KAPASITAS LENTUR SAMBUNGAN BALOK PRACETAK BETON BERTULANG SKRIPSI

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KAPASITAS LENTUR SAMBUNGAN BALOK PRACETAK BETON BERTULANG

Flexural Capacity of Girder Extension of Precast Reinforced Concrete

SKRIPSI

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

Disusun oleh :

PANGESTU KUSUMAWARDHANA I 1107067

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2012


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Pangestu Kusumawardhana 2012. Kapasitas Lentur Sambungan Balok Pracetak Beton Bertulang. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Perkembangan teknologi beton semakin hari semakin pesat seiring dengan berbagai permasalahan yang timbul saat pengerjaan konstruksi. Berbagai macam penelitian telah dilakukan demi memperoleh mutu beton yang lebih baik dari segi kuat tekan (compressive strength), kemampuan pengerjaan (workability), kemampuan pengaliran (flowabilty), serta keawetannya (durability). Jika dibandingkan dengan bahan bangunan yang lain, beton mempunyai berbagai keunggulan, antara lain relatif lebih kuat menahan gaya tekan, mudah pengerjaan dan perawatannya, mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan, tahan terhadap perubahan cuaca, lebih tahan terhadap api dan korosi. Dalam penelitian kali ini elemen pracetak yang digunakan yaitu elemen balok. Ukuran balok yang cukup panjang dan besar merupakan kendala tersendiri dalam pemasangannya di lapangan. Untuk itu, digunakan cara penyambungan pada tengah bentang elemen balok agar lebih mudah dalam pemasangannya. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 3 buah. Masing-masing benda uji yaitu, balok menerus/utuh dengan ukuran 3000 mm x 250 mmx 350 mm, balok dengan sambungan hollow beton dengan ukuran 1300 mm x 250 mm x 350 mm dan balok dengan sambungan plat baja dengan ukuran 1400 mm x 250 mm x 350 mm. Untuk bahan material pembuatan sampel ketiga benda uji tidak terdapat variasi. Kuat lentur diuji pada umur beton 28 hari. Hasil pengujian menunjukkan bahwa beban maksimum yang diterima oleh balok dengan sambungan hollow beton lebih rendah dibandingkan dengan balok menerus/utuh maupun dengan balok sambungan plat baja. Kerusakan yang terjadi terdapat pada sambungan hollow beton. Hal ini membuktikan bahwa teknologi knock down beton pracetak untuk sambungan balok di tengah bentang belum memungkinkan untuk dilaksanakan.

Kata kunci:balok, knock down, pracetak, sambungan, hollow beton, kuat lentur .

commit to user

vii


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT Pangestu Kusumawardhana 2012. Flexural capacity of girder extension of precast reinforced concrete. Thesis. Civil Engineering Department Faculty Of Engineering Sebelas Maret Surakarta University.

Day by day technology development of concrete becomes rapider and rapider along with many kinds of construction working problems. There are many researches which is done for getting better quality of concrete from compressive strength side, workability side, flowability side and durability side. If concrete is appealed with another building materials, it has many special qualities. They are stronger restrain pressure force, easier working and treatment, easier formed appropriate with necessity, resistence of weather change, more resistance of fore and corrosion. In this research, present element which is used is girder element. Girder size which big and long enough is an obstacle in assembling at the field. So, it is used the way of extension on the center of girder element extend in order to apply easily. This research uses experiment method with three test things. Each test things are whole girder size 3000 mm x 250 mm x 350 mm, girder with concrete hollow tube with size 1300 mm x 250 mm x 350 mm, and girder with steel sheet extension with size 1400 mm x 250 mm x 350 mm. There is not variation of test things for material of the third sample production. Flexural strength is tested at precast on 28 day. The result of testing shows that maximum capacity which is accepted by girder with concrete hollow tube is lower than whole girder and girder with steel sheet extension. There is damage at concrete hollow tube. This proves that technology knock down precast for girder extension the extend center is not yet probability. Keywords : girder, knock down, precast, extension, concrete hollow tube, flexural strength

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul “Kapasitas Lentur Sambungan Balok Pracetak Beton Bertulang” guna memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Meskipun jauh dari kesempurnaan penulis berharap semoga skripsi ini dapat menambah wawasan dan mengembangkan pengetahuan terutama untuk pengembangan penelitian selanjutnya di Jurusan Teknik Sipil UNS.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala yang sulit untuk penyusun pecahkan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Untuk itu, Penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 2. Pimpinan Jurusan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 3. Bapak Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD selaku dosen pembimbing I, 4. Bapak Achmad Basuki, ST, MT selaku dosen pembimbing II, 5. Bapak Ir. Djumari, MT selaku pembimbing akademik 6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Non Reguler dan semua pihak yang telah membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak-pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri. Wassalamu’alaikum Wr. Wb. Surakarta, commit to user

ix

September 2012

Penulis


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.......................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN............................................................................ iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..................................................................... iv ABSTRAK ......................................................................................................... vii KATA PENGANTAR ...................................................................................... ix DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xviii DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................. xix BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ............................................................................................ 1 1.2. Rumusan Masalah ....................................................................................... 3 1.3. Batasan Masalah ......................................................................................... 3 1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................ 4 1.5. Manfaat Penelitian ...................................................................................... 4 1.5.1. Manfaat Teoritis ............................................................................... 4 1.5.2. Manfaat Praktis ................................................................................. 5 BAB 2. LANDASAN TEORI 2.1. Pendahuluan ................................................................................................ 6 2.1.1. Beton ................................................................................................ 6 2.1.2. Semen Portland ............................................................................... 8 2.1.2.1. Ordinary Portland Cement (OPC) ..................................... 9 2.1.3. Agregat ............................................................................................. 10 2.1.3.1. Agregat Halus ..................................................................... 10 2.1.3.1.1. Pasir Hasil Letusan Gunung Merapi................... 12 2.1.3.2. Agregat Kasar ..................................................................... 12 commit to user 2.1.4. Air .................................................................................................... 14

x


digilib.uns.ac.id

2.1.5. Bahan Tambah .................................................................................. 14 2.1.5.1. Bahan Tambah Berbasis Gula ............................................. 15 2.1.5.2. Serat Ban ............................................................................. 18 2.1.5.3. Lumpur Lapindo (Lapindo Mud).. ...................................... 19 2.1.5.4. Pozzolan .............................................................................. 22 2.1.6. Baja Tulangan ................................................................................... 22 2.1.7. Sifat-sifat Beton ................................................................................ 23 2.1.7.1. Sifat-sifat Beton Sebelum Mengeras. ................................... 24 2.1.7.2. Sifat-sifat Beton Setelah Mengeras. ..................................... 26 2.1.7.2.1. Kekuatan (Strength) ............................................. 26 2.1.7.2.2. Ketahanan (Durability). ....................................... 26 2.1.7.2.3. Rangkak dan Susut ............................................... 26 2.1.8. Beton Precast. .................................................................................. 27 2.1.9. Beton Serat ....................................................................................... 28 2.1.10. Perawatan (Curing). ....................................................................... 28 2.2. Landasan Teori ............................................................................................ 29 2.2.1. Pengertian Balok .............................................................................. 29 2.2.2. Prinsip Utama ................................................................................... 30 2.2.2.1. Kekakuan ........................................................................... 30 2.2. 2.2. Distribusi Gaya .................................................................. 31 2.2.3. Beban dan Tumpuan ......................................................................... 32 2.2.4. Kuat Lentur ....................................................................................... 33 2.2.5. Alat Penyambung Struktural ............................................................ 35 2.2.5.1. Angkur ................................................................................ 35 2.2.6. Media Sambung ................................................................................ 37 2.2.6.1. Hollow Tube Beton ............................................................ 37 2.2.6.2. Plat Baja ............................................................................. 37 BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1. Umum.......................................................................................................... 38 3.2. Alat dan Bahan ............................................................................................ 38 3.2.1. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar .............................. 38 3.2.2. Pengujian Bahan Dasarcommit Beton .......................................................... 39 to user

xi


digilib.uns.ac.id

3.2.2.1. Agregat Halus ..................................................................... 39 3.2.2.1.1. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus ........... 39 3.2.2.1.2. Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus ..... 40 3.2.2.1.3. Pengujian Gradasi Agregat Halus ...................... 41 3.2.2.1.4. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus ......... 42 3.2.2.2. Agregat Kasar. .................................................................... 44 3.2.2.2.1. Pengujian Gradasi Agregat Kasar ...................... 44 3.2.2.2.2. Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar ......... 45 3.2.2.2.3. Pengujian Abrasi Agregat Kasar ........................ 47 3.2.3. Perancangan Campuran Beton (Mix Design) ................................... 48 3.2.4. Pengujian Nilai Slump ...................................................................... 51 3.3. Benda Uji .................................................................................................... 52 3.3.1. Pembuatan Benda Uji ....................................................................... 52 3.3.2. Alat .................................................................................................. 53 3.3.3. Bahan ................................................................................................ 55 3.4. Tahap dan Prosedur Penelitian.................................................................... 55 3.5. Pengujian Kuat Lentur ................................................................................ 58 BAB 4. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar ...................................................................... 61 4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus .......................................................... 61 4.1.1.1. Hasil Pengujian Pasir ............................................................ 61 4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar .......................................................... 63 4.2. Rencana Campuran Adukan Beton (Metode SK SNI T-15-1990-03) ........ 65 4.3. Hasil Pengujian Slump ................................................................................ 66 4.4. Hasil Pengujian Kuat Tekan ....................................................................... 66 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ................................................................ 68 4.6. Hasil Pengujian Kuat Tarik Plat Baja ......................................................... 69 4.7. Hasil Pengujian Kuat Tarik dan Geser Angkur .......................................... 70 4.5. Kaji Ulang Perencanaan Tulangan Benda Uji Balok .................................. 70 4.9. Hasil Pengujian Kuat Lentur Benda Uji Balok ........................................... 75 4.10. Analisis dan Pembahasan .......................................................................... 82 4.10.1. Perhitungan Pada Benda Uji to Balok commit userMenerus/Tanpa Sambungan . 82

xii


digilib.uns.ac.id

4.10.2. Perhitungan Pada Benda Uji Balok Sambungan Hollow Beton ... 83 4.10.3. Perhitungan Pada Benda Uji Balok Sambungan Plat Baja ........... 87 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 93 5.2. Saran............................................................................................................ 94 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 95 LAMPIRAN

commit to user

xiii


digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.

Latar Belakang Masalah

Beton bertulang merupakan suatu bahan bangunan yang kuat dan mudah dalam pembuatan. Sampai saat ini beton bertulang masih sering digunakan dalam suatu struktur bangunan karena kekuatannya dan keawetannya.

Beton merupakan bahan konstruksi yang paling banyak digunakan dan sangat dibutuhkan pada saat ini. Namun, disisi lain material penyusun beton ini disadari berpengaruh besar terhadap gangguan dan pelestarian lingkungan. Di era saat ini langkah-langkah tepat penggunaan beton sangat diharapkan sehingga beton dapat menjadi material konstruksi yang berkelanjutan baik sejak proses produksi, selama umur penggunaan struktur, bahkan setelah menjadi limbah, dapat terus berjalan seiring dengan program perlindungan dan pelestarian lingkungan.

Dalam penelitian ini dilakukan kajian aplikasi bahan beton serat dari ban bekas, adapun serat yang digunakan lebih dari satu macam dimensi (panjang). Dua macam atau lebih ukuran serat yang bekerja di dalam beton diharapkan akan mengoptimalkan kerja serat di dalam pasta semen, dengan begitu akan dihasilkan kekuatan lebih baik dibanding kalau hanya menggunakan satu macam ukuran serat. Disamping itu selain pada level teoritis pada penelitian juga difokuskan aplikasi produk struktur rangka knockdown.

Hasil penelitian yang diharapkan adalah produk rangka beton bertulang yang dirangkai dengan metode knock down, mudah dikerjakan (appropriate), biaya rendah (low cost), dan mempunyai keunggulan teknis dibandingkan produk struktur rangka konvensional. Bangunan struktur beton dengan dimensi yang besar membutuhkan kualitas material yang tinggi. Penggunaan beton biasa akan membentuk elemen struktur yang besartodan commit usertidak hemat, disamping itu akan

1

2 digilib.uns.ac.id


sangat tidak optimal, mengingat berat sendiri beton cukup tinggi. Sehingga penggunaan beton sebagai bahan konstruksi bisa ditekan sehingga dapat mereduksi penggunaan semen yang dalam proses produksinya mengeluarkan zat asam yang mempunyai kontribusi merusak ozon sehingga menimbulkan efek pemanasan global (global warming). Pengurangan kandungan semen juga dilakukan dengan menggunakan pozzolan lumpur lapindo serta penggunaan material lokal pasir merapi yang persediaannya sangat melimpah.

Perkembangan teknologi beton semakin hari semakin pesat seiring dengan berbagai permasalahan yang timbul saat pengerjaan konstruksi. Berbagai macam penelitian telah dilakukan demi memperoleh mutu beton yang lebih baik dari segi kuat tekan (compressive strength), kemampuan pengerjaan (workability), kemampuan pengaliran (flowabilty), serta keawetannya (durability). Jika dibandingkan dengan bahan bangunan yang lain, beton mempunyai berbagai keunggulan, antara lain relatif lebih kuat menahan gaya tekan, mudah pengerjaan dan perawatannya, mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan, tahan terhadap perubahan cuaca, lebih tahan terhadap api dan korosi.

Dengan persaingan produksi yang sangat pesat dalam dunia konstruksi banyak perusahaan yang mengembangkan beton pracetak. Sistem beton pracetak telah banyak

digunakan

sebagai

sistem

struktur

untuk

bangunan

rumah

susun/apartemen. Beberapa keuntungan penggunaan sistem struktur beton pracetak adalah percepatan waktu pelaksanaan, pengerjaan yang tidak tergantung cuaca, serta penggunaan tenaga kerja di lapangan yang relatif lebih sedikit.

Dalam perencanaan struktur beton terlebih dahulu harus ditentukan mutu beton yang akan digunakan. Namun tekadang tidak semua struktur beton bertulang mampu menerima beban yang direncanakan. Hal ini terjadi karena beberapa hal antara lain karena kesalahan perencanaan, kesalahan pelaksanaan, penurunan kinerja material dan elemen struktur karena umur atau masa pelayanan, penambahan fungsi atau tambahan bagian pada gedung atau karena pengaruhpengaruh eksternal seperti banjir, commit gempa, to kebakaran, ledakan dan lain-lain. user

3 digilib.uns.ac.id


Bagian kritis suatu sistem struktur beton pracetak pada saat menerima beban lateral khususnya beban gempa adalah sistem sambungan. Sistem sambungan yang digunakan

untuk menghubungkan

elemen-elemen

pracetak,

harus

direncanakan agar dapat berperilaku dengan baik, dalam mentransfer beban gravitasi maupun beban lateral. Di samping itu, sistem sambungan tersebut haruslah dapat mempercepat pelaksanaan konstruksi dan mudah untuk dilaksanakan.

Dalam penelitian kali ini elemen pracetak yang digunakan yaitu elemen balok. Ukuran balok yang cukup panjang dan besar merupakan kendala tersendiri dalam pemasangannya di lapangan. Untuk itu, digunakan cara penyambungan pada tengah bentang elemen balok agar lebih mudah dalam pemasangannya.

1.2.

Rumusan Masalah

Berdasar atas uraian dalam Latar Belakang maka dapat ditarik beberapa rumusan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimanakah perilaku sambungan tengah bentang elemen balok pada frame sederhana ? 2. Sambungan apakah yang mampu menahan gaya lentur pada tengah bentang elemen balok ? 3. Apakah sambungan yang dirancang mampu menahan beban maximum ?

1.3.

Batasan Masalah

Untuk membatasi ruang lingkup penelitian ini, maka diperlukan batasan-batasan masalah sebagai berikut : a. Semen yang digunakan adalah semen OPC. b. Mutu balok beton yang direncanakan adalah f’c = 35 MPa. c. Mutu balok hollow yang direncanakan adalah f’c = 40 MPa. d. Pengujian dilakukan pada umur beton 28 hari. commit to user

4 digilib.uns.ac.id


e. Reaksi kimia yang timbul akibat penggantian semen tidak dibahas secara mendalam. f. Direncanakan penggantian kadar semen dengan pozzolan lumpur Lapindo sebesar 5 % dari berat semen sebenarnya, campuran serat kawat ban bekas 0,7% dari volume dengan panjang 2,5 cm, dan pasir merapi 100 %. g. Bahan tambah yang digunakan dalam campuran adukan beton yaitu, sukrosa 0,005%, tetes tebu 0,015% dan gula pasir 0,01%. h. Eksperimen yang dilakukan untuk dua macam sambungan : a. Digunakan sambungan hollow beton yang diangkur dan b. Digunakan sambungan dengan pelat baja i. Sambungan dengan menggunakan plat baja hanya dijadikan sebagai pembanding kekuatan dengan sambungan hollow beton, tidak diteliti secara rinci.

1.4.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menciptakan produk struktur rangka eleman balok yang biasa digunakan dalam bangunan sipil dengan menggunakan material beton berkualitas tinggi yang mempunyai properti mekanik unggul (high quality dan high performance), menggunakan inovasi metode pracetak dan knock down, dan dapat diaplikasikan dengan mudah untuk mengganti bahan struktur konvensional yang semakin mahal dan mempunyai kelemahan-kelemahan mendasar. Penerapan langsung di lapangan merupakan tujuan sekaligus keunggulan dari penelitian ini.

1.5.

Manfaat Penelitian

1.5.1. Manfaat Teoritis a.

Memberikan pengetahuan tentang kekuatan elemen balok utuh dibandingkan dengan kekuatan elemen balok dengan sambungan. commit to user

5 digilib.uns.ac.id


b. Memberikan

pengetahuan

tentang

keunggulan

dan

kelemahan

dari

sambungan hollow beton. c.

Memberi informasi kepada masyarakat pada umumnya dan dunia teknik sipil pada khususnya mengenai potensi sistem knock down beton pracetak pada elemen balok.

1.5.2. Manfaat Praktis a.

Menambah alternatif pembuatan balok dengan menggunakan sistem knock down dan precast yang disambung pada tengah bentang untuk mempermudah pemasangan balok di lapangan.

b. Mampu memberikan solusi terhadap kesulitan dalam pemasangan balok di lapangan.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1.

Umum

Metodologi sangat diperlukan dalam suatu penelitian. Metodologi penelitian adalah langkah-langkah atau metode yang dilakukan dalam penelitian suatu masalah, kasus, gejala, fenomena atau lainnya dengan jalan ilmiah untuk menghasilkan jawaban yang dapat dipertanggungjawabkan agar suatu penelitian dapat tercapai seperti yang diharapkan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan langsung untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara variabel-variabel yang diselidiki. Metode ini dapat dilakukan di dalam ataupun di luar laboratorium. Penelitian ini akan dilakukan di Laboratorium Bahan dan Struktur Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Kemudian data tersebut dianalisa untuk pengambilan kesimpulan. Analisa data yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode statistik dengan program Microsoft Excel.

3.2.

3.2.1.

Alat dan Bahan

Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar

Pengujian bahan pembentuk beton dilakukan untuk mengetahui sifat dan karakterikstik dari material pembentuk. Pengujian dilakukan terhadap agregat halus dan agregat kasar. Sedangkan untuk semen tidak dilakukan pengujian. Air yang digunakan sesuai dengan spesifikasi standar air dalam PBI 1971 pasal 3.6.

commit to user

38

39 digilib.uns.ac.id


3.2.2. Pengujian Bahan Dasar Beton 3.2.2.1.

Agregat Halus

3.2.2.1.1. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus Agregat halus yang digunakan adalah pasir yang berasal dari letusan gunung Merapi. Untuk dapat digunakan sebagai agregat halus dalam pembuatan beton, pasir harus dapat memenuhi syarat tidak mengandung kandungan lumpur lebih dari 5% dari berat keringnya. Lumpur adalah bagian pasir yang lolos ayakan 0,063 mm. Apabila kadar lumpur lebih dari 5% maka pasir harus dicuci terlebih dahulu agar memenuhi syarat dan dapat digunakan sebagai agregat halus. a.

Tujuan : Mengetahui kadar lumpur yang terkandung dalam pasir.

b. Alat dan bahan :

c.

1.

Pasir kering oven

2.

Air bersih

3.

Gelas ukur 250 cc

4.

Oven yang dilengkapi pengatur suhu

5.

Timbangan

Cara Kerja : 1.

Mengambil pasir sebanyak 250 gram

2.

Mengeringkan pasir dalam oven dengan temperature 110o C selama 24 jam

3.

Mengambil pasir kering oven sebanyak 100 gram lalu di masukkan ke dalam gelas ukur 250 cc.

4.

Menuangkan air ke dalam gelas ukur hingga setinggi 12 cm di atas permukaan pasir.

5.

Mengocok air dan pasir minimal 10 kali lalu membuang airnya.

6.

Mengulangi langkah (e) hingga air dalam gelas ukur tampak jernih.

7.

Memasukkan air ke dalam cawan lalu mengeringkannya dalam oven dengan temperatur 110o C selama 24 jam. commit to user



8.

Setelah 24 jam cawan dikeluarkan dan diangin-anginkan hingga mencapai suhu kamar.

9.

Menimbang pasir dalam cawan.

10. Berat pasir awal = G0 = 100 gram, berat pasir akhir = G1 11. Menghitung kadar lumpur dengan Persamaan 3.1 berikut ini : Kadar lumpur = a.

GO - G1 ´ 100% GO

(3.1)

Membandingkan dengan persyaratan PBI NI-2 1971, yaitu kadar lumpur maksimum 5%. Bila lebih dari 5% maka pasir harus dicuci terlebih dahulu agar dapat digunakan.

3.2.2.1.2. Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus Pasir sebagai agregat halus dalam pembuatan beton tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak karena akan mengurangi kekuatan dan keawetan beton yang dihasilkan. Kandungan zat organik dalam pasir dapat diteliti melalui percobaan Abrams Harder dengan menggunakan larutan NaOH 3% sesuai PBI NI-2 1971.

a.

Tujuan : Mengetahui kadar zat organik dalam pasir.

b. Alat dan bahan :

c.

1.

Pasir kering oven

2.

Larutan NaOH 3%

3.

Gelas ukur 250 cc

Cara Kerja : 1.

Mengambil pasir kering oven sebanyak 130 cc ke dalam gelas ukur.

2.

Menuangkan NaOH 3% hingga volume mencapai 200 cc.

3.

Mengocok selama 10 menit.

4.

Meletakkan campuran tersebut pada tempat terlindung selama 24 jam.

5.

Mengamati warna air yang ada pada gelas ukur. commit to user



3.2.2.1.3. Pengujian Gradasi Agregat Halus

Gradasi agregat halus adalah distribusi dari ukuran butiran agregat halus. Bila butiran agregat seragam maka akan tebentuk volume pori yang besar. Sebaliknya bila butiran agregat bervariasi maka akan tebentuk volume pori yang kecil dalam beton karena butiran yang kecil akan mengisi pori di antara butiran yang besar. Hal ini dapat diartikan kemampatannya tinggi. Dengan kemampatannya yang tinggi maka akan mengurangi bahan pengikat sebab volume porinya sedikit. a.

Tujuan : Mengetahui

variasi

ukuran

butiran

pasir

dan

presentase modulus

kehalusannya. b. Alat dan bahan : 1.

Satu set ayakan dengan susunan diameter lubang 9.5 mm; 4.75 mm; 2.36 mm; 1.18 mm; 0.60 mm; 0.30 mm; 0.15 mm dan pan.

c.

2.

Mesin penggetar.

3.

Neraca.

4.

Pasir kering oven 3000 gram.

Cara Kerja : 1. Menyiapkan pasir yang telah dioven sebanyak 300 gram 2. Memasang ayakan dengan susunan sesuai urutan besar lubang dan yang terbawah adalah pan. 3. Memasukkan pasir ke dalam ayakan teratas kemudian ditutup rapat. 4. Memasang ayakan terisi tersebut pada mesin penggetar. 5. Memindahkan pasir yang tertinggal dalam masing-masing ayakan ke dalam cawan lalu ditimbang. 6. Menghitung persentase berat pasir tertinggal pada masing-masing ayakan. 7. Menghitung modulus kehalusan pasir dengan Persamaan 3.2 berikut ini : commit to user



Modulus kehalusan pasir =

a b

(3.2)

Dimana : a = ∑ persentase kumulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam pan. b = ∑ persentase kumulatif berat pasir yang tertinggal.

3.2.2.1.4. Pengujian Specific Gravity Agregat Halus

Mengetahui sifat-sifat bahan penyusun campuran beton mutlak diperlukan dalam pelaksanaan konstruksi. Salah satunya adalah berat jenis agregat penyusun yang merupakan variabel yang sangat penting dalam merencanakan campuran beton. Dengan diketahuinya variabel tersebut maka dapat dihitung volume pasir yang diperlukan. a.

Tujuan : 1. Mengetahui bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi kering dengan volume pasir total. 2.

Mengetahui bulk specific gravity SSD (Saturated Surface Dry), yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh kondisi kering permukaan dengan volume pasir total.

3.

Mengetahui apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir kering dengan volume butir pasir.

4.

Mengetahui daya serap air (absorbtion), yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat pasir kering.

b. Alat dan bahan : 1.

Cawan

2.

Volumetric flash.

3.

Conical mould

4.

Neraca

5.

Pasir kering oven

commit to user



c.

Cara Kerja : 1.

Membuat pasir dalam keadaan SSD dengan cara : a) Mengambil pasir yang telah disediakan. b) Memasukkan pasir dalam conical mould sampai 1/3 tinggi, kemudian ditumbuk dengan temper sebanyak 15 kali. c) Memasukkan lagi pasir ke dalam conical mould sampai 2/3 tinggi, kemudian ditumbuk lagi dengan temper sebanyak 15 kali. d) Memasukkan lagi pasir sampai penuh dan ditumbuk lagi sebanyak 15 kali. e) Memasukkan

pasir lagi sampai penuh

kemudian

diratakan

permukaannya. f)

Mengangkat conical mould sehingga pasir akan merosot. Bila penurunan pasir mencapai 1/3 tinggi atau 2,5 cm maka pasir tersebut sudah dalam keadaan kering permukaan (SSD).

g) Mengambil pasir dalam keadaan SSD sebanyak 500 gram. 2.

Memasukkan pasir tersebut ke dalam volumetric flash kemudian tambahkan aor samai penuh dan diamkan selama 24 jam.

3.

Menimbang volumetric flash yang berisi pasir dan air tersebut, setelah 24 jam (e).

4.

Mengeluarkan pasir dari volumetric flash dan masukkan ke cawan degnan membuang air terlebih dahulu. Jika dalam cawan masih ada air keluarkan dengan menggunakan pipet.

5.

Memasukkan pasir dalam cawan ke dalam oven dengan suhu 110o C selama 24 jam.

6.

Mengisi volumetric flash yang telah kosong dan bersih dengan air sampai penuh dan menimbangnya (d).

7.

Mendiamkan pasir yang telah dioven sampai mencapai suhu ruang kemudian menimbang pasir tersebut (c).

8.

Menganalisa hasil pengujian dengan Persamaan 3.3 s.d 3.6 sebagai berikut : commit to user



3.2.2.2.

Bulk specific gravity

=

c d + 500 - e

(3.3)

Bulk specific gravity SSD

=

500 d + 500 - e

(3.4)

Apparent specific gravity

=

c d +c -e

(3.5)

Absorbtion

=

500 - c ´ 100% c

(3.6)

Agregat Kasar

3.2.2.2.1. Pengujian Gradasi Agregat Kasar Gradasi agregat kasar adalah distribusi dari ukuran butiran agregat kasar. Bila butiran agregat kasar seragam maka akan terbentuk volume pori yang besar. Sebaliknya bila butiran agregat bervariasi maka akan terbentuk volume pori yang kecil dalam beton karena butiran yang kecil akan mengisi pori diantara butiran yang besar.

Hal ini dapat diartikan kemampatannya tinggi. Dengan kemampatannya yang tinggi maka akan mengurangi bahan pengikat sebab volume porinya sedikit. a.

Tujuan : Mengetahui variasi ukuran butiran kerikil dan presentase modulus kehalusannya.

b. Alat dan bahan : 1.

Satu set ayakan dengan susunan diameter lubang 50 mm; 38.1 mm; 25.4 mm; 19.0 mm; 12.5 mm; 9.5 mm; 4.75 mm; 2.36 mm; 1.18 mm; 0.85 mm dan pan.

2.

Mesin penggetar.

3.

Neraca.

4.

Agregat kasar kering oven 3000 gram. commit to user



c.

Cara Kerja : 1. Menyiapkan agregat kasar yang telah dioven sebanyak 3000 gram. 2. Memasang ayakan dengan susunan sesuai urutan besar lubang dan yang terbawah adalah pan. 3. Memasukkan agregat kasar ke dalam ayakan teratas kemudian ditutup rapat. 4. Memasang ayakan terisi tersebut pada mesin penggetar dan digetarkan selama 5 menit, kemudian susunan ayakan diambil dari mesin penggetar 5. Memindahkan agregat kasar yang tertinggal dalam masing-masing ayakan ke dalam cawan lalu ditimbang. 6. Menghitung persentase berat agregat kasar tertinggal pada masing-masing ayakan. 7. Menghitung modulus kehalusan agregat kasar dengan Persamaan 3.7 : Modulus kehalusan kerikil =

f g

(3.7)

Dimana : f = ∑ persentase kumulatif berat kerikil yang tertinggal selain di dalam pan. g = ∑ persentase berat kerikil yang tertinggal

3.2.2.2.2. Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar

Mengetahui sifat-sifat bahan penyusun campuran beton mutlak diperlukan dalam pelaksanaan konstruksi. Salah satunya adalah berat jenis agregat penyusun yang merupakan variabel yang sangat penting dalam merencanakan campuran beton. Dengan diketahuinya variabel tersebut maka dapat dihitung volume agregat yang diperlukan. a.

Tujuan : 1.

Mengetahui bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat agregat kasar dalam kondisi kering dengan volume agregat kasar total.

2.

Mengetahui bulk specific gravity SSD (Saturated Surface Dry), yaitu perbandingan antara berat agregat kasar jenuh kondisi kering permukaan commit to user dengan volume agregat kasar total.



3.

Mengetahui apparent specific gravity, yaitu pebandingan antara berat agregat kasar kering degnan volume butir agregat kaar.

4.

Mengetahui daya serap air (absorbtion), yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat agregat kasar kering.

b. Alat dan bahan :

c.

1.

Oven

2.

Bejana dan container

3.

Air

4.

Neraca.

5.

Agregat kasar

Cara Kerja : 1.

Mencuci agregat lalu dimasukkan dalam oven dengan suhu 110o C selama 24 jam.

2.

Mengambil agregat kasar kering lalu ditimbang sebanyak 3000 gram dan didiamkan hingga mencapai suhu ruang (h).

3.

Merendam agregat kasar dalam air selama 24 jam, lalu dikeringkan dengan kain lap agar permukaan agregat kering, kemudian menimbang agregat tersebut (i).

4.

Memasang container pada neraca, lalu menuangkan container dalam bejana hingga container terendam seluruhnya dan mengatur posisi agar neraca seimbang.

5.

Memasukkan agregat kasar dalam container hingga seluruhnya terendam air.

6.

Menimbang agregat kasar tersebut (j).

7.

Menganalisa hasil pengujian dengan Persamaan 3.8 s.d 3.11 sebagai berikut : Bulk specific gravity

=

h i- j

(3.8)

Bulk specific gravity SSD

=

i i- j

(3.9)

h i+h- j commit to user


=

(3.10)



Absorbtion

=

i-h ´ 100% h

(3.11)

3.2.2.2.3. Pengujian Abrasi Agregat Kasar

Agregat kasar harus tahan terhadap gaya aus, bagian yang hilang karena aus tidak boleh dari 50%. a.

Tujuan : Mengetahui daya tahan agregat kasar terhadap keausan.

b. Alat dan bahan :

c.

1.

Mesin Los Angeles dan bola baja

2.

Ayakan

3.

Neraca.

4.

Agregat kasar

Cara Kerja : 1.

Mencuci agregat kasar dari kotoran dan debu yang melekat, kemudian dikeringkan dengan oven bersuhu 110o C selama 24 jam.

2.

Mengambil agregat kasar dari oven dan membiarkannya hingga suhu kamar kemudian mengayak dengan ayakan 12.5 mm; 9.5 mm; 4.75 mm. Dengan ketentuan : lolos ayakan 12.5 mm dan tertampung 9.5 mm sebanyak 2.5 kg. Lolos ayakan 9.5 mm dan tertampung 4.75 mm sebanyak 2.5 kg.

3.

Memasukkan agregat kasar yang sudah diayak sebanyak 5 kg ke mesin Los Angeles (k).

4.

Mengunci lubang mesin Los Angeles rapat-rapat lalu menghidupkan mesin dan mengatur perputaran mesin sampai 500 kali putaran.

5.

Mengeluarkan agregat kasar lalu disaring menggunakan saringan 2.36 mm (l).

6.

Menganalisa persentase berat benda uji yang hilang dengan Persamaan 3.12 :

(k - l ) ´ 100% Persentase berat yang hilang = commit tok user

(3.12)



3.2.3. Perancangan Campuran Beton (Mix Design)

Perhitungan rancang campur beton bertujuan untuk menentukan proporsi campuran berat semen, agregat halus, agregat kasar bahan tambah lumpur Lapindo dan pasir Merapi dan air sehingga mendapatkan campuran yang berkualitas baik sesuai dengan yang direncanakan. Penelitian ini menggunakan rancang campur beton yang mengacu pada peraturan SK.SNI .T-15-1990-03 dengan kuat tekan (f’c) target 35 MPa, adapun langkahlangkah pokoknya sebagai berikut : a.

Menetapkan kuat tekan beton yang disyaratkan (fc’) pada umur tertentu dan nilai standar deviasi (s) berdasarkan hasil pengalaman praktek pelaksana.

b. Menghitung nilai tambah (margin) (M) dengan rumus berikut : M = k . Sd Dengan : M = nilai tambah, MPa k = 1,64 Sd = deviasi standar, MPa c.

Menetapkan kuat tekan rata-rata yang direncanakan (f’cr) dengan rumus : f’cr dengan : f’cr

= f’c + M = kuat tekan rata-rata, MPa

f’c

= kuat tekan yang disyaratkan, MPa

M

= nilai tambah, MPa

d. Menetapkan jenis semen Portland. e.

Menentukan jenis agregat, berupa agregat alami atau batu pecah berdasarkan Tabel 3.1 Tabel 3.1 Perkiraan Kuat Tekan Beton (MPa). Umur (hari)

Jenis

Jenis Agregat

Semen

Kasar

3

7

28

91

Alami

17

23

33

40

Batu pecah

19

27

37

45

Alami

21

28

38

44

25

33

44

48

I, II, III

III

Batu pecah

commit to user



f.

Menetapkan faktor air-semen berdasarkan jenis semen, jenis agregat kasar dan kuat tekan rata-rata.

g.

Menetapkan faktor air-semen maksimum berdasarkan Tabel.3.2. Tabel 3.2 Persyaratan Faktor Air-Semen Maksimum Untuk Berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus. Jenis Pembetonan

FAS Maksimum

Beton di dalam ruang bangunan :

a. Keadaan keliling non-korosif

0,60

b. Keadaan keliling korosif, disebabkan oleh kondensasi atau

0,52

uap korosi Beton di luar ruang bangunan :

a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

0,55

b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

0,60

Beton yang masuk ke dalam tanah :

a. Mengalamai keadaan basah dan kering berganti-ganti

0,55

b. Mendapat pengaruh sulfat dan alkali dari tanah

Lihat Tabel 3.2.a

Beton yang selalu berhubungan dengan air tawar/payau/laut

Lihat Tabel 3.2.b

h. Menentukan nilai slump. i.

Menetapkan besar butir agregat maksimum.

j.

Menetapkan jumlah air yang diperlukan per meter kubik beton, berdasarkan ukuran maksimum agregat, jenis agregat, dan nilai slump yang diinginkan. Tabel 3.3 Perkiraan Kebutuhan Air Per Meter Kubik Beton (liter) Besar Ukuran

Jenis

Maks. Kerikil (mm)

Batuan

0 − 10

10 − 30

30 − 60

60 − 180

Alami

150

180

205

225

Batu pecah

180

205

230

250

Alami

135

160

180

195

Batu pecah

170

190

210

225

Alami

115

140

160

175

Batu pecah

155

175

190

205

10

Slump (mm)

20

40

commit to user



k.

Menghitung berat semen yang diperlukan dan kebutuhan semen minimum berdasarkan Tabel 3.4. Tabel 3.4 Kebutuhan Semen Minimum Untuk Berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus. Semen Minimum

Jenis Pembetonan

(kg/m3 beton)

Beton di dalam ruang bangunan :

a. Keadaan keliling non-korosif

275

b. Keadaan keliling korosif, disebabkan oleh kondensasi atau uap korosi

325

Beton di luar ruang bangunan :

a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

325

b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

275

Beton yang masuk ke dalam tanah :

a. Mengalamai keadaan basah dan kering berganti-ganti

325

b. Mendapat pengaruh sulfat dan alkali dari tanah Beton

yang

selalu

berhubungan

Lihat Tabel 3.4.a

dengan

air

tawar/payau/laut

l.

Lihat Tabel 3.4.b

Menentukan daerah gradasi agregat halus berdasarkan Tabel 3.5 berikut : Tabel 3.5 Daerah Gradasi Agregat Halus Lubang

Persen Berat Butir yang Lewat Ayakan

Ayakan (mm)

1

2

3

4

10

100

100

100

100

4,8

90 – 100

90 - 100

90 - 100

95 – 100

2,4

60 – 95

75 - 100

85 - 100

95 – 100

1,2

30 – 70

55 - 90

75 - 100

90 – 100

0,6

15 – 34

35 - 59

60 - 79

80 – 100

0,3

5 – 20

8 - 30

12 - 40

15 – 50

0,15

0 – 10

0 - 10

0 - 10

0 – 15

commit to user



m. Menetapkan nilai perbandingan antara agregat halus dan agregat kasar. n. Menghitung nilai berat jenis agregat campuran dengan rumus : Bj. Camp =

P K ´ bj .ag.halus + ´ bj.ag.kasar 100 100

Dengan : Bj. Camp

= berat jenis agregat campuran

bj. ag. halus

= berat jenis agregat halus

bj. ag. Kasar = berat jenis agregat kasar P

= persentase agregat halus terhadap agregat campuran

K

= persentase agregat kasar terhadap agregat campuran

o. Menghitung kebutuhan agregat campuran dengan rumus : Wpasir + kerikil

= Wbeton - kebutuhan air – kebutuhan semen

p. Menghitung berat agregat halus yang diperlukan dengan rumus : Wpasir = (Persentase agregat halus) x Wpasir + kerikil q. Menghitung berat agregat kasar yang diperlukan dengan rumus : Wkerikil = Wpasir + kerikil - Wpasir 3.2.4. Pengujian Nilai Slump

Slump beton adalah besaran kekentalan (viscosity)/plastisitas dan kohesif dari beton segar. Menurut SK-SNI M-12-1989-F, cara pengujian nilai slump adalah sebagai berikut : a. Membasahi cetakan dan pelat. b. Meletakkan cetakan diatas pelat dengan kokoh. c. Mengisi cetakan sampai penuh dengan 3 lapisan, tiap lapis berisi kira-kira 1/3 isi cetakan, kemudian setiap lapis ditusuk dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukan secara merata. d. Segera setelah selesai penusukan, meratakan permukaan benda uji dengan tongkat dan menyingkirkan semua sisa benda uji yang ada disekitar cetakan. e. Mengangkat cetakan perlahan-lahan tegak lurus keatas. f. Mengukur slump yang terjadi. commit to user



Gambar 3.1 Pengujian nilai slump

3.3.

Benda Uji

Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini berbentuk balok dengan panjang 1300 mm x 250 mm x 350 mm dan sambungan hollow beton dengan ukuran 400 mm x 250 mm x 350 mm.

3.3.1. Pembuatan Benda Uji Pembuatan benda uji dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut : a.

Menyiapkan cetakan/bekisting dan melumasi sisi dalamnya dengan oli.

b. Mengisi cetakan dengan adukan lalu dipadatkan dengan vibrator atau tongkat besi.

commit to user



Tabel 3.6 Jumlah benda uji untuk pengujian kuat lentur Variasi Kadar Pozzolan Bentuk Jenis Uji Kode Sampel Sampel Lumpur Lapindo (%)* Balok 3 meter

Kuat Lentur

Balok 1,3 x 0,25 x 0,35 Balok 1,4 x 0,25 x 0,35 Balok 0,4 x 0,25 x 0,35

Variasi Kadar Pasir Merapi (%)**

Jumlah Sampel

Balok Utuh (BU)

5%

100 %

1 buah

Balok dengan sambungan hollow (BSH)

5%

100 %

2 buah

Balok dengan sambungan pelat baja (BSB)

5%

100 %

2 buah

Balok Hollow Beton (BHB)

5%

100 %

2 buah

* merupakan % dari berat semen ** merupakan % dari berat agregat halus

3.3.2. Alat Dalam penelitian ini diperlukan berbagai macam alat untuk mendukung pelaksanaannya. Alat pokok yang digunakan diantaranya adalah : a.

Timbangan dengan kapasitas 150 kg digunakan untuk mengukur berat semen dan agregat sebelum dicampur dan neraca halus dengan kapasitas 5 kg untuk pengujian agregat halus.

b. Gelas ukur dengan kapasitas 2000 ml untuk mengukur air sebagai bahan susun. c.

Oven dengan temperatur 220o C, daya listrik 1500 W, digunakan untuk mengeringkan material agregat halus dan agregat kasar.

d. Conical mould dengan ukuran diameter atas 3.8 cm, diameter bawah 20 cm, commit to user tinggi 30 cm lengkap dengan tongkat baja yang ujungnya ditumpulkan



dengan ukuran panjang 60 cm, diameter 16 mm digunakan untuk menguji agregat halus sudah dalam keadaan SSD atau belum. e.

Ayakan dengan ukuran diameter saringan 38,1 mm; 25mm; 19 mm; 12,5 mm; 4,75 mm; 1,18 mm; 0,6 mm; 0,3 mm; 0,15 mm; pan dan mesin penggetar ayakan (vibrator) digunakan untuk pengujian gradasi agregat halus dan agregat kasar.

f.

Mesin Los Angeles digunakan untuk uji keausan agregat kasar.

g.

Kerucut Abrams dari baja dengan ukuran diameter atas 10 cm, diameter awah 20 cm, tinggi 30 cm lengkap dengan tongkat baja penusuk dengan ukuran panjang 60 cm, diameter 16 mm digunakan untuk mengukur niali slump adukan beton.

1. Cetakan benda uji dari baja dengan ukuran diameter 150 mm, dan tingginya 300 mm digunakan untuk mencetak benda uji silinder beton untuk keperluan uji kuat tekan. h. Bak air untuk merendam (merawat) benda uji selama perawatan. i.

Alat bantu lainnya seperti cetok semen, ember.

j.

Compression Testing Machine dengan kapasitas 2000 kN digunakan untuk pengujian kuat tekan beton dan extensometer untuk menghitung regangan.

k.

Tungku dengan bahan bakar solar untuk pengapian yang bisa mencapai suhu 1500º C untuk pembakaran lumpur lapindo.

l.

Pengaduk campuran beton (mixer listrik) untuk mengaduk campuran beton dengan mesin.

m. Ayakan no.200 dan pan untuk mengayak lumpur lapindo. n. Alat tumbuk silinder besi untuk menumbuk lumpur lapindo. 1.

Alat tulis

2.

Pengg aris

3.

Form ulir penelitian

4.

Stopw atch ,dll

commit to user



3.3.3.

Baha n

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : a.

Semen Portland tipe I (OPC).

b. Air. c.

Pasir letusan gunung merapi dengan variasi 100% sebagai agregat halus.

d. Kerikil sebagai agregat kasar. e.

Pozzolan lumpur Lapindo dengan variasi 5%, sebagai pengganti sebagian semen.

f.

Serat kawat ban bekas yang berupa bendrat dengan variasi 0,7% panjang 2,5 cm sebagai bahan tambah.

g.

Sukrosa, tetes tebu dan gula dengan masing-masing variasi 0,005%, 0,015% dan 0,01%.

3.4. Tahap dan Prosedur Penelitian Sebagai penelitian ilmiah, penelitian ini harus dilaksanakan dalam sistematika dan urutan yang jelas dan teratur sehingga hasilnya dapat dipertanggungjawabkan. Untuk itu pelaksanaan percobaan dibagi dalam beberapa tahap, yaitu : a.

Tahap I (Tahap Persiapan) Pada tahap ini seluruh bahan dan peralatan yang dibutuhkan dipersiapkan terlebih dahulu agar penelitian dapat berjalan dengan lancar.

b. Tahap II (Tahap Pengujian Bahan) commit to user



Tahap II disebut tahap uji bahan. Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap agregat kasar, pasir Merapi. Hal ini dilakukan untuk mengetahui sifat dan karakteristik bahan yang akan digunakan. Selain itu juga untuk mengetahui apakah bahan yang digunakan dalam penelitian ini memenuhi persyaratan atau tidak. Hasil dari pengujian ini nantinya juga digunakan sebagai data rencana campuran adukan beton. c.

Tahap III (Tahap Pembuatan Benda Uji) 1) Penetapan campuran adukan beton ringan dengan metode Department of Environment. 2) Pembuatan adukan beton. 3) Pemeriksaan nilai slump. 4) Pembuatan benda uji.

d. Tahap IV (Tahap Perawatan Benda Uji/Curing) Pada tahap ini dilakukan perawatan terhadap benda uji yang telah dibuat pada tahap III. Perawatan dilakukan dengan cara merendam benda uji pada hari kedua selama 7 hari di dalam air, kemudian dikeluarkan dari air dan ditutup dengan karung goni yang setiap hari disiram air. Perawatan ini dilakukan sampai benda uji berumur 21 hari. Kemudian beton diangin-anginkan hingga waktu dilakukan pengujian terhadap benda uji yaitu pada umur 28 hari.

e.

Tahap V (Tahap Pengujian Benda Uji) Pada tahap ini dilakukan pengujian pull setelah sampel beton mencapai umur 28 hari.

f.

Tahap VI (Tahap Analisa Data) Pada tahap ini data yang diperoleh dari hasil pengujian dianalisis untuk mendapatkan hubungan antara variabel-variabel yang diteliti dalam penelitian. commit to user



g.

Tahap VII (Tahap Pengambilan Kesimpulan) Pada tahap ini dibuat suatu kesimpulan berdasarkan data yang telah dianalisis yang

berhubungan

langsung

commit to user

dengan

tujuan

peneliti.



Mulai Tahap I Persiapan

Semen

Agregat Halus

Air

Uji Bahan: - kadar lumpur - kadar organik - spesific gravity - gradasi

Bahan Tambah Berupa Pozzolan Lumpur Lapindo

Tahap II

Perhitungan Rancang Campur (Mix Design)

Pembuatan Adukan Beton

Tahap III

Pengujian slump Tidak Ya Pembuatan dan perawatan benda uji

Tahap IV

Pelepasan benda uji dari cetakan

Tahap V

Pengujian benda uji Balok utuh, balok sambungan hollow beton, dan balok sambungan plat baja

Tahap VI

A

commit to user



A

Analisis Data dan Pembahasan

Tahap VII

Kesimpulan dan Saran

Tahap VIII

Selesai Gambar 3.2 Bagan Alir Tahap-tahap Penelitian

3.5. Pengujian Kuat Lentur

Pengujian dilakukan bertujuan untuk mengetahui nilai kuat lentur yang terjadi pada elemen balok dengan benda uji yang berupa balok beton dengan ukuran 3000 mm x 350 mm x 250 mm dengan panjang bentang digunakan 3000 mm. Pengujian ini dilakukan berdasarkan standar ASTM C 78, yaitu metode pengujian kuat lentur beton dengan bentang terbagi dua akibat adanya tumpuan yang bekerja pada tiap jarak 1/3 bentang (Third Point Loading). Langkah-langkah pengujian kuat lentur beton : 1. Menyiapkan benda uji beton yang akan diuji. 2. Meletakkan benda uji pada alat uji lentut dengan posisi mendatar. 3. Memutar jarum petunjuk tepat pada titik nol, kemudian menghidupkan alat. 4. Penekanan dimulai ditandai dengan bergeraknya jarum penunjuk pada piringan ukur. 5. Jarum penunjuk terdiri dari dua buah jarum yang berhimpitan. Ketika beban masksimum yang dapat ditahan beton terlampaui, maka benda uji akan hancur. Di saat itulah jarumtopenunjuk beban akan kembali ke titik commit user



semula (titik nol), dan jarum penunjuk yang satu nya akan berhenti dan menunjuk pda beban maksimum yang terjadi. 6. Pembacaan dan pencatatan dilakukan tiap perubahan penambahan beban selanjutnya mencatat besarnya beban maksimum yang terjadi.

Gambar 3.3 Pengujian kuat lentur benda uji balok utuh.

Gambar 3.4 Pengujian kuat lentur benda uji dengan sambungan hollow beton.

commit to user



Gambar 3.5 Pengujian kuat lentur benda uji dengan sambungan plat baja

Gambar 3.6 Proses pengujian kuat lentur

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1. Pendahuluan

2.1.1. Beton

Beton adalah campuran antara semen Portland atau semen hidrolik lain, agregat halus, agregat kasar, dan air dengan atau tanpa bahan tambahan lain dengan perbandingan tertentu yang kemudian membentuk massa yang padat. Dari bahanbahan pembentuk beton tersebut semen merupakan bahan yang memiliki sifat adhesif dan kohesif yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi suatu massa yang padat (Chiu-Kia Wang, 1986).

Beton mempunyai kecenderungan berisi rongga akibat adanya gelembunggelembung udara yang terbentuk selama atau setelah pencetakan. Hal ini penting, terutama untuk memperoleh campuran yang mudah dikerjakan maka diperlukan air yang lebih daripada yang dibutuhkan pada persenyawaan kimia dan air. Air ini menggunakan ruangan dan bila kemudian kering akan meninggalkan ronggarongga udara sehingga akan menyebabkan beton berpori. Dapat ditambahkan bahwa selain air yang mengawali pemakaian ruangan dan kelak menjadi rongga, terjadi juga rongga-rongga udara langsung pada prosentase yang kecil (Murdock, 1991 : 23).

Beton yang paling padat dan kuat diperoleh dengan menggunakan jumlah air yang minimal konsisten dengan derajat workabilitas yang dibutuhkan untuk memberikan kepadatan maksimal. Derajat kepadatan harus dipertimbangkan dalam hubungannya dengan cara pemadatan dan jenis konstruksi, agar terhindar dari kebutuhan

akan pekerjaan yang berlebihan dalam mencapai kepadatan

maksimal (Murdock, 1991 : 97).

commit to user

6

7 digilib.uns.ac.id


Beton sangat banyak dipakai secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan tersebut diperoleh dengan cara mencampurkan semen Portland, air, agregat (dan kadang – kadang bahan tambah, yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia tambahan, serat, sampai bahan buangan non-kimia) pada perbandingan tertentu. Kekuatan, keawetan dan sifat beton yang lain tergantung pada sifat bahan dasar tersebut di atas, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukan maupun cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan dan cara perawatan selama proses pengerasan (Tjokrodimuljo, 1996).

Beton banyak digunakan sebagai struktur bangunan karena mempunyai banyak keuntungan, diantaranya : a. Sebagian bahan pembentuknya didapat dari daerah setempat, kecuali semen Portland, sehingga harga relatif murah. b. Beton sangat tahan terhadap aus dan juga tahan api/kebakaran. c. Beton dapat dibentuk sesuai keinginan dalam berbagai ukuran. d. Tidak memerlukan pemeliharaan yang rumit dan biaa pemeliharaan relatif murah. e. Beton sangat kuat dalam menahan desak, serta mempunyai sifat tahan terhadap pengkaratan maupun pembusukkan oleh kondisi lingkungan.

Namun beton juga mempunyai kelemahan yang perlu ditinjau oleh perencana dalam merencanakan strukutur bangunan, antara lain : a. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak. Oleh karena itu sering diberi baja tulangan. b. Beton sulit untuk dapat kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak beton. c. Apabila terjadi perubahan suhu yang cukup besar, beton akan mengembang dan menyusut. d. Beton bersifat getas (tidak daktail) sehingga harus dihitung dan didetail secara seksama agar setelah dikompositkan dengan baja tulangan menjadi bersifat daktail. commit to user

7

8 digilib.uns.ac.id


2.1.2. Semen Portland

Semen merupakan suatu jenis bahan yang memiliki sifat adhesif dan kohesif yaitu bahan ikat. Fungsi semen yaitu untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang padat dan juga mengisi rongga-rongga diantara butir-butir agregat. Semen yang dimaksud di dalam konstruksi beton adalah bahan yang akan mengeras jika bereaksi dengan air dan lebih dikenal dengan nama semen hidraulik (Hydraulic Cement). Salah satu jenis semen hidraulik yang biasa dipakai dalam pembuatan beton adalah semen Portland.

Semen Portland dibuat dengan membakar secara bersamaan campuran dari calcareous (yang mengandung kalsium karbonat atau batu gamping) dan argillaceous (yang mengandung alumina) dengan perbandingan tertentu apada suhu 1300o-1550o C sehingga menjadi clinker. Kemudian didinginkan dan dihaluskan secara mekanis samapai menjadi bubuk dan biasanya ditambahkan bahan tambahan berupa gips atau kalsium sulfat (CaSO4) kira-kira 2 sampai 4 persen.

commit to user

8

9 digilib.uns.ac.id


Pada umumnya semen diklasifikasikan menjadi 5 jenis semen, seperti yang tercantum pada Tabel 2.1. Tabel 2.1. Jenis-jenis Semen Portland Jenis semen

Karakteristik Umum

Jenis I

Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus

Jenis II

Semen Portland yang penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

Jenis III

Semen Portland yang penggunaannya memerlukan persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan.

Jenis IV

Semen Portland yang penggunaannya menuntut panas hidrasi rendah.

Jenis V

Semen Portland yang penggunaannya menuntut persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.

Sumber : Wuryati Samekti, (2001:8) Dalam pedoman beton 1989 disyaratkan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat SNI 0013-18 ”Mutu dan Cara Uji Semen”. Dalam penelitian ini digunakan semen jenis I yang digunakan untuk tujuan umum.

2.1.2.1. Ordinary Portland Cement (OPC)

Semen Portland Tipe I. Dikenal pula sebagai ordinary Portland Cement (OPC), merupakan semen hidrolis yang dipergunakan secara luas untuk konstruksi umum, seperti konstruksi bangunan yang tidak memerlukan persyaratan khusus, antara lain : bangunan, perumahan, gedung-gedung bertingkat, jembatan, landasan pacu dan jalan raya.

commit to user

9



2.1.3. 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. Meskipun hanya sebagai bahan pengisi, tetapi agregat sangat berpengaruh terhadap sifat mortar atau beton, sehingga pemilihan agregat merupakan suatu bagian penting dalam pembuatan mortar atau beton.

Berdasarkan ukuran butirannya, agregat yang dipakai beton dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu : a.

Agregat kasar, adalah agregat yang butirannya berkisar antara 5 mm sampai 40 mm.

b. Agregat halus, adalah agregat yang butirannya berkisar antara 0,15 mm sampai 5 mm. Dalam peneltian ini digunakan pasir dari letusan gunung Merapi sebagai agregat halus dan kerikil sebagai agregat kasar.

2.1.3.1. Agregat Halus Agregat halus untuk beton dapat berupa pasir alam hasil disintegrasi alami dari batu-batuan alam (natural sand) atau berupa pasir buatan yang dihasilkan dari alat-alat pemecah batuan (artificial sand) dengan ukuran kecil (0,15 mm- 5 mm) atau lebih kecil dari 4,74 mm (SK SNI T-15-1991). Agregat halus harus memenuhi persyaratan gradasi agregat halus yang telah ditentukan. Syarat-syarat agregat halus sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.3, adalah sebagai berikut : a.

Agregat halus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras. Butir-butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah dan hancur oleh cuaca.

b. Bersih, bila agregat halus diuji dengan pencuci khusus. Tinggi endapan pasir yang kelihatan dibandingkan dengan tinggi seluruh endapan tidak kurang dari 70%.

commit to user

10



c.

Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (ditentukan terhadap berat kering). Bila kadar lumpur melampui batas 5% maka agregat harus dicuci dahulu sebelum digunakan pada campuran.

d. Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak. Sehingga harus dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams-Harder (dengan larutan NaOH 3%). Cairan hasil penambahan larutan NaOH 3% tidak boleh berwarna gelap, karena hal ini menandakan agregat mengandung bahan organik yang banyak dan dapat menurunkan kekuatan beton. e.

Angka kehalusan fineness modulus terletak antara antara 2,2 – 3,2.

f.

Agregat halus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam dan apabila diayak, harus memenuhi syarat-syarat berikut : 1) Sisa di atas ayakan 4 mm, harus minimum 2% berat. 2) Sisa di atas ayakan 1 mm, harus minimum 10% berat. 3) Sisa di atas ayakan 0,25 mm, harus berkisar antara 80% sampai 90% berat.

g.

Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk semua mutu beton, kecuali dengan petunjuk lembaga paemeriksaan bahan yang diakui.

Persyaratan gradasi agregat halus dapat dilihat dalam Tabel 2.3. Tabel 2.2. Persyaratan Gradasi Agregat Halus ASTM C 33-74a Ukuran saringan (mm)

Persentase lolos (%)

9,5

100

4,75

95-100

2,36

80-100

1,18

55-85

0,60

25-60

0,3

10-30

0,15

2-10

Sumber : Murdock & Brook (1979)

commit to user

11



2.1.3.1.1. Pasir Hasil Letusan Gunung Merapi Pasir yang terkandung dalam material vulkanik yang dimuntahkan gunung api, termasuk Gunung Merapi, merupakan pasir kualitas terbaik untuk bahan bangunan. Fungsi pasir gunung api sebenarnya sama dengan pasir biasa. Namun, kandungan silika (SiO) yang tinggi membuat kualitasnya menjadi sangat baik. Pasir gunung api baik digunakan untuk penjernih air. Pola silika yang berujung runcing membuat kemampuan pasir menyerap partikel tidak diinginkan jauh lebih baik ketimbang pasir biasa. Meski demikian, penggunaan pasir gunung api sebagai penjernih air tetap membutuhkan bahan lain, seperti zeolit dan arang kayu. Pasir gunung api juga sangat baik digunakan untuk bahan beton. Ujung silika yang runcing membentuk partikel yang memiliki sudut. Pola partikel bersudut itulah yang membuat ikatan pasir gunung api dengan semen menjadi lebih kuat. Pasir biasa memiliki ujung bulat sehingga kekuatan ikatannya dengan bahan pembuat beton lainnya lebih lemah. selain silika, pasir gunung api juga memiliki kandungan besi (FeO). Kandungan besi pasir gunung api sangat baik karena belum mengalami pelapukan sehingga baik untuk campuran bahan bangunan. sedikitnya lempung juga akan meningkatkan daya tahan beton dan membuat tingkat kekeroposan beton lebih rendah. (www.kompas.com).

2.1.3.2. Agregat Kasar Agregat kasar didefinisikan sebagai butiran yang tertahan saringan 4,75 mm (No 4 standart ASTM). Agregat kasar sebagai bahan campuran untuk membentuk beton dapat berupa sebagai berikut : a. Kerikil adalah bahan yang terjadi karena hasil disintegrasi alami dari batuan dan terbentuklah agak bulat serta permukaannya yang licin atau diperoleh dengan cara meledakkan, memecah maupun menyaring. commit to user

12



b. Batu pecah (kricak) adalah bahan yang diperoleh dari batu yang dipecah menjadi pecahan-pecahan berukuran 5-70 mm. Butir-butirannya berbentuk tajam sehingga sedikit lebih memperkuat betonnya.

Syarat-syarat untuk agregat kasar yang dipakai sebagai bahan campuran adukan beton sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.4 adalah sebagai berikut : a. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidak berpori. b. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% (ditentukan dari berat kering). c. Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton seperti zat reaktif alkali. d. Keausan dari butir-butir agregat kasar diperiksa dengan mesin Los Angeles dengan syarat-syarat tertentu. e. Agregat kasar terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan tidak melewati saringan 5 mm. f. Besar butiran agregat maksimal tidak boleh lebih dari 1/5 jarak terkecil antara bidang-bidang samping dari cetakan, 1/3 dari tebal plat, atau ¾ dari jarak bersih minimal antara batang-batang atas berkas tulangan.

Persyaratan gradasi untuk agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 2.3. Tabel 2.3. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ASTM C 33-74 Ukuran Saringan (mm)

Persentase lolos (%)

25

95-100

19

-

12,5

25-60

9,5

-

4,75

0-10

2,36

0-5

Sumber : Murdock & Brook (1979)

commit to user

13



2.1.4. Air Air merupakan bahan dasar dalam pembuatan dan perawatan beton yang sangat penting. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen untuk menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan.

Menurut Kardiyono Tjokrodimulyo (1996) untuk bereaksi dengan semen, air yang diperlukan hanya sekitar 25% dari berat semen, namun dalam kenyataannya nilai faktor air semen yang dipakai sulit kurang dari 0,35. Karena beton yang mempunyai proporsi air sangat kecil menjadi kering dan sangat sukar dipadatkan, maka dibutuhkan tambahan air untuk menjadi pelumas. Dengan catatan bahwa tambahan air untuk pelumas ini todak boleh terlalu banyak karena kekuatan beton akan menjadi rendah serta betonnya menjadi porous. Syarat-syarat air untuk campuran beton sesuai standar PBI 1971/NI-2 Pasal 3.6, yaitu : a.

Tidak mengandung organik (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.

b. Tidak mengandung garam-garam yang dapat 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.

2.1.5. Bahan Tambah

Bahan tambah didefinisikan sebagai material selain air, agregat, dan semen yang dicampurkan ke dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau selama pengadukan berlangsung. Bahan tambah digunakan untuk memodifikasi sifat dan karakterisik dari beton atau mortar misalnya untuk dapat dengan mudah dikerjakan, penghematan, atau untuk tujuan lain. (ASTM C.125-1995)

Secara umum bahan tambah dapat dibedakan menjadi dua yaitu bahan tambah kimia (chemical admixture) dan bahan tambah mineral (additive). Bahan tambah commit to user admixture ditambahkan saat pengadukan atau pada saat dilakukan pengecoran. 14



Bahan ini biasanya dimaksudkan untuk memperbaiki kinerja beton atau mortar saat pelaksanaan pekerjaan. Sedangkan bahan tambah additive yaitu yang bersifat lebih mineral yang juga ditambahkan pada saat pengadukan.

Contoh bahan tambah pada beton yaitu accelerator yang berfungsi untuk mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton maupun mortar. Bahan ini digunakan untuk mengurangi lamanya waktu pengeringan dan mempercepat pencapaian kekuatan pada beton maupun mortar. Bahan ini digunakan jika penuangan adukan dilakukan dibawah air, atau pada struktur beton yang memerlukan pengerasan segera.

Bahan tambah lain yang biasa digunakan di dalam beton yaitu serat. Penambahan serat ke dalam beton akan meningkatkan kuat tarik beton yang pada umumnya sangat rendah. Pertambahan kuat tarik akan memperbaiki kinerja komposit beton serat dengan kualitas yang lebih bagus dibandingkan dengan beton konvesional (As’ad, 2008).

Dari banyak jenis bahan tambahan yang digunakan dalam campuran beton, dipilih bahan tambah berbasis gula pada penelitian ini, karena selain dapat menambah kuat tekan beton, bahan tambah berbasis gula juga mudah didapat. Bahan tambah berbasis gula termasuk ke dalam bahan tambah mineral (additive).

2.1.5.1. Bahan Tambah Berbasis Gula Campuran beton terdiri atas semen, air, agregat kasar (split, kerikil) dan agregat halus (pasir). Adanya bahan tambah yang dimasukkan ke dalam campuran beton menjadi satu faktor penting lain yang turut menentukan kinerja beton secara keseluruhan. ASTM C125 mendefinisikan bahan tambah (admixture) sebagai bahan selain air, agregat, semen hidrolis, dan serat, yang digunakan dalam beton atau mortar dan ditambahkan dalam campuran segera sebelum atau selama pengadukan. Bahan tambah kimiawi maupun alami telah banyak diproduksi. Beberapa penelitian terdahulu (Medjo Eko, dan Riwoski, 2001; Chandler, et.al., commit to user

15



2002; Peschard, 2004; Frias, et.al., 2006; Crosswell, 2007; Jayakumaran, 2005; Collepardi, 2005; Suranto, 2008; Oyekan, 2008).) telah mengkaji peranan dan kinerja bahan tambah alami berbasis gula dalam campuran beton yang ternyata dapat meningkatkan kinerja beton.

Bahan tambah berbasis gula terdiri dari sukrosa, larutan tebu dan gula. Kandungan lignin yang terdapat pada larutan tebu dapat meningkatkan ikatan antar partikel pada beton. Bahan tambah berbasis gula memiliki kemampuan mengikat C-S-H sehingga beton dengan bahan tambah tersebut dapat memiliki kekuatan yang lebih tinggi.

Sukrosa adalah senyawa disakarida dengan rumus molekul C12H22O11. Sukrosa terbentuk melalui proses fotosintesis yang ada pada tumbuh-tumbuhan. Pada proses tersebut terjadi interaksi antara karbon dioksida dengan air di dalam sel yang mengandung klorofil. Bentuk sederhana dari persamaan tersebut adalah : 6 CO2 + 6 H2O —–> C6H12O6 + 6 O2 ............................................................ (2.1)

Gambar 2.1. Sukrosa

Tanaman tebu (genus saccharum) dikenal sebagai bahan utama produksi gula pasir di Indonesia. Secara umum, batang tebu masak mengandung 67-75% air, 816%, sukrosa 8-16%, 0.5-20% gula reduksi, 0.5-1% material organik, 0.2-0.6% senyawa anorganik, 0.5-1% senyawa nitrogenik, 0.3-0.8% abu, dan 10-16% serat (Mathur, 1990 dalam Farmani, et. al., 2008). Tebu juga mengandung 30-50% selulosa dan 20-24% lignin (Viera, et. al., 2007). commit to user

16



Gambar 2.2. Sari Tebu Murni

Gula tebu adalah disakarida, gula tersebut dapat dibuat dari gabungan dua gula yang sederhana yaitu glukosa dan fruktosa (monosakarida). Penggabungan dari dobel unit karbon monosakarida menjadi : C12H22O11 yang selanjutnya dinamakan sukrosa atau saccharose.

Disakarida meliputi juga karbohidrat kompleks yang terdiri dari satu atau dua gula sederhana yang terjalin menjadi satu ikatan. Sebagai contoh adalah sukrosa yang terdiri atas jalinan glukosa dan fruktosa, yang dihubungkan oleh ‘jembatan’ asetal oksigen dalam arah alfa (Ophardt, 2003). Struktur sukrosa terdiri atas 6 rantai glukosa dan 5 rantai fruktosa seperti disajikan Gambar 2.7.

Gambar 2.3. Struktur Sukrosa (Ophardt, 2003)

Penambahan gula ke dalam campuran beton akan menyebabkan interaksi antara gula dan C3A (tricalsium aluminat) (Young, 1968). Dalam kasus pemerlambatan pengerasan beton, interaksi ini akan menghambat commit to user pembentukan secara cepat fase

17



kubik C3AH6 dan menyebabkan pembentukan fase heksagonal C4AH13 (Collepardi, et. al., 1984, 1985).

Gambar 2.4. Gula Pasir

Sukrosa yang terdapat dalam gula pasir merupakan gabungan satu molekul glukosa dengan satu molekul fruktosa. Gula mengandung sukrosa, disakarida yang tersusun atas satuan-satuan glukosa dan fruktosa. Adanya kandungan glukosa, glukonat, dan lignosulfonat akan menstabilkan ettringite dalam sistem C3A–gypsum. Glukosa akan menghambat konsumsi gypsum dan pembentukan ettringite (Susilorini 2009). Untuk kasus pemercepatan pengerasan beton, terjadi peningkatan kecepatan hidrasi kalsium silikat. Senyawa yang biasa digunakan untuk mempercepat hidrasi C3A dengan sedikit perubahan alkalinitas pada poripori air adalah kalsium klorida (Neville, 1999).

2.1.5.2.

Serat Ban

Ide dasar penambahan serat adalah memberi tambahan pada beton dengan serat yang disebarkan secara merata ke dalam adukan beton dengan orientasi random akan dapat mencegah terjadinya retak-retak beton secara dini, baik akibat panas hidrasi, penyusutan, dan pembebanan. Penambahan serat dalam beton dapat memperbaiki kekuatan tarik beton dan sifat getasnya (Soroushian dan Bayashi,1987). commit to user

18



Apabila agregatnya yang lebih besar dapat menyebabkan penggumpalan serat, serat tidak mampu mengikat antar agregat. Hal ini memungkinkan munculnya efek negatif pada sifat beton yang dihasilkan. Penelitian ini menggunakan serat dari limbah industri yaitu serat kawat baja limbah ban. Serat yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai ukuran panjang 25 mm dan lebar 1 mm.

Gambar 2.5. Serat ban bekas

2.1.5.3.

Lumpur Lapindo (Lapindo Mud)

Lumpur Lapindo adalah material-material yang berasal dari perut bumi yang mengandung mineral, gas, dan kandungan tanah yang keluar ke permukaan sehingga menjadi limbah yang tidak terpakai, namun lumpur sebenarnya memiliki kandungan-kandungan kimiawi yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti bahan dasar dari pembentukan bahan bangunan (Antoni, 2006).

Kandungan kimiawi pada lumpur Lapindo memiliki kesamaan dengan fly ash sehingga memungkinkan terbentuknya beton geopolymer yang merupakan produk beton geosintetik dimana reaksi pengikatan yang terjadi adalah polimerisasi (Antoni, 2006).

Komposisi lumpur Lapindo yang utama adalah clay 40-45% berpotensi untuk bahan clinker semen dengan penambahan kapur dan bijih besi, namun kendala commit to user

19



utama adalah kadar air yang sangat tinggi padahal untuk masuk tanur semen batas kadar air 5% (Tekmira, 2006). Secara geoteknik lumpur Lapindo termasuk dalam anorganik lanauan dengan berat jenis 3,04-3,07 (berat jenis anorganik lanauan biasa 2,6). Merupakan zeolit dengan unsur utama SiO2. Zeolit adalah senyawa alumino-silikat terhidrasi yang secara fisik dan kimia mempunyai kemampuan sebagai bahan penyerap (adsorpsi), penukar kation dan katalis. Unsur utama mineral zeolit terdiri dari kation alkali dan alkali tanah. Zeolit terbentuk karena proses diagenetik, proses hodrotermal dan proses sedimentasi batuan produk gunung api (batuan piroklastik) berukuran debu pada lingkungan danau yang bersifat alakali. Pemanfaatan yang potensial adalah penggunaan lumpur untuk beton dengan pencampuran lumpur 4 m3, 20 liter polimer, dan semen 1,6 ton. Berdasarkan penelitian sifat mekanis beton dari lumpur baik, uji TLCP memenuhi baku mutu dan biaya lebih murah karena menggunakan bahan yang dianggap limbah (Lationo, 2006).

Tabel 2.2. adalah properti komposisi kimia dari lumpur Lapindo oleh Balai Penyelidikan dan Pengembangan Teknologi (BPPT) yang diambil dari dua tempat yang berbeda. Dalam tabel dapat dilihat bahwa tidak terdapat atau sedikit sekali bahan-bahan yang berbahaya bagi manusia. Hal ini menandakan lumpur Lapindo banyak mengandung senyawa-senyawa ang berguna jika diteliti lebih lanjut untuk digunakan sebagai bahan konstruksi bangunan.

commit to user

20



Tabel 2.4. Komposisi Kimia Lumpur Lapindo Kadar (%) Senyawa

SRG-007

RK-078

(Siring)

(Renokenongo)

SiO2

54.92

51.49

Al2O3

25.07

25.25

FeO

10.15

10.81

MgO

2.9

3.05

K2O

2.32

2.56

CaO

2.16

2.32

Na2O

1.57

2.06

Cl

0.91

1.49

SO4

1.152

Sumber : BPPT (2006)

e Gambar 2.6. Lumpur Lapindo dalam keadaan basah, setelah proses penjemuran dan setelah proses pembakaran commit to user

21



2.1.5.4.

Pozzolan

Menurut Paulus Nugraha (1989), pengaruh penggunaan pozzolan di dalam campuran beton adalah sebagai berikut : 1.

Menghemat biaya karena dapat digunakan sebagai pengganti semen dengan konsekuensi memperlambat pengerasan sehingga kekuatan awal beton rendah.

2.

Mengurangi retak akibat panas hidrasi yang rendah karena adanya bahan pozzolan tesebut, kandungan C3A dalam semen berkurang sehingga temperatur awal dapat diturunkan.

3.

Mengurangi muai akibat reaksi akali-agregat sehingga retak-retak pada beton dapat dikurangi.

4.

Meningkatkan ketahanan beton terhadap garam, sulfat, dan air asam.

Gambar 2.7. Contoh lumpur Lapindo yang sudah dibakar (pozzolan)

2.1.6. Baja Tulangan

Beton tidak dapat menahan gaya tarik melebihi nilai tertentu tanpa mengalami retak-retak. Untuk itu, agar beton dapat bekerja dengan baik dalam suatu system struktur, perlu dibantu dengan memberinya perkuatan penulangan. Untuk keperluan penulangan tersebut digunakan bahan baja yang memiliki sifat teknis menguntungkan, dan baja tulangan dapat berupa batang baja lonjoran ataupun commit to user

22



kawat rantai las (wire mesh) yang berupa batang kawat baja yang dirangkai atau dianyam dengan teknik pengelasan.

Agar dapat berlangsung rekatan erat antara baja tulangan dengan beton, selain batang polos berpenampang bulat (BJTP) juga digunakan batang deformasi (BJTD), yaitu batang baja tulangan yang permukaannya diakasarkan secara khusus, diberi sirip teratur dengan pola tertentu atau batang tulangan yang dipilin (ulir) pada proses produksinya. Pembentukan ulir harus memenuhi spesifikasi ASTM A16-76 agar dapat diterma sebagai batang ulir yang diapakai sebagai tulangan. Tabel 2.5. Baja tulangan di pasaran Indonesia terbagai dalam mutu yang tercantum dalam PBi 1971 Mutu Sebutan Tegangan Luluh Tegangan Ijin (kg/cm2)

(kg/cm2)

U22

Baja lunak

2200

12650

U24

Baja lunak

2400

1400

U32

Baja sedang

3200

1850

U39

Baja keras

3900

2250

U48

Baja keras

4800

2750

Sifat fisik baja tulangan yang paling penting digunakan dalam proses perhitungan perencanaan beton bertulang ialah tegangan luluh (fy) dan modulus elastisitas (Es). Tegangan luluh (titik luluh) baja ditentukan melalui prosedur pengujian standar dengan ketentuan bahwa tegangan luluh adalah tegangan baja pada saat meningkatnya regangan tidak disertai lagi dengan peningkaatan tegangannya. Di dalam perencanaan atau analisis beton bertulang umumnya nilai tegangan luluh baja diketahui atau ditentukan pada awal perhitungan.

2.1.7. Sifat-sifat Beton

Sifat-sifat beton meliputi sifat fisik, kimia, mekanik baik yang dapat dilihat atau yang hanya dengan bantuan mikroskop. Tetapi dalam segi kondisi beton dapat commit to user dibagi menjadi dua, yaitu : 23



a. Sifat-sifat beton sebelum mengeras (fresh concrete). b. Sifat-sifat beton setelah mengeras (hard concrete).

2.1.7.1. Sifat-sifat Beton Sebelum Mengeras

Hal penting yang perlu diketahui pada sifat-sifat beton segar adalah Workabilitas atau kemudahan pengerjaan. Workabilitas adalah tingkat kemudahan pengerjaan beton dalam mencampur, mengaduk, menuang dalam cetakan dan pemadatan tanpa mengurangi homogenitas beton dan beton tidak mengalami bleeding (pemisahan) yang berlebihan untuk mencapai kekuatan beton yang diinginkan. Untuk lebih jelasnya pengertian workabilitas dapat didefinisikan dengan istilahistilah sebagai berikut : a.

Mobilitas adalah kemudahan adukan beton untuk dapat mengalir dalam cetakan dan dituang kembali.

b. Stabilitas adalah kemampuan adukan beton untuk selalu bersifat homogen, selalu mengikat (koheren) dan stabil baik selama dikerjakan maupun digetarkan tanpa mengalami pemisahan butiran (segregasi dan bleeding). c.

Kompaktibilitas adalah kemudahan adukan beton untuk dipadatkan, sehingga mengurangi rongga-rongga udara dalam adukan.

d. Finishibilitas adalah kemudahan adukan beton untuk mencapai tahap akhir yaitu mengeras dengan kondisi yang baik.

Menurut Kardiyono Tjokrodimuljo (1996), unsur-unsur yang mempengaruhi sifat workability antara lain adalah berikut ini : a. Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton, semakin banyak air yang dipakai semakin mudah beton segar ini dikerjakan. b. Penambahan semen ke dalam campuran juga memudahkan cara pengerjaan adukan betonnya, karena pasti diikuti dengan bertambahnya air campuran untuk memperoleh nilai fas tetap. commit to user

24



c. Gradasi campuran pasir dan kerikil, bila campuran pasir dan kerikil mengikuti gradasi yang telah disarankan oleh peraturan maka adukan beton akan mudah dikerjakan. d. Pemakaian butir-butir batuan yang bulat mempermudah cara pengerjaan beton. e. Pemakaian butir maksimum kerikil yang dipakai juga berpengaruh terhadap tingkat kemudahan pengerjaan. f. Cara pemadatan adukan beton menetukan sifat pengerjaan yang berbeda. Bila cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat kelecakan yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air yang lebih sedikit jika dipadatkan dengan tangan.

Tingkat workabilitas harus disesuaikan dengan tujuan penggunaan beton itu sendiri seperti pada Tabel 2.6 Tabel 2.6. Penggunaan Beton pada Tingkat Workabilitas yang Berbeda-beda Tingkat

Slump

Faktor

Workabilitas

(cm)

Pemadatan

Sangat Rendah

0-25

Rendah sampai

25-50

sedang

Sedang sampai tinggi

Tinggi

50-100

100-175

Penggunaan Beton yang Sesuai

Beton yang diperlukan di jalan atau seksi lain yang lebih luas, dimana mesin getar yang kuat dapat dilakukan. 0,80-0,87 Tiang yang digetarkan, balok pencetak, bantalan rel kereta api dan lainnya dimana dibutuhkan kekuatan yang tinggi, misal 40 N/mm2 atau lebih pada umur 28 hari. Jalan raya dengan bentuk mesin 0,87-0,93 penggetar dan penghalus yang biasa, dan pemadat yang dioperasikan dengan tangan biasa atau sejenis. Jalan raya dengan pemadatan tangan slump 50-75 mm. 0,93-0,95 Untuk beton bertulang biasa tanpa penggetaran dan bertulang rapat dengan penggetaran dan bertulang rapat dengan penggetaran dan pompa. Untuk bagian dengan tulangan rapat. Lebih dari Pekerjaan yang sukar pencetakannya. Umumnya tidak sesuai untuk 0,95 digetarkan. commit to user

25



Tingkat kemudahan pekerjaan berkaitan erat dengan tingkat kelecakan (keenceran) adukan beton. Semakin encer adukan, makin mudah pekerjaan. Untuk mengetahui tingkat keenceran adukan beton biasanya dilakukan percobaan slump atau slump test. Semakain besar niali slump test berarti adukan beton semakin mudah dikerjakan. Pada umumnya nilai slump berkisar antara 50-125 mm.

2.1.7.2. Sifat-sifat Beton Setelah Mengeras 2.1.7.2.1. Kekuatan (Strength)

Sifat dari beton setelah mengeras antara lain adalah mempunyai kekuatan dan ketahanan. Kekuatan (strength) adalah sifat dari beton yang berkaitan dengan mutu dari beton tersebut untuk menerima beban dari luar. Kekuatan beton antara lain adalah kekuatan tekan, kekuatan tarik, dan kekuatan geser.

2.1.7.2.2. Ketahanan (Durability) Ketahanan (durability) adalah gaya tahan beton terhadap suatu kondisi atau gangguan yang berupa gangguan dari dalam atau dari luar tanpa mengalami kerusakan selama bertahun-tahun. Gangguan dari luar dapat berupa cuaca, suhu, korosi dan bahan kimia lainnya. Sedangkan gangguan dari dalam berupa reaksi kimia antara semen dengan alkali atau sering disebut ASR (Alkali Silica Reaction) yang jika terlalu banyak dapat menyebabkan beton retak.

2.1.7.2.3. Rangkak dan Susut Rangkak (creep) merupakan deformasi yang berjalan lambat akibat pembebanan dalam jangka waktu yang panjang dengan tegangan konstan. Rangkak disini dipengaruhi oleh umur beton, besar regangan, faktor air semen dan kekuatan beton. Proses susut (shringkage) merupan perubahan bentuk volume yang terjadi bila terjadi perubahan suhu. Hal yang mempengaruhi susut antara lain mutu commit to user agregat dan faktor air semen. Proses susut dan rangkak saling berkaitan karena

26



berjalan bersamaan dan sering memberikan pengaruh yang sama yaitu deformasi yang bertambah sesuai dengan berjalannya waktu.

commit to user

27



2.1.8. Beton Precast

Istilah ‘beton precast’ atau beton pracetak digunakan karena beton tersebut diproduksi di dalam pabrik yang bersifat permanen atau dalam kondisi lapangan sementara dengan pemasangan di lapangan (erection) sebagai penyelesaian akhir. Konstruksi dengan system beton pracetak pada berbagai bentuk konstruksi merupakan system alternative dari system yang selama ini dipakai yaitu system cor di tempat (cast insitu concrete).

Paten pertama untuk beton precast dibuat pada tahun 1875 oleh William Iascelles, untuk

system

bangunan

perumahan.

Eugene

Freyssinet

dari

Perancis

mengembangkan beton precast pada tahun 1927. Pada tahun 1946 diperkenalnan cladding dari beton precasts untuk bangunan tingkat tinggi dengan percobaan Le Corbusier pada kehidupan urban : Unite d’Habitation di Marselles.

Pada prinsipnya system pelaksanaan antara beton pracetak dengan system beton cor di tempat sangatlah sedikit perbedaannya, yaitu bahwa pelaksanaan beton cor di tempat semua bahan dan alat yang dipakai berada pada tempat dimana konstruksi tersebut akan dibuat. Sedangkan untuk pelaksanaan dengan system beton pracetak bahan yang akan digunakan telah diproduksi dopabrik dengan bentuk konstruksi sesuai dengan gambar desain kemudian dikirim ke lapangan untu dipasang dengan alat yang telah tersedia di lapangan, misalnya mobil crane atau tower crane. Adapun keuntungan dan kerugian dalam pemakaian beton pracetak, yaitu : 1.

Keuntungan a. Waktu pelaksanaan sebuah konstruksi akan lebih cepat. b. Efisiensi pekerjaan-pekerjaan bekisting (cetakan). c. Konstruksi tidak dipengaruhi oleh cuaca. d. Produksi dapat dibuat missal dan presisi. e. Produk yang dihasilkan akan lebih baik. commit to user

28



2.

Kerugian a. Sambungan-sambungan antara elemen bentuk pracetaj menjadi perhatian khusus. b. Beton pracetak tidak dapat di desain dengan ukuran yang terlalu besar untuk setiap unit/elemen. c. Membutuhkan alat berat

untuk pengangkutan, penyimpanan dan

pemasangannya. d. Dilihat dari sudut pandang arsitektur, bentuk dari beton pracetak tidak indah dan kaku karena bentuknya yang seragam.

2.1.9. Beton Serat

Beton serat dapat dianggap sebagai bahan komposit yang terdiri dari beton dan serat. Perilaku beton serat menunjukkan kinerja yang lebih baik daripada beton biasa. Kekuatan beton serat dalam menahan tarik setelah terjadi retak menunjukkan kemampuan yang lebih besar bila dibandingkan dengan beton biasa. Ide dasar beton serat adalah menulangi beton dengan serat yang tersebar merata dengan orientasi acak. Serat yang dicampurkan ke dalam adukan beton akan mengakibatkan terjadinya lekatan antara serat dengan pasta semen. Selain itu, ketika beton serat mengalami gaya tarik maka akan terjadi tahanan lekatan (bond strength) antara serat dengan beton, kemudian setelah terjadi retak, serat masih mampu mendukung.

2.1.10. Perawatan (Curing)

Perawatan beton (curing) suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar selalu lembab, sejak adukan beton dipadatkan sampai beton dianggap cukup keras. Hal tersebut dilakukan untuk menjamin proses hidrasi semen (reaksi semen dan pasir) berlangsung dengan sempurna. Apabila kelembaban permukaan beton tidak dijaga, akan menyebabkan beton menjadi kurang kuat, dan juga timbul retak-retak. Selain itu, kelembaban permukaan tadi juga menambah beton lebih tahan cuaca dan lebih kedap air. commit to user

29



Ada beberapa metode perawatan beton yang dapat dilakukan : a. Moist curing, yaitu perawatan yang biasa dilakukan dengan merawat beton agar tetap basah dalam beberapa hari tertentu sejak pengecorannya. b. Steam curing, yaitu perawatan dengan memberikan uap pada beton dalam suatu ruangan, kamar atau tempat khusus. c. Curing compound, yaitu perawatan beton dengan cara melapisi permukaan beton dengan senyawa kimia. Dalam penelitian ini perawatan beton dilakukan dengan metode moist curing.

2.2. Landasan Teori

2.2.1. Pengertian Balok

Balok merupakan struktur elemen yang dimana memiliki dimensi b dan h yang berbeda, dimensi b lebih kecil dari dimensi h. Bagian ini akan membahas mengenai balok yang menerus di atas banyak tumpuan dan balok statis tak tentu seperti : a. Balok menerus, beban di satu bentang dapat menyebabkan timbulnya momen dan kelengkungan pada bentang tersebut dan pada bentang lainnya.

Gambar 2.8. Balok menerus dibebani pada satu bentang

b. Balok sederhana, beban pada satu bentang menyebabkan terjadinya momen lentur dan kelengkungan hanya pada bentang tersebut. commit to user

30



Gambar 2.9. Balok sederhana yang dibebani pada satu bentang

2.2.2. Prinsip Utama Meskipun analisisnya lebih sulit, balok statis tak tentu sering juga digunakan karena struktur ini pada umumnya lebih kaku untuk suatu kondisi bentang dan beban daripada struktur statis tentu, momen internal yang timbul pada struktur tak tentu akibat dibebani lebih kecil daripada yang timbul pada sturktur statis tentu. Dengan demikina ukurannya dapat lebih kecil, kerugian struktur statis tentu ialah lebih pekanya terhadap penurunan tumpuan. Sebagai contoh turunnya tumpuan dapat menimbulkan momen lentur internal.

2.2.2.1.Kekakuan

Peingkatan kekauan pada statis tak tentu dapat dipelajari dengan defleksi, yaitu menghitung defleksi ditengah bentang untuk balok di atas tumpuan sederhana yang memikul beban terpusat di tengah sebesar ∆ = PL3/48 EI.

Gambar 2.10. Defleksi di tengah bentang di atas tumpuan sederhana

commit to user

31



Bila ujung-ujung balok tersebut tumpuan jepit maka lendutannya ∆ = PL3/192 EI.

Gambar 2.11. Defleksi di tengah bentang dengan tumpuan jepit

Observasi yang dapat dilakukan untuk meninjau adanya peningkatan kekakua pada balok menerus di atas tumpuan sederhana dibandingkan dengan yang tidak menerus.

2.2.2.2.

Distribusi Gaya

Balok menerus dan balok jepit lebih digunakan daripada balok sederhana karena gaya geser dan momen lentur yang timbul pada statis tertentu sebagai contoh pada balok jepit terlihat ada dua titik pada balok (di mana terjadi perubahan tanda kelengkungan) yang juga merupakan titik di mana momen lentur nol. Cara meninjau struktur statis tak tentu sama dengan mamandang kolom tetapi bahwa lokasi titik-titik balok yang ditentukan oleh beban.

2.2.3. Beban dan Tumpuan

Lantau tungkat suatu bangunan dipikul oleh balok dan meneruskan beban kepada tiang/tembok dinding sebagai penahan agar balok tetap pada tempatnya dengan mengadakan gaya ke atas berbalok arah beban balok bawah, beban di atas lantai dan berat sendiri dengan balok mengadakan aksi pada tiang/tembok menahan reaksi landasan. Beban mempunyai kebebasan bergerak tetapi reaksi landasan tergantung dari macam pembebanan dan dapat dibuat berubah-ubah mengikuti beban.

Beberapa

landasan commit to user

32

pada

balok

:



1. Tumpuan engsel, tumpuan ini dapat mengadakan dua reaksi yaitu gaya vertical dan horizontal.

2. Tumpuan roda, tumpuan ini hanya dapat menerima gaya vertikal.

3. Tumpuan apitan, tumpuan ini dapat menahan gaya vertikal, horizontal dan momen.

4. Tumpuan letak bebas, merupakan tumpuan sederhana untuk bentang kecil.

5. Tumpuan statis tertentu, merupakan tumpuan dengan satu sendi dan satu roll. commit to user

33



6. Tumpuan statis tak tentu, merupakan tumpuan dengan satu sendi dan dua roda, satu apit dan dua roda, dua sendi dan dua apitan.

2.2.4. Kuat Lentur Sistem gaya yang mungkin terdapat pda suatu irisan sebuah balok terdiri dari gaya aksial, gaya geser dan momen lentur. Dalam beberap hal dapat terjadi suatu segmen balok hanya dipengaruhi oleh momen lentur saja. Keadaan tersebut yang dinamakan lenturan murni. Lenturan murni adalah suatu lenturan yang terjadi pada sebuah balok karena pengaruh momen lentur, sedangkan gaya lintang yang bekerja sama dengan nol. Untuk lebih jelasnya pada gambar berikut :

commit to user

34



Gambar 2.12. Balok dalam keadaan lentur murni. Dari bending moment diagram pada Gambar 2.10. tampak bahwa momen yang bekerja pada balok adalah momen lentur positif, maka tegangan-tegangan yang terjadi adalah positif (tarik) pada serat bagian bawah penampang balok dan negative (tekan) pada serat bagian atas.

Gambar 2.13. Hubungan antara momen lentur dengan tegangan normal.

Rumus perhitungan kuat lentur dapat dilihat sebagai berikut :

σf =

Dimana: σf

= kuat lentur

(N/mm2)

Mx

= momen lentur

(Nmm)

Y

= jarak ke sumbu netral

(mm)

I

= momen inersia balok

(mm4)

B

= lebar balok

(mm) commit to user

35



H

= tinggi balok

(mm)

commit to user

36



Analisis kapasitas tampang untuk beton berserat telah diusulkan oleh beberapa peneliti dan yang terakhir Suhendro (1991). Masing-masing usulan perhitungan kapasitas balok didukung oleh hasil pengujian empiris. Dimungkinkan dalam perhitungan ini akan dimunculkan model perhitungan yang berbeda yang tentunya didasarkan pada tipe serat dan hasil pengujian.

2.2.5. Alat Penyambung Struktural

Setiap struktur adalah gabungan dari bagian – bagian tersendiri atau batang yang harus sambung bersama (biasanya di ujung batang) dengan beberapa cara. Salah satu cara yang di gunakan adalah dengan menggunakan baut dan mur. Khususnya baut yang memiliki mutu yang tinggi (high strength bolt).

2.2.5.1. Angkur Baut angkur diperlukan untuk semua pelat dasar. Pertama, baut angkur digunakan untuk mencegah kolom terbalik selama konstruksi. Baut jangkar juga diperlukan pada saat desain momen yang besar atau tinggi.

Ada dua jenis umum baut amgkur, cor di tempat dan dibor dibaut. Untuk dibor dibaut yang ditempatkan setelah beton jadi. Cara ini biasanya tidak digunakan untuk dasar pelat dan desain beton diatur oleh pabrikan, dengan informasi tambahan dalam panduan oleh Cannon, Godfrey dan Moreadith (1981).

Berbagai jenis cor-di-tempat baut yang ditunjukkan pada Gambar 2.15. Ini umumnya terbuat dari baut atau saham baik bar, disebut sebagai batang. Pengait bengkok yang umum digunakan adalah terbuat dari bentuk bulat dan ditunjukkan pada Gambar 2.15 (a). Beban tarik menahan melalui ikatan yang dikembangkan panjangnya oleh pengait. Batang yang halus tidak selalu membentuk ikatan yang dapat diandalkan tetapi, disebabkan oleh minyak, dll. Batang dengan pengait mungkin gagal dengan meluruskan dan tomenariknya keluar dari beton. Sebuah commit user

37



berlabuh lebih positif sering disukai. Kecuali tindakan pencegahan yang diambil dengan batang bengkok untuk menjamin penjangkaran yang tepat, batang bengkok harus digunakan hanya untuk aksial-Gambar 2.15. Baut jangkar ly dimuat dikolom, dimana perkembangan dari setiap jepit di tumpuan tidak diperlukan,

Gambar 2.14. (a) Batang bengkok (b) Baut (c) Batang ulir dengan Mur

Sebuah pengangkuran lebih positif terbentuk ketika baut atau batang dengan benang dan mur yang digunakan, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.15 (b) dan (c). Marsh dan Burdette telah mencatat bahwa kepala baut atau mur sederhana adalah semua yang diperlukan. penjangkaran tersebut kemudian dikembangkan oleh bantalan di kepala atau mur. Hal ini hanya diperlukan untuk memberikan kedalaman dan jarak yang cukup untuk menanamkan ditepi. Mekanisme kegagalan adalah tarik-keluar dari sebuah kerucut beton memancar keluar dari kepala baut atau mur. Penggunaan mesin cuci atau pelat hanya menyebar di kerucut dan tidak menambah secara signifikan dengan potensi penjangkaran. Bahkan, jarak tepi bisa menurun ini, menyebabkan kegagalan sebelumnya. Karena baut berkepala tidak sering tersedia dalam panjang dan diameter yang diperlukan commitharus to user untuk pelat dasar, desainer umumnya menentukan batang dengan ujung

38



berulir dan penyediaan mur untuk penjangkaran, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.15 (c). Mur bawah harus dilas pada batang sehingga batang tidak berubah ketika mur atas diperketat.

2.2.6. Media Sambung

2.2.6.1. Hollow Tube Beton Pada dasarnya hollow tube beton fungsinya adalah sebagai media penyambungan tengah bentang pada elemen balok. Mutu beton yang di gunakan harus lebih besar dari mutu beton yang di gunakan dalam pengecoran elemen balok. Rencana penggunaan mutu beton hollow tube adalah 40 MPa.

Gambar 2.15. Hollow tube beton.

2.2.6.2. Plat Baja

Pelat baja adalah logam yang dicetak pipih, digunakan sebagai media sambung. Biasanya alat sambung yang digunakan adalah paku keling, baut, dan las.

commit to user

39



Gambar 2.16. Sambungan dengan menggunakan plat baja.

commit to user

40


digilib.uns.ac.id

BAB 4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar 4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

4.1.1.1. Hasil Pengujian Pasir

Pengujian terhadap agregat halus yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian kadar lumpur, kandungan zat organik, specific gravity, gradasi agregat dan berat jenis. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.1. Perhitungan serta data-data pengujian secara lengkap terdapat pada Lampiran A.

Tabel 4.1. Hasil pengujian pasir merapi Jenis pengujian

Hasil pengujian

Standar

Kesimpulan

Kandungan zat organik

Kuning muda

Kuning

Memenuhi syarat

Kandungan lumpur

2%

Maks 5 %

Memenuhi syarat


2,63 gr/cm3

-

-

Bulk specific SSD

2,645 gr/cm3

-

-


2,67 gr/cm3

-

-

Absorbtion

0,6 %

-

-

Modulus halus

2,4947

2,3 – 3,1

Memenuhi syarat

Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat dilihat pada Tabel 4.2. dan Gambar 4.1.

commit to user

61



Tabel 4.2. Analisis data gradasi pasir merapi Tertahan

Diameter

Berat Lolos

Syarat

Ayakan

Berat

Presentase

Kumulatif

Kumulatif

ASTM

(mm)

(gr)

(%)

(%)

(%)

C-33

9,5

0

0

0

100

100

4,75

35

1,17

1,17

98,83

90 – 100

2,36

174

5,80

6,97

93,03

75 – 100

1,18

346

11,54

18,51

81,49

55 – 90

0,85

950

31,69

50,20

49,80

35 – 59

0,3

818

27,29

77,49

22,51

10 – 30

0,15

529

17,64

95,13

4,87

0 – 10

0

146

4,87

100

0

0

Jumlah

2998

100

349,47

-

Dari Tabel 4.2 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.1

Gambar 4.1 Gradasi pasir merapi commit to user



4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar

Pengujian terhadap agregat kasar split (batu pecah) yang dilaksanakan dalam penelitian ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity), keausan (abrasi) dan gradasi agregat kasar. Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.3, sedangkan Tabel 4.4 menyajikan hasil analisis ayakan terhadap sampel agregat kasar sehingga dapat diketahui gradasinya. Perhitungan serta data-data pengujian secara lengkap terdapat pada Lampiran A.

Tabel 4.3. Hasil pengujian agregat kasar Jenis pengujian

Hasil pengujian

Standar

Kesimpulan


2,57 gr/cm3

-

-

Bulk specific SSD

2,68 gr/cm3

-

-

2,81 gr/cm3

-

-

Absorbtion

3,433 %

-

-

Abrasi

24,3 %

Maksimum 50 %

Modulus halus butir

5,1806

5-8


Memenuhi syarat Memenuhi syarat

Untuk hasil pengujian gradasi agregat kasar dan syarat batas dari ASTM C-33 dapat dilihat pada Tabel 4.4. dan Gambar 4.2.

commit to user



Tabel 4.4. Analisis data gradasi agregat kasar Tertahan

Diameter

Berat Lolos

Syarat

Ayakan

Berat

Presentase

Kumulatif

Kumulatif

ASTM

(mm)

(gr)

(%)

(%)

(%)

C-33

19

0

0.00

0

100,00

100

12,5

108

3,62

3,61

96,39

90 – 100

9,5

459

15,40

19,02

81,04

-

4,75

863

28,96

47,98

52,20

20 – 55

2,36

956

32,08

80,06

4,99

0 – 10

1,18

719

25,87

99,23

0,77

0–5

0,85

125

0,77

100,00

0,00

-

Pan

0

0,00

100,00

0,00

-

Jumlah

2980

100,00

618,06

0,00

-

Dari Tabel 4.4 didapat grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan ASTM C-33 yang ditunjukkan dalam Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Gradasi agregat kasar commit to user



commit to user



4.2. Rencana Campuran Adukan Beton (Metode SK SNI T-151990-03) Dari perhitungan rencana campuran (mix design) adukan beton dengan mengacu pada SK SNI T-15-1990-03 diperoleh kebutuhan bahan untuk 1 m3 beton sebagai berikut : a. Air

= 225

liter

b. Semen

= 489,130 kg

c. Pasir

= 759,4 kg

d. Kerikil

= 891,47 kg

e. Fas

= 0,46

Total material yang dibutuhkan untuk membuat 3 benda uji adalah sebagai berikut: a. Air

= 179,41 liter

b. Semen

= 460,12 kg

c. Pasir

= 596,84 kg

d. Kerikil

= 716,82 kg

e. Lumpur Lapindo = 19,64 kg f. Serat ban bekas

= 14,35 kg

g. Gula pasir

= 58,91 gram

h. Tetes tebu

= 39,27 gram

i. Sukrosa

= 19,64 gram

Secara lengkap perhitungan rencana campuran adukan beton atau mix design disajikan pada lampiran B

commit to user



4.3. Hasil Pengujian Slump

Pengujian nilai slump menggunakan kerucut Abrams dengan ukuran diameter atas 10 cm, diameter bawah 20 cm dan tinggi 30 cm. Dari pengujian nilai slump tampak bahwa penambahan bahan tambah berbasis gula akan mempengaruhi workability yang diperlukan untuk memudahkan proses pengadukan, pengangkutan, penuangan, dan pemadatan.Hasil dari pengujian nilai slump disajikan dalam Tabel 4.5. Tabel 4.5. Nilai Slump Beton No

Kuat Tekan Rencana f'c (Mpa)

Nilai Slump (cm)

Workabilitas

1

35

14

Sedang - Tinggi

2

40

11

Sedang - Tinggi

4.4. Hasil Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan dilakukan pada saat benda uji berumur 28 hari dengan menggunakan Compression Testing Machine untuk mendapatkan beban maksimum yaitu beban pada saat beton hancur ketika menerima beban tersebut (Pmax). Dari data pengujian kuat desak dapat diperoleh kuat desak maksimum beton.Sebagai contoh perhitungan kuat tekan diambil data dari benda uji S15-AN20 (1) pada umur 28 hari. Dari hasil pengujian didapat : -

Pmax

= 640 kN = 640000 N

-

A

= 0.25 x π x D2 = 0.25 x π x 147,52 mm2 = 17087,319 mm2

commit to user



=

- f’c

640000 N = 35,25 MPa 17087,319 mm2

Hasil pengujian kuat tekan beton pada benda uji silinder pada umur28 hari selengkapnya disajikan pada Tabel 4.6 dan Tabel 4.7.

Tabel 4.6. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Serat Tanpa Gula No

1

2

Nama Benda Uji

Pmax (KN)

f'c (Mpa)

f’c-35-A f’c -35-B f’c -35-C f’c -35-D f’c -40-A f’c -40-B f’c -40-C f’c -40-D

640 480 600 620 660 670 670 500

35.25 26.44 33.05 34.15 36.35 36.91 36.91 27.54

f'c Rata-rata (Mpa)

26.75

28.58

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Serat Dengan Gula No

1

2

Nama Benda Uji

Pmax (KN)

f'c (Mpa)

f’c -35-A f’c -35-B f’c -35-C f’c -35-D f’c -40-A f’c -40-B f’c -40-C f’c -40-D

620 600 650 640 820 790 780 780

36.28 38.039 38.039 37.445 47.90 46.23 45.67 45.67

commit to user

f'c Rata-rata (Mpa)

37.45

46.36



Gambar 4.3. Perbandingan kuat tekan beton dengan variasi bahan tambah gula

4.5. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja

Dari pengujian kuat tarik baja akan diperoleh diameter, σleleh dan σmax aktual, seperti disajikan pada Tabel 4.8. Nilai σleleh dan σmax tersebut diperoleh dengan mengolah data hasil pemeriksaan menggunakan persamaan 3.45 – 3.46. Data hasil pengujian dan analisis selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran C.

commit to user



Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Diameter

σleleh

σleleh

σmax

σmax

(mm)

(Mpa)

Rata-rata

(Mpa)

Rata-rata

1.6

376.93

1.6

387.48

1.6

425.13

545.73

1.3

328.66

405.09

1.3

343.95

1.3

341.55

386.31

0.8

335.67

465.11

0.8

320.31

0.8

300.57

546.18 396.5

338.1

318.9

538.92

543.6

400.0

397.1

460.72

464.4

467.30

4.6. Hasil Pengujian Kuat Tarik Plat Baja

Dari hasil di laboratorium diperoleh data pengujian kuat tarik baja sebagai berikut: Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Tarik Plat Baja Panjang mm

Lebar mm

Luas mm2

400

100

40000

Gaya saat leleh kgf 1550

N 15500000

Gaya saat putus kgf 1800

N 18000000

Teg. Leleh Mpa 387.5

Dari hasil pengujian diperoleh tegangan leleh Fy = 387,5 Mpa dan tegangan tarik Fu = 450 Mpa, sehingga termasuk profil baja dengan mutu BJ 50 dimana tegangan leleh Fy min = 250 Mpa dan tegangan tarik Fu min = 410 Mpa.

commit to user

Teg. Tarik Mpa 450



4.7. Hasil Pengujian Kuat Tarik dan Kuat Geser Angkur

Dari hasil di laboratorium diperoleh data pengujian kuat tarik angkur sebagai berikut: Tabel 4.10. Hasil Pengujian Kuat Tarik Angkur Panjang Diameter (mm) (mm) 600

16

Luas (mm2)

Beban Leleh (kg)

Beban Maks (kg)

200.96

18000

18500

Teg. Teg. Leleh Maks (Mpa) (Mpa) 895.701 920.581

Tabel 4.11. Hasil Pengujian Kuat Geser Angkur Panjang Diameter (mm) (mm) 600

16

Luas (mm2)

Beban Leleh (kg)

Beban Maks (kg)

200.96

-

6100

Teg. Leleh (Mpa) -

Dari hasil pengujian diperoleh tegangan leleh Fy = 895,701 Mpa dan tegangan tarik Fu = 920,581 Mpa, sehingga termasuk profil baja dengan mutu BJ 55 dimana tegangan leleh Fy min =410 Mpa dan tegangan tarik Fu min = 550 Mpa.

4.8. Kaji Ulang Perencanaan Tulangan Benda Uji Balok

Pengujian kuat desak beton dan kuat tarik baja menghasilkan nilai-nilai f’c, f’y serta diameter tulangan aktual. Karena pada perencanaan awal benda uji balok digunakan nilai-nilai f’c, f’y serta diameter tulangan rencana, maka perlu dilakukan pengkajian ulang terhadap perencanaan benda uji balok tersebut. Dengan demikian dapat dipastikan bahwa kelakuan aktual tidak menyimpang dari kelakuan awal yang direncanakan.

commit to user

Teg. Maks (Mpa) 30.3543



Digunakan penampang balok

: b = 250 mm , h = 350 mm

Tulangan lentur

: 3 Ø 13 è As = 258,5625 mm2

Sengkang

: Ø 8 mm Qd

= 0,25 . 0,35 . 2,3 t/m = 0,20125

295.5 mm

As

350 mm

f’caktual

= 35 Mpa

fy aktual

= 400 Mpa

40 mm d

250 mm

= h - p – 0,5 Фtulangan - Фsengkang = 350 - 40 - (0.5 × 13 ) - 8 = 295,5 mm

Kapasitas penampang balok beton : ɛy

=

400 2 . 10 5

= 0,002 cb

=

0,003 .295,5 mm 0,003 + 0,002

= 177,3 mm ab

= 0,85 . 177,3 mm = 150,705 mm

ASb =

0,85 .35. 150,705 . 250 mm2 400

= 2802,171 mm2 commit to user


ρb

=


2802,171 250.295,5

= 0,0379 ρmax = 0,75 . 0,0379 = 0,0284 a

=

258,5625 .400 0,85.35 .250

= 13,906 mm 13,906 ö æ Mn = 0.85. 35.13,906 .250ç 295,5 ÷ Nmm 2 ø è

= 29843225,95 Nmm

commit to dan userMomen Lentur Balok Gambar 4.4. Diagram Lintang



Penghitungan mekanika : RA

= ½ . P + ½ . Qd . L = (½ . P + ½ . 0,20125 . 3) = (0,5 P + 0,301875)

Mmax = RA . ½ L – ½ P . ½ . 1/3L – ½ . Qd . ( ½ L )2 = {(0,5 P + 0,301875) . 1,5 – 0,5 . P . 0,5 . 1 – 0,5 0,20125 . (1,5)2 = (0,75 P + 0,453) – 0,25 P – 0,226 = (0,5 P + 0,227) Kapasitas lentur balok : Mmax

= Mn

(0,5 P + 0,227)

= 29843225.95 . 10-7

Plentur

=

29843225,9 5 ´ 10 -7 - 0,227 0,5

= 5,515 ton Kapasitas geser balok : Vu

= RA

= (0,5 P + 0,301875)

= (0,5 . 5,515 + 0,301875) = 3,059375 ton Vc

= 1

6

35 .250.295,5

= 7284,732 N Vs

= 3,059375 × 104 – 7284,732 = 23309,018 N

commit to user



s

=

2 . 0,25 . 3,14 . 5,5 2. 400 . 295,5 23309,018

= 140,957 mm Digunakan sengkang 150 mm

Vs

=

2 . 0,25 . 3,14 . 5,5 2 . 400 . 295,5 150

= 37443,072 N Vu

= (7284,732 + 37443,072) = 44727,804 N

RA

= Vu

(0,5 P + 0,301875)

= 44727,804

Pgeser

=

Pgeser

= 8,342 ton

44727,804 .10 -4 - 0,301875 0,5

Kontrol hitungan : Pgeser (= 8,342 ton) > Plentur (= 5,515 ton)

commit to user



4.9.

Hasil Pengujian

Kuat Lentur Benda

Uji Balok

Dalam pengujian lentur ini digunakan 3 sampel, yaitu sampel balok menerus/tanpa sambungan, sampel balok dengan sambungan hollow beton dan sampel balok dengan sambungan plat baja. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mencari P maks yang dapat diterima oleh struktur ketiga sampel tersebut dan besar lendutan yang terjadi di tengah bentang. Data hasil pengujian dapat dilihat dalam tabel berikut. Tabel 4.12. Hasil Pengujian Benda Uji Balok Menerus/Tanpa Sambungan

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Beban

Lendutan

(kg)

(mm)

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600

0 0 0 0 0.05 0.14 0.22 0.29 0.37 0.44 0.51 0.58 0.65 0.7 0.73 0.76 0.79 0.84 0.88 0.9 0.95 0.98 1.02 1.05 1.09 1.12

No.

Beban

Lendutan

(kg)

(mm)

51 5100 2.02 52 5200 2.06 53 5300 2.1 54 5400 2.14 55 5500 2.19 56 5600 2.28 57 5700 2.35 58 5800 2.38 59 5900 2.41 60 6000 2.45 61 6100 2.48 62 6200 2.51 63 6300 2.55 64 6400 2.6 65 6500 2.7 66 6600 2.78 67 6700 2.81 68 6800 2.85 69 6900 2.89 70 7000 2.94 71 7100 3.01 72 7200 3.18 73 7300 3.27 74 7400 3.35 75 commit 7500 to user3.45 76 7600 3.68

No. 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126

Beban

Lendutan

(kg)

(mm)

10100 10200 10300 10400 10500 10600 10700 10800 10900 11000 11100 11200 11300 11400 11500 11600 11700 11800 11900 12000 12100 12200 12300 12400 12500 12600

5.57 5.6 5.64 5.68 5.73 5.79 5.84 5.93 5.98 6.01 6.08 6.14 6.2 6.26 6.32 6.39 6.45 6.53 6.59 6.68 6.77 6.81 6.88 6.92 7.04 7.1



27 2700 1.15 Tabel 4.13. (Lanjutan)

77

7700

3.72

127

12700

7.14

28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

7800 7900 8000 8100 8200 8300 8400 8500 8600 8700 8800 8900 9000 9100 9200 9300 9400 9500 9600 9700 9800 9900 10000

3.78 3.88 3.95 4.07 4.2 4.26 4.33 4.41 4.49 4.56 4.64 4.72 4.76 4.84 4.91 4.97 5.03 5.1 5.17 5.24 5.29 5.37 5.52

128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140

12800 12900 13000 13100 13200 13300 13400 13500 13600 13700 13800 13900 14000

7.2 7.25 7.31 7.37 7.44 7.5 7.58 7.64 7.68 7.72 7.8 7.83 7.92

2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700 4800 4900 5000

1.19 1.22 1.26 1.3 1.33 1.34 1.39 1.43 1.46 1.5 1.56 1.6 1.64 1.69 1.73 1.76 1.79 1.82 1.86 1.89 1.92 1.95 1.99

lendutan (mm) commit to user



Gambar 4.5. Grafik hubungan lendutan dengan beban yang diterima pada balok menerus/tanpa sambungan Pola retakan yang terjadi pada benda uji 1 balok menerus adalah sebagai berikut :

Gambar 4.6. Pola retakan yang terjadi pada benda uji balok menerus/tanpa sambungan Dari hasil pengujian tersebut diperoleh kekuatan maksimum (Pmaks) benda uji balok menerus/tanpa sambungan yaitu sebesar 14 ton = 14000 kg.

Tabel 4.14. Hasil Pengujian Benda Uji Balok Dengan Sambungan Hollow Beton

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Beban

Lendutan

(kg)

(mm)

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500

0 0.16 0.18 0.23 0.25 0.28 0.31 0.34 0.39 0.42 0.46 0.49 0.54 0.57 0.6

No. 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Beban

Lendutan

(kg)

(mm)

1600 0.64 1700 0.68 1800 0.73 1900 0.76 2000 0.79 2100 0.81 2200 0.85 2300 0.88 2400 0.9 2500 0.94 2600 0.97 2700 1.3 2800 1.7 2900 1.96 commit to user 3000 2.72

No. 31 32 33 34 35 36 37 38

Beban

Lendutan

(kg)

(mm)

3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800

3.46 3.92 4.34 4.81 5.57 6.35 7.85 8.36



lendutan (mm) Gambar 4.7. Grafik hubungan lendutan dengan beban yang diterima pada balok dengan sambungan hollow beton Pola retakan yang terjadi pada benda uji 2 balok dengan sambungan hollow beton adalah sebagai berikut :

Gambar 4.8. Pola retakan yang terjadi pada benda uji balok dengan sambungan hollow beton Dari hasil pengujian tersebut diperoleh kekuatan maksimum (Pmaks) benda uji balok menerus/tanpa sambungan yaitu sebesar 3,8 ton = 3800 kg. commit to user



Tabel 4.15. Hasil Pengujian Benda Uji Balok Dengan Sambungan Plat Baja

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Beban Lendutan (kg)

(mm)

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

0.01 0.043 0.103 0.178 0.263 0.35 0.447 0.54 0.745 0.868 1.015 1.159 1.343 1.362 1.362 1.362

No. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Beban Lendutan (kg)

(mm)

1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200

1.362 1.362 1.362 1.502 1.619 1.933 2.072 2.241 2.344 2.393 2.543 2.624 2.624 2.754 2.903 3.095

No. 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

Beban Lendutan (kg)

(mm)

3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700 4800

3.095 3.292 3.344 3.434 3.615 3.686 3.713 3.814 3.885 3.984 4.005 4.118 4.282 4.255 4.452 4.526

Gambar 4.9. Grafik hubungan lendutan dengan beban yang diterima pada balok dengan sambungan plat baja commit to user



Pada benda uji yang ke-3 tidak ada retakan yang terjadi pada balok, tetapi plat baja mengalami perubahan bentuk seperti pada gambar berikut.

Gambar 4.10. Benda uji balok dengan sambungan plat baja setelah mengalami proses pengujian

Dari hasil pengujian tersebut diperoleh kekuatan maksimum (Pmaks) benda uji balok menerus/tanpa sambungan yaitu sebesar 4,8 ton = 4800 kg.

Perbandingan kelendutan dan beban yang diterima ketiga benda uji lebih jelasnya akan disajikan pada gambar 4.10 dan gambar 4.11 berikut.

commit to user



Gambar 4.11. Perbandingan beban yang diterima masing-masing benda uji

Gambar 4.12. Grafik perbandingan hasil pengujian lendutan benda uji 1,2 dan 3

commit to user



4.10. Analisis dan Pembahasan

4.10.1. Perhitungan Pada Benda Uji Balok Menerus/Tanpa Sambungan Dari hasil pengujian lendutan yang dilakukan di laboratorium maka dapat dihitung nilai kuat lentur yang terjadi pada benda uji. dimensi sampel

= 25/35 cm

yG

= - 17,5 cm

= - 0,5 . h

bentang sampel (L)

= 300 cm

berat sendiri sampel (q)

= 2,107 kg/cm

jarak tumpuan (L1)

= 300 cm

beban (P) yang mampu ditahan

=14 ton = 14000 kg

momen inersia balok (I)

=

x 25 x 353

= 89322,917 cm4 Besarnya reaksi di tumpuan (titik A) adalah : RA

= ½ . P + ½ . q .L1 = ½ . 14000 + ½ . 2,107 . 300 = 7316,05 kg

Besarnya momen adalah : M

= RAV . 300 – ½ P . 175 – ½ P . 75 – 0,5 . q . 300 . 125 = 7316,05 . 300 – 7000 . 175 –7000 . 75 – 0,5 . 2,107.300 .125 = 365802,5 kg.cm

commit to user



Tegangan lentur yang terjadi adalah : σ

σ

=

M .y I

=

365802,5 ´ 17,5 89322,917

= 716,674 kg/cm2

Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan diperoleh nilai kuat lentur untuk benda uji balok menerus/tanpa sambungan sebesar = 716,674 kg/cm2

4.10.2. Perhitungan Pada Benda Uji Balok Sambungan Hollow Beton Dari hasil pengujian lendutan yang dilakukan di laboratorium maka dapat dihitung nilai kuat lentur yang terjadi pada benda uji. dimensi sampel

= 25/35 cm

yG

= - 17,5 cm

= - 0,5 . h

bentang sampel (L)

= 300 cm


= 2,107 kg/cm

jarak tumpuan (L1)

= 250 cm


= 3,8 ton = 3800 kg

momen inersia balok (Ia)

=

x 25 x 353

= 89322,917 cm4 Besarnya reaksi di tumpuan (titik A) adalah : RA

= ½ . P + ½ . q .L1 = ½ . 3800 + ½ . 2,107. 300 = 2216,05 kg

commit to user




= RAV . 300 – ½ P . 175 – ½ P . 75 – 0,5 . q . 300 . 125 = 2216,05. 300 – 1900 . 175 – 1900 . 75 – 0,5.2,107.300.125 = 110802,5 kg.cm


σ

=

M .y I

=

110802,5 ´ 17,5 89322,917

= 217,0824 kg/cm2

Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan diperoleh nilai kuat lentur untuk benda uji balok menerus/tanpa sambungan sebesar = 217,0824 kg/cm2 Tegangan yang terjadi pada angkur pada saat beban maksimum σtekan

=

M . y1 I

=

139635 ´ -3,751 89322 ,917

= - 5,8622 kg/cm2 σtarik

=

M .y 2 I

=

278689,426 ´ 3,751 89322 ,917

= 5,8622 kg/cm2 commit to user



Dari hasil perhitungan σ maka, gaya yang terjadi pada angkur sebesar =σxA = 5,8622 x 0,25 π d2 = 11,7807 kg Dari gaya tarik yang terjadi pada angkur menyebabkan regangan pada daerah sambungan sebesar ɛ

=

s E

5,8622 ´ 10 5 = 200000 = 2,9311 Tabel 4.16. Perhitungan momen pada angkur P (kg) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000

Rav (kg) 193.25 243.25 293.25 343.25 393.25 443.25 493.25 543.25 593.25 643.25 693.25 743.25 793.25 843.25 893.25 943.25 993.25 1043.25 1093.25 1143.25

Momen (kg.cm) 885.0 4635.0 8385.0 12135.0 15885.0 19635.0 23385.0 27135.0 30885.0 34635.0 38385.0 42135.0 45885.0 49635.0 53385.0 57135.0 60885.0 64635.0 68385.0 72135.0

τ tekan (kg/cm2) -0.0372 -0.1946 -0.3520 -0.5095 -0.6669 -0.8243 -0.9818 -1.1392 -1.2966 -1.4541 -1.6115 -1.7689 -1.9264 -2.0838 -2.2412 -2.3987 -2.5561 -2.7135 -2.8710 commit to user -3.0284

τ tarik (kg/cm2)

Gaya (kg)

0.0372 0.1946 0.3520 0.5095 0.6669 0.8243 0.9818 1.1392 1.2966 1.4541 1.6115 1.7689 1.9264 2.0838 2.2412 2.3987 2.5561 2.7135 2.8710 3.0284

0.0747 0.3910 0.7074 1.0238 1.3402 1.6566 1.9729 2.2893 2.6057 2.9221 3.2385 3.5548 3.8712 4.1876 4.5040 4.8204 5.1367 5.4531 5.7695 6.0859

ɛ 0.0186 0.0973 0.1760 0.2547 0.3334 0.4122 0.4909 0.5696 0.6483 0.7270 0.8057 0.8845 0.9632 1.0419 1.1206 1.1993 1.2781 1.3568 1.4355 1.5142



Tabel 4.17. (Lanjutan) 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800

1193.25 1243.25 1293.25 1343.25 1393.25 1443.25 1493.25 1543.25 1593.25 1643.25 1693.25 1743.25 1793.25 1843.25 1893.25 1943.25 1993.25 2043.25

75885.0 79635.0 83385.0 87135.0 90885.0 94635.0 98385.0 102135.0 105885.0 109635.0 113385.0 117135.0 120885.0 124635.0 128385.0 132135.0 135885.0 139635.0

-3.1858 -3.3433 -3.5007 -3.6581 -3.8156 -3.9730 -4.1304 -4.2879 -4.4453 -4.6028 -4.7602 -4.9176 -5.0751 -5.2325 -5.3899 -5.5474 -5.7048 -5.8622

3.1858 3.3433 3.5007 3.6581 3.8156 3.9730 4.1304 4.2879 4.4453 4.6028 4.7602 4.9176 5.0751 5.2325 5.3899 5.5474 5.7048 5.8622

6.4023 6.7186 7.0350 7.3514 7.6678 7.9842 8.3006 8.6169 8.9333 9.2497 9.5661 9.8825 10.1988 10.5152 10.8316 11.1480 11.4644 11.7807

Gambar 4.13. Grafik hubungan beban dan τ tarik pada angkur commit to user

1.5929 1.6716 1.7504 1.8291 1.9078 1.9865 2.0652 2.1439 2.2227 2.3014 2.3801 2.4588 2.5375 2.6162 2.6950 2.7737 2.8524 2.9311



4.10.3. Perhitungan Pada Benda Uji Balok Sambungan Plat Baja Dari hasil pengujian lendutan yang dilakukan di laboratorium maka dapat dihitung nilai kuat lentur yang terjadi pada benda uji. dimensi sampel

= 25/35 cm

yG

= - 17,5 cm

= - 0,5 . h

berat balok (m)

= 300,20 kg

bentang sampel (L)

= 300 cm


= 2,107 kg/cm

jarak tumpuan (L1)

= 250 cm


= 4,8 ton = 4800 kg

momen inersia balok (Ia)

=

x 25 x 353

= 89322,917 cm4

Besarnya reaksi di tumpuan (titik A) adalah : RA

= ½ . P + ½ . q .L1 = ½ . 4800 + ½ . 2,107 . 300 = 2716,05 kg


= RAV . 300 – ½ P . 175 – ½ P . 75 – 0,5 . q . 300 . 125 = 2716,05.300 – 2400 . 175 – 2400 .75– 0,5 . 2,107 . 300 . 125 = 260802,5 kg.cm

commit to user




σ

=

M .y I

=

260802,5 ´ 17,5 89322,917

= 510,96 kg/cm2

Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan diperoleh nilai kuat lentur untuk benda uji balok dengan sambungan plat baja sebesar = 510,96 kg/cm2 Tegangan yang terjadi pada angkur pada saat beban maksimum σtekan

=

M . y1 I

=

172812 ,5 ´ -3,751 89322 ,917

= - 7,2551 kg/cm2 σtarik

=

M . y1 I

=

172812 ,5 ´ 3,751 89322 ,917

= 7,2551 kg/cm2 Gaya yang terjadi pada angkur sebesar = σ x LA = 7,2551 x 0,25 π d2 = 14,5799 kg commit to user



Dari gaya tarik yang terjadi pada angkur menyebabkan regangan pada daerah sambungan sebesar ɛ

=

s E

=

14,5799 ´ 10 5 200000

= 3,6276 Tabel 4.18. Perhitungan momen pada angkur P (kg) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800

Rav (kg) 175 225 275 325 375 425 475 525 575 625 675 725 775 825 875 925 975 1025 1075 1125 1175 1225 1275 1325 1375 1425 1475 1525

Momen (kg.cm) -3437.50 312.50 4062.50 7812.50 11562.50 15312.50 19062.50 22812.50 26562.50 30312.50 34062.50 37812.50 41562.50 45312.50 49062.50 52812.50 56562.50 60312.50 64062.50 67812.50 71562.50 75312.50 79062.50 82812.50 86562.50 90312.50 94062.50 97812.50

τ tekan τ tarik (kg/cm2) (kg/cm2) 0.1443 -0.0131 -0.1706 -0.3280 -0.4854 -0.6429 -0.8003 -0.9577 -1.1152 -1.2726 -1.4300 -1.5875 -1.7449 -1.9023 -2.0598 -2.2172 -2.3746 -2.5321 -2.6895 -2.8469 -3.0044 -3.1618 -3.3192 -3.4767 -3.6341 -3.7915 -3.9490 commit to -4.1064

-0.1443 0.0131 0.1706 0.3280 0.4854 0.6429 0.8003 0.9577 1.1152 1.2726 1.4300 1.5875 1.7449 1.9023 2.0598 2.2172 2.3746 2.5321 2.6895 2.8469 3.0044 3.1618 3.3192 3.4767 3.6341 3.7915 3.9490 user 4.1064

Gaya (kg)

ɛ

-0.2900 0.0264 0.3427 0.6591 0.9755 1.2919 1.6083 1.9246 2.2410 2.5574 2.8738 3.1902 3.5065 3.8229 4.1393 4.4557 4.7721 5.0884 5.4048 5.7212 6.0376 6.3540 6.6703 6.9867 7.3031 7.6195 7.9359 8.2522

-0.0722 0.0066 0.0853 0.1640 0.2427 0.3214 0.4001 0.4789 0.5576 0.6363 0.7150 0.7937 0.8724 0.9512 1.0299 1.1086 1.1873 1.2660 1.3448 1.4235 1.5022 1.5809 1.6596 1.7383 1.8171 1.8958 1.9745 2.0532



Tabel 4.19. (Lanjutan) 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700 4800

1575 1625 1675 1725 1775 1825 1875 1925 1975 2025 2075 2125 2175 2225 2275 2325 2375 2425 2475 2525

101562.50 105312.50 109062.50 112812.50 116562.50 120312.50 124062.50 127812.50 131562.50 135312.50 139062.50 142812.50 146562.50 150312.50 154062.50 157812.50 161562.50 165312.50 169062.50 172812.50

-4.2638 -4.4213 -4.5787 -4.7362 -4.8936 -5.0510 -5.2085 -5.3659 -5.5233 -5.6808 -5.8382 -5.9956 -6.1531 -6.3105 -6.4679 -6.6254 -6.7828 -6.9402 -7.0977 -7.2551

4.2638 4.4213 4.5787 4.7362 4.8936 5.0510 5.2085 5.3659 5.5233 5.6808 5.8382 5.9956 6.1531 6.3105 6.4679 6.6254 6.7828 6.9402 7.0977 7.2551

8.5686 8.8850 9.2014 9.5178 9.8342 10.1505 10.4669 10.7833 11.0997 11.4161 11.7324 12.0488 12.3652 12.6816 12.9980 13.3143 13.6307 13.9471 14.2635 14.5799

2.1319 2.2106 2.2894 2.3681 2.4468 2.5255 2.6042 2.6829 2.7617 2.8404 2.9191 2.9978 3.0765 3.1552 3.2340 3.3127 3.3914 3.4701 3.5488 3.6276

Gambar 4.14. Grafik hubungan beban dan τ tarik pada angkur commit to user



Berdasarkan hasil perhitungan kuat lentur untuk masing-masing benda uji, maka dapat diketahui perbandingan kekuatan lentur yang terjadi pada masing-masing benda uji. Dalam pengujian yang telah dilakukan diketahui bahwa kuat lentur balok dengan sambungan plat baja lebih besar daripada kuat lentur yang terjadi pada balok dengan sambungan hollow beton. Untuk lebih jelasnya perbandingan kuat lentur antara masing-masing benda uji dapat dilihat pada Tabel 4.16. Tabel 4.20. Perbandingan nilai R A, M dan σlentur ketiga benda uji Benda uji Balok menerus Balok sambungan hollow Balok sambungan plat baja

RA (kg)

M (kg.cm)

σlentur (kg/cm2)

7316,05

365802,5

716,674

2216,05

110802,5

217,082

2716,05

135802,5

266,062

Gambar 4.15. Grafik perbandingan nilai R A (kg) ketiga benda uji commit to user



Gambar 4.16. Grafik perbandingan nilai Momen (kg.cm) ketiga benda uji

Gambar 4.17. Grafik perbandingan nilai σlentur (kg/cm2) ketiga benda uji Dari perbandingan nilai RA, M dan σlentur ketiga benda uji dapat disimpulkan bahwa kapasitas kekuatan yang diterima oleh benda uji dengan balok menerus jauh melebihi kapasitas kekuatan balok dengan sambungan hollow dan balok dengan sambungan plat baja. Hal ini disebabkan karena pada bentang tengah balok menerus tidak terdapat sambungan yang mengurangi kekuatan dari elemen balok.

commit to user



BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.

Kesimpulan

Dari hasil pengujian, analisis data, dan pembahasan maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1.

Dari

hasil

pengujian

di

laboratorium diketahui bahwa perilaku sambungan tengah bentang pada elemen balok terjadi keretakan. Keretakan yang terjadi pada tengah bentang atau pada sambungan hollow beton disebabkan oleh beban maksimum yang diterima balok tidak dapat ditahan oleh sambungan hollow beton tersebut. 2.

Dari ketiga benda uji beban maksimum yang diterima oleh balok menerus jauh lebih besar dibandingkan dengan benda uji yang lain. Beban maksimum yang diterima oleh balok dengan sambungan plat baja lebih tinggi dibandingkan dengan balok sambungan hollow beton. Hal ini dikarenakan plat baja lebih mampu menahan beban pada sambungan dari pada hollow beton.

3.

Pembuatan

balok

dengan

sambungan hollow beton dan dengan sambungan plat baja tidak dapat dilaksanakan karena tidak memenuhi rencana yang diharapkan. Hal ini membuktikan bahwa teknologi knock down beton pracetak untuk sambungan balok di tengah bentang belum memungkinkan untuk dilaksanakan.

commit to user

93



5.2.

Saran

Untuk menindaklanjuti penelitian ini, diperlukan beberapa koreksi yang harus diperhatikan agar dapat dijadikan sebagai pedoman dan acuan bagi penelitianpenelitian selanjutnya agar dapat lebih baik. Adapun saran-saran untuk penelitian selanjutnya antara lain sebagai berikut: 1. Pastikan bahwa alat dan bahan yang akan digunakan berada dalam kondisi yang baik. 2. Ketelitian merupakan salah satu hal yang penting di dalam penelitian. 3. Penelitian ini perlu dilanjutkan pada desain hollow beton untuk mengetahui kekuatan sambungan hollow beton. 4. Perlu pengawasan yang baik pada saat proses pengujian benda uji.

commit to user

KAPASITAS LENTUR SAMBUNGAN BALOK PRACETAK BETON BERTULANG SKRIPSI

Recommend Documents