perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, berkah, dan bimbingan-Nya . Kemudian shalawat serta salam selalu tercurahkan kepada junjungan besar Nabi Muhammad SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN STYROFOAM PADA BETON RINGAN TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS ELASTISITAS, DAN KUAT TARIK BELAH”.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala yang sulit untuk penulis pecahkan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Untuk itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Bapak Ir. Slamet Prayitno, M.T. selaku Dosen Pembimbing I. 4. Bapak Ir. Sunarmasto, M.T. selaku Dosen Pembimbing II. 5. Tim Penguji Pendadaran. 6. Ibu Ir. Endang Rismunarsi, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik. 7. Teman-teman Mahasiswa Teknik Sipil UNS. 8. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada khususnya.
Surakarta, Maret 2016
Penulis
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
Gusti Tansah Nyawang Lan Nyandhing Mung Awake Dhewe Sing Kurang Eling… ( Raden Qosim) Sak Beja-bejane Wong Lali, Isih beja Wong Kang Eling Lan Waspada... Amrih Beja Kudu Sumeleh… ( Syaikhona Mbah Kolil) Digdaya ora Kudu Nganggo Tapa, Sing Penting Ati Keminthil Gusti Pangeran… ( Raden Syarif Hidayatulloh )
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................
iii
MOTTO .............................................................................................................
iv
ABSTRAK .........................................................................................................
v
PENGANTAR ...................................................................................................
vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................
viii
DAFTAR TABEL .............................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................
xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................
xiv
BAB 1.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang....................................................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah ..............................................................................
2
1.3.
Batasan Masalah .................................................................................
2
1.4.
Tujuan Penelitian ................................................................................
3
1.5.
Manfaat Penelitian ..............................................................................
3
BAB 2.
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka ................................................................................
4
2.2.
Landasan Teori ...................................................................................
6
2.2.1.
Beton ...................................................................................................
6
2.2.2.
Beton Ringan ......................................................................................
6
2.2.3.
Beton Styrofoam .................................................................................
7
2.2.4.
Beton Serat ........................................................................................
7
2.2.5.
Bahan Penyusun Beton .......................................................................
9
2.2.5.1.
Semen Portland .................................................................................. commit to user
9
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.5.2.
Agregrat ..............................................................................................
10
2.2.5.3.
Air .......................................................................................................
11
2.2.5.4.
Bahan Tambah ....................................................................................
12
2.2.5.5.
Perencanaan ........................................................................................
15
2.2.6.
Kuat Tekan .........................................................................................
16
2.2.7.
Kuat Tarik Belah Beton ......................................................................
17
2.2.8.
Modulus Elastisitas .............................................................................
18
BAB 3.
METODE PENELITIAN
3.1.
Uraian Umum .....................................................................................
21
3.2.
Tahapan Penelitian .............................................................................
22
3.3.
Alat Uji Penelitian ..............................................................................
26
3.4.
Bahan Uji Penelitian ...........................................................................
28
3.5.
Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ................................
29
3.5.1.
Standar Pengujian Agregat Halus .......................................................
29
3.5.2.
Standar Pengujian Agregat Kasar .......................................................
29
3.5.3.
Pengujian Agregat Halus ....................................................................
30
3.5.3.1.
Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ................................
30
3.5.3.2.
Pengujian Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus .........................
30
3.5.3.3.
Pengujian Specific Gravity Agregat Halus .........................................
31
3.5.3.4.
Pengujian Gradasi Agregat Halus.......................................................
32
3.5.4.
Pengujian Agregat Kasar ....................................................................
33
3.5.4.1.
Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar .........................................
33
3.5.4.2.
Pengujian Gradasi Agregat Kasar.......................................................
34
3.5.4.3.
Pengujian Abrasi Agregat Kasar ........................................................
34
3.6.
Pembuatan Benda Uji .........................................................................
35
3.7.
Perawatan Benda Uji ..........................................................................
35
3.8.
Pengujian Kuat Tekan ........................................................................
35
3.9.
Pengujian Modulus Elastisitas ............................................................
37
3.10.
Pengujian Kuat Tarik Belah ..............................................................
39
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 4.
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1.
Hasil Pengujian Bahan Dasar .............................................................
41
4.1.1.
Hasil Pengujian Agregat Halus...........................................................
41
4.1.2.
Hasil Pengujian Agregat Kasar...........................................................
43
4.2.
Rancang Campur Metode SNI............................................................
45
4.3.
Hasil Pengujiandan Pembahasan Beton .............................................
45
4.3.1.
Hasil Pengujian Slump Flow...............................................................
45
4.3.2.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis ....................................
46
4.3.3.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan ...................................
47
4.3.4.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tarik Belah ..........................
51
4.3.5.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Modulus Elastisitas.......................
55
4.4.
Hasil ....................................................................................................
61
BAB 5.
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan .........................................................................................
62
5.2.
Saran ...................................................................................................
62
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................
63
LAMPIRAN-LAMPIRAN
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Serat Dalam Beton ......................................................................
8
Gambar 2.2. Aksi Serat Bersama Pasta Semen ................................................
8
Gambar 2.3. Aksi Pasak Dalam Beton .............................................................
8
Gambar 2.4. Diagram Alir Perancang Beton ...................................................
15
Gambar 2.5. Alat Uji Kuat Tekan Beton ..........................................................
16
Gambar 2.6. Ilustrasi Kuat Tekan ....................................................................
16
Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap Penelitian .......................................................
24
Gambar 3.2. Bagan Alir Tahap Analisis Data ..................................................
25
Gambar 3.3. Timbangan Bascule .....................................................................
26
Gambar 3.4. Ayakan Untuk Sieve Analysis ......................................................
26
Gambar 3.5. Oven ............................................................................................
27
Gambar 3.6. Mesin Los Angeles .......................................................................
27
Gambar 3.7. Cetakan Silinder ..........................................................................
27
Gambar 3.8. Compression Testing Machine ....................................................
28
Gambar 3.9. Cara Pengujian Kuat Tekan Beton ..............................................
36
Gambar 3.10. Gambar Pengujian Kuat Tekan Beton .........................................
37
Gambar 3.11. Cara Pengujian Modulus Elastisitas ............................................
38
Gambar 3.12. Gambar Pengujian Modulus Elastisitas .......................................
39
Gambar 3.13. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ..............................................
40
Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus .....................................................
42
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar .....................................................
44
Gambar 4.3. Grafik Hubungan Pengaruh Variasi Penambahan Serat Bendrat
49
Gambar 4.4. Grafik Hubungan Pengaruh Variasi Penambahan Bendrat dan Styrofoam Terhadap Kuat Tekan Beton. ....................................
49
Diagram Hubungan Kuat Tarik Belah dengan % Serat Bendrat
53
Gambar 4.6. Kurva Regresi Hasil Pengujian Tarik Belah ...............................
53
Gambar 4.7. Nilai tegangan regangan benda uji BS 0 - 1. ...............................
56
Gambar 4.8. Diagram Hubungan Modulus Elastisitas dan % Serat . ...............
61
Gambar 4.9. Kurva Regresi Hasil Pengujian Modulus Elastisitas. ..................
59
Gambar 4.5.
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
: Hasil Pengujian Bahan
Lampiran B
: Rancang Campur (Mix Design)
Lampiran C
: Data Hasil Pengujian
Lampiran D
: Dokumentasi Penelitian
Lampiran E
: Form Skripsi
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
%
= Persentase
π
= Phi (3,14285)
o
= Derajat celcius
fc’
= Kuat tekan beton
A
= Luas permukaan benda uji tertekan
V
= Volume benda uji silinder
P
= Beban tekan
L
= Panjang bentang
S
= Modulus penampang
b
= Lebar benda uji
c
= Setengah tinggi benda uji
Δ
= Lendutan
n
= Jumlah pukulan
C
Emaks = energi serapan (joule) G
= Gravitasi
δ
= Perpanjangan batang (m)
m
= massa (kg)
μm
= Mikrometer
mm
= Milimeter
cm
= Centimeter
gr
= Gram
kg
= Kilogram
lt
= Liter
ml
= Mililiter
MPa
= Mega Pascal
kN
= Kilo Newton
PC
= Portland Cement
ASTM = American Society for Testing and Material ACI
=American Concrete Institue
SNI
= Standar Nasional Indonesia commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Batasan Susunan Butiran Agregat Kasar .......................................
10
Tabel 2.2. Batasan Susunan Butiran Agregat Halus .......................................
11
Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan .......................................... 21 Tabel 3.2. Pengaruh Zat Organik terhadap Kekuatan Beton .............................
31
Tabel 3.3. Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM .................................
32
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................
41
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ...........................................
42
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................................
43
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar .............................
44
Tabel 4.5. Proporsi Campuran Adukan Beton Untuk 1 Sampel Silinder Beton
45
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Nilai Slump ............................................................
46
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton ...................................................
47
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ..................................................
48
Tabel 4.9. Perubahan Kuat Tekan .....................................................................
50
Tabel 4.10. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah ...................................................
52
Tabel 4.11. Perubahan Kuat Tarik Belah ............................................................
54
Tabel 4.12. Hasil Penghitungan Modulus Elastisitas Beton ...............................
58
Tabel 4.13. Hasil Modulus Elastisitas .................................................................
60
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT AdiNugroho, 2016, The Influence of adding Wire Fiber and Styrofoam into light Concrete toward Compressive Strength, Modulus of Elasticity and the Attractiveness of Divisive. Thesis Civil Engineering Faculty Sebelas Maret Unniversity.
Technological development strives for innovations, not an exception in building materials. The researches toward building materials already done by many Experts in their sector. Those researches were not only about the correct determining composition of materials mixture, but also to find out the other alternative way, such as adding particular materials and changing the components to the others, to create the lighter concrete. Light Concrete is one of Concrete’s types which have weight unit under 1900 kg/m3. Adding the Styrofoam into the Concrete’s mixture in order to make Concrete lighter, it can reduce the burden of the structure. Certainly, the lighter Concrete has very low strength. Thus, there should be some improvements of the Concrete’s quality by adding the fiber into fresh Concrete, Wire fiber is chosen as the adding material in order to increase the Concrete’s pressure level. The aims of this research is to know the Influence of adding Wire Fiber and Styrofoam into light Concrete toward Compressive Strength, Modulus of Elasticity and the Attractiveness of Divisive
This research was done by laboratory experimental research. In this research used the object test, it was a cylinder which has 15cm diameter and it’s weight 30cm for the pressure test, Modulus of Elasticity and the Attractiveness of Divisive with each Styrofoam contents adding 20% and Wire fiber 0%; 0.5%; 1%; 1.5%; and 2%. Testing process included material test, pressure test level, Modulus of Elasticity and the Attractiveness of Divisive. The measurement usage was statistics analysis with linear regression on the concrete’s limit using Microsoft Excel program.
The Concrete testing result as follows, where light Concrete compressive strength value with Wire fiber and Styrofoam as the adding materials reached the top-level at 0.944% of Wire fiber content, with pressure level 18.443 MPa. Then, Modulus of Elasticity testing reached the top-level at 2.92% of Wire fiber content with Modulus of Elasticity 17581.94 MPa. The Attractiveness of Divisive reached the top-level at 0.96%of Wire fiber content with 1.82 MPa.
Keywords : Compressive Strength, Modulus of Elasticity, and the Attractiveness of Divisive, light concrete, Styrofoam, Wire fiber.
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK Adi Nugroho, 2016, Pengaruh Penambahan Serat Bendrat Dan Styrofoam Pada Beton Ringan Terhadap Kuat Tekan, Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik Belah, Tugas Akhir. Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Perkembangan zaman dan teknologi menuntut kemajuan tak terkecuali dalam bidang material bangunan. Penelitian terhadap material bangunan sudah banyak dilakukan para ahli di bidangnya. Penelitian material tersebut tidak hanya pada penentuan komposisi campuran material yang tepat, tetapi juga mencari berbagai alternatif lain seperti penambahan bahan tertentu dan penggantian suatu komponen dengan komponen lainnya untuk menghasilkan beton yang lebih ringan. Beton ringan merupakan salah satu jenis beton yang mempunyai berat satuan di bawah 1900 kg/m3. Penambahan styrofoam dalam campuran beton dimaksudkan supaya beton menjadi ringan, sehingga dapat mengurangi beban strktur. Beton yang semakin ringan tentu mempunyai kekuatan yang sangat rendah. Dengan demikian perlu adanya peningkatan mutu beton dengan langkah menambahkan serat pada beton segar, maka dipilihlah bahan tambah serat bendrat, untuk dimanfaatkan kembali sebagai bahan tambah yang bertujuan meningkatkan kuat tekan beton. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan serat bendrat terhadap sifat-sifat mekanik beton berupa kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah. Penelitian dilakukan dengan penelitian eksperimental laboratorium. Dalam penelitian ini menggunakan benda uji berupa silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm untuk uji kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah dengan masing-masing kadar penambahan styrofoam sebesar 20% dan serat bendrat sebesar 0%; 0,5%; 1%; 1,5%; dan 2%. Proses pengujian meliputi uji bahan, uji kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat tarik belah. Perhitungan yang digunakan adalah analisis statistik dengan regresi linear pada batas elastis beton menggunakan program Microsoft Excel. Hasil pengujian beton yaitu sebagai berikut dimana nilai kuat tekan beton ringan dengan bahan tambah serat bendrat dan styrofoam pada penelitian ini mencapai nilai tertinggi pada kadar serat bendrat 0,944% dengan kuat tekan sebesar 18,443 MPa. Kemudian untuk pengujian modulus elastisitas mencapai nilai nilai tertinggi pada kadar serat bendrat 2,92% dengan modulus elastisitas sebesar 17581,94 MPa. Nilai kuat tarik belah mencapai nilai tertinggi pada kadar serat bendrat 0,96% sebesar 1,82 MPa. Kata kunci : kuat tekan, modulus elastisitas, dan kuat tarik belah, beton ringan, styrofoam, serat bendrat.
commit to user
v
