perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN BAHAN TAMBAH BESTMITTEL PADA BETON MUTU TINGGI TERHADAP KUAT GESER DENGAN METODE AMERICAN CONCRETE INSTITUTE (ACI) The Influence of Adding Steel Fiber and Bestmittel Additive on High Quality Concrete to Shear Strength of Reinforced Concrete Beam American Concrete Institute (ACI) Methods Skripsi Diajukan Kepada FakultasTeknik Universitas Sebelas Maret Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana
Disusun Oleh :
NURIL HUDA I 1112065
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016 commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
“Allah satu‐satunya tempat bergantung”
(QS Al – Ikhlas : 2)
“Sesungguhnya Allah tiada mengubah keadaan suatu kaum sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri.”
(QS Ar-Ra’du : 11)
PERSEMBAHAN Syukur Alhamdulillah kepada ALLAH SWT ku ucapkan, hingga skripsi ini dapat selesai dan dengan segala kerendahan hati kupersembahkan skripsi ini kepada : Bapak dan Ibu tercinta, terima kasih atas doa dan bimbingannya selama ini. Kakak-kakakku tersayang, yang menjadi panutanku. Temen-temen 2 Angkatan Lembah Ijo, “Aku sayang kalian...” Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK Adam Tri W. 2009. TINJAUAN KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI DENGAN PENAMBAHAN SILICA FUME, FLY ASH DAN SERAT BAJA. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pembimbing: Wibowo ST, DEA dan Ir.A. Mediyanto, MT.
Komponen suatu bangunan terdiri dari pondasi, dinding, lantai, atap, dan lain – lain. Di Indonesia banyak sekali bahan-bahan lokal yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan untuk campuran beton terutama bahan ikatnya. Bahan ikat alternatif yang dapat digunakan untuk meningkatkan mutu beton adalah fly ash Silica fume dan serat baja. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan kuat tekan beton mutu tinggi dan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh bahan tambah berupa serat baja, silica fume, dan abu terbang terhadap mutu kuat tekan beton. Komposisi penambahan serat baja sebanyak 1%, silica fume 5%, dan fly ash 35% dari berat semen. Komposisi variasi benda uji dilihat dari dimensi serat baja yang ditambahkan. Benda uji yang digunakan adalah berbentuk silinder, mutu beton yang direncanakan 60 MPa yang diuji pada umur 28 hari. Kuat tekan beton mutu tinggi optimum terdapat pada Campuran Beton dengan serat 50mm yaitu 49,256 MPa. Kuat tekan beton terendah terdapat pada Campuran Beton tanpa serat yaitu sebesar 41,236 MPa. Dalam hal ini bahwa dengan penambahan dimensi serat baja 50mm mempunyai kuat tekan lebih tinggi dibandingkan dengan beton variasi campuran dimensi serat baja lainnya. Serat Baja yang ditambahkan mampu meningkatkn kuat tekan beton hal ini disebabkan Serat Baja tersebut melakukan dowel action (aksi pasak) sehingga pasta yang sudah retak dapat stabil/kokoh menahan beban yang ada.
Kata Kunci : Serat baja, Abu terbang, Pozzolan, Silica fume commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT Adam Tri W. 2009. STRONG OBSERVATION PRESSES TALL QUALITY CONCRETE WITH INCREASING SILICA FUME, FLY ASH AND STEEL FIBER. Faculty of Technique Civil Technique Direction. Sebelas Maret University Surakarta. Guide: Wibowo, ST., DEA and Ir. A. Mediyanto, MT. Component a building consists of foundation, wall, floor, roof, and other - other. In Indonesia a lot of local ingredients that can be maked use upon which building for concrete mixture especially ingredient tie it. Ingredient tie alternative that can be used to increase concrete quality fly ash silica fume and steel fiber.
Aim from this watchfulness increases strong press tall quality concrete and to detect how far ingredient influence adds shaped steel fiber, silica fume, and ash flies towards strong quality presses concrete. Steel fiber increasing composition as much as 1%, silica fume 5%, and fly ash 35% from heavy cement. Test thing variation composition is seen from steel fiber dimension that added. Test thing that used formed cylinder, concrete quality that planned 60 mpa that in age 28 days. Strong press optimum tall quality concrete found in concrete mixture with fiber 50mm that is 49,256 mpa. Strong press bottommost concrete found in concrete mixture without fiber that is as big as 41,236 mpa. in this case that is with steel fiber dimension increasing 50mm has strong press higher is compared with another steel fiber dimension mixture variation concrete.
Steel fiber that added to can meningkatkn strong press this matter concrete is caused steel fiber do dowel action (pin action) so that pasta that crack can stable/ steady hold back existing load.
Keyword: Steel fiber, Ash flies, Pozzolan, Silica fume
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan karunia, petunjuk, dan hidayah-Nya kepada penyusun sehingga penyusun dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir yang berjudul “TINJAUAN KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI DENGAN PENAMBAHAN SILICA FUME, FLY ASH DAN SERAT BAJA ”.
Penyusunan tugas akhir ini bertujuan untuk melengkapi salah satu syarat yang harus ditempuh guna meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Melalui penyusunan tugas akhir ini diharapkan dapat menambah wawasan dan pengalaman bagi penyususn sehingga dapat menjadi bekal di kemudian hari.
Penyusun menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini tidak mungkin dapat terselesaikan tanpa adanya bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 3. Wibowo, ST, DEA dan Ir. A. Mediyanto, MT selaku dosen pembimbing I dan II yang telah berkenan memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik 4. Wibowo, ST, DEA. selaku pembimbing akademis yang telah berkenan mencurahkan segenap perhatian dan memberikan motivasi. 5. Tim Penguji Pendadaran Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
6. Segenap staf pengajar dan staf administrasi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 7. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 8. Semua pihak yang telah berkenan membantu dalam penyusunan tugas akhir ini 9. Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian yang dilakukan oleh Wibowo ST, DEA. Penyusun menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna serta mempertimbangkan bahwa perkembangan ilmu pengetahuan bersifat dinamis sejalan dengan dinamika pemikiran manusia. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penyusun harapkan demi kesempurnaan tugas akhir ini. Semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan bagi mahasiswa pada khususnya.
Surakarta, Oktober 2009
Penyusun
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL
i
HALAMAN PERSETUJUAN
ii
HALAMAN PENGESAHAN
iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
iv
ABSTRAK
v
ABSTRACT
vi
KATA PENGANTAR
vii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
xv
BAB 1 PENDAHULUAN
1
1.1. Latar Belakang
3
1.2. Rumusan Masalah
3
1.3. Batasan Masalah
4
1.4. Tujuan Penelitian
4
1.5. Manfaat Penelitian
4
1.5.1
Manfaat Teoritis
4
1.5.2
Manfaat Praktis
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
5
2.1. Tinjauan Pustaka
8
2.2. Landasan Teori
8
2.2.1. Pengertian Beton
8
2.2.2. Beton Mutu tinggi
12
2.2.3. Bahan penyusun Beton Mutu Tinggi
13
2.2.3.1
Semen Portland
16
2.2.3.2
Agregat
19
2.2.3.3
Air
16
2.2.3.4
commit to user Bahan Tambah
17
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.4 Sifat-sifat Beton Segar
29
2.2.4.1
Kemudahan Pengerjaan (Workability)
33
2.2.4.2
Pemisahan Kerikil (Segregation)
33
2.2.4.3
Pemisahan Air (Bleeding)
34
2.2.5 Sifat-sifat Beton Setelah Mengeras
2.2.6
34
2.2.5.1
Kekuatan (Strength)
34
2.2.5.2
Ketahanan (Durability)
35
2.2.5.3
Rangkak dan Susut
35
Kuat Tekan Beton
26
BAB 3 METODE PENELITIAN
39
3.1. Tinjauan Umum
39
3.2. Benda Uji
40
3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian
42
3.4. Peraltan Penelitian
43
3.5. Pengujian Bahan Dasar
44
3.5.1. Pengujian Agregat Halus
44
3.5.1.1
Pengujian Kadar Lumpur
45
3.5.1.2
Pengujian Kadar Zat Organik
46
3.5.1.3
Pengujian Spesific Gravity
48
3.5.1.4
Pengujian Gradasi
49
3.5.2. Pengujian Agregat Kasar
49
3.5.2.1
Pengujian Spesific Gravity
51
3.5.2.2
Pengujian Abrasi
52
3.5.2.3
Pengujian Gradasi
53
3.5.2.4
Pengujian Berat Satuan
54
3.6. Perancangan Campuran Beton
55
3.7. Pembuatan Benda Uji
56
3.8. Pengujian Nilai Slump
56
3.9. Perawatan Benda Uji (curing)
57
3.10. Pengujian Kuat Tekan Beton
57
3.11. Analisis Hasil
4 commit to user
x
3
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
62
4.1. Pengujian Agregat
62
4.1.1. Pengujian Agregat Halus
62
a. Kadar Lumpur dalam Pasir
63
b. Kandungan Zat Organik
64
c. Specific Grafity
64
d. Gradasi
67
4.4.2. Pengujian Agregat Kasar
67
a. Specific grafity
67
b. Abrasi
68
c. Gradasi
70
d. Berat Satuan
70
4.2. Prancangan Campuran Adukan Beton
71
4.3. Pengujian Nilai Slump
72
4.4. Pengujian Berat Jenis Beton
72
4.5. Pengujian Kuat Tekan
75
4.6. Pembahasan
75
4.6.1
Kuat Tekan
76
4.6.2
Bahan Tambah
76
a.
Silica fume
77
b.
Fly Ash
79
c.
Serat Baja
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
81
5.1. Kesimpulan
81
5.2. Saran
xv
DAFTAR PUSTAKA
xvi
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Tabel 2. 1
Klasifikasi High strength Concrete, High Performance
9
Concrete Tabel 2. 2
Susunan unsur semen
14
Tabel 2. 3
Jenis-jenis Semen Portland
15
Tabel 2. 4
Gradasi Agregat Kasar
18
Tabel 2. 5
Gradasi Agregat Halus
19
Tabel 2. 6
Sifat fisik dari beberapa bahan
26
Tabel 2. 6
Penggunaan Beton pada Tingkat Workabilitas yang
31
Berbeda-beda
Tabel 3. 1
Pengelompokan, jumlah dan kode benda uji Kuat
40
Tekan Tabel 3. 2
Tabel Perubahan Warna
46
Tabel 4. 1
Hasil pengamatan setelah pencucian Kekuatan Beton
62
Tabel 4. 2
Pengaruh kandungan zat organik terhadap persentase
63
penurunan kekuatan beton Tabel 4. 3
Berat pasir yang tertinggal
64
Tabel 4. 4
Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus
65
Tabel 4. 5
Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar
67
Tabel 4. 6
Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar
68
Tabel 4. 7
Kebutuhan bahan untuk beton mutu tinggi tiap variasi
70
serat Tabel 4. 8
Hasil Pengujian Nilai Slump
71
Tabel 4. 9
Berat jenis beton mutu tinggi
72
Tabel 4. 10
Hasil pengujian kuat tekan beton
73
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Kurva hubungan tegangan-regangan untuk beton
11
mutu sedang dan mutu tinggi Gambar 2.2
Pengaruh
superplasticizer
terhadap
workability
28
untuk tiga jenis campuran beton Gambar 2.3
Sketsa Pembebanan Uji Kuat Tekan Beton
37
Gambar 3.1
Bagan Alir Tahap-tahap Pelaksanaan Penelitian
61
Gambar 4.1
Kurva Daerah Susunan Gradasi Agregat Halus
66
(pasir) Gambar 4.2
Grafik Gradasi Agregat Kasar
69
Gambar 4.3
Grafik Hubungan Variasi dimensi serat dan Nilai
71
Slump Gambar 4.4
Grafik Batang Dimensi Serat dan Kuat Tekan
74
Gambar 4.5
Grafik Hubungan Variasi Dimensi Serat dan Kuat
75
Tekan Gambar 4.6
Luas Permukaan Silika fume 130m ² / g
77
Gambar 4.7
Partikel fly ash
77
Gambar 4.8
Kenaikan kuat tekan beton dengan bahan ikat abu terbang
78
dibanding bahan ikat semen biasa terhadap umur beton ( www.Flyash.com )
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
%
= persentase
= phi (3,14285)
I
= Momen inersia (mm 4)
P
= Beban maksimum yang diberikan (KN)
W
= Berat rata-rata silinder (kg)
V
= Volume silinder (m3)
L
= Panjang Balok (mm)
Bj
= Berat jenis rerata beton (N/mm3)
q
= Berat sendiri balok (N/mm)
mm
= milimeter
cm
= centimeter
gr
= gram
kg
= kilogram
lt
= liter
MPa
= Mega Pascal
fas
= Faktor air semen
SF
= Silica fume
ASTM = American Society for Testing and Materials SSD
= Saturated Surface Dry
PBI
= Peraturan Beton Bertulang Indonesia
SKSNI = Standar Konsep Standar Nasional Indonesia
commit to user
xiv
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 E
: Dokumentasi Penelitian
Lampiran F
: Form Skripsi
commit to user
xv
