TINJAUAN MODULUS ELASTISITAS dan POISSON RATIO BETON SERAT PERFORMA TINGGI dengan PENAMBAHAN SILICA FUME, FLY ASH dan SERAT BAJA SKRIPSI

TINJAUAN MODULUS ELASTISITAS dan POISSON RATIO BETON SERAT PERFORMA TINGGI dengan PENAMBAHAN SILICA FUME, FLY ASH dan SERAT BAJA Observe The Modulus of Elastisity and Poisson Ratio of High Perform Concrete Fiber With Increasing Silicafume,Fly Ash and Fiber Steel

SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh

SUTRISNO I 0103124

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2009

TINJAUAN MODULUS ELASTISITAS dan POISSON RATIO BETON SERAT PERFORMA TINGGI dengan PENAMBAHAN SILICA FUME, FLY ASH dan SERAT BAJA Observe The Modulus of Elastisity and Poisson Ratio of High Perform Concrete Fiber With Increasing Silicafume,Fly Ash and Fiber Steel

SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

SUTRISNO I 0103124

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2009

LEMBAR PERSETUJUAN SKRIPSI TINJAUAN MODULUS ELASTISITAS dan POISSON RATIO BETON SERAT PERFORMA TINGGI dengan PENAMBAHAN SILICA FUME, FLY ASH dan SERAT BAJA Observe The Modulus of Elastisity and Poisson Ratio of High Perform Concrete Fiber With Increasing Silicafume,Fly Ash and Fiber Steel SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

SUTRISNO I 0103124 Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan Dosen Pembimbing Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Wibowo, ST,DEA NIP. 19681007 199502 1 001

Ir. Slamet Prayitno, MT NIP. 19531227 198601 1 001 ii

TINJAUAN MODULUS ELASTISITAS dan POISSON RATIO BETON SERAT PERFORMA TINGGI dengan PENAMBAHAN SILICA FUME, FLY ASH dan SERAT BAJA

Observe The Modulus of Elastisity and Poisson Ratio of High Perform Concrete Fiber With Increasing Silicafume,Fly Ash and Fiber Steel

SKRIPSI Disusun Oleh : SUTRISNO I 0103124 Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Universitas Sebelas Maret pada hari Jumat, 30 Oktober 2009. 1. Wibowo, ST, DEA NIP. 19681007 199502 1 001

---------------------------

2. Ir. Slamet Prayitno, MT NIP. 19531227 198601 1 001

---------------------------

3. Endah Safitri, ST, MT NIP. 19701212 200003 2 001

---------------------------

4. Ir. Endang Rismunarsi, MT NIP. 19570917 198601 2 001

---------------------------

Mengetahui, a.n. Dekan Fakultas Teknik UNS Pembantu Dekan I

Disahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561112 198403 2 007

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001

iii

MOTTO Hidup dengan melakukan kesalahan akan tampak lebih terhormat daripada selalu benar karena tidak pernah melakukan apa-apa. (GB Shaw) Bila kamu tidak dapat memberikan kebaikan kepada orang lain dengan kekayaanmu, berilah mereka kebaikan dengan wajahmu yang berseri- seri dan akhlak yang baik (Nabi Muhammad SAW)

PERSEMBAHAN Kupersembahkan skripsi ini dengan segala kerendahan hati untuk : ♠ Papa dan Mamaku, terima kasih atas pengorbanan, doa, bimbingan dan nasehatnya supaya aku sabar menjalani smua masalah. ♠ Mas pri, Mas war yang slalu memberi apa yang aku mau, slalu membantu smua problema yang aku hadapi. ♠ Ponakan Tercinta Ivan, Ireene, Steve, Havie Jangan manja terus dan jangan pernah malas untuk belajar. ♠ Eva Martina Afriana, yang slalu men-suport aku, Memberi harapan- harapan akan masa depan tentang ASA dan CINTA, Smoga Smua tercapai, AMIN.... ♠ Ervin, Nani, Wimba, Wantexs, Ucup, Adam, Adita Smua temen yang slalu aku repotkan Makaseh banyak. ♠ Rekan Mahasiswa Teknik Sipil 03, Parking Dep. n Staf terima kasih untuk Smangatnya,Chayo CIVERO’03. ♠ All of My Family.

iv

ABSTRAK Sutrisno, 2009, Modulus Elastisitas dan Poisson Ratio Beton Serat Performa Tinggi dengan Penambahan Silica fume, Fly Ash dan Serat Baja, Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Beton mutu tinggi adalah beton dengan perlakuan khusus dan persyaratan yang seragam, disyaratkan terdapat kontrol terhadap pemilihan dan desain dari material penyusun beton dengan penambahan bahan tambah yang tepat. Penggunaan bahan tambah silica fume, fly ash dan serat baja pada beton mutu tinggi adalah dimaksudkan untuk memperbaiki dan meningkatkan mutu beton itu sendiri. Silica fume merupakan produk sampingan (biproduct) dari suatu proses industri silicon metal. Silica fume mengandung kadar SiO2 yang tinggi dan merupakan bahan sangat halus, berbentuk butiran, sangat kecil, dan biasanya disebut dengan mikro silika. Ukuran butirannya 100 kali lebih halus dibandingkan butiran semen. Silika fume mengandung unsur SiO2 lebih dari 85% dengan demikian silika fume dapat dikategorikan sebagai pozzoland. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen di laboratorium dengan menggunakan sampel silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Rancang campur menggunakan Pendekatan dari proposal lomba kuat tekan beton oleh Universitas Kristen Petra dengan f’c rencana 100 MPa (Silinder), dengan penambahan variasi dimensi serat baja 0mm, 25mm, 50mm. Proses pengujian meliputi, uji modulus elastisitas dan rasio poisson pada umur beton 28 hari. Analisis data hasil pengujian digunakan analisis statistik dengan menggunakan regresi polinomial dengan program Microsoft Excel. Dari hasil analisis diketahui bahwa terjadi pola perubahan modulus elastisitas dan rasio poisson. modulus elastisitas rata-rata dari beton mutu tinggi dengan variasi penggantian serat baja 0mm, 25mm, 50mm,untuk umur 28 hari adalah 32.643,19453 MPa; 32.217,04895 MPa; 37.666,26744 MPa; 34.095,49381 MPa. Dapat diketahui pula bahwa nilai poisson ratio rata-rata untuk penggantian serat baja 0mm, 25mm, 50mm,untuk umur 28 hari adalah 0,2262936; 0,2376783; 0,2624827 dan 0,215622.

Kata kunci : silica fume, fly ash, serat baja,modulus elastisitas.

v

KATA PENGANTAR Puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Tinjauan Modulus Elastisitas dan Poisson Ratio Beton Serat Performa Tinggi dengan Penambahan Silica fume, Fly Ash dan Serat Baja ”. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh guna meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Melalui penyusunan skripsi ini mahasiswa diharapkan mampu mempunyai daya analisa yang tajam serta membantu memperdalam ilmu yang telah diperoleh selama masa kuliah. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada: 1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf. 2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas teknik Universitas sebelas Maret Surakarta beserta staf. 3. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS, selaku Dosen Pembimbing Akademis 4. Wibowo, ST, DEA, selaku Dosen Pembimbing I skripsi. 5. Ir Slamet Prayitno, MT, selaku Dosen Pembimbing II skripsi . 6. Tim Penguji Pendadaran pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 7. Ketua Laboratorium beserta Staf Laboran Bahan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 8. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 9. Semua pihak yang telah banyak membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan, sehingga masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran demi perbaikan ini sangat diharapkan.

vi

Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua dan dan bagi mahasiswa Teknik Sipil pada khususnya.

Surakarta, Oktober 2009

Penulis

vii

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL

i

HALAMAN PERSETUJUAN

ii

HALAMAN PENGESAHAN

iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

iv

ABSTRAK

v

KATA PENGANTAR

vi viii

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL

xi

DAFTAR GAMBAR

xii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

xiv

BAB 1

BAB 2

PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

1

1.2. Rumusan Masalah

4

1.3. Batasan Masalah

4

1.4. Tujuan Penelitian

5

1.5. Manfaat Penelitian

5

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka

6

2.2. Landasan Teori

10

2.2.1. Pengertian Beton

10

2.2.2. Beton Mutu Tinggi

10

2.2.3 Bahan Penyusun Beton

14

2.2.3.1. Semen Portland

14

2.2.3.2. Agregat

16

2.2.3.3. Air

19

2.2.3.4.

Silika Fume

21

2.2.3.5.

Superplasticizer

22

2.2.3.6.

Abu Terbang (Fly Ash)

25

2.2.3.6.1. Sifat- sifat Fisika Abu Terbang viii

26

2.2.4. Sifat- sifat Beton Segar

BAB 3

27

2.2.4.1. Kemudahan Pengerjaan (workability)

27

2.2.4.2. Pemisahan Air (Bleeding)

30

2.2.5. Sifat- sifat Beton Setelah Mengeras

30

2.2.5.1. Kekuatan (Strength)

30

2.2.5.2. Ketahanan (Durability)

31

2.2.5.3. Rangkak dan Susut

31

2.2.6. Modulus Elastisitas

32

2.2.6. Poisson Ratio

32

METODOLOGI PENELITIAN

34

3.1. Tinjauan Umum

34

3.2. Benda Uji

34

3.3. Tahapan dan Prosedur Penelitian

35

3.4. Peralatan Penelitian

38

3.5. Pengujian Bahan Dasar

39

3.5.1. Pengujian Agregat Halus

40

3.5.1.1. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus

40

3.5.1.2. Pengujian Kadar Zat Organik

41

3.5.1.3. Pengujian Specific Grafity

42

3.5.1.4. Pengujian Gradasi

44

3.5.2. Pengujian Agregat Kasar

45

3.5.2.1. Pengujian Specific Grafity

45

3.5.2.2. Pengujian Abrasi

47

3.5.2.3. Pengujian Gradasi

48

3.5.2.4. Pengujian Berat Satuan

49

3.6. Perancangan Campuran Beton

50

3.7. Pembuatan Benda Uji

50

3.8. Pengujian Nilai Slump

51

3.9. Perawatan Benda Uji (Curing)

52

3.10. Pengujian Tegangan Regangan Silinder Beton

52

3.11. Analisis Hasil

54

ix

BAB 4

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

55

4.1. Pengujian Agregat

55

4.1.1. Pengujian Agregat Halus

55

4.1.2. Pengujian Agregat Kasar

60

4.2. Perancangan Campuran Adukan Beton

63

4.3. Pengujian Nilai Slump

63

4.4. Pengujian Berat Jenis Beton

65

4.5. Pengujian Modulus Elastisitas dan Poisson Rasio

66

4.5.1. Perhitungan Modulus Elastisitas

66

4.5.2. Perhitungan Poisson Ratio

71

4.6. Pembahasan 4.6.1. Modulus Elastisitas

75

4.6.2. Poissin Ratio BAB 5

75

KESIMPULAN DAN SARAN

76 76

5.1. Kesimpulan

77

5.2. Saran

xv

DAFTAR PUSTAKA

xvi

LAMPIRAN

x

DAFTAR TABEL

Hal. Tabel 2.1

Klasifikasi High strength Concrete, High Performance

10

Concrete Tabel 2.2

Susunan unsur semen

14

Tabel 2.3

Jenis-jenis Semen Portland

15

Tabel 2.4

Gradasi Agregat Kasar

17

Tabel 2.5

Gradasi Agregat Halus

18

Tabel 2.6

Sifat fisik dari beberapa bahan

21

Tabel 2.8

Penggunaan Beton pada Tingkat Workabilitas yang

28

Berbeda-beda Tabel 3. 1

Pengelompokan Benda uji

35

Tabel 3. 2

Tabel Perubahan Warna

42

Tabel 4. 1

Hasil pengamatan setelah pencucian

55

Tabel 4. 2

Pengaruh kandungan zat organik terhadap persentase

56

penurunan kekuatan beton Tabel 4. 3

Berat pasir yang tertinggal

57

Tabel 4. 4

Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus

58

Tabel 4. 5

Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar

60

Tabel 4. 6

Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar

61

Tabel 4. 7

Kebutuhan bahan untuk beton ringan tiap variasi serat

63

Tabel 4. 8

Nilai slump adukan beton

64

Tabel 4. 9

Berat jenis beton

65

Tabel 4. 10

Hasil Persamaan Regresi Polinomial Fungsi Tegangan-

66

Regangan Tabel 4. 11

Hasil perhitungan modulus elastisitas beton mutu tinggi

70

umur 28 hari Tabel 4. 12

Hasil persamaan regresi fungsi regangan aksial-lateral

71

Tabel 4. 13

Hasil perhitungan poisson ratio beton mutu tinggi umur

74

28 hari xi

DAFTAR GAMBAR

Hal. Gambar 2. 1

untuk beton

12

Pengaruh superplasticizer terhadap workability untuk

23

Kurva hubungan tegangan-regangan mutu sedang dan mutu tinggi

Gambar 2. 2

tiga jenis campuran beton Gambar 2. 3

Ekspansi akibat dari desak

32

Gambar 3. 1

Bagan Alir Tahap-tahap Pelaksanaan Penelitian.

38

Gambar 4. 1

Kurva Daerah Susunan Gradasi Agregat Halus (pasir)

60

Gambar 4. 2

Grafik Gradasi Agregat Kasar

62

Gambar 4. 3

Grafik Hubungan Variasi dimensi serat dan Nilai

64

Slump Gambar 4. 4

Grafik hubungan tegangan-regangan aksial beton

67

Pada beton normal umur 28 hari. Gambar 4. 5

Grafik hubungan tegangan-regangan aksial beton

67

dengan penambahan Serat baja 25mm umur 28 hari. Gambar 4. 6

Grafik perbandingan antara nilai modulus elastisitas

70

hasil penelitian dan validasi pada beton mutu tinggi umur 28 hari. Gambar 4. 7

Grafik hubungan regangan aksial-lateral dengan serat

72

baja 0mm umur 28 hari Gambar 4. 8

Grafik hubungan regangan aksial-lateral dengan serat

72

baja 25mm umur 28 hari. Gambar 4.9

Grafik perbandingan antara nilai Poisson rasio rerata dengan variasi panjang serat baja. pada beton mutu tinggi umur 28 hari.

xii

74

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

%

= persentase

fc’

= Kuat tekan beton

Ac

= Luas permukaan benda uji tertekan

Ec

= Modulus Elastisitas

ε

= Regangan aksial

∆l

= Penurunan arah longitudinal

L

= Tinggi beton relative (jarak antara dua strain gauge)

S2

= Tegangan sebesar 0,4 . f’c

S1

= Tegangan yang bersesuaian dengan regangan arah longitudinal akibat tegangan sebesar 0,00005

ε2

= Regangan longitudinal akibat tegangan S 2

μ

= Angka poisson ratio

εt 2

= Regangan larteral akibat tegangan S 2

εt 1

= Regangan lateral akibat tegangan S 1

ε2

= Regangan longitudinal akibat tegangan S 2

mm

= milimeter

cm

= centimeter

gr

= gram

kg

= kilogram

lt

= liter

MPa

= Mega Pascal

fas

= Faktor air semen

ASTM = American Society for Testing and Materials SSD

= Saturated Surface Dry

SKSNI = Standar Konsep Standar Nasional Indonesia

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A

: Hasil Pengujian Agregat

Lampiran B

: Penghitungan Rencana Campuran Beton

Lampiran C

: Hasil Pengujian Tegangan-Regangan

Lampiran D

: Dokumentasi Penelitian

Lampiran E

: Surat-surat Skripsi

xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Beton merupakan salah satu faktor yang sangat penting di dalam bidang teknik sipil, mengingat fungsinya sebagai salah satu elemen pembentuk struktur baik sebagai upper structure maupun sub structure. Kemajuan pengetahuan tentang teknologi beton memungkinkan untuk dibangunnya struktur-struktur besar baik yang berupa gedung-gedung bertingkat maupun sarana transportasi misalnya jembatan dengan bentang panjang, lapisan perkerasan jalan dan lapisan perkerasan lapangan udara. Beton merupakan bahan konstruksi yang mempunyai peranan yang semakin luas seiring dengan laju pembangunan saat ini. Beton didapat dari pencampuran bahan-bahan agregat halus dan kasar berupa pasir, batu, batu pecah, atau bahan semacam lainnya, dengan menambahkan secukupnya bahan perekat semen, dan air sebagai bahan pembantu guna keperluan reaksi kimia selama proses pengerasan dan perawatan beton berlangsung dan juga

bahan tambah

(admixture). Bahan tambah ini dapat berupa bahan kimia, serat dan bahan buangan non kimia yang dicampurkan dengan perbandingan tertentu. Teknologi beton yang terus berkembang menghasilkan beton mutu tinggi yang menjadi solusi akan kebutuhan beton yang semakin meningkat tersebut. Beton pracetak dan prategang digunakan untuk struktur-struktur seperti tiang pancang, balok jembatan, plat lantai dan kolom untuk gedung bertingkat banyak dan bantalan kereta api. Beton mutu tinggi dengan kuat desak yang lebih besar dari beton normal lebih digunakan sebagai komponen beton pracetak dan prategang. Beton mutu tinggi adalah beton dengan perlakuan khusus dan persyaratan yang seragam yang tidak dapat selalu dicapai secara rutin hanya dengan penggunaan material konvensional dan pencampuran secara normal, penempatan dan cara

1

2 perawatannya, disyaratkan terdapat kontrol terhadap pemilihan material penyusun beton dengan penggunaan bahan tambah yang tepat. Beton mutu tinggi umumnya dikenal sebagai beton dengan kuat desak lebih besar dari 6000 psi atau 42 Mpa pada umur 28 hari untuk benda uji silinder. (Nawy,1996). Penggunaan beton mutu tinggi sangat cocok untuk struktur bangunan tingkat tinggi, struktur jembatan, tiang dan kolom dengan beban yang besar

dimana akan memberikan

pengurangan dalam desain kolom dan balok dan memberikan keuntungan penghematan ruang. Pembuatan beton mutu tinggi yang didesain memiliki kuat tekan yang tinggi diantaranya diperoleh dengan mengurangi nilai faktor air semen. Hal ini diperlukan agar semua semen dapat bereaksi dengan air dan tidak meninggalkan pori-pori dalam beton yang timbul akibat penguapan air yang berlebih. Semakin kecil atau sedikit pori-pori dalam beton akan semakin meningkatkan kuat tekan beton tersebut. Tetapi rasio air semen yang rendah menyebabkan beton akan sukar dikerjakan dan tidak lecak. Untuk itu diperlukan suatu admixture yang dapat meningkatkan workability campuran beton. Campuran beton dikatakan memiliki workabilitas yang baik apabila memiliki sifat-sifat kohesif, plastis, mobilitas, fluiditas, dan stabilitas yang baik. Superplasticizer atau yang disebut juga High Range Water Reducer diperlukan untuk meningkatkan workabilitas campuran beton. Bahan tambah ini mendispersikan butiran semen sehingga tidak terjadi penggumpalan

adukan

beton.

Selain

itu

penambahan

superplasticizer

menyebabkan campuran beton mudah mengalir (flowing concrete) sehingga berguna untuk pencetakan beton ditempat-tempat yang sulit dijangkau, seperti tempat dengan penulangan yang rapat. Pada beton mutu tinggi perlu adanya desain dan kontrol dari komposisi penggunaan material yang mengandung unsur semen (cementitious), agregat, air dan bahan tambah yang tepat. Pemilihan kualitas agregat dan dimensi butiran agregat yang digunakan akan menentukan kekuatan beton yang direncanakan. Penggunaan bahan cementitious termasuk didalamnya portland cement, fly ash, silica fume, dan ampas dari pembakaran butiran tanah pozzolan alam sangat efektif meningkatkan kekuatan dari campuran beton. Beton dengan kualitas yang

3 baik dapat diperoleh dengan penggunaan material yang terkontrol dengan proporsi campuran yang tepat sesuai dengan target atau hasil yang diinginkan, juga diikuti dengan perawatan (curing) yang baik pula. Silica fume merupakan produk sampingan (biproduct) dari suatu proses industri silicon metal. Silica fume mengandung kadar SiO2 yang tinggi dan merupakan bahan sangat halus, berbentuk butiran, sangat kecil, dan biasanya disebut dengan mikro silika. Ukuran butirannya 100 kali lebih halus dibandingkan butiran semen. Silika fume mengandung unsur SiO2 lebih dari 85% dengan demikian silika fume dapat dikategorikan sebagai pozzoland. Terdapat kelebihan tersendiri apabila kita menggunakan silika fume dalam proses pembuatan beton mutu tinggi, kelebihan tersebut antara lain: 1.

Meningkatakan workabilitas untuk jangka waktu yang lama

2.

Meningkatkan stabilitas dan keterpaduan campuran beton segar

3.

Ketahanan beton meningkat drastis

4.

Air resapan pada beton banyak berkurang

5.

Gas didalam beton banyak berkurang

6.

Peningkatan yang besar ketahanan terhadap karbonasi

7.

Perembesan klorid dalam beton banyak berkurang

8.

Kekuatan awal dan akhir yang tinggi

(Technical data sheet SikaFume, PT Sika Indonesia) Sifat kurang baik dari beton yaitu getas, yang berhubungan dengan kemampuan menahan tegangan tarik dan momen lentur. Sehingga penambahan serat baja dalam campuran beton mutu tinggi ini diharapkan dapat memperbaiki daktilitas, dan akan meningkatkan nilai modulus elastisitas dan poisson’s ratio. Untuk mengetahui peningkatan kualitas dari beton mutu tinggi berserat baja ini dilakukan beberapa pengujian meliputi modulus elastisitas dan poisson ratio. Hubungan tegangan-regangan beton yang timbul akibat beban luar yang bekerja, merupakan hal yang penting untuk mempelajari karakteristik dari gaya-gaya dalam beton. Hal ini dapat digunakan untuk menyelesaikan analisis dan perencanaan suatu bagian struktur. Dari parameter tegangan-tegangan beton ada dua hal yang menarik untuk dikaji lebih lanjut, yaitu perbandingan (rasio) poisson

4 dan modulus elastisitas. Modulus elastisitas merupakan suatu tolak ukur umum yang digunakan untuk pengukuran sifat-sifat elastis suatu bahan. Poisson ratio didefinisikan sebagai perbandingan antara regangan lateral terhadap regangan aksial pada bagian yang dibebani secara uni aksial. Dengan penambahan serat baja diharapkan mampu meningkatkan elastisitas beton, sehingga dengan sendirinya elastisitas beton semakin tinggi. Modulus elastisitas akan meningkat sejalan dengan peningkatan batas elastisitas beton.

1.2 Rumusan Masalah

Dari permasalahan yang ada, penelitian ini akan meneliti : 1. Bagaimana pengaruh penambahan silica fume, serat baja ke dalam adukan beton terhadap nilai modulus elastisitas dan poisson ratio 2. Berapa besar nilai modulus elastisitas dan nilai poisson ratio beton dengan penambahan silica fume dan serat baja.

1.3 Batasan Masalah

Penelitian ini akan membatasi permasalahan sebagai berikut : 1. Mutu beton disyaratkan memiliki f’ c > 60 MPa pada umur beton 28 hari. 2. Silica fume digunakan sebagai bahan tambah semen dalam ukuran berat. 3. Kadar silica fume terbatas pada kadar 5% dari berat semen. 4. Variasi volume serat baja adalah 1% terhadap volume beton, dan panjang serat 25 mm dan 50 mm. 5. Semen yang digunakan adalah tipe I. 6. Mix design direncanakan untuk f’ c = 60 MPa (silinder). 7. Fly Ash yang digunakan berasal dari hasil sisa bakar batu bara pada PT. Batik Keris Solo, Surakarta, Indonesia. 8. Kadar superplasticizer dihitung 1% berdasarkan berat semen. 9. Pencampuran dengan menggunakan molen dan pemadatan dengan vibrator.

5 10. Adukan beton yang dihasilkan dianggap homogen dan penyebaran serat baja dianggap merata. 11. Umur beton pengujian adalah umur 28 hari. 12. Pengujian yang dilakukan adalah uji bahan dasar, pengujian nilai slump, dan uji modulus elastisitas.

1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui besarnya nilai modulus elastisitas dan poisson’s ratio beton mutu tinggi dengan penambahan silica fume dan variasi serat baja. 1.5 Manfaat Penelitian 1. Manfaat teoritis : a) Memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu bahan struktur. b) Menambah pengetahuan tentang beton terutama penggunaan silica fume dan serat baja sebagai bahan penambah semen. c) Menambah pengetahuan tentang beton mutu tinggi ditinjau dari parameter modulus elastisitas dan poisson rasionya.

2. Manfaat Praktis a) Menambah alternatif pilihan bahan tambah silica fume dan serat baja untuk digunakan dalam perancangan beton mutu tinggi. b) Mengetahui kadar optimum silica fume sebagai bahan penambah semen yang memberikan kuat desak maksimum sebagai persyaratan beton mutu tinggi. c) Mengetahui nilai modulus elastisitas dan poisson ratio beton mutu tinggi dengan bahan tambah silica fume sebagai penambah semen.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka

Beton dibentuk oleh pengerasan campuran semen, air, agregat halus, agregat kasar (batu pecah atau kerikil), udara dan kadang-kadang campuran bahan tambahan lainnya (mulai dari bahan kimia, serat sampai bahan buangan non kimia) dengan perbandingan tertentu. Campuran yang masih plastis ini dicor kedalam perancah dan dirawat untuk mempercepat reaksi hidrasi campuran semen-air, yang menyebabkan pengerasan beton. Bahan yang terbentuk ini mempunyai kuat desak yang tinggi, dan ketahanan terhadap tarik rendah (Nawy, 1990).

Beton banyak dipakai secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan tersebut diperoleh dengan cara mencampurkan semen portland, air, dan agregat

(dan

kadang-kadang bahan tambah yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia tambahan, serat, sampai bahan buangan non-kimia) pada perbandingan tertentu. Campuran tersebut apabila dituang dalam cetakan kemudian dibiarkan maka akan mengeras seperti batuan (Kardiyono Tjokrodimulyo, 1996 : 1).

Sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu-batuan, kerikil, pasir dan lainlain) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses pembekuan waktu musim dingin dan agresi kimia, serta ketahanan terhadap penyusutan (Murdock dan Brook, 1999).

Nilai banding berat air dan semen untuk suatu adukan beton dinamakan water cement ratio. Agar terjadi proses hidrasi yang sempurna dalam adukan beton, pada umumnya dipakai nilai water cement ratio (wcr) 0,40 – 0,60 tergantung mutu beton yang hendak dicapai. Semakin tinggi mutu beton yang ingin dicapai

6

7

umumnya menggunakan nilai wcr rendah, sedangkan dilain pihak, untuk menambah daya workabilitas (kelecakan, sifat mudah dikerjakan) diperlukan nilai wcr yang lebih tinggi. (Istimawan Dipohusodo, 1990 : 3)

Kekuatan semen yang telah mengeras tergantung pada jumlah air yang diperlukan waktu proses hidrasi berlangsung. Pada dasarnya jumlah air yang diperlukan untuk proses hidrasi hanya kira – kira 25 persen dari berat semennya, penambahan jumlah air akan mengurangi kekuatan setelah mengeras. Air kelebihan dari yang diperlukan untuk proses hidrasi pada umumnya memang diperlukan pada pembuatan beton, agar adukan beton dapat dicampur dengan baik, diangkut dengan mudah dan dapat dicetak tanpa rongga – rongga yang besar (tidak keropos). Akan tetapi hendaknya selalu diusahakan jumlah air sesedikit mungkin, agar kekuatan beton tidak terlalu rendah. Kuat tekan beton sangat dipengaruhi oleh besar pori – pori pada beton. Kelebihan air akan mengakibatkan beton berpori banyak, sehingga hasilnya kurang kuat dan juga lebih porous (berpori). (Kardiyono Tjokrodimulyo, 1996 : 8).

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, 1979 : 97)

Bentuk dan tekstur permukaan agregat berpengaruh pada kekuatan beton. Bentuk yang runcing mempunyai kemampuan saling mengunci, dan permukaan yang kasar mempunyai koefesien gesek yang tinggi dan akan menghasilkan kekuatan tekan yang lebih tinggi. Gradasi bahan batuan yang heterogen mengurangi volume pori yang ada dan menghasilkan beton yang padat dan berkekuatan tinggi. (Sudarmoko, 1998)

8

Bahan tambah ialah bahan selain unsur pokok beton (air, semen dan agregat) yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum, segera atau selama pengadukan beton. Tujuannya ialah mengubah satu atau lebih sifat-sifat beton sewaktu masih dalam keadaan segar atau setelah mengeras, misalnya mempercepat pengerasan, menambah encer adukan, menambah kuat tekan, menambah daktilitas, mengurangi sifat getas, mengurangi retak-retak pengerasan dan sebagainya (Kardiyono Tjokrodimuljo, 1996 : 47)

Apabila semen portland dicampur dengan air, maka komponen kapur dilepaskan dari senyawanya.

Banyaknya kapur yang dilepas ini sekitar 20% dari berat

semen. Kondisi terburuknya ialah terjadi pemisahan struktur yang disebabkan oleh lepasnya kapur dari semen. Situasi ini dapat dicegah dengan suatu mineral silika seperti pozzolan. Mineral yang ditambahkan ini bereaksi dengan kapur bila ada uap air membentuk bahan padat yang kuat yaitu kalsium silikat. (Nawy, 1990 : 11).

Pozzolan adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari unsurunsur silikat dan atau aluminat yang reaktif (Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia, PUBI-1982). Pozzolan sendiri tidak mempunyai sifat semen, tetapi dalam keadaan halus (lolos ayakan 0,21 mm) bereaksi dengan air dan kapur padam pada suhu normal (24-27 C) menjadi suatu massa padat yang tidak larut dalam air.

Menurut ACI Committee 544 (1982), fiber reinforced concrete didefisikan sebagai beton yang terbuat dari campuran semen, agregat halus atau agregrat halus dan kasar serta sejumlah kecil serat. Ide dasar penambahan serat adalah memberikan tulangan serat pada beton, yang disebar merata cara random untuk mencegah retak-retak beton yang terlalu dini didaerah tarik akibat panas dan hidrasi maupun akibat pembebanan (Pribadi, 1997).

Telah terbukti bahwa penambahan serat alumunium dalam beton selain dapat memperbaiki kekuatan tarik beton dan sifat getasnya, juga dapat memperbaiki

9

sifat-sifat yang lainnya, seperti menambah kekuatan lentur beton, menambah kekuatan geser, keuletan beton bertambah, daya tahan yang lebih besar dalam menerima beban kejut (Harjono, 2001).

Superplasticizer mempunyai pengaruh dalam peningkatan workabilitas beton sampai pada tingkat yang cukup besar. Bahan ini, pada kenyataannya digolongkan pada sarana untuk menghasilkan beton yang “mengalir” tanpa terjadi pemisahan yang umumnya terjadi pada beton dengan jumlah air yang besar. Pada alternatif lain, bahan ini dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan beton, karena memungkinkan pengurangan kadar air guna mempertahankan workabilitas yang sama. (Murdock, 1979 : 93)

Kuat tekan beton mutu tinggi, beton ringan hanya sedikit peningkatan dengan penambahan serat baja. Untuk serat baja beton mutu tinggi, beton ringan, modulus elastisitas bervariasi dari 23.1 ke 27.9 GPa. Poisson’s rasio berubah-ubah dari 0.215 hingga 0.166. (Gao, Jianming, Sun, Wei dan Morino, Kenji, 1997)

Kemajuan teknologi dan produksi material menuju ke angka kekuatan beton yang lebih tinggi. Tahun - tahun ini pertambahan dapat dilihat di penggunaan beton mutu tinggi (kekuatan, f’c > 50 MPa) sudah digunakan pada proyek pembangunan di seluruh dunia. Beton mutu tinggi (HSC) menawarkan teknik struktural yang lebih baik secara signifikan seperti lebih tinggi compressive dan daya rentang, kekakuan yang lebih tinggi, daya tahan yang lebih baik, dibandingkan dengan beton normal (NSC). ( Mendis, Priyan, 2003)

10

2.2 Landasan Teori

2.2.1

Pengertian Beton

Beton diperoleh dengan cara mencampurkan semen, air, agregat dengan atau tanpa bahan tambahan (admixture) tertentu. Material pembentuk beton tersebut dicampur merata dengan komposisi tertentu menghasilkan suatu campuran yang plastis sehingga dapat dituang dalam cetakan untuk dibentuk sesuai dengan keinginan. Campuran tersebut bila dibiarkan akan mengalami pengerasan sebagai akibat reaksi kimia antara semen dan air yang berlangsung selama jangka waktu yang panjang atau dengan kata lain campuran beton akan bertambah keras sejalan dengan umurnya. (Istimawan Dipohusodo,1994)

2.2.2

Beton Mutu Tinggi

Beton mutu tinggi adalah sebuah istilah untuk menggambarkan beton dengan ciri khusus dimana tidak dimiliki oleh beton normal. Beton mutu tinggi dapat diartikan sebagai beton yang memiliki satu atau lebih karakteristik seperti: susut yang kecil, permeabilitas yang rendah, modulus elastisitas yang tinggi atau kuat tekan yang tinggi. Menurut American Concrete Institute (ACI), beton mutu tinggi adalah beton dengan perlakuan khusus dan persyaratan yang seragam yang tidak dapat selalu dicapai secara rutin hanya dengan penggunaan material konvensional dan pencampuran secara normal, penempatan dan cara perawatannya. Disyaratkan terdapat kontrol terhadap pemilihan dan desain dari material penyusun beton dengan penambahan bahan tambah yang tepat.

Dalam hubungannya dengan kuat tekan beton, pengertian istilah beton mutu tinggi telah mengalami perubahan secara significant dalam beberapa tahun sebelumnya. Pada waktu tertentu kuat tekan 40 MPa telah dipertimbangkan sebagai beton mutu tinggi, untuk kemudian kekuatan 60 MPa telah ditetapkan sebagai beton mutu tinggi. Menurut L. J. Parrot (1988) definisi beton mutu tinggi adalah beton yang workable yang memiliki kuat tekan lebih besar dari 70 MPa

11

yang dibuat dengan metode seperti pada beton normal namun dengan unsur-unsur yang terpilih.

Dalam penelitiannya, menurut Nawy (1996) beton mutu tinggi didefinisikan sebagai beton dengan kuat tekan yang lebih besar dari 6000 psi atau 42 Mpa pada umur 28 hari, dapat dilihat pada tabel 2.1

Tabel 2.1 Klasifikasi High strength Concrete, High Performance Concrete Parameter Kuat Tekan (Strength), psi (Mpa)

High Strength

Very High Strength

Ultra High Strength

6000-14500 (42-100)

14500-21750 (100-150)

>21750 (150)

0.45-0.30

0.30-0.24

<0.24

WRA/HRWR

HRWR

HRWR

Fly ash atau dikombinasikan dengan silica fume

Silica fumeb

Silica fumeb

10-12

<10-14

W/(C+P) ratio a

Bahan Tambah Kimia

Bahan Tambah Mineral Koeffesien Permeabilitas (cm/sec)

c

10-11

Freeze-thaw protection

No freezeable water

(Sumber : Edward G Nawy, 1996)

WRA a

: Water Reducer Agent

HRWR : High Range Water Reducer (Superplasticizer)

b

Dapat juga dicampur dengan fly ash

Koeffesien permeabilitas untuk beton normal adalah≈10 -10

Menurut L. Wahyudi dan Syahril A. Rahim, (1999) Pada umumnya beton mutu tinggi (High Strength Concrete) dengan f’ c > 40 MPa (60.000 psi) memiliki sifatsifat sebagai berikut : 1. Kandungan semen tinggi 2. Rasio air-semen rendah 3. Penggunaan agregat yang mutunya lebih kuat 4. Agregat berkadar air rendah

12

5. Penggunaan

material

pozzolan,

fly

ash,

ground

granulated

blastfurnace slag, silica fume, dan sebagainya Faktor yang sangat mempengaruhi beton mutu tinggi adalah interaksi antara 2 fase material, agregat dan mortar.

Adanya peretakan-mikro dalam (internal

microcracking) yang dimulai dengan terjadinya retak-ikatan (bond crack) antara agregat dan mortar yang berkembang dan menjalar dengan bertambahnya tegangan. Pada beton mutu tinggi, jumlah retak-mikro ikatan lebih sedikit karena sifat kompatibilitas kekuatan dan sifat elastis agregat dengan mortar yang lebih baik dan makin tingginya kekuatan lekatan tarik (tensile bond strength). Kekuatan terhadap beban tetap lebih tinggi. Hubungan tegangan-regangan linear mencapai presentase yang lebih tinggi terhadap kekuatan beton dibandingkan dengan beton normal. Karakteristik dari beton mutu tinggi yang membedakan dari beton normal dapat dilihat pada Gambar 2.1

Gambar 2.1 Kurva hubungan tegangan-regangan untuk beton mutu

sedang dan mutu tinggi (sumber : L. J. Parrot 1988)

13

Dari gambar tersebut dapat diketahui bahwa : 1. Sudut awal kurva-E pada beton mutu tinggi lebih curam 2. Bagian yang menaik dari kurva-E pada beton mutu tinggi lebih linear 3. Sudut dari bagian menurun kurva E lebih curam dan limit regangan lebih rendah

Oleh karena itu rumus modulus elastisitas untuk beton normal dipandang overesatimate dan tidak memenuhi. Untuk itu beton mutu tinggi, yaitu untuk mutu 21 < f’ c < 83 MPa, dianjurkan untuk menggunakan rumus : E C = (3,32 × f' c + 6,9) GPa

(A. M. Neville, 1995)

(2.1)

Dengan : Ec : Modulus Elastisitas (GPa), f’c : Kuat

1GPa = 1000 MPa

tekan rata-rata beton (MPa)

Manfaat beton mutu tinggi dibidang teknik sipil : 1. Menghasilkan beton dengan ketahanan tinggi (high durability) 2. Menghasilkan beton dengan kuat tekan awal yang tinggi dan mempercepat pelaksanaan konstruksi 3. Meningkatkan nilai modulus elastisitas dan mengurangi efek rangkak (creep) 4. Memungkinkan pembangunan konstruksi bangunan tingkat tinggi (high rise contruction) 5. Memperkecil dimensi kolom, sehingga penggunaan ruang lantai lebih effisien 6. Secara ekonomi dapat meningkatkan penggunaan box girder dan solid girder bridge dengan design yang lebih simpel

14

Adapun kelemahan penggunaan beton mutu tinggi adalah: 1. Meningkatkan biaya beton per unit volume 2. Memerlukan kontrol kualitas terhadap mutu beton dan kebutuhan produksi 3. Workability kurang baik dan seringkali menurun dengan cepat setelah waktu pencampuran 4. Waktu pengangkutan beton pendek dan penambahan superplasticizer sangat kritis 5. Waktu perkerasan beton sangat cepat 6. Menghasilkan panas hidrasi yang tinggi sehingga perlu menurunkan hidrasi semennya 7. Membutuhkan waktu lebih dari 28 hari untuk mencapai kuat tekan yang spesifik.

(Sumber : L. J. Parrot, 1988)

2.2.3 Bahan Penyusun Beton

Kualitas beton dapat ditentukan antara lain dengan pemilihan bahan-bahan pembentuk beton yang baik, perhitungan proporsi yang tepat, cara pengerjaan dan perawatan beton dengan baik, serta pemilihan bahan tambah yang tepat dengan dosis optimum yang diperlukan. Bahan pembentuk beton adalah semen, agregat, air, dan biasanya dengan bahan tambah.

2.2.3.1 Semen Portland Fungsi semen adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang padat dan juga mengisi rongga-rongga diantara butiran-butiran agregat. Semen yang dimaksud didalam konstruksi beton ialah bahan yang akan mengeras jika bereaksi dengan air dan lazim dikenal dengan nama semen hidraulik (hydraulic cement). Salah satu jenis semen yang biasa dipakai dalam pembuatan beton ialah semen portland (portland cement). Dapat dilihat Tabel 2.2

15

Tabel 2.2. Susunan unsur semen Oksida

Persen (%)

Kapur (CaO)

60 – 65

Silika (SiO 2 )

17 – 25

Alumina (Al 2 O 3 )

3–8

Besi (Fe 2 O 3 )

0,5 – 6

Magnesia (MgO)

0,5 – 4

Sulfur (SO 3 )

1–2

Soda / potash (Na 2 O + K 2 O)

0,5 - 1

(Sumber : Kardiyono Tjokrodimulyo, 1996)

Namum pada dasarnya terdapat 4 unsur yang paling penting, yaitu : 1) Trikalsium Silikat (C 3 S) atau 3CaO.SiO 2 2) Dikalsium Silikat (C 2 S) atau 2CaO.SiO 2 3) Trikalsium Aluminat (C 3 A) atau 3CaO.Al 2 O 3 4) Tetrakalsium Aluminoferit (C 4 AF) atau 4CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3

Dalam SK SNI-1991 disyaratkan bahwa semen portland untuk pembuatan beton harus merupakan jenis yang memenuhi syarat-syarat SII 0013-81 “Mutu dan Uji Semen” yang klasifikasinya tertera pada Tabel 2.3 berikut ini : Tabel 2.3 Jenis-jenis Semen Portland Jenis Semen

Karateristik Umum

Jenis I

Semen portland yang digunakan untuk tujuan umum.

Jenis II

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

Jenis III

Semen portland yang penggunaannya memerlukan persyaratan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi.

16

Jenis IV

Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut panas hidrasi yang rendah

Jenis V

Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut ketahanan yang kuat terhadap sulfat.

(Sumber : Kardiyono Tjokrodimulyo, 1996) Hal penting dalam pelaksanaan pengecoran beton adalah pengikatan dan pengerasan, sebab semen bereaksi dengan air mulai dari periode (set) dan kemudian dilanjutkan pengerasan (hardening). Semen dan air akan bereaksi menghasilkan pasta semen yang plastis dan lecak (workable). Namun setelah selang beberapa waktu, pasta akan menjadi kaku dan mulai sukar dikerjakan. Proses ini disebut pengikatan awal (initial set). Selanjutnya pasta semen akan bertambah kekakuannya sehingga diperoleh padatan yang utuh. Proses ini disebut pengikatan akhir (final set). Selanjutnya proses berlanjut sampai pasta mempunyai kekuatan yang disebut pengerasan (hardening). Pada semen portland biasa waktu pengikatan awal tidak boleh kurang dari 60 menit dan waktu pengikatan akhir tidak boleh lebih dari 8 jam. Reaksi antara semen dan air dimulai dari permukaan butir-butir semen, sehingga kehalusan partikel semen sangat berpengaruh, karena dengan semakin halus semen maka semakin luas permukaan spesifik semen dan akan menyebabkan kemungkinan terjadinya reaksi antara air dengan partikel semen persatuan waktu menjadi lebih besar, sehingga kecepatan reaksi bertambah besar.

2.2.3.2 Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Agregat ini menempati 70%-75% dari total volume beton, maka kualitas agregat akan sangat mempengaruhi kualitas beton, tetapi sifat-sifat ini lebih bergantung pada faktor-faktor seperti bentuk dan ukuran butiran daripada jenis batunya. Akibatnya beton dalam jumlah besar dapat dibuat dari segala jenis batuan alamiah, bila jumlah material cukup dan kualitas seragam. Berdasarkan

17

ukuran butiran, agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat halus dan agregat kasar.

Agregat kasar adalah agregat yang semua butirannya berkisar antara 5 sampai 40 mm. Agregat halus adalah agregat yang butirannya berkisar antara 0,15 sampai 5 mm

1. Agregat kasar

Menurut SK SNI T-15-1991 disebutkan bahwa, agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil disintegrasi alami dari batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butiran antara 5 mm sampai 40 mm.

Menurut PUBI 1982, agregat kasar untuk beton harus memenuhi hal-hal sebagai berikut : 1. Agregat kasar harus bersifat kekal, berbutir kasar dan keras serta tidak berpori. Untuk pengujian kekerasasan ditentukan dengan bejana Rudellof atau menggunakan mesin Los Angelos, dengan ketentuan sebagai berikut : Bejana Rudellof = butir agregat kasar yang hancur dan melewati ayakan 2 mm, tidak lebih dari 32% berat total. Mesin Los Angelos = butir agregat kasar yang hancur tidak lebih dari 50% berat yang diuji. 2. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% berat pengujian (dari berat kering), apabila melebihi 1% agregat harus dicuci sebelum dicampur menjadi beton. 3. Bagian butir agregat kasar yang panjang dan pipih tidak melebihi 20% berat pengujian,terutama untuk beton mutu tinggi. 4. Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton, seperti reaktif alkali. 5. Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan tidak melewati saringan 4,75 mm.

18

Agregat kasar juga harus memenuhi persyaratan gradasi agregat kasar yang telah ditentukan, Persyaratan gradasi agregat kasar tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.4

Tabel 2.4. Gradasi Agregat Kasar

% berat yang lewat ayakan ukuran nominal agregat Ayakan (mm) 40 - 5 mm

20 - 5 mm

10 - 5 mm

50

100

-

-

37,5

95 - 100

100

100

20

35 - 70

85 - 100

90 - 100

10

10 - 40

50 - 85

50 - 85

5

0-5

0 - 50

0 - 10

(Sumber : SK SNI S-36-1990-03) 2. Agregat halus

Agregat halus adalah pasir alam sebagai hasil disintegrasi alami batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butiran sebesar 5 mm. Pasir yang digunakan dalam campuran adukan beton harus memenuhi syarat – syarat seperti tertera pada PBI 1971 Bab 3.3 , yaitu : 1. Agregat halus terdiri dari butir – butir yang tajam dan keras. Butir– butiran agregat halus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari atau hujan. 2. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5%. Lumpur adalah bagian yang dapat melalui saringan 0,063 mm. Bila kadar lumpur melampaui 5% maka agregat harus dicuci dahulu sebelum digunakan pada campuran 3. Agregat halus tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak yang harus dibuktikan dengan warna dari Abrams-Harder. 4. Agregat halus terdiri dari butir-butir beraneka ragam besarnya dan apabila diayak, harus memenuhi syarat–syarat sebagai berikut :

19

a. Sisa di atas ayakan 4 mm, harus minimum 2% berat. b. Sisa di atas ayakan 1 mm, harus minimum 10% berat. c. Sisa di atas ayakan 0,25 mm, harus bekisar antara 80% sampai 95% berat. 5. Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agragat halus untuk semua mutu beton, kecuali dengan petunjuk–petunjuk dari lembaga yang diakui.

Susunan besar butiran pada agregat halus harus memenuhi batas–batas seperti tertera pada Tabel 2.5. Tabel 2.5. Gradasi Agregat Halus Batas % berat yang lewat ayakan Khusus Ayakan (mm)

Umum

Kasar

sedang

halus

10

100

-

-

-

5

89 - 100

-

-

-

2,36

60 - 100

60 - 100

65 - 100

80 - 100

1,18

30 - 100

30 - 90

45 - 100

70 - 100

0,6

15 - 100

15 - 54

25 - 80

55 - 100

0,3

5 - 20

5 - 40

5 - 48

5 - 70

0,15

0 - 15

(Sumber : SK SNI S-36-1990-03)

2.2.3.3 Air

Air merupakan bahan yang sangat penting dalam dunia konstruksi. Berbagai kegunaan dari air misalnya untuk pembuatan beton, pemadatan kapur, perawatan beton, dan sebagai campuran untuk adukan pasangan dan plesteran. Di dalam adukan beton, air mempunyai dua fungsi, yang pertama adalah untuk memungkinkan terjadinya reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan antara pasta semen dengan agregrat pada saat terjadinya pengerasan, dan yang kedua

20

adalah sebagai pelincir campuran kerikil, pasir, dan semen agar mudah dalam proses pencetakan beton.

Air yang memenuhi syarat sebagai air minum, memenuhi syarat pula untuk bahan campuran beton. Tetapi tidak berarti air harus memenuhi persyaratan air minum. Jika diperoleh air dengan standar air minum, maka dapat dilakukan pemeriksaan secara visual yang menyatakan bahwa air tidak berwarna, tidak berbau dan cukup jernih. Tetapi jika masih meragukan, dapat dilakukan uji laboratorium sehingga memenuhi persyaratan, yaitu : a. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter. b. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat organik, dan sebagainya) 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.

Menurut Kardiyono Tjokrodimulyo (1996), kekuatan beton dan daya tahannya berkurang jika air mengandung kotoran. Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu ikatan awal serta kekuatan beton setelah mengeras. Adanya lumpur dalam air diatas 2 gram/liter dapat mengurangi kekuatan beton. Air dapat memperlambat ikatan awal beton sehinggga beton belum mempunyai kekuatan dalam umur 2-3 hari. Sodium karbonat dan potassium dapat menyebabkan ikatan awal sangat cepat konsentrasi yang besar akan mengurangi kekuatan beton.

Air yang dibutuhkan agar terjadi proses hidrasi kira-kira 25% dari berat semen. Penggunaan air yang terlalu banyak dapat menyebabkan berkurangnya kekuatan beton. Disamping digunakan sebagai bahan campuran beton, air digunakan pula untuk merawat beton dengan cara pembasahan setelah dicor dan untuk membasahi atau membersihkan acuan.

21

2.2.3.4 Silika Fume

Silika Fume ( SF ) adalah hasil produksi sampingan dari reduksi quarsa murni ( SiO2 ) dengan batu bara di tanur listrik tinggi dalam pembuatan campuran silikon atau ferro silikon. Silika Fume mengandung kadar SiO2 yang tinggi dan merupakan bahan yang sangat halus, bentuk bulat dan berdiameter yang sangat kecil sekali yaitu 1/100 kali diameter semen ( ACI, Committee, 1986 dan Modul Silica ). Silika Fume dalam jumlah tertentu dapat menggantikan jumlah semen, selain itu karena Silika Fume mempunyai diameter sangat kecil, maka Silika Fume dapat juga berperan sebagai pengisi diantara pertikel- partikel semen. Dengan adanya Silika Fume ini distribusi porositas beton menjadi lebih kecil karena peran Silika Fume disini selain sebagai penanggulangan terhadap serangan sulfat juga sebagai pengisi rongga- rongga partikel semen dan agregat sehingga dapat menambah kekedapan dan keawetan beton. Beberapa keuntungan digunakannya Silika Fume sebagai bahan tambah yaitu : a. Mengurangi bleeding dan segregasi b. Memperoleh panas hidrasi c. Memperkecil nilai slump d. Memperendah nilai permeabilitas beton dan meningkatkan keawetan beton. Tabel 2.6 Sifat fisik dari beberapa bahan

Bulk Density (Kg/m3)

Semen

Silika Fume

FlyAsh

1200-1400

200-300

700-1000

0,5

2-4

3-12

0,2-0,5

20

0,2-0,6

Ignition Loss (%) Specifik Surface (m²/g) ( Sumber PT.Ska Nusa Pratama )

22

2.2.3.5 Superplasticizer Superplasticizer merupakan bahan tambah (admixture). Bahan tambah, additive dan admixture adalah bahan selain semen, agregat dan air yang ditambahkan pada adukan beton , sebelum atau selama pengadukan beton untuk mengubah sifat beton sesuai dengan keinginan perencana. Penambahan additive atau admixture tersebut ke dalam campuran beton ternyata telah terbukti meningkatkan kinerja beton hampir disemua aspeknya, yaitu kekuatan, kemudahan pengerjaan, keawetan dan kinerja-kinerja lainnya dalam memenuhi tuntutan teknologi konstruksi modern. Mengacu pada klasifikasi ASTM C494-82, dikenal 7 jenis admixture sebagai berikut : 

Tipe A : Water Reducer (WR) atau plasticizer. Bahan kimia tambahan untuk mengurangi jumlah air yang digunakan. Dengan pemakaian bahan ini diperoleh adukan dengan faktor air semen lebih rendah pada nilai kekentalan adukan yang sama, atau diperoleh kekentalan adukan lebih encer pada faktor air semen yang sama.



Tipe B : Retarder Bahan kimia untuk memperlambat proses ikatan beton. Bahan ini diperlukan apabila dibutuhkan waktiu yang cukup lama antara pencampuran/pengadukan beton dengan penuangan adukan. Atau dimana jarak antara tempat pengadukan beton dan tempat penuangan adukan cukup jauh.



Tipe C : Accelerator Bahan kimia untuk mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton. Bahan ini digunakan jika penuangan adukan dilakukan dibawah permukaan air, atau pada struktur beton yang memerlukan pengerasan segera.



Tipe D : Water Reducer Retarder (WRR) Bahan kimia tambahn berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan memperlambat proses ikatan.



Tipe E : Water Reducer Accelerator Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan mempercepat proses ikatan.



Tipe F : High Range Water Reducer (Superplasticizer)

23

Bahan kimia yang berfungsi mengiurangi air sampai 12 % atau bahkan lebih. Penjelasan mengenai superplasticizer akan dibahas lebih lanjut. 

Tipe G : High Range Water Reducer (HRWR) Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton.

Bahan kimia tambahan biasanya dimasukkan dalam campuran beton dalam jumlah yang relatif kecil dibandingkan dengan bahan-bahan utama, maka tingkatan kontrolnya harus lebih besar daripada pekerjaan beton biasa. Hal ini untuk menjamin agar tidak terjadi kelebihan dosis, karena dosis yang berlebihan akan bisa mengakibatkan menurunnya kinerja beton bahkan lebih ekstrem lagi bisa menimbulkan kerusakan pada beton. Menurut ASTM C494 dan British Standard 5075, Superplasticizer adalah bahan kimia tambahan pengurang air yang sangat effektif. Dengan pemakaian bahab tambahan ini diperoleh adukan dengan faktor air semen lebih rendah pada nilai kekentalan adukan yang sama atau diperoleh adukan dengan kekentalan lebih encer dengan faktor air semen yang sama, sehingga kuat tekan beton lebih tinggi. Superplasticizer juga mempunyai pengaruh yang besar dalam meningkatkan workabilitas bahan ini merupakan sarana untuk menghasilkan beton mengalir tanpa terjadi pemisahan (segregasi/bleeding) yang umumnya terjadi pada beton dengan jumlah air yang besar, maka bahan ini berguna untuk pencetakan beton ditempat-tempat yang sulit seperti tempat pada penulangan yang rapat. Superplasticizer dapat memperbaiki workabilitas namun tidak berpengaruh besar dalam meningkatkan kuat tekan beton untuk faktor air semen yang diberikan. Namun kegunaan superplasticizer untuk beton mutu tinggi secara umum sangat berhubungan

dengan

pengurangan

jumlah

air

dalam

campuran

beton.

Pengurangan ini tergantung dari kandungan air yang digunakan, dosis dan tipe dari superplasticizer yang dipakai. (L. J. Parrot,1998). Untuk

meningkatkan

workability

campuran

beton,

penggunaan

dosis

superplasticizer secara normal berkisar antara 1-3 liter tiap 1 meter kubik beton. Larutan superplasticizer terdiri dari 40% material aktif. Ketika superplasticizer

24

digunakan untuk menguarangi jumlah air, dosis yang digunakan akan lebih besar, 5 sampai 20 liter tiap 1 meter kubik beton.(Neville, 1995) Adapun pengaruh superplasticizer terhadap workability dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut.

Gambar 2.2 Pengaruh superplasticizer terhadap workability untuk tiga jenis campuran beton Menurut (Edward G Nawy, 1996). Superplasticizer dibedakan menjadi 4 jenis : 1. Modifikasi Lignosulfonat tanpa kandungan klorida. 2. Kondensasi Sulfonat Melamine Formaldehyde (SMF) dengan kandungan klorida sebesar 0.005% 3. Kondensasi Sulfonat Nephtalene Formaldehyde (SNF) dengan kandungan klorida yang diabaikan. 4. Carboxyl acrylic ester copolymer. Jenis SMF dan SNF yang disebut garam sulfonik lebih sering digunakan karena lebih effektif dalam mendispersikan butiran semen, juga mengandung unsur-unsur yang memperlambat pengerasan. Superplasticizer adalah zat-zat polymer organik yang dapat larut dalam air yang telah dipersatukan dengan mengunakan proses polymerisasi yang komplek untuk menghasilkan molekul-molekul panjang dari massa molecular yang tinggi. Molekul-molekul panjang ini akan membungkus diri mengelilingi partikel semen

25

dan memberikan pengaruh negatif yang tinggi sehingga antar partikel semen akan saling menjauh dan menolak. Hal ini akan menimbulkan pendispersian partikel semen

sehingga

mengakibatkan

keenceran

adukan

dan

meningkatkan

workabilitas. Perbaikan workabilitas ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan beton dengan workability yang tinggi atau menghasilkan beton dengan kuat tekan yang tinggi. 2.2.3.6

Abu Terbang (Fly Ash)

Abu terbang merupakan salah satu jenis pozzolan yaitu bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari unsur-unsur silikat dan aluminat yang reaktif (Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia, PUBI-1982 dalam Teknologi Beton, Kardiyono Tjokrodimulyo, 1996). Pozzolan sendiri tidak memiliki sifat semen, tetapi dalam keadaan halus (lolos ayakan 0.21 mm) bereaksi dengan air dan kapur padam pada suhu normal (24 oC - 27 oC) menjadi suatu masa yang padat yang tidak larut dalam air. Dalam penelitian ini digunakan abu terbang (fly ash) yang berasal dari hasil sisa bakar batu bara pada PT. Batik Keris Solo, Surakarta, Indonesia. Pozzolan dapat dipakai sebagai bahan tambah atau pengganti sebagian semen portland. Bila pozzolan dipakai sebagai bahan tambah akan menjadikan beton lebih mudah diaduk, lebih rapat air, dan lebih tahan terhadap serangan kimia. Beberapa pozzolan dapat mengurangi pemuaian akibat proses reaksi alkaliagregat (reaksi alkali dalam semen dengan silika dalam agregat), dengan demikian mengurangi retak-retak beton akibat reaksi tersebut. Pada pembuatan beton massa (mass concrete), misalnya dam, pemakaian pozzolan sangat menguntungkan karena menghemat semen dan mengurangi panas hidrasi (Teknologi Beton, Kardiyono Tjokrodimulyo, 1996). Suharwanto (2000), dalam Adji Anggoro (2002) menyatakan bahwa secara umum sifat-sifat abu terbang adalah mempunyai partikel yang berbentuk seperti bola dengan diameter antara 0.1-0.3 µm, memiliki permukaan spesifik (spesific surface) antara 0.2-0.6 m2/gram, kehalusan pertikelnya sebesar 70-80% lolos

26

saringan 200 (75 µm), dan berwarna abu-abu hingga coklat muda serta memiliki kandungan silika yang tinggi. 2.2.3.6.1 Sifat-sifat Fisika Abu Terbang Berikut ini dijelaskan mengenai sifat-sifat fisika abu terbang meliputi bentuk partikel, kehalusan, dan berat jenisnya adalah sebagai berikut : 1. Bentuk pertikel. Ukuran dan bentuk partikel abu terbang tergantung pada asal lokasi pengambilan dan keseragaman batu baranya, derajat kehancuran pada saat dibakar, temperatur dan suplai oksigen pada saat pembakaran, keseragaman sistem pembakaran, pengumpulan dan pemisahan abu terbang pada saat pembakaran , dan saringannya. Dalam Suharwanto (2000), menujukan bahwa abu terbang berbentuk bulat seperti bola kecil yang amorf, dan bergerombol yang saling berkait. 2. Kehalusan ACI Journal, 1987 dalam Suharwanto, 2000 menyatakan bahwa ukuran abu terbang adalah antara 1µm hingga 1mm. Semakin baik peralatan yang digunakan untuk penyaringan dan penangkapan (elektrostatic precipitator) abu terbang, semakin baik dan halus pula abu terbang yang dihasilkan. Kehalusan abu terbang akan mempengaruhi kinerja beton, yaitu pada kekuatan, ketahanan terhadap abrasi, dan kepadatan beton. 3. Berat jenis ACI Journal, 1987 dalam Suharwanto, 2000 menyatakan bahwa berat jenis abu terbang (fly ash) umumnya berkisar antara 1.97 hingga 3.02. Besar kecilnya berat jenis dipengaruhi oleh asal lokasi batu bara. Proses pengujian berat jenis abu terbang sama dengan menghitung berat jenis semen, karena butiran partikel-partikelnya sama dengan semen.

27

2.2.4

Sifat-sifat Beton Segar

2.2.4.1 Kemudahan Pengerjaan (workability) Menurut ACI 116R-90 Definisi dari workability adalah sifat dari campuran beton segar yang menentukan kemudahan dan sifat homogenitas yang dengan itu beton dapat diaduk, diangkut, dipadatkan dan diselesaikan. (Neville, 1995) menyatakan, terdapat tiga faktor yang mempengaruhi workability campuaran beton. Yaitu rasio air terhadap semen, rasio aggregat terhadap semen dan kandungan air. Faktor yang utama adalah kandungan air didalam campuran beton. Yang diukur dalam satuan kilogram atau liter dari air tiap satu meter kubik beton. Menurut (Kardiyono Tjokrodimulyo, 1996), Unsur-unsur yang mempengaruhi sifat kemudahan dikerjakan antara lain : 1) Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton. Makin banyak air yang dipakai makin mudah beton segar dikerjakan. 2) Penambahan semen kedalam campuran juga memudahkan cara pengerjaan adukan beton, karena diikuti dengan bertambahnya air campuran untuk memperoleh nilai f.a.s yang tetap. 3) Gradasi campuran pasir dan krikil. Bila campuran pasir dan krikil mengikuti gradasi yang telah disarankan oleh peraturan maka adukan beton akan mudah dikerjakan. 4) Pemakaian butir-butir batuan yang bulat mempermudah cara pengerjaan beton. 5) Pemakaiaan butir maksimum kerikil yang dipakai juga berpengaruh terhadap tingkat kemudahan pengerjaan. 6) Cara pemadatan adukan beton menentukan sifat pengerjaan yang berbeda. Bila cara pemadatan dilakukan dengan alat getar, maka diperlukan tingkat kelecakan yang berbeda daripada jika dipadatkan dengan tangan, sehingga jumlah air yang diperlukan lebih sedikit jika dipadatkan dengan tangan.

28

Untuk lebih jelasnya pengertian workabilitas dapat didefinisikan dengan sifat-sifat sebagai berikut : a)

Compactibility, atau kemudahan adukan beton untuk dipadatkan sehingga rongga-rongga udara yang terperangkap dalam beton dapat dikurangi.

b) Mobility, atau kemudahan adukan beton untuk dapat mengalir kedalam cetakan disekitar tulangan dan dapat dituang dengan mudah. c)

Stability, atau kemampuan adukan beton untuk tetap sebagai massa yang homogen, koheren (saling mengikat) dan stabil selama dikerjakan dan digetarkan tanpa terjadi pemisahan butiran.

d) Finishibility, atau kemudahan dimana tercapai penyelesaian akhir yang baik, terutama untuk permukaan vertikal yang dicetak dengan acian dan pelat lantai, dimana dibutuhkan tenaga untuk menambalnya. Faktor utama yang mempengaruhi workabilitas adalah kandungan air didalam campuran, sedangkan faktor lainnya adalah gradasi agregat, bentuk dan tekstur permukaan agregat, proporsi campuran serta kombinasi gradasi. Tingkat kemudahan pengerjaan berkaitan erat dengan tingkat kelecakan (keenceran) adukan beton. Makin cair adukan makin mudah pengerjaan. Untuk mengetahui tingkat kelecakan adukan beton biasanya dilakukan dengan percobaan slam (slump). Makin besar nilai slump berarti adukan beton semakin encer dan ini berarti semakin mudah dikerjakan. Pada umumnya nilai slump berkisar antara 5 sampai 12,5 cm. (Kardiyono Tjokrodimuljo,1996 : 56) Penggunaan campuran beton pada tingkat kemudahan pengerjaan yang berbedabeda berdasarkan nilai slumpnya, dapat dilihat pada tabel 2.8 berikut :

29

Tabel 2.8 Penggunaan Beton pada Tingkat Workabilitas yang Berbeda-beda Tingkat Workabilitas

Slump (mm)

Faktor Pemadatan

Sangat Rendah

0-25

0,80-0,87

Rendah sampai sedang

25-50

0,87-0,93

Sedang sampai tinggi

50-100

0,93-0,95

Tinggi

100-175

Lebih dari 0,95

Penggunaan Beton yang Sesuai Beton yang digetarkan di jalan atau seksi lain yang lebih luas, dimana mesin getar yang kuat dapat dilakukan. Tiang yang digetarkan, balok pracetak, bantalan rel kereta api dan lainya dimana dibutuhkan kekuatan yang tinggi, misal 40 N/mm2 atau lebih pada umur 28 hari Jalan raya dengan bentuk mesin penggetar dan penghalus yang biasa, dan pemadat yang dioperasikan dengan tangan biasa atau sejenis. Jalan raya dengan pemadatan tangan dengan slump 50-75 mm. Untuk beton bertulang biasa tanpa penggetaran dan bertulang rapat dengan penggetaran dan pompa. Untuk bagian dengan tulangan rapat. Pekerjaanyang sukar pencetakannya. Umumnya tidak sesuai untuk digetarkan.

(Sumber : L.J. Murdock dan K.M. Brook, 1991 :125)

Menurut Wild et al (1996), menyatakan bahwa untuk mencapai workability yang baik dari beton, penggunaan dosis dari superplasticizer harus ditingkatkan apabila penggunaan silica fume sebagai bahan pengganti sebagian semen ditingkatkan dari 5% sampai 30% pada beton dengan rasio air dan binder sebear 0,45. Zhang dan Malhotra (1995), menyatakan bahwa beton dengan memasukkan 10% silica fume membutuhkan superplasticizer yang lebih banyak dan air-entraining admixture untuk mendapatkan nilai slump yang sama banyaknya pada penggunaan superplasticizer untuk beton dengan penambahan silicafume.

30

Metakaolin, dimana memiliki kemiripan dengan silicafume adalah bahan pozzolan aktif yang sangat halus, dimungkinkan memiliki kemiripan sifat dengan silicafume apabila digunakan sebagai bahan pengganti semen OPC didalam beton. Beberapa penulis (Wild dan Khatib, 1997; Wild et al., 1995&1996;Zhang dan Malhotra, 1995; Cheng-yi dan Feldman, 1985) menyatakan bahwa tingkat penggantian bahan semen oleh silicafume dan metakaolin secara subtansial meningkatkan kebutuhan air. 2.2.4.2 Pemisahan air (bleeding) Kecenderungan air campuran untuk naik ke atas (memisahkan diri) pada baton segar yang baru saja dipadatkan disebut bleeding. Hal ini disebabkan ketidakmampuan bahan solid dalam campuran untuk menahan seluruh air campuran ketika bahan itu bergerak ke bawah. Air naik ke atas sambil membawa semen dan butir-butir halus pasir, yang pada akhirnya setelah beton mengeras akan tampak sebagai selaput. Lapisan ini dikenal sebagai laitance. Bleeding biasanya terjadi pada campuran beton basah (kelebihan air) atau campuran adukan beton dengan nilai slump tinggi. 2.2.5. Sifat-sifat Beton Setelah Mengeras 2.2.5.1. Kekuatan (Strength) Kekuatan beton dapat dilihat dari mutu beton itu sendiri. Kekuatan ini meliputi kekuatan tekan dan kekuatan tarik. Faktor air semen (f.a.s) sangat mempengaruhi kuat tekan beton. Semakin kecil f.a.s, sampai batas tertentu semakin tinggi kuat tekan beton. Kekuatan akan sesuai dengan yang direncanakan bila pada campuran beton tersebut menggunakan semen portland dengan kekuatan yang sesuai dengan persyaratan, proporsi campuran dengan perencanaan yang tepat sehingga tidak terjadi penggunaan pasir yang berlebihan. Kekuatan beton akan semakin meningkat dengan bertambahnya umur beton karena proses hidrasi semen yang ada dalam adukan beton akan terus berjalan walaupun lambat.

31

2.2.5.2 Ketahanan (Durability) Ketahanan beton dikatakan baik apabila dapat bertahan lama dalam kondisi tertentu tanpa mengalami kerusakan selama bertahun-tahun. Kondisi yang dapat mengurangi daya tahan beton dapat disebabkan faktor dari luar dan dari dalam beton itu sendiri. Faktor luar antara lain cuaca, perubahan suhu yang ekstrim, erosi kembang dan susut akibat basah atau kering yang silih berganti dan pengaruh bahan kimia. Faktor dari dalam yaitu akibat reaksi agregat dengan senyawa alkali. Beberapa peneliti (Jones, 1992; Walter and Jones, 1991; and Kostuch et al., 1993) memfokuskan pengaruh metakaolin dalam beton yang dapat memperkecil porositas dan permeabilitas beton, dikarenakan adanya pengurangan sejumlah air yang ada untuk reaksi kimia beton. metakaolin akan bereaksi dengan kalsium hidroksida terlarut dan mengeluarkannya, dan senyawa alkali terlarut yang lain akan dikeluarkan dari pori air.

2.2.5.3. Rangkak dan Susut Pemberian beban pada beton, pertama-tama akan memberikan deformasi elastik yang nilainya setara dengan hasil yang ada pada diagram tegangan-regangan percobaan tekan beton. Pembebanan dalam jangka waktu panjang dengan tegangan yang konstan akan mengakibatkan deformasi yang terjadi secara lambat, yang disebut dengan rangkak (creep). Rangkak dipengaruhi oleh umur beton, besarnya regangan, faktor air semen dan kekuatan beton. Sedangkan proses susut (shringkage) didefinisikan sebagai perubahan bentuk volume yang tidak berhubungan dengan beban. Apabila beton mengeras, berarti beton tersebut mengalami susut. Hal-hal yang mempengaruhi susut antara lain mutu agregat dan faktor air semen. Pada umumnya proses rangkak selalu dihubungkan dengan susut karena keduanya terjadi bersamaan dan sering kali memberikan pengaruh yang sama, yaitu deformasi yang bertambah sesuai dengan berjalannya waktu. Zhang and Malhotra (1995) menyatakan beton bersilika fume

32

mempunyai susut kering (drying shrinkage) yang lebih rendah dibandingkan beton normal. 2.2.6.

Modulus Elastisitas

Menurut (Neville, 1996) menyatakan bahwa modulus elastisitas beton dpengaruhi oleh modulus elastisitas agregat dan perbandingan volume dari aggregat didalam beton. Murdock dan Brook (1991), modulus elastisitas yang sebenarnya atau modulus pada suatu waktu tertentu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : Modulus elastisitas ( E ) =

σ ε

(2.2)

Dimana : Tegangan (σ) = Dengan : P

P Regangan A

(ε) =

∆L L

(2.3)

= beban yang diberikan (ton)

A = luas tampang melintang ( mm2) ∆L = perubahan panjang akibat beban P (mm) L = panjang semula (mm

2.2.7 Poisson Ratio Bilamana beton mengalami desakan, memendek pada arah memanjang atau aksial dan mengalami pengembangan arah melebar atau lateral. Perbandingan antara regangan arah melebar dan arah memanjang dikenal sebagai perbandingan poisson (poisson ratio). Pada fase elastis linier regangan lateral sebanding dengan regangan aksial. Perubahan ditunjukkan pada Gambar 2.5 dimana garis putusputus menunjukkan bentuk setelah beton menerima beban. Kontraksi lateral ini dapat dilihat dengan jelas pada karet yang direntangkan, yang merupakan batas teratas teoritis untuk angka poisson, sedangkan pada bahan logam perubahan ukuran lateral ini biasanya terlalu kecil untuk dilihat, tetapi perubahan ukuran dapat dideteksi dengan alat ukur.

33

ELateral P

P

EAksial

Beton sebelum mengalami desakan

Beton setelah mengalami desakan

Gambar 2.3 Ekspansi akibat dari desak

Poisson ratio biasanya digunakan dalam perhitungan modulus geser (G) untuk balok dan kolom serta untuk analisis pelat. Modulus geser (G), modulus elastisitas (E), dan poisson ratio (µ), merupakan sifat-sifat bahan elastis yang terkait satu sama lain.

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Tinjauan Umum Metode penelitian adalah langkah-langkah umum atau metode yang dilakukan dalam penelitian suatu masalah, kasus, fenomena, atau yang lain secara ilmiah untuk memperoleh hasil yang rasional. Penelitian ini menggunakan metode eksperimental di laboratorium. Metode eksperimen adalah suatu penelitian untuk mencari pengaruh variabel tertentu terhadap variabel yang lain dalam suatu kondisi yang terkontrol. Dalam penelitian ini terdiri atas variabel bebas (independent variable) dan variabel terikat (dependent variable). Variabel bebas berupa kadar penambahan serat baja terhadap volume beton, sedangkan variabel terikat berupa modulus elastisitas dan poisson ratio beton. Faktor-faktor lain seperti susunan gradasi agregat, proporsi campuran bahan, perawatan, dan yang lain dianggap sebagai variabel yang tidak berpengaruh.

3.2 Benda Uji Benda uji yang digunakan pada penelitian ini berupa benda uji beton silinder untuk kuat tekan dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Prosentase silica fume sebagai bahan tambahan semen pada beton mutu tinggi adalah 5%. Benda uji yang sudah jadi akan diuji pada umur 28 hari. Total benda uji yang digunakan pada penelitian ini adalah 12 benda uji dengan perincian adalah sebanyak 3 benda uji untuk setiap variasi penambahan serat baja. Pengelompokan benda uji untuk tiap variasi dapat ditabelkan seperti di bawah ini.

34

35

Tabel 3.1 Pengelompokan Benda uji Panjang serat baja (cm)

Kadar Kode Benda Uji

Silica fume

( kadar 1%)

(%)

Umur (hari)

Jumlah

BSPT1.1 2,5

BSPT1.2

5

28

3

5

28

3

5

28

3

5

28

3

BSPT1.3 BSPT2.1 3

BSPT2.2 BSPT2.3 BSPT3.1

2,5 dan 3

BSPT3.2 BSPT3.3 BSPT4.1

-

BSPT4.2 BSPT4.3

3.3 Tahap dan Prosedur Penelitian Sebagai penelitian ilmiah maka penelitian harus dilaksanakan dalam sistematika atau urutan kerja yang jelas dan teratur sehingga akan didapat hasil yang baik dan dapat dipertanggungjawabkan. Pelaksanaan penelitian ini dibagi menjadi tahaptahap sebagai berikut : 1. Tahap I Tahap I adalah tahap persiapan. Pada tahap ini semua bahan dan peralatan yang akan digunakan dalam penelitian disiapkan terlebih dahulu sehingga penelitian yang akan dilakukan dapat berjalan dengan lancar. 2. Tahap II Tahap II adalah tahap uji bahan. Pada tahap ini dilakukan penelitian terhadap agregat kasar dan agregat halus. Hal ini dilakukan untuk mengetahui sifat dan karakteristik bahan yang akan digunakan. Selain itu juga untuk mengetahui

36

apakah agregat-agregat tersebut memenuhi persyaratan atau tidak, atau agregat tersebut memerlukan penanganan khusus agar dapat menjadi agregat yang baik. Hasil dari pengujian ini nantinya juga digunakan sebagai data rencana campuran adukan beton. 3. Tahap III Tahap III adalah tahap pembuatan benda uji yang meliputi pekerjaan sebagai berikut: Trial mix untuk didapatkan kontrol mix design yang akan digunakan dalam

penelitian ini, pembuatan adukan beton, pemeriksaan nilai slump.

pembuatan benda uji berupa silinder beton diameter 15 cm, tinggi 30 cm sebanyak 12 sampel. 4. Tahap IV Tahap IV adalah tahap perawatan (curing). Pada tahap ini dilakukan perawatan pada benda uji beton yang sudah jadi. Perawatan ini dilakukan dengan cara dibungkus karung goni yang setiap harinya disiram air (agar kondisi beton selalu lembab). Perawatan ini dilakukan sampai benda uji berumur 21 hari. Kemudian beton diangin-anginkan sampai benda uji berumur 28 hari dan pengujian beton dilakukan pada saat benda uji berumur 28 hari. 5. Tahap V Tahap V adalah tahap pengujian. Pada tahap ini dilakukan pengujian Modulus Elastisitas beton pada umur 28 hari yang dilanjutkan analisis data. 6. Tahap VI Tahap VI adalah tahap analisis data. Pada tahap ini data-data yang diperoleh dari hasil pengujian kuat lentur dianalisis dengan metode statistik dengan bantuan program Microsoft Excel untuk mendapatkan hubungan antara variabel-variabel yang diteliti dalam penelitian. 7. Tahap VII Tahap VII adalah tahap pengambilan kesimpulan. Pada tahap ini data yang telah dianalisis pada tahap sebelumnya dibuat kesimpulan yang berhubungan dengan tujuan penelitian.

37

Tahapan penelitian ini dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir pada gambar 3.1 dibawah ini. Persiapan

Tahap I

Agregat halus

Uji bahan :  Kadar lumpur  Kadar organik  Specific gravity  Gradasi  Berat isi

Agregat kasar

Semen

Bahan Tambah

Uji bahan :  Abrasi  Specific gravity  Gradasi  Berat isi

Data Properti

Data Properti

I

Air

No Yes Tahap II Perhitungan Rancang Campur No Slump Test

Pembuatan Adukan Beton

Yes Pembuatan Benda Uji

Tahap III

38

Perawatan (Curing)

Pengujian Modulus Elastisitas dan Poison rasio

TahapIV IV

Tahap V

Analisis Data dan Pembahasan Tahap VI

Kesimpulan dan Saran

TahapVII VII

Gambar 3.1 Bagan Alir Tahap-tahap Pelaksanaan Penelitian.

3.4 Peralatan Penelitian Penelitian mempergunakan alat-alat yang tersedia di Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Timbangan a) Neraca halus merk Murayama Seisakusho Ltd Japan, dengan kapasitas 5 kg, ketelitian sampai 0,10 gram yang dilengkapi dengan anak timbangan. Neraca ini digunakan untuk mengukur berat material yang berada dibawah kapasitasnya, tetapi butuh ketelitian yang baik, misalnya dalam pengujian agregat halus. b) Timbangan “ Bascule “ merk DSN Bola Dunia, dengan kapasitas 150 kg dengan ketelitian 0,1 kg. Jenis ini digunakan untuk mengukur berat material yang jauh lebih berat dan tidak memerlukan ketelitian yang sangat tepat.

39

2. Susunan Ayakan Sususan ayakan digunakan untuk mengetahui susunan butir dari agregat halus dan agregat kasar. Ayakan yang digunakan adalah ayakan dengan merk “Controls”, Italy, bentuk lubang ayakan adalah bujursangkar dengan ukuran 50 mm, 38.1 mm, 25 mm, 19 mm, 12 mm, 4.75 mm, 1.18 mm, 0.6 mm, 0.3 mm. 0.15 mm, dan pan. 3. Oven Untuk keperluan pengeringan agregat maupun sampel sebagai bagian dari langkah-langkah pengujian digunakan oven listrik merk “ Memmert ”, West Germany dengan temperatur maksimum 220 o C, daya listrik 1500 W. 4. Corong konik (Conical mould) Corong konik dengan ukuran diameter atas 3,8 cm, diameter bawah 8,9 cm, tinggi 7,6 cm, lengkap dengan alat penumbuk. Alat ini digunakan untuk mengukur keadaan Saturated Surface Dry (SSD) agregat halus. 5. Gelas ukur dan Tabung volumetrik Alat ini masing-masing digunakan untuk mengukur volume air untuk analisis kadar lumpur dan analisis berat jenis agregat halus (Specific Gravity). 6. Corong / kerucut Abrams Kerucut Abrams terbuat dari baja dengan ukuran diameter atas 10 cm dan diameter bawah 20 cm, tinggi 30 cm, dilengkapi dengan tongkat baja yang ujungnya ditumpulkan, panjang 60 cm, diameter 16 mm. Alat ini digunakan untuk mengukur nilai slump adukan beton. 7. Mesin los angeles yang digunakan untuk uji keausan agregat kasar. 8. Cetakan benda uji (Begisting) Cetakan benda uji yang digunakan adalah cetakan silinder baja dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. 9. Mesin uji desak (Compression Testing Machine) Digunakan dalam pengujian modulus elastisitas. 10. Alat bantu Untuk kelancaran dan kemudahan penelitian, pada saat pembuatan benda uji digunakan beberapa alat bantu yaitu :

40

a) Vibrator yang digunakan untuk pemadatan saat pembuatan benda uji. b) Cetok semen, digunakan untuk memindahkan bahan batuan dan memasukkan campuran beton kedalam cetakan beton. c) Ember untuk tempat air dan sisa adukan. d) Cangkul untuk mengaduk campuran beton.

3.5 Pengujian Bahan Dasar Untuk mengetahui sifat dan karakteristik dari bahan dasar pembentuk beton, maka dalam penelitian ini dilakukan pengujian terhadap bahan-bahan pembentuk beton. Pengujian ini hanya dilakukan terhadap agregat kasar dan agregat halus (pasir). Sedangkan untuk semen, silica fume, fly ash dan serat baja tidak dilakukan pengujian. Air yang digunakan telah sesuai dengan spesifikasi standar untuk air dalam PBI NI 1971 3.5.1

pasal 3.6.

Pengujian Agregat Halus

3.5.1.1 Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus Pasir adalah salah satu bahan dasar pembentuk beton yaitu sebagai agregat halus. Dengan demikian kualitas pasir akan menentukan kualitas beton yang dihasilkan. Untuk itu pasir yang akan digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi beberapa persyaratan, salah satunya adalah pasir harus bersih. Pasir bersih yaitu pasir yang tidak mengandung lumpur lebih dari 5 % dari berat keringnya. Lumpur adalah bagian-bagian pasir yang lolos dari ayakan 0,063 mm. Apabila kadar lumpur dalam pasir lebih dari 5 % maka pasir harus dicuci terlebih dahulu sebelum digunakan dalam pembuatan campuran adukan beton. Syarat-syarat agregat halus harus sesuai dengan PBI NI - 2,1971. 1). Tujuan : Untuk mengetahui kadar lumpur yang terkandung dalam pasir. 2). Alat dan bahan : a). Pasir kering oven b). Air bersih c). Gelas ukur 250 cc

41

d). Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu e). Timbangan 3). Cara kerja : a). Menyiapkan pasir kering oven b). Menimbang pasir kering oven sebanyak 100 gr c). Mengambil tabung gelas ukur dan memasukkan pasir ke dalam tabung d). Melakukan proses pencucian dengan cara: •

Menuangkan air ke dalam tabung berisi pasir setinggi ± 12 cm di atas permukaan pasir.

•

Menutup tabung rapat-rapat.

•

Mengocok tabung sebanyak 10 kali.

•

Membuang airnya.

•

Mengulangi percobaan ini beberapa kali sampai airnya jernih.

e). Menuang pasir ke dalam cawan. Jika masih terdapat air, dibuang dengan menggunakan pipet f). Mengeringkan pasir dalam cawan tersebut dalam oven pada suhu 110 oC selama 24 jam g). Mendiamkan pasir setelah 24 jam hingga mencapai suhu kamar h). Menimbang pasir yang sudah kering

Kadar lumpur

=

G0 − G1 x 100% G0

(3.1)

dengan: G0 = berat pasir awal G1 = berat pasir akhir 3.5.1.2 Pengujian Kadar Zat Organik Pasir umumnya diambil dari sungai, maka kemungkinan pasir kotor sangat besar, misalnya bercampur dengan lumpur maupun zat organik lainnya. Pasir sebagai agregat halus dalam adukan beton tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak karena akan mengurangi kekuatan beton yang dihasilkan. Kandungan zat organik ini dapat dilihat dari percobaan warna Abrams Harder dengan menggunakan larutan NaOH 3 % sesuai dengan PBI NI - 2, 1971. Menurut PBI

42

1971 agregat halus yang tidak memenuhi percobaan warna ini dapat juga dipakai asal kekuatan tekan adukan tersebut pada umur 7 dan 28 hari tidak kurang dari 95 % dari kekuatan adukan agregat yang sama tetapi dicuci dalam larutan NaOH 3 % yang kemudian dicuci hingga bersih dengan air pada umur yang sama. 1). Tujuan Untuk mengetahui kadar zat organik dalam pasir berdasarkan tabel perubahan warna seperti terlihat pada tabel 3.2 berikut ini. Tabel 3.2 Tabel Perubahan Warna Warna

Penurunan Kekuatan

Jernih

0%

Kuning muda

0 – 10 %

Kuning tua

10 – 20 %

Kuning kemerahan

20 – 30 %

Coklat kemerahan

30 – 50 %

Coklat tua

50 – 100 %

(Sumber : Roosseno, 1954)

2). Alat dan bahan : a). Pasir kering oven. b). Larutan NaOH 3% c). Gelas ukur 250 cc. 3). Cara kerja : a). Mengambil pasir sebanyak 130 cc yang telah dioven, dan memasukkannya ke dalam gelas ukur. b). Menuangkan NaOH 3 % hingga volume mencapai 200 cc. c). Mengocok selama 10 menit. d). Meletakkan campuran tersebut pada tempat terlindung selama 24 jam. e). Mengamati warna air yang ada pada gelas ukur, lalu membandingkan warna hasil pengamatan dengan warna pada tabel 3.2.

43

3.5.1.3 Pengujian Specific Gravity Mengetahui sifat-sifat bahan bangunan yang akan dicapai dalam suatu konstruksi adalah sangat penting, karena dengan sifat-sifat tersebut dapat ditentukan langkahlangkah yang tepat untuk mengerjakan bangunan tersebut. Berat jenis merupakan salah satu variabel yang sangat penting dalam merencanakan campuran adukan beton, karena dengan mengetahui variabel tersebut dapat dihitung volume pasir yang diperlukan. 1). Tujuan : a). Untuk mengetahui bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi kering dengan volume pasir total. b). Untuk mengetahui bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh kondisi kering permukaan dengan volume pasir total. c). Untuk mengetahui apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir kering dengan volume butir pasir. d). Untuk mengetahui daya serap air (absorbtion), yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat pasir kering. 2). Alat dan bahan : a). Cawan Alluminium. b). Volumetric flash. c). Conical mould. d). Neraca. e). Pasir kering oven. 3). Cara kerja : a). Menyiapkan pasir kering oven dalam kondisi SSD (saturated surface dry). b). Pengamatan pasir kering oven dalam kondisi SSD dengan langkah-langkah sebagai berikut : (1). Pasir dimasukkan ke dalam conical mould 1/3 bagian lalu ditumbuk 10 kali. (2). Pasir ditambah lagi hingga 2/3 bagian lalu ditumbuk 10 kali. (3). Pasir ditambah hingga penuh lalu ditumbuk 10 kali.

44

(4). Mengangkat conical mould lalu mengukur penurunan pasir yang terjadi. Pasir berada dalam kondisi SSD apabila penurunan yang terjadi sebesar 1/3 tinggi conical mould. c). Mengambil pasir dalam kondisi SSD sebanyak 500 gram dan memasukkannya ke dalam volumetric flask dan direndam dalam air selama 24 jam. d). Menimbang berat volumetric flask + air + pasir (c). e). Mengeluarkan pasir dari volumetric flash lalu menimbang volumetric flash + air (b). f). Mengeringkan pasir dalam oven selama 24 jam. g). Menimbang pasir yang telah kering oven (a). h). Menganalisa hasil pengujian dengan rumus-rumus sebagai berikut : :

a b + 500 - c

(3.2)

Bulk Specific gravity SSD :

500 b + 500 - c

(3.3)

Apparent Specific gravity :

a b+a -c

(3.4)

Absorbtion

500 - a x 100 % a

(3.5)

Bulk Specific gravity

:

3.5.1.4 Pengujian Gradasi Gradasi dan keseragaman diameter pasir sebagai agregat halus lebih diperhitungkan daripada agregat kasar, karena sangat menentukan sifat pengerjaan dan sifat kohesi campuran adukan beton. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui variasi diameter butiran pasir, prosentase dan modulus kehalusannya. Modulus kehalusan merupakan angka yang menunjukkan tinggi rendahnya tingkat kehalusan butir dalam agregat. Alat yang digunakan untuk pengujian gradasi agregat halus adalah satu set ayakan dengan susunan diameter lubang 9.5 mm, 4.75 mm, 2.36 mm, 1.18 mm, 0.6 mm, 0.30 mm, 0.15 mm, dan pan.

45

1). Tujuan : Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui variasi ukuran butiran pasir, persentase dan modulus kehalusannya. 2). Alat dan bahan : a). Satu set ayakan dengan susunan diameter lubang 9,5 mm, 4,75 mm, 2,36 mm, 1,18 mm, 0,85mm, 0,30 mm, 0,15 mm dan panci penampungan (pan). b). Mesin penggetar. c). Neraca. d). Pasir kering oven sebanyak 2000 gram. 3). Cara kerja : a). Menyiapkan pasir yang telah dioven sebanyak 2000 gram. b). Memasang ayakan dengan susunan sesuai dengan urutan besar diameter lubang dan yang terbawah adalah pan. c). Memasukkan pasir kedalam ayakan teratas kemudian ditutup rapat. d). Memasang susunan ayakan tersebut pada mesin penggetar dan digetarkan selama 5 menit, kemudian mengambil susunan ayakan tersebut. e). Memindahkan pasir yang tertinggal dalam masing-masing ayakan ke dalam cawan lalu ditimbang. f). Menghitung prosentase berat pasir tertinggal pada masing-masing ayakan. g). Menghitung modulus kehalusan dengan menggunakan rumus : Modulus kehalusan pasir = Dengan :

d e

(3.6)

d = Σ prosentase komulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam pan e = Σ prosentase berat pasir yang tertinggal

3.5.2

Pengujian Agregat Kasar

3.5.2.1 Pengujian Specific Gravity Mengetahui sifat-sifat bahan bangunan yang akan dicapai dalam suatu konstruksi adalah sangat penting karena dengan sifat-sifat tersebut dapat ditentukan langkahlangkah yang tepat untuk mengerjakan bangunan tersebut. Berat jenis merupakan

46

salah satu variabel yang sangat penting dalam merencanakan campuran adukan beton, karena dengan mengetahui variabel tersebut dapat dihitung volume kerikil yang diperlukan. 1). Tujuan : Pengujian specific gravity agregat kasar yang dalam penelitian ini menggunakan kerikil dengan ukuran diameter maksimum 20 mm, bertujuan : a). Untuk mengetahui bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat kerikil dalam kondisi kering dengan volume kerikil total. b). Untuk mengetahui bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat kerikil jenuh dalam kondisi kering permukaan dengan volume kerikil total. c). Untuk mengetahui apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat kerikil kondisi kering dengan selisih antara berat butiran pada kondisi kering dengan berat dalam air . d). Untuk mengetahui daya serap air (absorbtion), yaitu perbandingan antara berat air yang diserap oleh kerikil jenuh dalam kondisi kering permukaan dengan berat kerikil kering. 2). Alat dan bahan : a). Oven b). Bejana dan kontainer. c). Neraca. d). Kerikil. e). Air. 3). Cara kerja : a). Mencuci kerikil lalu dimasukkan dalam oven dengan suhu 110 °C selama 24 jam. b). Mengambil kerikil kering lalu ditimbang sebanyak 3000 gram dan didiamkan hingga mencapai suhu ruang (a) c). Merendam kerikil dalam air selama 24 jam, lalu dikeringkan dengan kain lap agar permukaan kerikil kering, lalu menimbang kerikil tersebut (b).

47

d). Memasang kontainer pada neraca, lalu menuangkan air dalam bejana hingga kontainer terendam seluruhnya dan mengatur posisi agar neraca seimbang. e). Memasukkan kerikil dalam kontainer hingga seluruhnya terendam air. f). Menimbang kerikil tersebut (c). g). Menganalisa hasil pengujian dengan rumus-rumus sebagai berikut :

Bulk Specific gravity

:

a b-c

(3.7)

Bulk Specific gravity SSD

:

b b-c

(3.8)

Apparent Specific gravity

:

a a -c

(3.9)

Absorbtion

:

b-a x 100 % a

(3.10)

3.5.2.2 Pengujian Abrasi Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kekerasan batuan atau daya tahan aus batuan, dalam hal ini adalah agregat kasar akibat gesekan atau perputaran yang dinyatakan dalam persentase. Tujuan : 1). Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kekerasan kerikil, persentase dan modulus kehalusannya. 2). Alat dan bahan : a). Set ayakan dengan susunan diameter lubang 12.5 mm, 9.5 mm, 4.75 mm, dan panci penampungan (pan). b). Mesin penggetar. c). Mesin Los Angeles. d). Neraca. e). Kerikil kering oven sebanyak 5000 gram. 3). Cara kerja : a). Menyiapkan kerikil kering oven dengan suhu 110oC selama 24 jam.

48

b). Menimbang kerikil yang lolos saringan 12,5 mm dan tertampung saringan 9,5 mm sebanyak 2,5 kg, serta yang lolos saringan 9,5 mm dan tertampung saringan 4,75 mm sebanyak 2,5 kg c). Memasukkan hasil ayakan ke dalam mesin los angeles dan diputar sebanyak 500 kali d). Setelah diputar, menimbang hasil perputaran yang tertahan pada ayakan 2 mm. Persentase berat yang hilang = dengan:

a−b × 100% a

(3.11)

a = berat kerikil kering oven mula-mula b = sisa kerikil kering oven di atas ayakan

3.5.2.3 Pengujian Gradasi Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui variasi diameter agregat kasar, prosentase dan modulus kehalusannya. Modulus kehalusan merupakan angka yang menunjukkan tinggi rendahnya tingkat kehalusan butir dalam agregat. Alat yang digunakan untuk pengujian gradasi agregat kasar adalah satu set ayakan dengan susunan diameter lubang 25 mm, 19 mm, 12.5 mm, 9.5 mm, 4.75 mm, 2.36 mm, 1.18 mm, 0.85 mm, 0.30 mm, 1.15 mm dan pan. 1). Tujuan : Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui variasi ukuran butiran kerikil, persentase dan modulus kehalusannya. 2). Alat dan bahan : a). Satu set ayakan dengan susunan diameter lubang 25 mm, 19 mm, 12.5 mm, 9.5 mm, 4.75 mm, 2.36 mm, 1.18 mm, 0.85 mm, 0.30 mm, 1.15 mm dan pan. b). Mesin penggetar (vibrator). c). Neraca. d). Kerikil kering oven sebanyak 3000 gram. 3). Cara kerja : a). Menyiapkan kerikil kering oven dalam suhu 110 oC

49

b). Mengambil dan menimbang kerikil sebanyak 3000 gr c). Mengambil dan menyusun ayakan dengan urutan dari bawah ke atas: pan; 1.15 mm; 0.30 mm; 0.85 mm; 1.18 mm; 2.36 mm; 4.75 mm; 9.5 mm; 12.5 mm; 19 mm; dan 25 mm d). Meletakkan ayakan pada mesin penggetar atau vibrator. e). Memasukkan kerikil pada ayakan paling atas dan menghidupkan vibrator selama ± 5 menit f). Menuangkan sisa butiran yang tertahan pada masing-masing ayakan di atas cawan dan menimbangnya satu persatu g). Mencatat hasil untuk setiap ayakan. Persentase berat yang hilang

=

a−b x 100% a

(3.11)

dengan: a = berat awal pasir (gr) b = berat setelah diayak (gr)

Modulus Kehalusan =

∑ (%kum) − 100 100

(3.12)

3.5.2.4 Pengujian Berat Satuan Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berat per satuan volume agregat. Dengan menggunakan alat bantu berupa cetakan silinder baja. 1). Tujuan : Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berat per satuan volume agregat. 2). Alat dan bahan : a). Cetakan Silinder. b). Mesin penggetar. c). Timbangan. d). Kerikil kering oven. 3). Cara kerja : a). Menyiapkan cetakan silinder dan mengukur beratnya b). Mengisi silinder dengan kerikil dan mengukur beratnya

50

c). Mengukur volume silinder Berat satuan

=

b−a c

(3.13)

dengan: a = berat silinder (gr) b = berat silinder + kerikil (gr) c = volume silinder (cm3)

3.6 Perancangan Campuran Beton Rencana campuran antara semen, air dan agregat-agregat sangat penting untuk mendapatkan kekuatan beton yang sesuai dengan yang diinginkan. Perancangan campuran adukan beton dimaksudkan untuk memperoleh kualitas beton yang seragam. Dalam penelitian ini digunakan rancang campur beton yang direncanakan dengan fc’ = 60 Mpa. Langkah-langkah perancangannya sebagai berikut : 1. Menentukan kuat tekan beton pada umur 28 hari dan nilai slump yang di isyaratkan. 2. Mencari nilai G pada tabel (Tabel Nilai G untuk berbagai besar butir dan mutu agregat) berdasarkan ukuran agregat kasar, mutu agregat dan nilai slump yang diisyaratkan. 3. Menghitung harga rasio semen-air dengan rumus Bolomey. 4. Menetukan jumlah semen berdasarkan harga rasio semen-air dan nilai slump yang diisyaratkan berdasarkan grafik (Grafik nilai slump dan rasio semen-air). 5. Menghitung rasio kerikil dengan pasir berdasrkan grafik (Grafik rasio kerikilpasir dan kadar semen) untuk kadar semen yang telah dihitung dan besar butiran maksimum agregat kasar. 6. Menghitung kemampatan beton berdasarkan tabel (Tabel koefisien) kemampatan beton untuk berbagai kondisi nilai slump. 7. Menghitung volume absolute dari seluruh benda padat. 8. Menghitung kadar agregat kasar, agregat halus, semen Portland dan air efektif.

51

9. Penyesuaian campuran berdasarkan kondisi agregat dan densitas yang diinginkan,

dan

menghitung

kadar

serat

berdasar

prosentase

yang

direncanakan.

3.7Pembuatan Benda Uji Langkah-langkah pembuatan benda uji dalam penelitian ini diuraikan sebagai berikut: 1). Menyiapkan material (air, semen, pasir, silica fume, plasticizer, fly ash, kerikil, dan serat baja ) dan peralatan yang akan digunakan untuk campuran beton. 2). Menyiapkan cetakan silinder beton (Bekisting). 3). Menimbang masing-masing material berdasarkan perhitungan mix design beton. 4). Membuat adukan beton dengan cara mencampurkan material yang telah ditimbang ke dalam molen, dengan urutan kerikil terlebih dahulu, kemudian pasir, semen, silica fume, fly ash, air dan plasticizer. Kemudian serat baja ditaburkan terakhir ke dalam adukan. 5). Memeriksa nilai slump dari adukan beton tersebut. 6). Selanjutnya dilakukan pengecoran dengan menuangkan adukan beton kedalam cetakan dan memberi tanda untuk masing-masing benda uji. 7). Setelah cetakan terisi penuh dilakukan pemadatan, kemudian permukaan diratakan dan dibiarkan selama 24 jam. 8). Setelah 24 jam cetakan dibuka kemudian benda uji dirawat

3.8 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 : 1). Kerucut Abrams bagian dalam dan luar dibersihkan dengan air. 2). Cetakan kerucut diletakkan di atas pelat baja.

52

3). Dengan memegang kaki kerucut kuat-kuat, adonan beton dimasukkan hingga

1/3

tinggi

kerucut,

kemudian

dipadatkan

dengan

cara

menumbuknya menggunakan tongkat besi ujung bulat sebanyak 25 kali. 4). Pengisian diselesaikan sampai dua lapis berikutnya dan dipadatkan dengan cara yang sama seperti sebelumnya sampai cetakan terisi penuh, selanjutnya pada bagian atas diratakan dengan cetok. 5). Kemudian cetakan diangkat perlahan-lahan tegak lurus ke atas. 6). Mengukur penurunannya dari tinggi mula-mula, besar penurunan ini disebut nilai slump.

3.9 Perawatan Benda Uji (Curing) Perawatan beton adalah suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar selalu lembab sejak adukan beton dipadatkan sampai beton dianggap cukup keras. Hal ini dimaksudkan untuk menjamin agar proses hidrasi dapat berlangsung dengan baik dan proses pengerasan terjadi dengan sempurna sehingga tidak terjadi retak-retak pada beton dan mutu beton dapat terjamin. Pada penelitian ini perawatan dilakukan dengan cara menyelimuti benda uji dengan karung goni basah mulai hari kedua dan setiap harinya dilakukan penyiraman air. Perawatan ini dilakukan sampai benda uji berumur 21 hari. Kemudian beton diangin-anginkan selama 7 hari atau sampai benda uji berumur 28 hari dan diadakan pengujian balok uji beton pada umur ke-28 hari.

3.10 Pengujian Tegangan Regangan Silinder Beton Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini adalah silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm sebanyak 3 buah untuk setiap kondisi penambahan kadar serat baja. Pengujian ini bertujuan untuk mengamati besarnya perubahan panjang (regangan) arah longitudinal (aksial) dan perubahan panjang arah radial (lateral) silinder beton akibat pembebanan serta besarnya beban (P) pada saat beton mulai retak. Pengujian ini menggunakan mesin uji desak ( Compression Testing Machine) dan alat ukur regangan dial (extensometer).

53

Adapun langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut : a. Menghitung tinggi dan diameter benda uji. b. Pasang alat compressometer pada posisi nol baik dial arah longitudinal dan arah lateral kemudian letakkan pada mesin uji desak. c. Pengujian dilakukan dengan beban pada kecepatan yang konstan dan beban bertambah secara kontinyu setiap 2 ton. d. Untuk pengambilan data dengan cara mencatat besar regangan arah radial untuk setiap penambahan tekanan sebesar 2 ton yang dapat dibaca dari alat compressometer dan extensometer. e. Menghitung regangan (ε) yang terjadi dengan rumus : ε=

∆l x 25,4 .10 −3 l

(3.14)

Dengan : ∆l = penurunan arah longitudinal L = tinggi beton relative (jarak antara dua strain gauge) -3

25,4 . 10 = konversi satuan dial dari inch ke mm Untuk mendapatkan besarnya kuat tekan beton pada benda uji silinder dengan rumus : f’c =

P Ac

(3.15)

Dengan : f’c = kuat tekan beton salah satu benda uji (MPa) P = beban desak maksimum (N) Ac = luas permukaan benda uji tertekan (mm2)

Modulus elastisitas ditentukan berdasarkan rekomendasi ASTM C 469-94, yaitu modulus chord. Adapun perhitungan modulus elastisitaas chord (Ec) adalah : Ec =

S 2 − S1 MPa ε 2 − 0,00005

(3.16)

54

Dengan : S 2 = tegangan sebesar 0,4 . f’c S 1 = tegangan yang bersesuaian dengan regangan arah longitudinal akibat tegangan sebesar 0,00005 ε 2 = regangan longitudinal akibat tegangan S 2 Poisson ratio ditentukan berdasarkan rekomendasi ASTM C 469-94, dengan rumus : µ =

ε t 2 − ε t1 ε 2 − 0,00005

(3.17)

Dengan : εt 2 = regangan lateral akibat tegangan S 2 εt 1 = regangan lateral akibat tegangan S 1 ε 2 = regangan longitudinal akibat tegangan S 2 S 1 = tegangan yang sesuai dengan reganga arah longitudinal sebesar 0.00005 S 2 = tegangan sebesar 0.4 f’c

3.11 Analisis Hasil Analisis data adalah proses penyederhanaan data kedalam bentuk yang lebih mudah dibaca dan diinterpretasikan. Dalam proses ini digunakan uji statistik yang merupakan salah satu fungsi untuk menyederhanakan data menjadi informasi yang lebih sederhana dan mudah dimengerti. Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini diharapkan seragam dalam tiap kondisi pencampurannya yang mewakili suatu karakter tertentu.

BAB 4 ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Agregat 4.1.1

Pengujian Agregat Halus

Pengujian agregat halus yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian kadar lumpur, kandungan zat organik, specific grafity, dan gradasi. Hasil pengujian pasir adalah sebagai berikut:

a. Kadar Lumpur dalam Pasir

Hasil uji kadar lumpur pada pasir seberat 100 gram dapat dilihat pada Tabel 4.1

Tabel 4.1 Hasil pengamatan setelah pencucian Pencucian ke-

Pengamatan

1-3

Sangat keruh

4-6

Keruh

7-9

Agak keruh

10-20

Jernih

Berat pasir akhir (b) = 94,25 gr Perhitungan kadar lumpur dalam pasir menggunakan Persamaan 3.11 Kandungan lumpur

=

a−b x 100% a

=

5,75 x100% 100

= = 5,75%

Kandungan lumpur dalam agregat halus tidak boleh lebih dari 5 % (PBI 1971 pasal 3.3 ayat 3). 55

56

Dari hasil perhitungan diperoleh kandungan lumpur dalam pasir adalah 5,75 %, sehingga pasir perlu dicuci bila akan digunakan sebagai agregat halus.

Setelah pencucian: Berat pasir akhir (b) = 97 gr Perhitungan kadar lumpur dalam pasir menggunakan Persamaan 3.1 Kandungan lumpur

=

G0 − G1 x100% G0

=

3 x100% = 3% 100

Dari hasil perhitungan diperoleh kandungan lumpur dalam pasir setelah pencucian adalah 3 %, sehingga pasir tersebut memenuhi syarat sebagai agregat halus

b. Kandungan Zat Organik

Setelah dikocok diperoleh hasil bahwa warna larutan NaOH 3% menjadi kuning muda. Menurut Tabel 4.2 pasir mengandung zat organik yang dapat menurunkan kekuatan beton dengan penurunan sebesar 0-10% sehingga pasir dapat digunakan sebagai agregat halus.

Tabel 4.2 Pengaruh kandungan zat organik terhadap persentase penurunan kekuatan beton Warna Jernih

Penurunan Kekuatan 0%

Kuning muda

0-10%

Kuning tua

10-20%

Kuning kemerahan

20-30%

Coklat kemerahan

30-50%

Coklat tua

50-100%

Sumber: Prof. Ir. Rooseno

57

c. Specific Grafity

Berat pasir SSD (a)

= 500

gr

Berat pasir kering oven (b)

= 488.85

gr

Berat volumetric + air (c)

= 724.85

gr

Berat volumetric + pasir + air (d)

= 1035.25

gr

Perhitungan Bulk Specific Grafity, Bulk Specific Grafity SSD, Apparent Specific Grafity, dan Absorbsion dapat dilihat pada Persamaan 3.2- 3.5.

Bulk Specific Gravity

=

a 488.85 = = 2,57 724.85 + 500 − 1035.25 b + 500 − c

Bulk Specific Gravity SSD

=

500 500 = = 2,64 724.85 + 500 − 1035.25 b + 500 − c

Apparent Specific Gravity

=

a a+b−c

Absorption

=

500 − a 500 − 488.85 × 100% = × 100% = 2.36% 488.85 a

=

485,15 = 2,74 488.85 + 724.85 − 1035.25

Menurut ASTM C.128-79 syarat Bulk Specific Gravity SSD antara 2.5 - 2.7,maka pasir sampel memenuhi syarat dan layak digunakan sebagai agregat halus beton.

d. Gradasi

Hasil uji gradasi pasir dapat dilihat pada Tabel 4.3. Hasil analisa gradasi pasir menurut ASTM C.33-97 dapat dilihat pada Tabel 4.4.

Tabel 4.3 Berat pasir yang tertinggal Diameter Ayakan (mm)

Pasir Tertinggal (gram)

9,50

0

4,75

135,76

2,36

243,36

1,18

372,24

0,85

473,27

58

0,30

1205,10

0,15

335,85

pan

231,38

Jumlah

1983

Perhitungan presentase berat agregat yang hilang dapat dihitung dengan Persamaan 3.11

Berat awal pasir (a)

= 2000 gr

Berat setelah diayak (b) = 1983 gr Persentase berat yang hilang

=

a−b x 100% a

=

2000 − 1983 x 100% 2000

= 0,85%

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus Ukuran

Tertahan

Ayakan

Persentase

Kumulatif

Kumulatif

(%)

(%)

(%)

(mm)

Berat (gr)

Lolos

Syarat ASTM

9,50

0

0

0

100

100

4,75

135,76

4,53

4,53

95,47

95 – 100

2,36

243,36

8,12

12,65

87,35

80 – 100

1,18

372,24

12,42

25,07

74,93

50 – 85

0,85

473,27

15,79

40,86

59,14

34 – 70

0,30

1205,10

40,21

81,07

18,93

10 – 30

0,15

335,85

11,21

92,28

7,72

2 – 10

0,00

231,38

7,72

100

0

0

Jumlah

2996,92

100

356,46

59

Modulus Halus = =

∑ (%kom) − 100 100 356,46 − 100 = 2,5646 100

Agregat yang hilang =

3000 − 2996,92 x100% = 0,103% 3000

Persentase berat pasir yang hilang adalah sebesar 0,85% < 1% sehingga pasir memenuhi syarat sebagai bahan campuran beton. Selain itu, diperoleh Modulus Kehalusan sebesar 2,4634. Berdasarkan ASTM C.33-97 Modulus Kehalusan adalah 2,3<MK<3,1 sehingga pasir memenuhi syarat. Hubungan antara % kumulatif agregat yang lolos dengan diameter ayakan dapa dilihat pada Gambar 4.1.

Kumulatif Lolos (%)

Gradasi Agregat Halus

Diameter Saringan (mm) Batas Minimum

Batas Maximum

Hasil Pengujian

Gambar 4.1. Kurva Daerah Susunan Gradasi Agregat Halus (pasir)

Berdasarkan Gambar 4.1 di atas dapat dilihat bahwa pasir tersebut berada di dalam gradasi yang diizinkan sehingga pasir tersebut memenuhi syarat sebagai bahan campuran adukan beton.

60

4.1.2

Pengujian Agregat kasar

a. Specific Grafity

Pengujian specific grafity Tabel 4.5. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar : Simbol

Keterangan

Berat (gr)

a

kerikil kering oven

3000

b

Berat kerikil kondisi SSD

3071,5

c

Berat kerikil dalam air

1880

Bulk Specific Grafity

=

3000 a = = 2,518 3071,5 − 1880 b−c

Bulk Specific Gravity SSD

=

b 3071,5 = = 2,578 b−c 3071,5 − 1880

Apparent Specific Grafity

=

a 3000 = = 2,679 3000 − 1880 a−c

Absorption

=

b−a 3071,5 − 3000 × 100% = 2,38% . × 100% = 3000 a

b. Abrasi

Berat Agregat kasar kering oven mula-mula (a)

= 5000 gr

Sisa Agregat kasar kering oven di atas ayakan 2,36 (b)

= 3750 gr

Perhitungan presentase berat Agregat kasar yang hilang dapat dihitung dengan Persamaan 3.11. Persentase berat yang hilang = =

a−b × 100% a 5000 − 3750 × 100% 5000

= 25%

61

Abrasi yang terjadi 25% dan

ini memenuhi standar yang disyaratkan, yaitu

kurang dari 50% (PBI 1971 pasal 3.4 ayat 5).

c. Gradasi

Hasil analisa gradasi Agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 4.6

Tabel 4.6. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar Ukuran Ayakan

Tertahan Berat (gr)

(mm)

Lolos

Persentase

Komulatif

Komulatif

(%)

(%)

(%)

Syarat ASTM

25

0

0

0

100

100

19

194

6.475

6.475

93.523

90-100

12,5

2105

70.261

76.736

23.272

20-55

9,5

515

17.189

93.925

6.010

0-10

4,75

107

3.572

97.497

2.471

0-5

2,36

75

2.503

100

0

-

1,18

0

0

100

0

-

0,85

0

0

100

0

-

PAN

0

0

100

0

-

Jumlah

2996

100

674.633

Perhitungan presentase berat agregat yang hilang dapat dihitung dengan Persamaan 3.6. Agregat yang hilang =

3000 − 2996 × 100% = 0,133% 3000

Perhitungan Modulus Kehalusan dapat dihitung dengan Persamaan 3.12 Modulus Halus = =

∑ (%kom) − 100 100 674,633 − 100 100

= 5,746

62

Hubungan antara % kumulatif Agregat kasar yang lolos dengan diameter ayakan dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Kumulatif Lolos (%)

Gradasi Agregat Kasar 120 100 80 60 40 20 0 PAN

0.85

1.18

2.36

4.75

9.5

12.5

19

25

Diameter Saringan (mm) Batas Maks

Hasil Pengujian

Batas Min

Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar

Modulus halus dan gradasi dari agregat kasar berada diantara batas maksimum dan minimum. Hal ini menandakan bahwa agregat kasar yang akan digunakan telah memenuhi syarat yang telah ditetapkan ASTM C-330. Modulus halus agregat kasar berkisar antara 5 – 8 (Tjokrodimulyo, 1996).

d. Berat Satuan

Berat satuan agregat dapat dihitung dengan Persamaan 3.13. Berat silinder (a)

= 11735 gr

Berat silinder + Agregat Kasar (b)

= 16340 gr

Volume silinder (c)

= 5301,44 gr

Berat satuan

=

b−a c

=

16340 − 11735 = 0,87 gr/cm3 5301,44

63

4.2 Perancangan Campuran Adukan Beton Penelitian ini menggunakan pendekatan dari proposal lomba kuat tekan beton oleh Universitas Kristen Petra sebagai dasar perhitungan rancang campur adukan beton. Kadar penambahan serat baja yang digunakan sebagai bahan tambah telah ditentukan yaitu 1% terhadap volume beton. Variasi dimensi Serat baja yang digunakan mempunyai panjang 25mm, 50 mm, dan campuran keduanya. Tahap-tahap perhitungan campuran adukan beton secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran B dan hasil perhitungannya dapat dilihat pada Tabel 4.7.

Tabel 4.7 Kebutuhan bahan untuk beton ringan tiap variasi serat Kebutuhan Bahan

Variasi Serat 1%vol.

Semen

Pasir

Krikil

Air

Superplasticizer

Fly Ash

Silica fume

total

(kg)

(kg)

(kg)

(lt)

(kg)

(kg)

(kg)

0mm

9,58

15,17

16,25

3,785

0,08332

3,855

0.67

25mm

9,58

15,17

16,25

3,785

0,08332

3,855

0,67

50mm

9,58

15,17

16,25

3,785

0,08332

3,855

0,67

9,58

15,17

16,25

3,785

0,08332

3,855

0,67

Campuran (25+50)mm

4.3 Pengujian Nilai Slump Pada penelitian ini untuk menguji workabilitas adukan beton digunakan pengujian slump. Pengujian dilakukan pada tiap-tiap campuran adukan beton dengan penambahan Variasi dimensi serat 25mm, 50mm, dan campran kedua dimensi besar kadar serat 1% dari vol. total. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.7 berikut:

64

Tabel 4.8 Nilai slump adukan beton Variasi dimensi serat

Nilai Slump (mm)

Tingkat Workabilitas

25mm dan 50mm

90

Sedang-tinggi

50mm

90

Sedang-tinggi

25mm

90

Sedang-tinggi

0,00mm

95

Tinggi

Hubungan antara Variasi dimensi serat dengan nilai slump dapat dilihat pada Gambar 4.3. Grafik Hubungan Variasi dimensi serat dengan Nilai Slump 120

95 90

90

90

100 Nilai

80

Slump 60 (mm)

40 20 0 0.00

25mm

50mm

campuran

Variasi dimensi serat Gambar 4.3 Grafik Hubungan Variasi dimensi serat dan Nilai Slump

65

4.4 Pengujian Berat Jenis Beton Berat jenis beton didapat dari berat silinder beton (W) dibagi volume silinder (V). Contoh perhitungan untuk prosentase penambahan serat 0%: 

Berat rata-rata silinder beton

11,1 + 11,18 + 11,25 3

=

= 11,177 kg •

Volume silinder beton (V) =

1

4

x π x (0,15)2 x 0.3

= 0,0053 m3 

Berat jenis =

11,177 W = = 2108,868 kg/m3 V 0,0053

Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.8.Hasil perhitungan berat jenis selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran C.

Tabel 4.9. Berat jenis beton Variasi dimensi

Berat Rata-rata

Berat Jenis Beton

serat

Silinder Beton

(mm)

(kg)

(kg/m3)

0mm

11,177

2108,868

25mm

11,317

2135,220

50mm

11,617

2191,824

Campuran ( 25mm dan 50mm )

11,357

2142,767

66

4.5 Pengujian Modulus Elastisitas dan Rasio Poisson 4.5.1 Perhitungan Modulus Elastisitas Data yang diambil dari seluruh benda uji dilakukan dengan mesin penguji tekan dan alat pengukur regangan, pengambilan data tegangan dan regangan dicatat pada setiap penambahan beban dengan laju pembebanan yang konstan dan pengujian dilakukan pada benda uji silinder beton umur 28 hari.

Kurva tegangan-regangan diperoleh dengan memplotkan data-data tegangan setiap kenaikan 2 ton beban aksial dengan regangan yang terjadi pada setiap variasi metakaolin. Data tersebut dapat dilihat pada Lampiran C, dengan menggunakan analisis regresi polinomial orde 2 pada microsoft excel, didapatkan grafik tegangan-regangan dan persamaan regresi koefesien polinomial.

Tabel 4.10. Hasil Persamaan Regresi Polinomial Fungsi Tegangan-Regangan Panjang

No.

Persamaan Regresi

Serat Baja

Sampel

Umur 28 Hari

1

y = -6.289x2 + 30.79x + 2.353

2

y = -5.733x2 + 31.38x + 1.642

3

y = -5.217x2 + 31.51x + 2.085

1

y = -6.147x2 + 35.25x + 2.409

2

y = -5.669x2 + 33.21x + 2.850

3

y = -5.239x2 + 29.94x + 3.037

1

y = -7.009x2 + 34.54x + 5.294

2

y = -6.783x2 + 34.75x + 2.859

3

y = -8.853x2 + 43.90x + 0.399

1

y = -6.644x2 + 36.29x + 2.075

2

y = -6.616x2 + 34.16x + 2.239

3

y = -6.745x2 + 32.81x + 2.540

0 mm

25 mm

50 mm

Campuran 25 mm dan 50 mm

Dengan : y = tegangan (MPa), x = regangan

Selanjutnya dari persamaan regresi polinomial pada tabel 4.9 tersebut dapat dihitung nilai modulus elastisitas dengan persamaan turunan fungsi tersebut. Sebagai contoh kita ambil persamaan regresi tegangan regangan pada benda uji

67

beton dengan panjang serat baja 0 mm dan 25 mm umur 28 hari. Adapun grafik hubungan tegangan-regangan untuk contoh tersebut adalah sebagai berikut:

Grafik Tegangan-Regangan 01 45 40

y = -6.289x2 + 30.79x + 2.353 R² = 0.994

35

Tegangan (MPa)

30 Series1 Poly. (Series1)

25 20 15 10 5 0 0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

Regangan

Gambar 4.4 Grafik hubungan tegangan-regangan aksial beton Pada beton normal umur 28 hari.

Grafik Tegangan-Regangan 01 50 45

y = -6.147x2 + 35.25x + 2.409 R² = 0.986

40

Tegangan (MPa)

35 30

Series1 Poly. (Series1)

25 20 15 10 5 0 0.000

0.500

1.000 Regangan

1.500

Gambar 4.5 Grafik hubungan tegangan-regangan aksial beton dengan penambahan Serat baja 25mm umur 28 hari.

2.000

68

Adapun perhitungan modulus elastisitas dari persamaan tersebut adalah sebagai berikut:

1) Silinder beton dengan penamabahan serat baja 0% untuk umur 28 hari Persamaan regresi tegangan-regangan untuk sampel beton dengan penamabahan serat baja 0mm pada umur 28 hari yaitu: y = -6,289x2 + 30,79x + 2,353 dy = 0 ⇒ − 12,578 x + 30,79 = 0 ⇒ dx

x = 2,44792

y = -6,289 (2,447922) + 30,79 (2,44792) + 2,353 = 40,03880 MPa Kemudian dihitung nilai Modulus Elastisitas (Ec) : S = 0,4. f’c = 0,4 . 40,03880 MPa = 16,01552 MPa Dengan persamaan regresi tegangan-regangan : S = -6,289 ε2 + 30,79 ε + 2,353 didapat ε 2 = 0,4934712

Untuk S 2 = 16,01552 MPa ε = 0,00005

didapat S 1 = 2,3545395 MPa

Sehingga nilai modulus Elastisitas (Ec) =

=

s2 − s1

ε 2 − ε1 16,01552 - 2,3545395 (0,4934712 − 0,05) x10 −3

= 30.769,96999 MPa Validasi Modulus Elastisitas beton dengan kuat tekan mencapai 83 MPa digunakan formula : E C = (3,32 = (3,32

f ' c + 6,9)1000 MPa

(Neville, 1996)

40,03880 + 6,9)1000 MPa

= 27.907,70499 MPa

< Ec penelitian (30.769,96999 MPa)

69

2) Silinder Beton dengan serat baja 25mm untuk umur 28 hari Persamaan regresi tegangan-regangan untuk sampel beton dengan serat baja 25mm untuk umur 28 hari : Y = -6,147 x2 + 35,25 x + 2,409 dy = 0 ⇒ −12,294 x + 35,25 = 0 ⇒ x = 2,86725 dx

y = - 6,147 (2,86725)2 + 35,25 (2,86725) + 2,409 = 52,944322 MPa Kemudian dihitung nilai modulus elastisitas (Ec) : S = 0,40 f’c = 0,4 . 52,944322 = 21,17773 MPa Dengan persamaan regresi tegangan-regangan : S ={ -6,147 ε2 + 35,25 ε + 2,409 }x 10-3 Untuk: S 2 = 21,17773 MPa ε = 0,00005

didapat ε 2 = 0,59396825 didapat S 1 = 2,410763

Sehingga nilai modulus elastisitasnya adalah : Modulus Elastisitas (E c) =

=

s2 − s1

ε 2 − ε1

21,17773 − 2,410763 (0,59396825 − 0.05).10 −3

= 34.500,11467 MPa Validasi Modulus Elastisitas beton dengan kuat tekan mencapai 83 MPa digunakan formula : E C = 3,32 = 3,32

f ' c + 6,9 Gpa

(Neville, 1996)

52,944322 + 6,9

= 31.057,26588 MPa

< Ec penelitian (34.500,11467 MPa)

Dari contoh perhitungan diatas dapat kita dapatkan nilai modulus elastisitas untuk variasi serat baja yang lain, hasil selengkapnya dapat kita lihat pada Tabel 4.11.

70

Tabel 4.11. Hasil perhitungan modulus elastisitas beton mutu tinggi umur 28 hari Panjang Serat

No.

Baja

Sampel

Ec Perhitungan

Ec Rerata

Ec Validasi (MPa)

MPa

MPa

Ec = (3,32 √f'c + 6,9)x1000

32643.19453

29090.75314

32217.04895

30383.75285

37666.26744

30365.30534

34095.49381

29594.19164

1

30769.96999

2

36505.98011

3

30653,63348

1

34500.11467

2

32574.51808

3

29576.51409

1

35482.16025

2

34619.20391

3

42897.43817

Campuran

1

35601.51875

(25mm dan

2

33818.4776

50mm)

3

32866.48507

0mm

25mm

50mm

Dari perhitungan diatas dapat dibuat grafik antara nilai modulus elastisitas hasil penelitian dan validasi pada silinder beton mutu tinggi setiap variasi panjang serat baja. 40000 35000 30000 25000 20000

Ec penelitian (Mpa)

15000

Ec validasi (Mpa)

10000 5000 0 0mm

25mm

50mm

Campuran

Gambar 4.6 Grafik perbandingan antara nilai modulus elastisitas hasil penelitian dan validasi pada beton mutu tinggi umur 28 hari.

71

4.5.2

Perhitungan Poisson Ratio

Dari data perubahan panjang arah longitudinal /aksial (∆L) dan perubahan lebar arah lateral / aksial (∆r) dicari hubungan regangan aksial dan regangan lateral. Kurva regangan aksial dan regangan lateral dapat diperoleh dengan meregresi titik-titik pasangan regangan aksial-regangan lateral yang terdapat pada lampiran ke dalam sumbu x dan y, dengan menggunakan program Microsoft Excel pada analisa regresi linier didapat kurva regangan aksial dan regangan lateral seperti pada Tabel 4.11. Selanjutnya dari persamaan regresi pada Tabel 4.11 tersebut dapat dihitung nilai poisson ratio dengan persamaan fungsi tersebut. Sebagai contoh kita ambil persamaan regresi regangan aksial-lateral pada benda uji beton dengan penggantian Perbandingan serat baja 0 dan 25mm umur 28 hari. Untuk grafik hubungan regangan aksial-lateral dapat dilihat pada Gambar 4.7 dan 4.8 dibawah.

Tabel 4.12. Hasil persamaan regresi fungsi regangan aksial-lateral Panjang

No.

Persamaan Regresi

Serat Baja

Sampel

Umur 28 Hari

1

y = 4.409x - 0.030

2

y = 4.929x + 0.010

3

y = 4.013x + 0.039

1

y = 4.124x - 0.057

2

y = 4.321x - 0.064

3

y = 4.182x + 0.019

1

y = 4.404x - 0.168

2

y = 4.047x - 0.051

3

y = 3.192x + 0.032

Campuran

1

y = 3.968x - 0.043

(25mm dan

2

y = 4.604x - 0.049

50mm)

3

y = 5.571x - 0.002

0mm

25mm

50mm

72

Grafik Regangan Aksial-Lateral 1.800

y = 4.409x - 0.030 R² = 0.995

1.600 1.400

Regangan Aksial

1.200 1.000

Series1 Linear (Series1)

0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 0.000

0.100

0.200 0.300 Regangan Lateral

0.400

0.500

Gambar 4.7 Grafik hubungan regangan aksiallateral dengan serat baja 0mm umur 28 hari

Grafik Regangan Aksial-Lateral 1.800

y = 4.124x - 0.057 R² = 0.978

1.600 1.400

Regangan Aksial

1.200 1.000

Series1 Linear (Series1)

0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 0.000

0.100

0.200 0.300 Regangan Lateral

0.400

Gambar 4.8 Grafik hubungan regangan aksiallateral dengan serat baja 25mm umur 28 hari.

0.500

73

Adapun perhitungan poisson ratio dari persamaan tersebut adalah sebagai berikut: 1) Silinder beton dengan serat baja 0mm untuk umur 28 hari Persamaan regresi untuk beton dengan serat baja 0mm pada umur 28 hari y = 4.409x - 0.030 Regangan

lateral

pada

saat

regangan

longitudinal

akibat

tegangan

S 2 (ε 2 = 0.4934712) Εt 2 =

0,4934712 + 0,030 = 0,11872788 4,409

Regangan lateral pada saat regangan longitudinal akibat tegangan S 1 = (ε 1 = 0,05) Εt 1 =

0,05 + 0,030 = 0,0181447 4,409

Angka Poisson : µ=

0,11872788 − 0.0181447 = 0,2268088 0,4934712 − 0,05

2) Silinder beton dengan serat baja 25mm untuk umur 28 hari Persamaan regresi untuk beton serat baja 25mm pada umur 28 hari y = 4.124x - 0.057 Regangan

lateral

pada

saat

regangan

longitudinal

akibat

tegangan

S 2 (ε 2 = 0.59396825) Εt 2 =

0,59396825 + 0,057 = 0,157848751 4.124

Regangan lateral pada saat regangan longitudinal akibat tegangan S 1 = (ε 1 = 0,05) Εt 1 =

0,05 + 0,057 = 0,02594568 4,124

Angka Poisson : µ=

0,151272066 − 0,02594568 = 0,2424830332 0,59396825 − 0,05

Dari contoh perhitungan diatas dapat kita dapatkan nilai poisson ratio untuk variasi serat baja yang lain, hasil selengkapnya dapat kita lihat pada Tabel 4. 13

74

Tabel 4.13 Hasil perhitungan poisson ratio beton mutu tinggi umur 28 hari Umur Pengujian 28 Hari

No.

Serat baja

Sampel

Poisson Ratio

1

0.2268088

2

0.2028810

3

0.2491910

1

0.2424830

2

0.2314319

3

0.2391200

1

0.2270675

2

0.2470970

3

0.3132837

Campuran

1

0.2520162

(25mm dan

2

0.2172022

50mm)

3

0.1795010

0mm

25mm

50mm

Poisson Ratio Rerata

0.2262936

0.2376783

0.2624827

0.215622

Dari perhitungan diatas dapat dibuat grafik antara nilai Poisson rasio rerata dengan variasi panjang serat baja.

0.3 0.25 0.2 0.15

Nilai Poisson Rasio

0.1 0.05 0 0mm

25mm

50mm

Campuran

Gambar 4.9 Grafik perbandingan antara nilai Poisson rasio rerata dengan variasi panjang serat baja. pada beton mutu tinggi umur 28 hari.

75

4.6.Pembahasan 4.6.1.Modulus Elastisitas Sejalan dengan variasi penambahan dimensi serat baja akan meningkatan nilai modulus elastisitas sampai kadar optimum pada dimensi serat baja 50mm, dimana modulus elastisitas akan maksimum. Nilai modulus elastisitas akan lebih dipengaruhi dari agregatnya, semakin baik mutu agregat yang digunakan akan meningkatkan nilai modulus elastisitas beton tersebut. Dari Tabel 4.11. hasil penelitian mengenai modulus elastisitas dapat diketahui bahwa nilai modulus elastisitas rata-rata untuk kadar serat baja 0mm, 25mm, 50mm, dan campuran ( 25mm dan 50mm ) beton mutu tinggi umur 28 hari adalah 32.643,19453; 32.217,04895; 37.666,26744 dan 34.095,49381 MPa Dari data diatas memperlihatkan bahwa nilai modulus elastisitas optimum dicapai pada variasi serat baja 50mm yang memberikan nilai modulus elastisitas maksimum untuk pengujian. Peningkatan nilai modulus elastisitas tersebut antara lain disebabkan karena adanya kontribusi dari serat terhadap volume adukan beton yang semakin padat. Serat yang ditambahkan masih dapat menyebar secara random dimana serat seolah-olah berfungsi sebagai tulangan. Selain itu, jumlah pasta semen yang diperlukan untuk merekatkan agregat dan serat dalam adukan masih mencukupi. Jumlah pasta semen yang cukup sangat diperlukan agar serat dapat melekat sempurna dalam beton untuk mendukung kekuatannya

4.6.2.Poisson Ratio

Dari Tabel 4. 12 hasil penelitian untuk nilai poisson ratio dapat diketahui bahwa nilai poisson ratio rata-rata untuk variasi serat baja 0mm, 25mm, 50mm dan campuran ( 25mm dan 50mm ) beton mutu tinggi umur 28 hari adalah 0,2262936; 0,2376783; 0,2624827 dan 0,215622. Data tersebut memperlihatkan penurunan nilai poisson ratio sampai kadar variasi serat baja maksimum 50mm. Variasi serat baja sampai kadar optimum memberikan pengaruh kekuatan lekatan tarik yang makin baik, sehingga kekuatan untuk menahan beban akan lebih baik.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Dari hasil perngujian, analisa data dan pembahasan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut : 1.

Beton dengan variasi serat baja dan silica fume memiliki workabilitas yang lebih rendah dibanding beton tanpa variasi serat baja. Semakin besar kandungan variasi serat baja akan semakin menurunkan nilai workabilitas. Kebutuhan air akan semakin meningkat sejalan dengan peningkatan kandungan serat baja, untuk mencapai tingkat workabilitas yang baik dengan faktor air semen yang sama penggunaan dosis superplasticizer harus ditingkatkan pula.

2.

Modulus elastisitas rata-rata dari beton mutu tinggi dengan kadar serat baja 0mm, 25mm, 50mm, dan campuran ( 25mm dan 50mm ) beton umur 28 hari adalah 32.643,19453; 32.217,04895; 37.666,26744 dan 34.095,49381 MPa.

3.

Nilai poisson ratio rata-rata rata dari beton mutu tinggi dengan variasi serat baja 0mm, 25mm, 50mm dan campuran ( 25mm dan 50mm ) beton mutu tinggi umur 28 hari adalah 0,2262936; 0,2376783; 0,2624827 dan 0,215622.

76

77

5.2. Saran Untuk lebih memperdalam kajian dari penelitian yang sudah dilakukan, maka perlu dilakukan penelitian lanjutan yang merupakan pengembangan tema maupun metodologi. Adapun saran untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut : 1. Dapat dilakukan penelitian dengan nilai f’c > 80 Mpa. 2. Dapat dilakukan penelitian dengan berbagai variasi ukuran dan kadar serat baja. untuk mendapatkan kadar optimum yang lebih spesifik. 3. Dapat di gunakan tipe- tipe semen yang lain. 4. Dapat di gunakan Fly ash dari daerah/ pabrik yang lain. 5. Perlu dilakukan pengujian modulus elastisitas pada umur beton yang lebih besar dari 28 hari, hal ini mengingat beton mutu tinggi dengan tambahan silicafume, serat baja dan fly ash membutuhkan waktu yang lebih lama untuk bereaksi dalam beton supaya didapatkan modulus elastisitas yang specifik. 6. Penelitian lebih lanjut tentang reaksi kimia dalam beton akan lebih melengkapi penelitian yang sudah dilakukan. 7. Dial Gauge hendaknya bisa digantikan dengan model digital , sehingga dapat meminimalkan faktor-faktor kesalahan pembacaan.

DAFTAR PUSTAKA

ASTM. 1918. Concrete and Material Agregates (Including Manual of Agregates and Concrete Testing). Philadelphia. Anonim. 2004. Pedoman Penulisan Tugas Akhir. Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Surakarta. Anonim. 1982. Peraturan Umum Bahan Bangunan Indonesia (PUBI). Jakarta . Dipohusodo Istimawan, 1994, Struktur Beton Bertulang, Gramedia Jakarta. Edward G. Nawy, (alih bahasa : Bambang Suryoatmono), 1990, Beton Bertulang : Suatu Pendekatan Dasar, PT. Eresco, Bandung. Edward G. Nawy, (alih bahasa : Bambang Suryoatmono), 2001, Beton Prategang, PT. Erlangga, Jakarta. Kardiyono Tjokrodimuljo, 1996, Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta. G. Wahyudi, Syahril A Rahim, 1999, Struktur Beton Bertulang, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Gao, Jianming, Sun, Wei dan Morino, Kenji, 1997, Cement and Concrete Composites, Elsevier Science Ltd, Great Brtain. L. J. Parrot, 1988, A Literature Review of High Strength Concrete Properties, British Cement Association (BCA), Wexham Springs Mendis, Priyan, 2003, Design of High- Strength Concrete Member: State- ofThe- Art, Prog. Stucture Engineering Material, John Wiley & son, Ltd, Australia. Murdock, L. J. & Brook, K. M, (alih bahasa : Stepanus Hendarko), 1991, Bahan dan Praktek Beton, Erlangga, Jakarta. Neville, A. M, 1975, Properties of Concrete, The English Language Book Society and Pitman Publishing, London. Neville. A. M. dan Brooks J.J., 1987, Concrete Technology, Longman Scientific & Technical, New York Rooseno, 1965, Beton Tulang, PT. Pembangunan Djakarta, Jakarta.

xv

Sultan,D. 2004. Konstribusi Metakaolin Terhadap Kuat Tekan, Modulus Elastisitas dan Poisson Ratio pada Beton Mutu Tinggi. Skripsi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Surakarta.

xvi

Lampiran A

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

PEMERIKSAAN AGREGAT HALUS Pengujian

:

Kandungan Lumpur

Tanggal

:

10 Pebruari 2009

Standar

:

ASTM C-117

Alat dan bahan

:

-

Gelas ukur 250 cc

-

Pipet

-

Oven listrik

-

Pasir 100 gr

-

Cawan

-

Air bersih

-

Neraca

Hasil pengujian

:

Tabel A.1. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Agregat Halus Simbol

Keterangan

Berat (gr)

G0

Pasir sebelum dicuci (kering 110 °C, 24 jam)

100

G1

Pasir setelah dicuci (kering 110 °C, 24 jam)

97,25

Selisih pasir sebelum dan setelah dicuci

5,75

G0 – G 1

Prosentase kandungan lumpur :

Kandungan lumpur

= =

G0 − G1 x100% G0 5,75 x100% = 5,75% 100

Syarat : Kandungan lumpur dalam agregat halus tidak boleh lebih dari 5 % (PBI 1971 pasal 3.3 ayat 3). Analisa : Dari hasil perhitungan diperoleh kandungan lumpur dalam pasir adalah 5,75 %, sehingga pasir perlu dicuci bila akan digunakan sebagai agregat halus.

A-1

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

PEMERIKSAAN AGREGAT HALUS Pengujian

:

Kandungan Lumpur (setelah pencucian)

Tanggal

:

11 Pebruari 2009

Standar

:

ASTM C-117

Alat dan bahan

:

-

Gelas ukur 250 cc

-

Pipet

-

Oven listrik

-

Pasir 100 gr

-

Cawan

-

Air bersih

-

Neraca

Hasil pengujian

:

Tabel A.2. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Agregat Halus Simbol

Keterangan

Berat (gr)

G0

Pasir sebelum dicuci (kering 110 °C, 24 jam)

100

G1

Pasir setelah dicuci (kering 110 °C, 24 jam)

97

Selisih pasir sebelum dan setelah dicuci

3

G0 – G 1

Prosentase kandungan lumpur :

Kandungan lumpur

= =

G0 − G1 x100% G0 3 x100% = 3% 100

Syarat : Kandungan lumpur dalam agregat halus tidak boleh lebih dari 5 % (PBI 1971 pasal 3.3 ayat 3). Analisa : Dari hasil perhitungan diperoleh kandungan lumpur dalam pasir setelah pencucian adalah 3 %, sehingga pasir tersebut memenuhi syarat sebagai agregat halus.

A-2

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

PEMERIKSAAN AGREGAT HALUS Pengujian

:

Kandungan Zat Organik

Tanggal

:

11 Pebruari 2009

Standar

:

ASTM C-40

Alat dan bahan

:

-

Gelas ukur 250 cc

- Pasir

-

Oven listrik

-

Hasil pengujian

Larutan NaOH 3 %

:

- Warna larutan hasil pengamatan : coklat kemerahan Tabel A.3. Tabel Perubahan Warna Warna Larutan

Kadar Zat Organik

Jernih

0%

Kuning Muda

0 % - 10 %

Kuning Tua

10 % - 20 %

Kuning Kemerahan

20 % - 30 %

Coklat Kemerahan

30 % - 50 %

Coklat Tua

50 % - 100 %

Sumber : Prof. Ir. Rooseno

Syarat : Agregat halus yang mengandung bahan organik dapat dipakai, asal kekuatan tekan pada umur 7 hari dan 28 hari tidak kurang dari 95 % dari kekuatan adukan yang sama tetapi dicuci dalam larutan NaOH 3 % yang kemudian dicuci hingga bersih dengan air pada umur yang sama atau penurunan yang diperbolehkan maksimum 5 % (PBI 1971). Analisa : Warna larutan hasil pengamatan adalah coklat kemerahan. Hal ini menunjukkan bahwa pasir mengandung zat organik yang dapat menurunkan kekuatan beton (penurunan 30-50 %) sehingga pasir perlu dicuci bila akan digunakan sebagai agregat halus.

A-3

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

PEMERIKSAAN AGREGAT HALUS Pengujian

:

Kandungan Zat Organik (setelah pencucian)

Tanggal

:

11 Pebruari 2009

Standar

:

ASTM C-40

Alat dan bahan

:

-

Gelas ukur 250 cc

- Pasir

-

Oven listrik

-

Hasil pengujian

Larutan NaOH 3 %

:

- Warna larutan hasil pengamatan : jernih Tabel A.4. Tabel Perubahan Warna Warna Larutan

Kadar Zat Organik

Jernih

0%

Kuning Muda

0 % - 10 %

Kuning Tua

10 % - 20 %

Kuning Kemerahan

20 % - 30 %

Coklat Kemerahan

30 % - 50 %

Coklat Tua

50 % - 100 %

Sumber : Prof. Ir. Rooseno

Syarat : Agregat halus yang mengandung bahan organik dapat dipakai, asal kekuatan tekan pada umur 7 hari dan 28 hari tidak kurang dari 95 % dari kekuatan adukan yang sama tetapi dicuci dalam larutan NaOH 3 % yang kemudian dicuci hingga bersih dengan air pada umur yang sama atau penurunan yang diperbolehkan maksimum 5 % (PBI 1971). Analisa : Warna larutan hasil pengamatan adalah jernih. Hal ini menunjukkan bahwa pasir tidak mengandung zat organik sehingga pasir dapat digunakan sebagai agregat halus.

A-4

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

PEMERIKSAAN AGREGAT HALUS Pengujian

:

Specific Gravity

Tanggal

:

10 Pebruari 2009

Standar

:

ASTM C-128

Alat dan bahan

:

- Volumetrik flash - Conical Mould + penumbuk - Oven listrik - Pasir 500 gr - Neraca - Air bersih

Hasil pengujian

:

Tabel A.5. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus Simbol

Keterangan

Berat (gr)

Pasir kondisi SSD

500

a

Pasir kering oven

488.85

b

Berat Volumetrik + Air

724.85

c

Berat Volumetrik + Pasir + Air

1035.25

Bulk Specific Gravity

=

a 488.85 = = 2,57 724.85 + 500 − 1035.25 b + 500 − c

Bulk Specific Gravity SSD

=

500 500 = = 2,64 724.85 + 500 − 1035.25 b + 500 − c

Apparent Specific Gravity

=

a a+b−c

Absorption

=

500 − a 500 − 488.85 × 100% = × 100% = 2.36% 488.85 a

=

485,15 = 2,74 488.85 + 724.85 − 1035.25

Menurut ASTM C.128-79 syarat Bulk Specific Gravity SSD antara 2.5 - 2.7,maka pasir sampel memenuhi syarat dan layak digunakan sebagai agregat halus beton.

A-5

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

PEMERIKSAAN AGREGAT HALUS Pengujian

:

Gradasi

Tanggal

:

11 Pebruari 2009

Standar

:

ASTM C-136

Alat dan Bahan

:

-

Satu set ayakan (9,5 mm; 4,75 mm; 2,36 mm; 1,18 mm; 0,85 mm; 0,3 mm; 0,15 mm dan PAN)

Hasil Pengujian

-

Timbangan

-

Mesin getar ayakan

-

Pasir kering oven

:

Tabel A.6. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus Tertahan Ukuran Ayakan Persentase Kumulatif Berat (gr) (mm) (%) (%) 9,50 0 0 0

Lolos Kumulatif (%)

Syarat ASTM

100

100

4,75

135,76

4,53

4,53

95,47

95 – 100

2,36

243,36

8,12

12,65

87,35

80 – 100

1,18

372,24

12,42

25,07

74,93

50 – 85

0,85

473,27

15,79

40,86

59,14

34 – 70

0,30

1205,10

40,21

81,07

18,93

10 – 30

0,15

335,85

11,21

92,28

7,72

2 – 10

0,00

231,38

7,72

100

0

0

Jumlah

2996,92

100

356,46

Modulus Halus = =

∑ (%kom) − 100 100 356,46 − 100 = 2,5646 100

Agregat yang hilang =

3000 − 2996,92 x100% = 0,103% 3000

A-6

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Kumulatif Lolos (%)

Gradasi Agregat Halus

Diameter Saringan (mm) Batas Minimum

Batas Maximum

Hasil Pengujian

Gambar A.1. Kurva Daerah Susunan Gradasi Agregat Halus (pasir) Syarat : Modulus halus agregat halus berkisar antara 2.3 – 3.1 (Kardiyono Tjokrodimuljo, 1996). Analisa : Modulus halus dan gradasi dari agregat halus berada diantara batas maksimum dan minimum. Hal ini menandakan bahwa agregat halus yang akan digunakan telah memenuhi syarat yang telah ditetapkan ASTM C-136.

A-7

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

PEMERIKSAAN AGREGAT KASAR Pengujian

:

Gradasi

Tanggal

:

11 Pebruari 2009

Standar

:

ASTM C-136

Alat dan bahan

:

- Satu set ayakan (19.0 mm, 12.5 mm, 9.5 mm, 4.75 mm, 2.36 mm, 1,18 mm, 0,85 mm dan pan)

Hasil pengujian

-

Timbangan

-

Mesin getar ayakan

-

Kerikil kering oven

:

Tabel A.7. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar Ukuran Tertahan Ayakan Berat (gr) Persentase Komulatif (mm) (%) (%)

Lolos Komulatif (%)

Syarat ASTM

25

0

0

0

100

100

19

194

6.475

6.475

93.523

90-100

12,5

2105

70.261

76.736

23.272

20-55

9,5

515

17.189

93.925

6.010

0-10

4,75

107

3.572

97.497

2.471

0-5

2,36

75

2.503

100

0

-

1,18

0

0

100

0

-

0,85

0

0

100

0

-

PAN Jumlah

0

0

100

0

-

2996

100

674.633

Modulus Halus = =

∑ (%kom) − 100 100 674,633 − 100 = 5,746 5 100

Agregat yang hilang =

3000 − 2996 × 100% = 0,133% 3000

A-8

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Kumulatif Lolos (%)

Gradasi Agregat Kasar 120 100 80 60 40 20 0 PAN

0.85

1.18

2.36

4.75

9.5

12.5

19

25

Diameter Saringan (mm) Batas Maks

Hasil Pengujian

Batas Min

Gambar A.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar Syarat : Modulus halus agregat kasar berkisar antara 5 – 8 (Kardiyono Tjokrodimulyo, 1996). Analisa : Modulus halus dan gradasi dari agregat kasar berada diantara batas maksimum dan minimum. Hal ini menandakan bahwa agregat kasar yang akan digunakan telah

memenuhi

syarat

yang

telah

A-9

ditetapkan

ASTM

C-136.

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

PEMERIKSAAN AGREGAT KASAR Pengujian

:

Abrasi

Tanggal

:

11 Pebruari 2009

Standar

:

ASTM C-131

Alat dan bahan

:

-

Bejana Los Angeles dan bola-bola baja

-

Saringan 20 mm

-

Neraca

-

Kerikil

Hasil pengujian

:

Tabel A.8. Hasil Pengujian Abrasi Agregat Kasar Simbol

Keterangan

Berat (gr)

a

Berat kerikil kering oven mula-mula

5000

b

Sisa kerikil kering oven di atas ayakan 2,36mm

3750

Persentase berat yang hilang = =

a−b × 100% a 5000 − 3750 × 100% = 25% 5000

Syarat : Kehilangan berat tidak boleh lebih dari 50 % (PBI 1971 pasal 3.4 ayat 5). Analisis : Abrasi yang terjadi 25 % dan ini memenuhi standar yang disyaratkan, yaitu kurang dari 50 %.

A-10

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

PEMERIKSAAN AGREGAT KASAR Pengujian

:

Specific Gravity

Tanggal

:

11 Pebruari 2009

Standar

:

ASTM C-127

Alat dan bahan

:

-

Bejana dan kontainer

-

Oven listrik

-

Kerikil 3000 gr

-

Neraca

-

Air bersih

Hasil pengujian

:

Tabel A.9. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar : Simbol

Keterangan

Berat (gr)

a

kerikil kering oven

3000

b

Berat kerikil kondisi SSD

3071,5

c

Berat kerikil dalam air

1880

Bulk Specific Grafity

=

a 3000 = = 2,518 3071,5 − 1880 b−c

Bulk Specific Gravity SSD

=

b 3071,5 = = 2,578 b−c 3071,5 − 1880

Apparent Specific Grafity

=

a 3000 = = 2,679 3000 − 1880 a−c

Absorption

=

b−a 3071,5 − 3000 × 100% = × 100% = 2,38% 3000 a

A-11

Lampiran B

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Mix Design Perhitungan Mix Design melalui pendekatan dari proposal makalah lomba kuat tekan beton,oleh Universitas Kristen Petra Surabaya Untuk pengecoran 6 sampel dan silinder Ø15X30 cm, dengan margin 25% 

Volume Total

= 6 X [(¼ X π X 0,15²) X 0,3] X 1,25 = 0,039761 m³



Volume Kerikil

= 30% X Volume total = 30% X 0,039761 = 0,011928 m³

 Berat kerikil

= Gs Kerikil X Volume kerikil = 2725 X 0,011928 = 32,50 Kg

 Volume Mortar

= 70% X Volume total = 70% X 0,039761 = 0,027833 m³

 Volume Pasir

= 40% X volume mortar = 40% X 0,027833 = 0,011133 m³

 Berat Pasir = Gs pasir X Volume pasir = 2725 X 0,011133 = 30,34 Kg  Volume pasta

= 60% X volume mortar = 60% X 0,027833 = 0,016700 m³

 Vw / Vp

= 0,83

 Vw = 0,007574 m²  Berat air

= Gs air X Volume air = 1000 kg/m³ X 0,007574 = 7,57 kg

 S : Fa

=2:1

B-1

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118



Volume Semen

= 2/3 x Vp = 2/3 x 0,009125 = 0,006084 m³

 Berat Semen

=Gs semen x Volume semen = 3150 kg/m³ x 0,006084 = 19,16 kg

 Volume Fly ash

= 1/3 x Vp =1/3 x 0,009125 = 0,003042 m³

 Berat fly ash

= Gs fly ash x fly ash = 2536 kg/m³ x 0,003042 =7,71 kg

 Superplasticizer ( Viscocrete)

= 0,62% x berat powder = 0,62% x 26,88 = 0,166644 liter

 Silika Fume

= 5% x berat pasta = 5% x (Berat semen + berat fly ash) = 5% x (19,16 + 7,71)

 Serat Baja di gunakan dengan Panjang 25mm, 50mm dan kombinasi keduanya dengan berat 1% dari volume mortar.

B-2

Lampiran C

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Hasil Pengujian Pembebanan Terhadap Sampel Dengan Bahan Campuran

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 810

Data Sampel 4.1 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.08 0.12 0.24 0.24 0.47 0.71 1.24 1.46 1.73 2.28 2.72 2.87 3.05 3.27 3.43 3.61 3.91 4.24 4.62 5.35 5.74 6.04 6.21 6.57 6.83 7.06 7.28 7.45 7.76 8.50 9.20 9.43 9.99 10.40 11.01 11.51 11.96 12.72 13.39 13.83

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.06 0.13 0.14 0.20 0.24 0.27 0.30 0.36 0.46 0.57 0.63 0.68 0.82 0.91 1.02 1.09 1.15 1.28 1.38 1.42 1.53 1.70 1.76 1.85 1.94 2.00 2.12 2.17 2.27 2.35 2.40 2.49 2.54 2.65 2.72 2.80 2.90 2.95 3.10 3.82

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760

Data Sampel 4.2 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.08 0.28 0.43 0.51 0.59 0.75 0.87 1.30 1.61 2.09 2.52 2.87 3.31 3.66 3.90 4.21 4.54 4.70 4.84 5.12 6.19 6.42 6.61 6.84 6.91 7.05 7.54 8.66 9.43 10.13 10.62 11.12 11.72 11.91 12.58 12.90 13.05 13.59

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.06 0.12 0.20 0.24 0.27 0.31 0.33 0.38 0.47 0.55 0.63 0.71 0.79 0.94 1.01 1.07 1.12 1.18 1.24 1.32 1.37 1.51 1.56 1.59 1.68 1.78 1.86 1.91 2.02 2.07 2.18 2.26 2.32 2.41 2.48 2.76 2.99 3.74

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720

Data Sampel 4.3 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.00 0.24 0.47 0.63 0.83 1.10 1.38 1.50 1.77 1.93 2.44 2.62 2.82 3.13 3.43 3.68 3.91 4.24 4.76 5.34 6.02 6.43 7.83 8.54 8.94 9.35 9.57 9.87 10.22 10.51 10.78 11.00 11.91 12.01 12.83 13.46

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.06 0.16 0.20 0.22 0.28 0.31 0.34 0.41 0.45 0.49 0.55 0.66 0.68 0.71 0.75 0.79 0.83 0.87 0.95 1.02 1.09 1.14 1.19 1.24 1.26 1.28 1.38 1.44 1.56 1.57 1.68 1.73 1.83 2.00 2.52 3.43

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Hasil Pengujian Pembebanan Terhadap Sampel Dengan Bahan Normal

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700

Data Sampel 1.1 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.00 0.25 0.43 0.67 0.75 0.98 1.30 1.75 1.91 2.09 2.78 2.87 3.28 3.50 4.07 4.35 4.69 5.00 5.35 6.03 6.93 7.20 7.60 8.23 9.06 9.96 10.24 10.55 11.26 11.85 12.48 13.07 13.86 14.02 15.04

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.06 0.13 0.15 0.18 0.24 0.27 0.30 0.38 0.46 0.57 0.65 0.68 0.82 0.91 1.03 1.09 1.14 1.28 1.35 1.42 1.54 1.70 1.75 1.91 2.02 2.24 2.41 2.57 2.72 2.87 2.92 3.04 3.13 3.19 3.24

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720

Data Sampel 1.2 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.00 0.28 0.38 0.67 1.00 1.17 1.46 2.01 2.24 2.48 2.87 3.11 3.35 3.78 4.37 4.57 4.96 5.43 5.63 5.87 6.77 7.17 7.40 8.07 8.19 8.70 9.33 10.15 10.59 11.00 11.38 12.05 12.52 13.23 13.82 15.04

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.07 0.11 0.17 0.24 0.28 0.31 0.38 0.44 0.52 0.55 0.61 0.66 0.69 0.76 0.80 0.87 0.91 0.99 1.02 1.10 1.15 1.22 1.28 1.34 1.40 1.54 2.08 2.14 2.20 2.35 2.49 2.53 2.59 2.62 2.65 3.15

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740

Data Sampel 1.3 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.00 0.20 0.31 0.69 0.87 0.98 1.32 1.65 1.94 2.10 2.77 2.87 3.24 3.50 4.02 4.33 4.65 5.00 5.35 5.98 6.54 6.93 7.35 7.80 8.11 8.74 9.17 9.41 9.57 9.80 10.43 10.67 11.42 11.89 12.43 13.23 14.72

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.05 0.15 0.17 0.22 0.28 0.31 0.34 0.41 0.46 0.49 0.55 0.66 0.68 0.71 0.85 0.88 1.01 1.04 1.16 1.20 1.31 1.43 1.50 1.69 1.75 1.81 2.16 2.28 2.54 2.72 2.87 2.91 2.96 3.01 3.06 3.09 3.15

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Hasil Pengujian Pembebanan Terhadap Sampel Dengan Bahan Serat Baja 25mm

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800 820

Data Sampel 2.1 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.00 0.21 0.33 0.70 0.88 0.99 1.32 1.67 1.95 2.10 2.24 2.44 2.60 2.81 2.99 3.23 3.54 3.86 4.09 4.57 4.96 5.59 6.69 7.09 7.87 8.28 8.62 8.74 8.86 9.10 9.37 9.61 10.08 10.43 10.56 10.67 11.42 11.89 12.43 13.23 14.72

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.06 0.09 0.16 0.19 0.25 0.28 0.30 0.35 0.43 0.57 0.66 0.70 0.82 0.91 1.06 1.09 1.15 1.24 1.35 1.45 1.53 1.65 1.72 1.76 1.88 1.94 2.01 2.11 2.16 2.24 2.28 2.61 2.69 2.76 2.83 2.85 2.91 2.93 3.04 3.10 3.31

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780

Data Sampel 2.2 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.00 0.20 0.24 0.53 0.62 0.73 0.85 1.09 1.42 1.89 2.28 2.44 2.76 3.15 3.46 3.86 4.41 4.65 4.96 5.43 5.83 6.22 6.61 7.17 7.28 7.52 8.07 8.17 8.58 9.13 9.53 10.24 11.10 11.41 12.23 12.44 12.58 12.83 13.28

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.04 0.12 0.20 0.23 0.30 0.31 0.33 0.38 0.50 0.61 0.65 0.72 0.79 0.94 1.01 1.07 1.12 1.18 1.24 1.32 1.38 1.55 1.61 1.67 1.76 1.84 2.02 2.11 2.17 2.25 2.35 2.44 2.56 2.76 2.87 2.97 3.04 3.13 3.27

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740

Data Sampel 2.3 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.00 0.24 0.39 0.63 0.91 1.10 1.26 1.54 1.57 1.81 2.13 2.60 2.99 3.15 3.39 3.86 4.09 4.65 4.96 5.59 6.69 7.32 7.80 8.54 8.86 9.32 9.89 10.39 10.87 11.10 11.42 11.91 12.05 12.60 12.99 13.46 14.61

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.06 0.12 0.20 0.22 0.28 0.31 0.34 0.41 0.45 0.49 0.55 0.66 0.68 0.71 0.79 0.88 1.01 1.04 1.16 1.20 1.31 1.43 1.50 1.69 1.75 1.81 2.16 2.28 2.54 2.72 2.87 2.94 3.04 3.09 3.19 3.31 3.62

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Hasil Pengujian Pembebanan Terhadap Sampel Dengan Bahan Serat Baja 50mm

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800 820 840 850

Data Sampel 3.1 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.08 0.16 0.28 0.39 0.45 0.54 0.65 0.78 0.87 1.02 1.18 1.30 1.50 1.85 2.27 2.48 2.89 3.13 3.28 3.69 4.05 4.80 5.10 5.43 6.54 7.36 7.87 8.66 9.15 9.41 9.69 10.06 10.39 11.10 11.73 12.13 12.83 13.19 13.33 13.48 13.69 13.77 14.06

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.06 0.11 0.15 0.19 0.24 0.27 0.30 0.36 0.46 0.57 0.63 0.68 0.82 0.91 0.99 1.09 1.15 1.21 1.31 1.43 1.54 1.67 1.76 1.86 1.94 2.10 2.18 2.24 2.33 2.45 2.52 2.59 2.61 2.61 2.72 2.79 2.87 3.04 3.09 3.25 3.31 3.43 3.68

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 810

Data Sampel 3.2 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.00 0.20 0.28 0.43 0.50 0.59 0.79 1.02 1.42 1.69 2.03 2.35 2.64 3.15 3.93 4.16 4.61 5.06 5.24 5.39 5.47 5.74 6.05 6.14 6.30 6.85 7.44 8.15 9.13 9.69 9.92 10.05 10.55 10.87 11.73 12.47 13.15 13.90 14.85 15.74

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.06 0.13 0.16 0.20 0.27 0.30 0.33 0.38 0.47 0.55 0.63 0.71 0.79 0.94 1.01 1.07 1.12 1.18 1.24 1.33 1.37 1.54 1.61 1.75 1.92 2.01 2.08 2.17 2.20 2.28 2.48 2.80 2.87 3.05 3.13 3.27 3.31 3.43 3.50 3.70

Baban Desak (kN/mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800 820 840 860 880

Data Sampel 3.3 Arah Aksial (Inch) 0.00 0.00 0.24 0.47 0.63 0.83 1.02 1.14 1.54 1.70 1.93 2.44 3.07 3.35 3.43 3.61 3.76 3.91 4.17 4.36 4.52 4.69 4.94 5.15 5.48 5.76 6.26 6.46 6.84 6.98 7.28 7.61 8.15 8.42 8.60 9.06 9.36 9.83 10.21 10.71 11.02 11.65 12.35 13.02 14.96

Arah Lateral (Inch) 0.00 0.06 0.17 0.20 0.23 0.28 0.31 0.32 0.41 0.45 0.51 0.55 0.65 0.68 0.75 0.83 0.88 1.02 1.04 1.14 1.20 1.31 1.43 1.50 1.69 1.75 1.81 2.16 2.28 2.54 2.64 2.69 2.75 2.78 2.89 2.95 3.00 3.06 3.09 3.24 3.36 3.42 3.50 3.60 3.90

Perhitungan besarnya kuat tekan beton pada benda uji silinder dengan rumus : f’c =

P Ac

Dengan : f’c = kuat tekan beton salah satu benda uji (MPa) P = beban desak maksimum (N) Ac = luas permukaan benda uji tertekan (mm2) Contoh Perhitungan pada sampel 1.1 beton dengan penambahan serat baja 0mm, pada P = 700kN/mm : f’c =

700 x1000 0.25 x3.14 x150 x150

f’c = 39,632 MPa Contoh Perhitungan pada sampel 2.1 beton dengan penambahan serat baja 25mm, pada P = 820kN/mm : f’c =

820 x1000 0.25 x3.14 x150 x150

f’c = 46,426 MPa Contoh Perhitungan pada sampel 3.1 beton dengan penambahan serat baja 50mm, pada P = 850kN/mm : f’c =

850 x1000 0.25 x3.14 x150 x150

f’c = 48,100 MPa Contoh Perhitungan pada sampel 4.1 beton dengan penambahan serat baja Campuran, pada P = 810kN/mm : f’c =

810 x1000 0.25 x3.14 x150 x150

f’c = 45,8599 MPa

Perhitungan regangan (ε) yang terjadi dengan rumus : ε=

∆l x 25,4 .10 −3 l

Dengan : ∆l = penurunan arah longitudinal L = tinggi beton relative (jarak antara dua strain gauge) 25,4 . 10-3 = konversi satuan dial dari inch ke mm Contoh perhitungan regangan (ε)pada sampel 1.1 beton dengan penambahan serat baja 0mm, denganΔl = 15,04

15.04 x 25,4 .10 −3 200 ε = 1,910.10 −3 mm

ε=

Contoh perhitungan regangan (ε)pada sampel 2.1 beton dengan penambahan serat baja 25mm, denganΔl = 14,72

14,72 x 25,4 .10 −3 200 ε = 1,86944.10 −3 mm

ε=

Contoh perhitungan regangan (ε)pada sampel 3.1 beton dengan penambahan serat baja 25mm, denganΔl = 14.06

14,06 x 25,4 .10 −3 200 ε = 1,7856.10 −3 mm

ε=

Contoh perhitungan regangan (ε)pada sampel 4.1 beton dengan penambahan serat campuran, denganΔl = 13,83

13,83 x 25,4 .10 −3 200 ε = 1,7564.10 −3 mm

ε=

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Hasil Pengujian Pembebanan Terhadap Sampel Dengan Bahan Normal Sampel 01 W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000 1.132 2.264 3.396 4.528 5.660 6.792 7.924 9.056 10.188 11.320 12.452 13.584 14.716 15.848 16.980 18.112 19.244 20.376 21.508 22.640 23.772 24.904 26.036 27.168 28.300 29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235 37.367 38.500 39.632

11.1 0.300 0.150 2093.772 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000 0.000 0.008 0.032 0.016 0.055 0.019 0.085 0.023 0.095 0.031 0.124 0.034 0.165 0.038 0.222 0.048 0.243 0.058 0.265 0.073 0.353 0.082 0.365 0.086 0.416 0.104 0.445 0.116 0.517 0.131 0.553 0.138 0.595 0.145 0.635 0.162 0.680 0.171 0.766 0.180 0.880 0.195 0.915 0.216 0.965 0.222 1.045 0.243 1.150 0.256 1.265 0.284 1.300 0.306 1.340 0.326 1.430 0.345 1.505 0.365 1.585 0.371 1.660 0.386 1.760 0.398 1.780 0.405 1.910 0.412

Sampel 02 W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000 1.132 2.264 3.396 4.528 5.660 6.792 7.924 9.056 10.188 11.320 12.452 13.584 14.716 15.848 16.980 18.112 19.244 20.376 21.508 22.640 23.772 24.904 26.036 27.168 28.300 29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235 37.367 38.500 39.632 40.764

11.180 0.300 0.150 2108.862 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000 0.000 0.009 0.035 0.014 0.048 0.022 0.085 0.030 0.127 0.036 0.149 0.040 0.185 0.048 0.255 0.056 0.285 0.066 0.315 0.070 0.365 0.078 0.395 0.084 0.425 0.088 0.480 0.096 0.555 0.102 0.580 0.110 0.630 0.116 0.690 0.126 0.715 0.130 0.745 0.140 0.860 0.146 0.910 0.155 0.940 0.162 1.025 0.170 1.040 0.178 1.105 0.196 1.185 0.264 1.289 0.272 1.345 0.280 1.397 0.298 1.445 0.316 0.321 1.530 1.590 0.329 1.680 0.333 1.755 0.337 1.910 0.400

Sampel 3 W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000 1.132 2.264 3.396 4.528 5.660 6.792 7.924 9.056 10.188 11.320 12.452 13.584 14.716 15.848 16.980 18.112 19.244 20.376 21.508 22.640 23.772 24.904 26.036 27.168 28.300 29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235 37.367 38.500 39.632 40.764 41.897

11.250 0.300 0.150 2122.066 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000 0.000 0.006 0.025 0.019 0.040 0.022 0.087 0.028 0.110 0.035 0.124 0.039 0.168 0.043 0.210 0.052 0.246 0.058 0.267 0.062 0.352 0.070 0.365 0.084 0.412 0.086 0.445 0.090 0.510 0.108 0.550 0.112 0.590 0.128 0.635 0.132 0.680 0.147 0.760 0.152 0.830 0.167 0.880 0.182 0.934 0.190 0.990 0.215 1.030 0.222 1.110 0.230 1.165 0.274 1.195 0.289 1.215 0.322 1.245 0.346 1.325 0.364 1.355 0.369 1.450 0.376 1.510 0.382 1.578 0.389 1.680 0.393 1.870 0.400

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected] Hasil Pengujian Pembebanan Terhadap Sampel Dengan Bahan Serat Baja 25mm Sampel 01 W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000 1.132 2.264 3.396 4.528 5.660 6.792 7.924 9.056 10.188 11.320 12.452 13.584 14.716 15.848 16.980 18.112 19.244 20.376 21.508 22.640 23.772 24.904 26.036 27.168 28.300 29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235 37.367 38.500 39.632 40.764 41.897 43.029 44.161 45.294 46.426

11.35 0.300 0.150 2140.929 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000 0.000 0.007 0.027 0.012 0.042 0.020 0.089 0.024 0.112 0.032 0.126 0.036 0.168 0.038 0.212 0.045 0.248 0.055 0.267 0.072 0.285 0.084 0.310 0.089 0.330 0.104 0.357 0.116 0.380 0.134 0.410 0.139 0.450 0.146 0.490 0.157 0.520 0.172 0.580 0.184 0.630 0.194 0.710 0.210 0.850 0.219 0.900 0.223 1.000 0.239 1.052 0.246 1.095 0.255 1.110 0.268 1.125 0.274 1.156 0.285 1.190 0.289 1.220 0.332 1.280 0.342 1.325 0.351 1.341 0.359 1.355 0.362 1.450 0.369 1.510 0.372 1.578 0.386 1.680 0.394 1.870 0.420

Sampel 02 W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000 1.132 2.264 3.396 4.528 5.660 6.792 7.924 9.056 10.188 11.320 12.452 13.584 14.716 15.848 16.980 18.112 19.244 20.376 21.508 22.640 23.772 24.904 26.036 27.168 28.300 29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235 37.367 38.500 39.632 40.764 41.897 43.029 44.161

11.450 0.300 0.150 2159.791 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000 0.000 0.005 0.025 0.015 0.030 0.025 0.067 0.029 0.079 0.038 0.093 0.040 0.108 0.042 0.139 0.048 0.180 0.063 0.240 0.078 0.290 0.083 0.310 0.091 0.350 0.100 0.400 0.120 0.440 0.128 0.490 0.136 0.560 0.142 0.590 0.150 0.630 0.158 0.690 0.168 0.740 0.175 0.790 0.197 0.840 0.204 0.910 0.212 0.925 0.224 0.955 0.234 1.025 0.257 1.038 0.268 1.090 0.275 1.160 0.286 1.210 0.298 1.300 0.310 1.410 0.325 1.449 0.350 1.553 0.364 0.377 1.580 1.598 0.386 1.630 0.398 1.686 0.415

Sampel 3 W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000 1.132 2.264 3.396 4.528 5.660 6.792 7.924 9.056 10.188 11.320 12.452 13.584 14.716 15.848 16.980 18.112 19.244 20.376 21.508 22.640 23.772 24.904 26.036 27.168 28.300 29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235 37.367 38.500 39.632 40.764 41.897

11.150 0.300 0.150 2103.203 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000 0.000 0.007 0.030 0.015 0.050 0.025 0.080 0.028 0.115 0.035 0.140 0.039 0.160 0.043 0.195 0.052 0.200 0.057 0.230 0.062 0.270 0.070 0.330 0.084 0.380 0.086 0.400 0.090 0.430 0.100 0.490 0.112 0.520 0.128 0.590 0.132 0.630 0.147 0.710 0.152 0.850 0.166 0.930 0.182 0.990 0.190 1.085 0.215 1.125 0.222 1.184 0.230 1.256 0.274 1.320 0.289 1.380 0.322 1.410 0.346 1.450 0.364 1.512 0.374 1.530 0.386 1.600 0.393 1.650 0.405 0.420 1.710 1.856 0.460

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Hasil Pengujian Pembebanan Terhadap Sampel Dengan Bahan Serat Baja 50mm Sampel 01 W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000 1.132 2.264 3.396 4.528 5.660 6.792 7.924 9.056 10.188 11.320 12.452 13.584 14.716 15.848 16.980 18.112 19.244 20.376 21.508 22.640 23.772 24.904 26.036 27.168 28.300 29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235 37.367 38.500 39.632 40.764 41.897 43.029 44.161 45.294 46.426 47.558 48.100

11.600 0.300 0.150 2188.086 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000 0.010 0.007 0.020 0.014 0.035 0.019 0.049 0.024 0.057 0.030 0.068 0.034 0.082 0.038 0.099 0.046 0.110 0.058 0.130 0.072 0.150 0.080 0.165 0.086 0.190 0.104 0.235 0.115 0.288 0.126 0.315 0.138 0.367 0.146 0.398 0.154 0.416 0.167 0.468 0.182 0.514 0.196 0.610 0.212 0.648 0.224 0.690 0.236 0.830 0.246 0.935 0.267 1.000 0.277 1.100 0.285 1.162 0.296 1.195 0.311 1.230 0.320 1.278 0.329 1.320 0.332 1.410 0.331 1.490 0.346 1.540 0.354 1.630 0.365 1.675 0.386 1.693 0.392 1.712 0.413 1.739 0.420 1.749 0.436 1.785 0.467

Sampel 02 W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000 1.132 2.264 3.396 4.528 5.660 6.792 7.924 9.056 10.188 11.320 12.452 13.584 14.716 15.848 16.980 18.112 19.244 20.376 21.508 22.640 23.772 24.904 26.036 27.168 28.300 29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235 37.367 38.500 39.632 40.764 41.897 43.029 44.161 45.837

11.500 0.300 0.150 2169.223 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000 0.000 0.008 0.025 0.016 0.035 0.020 0.055 0.026 0.064 0.034 0.075 0.038 0.100 0.042 0.130 0.048 0.180 0.060 0.215 0.070 0.258 0.080 0.299 0.090 0.335 0.100 0.400 0.120 0.499 0.128 0.528 0.136 0.585 0.142 0.642 0.150 0.666 0.158 0.684 0.169 0.695 0.174 0.729 0.195 0.768 0.204 0.780 0.222 0.800 0.244 0.870 0.255 0.945 0.264 1.035 0.275 1.160 0.280 1.230 0.290 1.260 0.315 1.276 0.355 1.340 0.365 1.380 0.387 0.398 1.490 1.584 0.415 1.670 0.420 1.765 0.436 1.886 0.445 1.999 0.470

Sampel 3 W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000 1.132 2.264 3.396 4.528 5.660 6.792 7.924 9.056 10.188 11.320 12.452 13.584 14.716 15.848 16.980 18.112 19.244 20.376 21.508 22.640 23.772 24.904 26.036 27.168 28.300 29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235 37.367 38.500 39.632 40.764 41.897 43.029 44.161 45.294 46.426 47.558 48.691 49.823

11.750 0.300 0.150 2216.380 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000 0.000 0.007 0.030 0.021 0.060 0.025 0.080 0.029 0.105 0.035 0.130 0.039 0.145 0.041 0.195 0.052 0.216 0.057 0.245 0.065 0.310 0.070 0.390 0.083 0.425 0.086 0.435 0.095 0.458 0.105 0.478 0.112 0.497 0.129 0.529 0.132 0.554 0.145 0.574 0.152 0.596 0.166 0.628 0.182 0.654 0.190 0.696 0.215 0.732 0.222 0.795 0.230 0.820 0.274 0.869 0.289 0.887 0.322 0.924 0.335 0.967 0.342 1.035 0.349 1.069 0.353 1.092 0.367 1.150 0.375 0.381 1.189 1.248 0.389 1.297 0.392 1.360 0.412 1.399 0.427 1.480 0.434 1.568 0.445 1.653 0.457 1.900 0.495

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Hasil Pengujian Pembebanan Terhadap Sampel Dengan Bahan Campuran Sampel 01 W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000

Sampel 02

11.15 0.300 0.150 2103.203 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000

W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000

Sampel 3

11.350 0.300 0.150 2140.929 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000

W(kg) L(m) D (m) BJ (kg/m3)

Tegangan (MPa) 0.000

11.570 0.300 0.150 2182.427 Regangan Regangan Aksial Lateral x 0.001 x 0.001 0.000 0.000

1.132

0.010

0.007

1.132

0.010

0.007

1.132

0.000

0.007

2.264

0.015

0.016

2.264

0.035

0.015

2.264

0.030

0.020

3.396

0.030

0.018

3.396

0.055

0.025

3.396

0.060

0.025

4.528

0.030

0.026

4.528

0.065

0.030

4.528

0.080

0.028

5.660

0.060

0.030

5.660

0.075

0.034

5.660

0.105

0.035

6.792

0.090

0.034

6.792

0.095

0.039

6.792

0.140

0.039

7.924

0.158

0.038

7.924

0.110

0.042

7.924

0.175

0.043

9.056

0.185

0.046

9.056

0.165

0.048

9.056

0.190

0.052

10.188

0.220

0.058

10.188

0.205

0.060

10.188

0.225

0.057

11.320

0.290

0.072

11.320

0.265

0.070

11.320

0.245

0.062

12.452

0.345

0.080

12.452

0.320

0.080

12.452

0.310

0.070

13.584

0.364

0.086

13.584

0.365

0.090

13.584

0.333

0.084

14.716

0.387

0.104

14.716

0.420

0.100

14.716

0.358

0.086

15.848

0.415

0.115

15.848

0.465

0.120

15.848

0.398

0.090

16.980

0.436

0.130

16.980

0.495

0.128

16.980

0.435

0.095

18.112

0.458

0.138

18.112

0.535

0.136

18.112

0.467

0.100

19.244

0.497

0.146

19.244

0.577

0.142

19.244

0.497

0.105

20.376

0.538

0.162

20.376

0.597

0.150

20.376

0.539

0.110

21.508

0.587

0.175

21.508

0.615

0.158

21.508

0.605

0.121

22.640

0.680

0.180

22.640

0.650

0.168

22.640

0.678

0.129

23.772 24.904 26.036 27.168 28.300

0.729 0.767 0.789 0.835 0.867

0.194 0.216 0.224 0.235 0.246

23.772 24.904 26.036 27.168 28.300

0.786 0.815 0.839 0.869 0.878

0.174 0.192 0.198 0.202 0.213

23.772 24.904 26.036 27.168 28.300

0.764 0.816 0.995 1.085 1.135

0.139 0.145 0.151 0.157 0.160

29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235

0.897 0.925 0.946 0.986 1.080 1.168 1.197

0.254 0.269 0.275 0.288 0.298 0.305 0.316

29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235

0.895 0.957 1.100 1.198 1.287 1.349 1.412

0.226 0.236 0.242 0.257 0.263 0.277 0.287

29.432 30.564 31.696 32.828 33.960 35.092 36.235

1.187 1.215 1.253 1.298 1.335 1.369 1.397

0.162 0.175 0.183 0.198 0.200 0.213 0.220

37.367 38.500

1.269 1.321

0.322 0.336

37.367 38.500

1.489 1.512

37.367 38.500

39.632 40.764

1.398 1.462

0.345 0.355

39.632 40.764

1.598 1.638

0.295 0.306 0.315 0.350

1.512 1.525 1.630 1.710

0.232 0.254 0.320 0.435

41.897 43.029 44.161 45.837

1.519 1.615 1.700 1.757

0.368 0.375 0.394 0.485

41.897 43.029

1.657 1.726

0.380 0.475

39.632 40.764

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Grafik Tegangan dan Regangan pada beton mutu tinggi dengan penambahan serat baja 0mm :

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Grafik Tegangan dan Regangan pada beton mutu tinggi dengan penambahan serat baja 25mm :

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Grafik Tegangan dan Regangan pada beton mutu tinggi dengan penambahan serat baja 50mm :

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET- FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta 57126, Indonesia Telp.& Fax. : (0271) 634524. email : [email protected]

Grafik Tegangan dan Regangan pada beton mutu tinggi dengan penambahan serat baja campuran :

Lampiran D

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Gambar D-1 Mesin Los Angelos

Gambar D-2 Ayakan dan Mesin Penggetar Ayakan

D-1

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Gambar D-3 Timbangan

Gambar D-4 Compression Testing Machine (Alat Uji Modulus Elastisitas)

D-2

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Gambar D-5 Vibrator

D-3

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Dokumentasi Persiapan Pembuatan Sampel:

Gambar D-6 Serat baja sesuai dimensi nya.

Gambar D-7 Menimbang Silica fume

D-4

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Gambar D-8 Menimbang Fly Ash

Gambar D-9 Pencucian Agregat kasar dan Agregat halus

D-5

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Gambar D-10 Superplasticizer

Dokumentasi Pembuatan Sampel :

D-6

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Gambar D-11 Memasukkan Semua bahan dalam molen

Gambar D-12 Alat Uji Nilai Slump

D-7

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Gambar D-13 Mengukur ketinggiannya

D-8

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Gambar D-14 Memadatkan adonan dalam cetakan ( begisting )

Gambar D-15 Penomoran Sampel

D-9

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Dokumentasai Pengujian Modulus Elastisitas :

Gambar D-16 Memasang Sampel Pada Pengujian Modulus Elastisitas

Gambar D-17 Mencatat Sampel Pada Pengujian Modulus Elastisitas

D-10

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Gambar D-18 Beban Max. Tercatat 730 kN

Gambar D-19 Beban Max. Tercatat 880 kN

D-11

LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Jl. Ir Sutami No. 36 A Kentingan Surakarta Telp. (0271) 647069 Fax .662118

Gambar D-20 Beban Max. Tercatat 860 kN

D-12