PENGARUH PENGGUNAAN SERAT HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE) SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM CAMPURAN BETON TERHADAP KUAT TARIK BETON
NASKAH PUBLIKASI Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikanm Program Sarjana Teknik
ANITA KURNIATI NIM : 07520045
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2011
LEMBAR PERSETUJUAN
NASKAH PUBLIKASI
PENGARUH PENGGUNAAN SERAT HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE) SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM CAMPURAN BETON TERHADAP KUAT TARIK BETON
Disusun oleh: INDAH NOVARIANA 07520055
Telah diperiksa dan disetujui Malang,……………………
Dose Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Ir. Yunan Rusdianto, MT
Ir. Erwin Rommel, MT
Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Sipil
Ir. Khoirul Abadi, MT
SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini: Nama
: INDAH NOVARIANA
NIM
: 07520055
Jurusan
: TEKNIK SIPIL
Fakultas
: TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa: Tugas akhir dengan judul: PENGARUH PEMBERIAN CACAHAN PLASTIK HDPE (HIGH DENSITY POLY-ETHYLENE) SEBAGAI SERAT TERHADAP KUAT LENTUR BETON SERAT adalah hasil karya saya, dan bukan karya tulis orang lain. Dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan di disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila penyataan ini tidak benar saya bersedia mendapat sangsi akademis.
Malang, 28 Desember 2011 Yang menyatakan,
Indah Novariana
LEMBAR PERSEMBAHAN Segala puji bagi Allah SWT Tuhan semesta alam yang karunia dan nikmat-Nya tak pernah berkurang sedikitpun untuk diturunkan kepada seluruh mahluk-Nya. Shalawat dan salam tetap terlantun bagi kekasih-Nya, Nabi Muhammad SAW, beserta keluarganya yang mulia, sahabatnya yang tercinta, dan pengikutnya yang setia hingga akhir zaman. Dan tak lupa kupersembahkan Karya Ilmiah ini kepada: 1. Ayahanda dan Ibunda tercinta “ Bpk. Sunarto dan Ibu R.HosniYanti” yang telah mencurahkan kasih sayang dan segala upaya untuk mejadikan putraputrinya menjadi orang yang berguna. 2. Seluruh keluarga besarku yang telah memberikan do’a serta dukungan moril dan materil. 3. Civil girl community sekaligus keluargaku “Tita Kartika, Anita Kurniati, Elly Septiarina dan Nazumi Sahara trimakasih atas do’a, suport dan kasih sayang yang sudah diberikan selama ini. 4. Pada bpk.Zein Lab.Beton civil UMM yang banyak memeberikan bantuan dalam penelitian tugas akhir ini. 5. Teman-teman seperjuangan “Bung Aji, Ahmad rosidy” yang telah memberikan banyak kenangan, bantuan, suka dan duka dalam penelitian tugas akhir ini. 6. Teman-temanku yang telah membantu dari awal penelitian hingga selesai “Aji, Browi, Corpem, Hardi, Tita, Rara, Elly, Ruly, Rudi, Arman, Rosy,dan semuanya yang tak tersebutnamanya ” trimakasih atas bantuanya, semangat dan sukses untuk kita semua. 7. Sahabat-sahabatku teknik sipil angkatan 2007, yang selalu kompak dan pantang menyerah, kalian merupakan bagian dari keluarga baruku di Universitas Muhammadiyah Malang. 8. Keluarga besar K-5 Embong Anyar2 trimakasih atas do’a dan support yang sudah kalian berikan. 9. Serta semua sahabat-sahabatku yang tak bisa ku sebut satu persatu. Semoga semua yang telah diberikan mendapatkan ganjaran pahala dari Allah SWT. Amin Ya Rabbal Alamin. “Hidup perlu perjuangan jangan pernah putus asa semua akan indah pada waktumya”
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat yang diberikan dalam menyelesaikan tugas akhir ini, serta shalawat serta salam kepada Nabi Muhammad SAW sebagai penerang dan panutan bagi umat manusia menuju jalan yang benar yaitu di ridhai Allah SWT. Tugas akhir ini kami tulis dengan judul PENGARUH PEMBERIAN CACAHAN
PLASTIK
HDPE
(HIGH
DENSITY
POLY-ETHYLENE)
SEBAGAI SERAT TERHADAP KUAT LENTUR BETON SERAT untuk memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam masa perkulihan sampai penulisan tugas akhir ini tentunya banyak kendala yang terjadi, namun berkat bantuan berbagai pihak kami dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, untuk itu tidak lupa kami sampaikan terima kasih kepada: 1. Keluarga tercinta, ayah dan ibuku (telapak kaki surgaku), kakakku, kedua adikku serta semua saudara yang telah memberikan dukungan tanpa henti. 2. Bapak Ir. Khoirul Abadi, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMM. 3. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT selaku dosen pembimbing I. 4. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT selaku dosen Pembimbing II. 5. Seluruh staf Jurusan Teknik Sipil, Staf TU Fakultas Teknik dan staf Laboratorium Teknik Sipil. 6. Seluruh teman-teman yang telah membantu. Akhir kata kami mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan tugas akhir ini dan semoga tugas akhir ini membawa manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dibidang ketekniksipilan.
Malang 28 Desember2011
Penulis
iii
DAFTAR ISI Hal : HALAMAN JUDUL ....................................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................... ii KATA PENGANTAR ................................................................................................... iii ABSTRAKSI .................................................................................................................. iv DAFTAR ISI ................................................................................................................... v DAFTAR TABEL ...................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... ix BAB I. PENDAHULUAN .............................................................................................. 1 1.1.Latar Belakang .............................................................................................. 1 1.2.Rumusan Masalah ......................................................................................... 3 1.3.Batasan Masalah ........................................................................................... 4 1.4.Tujuan Penelitian .......................................................................................... 4 1.5.Hipotesis...... ................................................................................................. 4 1.6.Manfaat Penelitian ........................................................................................ 5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 6 2.1. Penelitian yang Terkait ........................................................................... 6 2.2. Pengertian Beton ................................................................................... 8 2.3. Beton Serat ............................................................................................. 9 2.3.1.Karakteristik Beton Berserat .............................................................. 11 2.3.2. Interaksi Serat dengan Pasta Semen ................................................. 12 2.4. Bahan-Bahan Pembentuk Beton ........................................................... 14 2.4.1. Semen ................................................................................................ 14 viii
2.4.2. Agregat .............................................................................................. 17
2.4.4. Konsistensi dan Slump ...................................................................... 21 2.5. Polimer High Density Polyethylene ..................................................... 22 2.6. Kuat Lentur .......................................................................................... 24 2.6.1. Keruntuhan Lentur Akibat Kondisi Batas(Ultimate) ....................... 26 2.6.2. Kapasitas Lentur Murni .................................................................. 27 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ................................................................. 32 3.1. Rancangan penelitian ........................................................................... 33 3.1.1. Rancangan Benda Uji ........................................................................ 33 3.2. Bagan Alir Penelitian ............................................................................... 34 3.3. Persiapan Penelitian ............................................................................. 35 3.3.1.Standar Pengujian ............................................................................... 35 3.3.2. Bahan Baku Penelitian ...................................................................... 36 3.4. Pengujian Bahan Baku Penelitian ......................................................... 37 3.4.1. Pengujian Agregat Halus ................................................................... 37 3.4.2. Pengujian Agregat Kasar............................................................. 38 3.4.3. Pengujian Air .............................................................................. 39 3.5. Pembuatan serat HDPE ........................................................................ 40 3.5.1. Pengujian Kuat Tarik Plastik HDPE ............................................ 41 3.6. Rencana campuran Beton ..................................................................... 43 3.7. Pembuatan Adukan dan Benda Uji ...................................................... 43
viii
3.8. Pengujian Beton Segar ......................................................................... 44 3.9. Curing Beton ........................................................................................ 46 3.10. Pengujian Beton yang Telah Mengeras .................................................. 48 3.10.1 Uji Kuat Lentur ............................................................................ 49 BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................................... 50 4.1. Analisa dan Hasil penelitian bahan Baku penelitian ................................... 50 4.1.1. Analisa dan hasil pengujian semen ............................................... 51 4.1.2. Analisa dan hasil pengujian agregat halus .................................... 52 4.1.3. Analisa dan hasil pengujian agregat kasar .................................... 52 4.1.4. Karakteristik HDPE ...................................................................... 54 4.3. Analisa dan hasil pengujian beton segar (uji slump) ................................... 54 4.3.1. Hasil Uji Lendutan pada Beton Tanpa Campuran Serat .............. 56 4.3.2. Hasil Uji Lendutan pada Beton Dengan Campuran Serat 25%h Balok ................................................................................ 59 4.3.3. Hasil Uji Lendutan pada Beton Dengan Campuran Serat 50%h Balok ................................................................................ 60 4.3.4. Hasil Uji Lendutan pada Beton Dengan Campuran Serat 75%h Balok ................................................................................ 61 4.3.5. Hasil Uji Lendutan pada Beton Dengan Campuran Serat 100%h Balok .............................................................................. 63 4.3.2. Perbandingan Hasil Uji Lendutan Dengan Penyeban Serat 0%h. 25%h, 50% h,75%h Balok ................................................ 65
4.4. Analisa dan hasil pengujian Tegangan Lentur ........................................... 69 viii
4.4. Pola penyebaran serat .................................................................................. 71 BAB V. PENUTUP ....................................................................................................... 72 5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 72 5.2. Saran ........................................................................................................... 72 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
viii
DAFTAR TABEL Hal: Tabel 2.1 sifat dan kekuatan pada serat ......................................................................... 9 Tabel 2.2 Sifat-Sifat Dasar dari Berbagai Jenis Serat ................................................ 11 Tabel 2.3 Persyaratan gradasi agregat halus SK-SNI-T-15-1990-03 ........................... 18 Tabel 2.4 Thermoplastic Polymers With Carbon Backbone ........................................ 23 Tabel 2.5 Klasifikasi Polyethylene .............................................................................. 24 Tabel 3.1 Rancangan Benda Uji .................................................................................. 32 Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Semen ............................................................................. 49 Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus ................................................................ 51 Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar ................................................................ 52 Tabel 4.4 Karakteristik Serat High Density Polyethylene ............................................ 53 Tabel 4.5 Hasil Pengujian Slump Beton ....................................................................... 55 Tabel 4.6 Hasil Pengujian Lendutan pada penyebaran Serat 100% h balok ................. 64 Tabel 4.7 Hubungan Variasi Penyebaran Serat dengan Kekakuan balok ................... 65 Tabel 4.8 Hasil Pengujian Tegangan Lentur ................................................................. 66
ix
DAFTAR PUSTAKA
- Ariatama, Ananta. 2007 “Pengaruh Pemakain Serat Kawat BerkaitKekuatan Beton Mutu Tinggi Berdasarkan Optimasi Diameter Serat”. Tesis tidak diterbitkan. Semarang: Program Magister Teknik Sipil UNDIP - ASTM, “Standard test method for Spilitting tensile Strength of Cylindrical Concere specimens” - Chandra, Johanes. 2008 “Pengaruh pemakaian cacahan limbah gelas plastik polypropylene(pp) pada kuat tarik dan kuat lentur material beton”. Skripsi tidak diterbitkan. Jakarta: Fakultas Teknik UI. - Apriyatno , Henry, 2007 “Pengaruh Penambahan Serat Roving Terhadap Kapasiyas Lentur Balok Beton Bertulang”. Skripsi tidak diterbitkan.Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang. - Hariyana, Agus. 2008 ”Karakteistik Agragat Kasar Ringan Platik High Density Poly-Etheylene (HDPE)”. Skripsi tidak diterbitkan. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik UI. - Heidi, Duma, 2008 “ Studi Perilaku Kuat Lentur dan Susut Pada beton Agregat Daur Ulang”.Skripsi tidak diterbitkan. Jakarta: Fakults Teknik UI. - Kurniati, Anita. 2011 ”Pengaruh Penggunaan Serat Hight Density PolyEtheylene(HDPE) Sebagai Bahan Tambah Dalam Campuara Beton Terhadap Kuat Tarik Beton”.Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Fakultas Teknik UMM. - Mulyono, T.,2003.” Teknologi Beton”. Yogyakarta : Penerbit Andi. - oerleebook.com. “Beton Serat ”Www.oerleebook.com.beton-serat diunduh tanggal 12 juli 2011. -Sentrapolimer.com. “Teknologi Polimer”Www.Sentrapolimer.com-sentra diunduh tanggal 10 juli 2011.
-Tjokrodimuljo, K. 1992 “ Buku Ajar Teknologi Beton” . Yogyakarta: Jurusan Teknik sipil UGM. -Yanarta.com, “Beton Spesial” (http://Yanarta.com/civil-engineering/beton-spesial) diunduh tanggal 15 juli 2011. -Radianto.wordpress,
“Jenis
Semen”
semen/ diunduh tanggal 15 juli 2011.
http://rdianto.wordpress.com/jenis-jenis-
