KAJIAN KEKAKUAN (STIFFNESS) DAN KEULETAN (TOUGHNESS) BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ150

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KAJIAN KEKAKUAN (STIFFNESS) DAN KEULETAN (TOUGHNESS) BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ150 (Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre)

SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

FAISAL FIRMANSYAH NIM. I 0107073

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user

2012 i


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSETUJUAN

KAJIAN KEKAKUAN (STIFFNESS) DAN KEULETAN (TOUGHNESS) BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ150 (Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre) SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

FAISAL FIRMANSYAH NIM. I 0107073 Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Persetujuan: Dosen Pembing I

Ir. A. Mediyanto, MT. NIP 19620118 199512 1 001

Dosen Pembimbing II

Ir. Supardi, MT.. NIP 19550504 198003 1 003 commit to user ii


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PENGESAHAN

KAJIAN KEKAKUAN (TOUGHNESS) DAN KEULETAN (STIFFNESS) BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ 150 (Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre) SKRIPSI Disusun Oleh :

FAISAL FIRMANSYAH NIM. I 0107073 Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari senin, 13 Februari 2012 :

1. Ir. A. Mediyanto, MT. NIP. 19620118 199512 1 001

__________________

2. Ir. Supardi, MT. NIP. 19550504 198003 1 003

__________________

3. Setiono, ST, MSc NIP. 19720224 199702 1 001

__________________

4. Purnawan Gunawan, ST, MT NIP. 19731209 199802 1 001

__________________

Mengetahui, a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Pembantu Dekan I

Disahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Kusno Adi Sambowo, ST, PhD NIP. 19691026 199503 1 002 commit to user iii

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001

DAFTAR ISI Halaman Judul ........................................................................................................... i Lembar Persetujuan ................................................................................................... ii Lembar Pengesahan................................................................................................... iii Motto ......................................................................................................................... iv perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Persembahan .............................................................................................................. v Abstrak ....................................................................................................................... vi Abstract ..................................................................................................................... vii Kata Pengantar ........................................................................................................... viii Daftar Isi .................................................................................................................... ix Daftar Gambar ........................................................................................................... xii Daftar Tabel ............................................................................................................... xiv Daftar Notasi dan Simbol.......................................................................................... xvi Daftar Lampiran......................................................................................................... xvii

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ................................................................................................ 1 1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................... 3 1.3. Batasan Masalah .............................................................................................. 4 1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................................. 4 1.5. Manfaat Penelitian .......................................................................................... 4 1.6. Keaslian Penelitian .......................................................................................... 5

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ............................................................................................. 6 2.2. Landasan Teori ................................................................................................ 8 2.2.1.

Beton Normal .............................................................................................. 8

2.2.2.

Beton Serat .................................................................................................. 8

2.3

Material Penyusun Beton Normal .................................................................. 9

2.3.1

Semen Portland ............................................................................................ 9

2.3.2

Agregat ........................................................................................................ 10

ix

commit to user

2.3.2.a

Agregat Halus ........................................................................................... 10

2.3.2.b

Agregat Kasar .......................................................................................... 12

2.3.3

Air ................................................................................................................. 15

2.3.4

Bahan Tambah ............................................................................................ 15

2.3.4.a

Pengertian Bahan Tambah ....................................................................... 15

2.3.4.b

Galvalum AZ150 ..................................................................................... 16

2.4. Kekakuan (Stiffness) ........................................................................................ 16 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2.5. Keuletan (Toughness) ...................................................................................... 17

BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1. Uraian Umum ................................................................................................... 19 3.2. Tempat Penelitian ............................................................................................ 19 3.3

Benda Uji Penelitian ....................................................................................... 19

3.4

Pengujian Toughness........................................................................................ 20

3.5

Pengujian Kekakuan (Stiffness)....................................................................... 21

3.6

Tahap Penelitian .............................................................................................. 22

3.7

Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ........................................... 24

3.7.1.

Standar Pengujian Terhadap Agregat Halus .............................................. 24

3.7.2.

Standar Pengujian Terhadap Agregat Kasar ............................................. 24

3.8

Alat yang Digunakan ...................................................................................... 24

3.9

Pengujian Bahan Dasar Beton ........................................................................ 26

3.9.1

Pengujian Agregat Halus............................................................................. 26

3.9.1.1

Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus................................................ 26

3.9.1.2

Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus ......................................... 27

3.9.1.3

Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ............................................. 28

3.9.1.4

Pengujian Gradasi Agregat Halus ........................................................... 29

3.9.2. Pengujian Agregat Kasar .............................................................................. 29 3.9.2.1

Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ............................................. 29

3.9.2.2

Pengujian Abrasi Agregat Kasar ............................................................. 30

3.9.2.3

Pengujian Gradasi Agregat Kasar ........................................................... 30

3.10 Perencanaan Campuran Beton......................................................................... 30 3.11 Pembuatan Benda Uji....................................................................................... 31

x

commit to user

3.12 Pengujian Nilai Slump ..................................................................................... 31 3.13 Perawatan Benda Uji (Curing) ........................................................................ 32

BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Agregat ................................................................................. 33 4.1.1

Hasil Pengujian Agregat Halus ................................................................... 33

4.1.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar ................................................................... 35 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4.2. Perhitungan Rancang Campur Beton ............................................................. 37 4.3. Hasil Pengujian Nilai Slump ........................................................................... 37 4.4. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton .................................................................. 38 4.5. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton ................................................................. 39 4.6. Hasil Pengujian Toughness.............................................................................. 41 4.7. Hasil Pengujian Stiffness.................................................................................. 55 4.8. Pembahasan Hasil Penelitian .......................................................................... 57 4.8.1.

Pengujian Slump ......................................................................................... 57

4.8.2.

Pengujian Berat Jenis Beton ...................................................................... 57

4.8.3.

Pengujian Kuat Desak beton ....................................................................... 58

4.8.4.

Nilai Toughness ........................................................................................... 58

4.8.5.

Nilai Stiffness ............................................................................................... 60

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ....................................................................................................... 62 5.2. Saran ................................................................................................................. 62 Daftar Pustaka Lampiran

xi

commit to user


digilib.uns.ac.id

MOTTO “..dan bumi telah dibentangkannya untuk makhlukNya, di dlamnya ada buah-buahan dan pohon kurma yang mempunyai koelopak mayang dan biji-bijian yang berkulit dan bungabunga yang harum baunya. Maka nikmat Tuhan mu yang manakah yang kamu dustakan..(Q.S. Ar-Rahman: 10-13).”

“Hidup ini harus diahadapi. Terus dihadapi, jangan fokus pada masalah, tapi fokus pada solusi. Kalau kita berlarut-larut dalam masalah, kita akan jadi orang yang hanya bisa menyerah, pasrah. Dan akhirnya mati”

Ada 2 hal yang mesti kita ingat: Kebaikan orang lain sama kita dan keburukan kita sama orang lain. Tapi ada 2 hal yang mesti kita lupakan, kebaikan kita pada orang lain dan keburukan orang lain pada kita.”

“Sebaik – baiknya orang adalah orang yang berguna bagi orang lain”

“Atau siapakah yang telah menciptakan langit dan bumi dan yang menuunkan air untukmu dari langit, lalu kami tumbuhkan dengan air itu kebun – kebun yang berpemandangan indah, yang kamu sekali-kali tidak mampu menumbuhkan pohon-pohonnya ? Apakah disamping Allah ada tuhan (yang lain) ? Bahkan sebenarnya mereka adalah orang – orang yang menyimpang dari kebenaran” (An-Naml : 56)

“Sesungguhnya perintah-Nya apabila Dia menghendaki sesuatu hanyalah berkata kepadanya. “Jadilah!” Maka Terjadila ia.” (Yasin : 82) commit to user


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN Syukur Alhamdulillah atas segala nikmat, karunia serta hidayah Allah SWT Dan Shalawat serta salam semoga tercurahkan kepada Rasulullah SAW Dengan segala kerendahan hati kupersembahkan karya ini kepada....

Allah SWT Dengan Izin dan RidhoMu lah ada dan tiadanya sesuatu

Ayah dan Ibu Do’a, kasih sayang serta pengorbanan kalian kepada anak-anakmu tercinta

Adek-adekku Tercinta Canda, Tawa, Duka, Tangis, Cinta dan Kebersamaan yang indah karna Allah

Rekan-rekan Mahasiswa Angkatan 2007 Teknik Sipil Terima kasih atas kerjasamanya selama kuliah, mengerjakan tugas, ujian hingga skripsi selama dikampus. Semoga dapat bertemu di lain kesempatan yang lebih baik. amin.

Semua Sahabat-sahabat ku... Segenap Civitas Teknik UNS, Pengurus SKI FT dan BIAS FT, Temen2 di BEM UNS Kabinet Perlawanan dan Kabinet Inspiratif , dan Temen2 di PUSKOM UNS 2010, Penghuni Kost Muhandis dan Semua Teman-teman Seperjuangan di Kampus Tercinta UNS.

commit to user


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan penulisan laporan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusun menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, maka banyak kendala hingga terselesaikannya penyusunan laporan skripsi ini. Pada kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Bapak Ir. Mediayanto, MT. selaku Dosen Pembimbing I. 4. Bapak Ir. Supardi, MT. selaku Dosen Pembimbing II 5. Tim Penguji Pendadaran. 6. Rekan rekan satu kelompok yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.

Penyusun menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu penyusun mengharap saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan laporan skripsi yang akan datang. Akhir kata semoga laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada khususnya.

Surakarta, Januari 2012

Penyusun

commit to user

viii

ABSTRAK Faisal Firmansyah, 2012, Kajian Kekakuan (Stiffness) dan Keuletan (Toughness) Beton Normal Berserat Galvalum AZ150. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Perkembangan ekonomi membuat kegiatan transportasi semakin meningkat. Hal ini menyebabkan beban yang harus ditanggung oleh jalan semakin meningkat pula. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Sehingga diperlukan suatu perkerasan jalan yang kuat untuk menahan beban dari kendaraan yang melewatinya. Salah satu cara meningkatkan hal tersebut adalah dengan meningkatkan kekakuan dari perkerasan jalan tersebut. Jenis perkerasan jalan yang memiliki kekakuan adalah perkerasan kaku (Rigid Pavement). Kekakuan dan keuletan merupakan hal yang penting dalam perkerasan kaku (Rigid Pavement). Karena dengan adanya kekakuan dalam perkerasan kaku akan membuat distribusi beban menyebar secara luas pada subgrade tanah. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen yang dilakukan di laboratorium. Benda uji berupa balok berukuran 10 cm x 10 cm x 40 cm berjumlah 12 buah. Benda uji tersebut adalah beton dengan kadar serat Galvalum AZ150 dengan variasi kadar serat 0% ; 0,33% ; 0,66% ; dan 1% dari volume adukan. Setiap variasi tersebut terdiri dari tiga buah benda uji. Kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness) pada beton diuji setelah beton berumur beton 28 hari. Dari hasil pengujian Toughness terjadi peningkatan nilai toughness pada beton normal dengan kadar serat galvalum AZ150 0,33%, dengan nilai toughness sebesar 3,415 KNmm atau bertambah sebesar 24,18% dibandingkan nilai toughness beton tanpa serat yaitu sebesar 2,750 KNmm, sedangkan pada pengujian Stiffness terjadi peningkatan nilai stiffness pada beton normal dengan kadar serat galvalum AZ150 0,33% dengan nilai stiffness sebesar 33,991 KN/mm atau bertambah sebesar 15,50% dibanding nilai stiffness beton tanpa serat yaitu sebesar 29,429 KN/mm. Kata kunci: Galvalum AZ150, kekakuan (stiffnesss), keuletan (toughness), Beton Normal, Perkerasan kaku (Rigid Pavement)

vi

commit to user

ABSTRACT Faisal Firmansyah, 2012, Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Economic development makes transport activities is increasing. This causes the load to be borne by the road is increasing as well. Thus a strong road pavement to perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id withstand the load of the vehicles using them. One way to improve this is to increase the stiffness of the pavement. This type of pavement that has a stiffness is rigid pavement. Stiffness and ductility is important in a rigid pavement. Due to the existence of rigidity in rigid pavement will make the load distribution is widely spread on the subgrade soil This research used the experimental method in laboratory. The test sample was a beam form size 10 cm x 10 cm x 40 cm.with 12 mixtures which were tested in three samples each. This test object was normal concrete with variation of the level fibre 0%, 0,33%, 0,66% and 1% Galvalum AZ 150 fibre of concrete volume. Each variation consisted of three test objects. The Stiffness ang Toughness were tested at 28 days of concrete age. From the test results toughness increased toughness values in normal concrete with fiber content galvalum AZ150 0.33%, with a value of 3.415 KNmm toughness or increased by 24,18% compared to the toughness of concrete without fibers that is equal to 2.750 KNmm, while the stiffness testing occurs increase in the value of stiffness on normal concrete with fiber content galvalum AZ150 0.33% with a stiffness value of 33.991 KN/mm or increased by 15,50% compared to concrete without fiber stiffness value that is equal to 29,429 KN/mm. Keywords: Galvalum AZ150, Stiffnesss, Toughness, Normal Concrete, Rigid Pavement

vii

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Perekonomian Indonesia dari tahun ke tahun semakin berkembang. Sebagai akibat dari perkembangan ini maka kegiatan jual-beli semakin meningkat. Peningkatan jual-beli membuat kegiatan transportasi angkutan barang semakin meningkat terutama jalur darat. Sehingga pembebanan terhadap jalan semakin meningkat pula. Untuk menunjang hal tersebut maka diperlukan suatu perkerasan jalan yang mampu menahan beban berat dan lalu lintas yang padat. Salah satunya adalah dengan perkerasan kaku. Salah satu keunggulan perkerasan kaku adalah memiliki kekakuan yang membuat distribusi beban menjadi lebih lebar. Kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness) didalam suatu perkerasan kaku dalam perkerasan jalan merupakan hal yang perlu diperhatikan. Karena hal ini berkaitan dengan sifat perkerasan jalan tersebut dalam kaitannya dengan pembebanan. Suatu perkerasan yang baik harus mampu menahan beban yang direncanakan untuk perkersan tersebut. Ketika suatu perkerasan memiliki kekakuan dan keuletan yang tinggi maka akan meningkatkan kemampuan perkerasan tersebut dalam menahan beban yang ditimpakan kepada perkerasan tersebut dan dapat mengurangi deformasi. Sehingga hal yang berkaitan dengan peningkatan kekakuan dan keuletan perlu diteliti.

Material penyusun perkerasan kaku adalah beton. Peningkatan kekakuan dan keuletan ini dapat dilakukan dengan merekayasa beton. Beton sendiri adalah material konstruksi yang sering digunakan dalam pelaksanaan suatu konstruksi bangunan karena memiliki kemudahan dalam pelaksanaan konstruksi, tahan terhadap perubahan cuaca, tahan terhadap korosi, lebih tahan terhadap api dan biaya pemeliharaan yang relatif murah jika dibandingkan meterial lain. Penelitian mengenai beton sudah banyak dilakukan oleh para peneliti. Hal ini dimaksudkan commitbeton to user untuk mencari komposisi pembentuk yang dapat membuat kualitas dari

1

2 digilib.uns.ac.id


beton tersebut semakin baik. Salah satu hal yang dilakukan adalah dengan menambahkan bahan tambahan dan menambahkan serat dalam beton tersebut.

Beton banyak digunakan dalam pelaksanaan konstruksi karena beton memiliki berbagai keunggulan. Keunggulan beton diantaranya adalah ketersediaan material dasar pembentuk beton (availability), memiliki kemudahan untuk digunakan (versatility), dan memiliki kemampuan untuk beradaptasi (adaptability).

Secara struktural beton memiliki tegangan tekan yang cukup tinggi sehingga sangat bermanfaat untuk struktur dengan gaya-gaya tekan yang cukup dominan. Tetapi Beton memiliki kuat tarik yang sangat rendah dan bersifat getas, sehingga untuk menahan gaya tarik beton diberi tulangan baja. Penambahan tulangan belum memberikan hasil yang benar-benar memuaskan karena retak-retak halus masih sering timbul disekitar baja yang menahan tegangan tarik. Dengan melihat berbagai kelemahan yang dimiliki oleh beton maka perlu dilakukan rekayasa terhadap beton tersebut untuk memperbaiki kelemahan tersebut sehingga kualitas dari beton tersebut akan semakin baik dan berbagai kelemahan tersebut dapat dimilimalisir.

Ketika kelemahan beton tersebut dapat diminimalisir maka akan meningkatkan nilai kekakuan dan keuletan beton tersebut. Salah satu cara untuk membuat sifat beton menjadi lebih baik adalah dengan menambahan serat dalam campuran beton tersebut. Penambahan serat pada campuran beton akan memberikan kontribusi terhadap perbaikan karakteristik beton. Perbaikan tersebut diantaranya adalah meningkatkan kekuatan tarik, kekuatan tekan, dan daktilitas beton. Telah banyak penelitian yang dilakukan mengenai beton berserat. Seperti yang telah dilakukan oleh Suhendro (1991) dengan menambahkan serat baja (kawat bandrat), terbukti dapat meningkatkan kuat tarik beton. Penelitian serupa dengan menambahkan serat plastik yang dilakukan oleh Wibowo (2002) juga menunjukan adanya peningkatan kuat tarik beton berserat. commit to user

3 digilib.uns.ac.id


Serat yang digunakan untuk campuran beton dengan bahan non fabrikasi (bahan di produksi bukan untuk difungsikan sebagai serat) terbukti dapat difungsikan sebagai pengganti bahan serat untuk beton. Salah satu ide yang muncul adalah serat dari bahan galvalum AZ 150 yang memiliki unit densitas lebih rendah dari pada serat baja (sehingga dapat mempertahankan berat jenis beton agar tetap ringan) dan memiliki sifat mekanis yang cukup baik. Dalam penelitian ini dicoba penggunaan serat galvalum AZ 150. Sebagai penelitian awal serat galvalum AZ 150 ini mempunyai kuat tarik maksimum 6224,24 kg/cm2, angka ini setara dengan kekuatan baja BJTD 39 atau 3900 kg/cm2, hasil penelitian mediyanto (2005). Galvalum AZ 150 merupakan salah satu bahan tambah.

Maka dengan penambahan serat galvalum AZ 150 tersebut diharapkan dapat meningkatkan nilai kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness) pada beton normal tersebut. Stiffness sendiri adalah kekakuan dari beton tersebut yaitu hasil bagi antara beban dan lendutan dari uji lentur. Ketika stiffness dari suatu struktur meningkat maka akan memperkecil deformasi dari struktur tersebut dan meningkatkan tingkat keamanan dari struktur tersebut. Sedangkan toughness adalah suatu elemen untuk menjadi lentur (bersifat plastis) dan untuk menyerap energi pada saat pembebanan sebelum terjadinya retak/patah. Maka untuk dapat mengetahui hal itu, maka perlu dilakukan penelitian yang dapat membuktikan kalau penambahan serat galvalum AZ 150 dapat meningkatkan stiffness dan toughness dari beton normal tersebut.

1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan suatu masalah yaitu : a.

bagaimana pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap kekakuan (stiffness) beton normal.

b. bagaimana pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap keuletan (toughness) beton normal. commit to user

4 digilib.uns.ac.id


1.3. Batasan Masalah Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak meluas maka perlu adanya pembatasan sebagai berikut: a.

Semen yang digunakan adalah Semen PPC

b. Berat galvalum yang ditambahkan adalah 0 % ; 0,33% ; 0,66% ; dan 1 % dari volume adukan beton. c.

Mutu Beton Rencana f’c 29,05 Mpa

d. Ukuran serat Galvalum AZ 150 adalah 2 mm x 50 mm e.

Agregat alam yang digunakan adalah yang berbentuk pecah dan bulat.

f.

Umur Beton pengujian untuk beton adalah umur 28 hari.

1.4. Tujuan Penelitian Tujuan yang diharapkan dari penelitian ini yaitu : a. Mengetahui pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap nilai kekakuan (stiffness) beton normal. b. Mengetahui pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap nilai keuletan (toughness) beton normal.

1.5. Manfaat Penelitian a.

Manfaat Teoritis : 1) Memberikan kontribusi dalam dunia teknik sipil. 2) Menambah pengetahuan tentang beton normal berserat galvalum AZ 150 ditinjau dari kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness). 3) Mengembangkan pengetahuan mengenai sifat – sifat beton serat.

b. Manfaat Praktis : 1) Memperoleh data propertis mengenai sifat – sifat beton normal berserat galvalum AZ 150 commit to user

5 digilib.uns.ac.id


2) Hasil penelitian ini dapat diaplikasikan dalam perkerasan jalan (Rigid Pevement).

1.6. Keaslian Penelitian

Penelitian tentang penggunaan Galvalum AZ 150 sebagai serat dalam campuran beton telah dilakukan sebelumnya, yaitu diantaranya : a.

Uji daktilitas dan toughness balok beton ringan-metakaolin berserat galvalum az 150 (Bayu Budi Atmojo, 2007)

b. Kajian kuat tarik belah dan modulus of rufture beton ringan-metakaolim berserat galvalum az 150 (Arif Adhian, 2007) c.

Kuat desak dan Modulus elastisitas beton ringan-metakaolin berserat galvalum az 150 (Agus Budi R., 2008)

d. Kuat lentur beton ringan-metakaolin berserat galvalum az 150 (Denie Previardhi, 2009) e.

Kajian kuat kejut (impact) beton normal berserat galvalum az 150 (Arif Nur hidayat, 2012)

f.

Kajian serapan dan penetrasi beton normal berserat galvalum az 150 (Fauzan Al Hakim, 2012)

g.

Kajian kuat tarik belah dan MOR beton normal berserat galvalum az 150 (Agus S., 2012)

Berdasarkan penelitian yang sudah ada sebelumnya maka Kajian Stiffness (Kekakuan) dan Toughness (Keuletan) Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150 belum pernah diteliti sebelumnya.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka Beton banyak digunakan secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan tersebut diperoleh dengan cara mencampurkan semen portland, air, dan agregat dan kadang ditambah beberapa bahan tambah pada perbandingan tertentu. Dalam adukan beton, air dan semen akan membentuk pasta yang disebut pasta semen. Pada semen ini selain mengisi semen pori juga bersifat sebagai perekat/pengikat dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling terikat dengan kuat dan terbentuklah suatu massa yang kompak/padat (Tjokrodimuljo, 1996).

Beton berserat didefinisikan sebagai beton yang dibuat dari campuran semen,agregat,air dan sejumlah serat yang tersebar secara acak. Prinsip penambahan serat adalah memberi tulangan pada beton yang disebar merata ke dalam adukan beton dengan orientasi acak (Random) untuk mencegah terjadinya retakan-retakan beton yang terlalu dini di daerah tarik akibat panas hidrasi maupun akibat pembebanan (Soroushian dan Bayasi, 1987).

Beton berserat mempunyai kelebihan daripada beton tanpa serat dalam beberapa sifat strukturnya, antara lain keliatan (ductility), ketahanan tehadap baban kejut (impact resistance), kuat tarik dan kuat lentur (tensile and flexural strength), kelelehan (fatigue life), kekuatan terhadap pengaruh susutan (shrinkage), dan ketahanan terhadap keausan (abrasion) (Soroushian dan Bayasi, 1987).

Kosentrasi serat yang masih mungkin dilakukan pengadukan secara mudah adalah 1% volume. Jika kosentrasi serat melebihi nilai tersebut, adukan akan menjadi sulit diaduk, dan yang masih diijinkan agar adukan beton masih workable adalah L/D < 100 (Sudarmoko, 1987).

commit to user 6

7 digilib.uns.ac.id


Penambahan serat kawat pada adukan beton dengan ukuran diameter 0,9 mm dan panjang 54 mm dapat meningkatkan kuat lentur sebesar 48,06 % dari kuat lentur beton normal (Ananta,2007).

Penambahan serat polypropylene dapat meningkatkan nilai toughness jika penambahannya sebanyak 1% atau lebih besar (1,12% atau 1,48%) dalam volume adukan beton ringan (M. Perez-Pena dan B.Mobasher,1994).

Penambahan serat polyethylene ke dalam campuran beton dengan kadar 0,3% meningkatkan kuat tekan sebesar 20,36%, meningkatkan kuat belah sebesar 2,05%, meningkatkan nilai kapsitas momen balok beton sebesar 15,79%, dan meningkatkan nilai toughness sebesar 318,61% (Wibowo, 2006).

Pada pengujian Toughness terjadi peningkatan dengan penambahan serat almunium pada kadar serat 0,35% dengan nilai toughness sebesar 55,44538 KNmm atau bertambah sebesar 21,2579% dibanding nilai toughness beton tanpa serat yaitu sebesar 44,7321 KNmm, sedangkan pada pengujian Stiffness terjadi peningkatan dengan penambahan serat almunium pada kadar 0,75% dengan nilai stiffness sebesar 12,0917 KN/mm atau bertambah sebesar 5,9508% dibanding nilai stiffness beton tanpa serat yaitu sebesar 11,4187 KN/mm (Yuliyanto , 2009).

Toughness suatu penampang dari elemen balok adalah energi yang dapat diserap dan dihitung dari luas dibawah diagram beban lendutan dari suatu uji lentur (Wahyono, 1966).

commit to user

8 digilib.uns.ac.id


2.2 Landasan Teori

2.2.1. Beton Normal Beton normal adalah beton yang cukup berat dengan berat jenis 2400 kg/m3, kuat tekan 15 MPa sampai 40 MPa dan dapat menghantarkan panas. Agregat dalam bahan penyusun beton paling berpengaruh terhadap berat beton yang tinggi. Pada beton normal biasanya digunakan agregat normal yaitu agregat yang berat jenisnya antara 2,5 sampai 2,7 kg/m3 seperti: granit, basalt, kuarsa, dan sebagainya.

2.2.2. Beton Serat Dalam penelitian terdahulu, pemberian serat didalam struktur beton memberi kontribusi positif terhadap kenaikan kekuatan tariknya. Penelitian yang dilakukan oleh Suhendro (1991) membuktikan bahwa sifat-sifat kurang baik dari beton yaitu getas, praktis tidak mampu menahan beban tarik dan momen lentur, dapat diperbaiki dengan menambahkan fiber lokal yang terbuat dari potongan-potongan kawat pada adukan beton.

Serat pada campuran beton dapat menunda retaknya beton, membatasi penambahan retak dan juga membantu ketidakmampuan semen portland yang tidak dapat menahan regangan dan benturan menjadi ikatan komposit kuat dan lebih tahan retak. Spesifikasi yang sering digunakan dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut ini :

commit to user

9 digilib.uns.ac.id


Tabel 2.1 Spesifikasi Serat-Serat yang Sering Digunakan Fiber

Spesific

Tensile

Young’s

Elongation

Common

Common

Gravity

Strenght

Modulus

At Failure

Diameters

Length

(ksi)

(103 Ksi)

(%)

(in)

(in)

Steel

7,86

100-300

30

Up To 30

0,0005-0,04

0,5-1,5

Glass

2,7

Up to 180

11

3,5

0,004-0,03

0,5-1,5

Polypropilon

0,91

Up to 100

0,14-1,2

2,5

Up to 0,1

0,5-1,5

Carbon

1,6

UP to

72

1,4

0,0004-0,008

0,02-0,5

100 (Soroushian & Bayasi, 1987)

Tipe serat secara umum dapat diklarifikasikan menjadi empat (ACI Committee 544), yaitu : a.

SFRC (Steel Fiber Reinforced Concrete).

b. GFRC (Glass Fiber Reinforced Concrete). c.

SNFRC (Synthetic Fiber Reinforced Concrete).

d. NFRC (Natural Fiber Reinforced Concrete).

2.3. Material Penyusun Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150

2.3.1. Semen Portland

Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan (PUBI-1982, dalam Tjokrodimuljo, 1996). Fungsi semen adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang padat dan juga untuk mengisi rongga-rongga antar butir agregat. Empat unsur yang paling penting dalam semen adalah: a. Trikalsium silikat (C3S) atau 3CaO.SiO3 b. Dikalsium silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2 c. Trikalsium aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3 user 2O3.FeO2 d. Tetrakalsium aluminoferit (C4commit AF) atauto4CaO.Al

10 digilib.uns.ac.id


Jenis semen Portland di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Jenis Semen Portland Di Indonesia Sesuai SII 0013-81 Jenis semen Jenis I

Karakteristik umum Semen

portland

untuk

penggunaan

umum

yang

tidak

memerlukan persyaratan khusus seperti disyaratkan pada jenisjenis lain Jenis II

Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang

Jenis III

Semen

portland

yang

dalam

penggunaannya

menuntut

persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi Jenis IV

Semen

portland

yang

dalam

penggunaannya

menuntut

persyaratan panas hidrasi yang rendah Jenis V

Semen

portland

yang

dalam

penggunaannya

menuntut

persyaratan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat (Sumber : Tjokrodimuljo (1996)

2.3.2. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini menempati sebanyak 60 % - 80 % dari volume mortar atau beton, sehingga pemilihan agregat merupakan suatu bagian penting dalam pembuatan mortar atau beton. Berdasarkan ukuran besar butirnya, agregat yang dipakai dalam adukan beton dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat halus dan agregat kasar.

a. Agregat Halus

Agregat halus adalah agregat yang berbutir kecil antara 0,15 mm dan 5 mm. Dalam pemilihan agregat halus harus benar-benar memenuhi persyaratan yang telah ditentukan. Karena sangat menentukan dalam hal kemudahan pengerjaan commit to user keawetan (durability) dari beton (workability), kekuatan (strength), dan tingkat



yang dihasilkan. Pasir sebagai bahan pembentuk mortar bersama semen dan air, berfungsi mengikat agregat kasar menjadi satu kesatuan yang kuat dan padat (Tjokrodimuljo,1996).

Berdasarkan ASTM C 125-03 “Standard Terminology Relating toConcrete and Concrete Aggregates” agregat halus adalah agregat yang lolos saringan 4,75 mm (No. 4) dan tertahan pada saringan 75µm (No. 200)

Menurut PBI 1971 (NI-2) pasal 33, syarat-syarat agregat halus (pasir) adalah sebagai berikut : 1) Agregat halus terdiri dari butiran-butiran tajam dan keras, bersifat kekal dalam arti tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca, seperti panas matahari dan hujan. 2) Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 % terhadap jumlah berat agregat kering. Apabila kandungan lumpur lebih dari 5 %, agregat halus harus dicuci terlebih dahulu. 3) Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak. Hal demikian dapat dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams Header dengan menggunakan larutan NaOH. 4) Agregat halus terdiri dari butiran-butiran yang beranekaragam besarnya dan apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam pasal 3.5 ayat 1 (PBI 1971), harus memenuhi syarat sebagai berikut : (a) Sisa di atas ayakan 4 mm , harus minimum 2 % berat. (b) Sisa di atas ayakan 1 mm , harus minimum 10 % berat. (c) Sisa di atas ayakan 0,25 mm , harus berkisar antara 80 % - 90 % berat.

Pasir di dalam campuran beton sangat menentukan dalam hal kemudahan pengerjaan (workability), kekuatan (strength), dan tingkat keawetan (durability) dari beton yang dihasilkan. Untuk memperoleh hasil beton yang seragam, mutu pasir harus dikendalikan. Oleh karena itu pasir sebagai agregat halus harus memenuhi gradasi dan persyaratan yang ditentukan. Batasan susunan butiran commit agregat halus dapat dilihat pada Tabel 2.3.to user



Tabel 2.3. Batasan Susunan Butiran Agregat Halus Ukuran saringan (mm)

Persentase lolos saringan Daerah 1

Daerah 2

Daerah 3

Daerah 4

10,00

100

100

100

100

4,80

90-100

90-100

90-100

95-100

2,40

60-95

75-100

85-100

95-100

1,20

30-70

55-90

75-100

90-100

0,60

15-34

35-59

60-79

80-100

0,30

5-20

8-30

12-40

15-50

0,15

0-10

0-10

0-10

0-15

(Sumber : Tjokrodimuljo (1996) Keterangan: Daerah 1 Daerah 2 Daerah 3 Daerah 4

: Pasir kasar : Pasir agak kasar : Pasir agak halus : Pasir halus

b. Agregat Kasar

Agregat kasar adalah agregat yang mempunyai ukuran butir-butir besar antara 5 mm dan 40 mm. Sifat dari agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton keras dan daya tahannya terhadap disintegrasi beton, cuaca dan efek-efek perusak lainnya. Agregat kasar mineral ini harus bersih dari bahan-bahan organik dan harus mempunyai ikatan yang baik dengan semen (Tjokrodimuljo,1996).

Berdasarkan ASTM C 125-03 “Standard Terminology Relating toConcrete and Concrete Aggregates” agregat kasar adalah suatu agregat yang tertahan pada saringan 4,75 mm (No. 4).

Sifat-sifat bahan bangunan sangat perlu untuk diketahui, karena dengan mengetahui sifat dan karakteristik dari bahan tersebut, kita dapat menentukan langkah-langkah yang diambil dalam menangani bahan bangunan tersebut. Sifatcommit to user sifat dari agregat kasar yang perlu untuk diketahui antara lain ketahanan



(hardness), bentuk dan tekstur permukaan (shape and texture surface), berat jenis agregat (specific gravity), ikatan agregat kasar (bonding), modulus halus butir (finenes modulus), dan gradasi agregat (grading).

Menurut PBI 1971 (NI-2) pasal 3.4 syarat-syarat agregat kasar (kerikil) adalah sebagai berikut : 1) Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak berpori. Agregat kasar yang mengandung butir-butir pipih hanya dapat dipakai apabila jumlah butir-butir pipih tersebut tidak melebihi 20 % dari berat agregat seluruhnya. Butir-butir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan. 2) Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1 % yang ditentukan terhadap berat kering. Apabila kadar lumpur melampaui 1 % maka agregat kasar harus dicuci. 3) Agergat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton, seperti zat-zat yang reaktif alkali. 4) Kekerasan butir-butir agregat kasar yang diperiksa dengan bejana penguji dari Rudelof dengan beton penguji 20 ton, yang harus memenuhi syarat-syarat : (a) Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 9,5-19 mm lebih dari 24 % berat. (b) Tidak terjadi pembubukan sampai 19-30 mm lebih dari 22 % berat. Kekerasan ini dapat juga diperiksa dengan mesin Los Angeles. Dalam hal ini tidak boleh terjadi kehilangan berat lebih dari 50 %. 5) Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang beranekaragam besarnya dan apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam pasal 3.5 ayat 1 PBI 1971, harus memenuhi syarat sebagai berikut : (a) Sisa diatas ayakan 31,5 mm harus 0 % berat . (b) Sisa diatas ayakan 4 mm harus berkisar antara 90 % dan 98 % berat. (c) Selisih antara sisa-sisa kumulatif diatas dua ayakan yang berurutan, maksimum 60 % dan minimum 10 % berat. Batasan susunan butiran agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 2.4. commit to user



Tabel 2.4. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar Ukuran Saringan (mm)

Persentase Lolos Saringan 40 mm

20 mm

40

95-100

100

20

30-70

95 – 100

10

10-35

22-55

4,8

0-5

0-10

(Sumber : Tjokrodimuljo (1996))

Susunan untuk butiran (gradasi) yang baik akan dapat menghasilkan kepadatan (density) maksimum dan porositas (voids) minimum. Sifat penting dari suatu agregat (baik kasar maupun halus) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses pembekuan waktu musim dingin dan agresi kimia, serta ketahanan terhadap penyusutan.

Bentuk dari partikel agregat dapat mempengaruhi kebutuhan air, workability, kemampuan untuk diangkut (mobility), bleeding, kemampuan untuk membentuk hasil akhir yang baik (finishability) dan kekuatan. Partikel yang lebih bulat (rounded) memberikan workability yang lebih baik dibandingkan dengan partikel yang bentuknya pecah atau bersudut. Hal ini disebabkan karena sedikitnya bidang kontak antar partikel yang dialami oleh partikel bulat, sehingga gaya gesek antar partikel menjadi lebih kecil dan aliran campuran beton menjadi lebih mudah.

Bentuk agregat juga mempengaruhi kuat tekan pada beton. Campuran yang menggunakan agregat dengan bentuk pecah dan bersudut akan menghasilkan beton dengan kekuatan yang lebih tinggi karena kekuatan ikatan antar partikelnya besar. Kekuatan ikatan yang besar tersebut dikarenakan bidang kontak antara partikel dengan pasta yang besar. commit to user



2.3.3. Air

Air merupakan bahan dasar pembuat dan perawatan beton, penting namun harganya paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta untuk menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Air yang memenuhi syarat sebagai air minum, memenuhi syarat pula untuk bahan campuran beton. Tetapi tidak berarti air harus memenuhi persyaratan air minum. Jika diperoleh air dengan standar air minum, maka dapat dilakukan pemeriksaan secara visual yang menyatakan bahwa air tidak berwarna, tidak berbau, dan cukup jernih. Menurut Tjokrodimuljo (1996), dalam pemakaian air untuk beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut: a. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter. b. Tidak mengandung garam-garam yang merusak beton (asam, zat organik, dll) lebih dari 15 gram/liter. c. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter. d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.

Kekuatan beton dan daya tahannya berkurang jika air mengandung kotoran. Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu ikatan awal serta kekuatan beton setelah mengeras. Adanya lumpur dalam air diatas 2 gram/liter dapat mengurangi kekuatan beton. Air dapat memperlambat ikatan awal beton sehingga beton belum mempunyai kekuatan dalam umur 2-3 hari. Sodium karbonat dan potasium dapat menyebabkan ikatan awal sangat cepat dan konsentrasi yang besar akan mengurangi kekuatan beton (Tjokrodimuljo,1996).

2.3.4. Bahan Tambah

a. Pengertian Bahan Tambah Bahan tambah merupakan bahan selain air, agregat, semen dan perkuatan dengan menggunakan serat yang digunakan sebagai bahan campuran semen untuk commitpengerasan, to user memodifikasi sifat beton segar, waktu dan kinerja beton saat keras



dan ditambahkan ke dalam adukan sebelum atau selama proses pencampuran (mixing) (ASTM C 125, 2003)

b. Garvalum AZ150

Penelitian ini menggunakan bahan tambah berupa serat galvalum. Berdasarkan pada penelitian beton ringan berserat garvalum oleh mediyanto, 2003 beberapa sifat dan prilaku beton yang dapat diperbaiki setelah penambahan serat adalah 1.

Kekuatan terhadap lentur dan tarik

2.

Ketahanan terhadap beban kejut

3.

Sifat daktilitas beton

4.

Ketahanan terhadap keausan

5.

Kekuatan geser beton

Keunggulan inilah yang dijadikan dasr dalam pemilihan serat garvalum dalam pembuatan beton normal berserat, selain dikarenakan serat garvalum memiliki unit densitas yang lebih rendah dari serat baja.

2.4. Kekakuan (Stiffness)

Stiffness adalah kemampuan suatu elemen untuk bersifat kaku / tidak elastis (Kekakuan). Stiffness balok didefinisikan sebagai hasil bagi antara beban dan lendutan dari uji lentur dan dihitung dengan Persamaan 2.1 B

K = …………………………………………………………………………..(2.1) δ

Dimana : K

: Stiffness (KN/mm)

P

: Beban

æ

: Lendutan (mm)

(KN)

commit to user



Kekakuan struktur pada suatu bangunan merupakan unsur yang sangat penting dalam mendesign bangunan tahan gempa, sebab masalah kekakuan akan sangat berpengaruh terhadap respon struktur karena gaya gempa.

Stiffness pada suatu elemen struktur sangat dipengaruhi oleh banyaknya distribusi material yang ada. Suatu elemen struktur yang mempunyai nilai stiffness kecil lebih mudah mengalami tekuk dibandingkan dengan elemen yang mempunyai stiffness besar.

2.5. Keuletan (Toughness)

Toughness merupakan energi yang diserap oleh sebuah elemen struktural pada saat pembebanan, dimana hal ini menunjukan seberapa besar kemampuan sebuah elemen struktur untuk menyebarkan secara merata energi yang diterimanya akibat pembebanan ke seluruh elemen struktur.

Nilai toughness didapat dari perhitungan luas daerah dibawah grafik hubungan antara beban P (KN) dengan lendutan (mm). Luas daerah yang dimaksud yaitu luas daerah yang diarsir dengan batas sebelah kiri a dan batas sebekah kanan b seperti ditunjukan dalam Gambar 2.1

P (KN) F (X)

a

b Gambar 2.1 Grafik index of toughness commit to user

δ (mm)



Nilai toughness didapatkan dari perhitungan luas daerah dibawah grafik hubungan antara P(KN) dengan defleksi (mm). Cara perhitungan luas daerah tersebut menggunakan rumus integral yaitu :

V8

Dengan : f(X) = Hasil regresi dari persamaan grafik beban defleksi a

= Defleksi belum terjadi = 0 (mm)

b

= Defleksi saaat terjadi retakan (mm)

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Uraian Umum Metode yang diterapkan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental yaitu suatu metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan secara langsung untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara variabel yang diselidiki. Pada penelitian ini ekperimen dilakukan di laboratorium. Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian bahan, pengujian kuat tekan, pengujian kekakuan (stiffness,) dan pengujian keuletan (toughness). Pengujian toughness dan stiffness menggunakan alat uji kuat lentur (Bending testing Machine)

Dari hasil penelitian akan didapatkan data yang akan dibuat menjadi grafik hubungan antara variasi penambahan serat galvalum AZ150 terhadap nilai toughness dan stiffness, sehingga dapat diperoleh nilai optimum penambahan serat dengan nilai toughness dan stiffness beton maksimum yang terjadi.

3.2 Tempat Penelitian

Penelitian ini bertempat di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

3.3

Benda Uji Penelitian

Benda uji yang digunakan dalam pengujian kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness) adalah benda uji balok berukuran alas 10 cm x 10 cm dengan tinggi 40 cm.sebanyak 12 benda uji dengan 3 benda uji untuk masing-masing kondisi. Dengan kadar penambahan galvalum AZ150 adalah 0 %; 0,33 %; 0,66 %; dan 1 commit to user % dari volume adukan. Benda uji dapat dilihat di Tabel 3.1 19



Tabel 3.1 Benda Uji Kode

Ukuran

Kadar Serat

(cm)

Galvalum AZ150

Jumlah

(%) Galv 0%

10 x 10 x 40

0%

3 Buah

Galv 0,33%

10 x 10 x 40

0,33 %

3 Buah

Galv 0,66%

10 x 10 x 40

0,66 %

3 Buah

Galv 1%

10 x 10 x 40

1%

3 Buah

3.4 Pengujian Toughness

Pengujian toughness dilakukan setelah beton berumur 28 hari. Hal-hal yang akan diamati dalam pengujian touhgness ini adalah besarnya (P) maksimum atau beban pada saat beton mulai retak dan defleksi yang terjadi dengan menggunakan alat uji kuat lentur (Bending Testing Machine).

Pengujian dilakukan berdasarkan ASTM C-78 yaitu metode pengujian kuat lentur beton dengan bentang terbagi dua akibat adanya roda yang bekerja pada tiap jarak 1/3 bentang, seperti terlihat pada Gambar 3.1 P (KN) ½P

½P

b d

1/3 L

1/3 L

1/3 L

Gambar 3.1 Perletakan benda uji dalam alat uji kuat lentur Adapun langkah-langkah pengujian toughness dapat diuraikan sebagai berikut : a.

Balok beton yang diuji diambil dari tempat perawatan kemudian diukur dimensinya. commit to user



b. Mesin penguji diatur jarak perletakannya dan balok uji diletakan pada mesin penguji. c.

Memasang alat dial gauge 13 cm dari tumpuan.

d. Mesin pembebanan dijalankan secara elektrik dengan cara meningkatkan beban konstan. e.

Pembebanan dilakukan hingga balok retak, kemudian dicatat besarnya beban tertinggi yang terjadi pada saat terjadinya retakan.

3.5. Pengujian Kekakuan (Stiffness)

Pengujian dilakukan pada semua benda uji balok beton dengan tujuan untuk mengetahui nilai stiffness pada benda uji yang berupa balok beton.

Setting balok pada pengujian stiffness ini sama dengan pengujian toughness yaitu metode pengujian kuat lentur beton dengan terbagi dua akibat adanya rode yang bekerja pada 1/3 bentang seperti Gambar 3.1.

3.6. Tahap Penelitian Tahapan-tahapan pelaksanaan penelitian sebagai berikut : a. Tahap I (Tahap persiapan) Melakukan studi literatur serta mempersiapkan bahan dan alat uji penelitian supaya penelitian berjalan lancar. b. Tahap II (Tahap pengujian Bahan) Melakukan pengujian bahan yang akan digunakan dengan tujuan untuk mengetahui sifat dan karakterstik bahan. Bahan yang diuji adalah agregat kasar dan agregat halusnya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah agragat kasar atau halus tersebut memenuhi syarat. c. Tahap III (Tahap pembuatan Benda Uji) Pada tahap ini dilakukan pekerjaan sebagai berikut : 1) Penetapan campuran adukan beton. Rencana proporsi campuran adukan beton dengan mix design sesuai standar SK.SNI.T-15-1990-03. commit to user



2) Pembuatan adukan beton 3) Pemerikasaan nilai slump 4) Pembuatan benda uji berupa balok ukuran 10 cm x 10 cm x 40 cm d. Tahap IV (Tahap perawatan Benda uji ) Pada tahap ini benda uji dirawat (curing) dengan ditutup karung goni basah sampai umur beton mencapai 28 hari. e. Tahap V (Tahap Pengujian benda Uji) Melakukan pengujian kuat lentur beton pada umur 28 hari. Pengujian dilakukan di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. f. Tahap VI (Tahap Analisis Data dan Pembahasan) Melakukan analisis data hasil pengujian dengan membuat data tersebut menjadi suatu grafik yang kemudian grafik tersebut diregresi untuk mencari luasan di bawah grafik. g. Tahap VII (Kesimpulan) Tahap ini melakukan pengambilan kesimpulan dari hasil analisis pengujian yang berhubungan dengan tujuan penelitian.

commit to user



Tahapan penelitian ini dapat dilihat secara sketmatis dalam bagan alir pada Gambar 3.2. Persiapan

Air

AgregatHalus

AgregatKasar

Uji Bahan:

Uji Bahan:

- kadar lumpur - kadar organik - specific gravity - gradasi -agregat SSD -absorbsi

- abrasi - specific gravity - gradasi -absorbsi

Tahap I

Semen

Galvalum

Tahap II

Perhitungan Rancang Campur Tidak Uji Slump

Ya

(Mix Design) Pembuatan Adukan Beton

Tahap III

Pembuatan Benda Uji Balok10 x 10 x 40 (cm)

Perawatan (Curing)

Tahap IV

Pengujian Kuat Lentur / MOR

Tahap V

Analisis Data dan Pembahasan

Tahap VI

Kesimpulan dan Saran

Tahap VII

Gambar 3.2 Diagram commit to user Alir



3.7.

Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar Beton

Untuk memenuhi sifat dan karakteristik dari bahan dasar penyusun beton maka perlu dilakukan pengujian. Pengujian ini dilakukan terhadap agregat halus dan agregat kasar.

3.7.1. Standar Pengujian Terhadap Agregat Halus

Pengujian agregat halus dilakukan berdasarkan ASTM dan disesuaikan dengan spesifikasi bahan menurut ASTM. Standar pengujian agregat halus adalah sebagai berikut : a.

ASTM C-23

b. ASTM C-40

:Standar penelitian pengujian berat isi agregat halus. :Standar penelitian untuk tes kotoran organik dalam

jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj jjjagregat halus. c.

ASTM C-117

:Standar penelitian untuk agregat lolos saringan no. 200

vvvvvvvvvvvv

vdengan pencucian.

d. ASTM C-128

e.

:Standar penelitian untuk menentukan spesific gravity

vvvvvvvvvvvv

vagregat halus.

ASTM C-136

:Standar penelitian untik analisis saringan agregat halus.

3.7.2. Standar Pengujian Terhadap Agregat Kasar a.

ASTM C-29

b. ASTM C-127 vvvvvvvvvvvvv c.

ASTM C-131

d. ASTM C-136

3.8

: Standar penelitian untuk pengujian berat isi agrgat kasar : Standar penelitian untuk menentukan spesific gravity agregat kasar : Standar penelitian untuk pengujian abrasai agregat kasar : Standar pengujian untuk analisis ayakan agregat kasar.

Alat yang Digunakan

Penelitian ini dilakukan pada laboratorium bahan konstruksi Teknik Sipil UNS sehingga menggunakan alat-alat yang adato dilaboratorium tersebut. commit user



Alat-alat yang dipakai dalam penelitian ini adalah : a. Timbangan 1) Neraca merk Murayana Seisakusho Ltd Japan dengan kapasitas 5 kg, ketelitian sampai 0,1 gram, digunakan untuk mengukur berat materila yang berada dibawah kapsitas. 2) Timbangan bascule merk DSN Bola Dunia dengan kapasitas 150 kg dengan ketelitian 0,1 kg. b. Ayakan Ayakan yang digunkan adalah ayakan dengan merk Control Italy bentuk lubang ayakan adalah bujur dangkar dengan ukuran 75 mm 50 mm 38 mm 25 mm 12,5 mm 9,5 mm 4,75 mm 2,36 mm 1,18 mm 0,85 mm 0,3 mm 0,15 mm dan pan. c. Mesin penggetar ayakan Mesin penggetar ayakan yang digunakan adalah mesin penggetar dengan merek Control Italy. Mesin ini digunakan sebagai dudukan sekaligus penggetar ayakan. Penggunaan untuk uji gradasi agregat halus maupun kasar. d. Oven merk binder Oven berkapasitas 300oC 2200 W digunkan untuk mengeringkan meterial (pasir dan krikil). e. Corong konik Corong konik dengan ukuran diameter atas 3,8 cm diameter bawah 8,9 cm tinggi 7,6 cm lengkap dengan alat penumbuk alat ini digunakan untuk mengukur keadaan SSD agregat halus. f. Corong / kerucut abrams Kerucut abrams terbuat dari baja dengan ukuran diameter atas 10 cm dan diameter bawah 20 cm tinggi 30 cm dilengkapi dengan tongkat baja yang diujungnya ditumpulkan panjang 60 cm diameter 16 cm Alat ini digunakan untuk mengukur nilai slump adukan beton. g. Mesin los angelos Mesin ini dilengkapi dengan 12 buah bola baja alat ini digunakan untuk menguji ketahanan aus daricommit agragattokasar. user



h. Cetakan benda uji Cetakan benda uji yang digunkan adalah cetakan silinder baja dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. i. Alat Bantu Untuk kelancaran dan kemudahan penelitian pada saat pembuatan benda uji digunakan beberapa alat bantu : 1) Vibrator yang digunkan untuk pemadatan saat pembuatan benda uji. 2) Cetok semen, digunakan untuk memindahkan bahan batuan dan memasukan campuran beton ke dalam cetakan beton. 3) Gelas ukur kapasitas 250 ml digunkan untuk meneliti kandungan zat organik dan kandungan lumpur agregat halus. 4) Ember untuk tempat air dan sisa adukan. 5) Cangkul untuk mengaduk campuran beton. j. Dial Gauge Untuk mengukur besarnya lendutan yang terjadi. k. Alat Uji Kuat Lentur Untuk mengukur kekuatan lentur beton.

3.9

Pengujian Bahan Dasar Beton

Untuk mengetahui sifat dan karakteristik dari material pembentuk beton maka dalam penelitian ini dilakukan pengujian terhadap bahan-bahan pembentuk beton. Pengujian ini hanya dilakukan terhadap agregat halus agregat kasar sedangkan air dan semen yang digunakan telah sesuai dengan spesifikasi standar dalam PBI NI 1971 pasal 3.6

3.9.1 Pengujian Agregat Halus

3.9.1.1 Pengujian Kadar Lumpur Dalam Agregat Halus Pasir adalah salah satu bahan dasar beton yaitu sebagai agregat halus. Pasir digunakan dalam pembuatan beton harustomemenuhi beberapa persyaratan, Salah commit user



satunya adalah pasir harus bersih. Pasir bersih yaitu pasir yang tidak mengandung lumpur lebih dari 5 % dari berat keringnya. Apabila kadar lumpur lebih dari 5 % maka harus dicuci terlebih dahulu. Syarat-syarat agregat halus sesuai dengan PBI NI-2,1971. Kadar lumpur pasir dihitung dengan Persamaan 3.1

Kadar lumpur =

.

Dengan :

.

.

x 100 %.........................................................................(3.1)

G0 = berat awal 100 gram G1 = Berat pasir akhir (gram)

3.9.1.2 Pengujian Kadar Zat Organik Dengan Agregat Halus

Pasir biasanya diambil dari sungai maka kemungkinan kotor sangat besar, misalnya bercampur dengan lumpur zat organik lainnya. Pasir sebagai agregat halus dalam adukan beton tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak karena mengakibatkan penurunan kekuatan beton yang dihasilkan. Kandungan zat oeganik ini dapat dilihat dari percobaan warna dari abrams harder dengan menggunakan larutan NaOH 3 % dengan peraturan beton bertulang indonesia (PBI NI-2,1971). Penurunan kekuatan dapat dilihat pada Tabel 3.2

Tabel 3.2 Pengaruh Kadar Zat Organik Terhadap Presentase Penurunan Kekuatan Beton Warna

Penurunan Kekuatan

Jernih

0

Kuning muda

0 – 10

Kuning tua

10 – 20

Kuning kemerahan

20 – 30

Coklat kemerahan

30 – 50

Coklat tua

50 – 100

(sumber : tabel Prof Ir. Rooseno, 1995 ) commit to user



3.9.1.3 Pengujian Specific Garavity Agregat Halus

Sifat-siifat bahan bangunan yang dipakai dalam suatu pekerjaan struktur sangat penting untuk diketahui, karena sifat-sifat tersebut dapat ditentukan langkahlangkah yang tepat untuk mengerjakan bangunan tersebut.Berat jenis merupakan salah satu variabel yang sangat penting dalam merencanakan campuran adukan beton karena dengan mengetahui variabel tersebut dapat dihitung volume pasir yang ditentukan.

Tujuan dari pengujian ini untuk mendapatkan : a.

Bulk spesific gravity yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi kering dengan volume pasir total

b. Bulk spesific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh dalam kondisi kering permukaan dengan volume pasir total. c.

Apparent Spesific gravity yaitu perbandingan antara berat pasir kering dengan volume butir pasir.

d. Absorbtion yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat kering

Nilai-nilai yang ingin diketahui di atas dihitung dengan Persamaan 3.2 – 3.5. Bulk spesific gravity

=

Bulk spesific gravity SSD

=

Apparent spesific gravity

=

Absorbtion

=

Dengan :

&

p

p

……………………………….(3.3)

p

p

&

&

&

…………………………….…(3.2)

……………………………...….(3.4) &

x 100 %.....................................(3.5)

A

= berat pasir kering oven (gram)

B

= berat volumetric flask berisi air (gram)

C

= berat volumetric flask berisi air dan pasir (gram)

500= berat pasir dalam keadaaan kering permukaan jenuh (gram) commit to user



3.9.1.4 Pengujian Gradasi Agregat Halus

Tujuan pengujian gradasi adalah untuk mengetahui susunan diameter butiran pasir dan persentase modulus kehalusan butir. Modulus kehalusan butir =

………………………………………….(3.6)

Dengan : A: ∑ prosentase berat pasir yang tertinggal kumulatif tanpa berat pasir dalam pan. B: ∑ prosentase berat pasir yang tertinggal. Menurut ASTM agregat halus yang baik mempunyai gradasi butiran sesuai Tabel 3.3 Tabel 3.3 Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM Diameter Ayakan

Berat lolos saringan ASTM ( %)

9,5

100

4,75

90 – 100

2,36

75 – 100

1,18

55 – 90

0,6

35 – 59

0,3

8 – 30

0,15

0 – 10

0

0

3.9.2 Pengujian Agregat Kasar

3.9.2.1 Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar

Berat jenis merupakan salah satu variabel yang sangat penting dalam merencanakan campuran adukan beton, karena dengan variabel tersebut dapat dihitung volume dari agregat kasar yang diperlukan. Pengujian spesific gravity commit to user



agregat kasar dalam penelitian ini menggunakan kerikil dengan

diameter

maksimal 25 mm. Tujuan pengujian spesific gravity : a.

Untuk mengetahui bulk spesific gravity yaitu perbandingan antara berat krikil dalam kondisi kering dengan volume pasir total.

b. Untuk mengetahui bulk spesific SSD yaitu perbandingan antara berat kerikil jenuh ndalam kondisi kering permukaan dengan volume krikil total c.

Untuk mengetahui apparent spesific gravity yaitu perbandingan antar berat kerikil kering dengan volume butir kerikil

d. Untuk mengetahui daya serap (absorbsion) yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat kerikil kering.

3.9.2.2 Pengujian Abrasi Agregat Kasar

Agregat kasar merupakan salah satu bahan dasar beton yang harus memenuhi standar tertentu untuk daya tahan keausan terhadap gesekan. Standar ini dapat diketahui dengan alat yang disebut bejana Los Angeles. Agregat kasar harus tahan terhadap gaya aus gesek dan bagian yang hilang karena gesekan tidak boleh > 50%.

3.9.2.3 Pengujian Gradasi Agregat Kasar Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui variasi diameter agregat kasar, prosentase dan modulus halusnya. Modulus kehalusan merupakan angka yang menunjukan tinggi rendahnya tingkat keausan butir dalam agregat.

3.10 Perencanaan Campuran Beton Perencanaan campuran beton yang tepat dan sesuai dengan proporsi campuran adukan beton sangat diperlukan untuk mendapatkan kualitas beton yang baik. Dalam penelitian ini digunakan rancang campur beton yang mengacu peraturan commit to user



SK SNI T-15-1990-03 dengan kekuatan yang akan dicapai pada umur 28 hari 30 MPa.

3.11 Pembuatan Benda Uji

Langkah-langkah pembuatan benda uji dalam penelitian ini diuraikan sebagai berikut : a.

Material dan peralatan yang akan digunkan untuk membuat campuran beton dipersiapkan

b. Cetakan beton disiapkan c.

Material-material yang akan digunakan ditimbang sesuai dengan kebutuhan.

d. Pembuatan adukan dengan cara mencampurkan meterial-material tersebut dengan mixer. e.

Nilai slump diuji dari adukan tersebut

f.

Adukan dituang kedalam cetakan beton dan digunakan vibrator agar adukan homogen dan merata didalam cetakan, dan memberi tanda untuk masingmasing benda uji.

g.

Benda dilepaskan dari cetakan setelah 24 jam kemudian dilakukan curing terhadap benda uji tersebut.

3.12 Pengujian Nilai Slump

Slump beton adalah besaran kekentalan atau viskositi /plastisitas dan kohesi dari beton segar. Menurut SK SNI-M-12-1989-F, cara pengujian nilai slump adalah sebagai berikut : a.

Kerucut abrams bagian dalam dan luar dibersihkan dengan air.

b. Cetakan kerucut diletakan diatas plat baja. c.

Dengan memegang kakai kerucut kuat-kuat, adonan beton dimasukkan hingga 1/3 tinggi kerucut, kemudian dipadatkan dengan cara menumbuknya menggunakan tongkat besi ujung bulat sebanyak 25 kali. commit to user



d. Pengisian diselesaikan sampai 2 lapis berikutnya dan dipadatkan dengan cara yang sama seperti yang sebelumnya, samapai cetakan terisi penuh, selanjutnya pada bagian atasa diratakan dengan cetok. e.

Kemudian cetakan kerucut diangkat perlahan tegak lurus keatas.

f.

Mengukur penurunan dari tinggi mula-mula, besar penurunan ini disebut nilai slump.

3.13

Perawatan Benda Uji (Curing)

Perawatan beton adalah suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar selalu lembab sejak adukan beton dipadatkan sampaibeton dianggap cukup keras. Hal ini dimaksudkan untuk menjamin agar proses hidrasi dapat berlangsung dengan baik dan proses pengerasan terjadi dengan sempurna sehingga tidak terjadi retak-retak pada beton dan mutu beton dapat terjamin.

Perawatan ini dilakukan dengan cara merendam beton ke dalam bak selama 2 hari. Kemudian selama 26 hari atau sampai benda uji berumur 28 hari beton ditutup dengan karung goni dan disirami dengan air supaya tetap lembab. Kemudian diadakan pengujian beton.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Agregat

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus Pengujian yang dilakukan terhadap agregat halus dalam penelitian kali ini meliputi pengujian kandungan lumpur, berat jenis, kandungan zat organik, dan gradasi pasir. Setelah dilakukan pengujian diperoleh hasil pengujian yang disajikan dalam Tabel 4.1. Untuk perhitungan dan data-data pengujian secara lengkap terdapat pada lampiran 1.

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus Jenis Pengujian

Hasil Pengujian

Standar

Kesimpulan

Kandungan Zat

Larutan NaOH 3%

Jernih atau kuning

Memenuhi

Organik

berwarna kuning

muda

Syarat

Maksimum 5%

Memenuhi

muda Kandungan

2,3%

Lumpur Bulk Spesific

Syarat 2,55

-

-

2,56

2,5 - 2,7

Memenuhi

Gravity Bulk Spesific Gravity SSD Apparent Spesific

Syarat 2,58

-

-

Absorption

0,42%

-

-

Modulus Halus

2,6

2,3 - 3,1

Memenuhi

Gravity

Butir

Syarat commit to user

33



Untuk hasil pengujian agregat halus serta persyaratan batas dari ASTM C33-97 dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut ini:

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus Diameter No Ayakan 1 2 3 4 5 6 7 8

9.5 4.75 2.36 1.18 0.85 0.3 0.15 0 Total

Berat Tertahan Berat Kumulatif % (gram) (%) 0 0.00 0 5 0.17 0.17 304.5 10.16 10.33 567.5 18.94 29.26 397.5 13.26 42.53 1187.5 39.62 82.15 395 13.18 95.33 140 4.67 100.00 2997 100 359.77

Berat Lolos Kumulatif

ASTM C 33

100.00 99.83 89.67 70.74 57.47 17.85 4.67 0.00 -

100 95-100 80-100 50-85 25-60 10-30 2-10 0 -

Dari tabel 4.2 gradasi agregat halus di atas dapat digambarkan grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh ASTM C33-97 sebagai berikut :

100

Kumulatif Lolos ( % )

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

2 Hasil Pengujian

4

6

Diameter Ayakan (mm) ASTM batas atas

8 ASTM batas bawah

Gambar 4.1 Grafik Daerah commitSusunan to user Butir Agregat Halus

10



4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar Pengujian terhadap agregat kasar split (batu pecah) yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian berat jenis (spesific gravity), gradasi agregat kasar, dan keausan (abrasi). Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.3, sedangkan data hasil pengujian secara lengkap disajikan dalam lampiran 2.

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Agregat Kasar Jenis Pengujian

Hasil

Standar

Kesimpulan

2,50

-

-

2,57

2,5 – 2,7

Memenuhi

Pengujian Bulk Spesific Gravity Bulk Spesific Gravity SSD

Syarat 2,68

-

-

Absorption

2,66 %

-

-

Modulus Halus

7,61

5–8

Memenuhi

Apparent Spesific Gravity

Butir Abrasi

Syarat 43,10 %

Maksimum

Memenuhi

50%

Syarat

commit to user



Tabel 4.4 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar

Berat (gram)

%

Kumulatif (%)

0

0.000

0.000

Berat Lolos Kumulatif (%) 100.00

0 475 930 415 854 300 0 0 0 0 0

0.00 15.97 31.27 13.95 28.72 10.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00

0.00 15.97 47.24 61.20 89.91 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 814.32

100.00 84.03 52.76 38.80 10.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -

Berat tertinggal Diameter Ayakan

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

38,00 25,00 19,00 12,50 9,50 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 0,00 Jumlah

2974

ASTM C33 100 95-100 35-70 10-30 0-5 -

-

Dari Tabel 4.4 gradasi agregat kasar di atas dapat digambarkan grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh ASTM C33-84 sebagai berikut : 100

Kumulatif Lolos ( % )

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

10

20

30

Diameter Ayakan (mm) Hasil Pengujian

ASTM batas atas

ASTM batas bawah

Gambar 4.2 Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Kasar commit to user

40



4.2. Perhitungan Rancang Campur Beton Perhitungan rencana campuran beton normal (mix design) menggunakan standar Dinas Pekerjaan Umum (SK SNI T-15-1990-03). Dari hasil perhitungan tersebut didapat kebutuhan bahan per m³ yaitu :

Air

= 225

liter

Semen

= 562,5

kg

Pasir

= 540,18

kg

Kerikil

= 960,32

kg

Dari hasil tersebut maka dapat dihitung kebutuhan bahan total adukan yang terdiri dari 12 buah benda uji balok dengan ukuran 10 x 10 x 40 (cm) yang akan diuji pada umur 28 hari adalah 0,0576 m³. Untuk kebutuhan bahan tiap adukan disajikan dalam Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Hasil Hitungan Kebutuhan Bahan Tiap Adukan Dosis

Total

Penambahan Serat 0% 0,33 % 0,66 % 1% Total

Volume ( m³ ) 0.012 0.012 0.012 0.012 0.048

Total Volume+ SF 20% ( m³ ) 0.0144 0.0144 0.0144 0.0144 0.0576

Galvalum AZ 150 (kg)

Air

Semen

Pasir

Kerikil

(lt/m³)

(kg/m³)

(kg/m³)

(kg/m³)

0.000 0.105 0.211 0.320 0.636

3.24 3.24 3.24 3.24 12.96

8.1 8.1 8.1 8.1 32.4

7.779 7.779 7.779 7.779 31.116

13,829 13,829 13,829 13,829 55.316

4.3. Hasil Pengujian Nilai Slump

Dari masing-masing campuran adukan beton tersebut dilakukan pengujian slump. Nilai slump diperlukan untuk mengetahui tingkat workabilitas dari campuran beton. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.6 sebagai berikut :

commit to user



Tabel 4.6 Hasil Pengujian Nilai Slump Kadar Serat (%)

0%

0,33%

0,66%

1%

Nilai Slump ( cm )

7

6

6

5,5

4.4. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton Berat jenis beton didapat dengan cara membagi berat sampel balok beton (w) dengan volume balok beton (V).

Contoh perhitungan untuk prosentase penambahan serat 0 %. Berat rata-rata balok beton

=

B,…Ƽ B,… B,mƼ

= 9,34 volume rata-rata balok beton

2

=P x Lx T = 0,4 x 0,1 x 0,1 = 0,004

Berat jenis

m3

= ……………………………………...(4.1)

=

B,2…

Ė,ĖĖ…

= 2335 kg/m3 Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.7. berikut ini :

commit to user



Tabel 4.7 Berat Jenis Beton Tiap Variasi Kadar Serat Galvalum AZ150 Volume (m3)

Kode Sampel Galv 0% -1 Galv 0% -2 Galv 0% -3 Galv 0,33% -1 Galv 0,33% -2 Galv 0,33% -3 Galv 0,66% -1 Galv 0,66% -2 Galv 0,66% -3 Galv 1% -1 Galv 1% -2 Galv 1% -3

Berat (kg)

Berat Jenis (kg/m3)

9.41 9.40 9.21 9.21 9.38 9.35 9.36 9.25 9.30 9.20 9.25 9.24

2352.5 2350.0 2302.5 2302.5 2345.0 2337.5 2340.0 2312.5 2325.0 2300.0 2312.5 2310.0

0.004

0.004

0.004

0.004

Berat Jenis Rerata (kg/m3) 2335.00

2328.33

2325.83

2307.50

Berat Jenis Beton 2335 2335 2330 2325 2320 2315 2310 2305 2300 2295 2290

2328,33

2325,83

2307,5

Galvalum 0%

Galvalum 0,33%

Galvalum 0,66%

Berat Jenis

Galvalum 1%

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Berat Jenis dengan % Galvalum AZ150

4.5. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton

Pengujian kuat desak beton dilakukan setelah beton berumur 28 hari dengan menggunakan CTM (Compression

Taesting Machine) merk Controls. Benda

ujinya berupa silinder ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Dari pengujian commit to user akan didapat beban maksimum yaitu pada saat beton hancur akibat menerima



beban tersebut (Pmaks). Dengan beban maksimum tersebut dapat diperoleh kuat tekan beton dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

f’c = dengan:

Pmak .......................................................................................................(4.2) s AC

f’c

: kuat tekan beton salah satu benda uji (MPa)

Pmaks

: beban tekan maksimal (N)

AC

: luas permukaan benda uji (mm2)

Sebagai contoh perhitungan diambil data dari benda uji silinder 1 serat 0% sebagai berikut: = 6,8 x 105 N

Pmaks

= 680 kN

A

= 0,25 x 3,14 x 0,152 = 1,76625 x 10-2 m2 = 17662,5 mm2

Maka kuat desak betonnya adalah: Ú′ =

6,8 10 = 38,499 17662,5

9

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 No

Kadar serat

Kode

P maks (kN)

f’c (MPa)

1

0%

Galv 0% -1

680

38,449

2

Galv 0% -2

640

36,235

3

Galv 0% -3

630

35,669

Galv 0,33% -1

670

37,933

5

Galv 0,33% -2

750

42,463

6

Galv 0,33% -3

770

43,595

Galv 0,66% -1

730

41,331

8

Galv 0,66% -2

700

39,632

9

Galv 0,66% -3

420 *

23,779 *

Galv 1% -1

620

35,103

11

Galv 1% -2

600

33,970

12

Galv 1% -3

670

37,933

4

7

10

0.33 %

0.66%

1%

commit to user

*Benda uji tidak di pakai karena rusak.

f’cr (MPa)

36,784

41,350

40,482

35,668



Kuat Desak Beton 41,35 42

40,482

36,784

40 38

35,668

36

Kuat Desak Beton

34 32 Galvalum Galvalum Galvalum Galvalum 0% 0,33% 0,66% 1%

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Kuat Desak Beton dengan % Galvalum AZ150

4.6. Hasil Pengujian Toughness

Berdasarkan hasil pengujian beton normal berserat galvalum AZ150, bisa didapat nilai toughness untuk masing-masing benda uji. Untuk mendapatkan nilai toughness tersebut maka data diolah dalam bentuk grafik beban – lendutan agar didapat suatu persamaan untuk menentukan luasan daerah dibawah kurva. Hasil pengujian dan grafik index of toughness disajikan dalam tabel dan gambar grafik berikut :

commit to user



Tabel 4.9 Hasil Pengujian Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0 % f(Benda Uji 1)

kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717

d

mm 0 0.06 0.13 0.18 0.24 0.29 0.33 0.38 0.43

Galv 0% - 1 14 y = -1,372x2 + 28,92x + 0,448 R² = 0,994

12

P (KN)

10 8 6

Galv 0% - 1

4 Poly. (Galv 0% - 1)

2 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Lendutan (mm)

Gambar 4.5 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0 % ( Benda Uji 1 )

commit to user



Tabel 4.10 Hasil Pengujian Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0 % g(Benda Uji 2)

kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304

mm 0 0.1 0.15 0.21 0.3 0.34 0.37 0.4

Galv 0% - 2 12 y = 9,404x2 + 22,33x + 0,279 R² = 0,984

10

P (KN)

8 6 Galv 0% - 2

4 2

Poly. (Galv 0% - 2)

0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Lendutan (mm)


commit to user



Tabel 4.11 Hasil Pengujian Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0 % (Benda Uji 3)

kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717

mm 0 0.08 0.16 0.19 0.28 0.32 0.37 0.4 0.44

Galv 0% - 3 14 y = 10,26x2 + 22,70x + 0,412 R² = 0,990

12

P (KN)

10 8 6

Galv 0% - 3

4 Poly. (Galv 0% - 3)

2 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Lendutan (mm)


commit to user



Tabel 4.12 Hasil Pengujian Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0,33 % (Benda Uji 1)

kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700 1413.000

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717 14130

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717 14.130

mm 0 0.04 0.12 0.17 0.24 0.28 0.31 0.36 0.41 0.47

Galv 0,33% - 1 16 y = 0,219x2 + 28,72x + 0,718 R² = 0,989

14

P (KN)

12 10 8 Galv 0,33% - 1

6 4

Poly. (Galv 0,33% 1)

2 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Lendutan (mm)

Gambar 4.8 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0,33 % ( Benda Uji 1 )

commit to user




kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700 1413.000 1554.300

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717 14130 15543

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717 14.130 15.543

mm 0 0.07 0.14 0.18 0.22 0.27 0.32 0.36 0.4 0.44 0.49

Galv 0,33% - 2 18 y = 3,487x2 + 29,64x + 0,242 R² = 0,998

16 14

P (KN)

12 10 8

Galv 0,33% - 2

6 4


2 0 0

0,2

0,4

0,6

Lendutan (mm)

Gambar 4.9 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ150 0,33 % ( Benda Uji 2 )

commit to user




kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700 1413.000 1554.300

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717 14130 15543

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717 14.130 15.543

mm 0 0.08 0.12 0.16 0.18 0.23 0.26 0.29 0.32 0.35 0.39

Galv 0,33% - 3 18 y = 15,27x2 + 34,54x - 0,040 R² = 0,998

16 14

P (KN)

12 10 8

Galv 0,33% - 3

6 4


2 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Lendutan (mm)

Gambar 4.10 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150 0,33 % ( Benda Uji 3 )

commit to user




kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50

2

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700 1413.000

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717 14130

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717 14.130

mm 0 0.07 0.12 0.18 0.24 0.28 0.32 0.36 0.4 0.44

Galv 0,66% - 1 16 y = 8,292x2 + 27,17x + 0,440 R² = 0,995

14

P (KN)

12 10 8 Galv 0,66% - 1

6 4


2 0 0

0,1

0,2

0,3

Lendutan (mm)

0,4

0,5


commit to user




kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700 1413.000

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717 14130

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717 14.130

mm 0 0.09 0.14 0.19 0.26 0.31 0.34 0.38 0.42 0.45

Galv 0,66% - 2 16 y = 14,94x2 + 23,21x + 0,345 R² = 0,995

14 12

P (KN)

10 8 Galv 0,66% - 2

6 4


2 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Lendutan (mm)


commit to user




kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700 1413.000

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717 14130

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717 14.130

mm 0 0.09 0.14 0.20 0.30 0.36 0.41 0.45 0.48 0.51

Galv 0,66% - 3 16 14

y = 17,88x2 + 15,26x + 0,967 R² = 0,973

P (KN)

12 10 8

Galv 0,66% - 3

6 4


2 0 0

0,2

0,4

0,6

Lendutan (mm)


commit to user




kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717

mm 0 0.07 0.15 0.20 0.24 0.29 0.33 0.38 0.42

Galv 1% - 1 14 y = 7,575x2 + 26,19x + 0,316 R² = 0,995

12

P (KN)

10 8 6

Galv 1% - 1

4 Poly. (Galv 1% - 1)

2 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Lendutan (mm)

Gambar 4.14 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150 1 % ( Benda Uji 1 )

commit to user




kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717

mm 0 0.10 0.15 0.21 0.30 0.34 0.37 0.40 0.45

Galv 1% - 2 14 y = 14,07x2 + 20,69x + 0,350 R² = 0,988

12

P (KN)

10 Galv 1% - 2

8 6

Poly. (Galv 1% - 2)

4 2 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Lendutan (mm)

Gambar 4.15 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150 1 % ( Benda Uji 2 )

commit to user




kg/cm 0 10 15 20 25 30 35 40 45

A cm2 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26 28.26

2

P kg 0 282.600 423.900 565.200 706.500 847.800 989.100 1130.400 1271.700

P N 0 2826 4239 5652 7065 8478 9891 11304 12717

P KN 0 2.826 4.239 5.652 7.065 8.478 9.891 11.304 12.717

mm 0 0.07 0.14 0.19 0.26 0.32 0.36 0.4 0.43

Galv 1% - 3 14 y = 6,829x2 + 24,33x + 0,505 R² = 0,990

12

P (KN)

10 8 6

Galv 1% - 3

4 Poly. (Galv 1% - 3)

2 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Lendutan (mm)

Gambar 4.16 Grafik Index of Toughness Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150 1 % ( Benda Uji 3 ) Dari grafik diatas dapat dihitung nilai toughness berdasarkan luas bidang dibawah grafik tersebut. Maka berdasarkan gambar grafik diatas nilai toughness dapat dicari dengan rumus : commit to user



Toughness =

Ú

Ĩ ……………………………………………………....(4.3)

Dimana : f(x) = hasil regresi dari persamaan grafik beban – defleksi a = defleksi belum terjadi = 0 mm b = defleksi maksimum sebelum balok runtuh (mm)

Berdasarkan rumus diatas maka diambil salah satu contoh analisis perhitungan nilai toughness dari data benda uji 1 galvalum AZ150 0 %. Dari grafik didapatkan persamaan F(x) = y = -1,372x2 + 28,92x + 0,448 dengan nilai a = 0 dan b = 0,43 maka : Nilai toughness =

Ė,…2 − 1,372x m Ė

+ 28,92x + 0,448 dx

= -0,457(0,43)3 + 14,46(0,43)2 + 0,448(0,43) - 0 = 2,829 KNmm Dari hasil perhitungan diperoleh nilai toughness sebesar 2,829 KNmm Untuk perhitungan benda uji yang lain dapat dilihat dalam Tabel 4.21 berikut :

Tabel 4.21 Analisis Toughness

Sampel

Persamaan

Defleksi Max (mm)

Toughness (KNmm)

Toughness Rata- Rata (KNmm)

Galv 0% - 1 Galv 0% - 2 Galv 0% - 3

y =-1,372x2 + 28,92x + 0,448 y = 9,404x2 + 22,33x + 0,279 y = 10,26x2 + 22,70x + 0,412

0,43 0,40 0,44

2,829 2,099* 2,670

2,750

Galv 0,33% - 1 Galv 0,33% - 2 Galv 0,33% - 3

y = 0,219x2 + 28,72x + 0,718 y = 3,487x2 + 29,64x + 0,242 y = 15,27x2 + 34,54x - 0,040

0,47 0,49 0,39

3,517 3,814 2,913

3,415

Galv 0,66% - 1 Galv 0,66% - 2 Galv 0,66% - 3

y = 8,292x2 + 27,17x + 0,440 y = 14,94x2 + 23,21x + 0,345 y = 17,88x2 + 15,26x + 0,967

0,44 0,45 0,51

3,051 2,959 3,268

3,093

Galv 1% - 1 Galv 1% - 2 Galv 1% - 3

y = 7,575x2 + 26,19x + 0,316 y = 14,07x2 + 20,69x + 0.350 y = 6,829x2 + 24,33x + 0,505

0,42 0,45 0,43

2,630 2,680 2,647

2,652

*Benda uji tidak di pakai.

commit to user



Dari Tabel 4.21 diatas dapat disimpulkan dengan menggunakan sebuah grafik yang menggambarkan hubungan pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap nilai toughness beton normal yang tersaji dalam Gambar 4.17 berikut ini :

Nilai Toughness (KNmm)

Grafik Nilai Toughness 4

3,415

2,75

3

3,093

2,652

2 1 0 Galvalum 0%

Galvalum 0,33%

Galvalum 0,66%

Galvalum 1 %

Gambar 4.17 Grafik Pengaruh Penambahan Serat Galvalum AZ 150 Terhadap Nilai Toughness Beton Normal

4.7. Hasil Pengujian Stiffness

Stiffness pada balok adalah hasil bagi antara beban maksimum pada kondisi elastisitas dan lendutan pada kondisi elastisitas yakni dikalikan 40%. Nilai stiffness pada balok beton dapat diperoleh dengan rumus :

Stiffness = K =

æ …Ė%

………………………………………………………...(4.4)

Dimana :

K

= Stiffness (KN/mm)

P

= Beban Maksimum (KN) = Lendutan (mm)

Sebagai salah contoh analisis perhitungan nilai stiffness maka diambil salah satu data hasil pengujian yaitu data hasil benda uji Galvalum 0% - 1. Dari hasil commit to user pengujian tersebut didapat :



P

= 12,717 x 40% KN = 0,16 mm

Maka nilai stiffness = K =

Ƽm, Ƽ …Ė% Ė,Ƽ

= 31,793 KN/mm

Untuk perhitungan benda uji yang lain dapat dilihat dalam Tabel 4.22 berikut : Tabel 4.22 Hasil Perhitungan Stiffness SAMPEL

P max (KN)

Pmax x 40% (KN)

Lendutan (mm)

Stiffness (KN/mm)

Stiffness Rata-Rata (KN/mm)

Galv 0% - 1 Galv 0% - 2 Galv 0% - 3

12,717 11,304 12,717

5,087 4,522 5,087

0,16 0,162 0,178

31,794 27,914 28,579

29,429

Galv 0,33% - 1 Galv 0,33% - 2 Galv 0,33% - 3

14,130 15,543 15,543

5,652 6,217 6,217

0,17 0,196 0,168

33,247 31,719 37,006

33,991

Galv 0,66% - 1 Galv 0,66% - 2 Galv 0,66% - 3

14,130 14,130 14,130

5,652 5,652 5,652

0,18 0,21 0,20

31,400 29,747 28,260

29,802

Galv 1% - 1 Galv 1% - 2 Galv 1% - 3

12,717 12,717 12,717

5,087 5,087 5,087

0,18 0,186 0,17

28,260 27,349 29,924

28,551

Dari Tabel 4.22 diatas dapat disimpulkan dengan menggunakan sebuah grafik yang menggambarkan hubungan pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap nilai stiffness beton normal yang disajikan dalam Gambar 4.18 berikut ini :

commit to user



Grafik Nilai Stiffness Nilai Stiffness (KN/mm)

33,991 34 32

29,802

29,429

30

28,511

28 26 24 Galvalum 0%

Galvalum 0,33%

Galvalum 0,66%

Galvalum 1 %

Gambar 4.18 Grafik Pengaruh Penambahan Serat Galvalum AZ 150 Terhadap Nilai Stiffness Beton Normal 4.8 Pembahasan Hasil Penelitian

4.8.1 Pengujian Slump Penambahan

serat

Galvalum

AZ150

dalam

campuran

beton

ternyata

menyebabkan nilai slump menjadi turun. Untuk kadar serat 0% : 0,33% ; 0,66% ; dan 1%, masing-masing nilai slump-nya 7 ; 6 ; 6 ; dan 5,5. Penurunan nilai slump ini disebabkan karena penambahan serat akan menambah sifat saling mengunci antar material penyusun beton karena timbul gesekan (friction) antar partikelpartikel penyusun beton dengan serat sehingga partikel-partikel tersebut tidak bisa bergerak secara leluasa. Selain itu, penambahan serat sangat berpengaruh terhadap workability dari adukan beton tersebut. Sehingga semakin banyak prosentase serat dalam campuran adukan beton tersebut maka workability-nya semakin rendah. 4.8.2 Pengujian Berat Jenis Beton Hasil pengujian berat jenis beton rata-rata dalam Tabel 4.7 menunjukan bahwa penambahan serat galvalum AZ150 membuat berat jenis beton menjadi semakin kecil. Hal tersebut karena berat jenis serat galvalum AZ150 lebih kecil dibanding berat jenis bahan pengisi campuran beton yang tergantikan akibat penambahan commit to user serat galvalum AZ150 ke dalam campuran beton.



4.8.3 Pengujian Kuat Desak Beton Hasil pengujian kuat desak beton menunjukan bahwa penambahan serat dapat meningkatkan kapasitas desak dari beton tersebut. Hal ini terjadi karena adanya kontribusi serat dalam beton yang seolah-olah berfungsi sebagai tulangan mikro sehingga meningkatkan kuat tarik dari beton tersebut.

Pada beton dengan penambahan serat 1% terjadi penurunan kuat desak beton jika dibandingkan dengan beton tanpa serat. Hal ini terjadi karena banyaknya serat yang terkandung dalam beton akan mempengaruhi workability adukan beton tersebut. Semakin banyak serat akan membuat workability menjadi rendah sehingga menyebabkan pemadatan menjadi sulit dan beton cenderung keropos sehingga nilai kuat desaknya menjadi turun.

4.8.4 Nilai Toughness

Berdasarkan hasil grafik nilai toughness dapat diketahui bahwa dengan adanya penambahan serat galvalum AZ150 maka akan berpengaruh terhadap nilai toughness. Pada beton normal dengan penambahan serat galvalum AZ150 sebanyak 0,33% terjadi kenaikan nilai toughness sekitar 0,665 atau sekitar 24,18% dari beton normal tanpa serat, pada beton normal dengan penambahan serat galvalum AZ 150 sebanyak 0,66% terjadi kenaikan nilai toughness sekitar 0,343 atau sekitar 12,47% dari beton normal tanpa serat, dan pada beton normal dengan penambahan serat galvalum AZ150 sebanyak 1% terjadi penurunan nilai toughness sekitar 0,098 atau sekitar 3,564% dari beton normal tanpa serat. Tabel 4.23 Kenaikan Nilai Toughness Sampel Galv 0% Galv 0,33% Galv 0,66% Galv 1%

Toughness

Kenaikan

(kNmm) (kNmm) 2,750 3,415 0,665 3,093 0,343 2,652 -0,098 commit to user

Prosentase Kenaikan (%) 24,18 12,47 -3,564



Dari uraian diatas dapat dilihat bahwa terjadi peningkatan nilai toughness yang signifikan pada variasi penambahan serat. Hal ini terjadi karena penyerapan energi terjadi secara merata oleh serat yang ada didalam beton tersebut ke seluruh elemen balok dimana serat-serat galvalum AZ150 yang melintang dapat menjembatani retakan akibat pembebanan.

Nilai toughness meningkatan pada beton dengan kadar serat 0,33% sebesar 24,18% dan meningkat pada beton dengan kadar serat 0,66% sebesar 12,47%. Hal ini disebabkan karena kapasitas tarik dari beton tersebut meningkat akibat dari serat yang ada didalam beton tersebut. Serat tersebut seolah-olah berfungsi sebagai tulangan mikro di dalam beton. Hal ini membantu beton dalam menahan beban yang bekerja padanya. Sehingga beton mampu menahan beban yang lebih besar jika dibandingkan dengan beton tanpa serat. Proses peningkatan ini juga terjadi karena adanya proses fiber bridging yang membuat pasta beton bersifat lebih liat dari kondisi sebelumnya dengan menyerap energi yang ditimbulkan oleh beban yang ada. Proses fiber bridging dapat digambarkan seperti Gambar 4.19 berikut ini :

dP

Gambar 4.19 Proses fiber bridging

Pada beton dengan kadar serat 1% terjadi penurunan nilai toughness jika dibandingkan dengan beton tanpa serat. Hal ini terjadi karena rendahnya nilai slump (5,5 untuk kadar serat 1%) pada adukan beton tersebut yang menyebabkan susahnya pengadukan dan pemadatan, sehingga dapat menimbulkan rongga di dalam beton tersebut. Semakin kecil nilai slump maka akan menurunkan workability dari adukan beton tersebut sehingga kemungkinan rongga yang timbul akan semakin banyak. Semakin banyak rongga akan menurunkan kekuatan beton tersebut. commit to user



4.5.4 Nilai Stiffness

Berdasarkan grafik nilai stiffness dapat diketahui bahwa dengan adanya penambahan serat galvalum AZ150 maka akan berpengaruh terhadap nilai stiffness. Pada beton normal dengan penambahan serat galvalum AZ150 sebanyak 0,33% terjadi kenaikan nilai stiffness sekitar 4,562 atau sekitar 15,50% dari beton normal tanpa serat, pada beton normal dengan penambahan serat galvalum AZ150 sebanyak 0,66% terjadi kenaikan nilai stiffness sekitar 0,373 atau sekitar 1,27% dari beton normal tanpa serat, dan pada beton normal dengan penambahan serat galvalum AZ150 sebanyak 1% terjadi penurunan nilai stiffness sekitar 0,878 atau sekitar 2,98 % dari beton normal tanpa serat.

Tabel 4.24 Kenaikan Nilai Stiffness Sampel Galv 0% Galv 0,33% Galv 0,66% Galv 1%

Stiffness

Kenaikan

(KN/mm) 29,429 33,991 29,802 28,551

(KN/mm) 4,562 0,373 -0,878

Prosentase Kenaikan (%) 15,50 1,27 -2,98

Dari hasil diatas dapat dilihat seberapa besar pengaruh variasi penambahan serat terhadap peningkatan nilai stiffness. Pada kadar serat 0,33% terjadi peningkatan nilai stiffness sebesar 15,50% dan peningkatan sebesar 1,27% pada beton dengan kadar serat 0,66%. Hal ini terjadi karena setiap penambahan beban maka penambahan lendutan yang terjadi akan ditahan oleh serat sehingga penambahan serat akan menurunkan lendutan yang terjadi. Hal ini juga terjadi karena sebelum terjadi debonding antara pasta beton dan serat, serat akan meningkatkan kekauan matrik komposit secara keseluruhan dan secara otomatis meningkatkan kemampuan dalam menahan beban. Proses ini bixa digambarkan dalam Gambar 4.20 berikut ini :

commit to user



dP

Gambar 4.20 Mekanisme serat pada beban tarik

Pada beton dengan kadar serat 1% terjadi penurunan nilai stiffness jika dibandingkan dengan beton tanpa serat. Hal ini terjadi karena rendahnya nilai slump (5,5 untuk kadar serat 1%) pada adukan beton tersebut yang menyebabkan susahnya pengadukan dan pemadatan, dan menyebabkan timbulnya ronggarongga di dalam beton yang dapat menurunkan kekuatan dari beton tersebut.

Pada penelitian ini terlihat jelas bahwa penambahan serat dapat meningkatkan kapasitas tarik dari beton tersebut. Suhendro (2000) mengemukakan bahwa peningkatan kapasitas tarik dari beton terjadi akibat adanya aksi lekatan antar muka pada serat beton (dowel action) yang merupakan kombinasi dari ketahanan tarik yang dimiliki oleh lekatan serat terhadap matrik beton sehingga memungkinkan terjadinya perpindahan tegangan dari matrik beton ke serat atau dari serat ke beton (pull-out resistance) dan kelenturan serta keliatan serat sebagai tulangan mikro beton yang membantu menahan tegangan-tegangan yang terjadi (bending resistance). Dengan adanya mekanisme dowel action ini maka dapat meningkatkan sifat mekanik beton.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Dari hasil pengujian, analisa data dan pembahasan beton normal dengan tambahan variasi kadar serat galvalum AZ150 dapat disimpulkan sebagai berikut :

a. Nilai Toughness balok beton normal dengan kadar serat galvalum AZ150 0,00% adalah sebesar 2,750 KNmm, untuk nilai Toughness dengan variasi penambahan serat 0,33% ; 0,66% ; 1% berturut–turut adalah 3,415 KNmm , 3,093 KNmm , 2,652 KNmm. Sehingga prosentase peningkatan yang terjadi berturut-turut 24,18% pada serat 0,33% ; 12,47% pada serat 0,66% ; dan terjadi penurunan 3,564% pada kadar serat 1% terhadap nilai toughness beton normal tanpa serat.

b. Nilai Stiffness balok beton normal dengan kadar serat galvalum AZ150 0,00% adalah sebesar 29,429 KN/mm, untuk nilai Stiffness dengan variasi penambahan serat 0,33% ; 0,66% ; 1% berturut–turut adalah 33,991 KN/mm ; 29,802 KN/mm ; 28,551 KN/mm. Sehingga prosentase peningkatan yang terjadi berturut-turut 15,50% pada serat 0,33% ; 1,27% pada serat 0,66% ; dan terjadi penurunan 2,98% pada kadar serat 1%. terhadap nilai stiffness beton normal tanpa serat

5.2 Saran

Berdasarkan

hasil

penelitian

perlu

adanya

penelitian

lanjutan

untuk

mengembangkan tema penelitian ini. Adapun saran-saran untuk penelitian selanjutnya, yaitu : commit to user

62



a. Perlu dilakukan penelitian dengan ukuran serat yang berbeda-beda. b. Dapat dilakukan penelitian dengan menggunakan serat selain serat galvalum AZ150 c. Perlu dilakukan penelitian pada f’c rencana yang berbeda-beda. d. Penambahan sika NN atau zat aditif lainnya untuk meningkatkan nilai slump. e. Menambah jumlah % variasi serat untuk mendapatkan jumlah serat yang dapat membuat nilai kekakuan dan keuletan menjadi optimum.

commit to user

KAJIAN KEKAKUAN (STIFFNESS) DAN KEULETAN (TOUGHNESS) BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ150

Recommend Documents