PERBANDINGAN KEKUATAN IKATAN SAMBUNGAN BETON NORMAL DENGAN MENGGUNAKAN BONDING AGENT DAN TANPA BONDING AGENT UNTUK PERBAIKAN BANGUNAN
COMPARISON OF BOND STRENGTH OF NORMAL
CONCRETE CONNECTIONS WITH BONDING AGENT AND
WITHOUT BONDING AGENT FOR BUILDING IMPROVEMENTS
LAPORAN TUGAS AKHIR DIPLOMA IV Oleh: RAMDHAN FAIZAL MUBAROK 091144019
JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2013
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas berkat
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas ini. Judul dari laporan tugas akhir ini adalah “Perbandingan Kekuatan akhir
Ikatan Sambungan Beton Normal Dengan Menggunakan Bonding Agent dan Tanpa Bonding Agent Untuk Perbaikan Bangunan”. Laporan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan
dan
satu tugas kurikulum semester VIII yang diwajibkan kepada setiap
mahasiswa D-IV Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung. Laporan ini
berisikan mengenai teori dan kajian data-data hasil dari studi literarur dan pengamatan langsung mengenai pengujian pada suatu penelitian di laboratorium. Penulisan laporan ini dapat diselesaikan tidak lepas dari bimbingan, arahan, dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan kali ini, penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada semua pihak yang terkait dalam penyusunan laporan studi kasus ini, yaitu kepada : 1.
Ayahanda dan ibunda tercinta, yang senantiasa memberikan kasih sayang, motivasi, doa, arahan dan bimbingan, serta dukungan moril, materil, maupun spiritual. Saya berjanji akan terus membahagiakan dan memberikan kebanggaan kepada ayahanda dan ibunda tercinta.
2.
Ibu Rochaeti, ST., MT selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan, masukan dan motivasi dari awal bimbingan sampai selesainya laporan ini semoga terus kedepannya. Saya beruasaha untuk tidak mudah menyerah dalam mencapai kesuksesan.
3.
Ibu Rahmita Sari Rafdinal, SST., M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan, masukan dan motivasi dari awal bimbingan sampai selesainya laporan ini dan semoga terus kedepannya. Saya berusaha untuk terus melangkah dan berlari dalam meraih kesuksesan.
4.
Bapak Riawan Gunadi, Ir., MT selaku dosen penguji pada pelaksanaan sidang tugas akhir. Saya berjanji akan terus belajar serta melihat kelemahan diri dan
menghilangkan noise, kemudian berusaha untuk menjadi yang tercepat dalam
meraih kesuksesan. 5.
Bapak Nursyafril, ST.,SP1 selaku dosen penguji pada pelaksanaan sidang
tugas
yang
telah
memberikan
arahan dan
masukan dalam
menyelesaikan laporan ini.
akhir
6.
Bapak Ir. Taufik Hamzah, MSA.,MBA selaku ketua jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung yang telah memberikan motivasi dan pelajaran
pelajaran kepada penyusun.
7. Bapak Krish Madyono Hadi W., Dipl.ing, MT., selaku ketua prodi DIVTeknik Perawatan dan Perbaikan Gedung.
8.
Teman-teman TPPG 2009 Ahend, Ali, Icha, Ansah, Gatot, Borris, Candra, Citra, Empy, Ery, Faris, Gelar, Heru, Jimmy, Indra, Berry, Reza, Qido, Rizwan, Roggy, Satria, Susanto, Toman, Tri, Wildan Yulia atas support dan bantuannya baik moril maupun materil. Marilah kita meraih kesuksesan bersama-sama dan insyaallah masa depan kita semua cerah.
9.
Bapak Didi Supardi selaku teknisi Laboratorium Uji Bahan yang telah memberikan bimbingan pada saat praktek tugas akhir ini.
10. Teman-teman kosan ciwaruga Ansah, Candra, Faris, Bery, Indra, Latief, dan Reza yang selalu membantu pada saat keadaan terdesak, semoga kita semua bisa sukses bersama-sama. 11. Teman dan adik kelas di Himpunan Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung atas do’a, dukungan, dan partisipasi pada saat praktek di laboratorium. 12. Adik-adiku tersayang Nisa, Mulki, dan Insan yang selalu memberikan semangat dan kebahagiaan dalam setiap kondisi. Semoga kita selalu bersama dan terus saling sayang menyayangi dan mensupport sampai kapanpun. 13. Teman hati penulis Annisa Latifah yang selalu menemani, memberikan dukungan serta semangat yang tulus kepada penulis. Semoga Annisa terus semangat dan dapat menyusul untuk menjadi sarjana.
14. Pihak-pihak lain yang telah banyak membantu, baik membantu secara langsung maupun tidak langsung, saya ucapkan terima kasih. Semoga Allah
SWT membalas segala kebaikan dengan pahala yang berlipat.
Saya menyadari bahwa dengan terbatasnya ilmu dan wawasan yang penulis
miliki, laporan ini tentulah masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca sekalian untuk perbaikan di masa yang akan datang.
Akhir kata saya berharap agar Laporan ini dapat bermanfaat dan dapat
memberikan sumbangan ilmu pengetahuan bagi penulis khususnya dan bagi
pembaca pada umumnya, saya mengucapkan terima kasih.
Bandung, 07 September 2013
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................. i HALAMAM PENGESAHAN ................................................................... ii
ABSTRAK .................................................................................................. iv
ABSTRACK ............................................................................................... v KATA PENGANTAR ................................................................................ vi
DAFTAR ISI .............................................................................................. viii
DAFTAR ISTILAH ................................................................................... xi
DAFTAR NOTASI ..................................................................................... xv DAFTAR TABEL ...................................................................................... xvii DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xviii DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xx BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ........................................................................... I-1 1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................ I-2 1.3 Ruang Lingkup Penelitian........................................................... I-2 1.4 Metodologi Penelitian ................................................................. I-3 1.5 Sistematika Penulisan Laporan Tugas Akhir ............................... I-4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Komposit ................................................................................... II-1
2.2
Beton ......................................................................................... II-1
2.3
Bahan Pembentuk Beton ............................................................ II-2
2.3.1 Agregat ..................................................................................... II-3 2.3.2 Bahan Perekat .......................................................................... II-5 2.3.3 Air ............................................................................................ II-7 2.4
Perancangan Beton ................................................................... II-8
2.5
Pembuatan Beton ...................................................................... II-14
2.5.1 Pengadukan beton ..................................................................... II-14 2.5.2 Uji Kelecakan Beton ................................................................. II-14 2.5.2 Perawatan Benda Uji ................................................................. II-16
2.6
Pengujian Beton........................................................................ II-17
2.6.1 Kuat Tekan Beton ..................................................................... II-17
2.6.2 Kuat Lentur Beton ..................................................................... II-19
2.6.3 Kuat Tarik Tidak Langsung ....................................................... II-21
2.7
Perbaikan Beton ........................................................................ II-23
2.7.1 Jenis-jenis Kerusakan Beton ...................................................... II-20
2.7.2 Metoda Perbaikan ...................................................................... II-25
2.8
Bonding Agent ........................................................................... II-28
2.9
Calbond U-Stron ....................................................................... II-29
2.10 Sambungan Beton...................................................................... II-30
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1
Studi Literatur ........................................................................... III-2
3.2
Persiapan Bahan ........................................................................ III-3
3.3
Pengujian Bahan ........................................................................ III-3
3.3.1 BJ SSD Agregat......................................................................... III-3 3.3.2 Kadar Butir Lolos Ayakan No. 200 Agregat .............................. III-4 3.3.3 Kadar Zat Organik Agregat Halus .............................................. III-4 3.3.4 Penyerapan Air Agregat ............................................................. III-5 3.3.6 Gradasi Agregat ......................................................................... III-5 3.4
Perancangan Campuran beton .................................................... III-5
3.5
Pembuatan Beton ....................................................................... III-6
3.5.1 Pengadukan Beton ..................................................................... III-6 3.5.2 Uji Kelecakan Beton.................................................................. III-6 3.5.3 Pembuatan Benda Uji ................................................................ III-6 3.5.4 Perawatan Beton ........................................................................ III-8 3.6
Pengujian Beton Keras............................................................... III-8
3.6.1 Pengujian Kuat Tekan................................................................ III-9 3.6.2 Pengujian Kuat Lentur ............................................................... III-9 3.6.3 Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung ...................................... III-10 BAB IV PEMBAHASAN DAN ANALISIS
4.1
Pengujian Bahan Pembentuk Betonl .......................................... IV-1
4.1.1 Semen........................................................................................ IV-1
4.1.2 Pengujian Agregat ..................................................................... IV-1
4.2
Perancangan Campuran Beton ................................................... IV-4
4.3
Pembuatan Benda Uji ................................................................ IV-4
4.3.1 Pengadukan Beton ..................................................................... IV-4
4.3.1.1 Pengujian Slump Test .............................................................. IV-5
4.3.1.2 Pencetakan Beton .................................................................... IV-5
4.3.2 Perawatan Beton ....................................................................... IV-8
4.4
Pembahasan Pengujian Beton Keras ......................................... IV-9
4.4.1 Pengujian kuat Tekan................................................................ IV-9 4.4.1 Pengujian kuat Lentur ............................................................... IV-10 4.4.1 Pengujian kuat Tarik Tidak Langsung ....................................... IV-14 4.5
Aplikasi Perbaikan Beton.......................................................... IV-16
4.5.1 Beton dengan menggunakan bonding agent ............................. IV-16 4.5.2 Beton tanpa menggunakan bonding agent dalam keadaan jenuh IV-19 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan .................................................................................. V-1 5.2 Saran ............................................................................................ V-2 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR ISTILAH
A
Admixture
: Bahan Tambah
B
Bonding Agent
: Bahan perekat antara beton dengan beton
Batching plant
: Tempat pengolahan beton segar
C Curing
:Perawatan
Corewall
:Struktur beton yang berbentuk dinding
Chiping
: Mengasarkan permukaan
D Density
: Berat Volume
Dekarbonasi
: Pelapukan
E
Extention
: Tambahan bangunan pada gedung lama
Exterior
: Bagian luar dari bangunan
F Fas
: Factor Air Semen
Fineness Modulus
: Angka Kehalusan menurut Abraham yang dihitung dari
jumlah presentasi kumulatif tertinggal pada saringan
G Grouting Gradasi
: Material lembaran yang terbuat dari kayu : Ukuran Butir Agregat
H Honeycomb
: Keropos
I Injection
: Keropos
Inlet
: Lubang masuk
J Jacketing
: Material lembaran yang terbuat dari kayu
M Mix Design
: Perancangan campuran beton
O Outlet
: Lubang Keluar
P
Patching
: Menambal
R Repair
:Perbaikan
S shear connector
:Komponen penahan geser
SSD
:Saturated Surface Dry (Jenuh di dalam kering permukaan)
slump cone test
:Pengujian kelecakan beton
Split Cylinder Test
:Pengujian kuat tarik tidak langsung
Spalling
: Pengelupasan
Sealing
: Menambal dan menutup
Shearwall
:Struktur beton berbentuk dinding untuk menahan geser
T
Trimming
:Merapihkan
Topping
:Tambahan komponen strktur pada pelat
W
Workability
beton segar
:Nilai kemudahan pengerjaan dalam campuran
DAFTAR NOTASI
σ
= Tegangan
σbm
= Kuat tekan rata-rata
σbk
= Kuat tekan karakteristik
= 22/7
A
= Luas bidang tekan (cm2)
Ba
= Berat awal (gram)
BJ
= Berat Jenis
Bj
= Berat benda uji SSD (gram)
Bk
= Berat benda uji kering oven (gram)
Bp
= Berat piknometer + Air (gram)
Bpj
= Berat Piknometer+bneda uji+air (gram)
D
= diameter benda uji (mm)
f’c
= Kuat tekan beton (Psi)
l
= Lebar bidang tekan (cm)
L
= Panjang bentang antar tumpuan (cm)
L
= panjang benda uji (mm)
Ml
= Momen akibat pembebanan (Psi)
P
= Beban lentur max (kgf)
P
= Tekanan (kgf)
p
= Panjang bidang tekan (cm)
PC
= Portland cement
PCC
= Portland cemen copmporite
SK
= Surat Keputusan
SNI
= Standar Naisona Indonesian
SSD
= saturated surface dry
V1
= Volume awal (ml)
V2
= Volume akhir (ml)
W
= Momen kelembaman ( cm3 )
W1
= Berat agregat sebelum dicuci dan kering oven (gram)
W2
= Berat setelah dicuci dan kering oven (gram)
Wpc
= Berat semen
Wps
= Berat pasir
W total
= Berat agregat Total (gram)
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Mutu Beton dan Penggunaan ................................................. II- 2 Tabel 2.2 Jenis Pengujian dan Persyaratan............................................. II- 3 Tabel 2.3 Spesifikasi Gradasi Agregat halus .......................................... II- 4 Tabel 2.4 Spesifikasi Gradasi Agregat Kasar ......................................... II- 5 Tabel 2.5 Persyaratan fisika pada semen PCC ....................................... II- 6 Tabel 2.6 Perkiraan Kekuatan Tekan (Mpa) Beton dengan fas 0,5 ......... II- 10 Tabel 2.7 Perkiraan Kadar air bebas untuk berbagai tingkat Workability II- 11 Tabel 2.8 Persyaratan nilai slump .......................................................... II- 16 2.9 Konversi pengujian umur beton ............................................. II- 18 Tabel Tabel 3.1 Pengujian Beton Keras........................................................... III- 8 4.1 Hasil pengujian sifat-sifat fisik agregat .................................. IV- 2 Tabel Tabel 4.3 Data dan grafik hasil pengujian gradasi agregat halus ............ IV - 3 Tabel 4.4 Data dan grafik hasil pengujian gradasi agregat kasar ............ IV - 3 Tabel 4.5 Komposisi campuran beton normal dengan mutu beton 25 MPa .......................................................................................................................IV- 4 Tabel 4.6 Nilai Slump Test .................................................................... IV- 5 Tabel 4.8 Hasil pengujian kuat Lentur ................................................... IV - 11 Tabel 4.9 Hasil pengujian kuat Tarik sambungan beton ......................... IV - 13
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gradasi Menerus ................................................................................. II-1
Gambar 2.2 Hubungan Antara Kekuatan Tekan Beton dan faktor air semen ........... II-10
Gambar 2.3 Proporsi Agregat Halus yang direkomendasikan terhadap berat total agregat untuk ukuran butir maksimum 20 mm ................................... II-13
Gambar 2.4 Sketsa alat slump dan penggunaanya ................................................... II-15 Gambar 2.5 Reaksi Pembebanan ............................................................................ II-20
Gambar 2.6 Reaksi Pembebanan ............................................................................ II-21
Gambar 2.7 (a) Reaksi pembebanan beton biasa, (b) Reaksi pembebanan ikatan sambungan beton ................................................................................................... II-22 Gambar 2.7 Reaksi pengujian pada kondisi memanjang ........................................ II-22 Gambar 2.8 Beton yang terjadi kropos ................................................................... II-24 Gambar 2.9 Beton yang terjadi Pengelupasan......................................................... II-24 Gambar 2.10 Diagram Alir Perbaikan .................................................................... II-25 Gambar 2.11 (a)Nabo BondTM – Concrete Primer (b)Intralok ® Bonding Agent . II-24 Gambar 2.12 (a)Sika epoxy bonding agent (b)Fosroc Bonding Agent ................... II-24 Gambar 2.13 Calbond U-stron ............................................................................... II-24 Gambar 3.1 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir ............................................... III-1 Gambar 3.2 Benda uji untuk pengujian kuat tekan ................................................ III-7 Gambar 3.3 (a) Ukuran benda uji maksiimum, (b) Benda uji tanpa bonding agent, (c) benda uji dengan bonding agent ........................................................................ III-3 Gambar 3.3 Benda uji untuk pengujian kuat tarik tidak langsung.
.............................................................................................................................. III-4 Gambar 3.4 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir ................................................ III-4 Gambar 4.1 (a) slump test pengadukan pertama (b) slump test pengadukan kedua .. IV-5 Gambar 4.2 Proses penuangan beton tahap pertama ............................................... IV-6 Gambar 4.3 Proses pembersihan beton lama dan cetakan ....................................... IV-6 Gambar 4.4 Pengolesan bonding agent ke beton lama ............................................ IV-7 Gambar 4.5 (a) Alat penggetar (b) Benda uji pada saat digetar ............................... IV-7 Gambar 4.6 Beton yang telah disambung dengan bonding agent ............................ IV-8
Gambar 4.7 Perawatan benda uji di ruang terkondisi .............................................. IV-8
Gambar 4.8 (a) Perawatan benda uji balok (b) Perawatan benda uji silinder (c) Perawatan beton utuh ............................................................................................. IV-8
Gambar 4.9 Pembongkaran cetakan benda Uji ....................................................... IV-9 Gambar 4.10 Penekanan benda Uji......................................................................... IV-9 Gambar 4.11 Pembongkaran cetakan benda Uji ..................................................... IV-10
Gambar 4.12 Penekanan benda Uji Lentur ............................................................. IV-10
Gambar 4.13 Pola retak balok hasil pengujian lentur (a) tanpa bonding agent (b) dengan bonding agent....................................................................................... IV-12
Gambar 4.14 (a) Penekanan benda Uji Kuat Tarik Tidak Langsung (b) benda uji yang sudah terbelah ........................................................................... IV-12 Gambar 4.15 Perbandingan nilai kuat lentur ........................................................... IV-13 Gambar 4.16 Perbandingan nilai kuat tarik ............................................................. IV-13
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 L.1.1 Formulir Kesediaan Membimbing TA dari Dosen
L.1.2 Formulir Asistensi TA
L.1.3 Formulir Revisi dan Perbaikan
LAMPIRAN 2
L.2.1 Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus L.2.2 Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar L.2.3 Kadar Lumpur Agregat Halus dan Kasar L.2.4 Kadar Zat Organik L.2.5 Analisa Ayak Agregat Halus L.2.6 Analisa Ayak Agregat Kasar L.2.7 Pemeriksaan Kadar Air Lapangan L.2.8 Tata Cara Pengadukan Beton dan Pembuatan Benda Uji di Laboratorium L.2.9 Pemeriksaan Kelecakan Beton Segar L.2.10 Pengujian Kuat Tekan L.2.11 Pengujian Kuat Lentur L.2.12 Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung L.2.13 Pengujian Kuat Tarik Baja
DAFTAR PUSTAKA
Annual Book of ASTM Standart, Concrete Agregat, 1979
SNI 03 – 2847 – 2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, Bandung, Desember 2002
SNI 03 – 1970 – 1990, Metoda Pengujian BJ dan Penyerapan Air Agregat Halus, Bandung 1990
SNI 03 – 4142 – 1996, Metoda Uji Kadar Bahan Lolos no. 200 (0,075 mm) SNI 03 – 2816 – 1992, Metoda Pengujian Kadar Organik Dalam Agregat halus untuk Campuran Mortar dan Beton, Bandung, 1992 SNI 03 – 1968 – 1990, Metoda pengujian analisis agregat kasar dan halus, 1990
SNI 03 – 2847 – 2002,
Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk
Bangunan Gedung, Bandung, Desember 2002
Ujang Ruslan, ST., MT DKK, Peran Shear Connector pada elemen slab beton
komposit
parsial,
Laporan
penelitian
peneingkatan
kapasitas
laboratorium konstruksi batu dan beton, Bandung, Desember 2012
Rahman Supriatno dan M Mumu Burhanudin, Optimalisasi Campuran Beton Cooper Tailing, Tugas Akhir Politeknik Negeri Bandung, 2007 Djoko Subari, Metode Penyambungan Pada Struktur Beton Bertulang, 2012 Edwin Sandagie dan Ferdinandus Hendrico, Kajian Geser Interface Antara Beton Lama dan Baru Dengan Variabel Waktu dan Variabel Penanganan Interface, 2012
British Standard 410-1986, Spesification for test shieves, 1986
Trianto , Laporan Job Mix Design Beton , 2012
http://metodekonstruksi.blogspot.com/2012/07/metode-perbaikan-repairpada-struktur.html (31-3-2013) SNI 03 – 2834 – 2000
BS 882-92
PBI-1971
