
51
5.6 HUBUNGAN VARIASI PENAMBAHAN FIBER DAN FLY ASH DENGAN KEKUATAN BETON .......................
55
KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................
57
6.1 Kesimpulan ..........................................................................
57
6.2 Saran ....................................................................................
58
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
60
BAB VI
LAMPIRAN-LAMPIRAN
x
DAFTAR ISTILAH
Admixture
: Bahan tambah untuk campuran beton
Anthracite
: Batubara yang terjadi pada umur geologi yang paling tua. Struktur kompak, berat jenis tinggi, berwarna hitam metalik, kandungan abu dan air rendah, mudah ditepung. Kalau dibakar hampir seluruhnya habis terbakar tanpa timbul nyala.
Beton Normal
: Beton dengan kuat tekan hingga 450 kg/m2
Bleeding
: Proses terpisahnya partikel halus dan air dari campuran beton ketika dikerjakan.
Deviasi Standar
: Nilai penyimpangan dari perencanaan kekuatan beton.
Durability
: Keawetan beton dalam jangka waktu panjang dengan tanpa adanya kerusakan pada beton tersebut.
Faktor Air Semen
: Nilai yang diperoleh dari hasil pembandingan kadar air dan kadar semen yang diperlukan.
Fly Ash
: Material yang berasal dari sisa pembakaran batu bara.
Gradasi
: Distribusi ukuran butir agregat.
Kadar Air
: Air yang diperlukan dalam pembuatan campuran.
Klinker
: Proses pembakaran di dalam kiln.
Komposit
: Suatu campuran yang komplek terdiri dari beberapa campuran dua atau lebih.
Korosif
: Proses mengelupas dan berlubangnya bahan logam akibat aksi galvanis.
Kuat Desak
: Kemampuan penampang beton untuk menahan beban aksial.
xi
Kuat Lentur
: Kemampuan balok beton yang diletakkan pada dua perletakan untuk menahan gaya dengan arah tegak lurus sumbu benda uji.
Kuat Tarik
: Kemampuan benda uji yang diletakkan mendatar sejajar dengan permukaan meja penekan mesin uji tekan untuk menahan beban aksial.
Laitance
: Selaput yang terbentuk pada beton keras akibat terjadinya bleeding pada saat pengecorn beton.
Mix Design
: Cara
atau
perencanaan
dalam
menghitung
komposisi campuran beton. Modulus elastisitas
: Kemiringan
suatu
garis
lurus
yang
menghubungkan titik pusat dengan suatu harga tegangan (sekitar 0,4 f’c). Mortar
: Campuran antara pasir, air suling dan semen dengan komposisi tertentu.
Nilai Slump
: Nilai kekentalan campuran beton dengan kerucut abram.
Nilai Margin
: Suatu nilai yang diberikan untuk mengantisifasi terjadinya deviasi.
Segregasi
: Proses terpisahnya agregat halus dan kasar akibat cara pengolahan maupun penuangan campuran yang kurang baik.
Semen Portland
: Semen yang memiliki kecepatan pengerasan sedang, dan rendah dalam menahan serangan unsur kimia.
Semen Portland Pozollan
: Campuran semen portland dan bahan-bahan yang bersifat pozollan seperti terak tanur tinggi dan hasil residu PLTU.
Shrinkage
: Pengaruh susut
xii
Superplastiziser
: Bahan
tambahan
yang
berfungsi
untuk
meningkatkan faktor kemudahan pengerjaan tanpa penambahan kadar air. Workability
: Sifat kemudahan adukan untuk dikerjakan.
xiii
DAFTAR NOTASI A
: Luas penampang, mm2
ACI
: American Concrete Institute
Al2O3
: Alumunium
ASTM
: American Society for Testing and Materials).
b
: Lebar balok, mm
BJ
: Berat Jenis, t/m3
BN
: Beton Normal
BS
: Beton Serat
BS0,5
: Beton dengan prosentase serat 0,5%
BS1
: Beton dengan prosentase serat 1%
BS1,5
: Beton dengan prosentase serat 1,5%
BS2
: Beton dengan prosentase serat 2%
BS.FA
: Beton Serat Fly Ash
BS.FA0,5
: Beton dengan prosentase serat 0,5% dan Fly Ash 2%
BS.FA1
: Beton dengan prosentase serat 1% dan Fly Ash 2%
BS.FA1,5
: Beton dengan prosentase serat 1,5% dan Fly Ash 2%
BS.FA2
: Beton dengan prosentase serat 2% dan Fly Ash 2%
CaO
: Kalsium
Cl
: Klorida
D
: Diameter beton
df
: Diameter serat kawat bendrat
DOE
: Development of the Enviroment
Ec
: Modulus elastisitas beton desak, MPa
FA
: Fly Ash
ft
: kuat tarik belah, MPa
F
: beban maksimum, N
FAS
: Faktor Air Semen
Fe2O3
: Besi
fc
: Kuat desak beton, Mpa
xiv
fca
: Kuat desak beton patahan balok kanan, Mpa
fca
: Kuat desak beton patahan balok kiri, Mpa
fkb
: Kuat desak kubus, MPa
f’cr
: Kuat tekan beton rata-rata, MPa
h
: Tinggi balok, mm
I
: Inersia, mm4
Ie
: Panjang efektif fiber kawat bendrat, cm
If
: Panjang Fiber kawat bendrat, cm
K
: koefisien
KB
: Kawat Bendrat
l
: Panjang benda uji silinder, mm
L
: Jarak antar tumpuan pada benda uji kuat lentur, cm
m
: Nilai margin
M
: Momen, Nmm
MPa
: Mega Pascal
n
: Jumlah data
P
: Beban Aksial, N
p
: Koefisien perimeter serat
PLTU
: Pembangkit Listrik Tenaga Uap
PPC
: Portland Pozollan Cement
PUBI
: Peraturan Untuk Beton Indonesia
PWcrit
: konsentrasi kritis serat (persen berat adukan)
s
: Standar deviasi
SiO2
: Silika dioksida
SNI
: Standar Nasional Indonesia
SSD
: Saturated Surface Dry
t
: Tinggi beton, mm
V
: Volume, m3
W
: Berat, Kg
Wa
: Berat fraksi mortar, yaitu bagian adukan dengan ukuran partikel lebih dari 5 mm, Kg
xv
wc
: Berat isi beton, Kg
Wfiber
: Berat fiber, Kg
Wm
: Berat fraksi mortar, yaitu bagian adukan dengan ukuran partikel kurang dari 5 mm, Kg
xi
: Kuat tekan beton perencanaan, MPa : Kuat tekan rata-rata, MPa
y
: Panjang tepi benda ke titik beratnya, mm
σfu
: Kekuatan batas serat, MPa
σlt
: Kuat lentur beton, MPa
τ
: Tegangan lekat rata-rata, MPa
γc
: Berat jenis adukan, t/m3
γf
: Berat jenis serat, t/m3 : Nilai banding diameter dan panjang serat
ε
: Regangan, 10 ̄⁴
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1
Panjang Efektif Serat ..............................................................
8
Gambar 3.2
Reaksi Balok Saat diberi Beban ..............................................
20
Gambar 3.3
Bentuk Penampang Balok .......................................................
20
Gambar 4.1
Grafik hubungan antara kuat desak dan faktor air semen untuk benda uji silinder (diameter 150 mm, tinggi 300 mm) .
Gambar 4.2
27
Grafik Prosentasi jumlah pasir yang dianjurkan untuk daerah susunan butir 1, 2, 3, dan 4 dengan butir maksimum agregat 20 mm .....................................................................................
Gambar 4.3
30
Grafik perkiraan berat jenis beton basah yang dimampatkan secara penuh ............................................................................
31
Gambar 4.4
Bagan Alir Penelitian ..............................................................
32
Gambar 5.1
Grafik Nilai Slump tiap Variasi Benda Uji .............................
34
Gambar 5.2
Foto Silinder Beton Normal Sebelum Pengujian Kuat Desak .
36
Gambar 5.3
Foto Patahan Balok Beton Normal Sebelum Pengujian Kuat Desak .......................................................................................
36
Gambar 5.4
Foto Pengujian Kuat Desak Balok ..........................................
36
Gambar 5.5
Foto Pengujian Kuat Desak Silinder .......................................
37
Gambar 5.6
Grafik Nilai Kuat Desak Silinder ............................................
38
Gambar 5.7
Grafik Nilai Kuat Desak Balok ...............................................
39
Gambar 5.8
Foto Setelah Pengujian Kuat Desak Silinder ..........................
41
Gambar 5.9
Foto Setelah Pengujian Kuat Desak Balok .............................
41
Gambar 5.10 Grafik Tegangan Regangan dengan Penambahan Fiber 0,5%
42
Gambar 5.11 Grafik Tegangan Regangan dengan Penambahan Fiber 1% ..
43
Gambar 5.12 Grafik Tegangan Regangan dengan Penambahan Fiber 1,5%
43
Gambar 5.13 Grafik Tegangan Regangan dengan Penambahan Fiber 2% ..
44
Gambar 5.14 Grafik Tegangan Regangan dengan Penambahan Fiber .........
44
Gambar 5.15 Grafik Tegangan Regangan dengan Penambahan Fiber dan Fly Ash ....................................................................................
45
Gambar 5.16 Kurva Tegangan Regangan .....................................................
46
xvii
Gambar 5.17 Grafik Nilai Kuat Tarik Tiap Variasi Benda Uji .....................
49
Gambar 5.18 Foto Pengujian Kuat Tarik ......................................................
51
Gambar 5.19 Foto Setelah Pengujian Kuat Tarik .........................................
51
Gambar 5.20 Pengujian Kuat Lentur ............................................................
51
Gambar 5.21 Perbandingan Kuat Lentur tiap Variasi Benda Uji .................
53
Gambar 5.22 Foto Pengujian Kuat Lentur ....................................................
54
Gambar 5.23 Foto Setelah Pengujian Kuat Lentur .......................................
54
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1
Variasi Benda Uji .......................................................................
4
Tabel 4.1
Nilai Standar Deviasi .................................................................
25
Tabel 4.2
Faktor pengali untuk deviasi standar bila data benda uji yang tersedia kurang dari 30 buah ......................................................
Tabel 4.3
Perkiraan kuat desak beton dengan FAS 0,5 dan jenis semen serta agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia ...................
Tabel 4.4
26
26
Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen Maksimum untuk Berbagai Macam Pembetonan dalam Lingkungan ................................................................................
26
Tabel 4.5
Nilai slump untuk berbagai macam struktur ..............................
27
Tabel 4.6
Perkiraan Kadar Air bebas (kg/m3) yang Dibutuhkan untuk Beberapa Tingkat Kemudahan pekerjaan Adukan .....................
Tabel 4.7
28
Persyaratan jumlah semen minimum dan FAS maksimum untuk berbagai macam pembetonan dalam lingkungan khusus .
29
Tabel 4.8
Batas gradasi agregat halus (British Standard) ..........................
29
Tabel 5.1
Nilai Slump .................................................................................
34
Tabel 5.2
Hasil Pengujian Kuat Desak ......................................................
38
Tabel 5.3
Prosentase Perubahan Kuat Desak Beton Normal Silinder Terhadap Beton Fiber dan Fly Ash ............................................
Tabel 5.4
40
Hasil Pengujian Modulus Elastisitas (Ec) Kuat Desak Beton Normal dan Beton dengan Penambahan Fiber dan Fly Ash ......
44
Tabel 5.5
Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton .............................................
45
Tabel 5.6
Presentase Perubahan Kuat Tarik Beton Fiber dan Fly Ash terhadap Beton Normal ..............................................................
46
Tabel 5.7
Hasil Pengujian Kuat Lentur ......................................................
48
Tabel 5.8
Prosentase Perubahan Kuat Lentur Beton Fiber dan Fly Ash terhadap Beton Normal ..............................................................
49
Besar Kekuatan Beton ................................................................
51
Tabel 5.10 Prosentase Kenaikan Kekuatan Beton .......................................
52
Tabel 5.9
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Hasil Pemeriksaan Bahan
Lampiran 2
Mix Design
Lampiran 3
Data Kebutuhan Bahan
Lampiran 4
Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Silinder
Lampiran 5
Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Patahan Balok
Lampiran 6
Data Tegangan Regangan Silinder
Lampiran 7
Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton
Lampiran 8
Hasil Pengujian Kuat Lentur Beton
Lampiran 9
Dokumentasi
Lampiran 10
Kartu Peserta Tugas Akhir
xix
