kajian kuat kejut (impact - digilib.uns.ac.id/kajian...kajian kuat kejut (impact) beton normal...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

KAJIAN KUAT KEJUT (IMPACT)

BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ 150

The Study of Impact Strength of Concrete Normal With Addition

Galvalum AZ 150 fiber

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Oleh :

ARIF NUR HIDAYAT NIM. I0107047

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012

LEMBAR PERSETUJUAN


commit to user

ii





Disusun Oleh :


Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012

Dosen Pembimbing I

Ir. A. Mediyanto, MT NIP. 19620118 199512 1 001

Dosen Pembimbing II

Wibowo, ST, DEA NIP. 19681007 199502 1 001


commit to user

iii

LEMBAR PENGESAHAN





SKRIPSI Disusun oleh:


Dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar sarjana teknik

Pada Hari : Selasa Tanggal : 24 Januari 2012

Tim Penguji Pendadaran : 1. Ir. A. Mediyanto, MT ……………………………

N I P . 19620118 199512 1 001

2. Wibowo, ST, DEA …………………………… N I P . 19681007 199502 1 001

3. Ir. Slamet Prayitno, MT ……………………………

N I P . 19531227 198601 1 001 4. Ir. Supardi, MT ……………………………

N I P . 19550504 198003 1 003

Mengetahui, Disahkan a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik sipil

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS Kusno Adi Sambowo, ST, MSc, PhD Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19691026 199503 1 002 NIP 19590823 198601 1 001


commit to user

vi

ABSTRAK

Arif Nur Hidayat, 2012. Kajian Kuat Kejut (Impact) Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Saat ini penggunaan perkerasan kaku semakin luas. Perkerasan kaku digunakan untuk jalan raya yang mempunyai arus kepadatan lalu-lintas yang tinggi, jalan tol yang dilewati beban berat, maupun landasan pacu bandara. Pada perencanaan perkerasan jalan dengan menggunakan perkerasan kaku (rigid pavement) perlu diperhatikan pengaruh beban kejut terhadap struktur. Beban kejut dapat dihasilkan oleh percepatan roda kendaraan, gaya rem maupun suatu tumbukan yang terjadi pada struktur. Bahan tambah serat Galvalum AZ 150 pada beton diharapkan dapat mengatasi kelemahan sifat beton terhadap beban kejut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambah serat Galvalum AZ 150 pada beton normal terhadap nilai kuat kejut. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen di labolatorium dengan 12 buah benda uji kuat kejut. Benda uji tersebut adalah beton dengan bahan tambah serat Galvalum AZ 150 dengan variasi kadar serat 0%; 0,33%; 0,66% dan 1% dari volume adukan. Setiap variasi tersebut terdiri dari tiga buah benda uji. Benda uji berupa silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 6 cm. Kuat kejut beton diuji pada umur 28 hari. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penggunaan bahan tambah serat Galvalum AZ 150 dengan kadar serat 0 %, 0,33 %, 0,66 % dan 1 % pada beton normal diperoleh energi serapan pada retak pertama sebesar 1500,93 J, 1839,375 J, 2501,55 J, dan 1265,49 J. Kemudian pada runtuh total diperoleh energi serapan 1574,505 J; 1927,665 J; 2589,84 J; dan 1427,355 J. Pada kadar serat 0,66 % diperoleh nilai kuat kejut maksimal. Perbandingan nilai kuat kejut beton berserat galavalum AZ 150 kadar 0,66% terhadap beton normal secara keseluruhan berkisar 1,5-1,6 kali . Kata kunci : beton normal, kuat kejut, serat galvalum az 150.


commit to user

vii

ABSTRACT Arif Nur Hidayat, 2012. The Study of Impact Strength of Concrete Normal With Addition Galvalum AZ 150 fiber . Final Project. Department of Civil Engineering, University of Sebelas Maret, Surakarta. Recently, the use of rigid pavement is increasing widely. Rigid pavement was used for high flow traffic of highway, heavy load freeway, or airport runway . The design of rigid pavement need to calculated from influence of impact load to structure. Impact load can be resulted from velocity of wheel car, braking force, or impact on the structure. The use of additive can increase the quality of concrete. Galvalum AZ 150 fiber additive materials in concrete as reinforcement was expected can overcome the weakness of concrete from burden pulled. This research aimed to know the influence of use Galvalum AZ 150 as fiber additive to the normal concrete on the value of impact strength. This research used the experiment methods in labolatorium, with 12 specimen of impact test. This test specimen was normal concrete with variation of the level fibre 0%, 0,33%, 0,66% and 1% Galvalum AZ 150 fibre of concrete volume. Each variation consisted of three test specimens. The test specimen is a cylinder concrete with diameter 15 cm and high 6 cm. The impact of concrete were tested in the age 28 days. The final result show that the use Galvalum AZ 150 fibre additive with dosage of fibre 0 %, 0.33 %, 0.66 % and 1 % to normal concrete volume obtained strength energy from first crack was 1500,93 J, 1839,375 J, 2501,55 J, dan 1265,49 J. Then at total collapse / big crack the strength energy obtained was 1574,505 J; 1927,665 J; 2589,84 J; dan 1427,355 J. The variation of 0,66% fibre in the concrete material result show maximum value of impact strength. Comparison of the average impact strength normal concrete with level of 0,66 % of fibre Galvalum AZ 150 to normal concrete overall ranged from 1,5-1,6 times.

Keyword : galvalum az 150 fibre , impact strength, normal concrete.


commit to user

ix

DAFTAR ISI

Halaman Judul......................................................................................................... i

Lembar Persetujuan................................................................................................ ii

Lembar Pengesahan ............................................................................................. .iii

Motto ..................................................................................................................... iv

Persembahan .......................................................................................................... v

Abstrak .................................................................................................................. vi

Abstract ................................................................................................................ vii

Kata Pengantar .................................................................................................... viii

Daftar Isi ............................................................................................................... ix

Daftar Gambar ...................................................................................................... xii

Daftar Tabel ........................................................................................................ xiii

Daftar Notasi dan Simbol .................................................................................... xiv

Daftar Lampiran ................................................................................................... xv

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ............................................................................................ 1

1.2. Rumusan Masalah ....................................................................................... 3

1.3. Batasan Masalah ......................................................................................... 3

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................ 3

1.5. Manfaat Penelitian ...................................................................................... 4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ......................................................................................... 5

2.2. Landasan Teori ............................................................................................ 6

2.2.1. Beton Normal ......................................................................................... 6

2.2.2. Beton Serat ............................................................................................. 7

2.3 Material Penyusun Beton Normal ............................................................... 8

2.3.1 Semen Portland ........................................................................................ 8

2.3.2 Agregat ................................................................................................... 9

2.3.2.a Agregat Halus ....................................................................................... 9


commit to user

x

2.3.2.b Agregat Kasar ...................................................................................... 11

2.3.3 Air ............................................................................................................ 13

2.3.4 Galvalum ................................................................................................. 14

2.4. Ketahanan Kejut ........................................................................................... 14

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1. Uraian Umum ............................................................................................... 19

3.2. Tempat Penelitian ....................................................................................... 19

3.3 Benda Uji Penelitian ................................................................................... 19

3.4 Peralatan Penelitian ...................................................................................... 20

3.5 Tahap dan Prosedur Penelitian .................................................................... 22

3.6 Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ......................................... 24

3.6.1. Standar Pengujian Terhadap Agregat Halus ............................................ 24

3.6.2. Standar Pengujian Terhadap Agregat Kasar ........................................... 24

3.7 Pengujian Bahan Dasar Beton ..................................................................... 24

3.7.1 Pengujian Agregat Halus ......................................................................... 25

3.7.1.1 Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus ............................................. 25

3.7.1.2 Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus ....................................... 25

3.7.1.3 Pengujian Specific Gravity ................................................................... 25

3.7.1.4 Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus ............................................. 26

3.7.2 Pengujian Agregat Kasar ......................................................................... 27

3.7.2.1 Pengujian Specific Gravity ................................................................... 27

3.7.2.2 Pengujian Abrasi .................................................................................. 28

3.7.2.3 Pengujian Gradasi ................................................................................. 28

3.8 Perencanaan Campuran Beton ..................................................................... 28

3.9 Pembuatan Benda Uji................................................................................... 29

3.10 Pengujian Nilai Slump ................................................................................. 29

3.11 Perawatan Benda Uji (Curing) ..................................................................... 30

3.12 Pengujian Ketahanan Kejut .......................................................................... 30


commit to user

xi

BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Agregat ............................................................................. 32

4.1.1 Hasil Pengujian Agregat Halus ............................................................... 32

4.1.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar ............................................................... 34

4.2. Perhitungan Rancang Campur Beton .......................................................... 36

4.3. Hasil Pengujian Benda Uji ........................................................................... 36

4.3.1. Hasil Pengujian Slump ............................................................................. 37

4.3.2. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton ......................................................... 37

4.3.3. Hasil Pengujian Kuat Kejut Beton .......................................................... 38

4.4. Analisa Data Hasil Penelitian ..................................................................... 41

4.5.1 Analisa Pengujian Ketahanan Kejut ........................................................ 41

4.5.2 Analisa Data Hasil Pengujian Menggunakan Metode Regresi ................ 42

4.6 Pembahasan .................................................................................................. 46

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 53

5.2. Saran ............................................................................................................ 54

Daftar Pustaka

Lampiran


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Beton sebagai struktur dalam konstruksi teknik sipil, dapat dimanfaatkan dalam

banyak hal. Dalam teknik sipil struktur, beton digunakan untuk bangunan pondasi,

kolom, balok, pelat. Dalam teknik sipil hidro, beton berfungsi sebagai bangunan

air seperti bendung, bendungan, saluran dan drainase perkotaan. Beton juga

digunakan dalam teknik sipil transportasi untuk pekerjaan rigid pavement (lapis

keras permukaan yang kaku). Hampir semua aspek ilmu teknik sipil

menggunakan beton sebagai bagian struktur bangunan.

Beton sebagai bahan struktur memiliki kelemahan bersifat getas (kurang daktail).

Kelemahan ini dapat menyebabkan keruntuhan mendadak apabila terdapat beban

kejut yang melampaui batas tidak dapat ditoleransi oleh struktur beton. Beban

kejut dapat dihasilkan melalui benda jatuh dan bertumbukan dengan suatu struktur

beton sehingga menghasilkan gaya yang bekerja secara tiba-tiba.

Penggunaan serat dalam beton dapat untuk mengurangi sifat getas beton. Serat

tersebut dapat berupa metal, mineral maupun alami. Perkembangan teknolgi di

bidang beton serat berkembang dengan pesat. Beton serat sangat berguna untuk

memperbaiki atau menaikkan sifat mekanik beton . Sifat mekanik beton

diantaranya adalah kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur maupun kuat kejut. Dalam

penelitian ini difokuskan pengaruh beton serat terhadap kuat kejut beton.


commit to user

2

Prinsip penambahan serat adalah memberi tulangan pada beton yang disebar

merata kedalam adukan beton dengan orientasi random untuk mencegah

terjadinya retakan-retakan beton yang terlalu dini di daerah tarik akibat panas

hidrasi maupun akibat pembebanan (Soroushin dan Bayashi, 1987). Dengan

penambahan serat diharapkan dapat meningkatkan penyerapan energi, daktilitas,

mengendalikan retak, dan meningkatkan sifat deformasi.

Penelitian ini menggunakan serat galavalum AZ 150 (lightweight baring truss).

Sebagai penelitian awal, serat galvalum AZ 150 ini mempunyai kuat tarik

maksimum 6224,24 Kg/cm2, angka ini lebih besar dengan kekuatan baja BJTD

39 dengan kuat tarik 4800 Kg/cm2, hasil penelitian Mediyanto (2005).

Pada perencanaan perkerasan jalan dengan menggunakan perkerasan kaku (rigid

pavement) perlu diperhatikan pengaruh beban kejut terhadap struktur. Pada

struktur perkerasan kaku beban kejut yang ada akan didistribusikan ke bidang

tanah setelah melalui lapisan plat beton. Plat (slab) beton semen berfungsi untuk

menahan beban kejut yang mungkin terjadi pada permukaan jalan. Beban kejut

dapat dihasilkan oleh percepatan roda kendaraan, gaya rem maupun suatu

tumbukan yang terjadi pada struktur. Gambar lapisan perkerasan dapat dilihat

pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1 Lapisan Rigid Pavement


commit to user

3

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas maka permasalahan yang dapat

dirumuskan adalah bagaimanakah pengaruh serat galvalum AZ 150 terhadap

beton normal dalam menahan beban kejut.

1.3 Batasan Masalah

a. Semen yang digunakan adalah PPC (Pozzoland Portland Cement).

b. Mix desain direncanakan untuk F’c = 29,05 MPa.

c. Mix design rencana menggunakan metode sesuai SK.SNI.T-15-1990-03.

d. Benda uji yang digunakan berupa silinder dengan diameter 150 mm dan

tinggi 60 mm untuk uji kejut.

e. Berat galvalum yang ditambahkan adalah 0 % , 0,33% , 0,66% dan 1 %

dari volume adukan beton.

f. Agregat alam yang digunakan adalah yang berbentuk pecah.

g. Umur beton pengujian adalah umur 28 hari.

h. Serat yang digunakan adalah serat galvalum AZ 150 yang dipotong-

potong sepanjang 50 mm dan lebar 2 mm.

i. Penelitian ini tidak membahas reaksi kimia yang terjadi akibat

penambahan serat galvalum AZ 150.

1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh bahan tambah serat galvalum az

150 terhadap beton normal dalam menerima beban kejut.


commit to user

4

1.5 Manfaat Penelitian

1. Manfaat Teoritis

a. Menambah kontribusi dalam dunia teknik sipil.

b. Mengetahui pengaruh penambahan galvalum terhadap kuat kejut (impact).

c. Menambah pengetahuan mengenai sifat-sifat beton serat.

2. Manfaat Praktis

a. Memperoleh data propertis mengenai sifat – sifat beton normal berserat

galvalum AZ 150.

b. Memberikan alternatif penggunaan serat yang ekonomis dengan

peningkatan mutu beton yang diharapkan.


commit to user

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Beton adalah suatu material yang menyerupai batu yang diperoleh dengan

membuat suatu campuran yang mempunyai proporsi tertentu dari semen, pasir

dan koral atau agregat lainnya, dan air untuk membuat campuran tersebut menjadi

keras dalam cetakan sesuai dengan bentuk dan dimensi struktur yang di

inginkan.(George Winter, 1993).

Beban kejut (Impact load) termasuk dalam beban dinamik, dimana beban

diterapkan dan dihilangkan secara tiba-tiba. Pengertian beban kejut itu sendiri

adalah beban yang dihasilkan apabila dua buah benda bertumbukan, atau apabila

suatu benda jatuh dan mengenai suatu struktur (Gere dan Timoshenko, 2000).

Untuk mengurangi sifat getas dan meningkatkan ketahanan retak awal (first crack)

beton dapat ditempuh dengan jalan menambahkan serat dalam campuran beton.

Serat yang ditambahkan dapat dari berbagai tipe, bentuk permukaan, panjang serat

dan persentase jumlah serat (fiber volume fraction,Vf) . Bahan – bahan fiber

tersebut antara lain berupa serat baja (steel fiber), kaca (glass fiber), plastik

(polypropylene) dan karbon (carbon). (Emilia Kadreni, 2002)

Aspek ratio serat didapat dari pembandingan panjang dan tebal (diameter) serat

(Soroushian, Lee dan Bayasi, 1987). Rasio perbandingan panjang dan tebal

(diameter) ini juga mempengaruhi kekuatan beton berserat. Hannant (1974)

mensyaratkan bahwa aspek rasio untuk serat baja yang akan menghasilkan

perbaikan sifat antara 50-100. (Harjono, 2001)


commit to user

6

Panjang serat akan berpengaruh terhadap besarnya tegangan yang mampu ditahan

oleh beton berserat. Apabila serat terlalu pendek, maka kekuatan tarik dari serat

tidak tercapai dan serat akan terlebih dahulu tercabut dari beton sehingga

kerusakan yang terjadi diakibatkan oleh hancurnya ikatan antar beton dan serat.

Apabila serat cukup panjang untuk mencapai kuat tariknya maka mekanisme

kerusakan yang terjadi diakibatkan oleh putusnya serat. (Harjono, 2001)

Untuk meningkatkan kuat tarik beton ditambahkan serat dengan variasi 0%,

0.25%, 0.5%, 0.75% and 1.0% ke dalam adukan beton. Hasil laboratorium

menunjukkan bahwa dalam beton dengan Portland cement terdapat peningkatan

kuat tarik beton. Namun demikian, seiring dengan peningkatan kuat tarik beton,

terjadi penurunan workabilitas beton. (Sandesh D. Deshmukh, 2011)

Ketahanan kejut didefinisikan sebagai energi total yang diperlukan untuk

membuat benda uji retak dan patah menjadi beberapa bagian, yang diketahui dari

jumlah pukulan suatu massa yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu (Portland

Cement Association).

Perkerasan kaku (rigid pavement) adalah perkerasan yang menggunakan bahan

ikat aspal yang sifatnya kaku. Perkerasan kaku berupa plat beton dengan atau

tanpa tulangan diatas tanah dasar dengan atau tanpa pondasi bawah. Beban lalu

lintas diteruskan keatas plat beton (http://www.ilustri.org/index.php? Jenis-jenis-

perkerasan-jalan&-catid=37:know-how&itemid=2).

2.2 Landasan Teori

2.2.1. Beton Normal

Beton normal adalah beton yang cukup berat dengan berat jenis 2400 kg/m3, kuat

tekan 15 Mpa sampai 40 Mpa dan dapat menghantarkan panas. Agregat dalam

bahan penyusun beton paling berpengaruh terhadap berat beton yang tinggi. Pada

beton normal biasanya digunakan agregat normal yaitu agregat yang berat


commit to user

7

jenisnya antara 2,5 sampai 2,7 kg/m3 seperti: granit, basalt, kuarsa, dan

sebagainya.

2.2.2. Beton Serat

Dalam penelitian terdahulu, pemberian serat didalam struktur beton memberi

kontribusi positif terhadap kenaikan kekuatan tariknya. Penelitian yang dilakukan

oleh Suhendro (1991) membuktikan bahwa sifat – sifat kurang baik dari beton

yaitu getas, praktis tidak mampu menahan beban tarik dan momen lentur, dapat

diperbaiki dengan menambahkan fiber lokal yang terbuat dari potongan –

potongan kawat pada adukan beton.

Serat pada campuran beton dapat menunda retaknya beton, membatasi

penambahan retak dan juga membantu ketidakmampuan semen portland yang

tidak dapat menahan regangan dan benturan menjadi ikatan komposit kuat dan

lebih tahan retak. Spesifikasi yang sering digunakan dapat dilihat pada tabel 2.1

berikut ini :

Tabel 2.1 Spesifikasi Serat – serat yang Sering Digunakan

Fiber Spesific

Gravity

Tensile

Strenght

(ksi)

Young’s

Modulus

(103 Ksi)

Elongation

At Failure

(%)

Common

Diameters

(in)

Common

Length

(in)

Steel

Glass

Polypropilon

Carbon

7,86

2,7

0,91

1,6

100-300

Up to 180

Up to 100

UP to 100

30

11

0,14-1,2

72

Up To 30

3,5

2,5

1,4

0,0005-0,04

0,004-0,03

Up to 0,1

0,0004-0,008

0,5-1,5

0,5-1,5

0,5-1,5

0,02-0,5

(Soroushian & Bayasi, 1987)

Tipe serat secara umum dapat diklarifikasikan menjadi empat (ACI Committee

544), yaitu :

1. SFRC (Steel Fiber Reinforced Concrete)

2. GFRC (Glass Fiber Reinforced Concrete)

3. SNFRC (Synthetic Fiber Reinforced Concrete)

4. NFRC (Natural Fiber Reinforced Concrete)


commit to user

8

2.3 Material Penyusun Beton Normal

2.3.1 Semen Portland

Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan

klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis

dengan gips sebagai bahan tambahan (PUBI-1982, dalam Tjokrodimuljo, 1996).

Fungsi semen adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu

massa yang padat dan juga untuk mengisi rongga-rongga antar butir agregat.

Empat unsur yang paling penting dalam semen adalah:

a. Trikalsium silikat (C3S) atau 3CaO.SiO3

b. Dikalsium silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2

c. Trikalsium aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3

d. Tetrakalsium aluminoferit (C4AF) atau 4CaO.Al2O3.FeO2

Tabel 2.2. Jenis Semen Portland di Indonesia Sesuai SII 0013-81

Jenis semen Karakteristik umum

Jenis I Semen portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan

persyaratan khusus seperti disyaratkan pada jenis-jenis lain

Jenis II Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan

terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang

Jenis III Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan

kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi

Jenis IV Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan

panas hidrasi yang rendah

Jenis V Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan

ketahanan yang tinggi terhadap sulfat

Sumber : Tjokrodimuljo (1996)


commit to user

9

2.3.2 Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi

dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini menempati sebanyak 60 % - 80 %

dari volume mortar atau beton, sehingga pemilihan agregat merupakan suatu

bagian penting dalam pembuatan mortar atau beton. Berdasarkan ukuran besar

butirnya, agregat yang dipakai dalam adukan beton dapat dibedakan menjadi dua

jenis, yaitu agregat halus dan agregat kasar.

a. Agregat Halus

Menurut Tjokrodimuljo (1996), agregat halus adalah agregat yang berbutir kecil

antara 0,15 mm dan 5 mm. Dalam pemilihan agregat halus harus benar-benar

memenuhi persyaratan yang telah ditentukan. Karena sangat menentukan dalam

hal kemudahan pengerjaan (workability), kekuatan (strength), dan tingkat

keawetan (durability) dari beton yang dihasilkan. Pasir sebagai bahan pembentuk

mortar bersama semen dan air, berfungsi mengikat agregat kasar menjadi satu

kesatuan yang kuat dan padat.

Berdasarkan ASTM C 125-03 “Standard Terminology Relating to Concrete and

Concrete Aggregates” agregat halus adalah agregat yang lolos saringan 4,75 mm

(No. 4) dan tertahan pada saringan 75µm (No. 200).

DP

Menurut PBI 1971 (NI-2) pasal 33, syarat-syarat agregat halus (pasir) adalah

sebagai berikut :

1) Agregat halus terdiri dari butiran-butiran tajam dan keras, bersifat kekal dalam

arti tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca, seperti panas matahari dan

hujan.

2) Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 % terhadap jumlah

berat agregat kering. Apabila kandungan lumpur lebih dari 5 %, agregat halus

harus dicuci terlebih dahulu.

3) Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak.

Hal demikian dapat dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams Header

dengan menggunakan larutan NaOH.


commit to user

10

4) Agregat halus terdiri dari butiran-butiran yang beranekaragam besarnya dan

apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam pasal 3.5 ayat 1

(PBI 1971), harus memenuhi syarat sebagai berikut :

(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 berkisar antara 80 % - 90 % berat.

Pasir di dalam campuran beton sangat menentukan dalam hal kemudahan

pengerjaan (workability), kekuatan (strength), dan tingkat keawetan (durability)

dari beton yang dihasilkan. Untuk memperoleh hasil beton yang seragam, mutu

pasir harus dikendalikan. Oleh karena itu pasir sebagai agregat halus harus

memenuhi gradasi dan persyaratan yang ditentukan. Batasan susunan butiran

agregat halus dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Batasan Susunan Butiran Agregat Halus

Ukuran saringan

(mm)

Persentase lolos saringan

Daerah 1 Daerah 2 Daerah 3 Daerah 4

10,00

4,80

2,40

1,20

0,60

0,30

0,15

100

90-100

60-95

30-70

15-34

5-20

0-10

100

90-100

75-100

55-90

35-59

8-30

0-10

100

90-100

85-100

75-100

60-79

12-40

0-10

100

95-100

95-100

90-100

80-100

15-50

0-15


Keterangan:

Daerah 1 : Pasir kasar

Daerah 2 : Pasir agak kasar

Daerah 3 : Pasir agak halus

Daerah 4 : Pasir halus


commit to user

11

b. Agregat Kasar

Menurut Tjokrodimuljo (1996) disebutkan bahwa agregat kasar adalah agregat

yang mempunyai ukuran butir-butir besar antara 5 mm dan 40 mm. Sifat dari

agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton keras dan daya tahannya

terhadap disintegrasi beton, cuaca dan efek-efek perusak lainnya. Agregat kasar

mineral ini harus bersih dari bahan-bahan organik dan harus mempunyai ikatan

yang baik dengan semen.

Berdasarkan ASTM C 125-03 “Standard Terminology Relating to Concrete and

Concrete Aggregates” agregat kasar adalah suatu agregat yang tertahan pada

saringan 4,75 mm (No. 4).

Sifat-sifat bahan bangunan sangat perlu untuk diketahui, karena dengan

mengetahui sifat dan karakteristik dari bahan tersebut, kita dapat menentukan

langkah-langkah yang diambil dalam menangani bahan bangunan tersebut. Sifat-

sifat dari agregat kasar yang perlu untuk diketahui antara lain ketahanan

(hardness), bentuk dan tekstur permukaan (shape and texture surface), berat jenis

agregat (specific gravity), ikatan agregat kasar (bonding), modulus halus butir

(finenes modulus), dan gradasi agregat (grading).

Menurut PBI 1971 (NI-2) pasal 3.4 syarat-syarat agregat kasar (kerikil) adalah

sebagai berikut :

1) Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak berpori. Agregat

kasar yang mengandung butir-butir pipih hanya dapat dipakai apabila jumlah

butir-butir pipih tersebut tidak melebihi 20 % dari berat agregat seluruhnya.

Butir-butir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur

oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan.

2) Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1 % yang ditentukan

terhadap berat kering. Apabila kadar lumpur melampaui 1 % maka agregat

kasar harus dicuci.

3) Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton,

seperti zat-zat yang reaktif alkali.


commit to user

12

4) Kekerasan butir-butir agregat kasar yang diperiksa dengan bejana penguji dari

Rudelof dengan beton penguji 20 ton, yang harus memenuhi syarat-syarat :

(a) Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 9,5-19 mm lebih dari 24 %

berat.

(b) Tidak terjadi pembubukan sampai 19-30 mm lebih dari 22 % berat.

Kekerasan ini dapat juga diperiksa dengan mesin Los Angeles. Dalam hal ini

tidak boleh terjadi kehilangan berat lebih dari 50 %.

5) Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang beranekaragam besarnya dan

apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam pasal 3.5 ayat 1

PBI 1971, harus memenuhi syarat sebagai berikut :

(a) Sisa diatas ayakan 31,5 mm harus 0 % berat .

(b) Sisa diatas ayakan 4 mm harus berkisar antara 90 % dan 98 % berat.

(c) Selisih antara sisa-sisa kumulatif diatas dua ayakan yang berurutan,

maksimum 60 % dan minimum 10 % berat.

Batasan susunan butiran agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar

Ukuran saringan

(mm)

Persentase lolos saringan

40 mm 20 mm

40

20

10

4,8

95-100

30-70

10-35

0-5

100

95 – 100

22-55

0-10


Susunan untuk butiran (gradasi) yang baik akan dapat menghasilkan kepadatan

(density) maksimum dan porositas (voids) minimum. Sifat penting dari suatu

agregat (baik kasar maupun halus) 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.


commit to user

13

Bentuk dari partikel agregat dapat mempengaruhi kebutuhan air, workability,

kemampuan untuk diangkut (mobility), bleeding, kemampuan untuk membentuk

hasil akhir yang baik (finishability) dan kekuatan. Partikel yang lebih bulat

(rounded) memberikan workability yang lebih baik dibandingkan dengan partikel

yang bentuknya pecah atau bersudut. Hal ini disebabkan karena sedikitnya bidang

kontak antar partikel yang dialami oleh partikel bulat, sehingga gaya gesek antar

partikel menjadi lebih kecil dan aliran campuran beton menjadi lebih mudah.

Bentuk agregat juga mempengaruhi kuat tekan pada beton. Campuran yang

menggunakan agregat dengan bentuk pecah dan bersudut akan menghasilkan

beton dengan kekuatan yang lebih tinggi karena kekuatan ikatan antar partikelnya

besar. Kekuatan ikatan yang besar tersebut dikarenakan bidang kontak antara

partikel dengan pasta yang besar.

2.3.3 Air

Air merupakan bahan dasar pembuat dan perawatan beton, penting namun

harganya paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta untuk

menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan

dipadatkan. 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. Menurut Tjokrodimuljo (1996), dalam pemakaian air

untuk beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut:

a. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.

b. Tidak mengandung garam-garam yang merusak beton (asam, zat organik, dll)

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 Tjokrodimuljo (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


commit to user

14

diatas 2 gram/liter dapat mengurangi kekuatan beton. Air dapat memperlambat

ikatan awal beton sehingga beton belum mempunyai kekuatan dalam umur 2-3

hari. Sodium karbonat dan potasium dapat menyebabkan ikatan awal sangat cepat

dan konsentrasi yang besar akan mengurangi kekuatan beton.

2.3.4. Serat Galvalum AZ 150

Penelitian ini menggunakan bahan tambah berupa serat galvalum. Berdasarkan

pada penelitian beton ringan berserat galvalum oleh Mediyanto, 2003 beberapa

sifat dan prilaku beton yang dapat diperbaiki setelah penambahan serat adalah

a. Kekuatan terhadap lentur dan tarik

b. Ketahanan terhadap beban kejut

c. Sifat daktilitas beton

d. Ketahanan terhadap keausan

e. Kekuatan geser beton

Keunggulan inilah yang dijadikan dasar dalam pemilihan serat galvalum dalam

pembuatan beton normal berserat, selain dikarenakan serat galvalum memiliki

unit densitas yang lebih rendah dari serat baja.

2.4 Ketahanan Kejut (Impact)

Menurut Gere dan Timoshenko (2000) beban kejut (Impact load) termasuk dalam

beban dinamik, dimana beban diterapkan dan dihilangkan secara tiba-tiba.

Pengertian beban kejut itu sendiri adalah beban yang dihasilkan apabila dua buah

benda bertumbukan, atau apabila suatu benda jatuh dan mengenai suatu struktur.


commit to user

15

Keterangan :

A = tinggi tali (katrol)

B = benda uji

m = massa beban (kg)

h = tinggi jatuh (m)

L = panjang semula (m)

δ = perpanjangan batang (m)

Gambar 2.1 Beban Kejut Batang Prismatik Akibat Jatuhnya Benda Bermassa m.

Sebuah benda bermassa m yang mula-mula dalam keadaan diam, dijatuhkan

dalam ketinggian h ke sayap di ujung bawah batang AB. Apabila batang tersebut

menumbuk sayap maka batang akan memulai memanjang sehingga menimbulkan

tegangan dan regangan aksial pada batang. Pada selang waktu yang sangat

singkat, sayap akan bergerak ke bawah dan mencapai peralihan maksimum.

Dengan demikian batang akan memendek, memanjang, lalu memendek lagi, yang

berarti batang bergetar secara longitudinal dan batang atas bergerak atas dan

bawah.

Getaran di atas analog dengan getaran yang terjadi pada suatu pegas yang ditarik

kemudian dilepas. Getaran batang akan berhenti karena efek redaman, dan batang

akan diam dengan benda bermassa m terletak pasa sayap. Analisis dimulai dengan

meninjau energi suatu sistem sesaat sebelum massa dilepaskan. Energi potensial

massa terhadap elevasi sayap sama dengan m.g.h. Energi potensial ini akan

dikonversikan akan menjadi energi kinetik. Pada saat massa menumbuk sayap,


commit to user

16

energi potensial massa terhadap elevasi sayap sama dengan nol dan energi kinetik

yang terjadi sama dengan 6挠ָ dimana 郭实税2龟闺. (2.1)

Setelah tumbukan terjadi, energi kinetik massa ditransformasikan menjadi energi

regangan. Sebagian energi panas, atau menjadi deformasi plastik yang

terlokalisasi pada massa dan sayap. Sebagian kecil masih energi kinetik dari

massa yang mungkin bergerak ke bawah lebih jauh lagi selama masih ada kontak

dengan sayap, atau memantul ke atas.

Asumsi-asumsi analisis :

1. Massa dan sayap mempunyai struktur sedemikian rupa sehingga massa

“menempel” ke sayap dan beregerak ke bawah bersama-sama (massa tidak

memantul).

2. Energi yang hilang diabaikan dan energi kinetik dari massa yang jatuh

berubah seluruhnya menjadi energi regangan batang.

3. Energi pada batang akibat gerakan vertical elemen batang dan energi

regangan pada batang akibat berat sendiri diabaikan.

4. Tegangan pada batang tetap berada di dalam daerah elastis linier.

5. Distribusi tegangan seluruh batang sama apabila batang tersebut dibebani

secara static oleh gaya di ujung bawah (tegangan terbagi rata di seluruh

volume batang)

Prinsip konversi energi menyatakan bahwa energi potensial yang hilang pada saat

jatuhnya massa sama dengan energi regangan yang timbul pada batang :

ú 实辊 (2.2)

灌纵闺十磺邹实趨Ƽ旗ָ挠痞 (2.3)


commit to user

17

Persamaan kuadratik di atas dapat dipecah untuk mencari akar positif yaitu :

磺实票痞趨Ƽ 十释足票痞趨Ƽ卒挠十2闺足票痞趨Ƽ卒恃前ָ (2.4)

Persamaan di atas dapat disederhanakan dengan menggunakan notasi :

磺魄t实票痞趨Ƽ (2.5)

Dengan, δst = Perpanjangan batang akibat berat benda yang jatuh pada kondisi

pembebanan static.

Dengan memasukkan persamaan 2.4 ke persamaan 2.3 akan didapat :

磺实磺魄t十揍纵磺魄t邹挠十2闺磺魄t租前ָ (2.6)

Beban yang diterapkan secara tiba-tiba akan menyebabkan perpanjangan dua kali

lebih besar dari perpanjangan yang disebabkan oleh beban yang diterapkan secara

static. Perpanjangan untuk kondisi seperti ini diperoleh dari persamaan 2.5 dengan

menetapkan h sama dengan nol :

磺ĖǴ魄实2磺魄t (2.7)


commit to user

18

Analog dengan teori di atas, maka rumus yang digunakan sebagai pendekatan

perhitungan serapan energi adalah :

Emaks = 2 Ep (2.8)

= 2.m.g.h

Emaks = Energi serapan (joule)

m = massa beban yang dijatuhkan (kg)

g = gravitasi (m/det2)

h = tinggi jatuh (m)


commit to user

19

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Uraian Umum

Metode yang diterapkan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental yaitu

suatu metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan secara

langsung untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara

variabel yang diselidiki. Pada penelitian ini ekperimen dilakukan di laboratorium.

Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian bahan dan

pengujian ketahanan kejut.

3.2 Tempat Penelitian

Penelitian ini bertempat di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret.

3.3 Benda Uji Penelitian

Benda uji yang digunakan dalam pengujian ketahanan kejut adalah benda uji

silinder berdiameter 150 mm dengan tinggi 60 mm. Sebanyak 12 benda uji

dengan 3 benda uji untuk masing – masing kondisi .Dengan kadar penambahan

galvalum adalah 0 %, 0,33 % 0,66 % dan 1 % dari volume adukan.


commit to user

20

Tabel 3.1 Identifikasi Benda Uji

Kode Ukuran

(mm)

Kadar Serat

Galvalum (%)

Jumlah

I-0,00

I-0,33

I-0,66

I-1,00

150 x 60

150 x 60

150 x 60

150 x 60

0

0,33

0,66

1

3 Buah

3 Buah

3 Buah

3 Buah

Gambar 3.1 Beban Uji Kuat Kejut

3.4 Peralatan Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada laboratorium bahan konstruksi teknik sipil

Universitas Sebelas Maret sehingga menggunakan alat – alat yang ada di

laboratorium tersebut. Alat – alat yang dipakai dalam penelitian ini adalah :

a. Timbangan

1. Neraca merk Murayana Seisakusho Ltd japan dengan kapasitas 5 kg,

ketelitian sampai 0,1 gram, digunalan untuk mengukur berat materila

yang berada dibawah kapsitas.

2. Timbangan bascule merk DSN Bola Dunia dengan kapasitas 150 kg

dengan ketelitian 0,1 kg.

b. Ayakan

Ayakan yang digunkan adalah ayakan dengan merk Control italy bentuk

lubang ayakan adalah bujur dangkar dengan ukuran 75 mm 50 mm 38 mm

25 mm 12,5 mm 9,5 mm 4,75 mm 2,36 mm 1,18 mm 0,85 mm 0,3 mm

0,15 mm dan pan.

c. Mesin penggetar ayakan

Mesin penggetar ayakan yang digunakan adalah mesin penggetar dengan

merk control italy mesin ini digunakan sebagai dudukan sekaligus

penggetar ayakan. Penggunaan untuk uji gradasi agregat halus maupun

kasar.


commit to user

21

d. Oven merk binder

Oven berkapasitas 300°C 2200 W digunakan untuk mengeringkan

meterial (pasir dan krikil).

e. Corong konik

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 SSD agregat halus.

f. 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

diujungnya ditumpulkan panjang 60 cm diameter 16 cm Alat ini

digunakan untuk mengukur nilai slump adukan beton.

g. Mesin los angeles

Mesin ini dilengkapi dengan 12 buah bola baja. Alat ini digunakan untuk

menguji ketahanan aus dari agragat kasar.

h. Cetakan benda uji.

Cetakan benda uji yang digunkan adalah cetakan silinder baja dengan

ukuran diameter 15 cm dan tinggi 6 cm.

i. Alat Bantu

Untuk kelancaran dan kemudahan penelitian pada saat pembuatan benda

uji digunakan beberapa alat bantu :

1. Vibrator yang digunkan untuk pemadatan saat pembuatan benda uji.

2. Cetok semen, digunakan untuk memindahkan bahan batuan dan

memasukan campuran beton ke dalam cetakan beton.

3. Gelas ukur kapasitas 250 ml digunkan untuk meneliti kandungan zat

organik dan kandungan lumpur agregat halus.

4. Ember untuk tempat air dan sisa adukan.

5. Cangkul untuk mengaduk campuran beton.

j. ITM (Impact Testing Machine)

Alat untuk menguji beban kejut.


commit to user

22

3.5. Tahap dan Prosedur Penelitian

Tahapan – tahapan pelaksanaan penelitian sebagai berikut :

a. Tahap I ( Tahap persiapan)

Melakukan studi literatur serta mempersiapkan bahan dan alat uji penelitian

supaya penelitian berjalan lancar.

b. Tahap II (Tahap pengujian Bahan)

Melakukan pengujian bahan yang akan digunakan dengan tujuan untuk

mengetahui sifat dan karakterstik bahan. Bahan yang diuji adalah agregat

kasar dan agregat halusnya.

c. Tahap III (Tahap pembuatan Benda Uji)

Pada tahap ini dilakukan pekerjaan sebagai berikut :

1. Penetapan campuran adukan beton. Rencana proporsi campuran adukan

beton dengan mix design sesuai standar SK.SNI.T-15-1990-03.

2. Pembuatan adukan beton.

3. Pemerikasaan nilai slump.

4. Pembuatan benda uji berupa silinder diameter 15 cm dan tinggi 6 cm.

d. Tahap IV (Tahap perawatan Benda uji )

Pada tahap ini dilakukan perwatan terhadap benda uji yang telah dibuat pada

tahap III. Perwatan beton umur 28 hari dilakukan dengan cara merendam

benda uji dalam air pada hari kedua selama 14 hari, kemudian beton

dikeluarkan dari air dan diangin-anginkan selama 14 hari atau sampel benda

uji berumur 28 hari untuk kemudian dilakukan uji kejut.

e. Tahap V

Melakukan pengujian kuat kejut (Impact) terhadap semua benda uji pada suhu

kamar 25°C setelah beton mencapai umur 28 hari.

f. Tahap VI

Melakukan analisis data hasil pengujian untuk mendapatkan kesimpulan

hubungan antara variabel – variabel yang diteliti dalam penelitian.

g. Tahap VII

Tahap ini melakukan pengambilan kesimpulan dari hasil analisis pengujian

yang berhubungan dengan tujuan penelitian.


commit to user

23

Tahapan penelitian ini dapat dilihat secara sketmatis dalam bagan alir pada

Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Bagan Alir Tahap Penelitian

Perhitungan Rancang Campur

(Mix Design)

Pembuatan Benda Uji

Silinder d: 15 cm, t: 6 cm

Pembuatan Adukan Beton

Perawatan (Curing)

Pengujian Kuat Kejut

Analisis Data dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Tahap I

Tahap II

Tahap III

Tahap IV

Tahap V

Tahap VI

Tahap VII

Uji Bahan:

- kadar lumpur - kadar organik - specific gravity - gradasi - agregat SSD - absorbsi

Uji Bahan:

- abrasi - specific gravity - gradasi -absorbsi

Persiapan

Agregat Kasar Air Agregat Halus Semen Galvalum

Ya

Tidak

Uji

Slump


commit to user

24

3.6 Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar Beton

Untuk memenuhi sifat dan karakteristik dari bahan dasar penyusun beton maka

perlu dilakukan pengujian. Pengujian ini dilakukan terhadap agregat halus dan

kasar.

3.6.1 Standar Pengujian Agregat Halus

Pengujian agregat halus dilakukan berdasarkan ASTM dan disesuaikan dengan

spesifikasi bahan menurut ASTM. Standar pengujian agregat halus adalah sebgai

berikut :

a. ASTM C-23 : Standar penelitian pengujian berat isi agregat halus.

b. ASTM C-40 : Standar penelitian untuk tes kotoran organik dalam

agregat halus.

c. ASTM C-117 : Standar penelitian untuk agregat lolos saringan no. 200

dengan pencucian.

d. ASTM C-128 : Standar penelitian untuk menentukan spesific gravity

agregat halus.

e. ASTM C-136 : Standar penelitian untik analisis saringan agregat halus.

3.6.2 Standar Pengujian Agregat Kasar

a. ASTM C-29 : Standar penelitian untuk pengujian berat isi agregat kasar.

b. ASTM C-127 : Standar penelitian untuk menentukan spesific gravity

agregat kasar.

c. ASTM C-131 : Standar penelitian untuk pengujian abrasai agregat kasar.

d. ASTM C-136 : Standar pengujian untuk analisis ayakan agregat kasar.

3.7 Pengujian Bahan Dasar Beton

Untuk mengetahui sifat dan karakteristik dari material pembentuk beton maka

dalam penelitian ini dilakukan pengujian terhadap bahan – bahan pembentuk

beton. Pengujian ini hanya dilakukan terhadap agregat halus agregat kasar

sedangkan air dan semen yang digunakan telah sesuai dengan dpesifikasi standar

dalam PBI NI 1971 pasal 3.6.


commit to user

25

3.7.1 Pengujian Agregat Halus

3.7.1.1. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus

Pasir adalah salah satu bahan dasar beton yaitu sebagai agregat halus. Pasir

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. Apabila kadar lumpur lebih dari 5 %

maka harus dicuci terlebih dahulu. Syarat – syarat agregat halus sesuai dengan

PBI NI-2,1971. Kadar lumpur pasir dihitung dengan Persamaan 3.1.

Kadar lumpur = 紐钳䑐紐前紐前 x 100 %

Dengan :

G0 = berat awal 100 gram (2.1)

G1 = Berat pasir akhir (gram) (2.2)

3.7.1.2 Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus

Pasir biasanya diambil dari sungai maka kemungkinan kotor sangat besar,

misalnya bercampur dengan lumpur zat organik lainnya. Pasir sebagai agregat

halus dalam adukan beton tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak

karena mengakibatkan penurunana kekuatan beton dihasilkan. Kandungan zat

oeganik ini dapat dilihat dari percobaan warna dari abrams harder dengan

menggunakan larutan NaOH 3 % dengan peraturan beton bertulang indonesia

(PBI NI-2,1971). Penurunan kekuatan dapat dilihat pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2 Pengaruh Kadar Zat Organik terhadap Persentase Penurunan Kekuatan Beton

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 : tabel Prof Ir. Rooseno, 1995 )


commit to user

26

3.7.1.3 Pengujian Specific Gravity

Mengetahui sifat - siifat bahan bangunan yang dipakai dalam suatu pekerjaan

struktur dangat penting, karena sifat – sifat tersebut dapat ditentukan langkah –

langkah 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 ditentukan.

Tujuan dari pengujian ini untuk mendapatkan :

a. Bulk spesific gravity yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi

kering dengan volume pasir total.

b. Bulk spesific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh

dalam kondisi kering permukaan dengan volume pasir total.

c. Apparent Spesific gravity yaitu perbandingan antara berat pasir kering

dengan volume butir pasir.

d. Absorbtion yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat

kering.

Nilai – nilai yang ingin diketahui di atas dihitung dengan persamaan

Bulk spesific gravity = 频贫嫩㨸77䑐品 (2.3)

Bulk spesific gravity SSD = 㨸77贫嫩㨸77䑐品 (2.4)

Apparent spesific gravity = 频贫嫩频䑐品 (2.5)

Absorbtion = 㨸77䑐频频 x 100 % (2.6)

Dengan :

a = berat pasir kering oven (gram)

b = berat Volumetric Flask berisi air (gram)

c = berat Volumetric Flask berisi air dan pasir (gram)

500 = berat pasir dalam keadaaan kering permukaan jenuh (gram)

3.7.1.4 Pengujian Gradasi Agregat Halus

Gradasi dan keseragaman diameter pasir sebagai agregat halus lebih

doperhitungkan daripada agregat kasar karena sanagat menentukan pengerjaan


commit to user

27

dan sifat kohesi campuran adukan beton. Selain itu pasir sangat menetukan

pemakaian semen dalam pembuatan beton. Menurut ASTM agregat halus yang

baik mempunyai gradasi butiran sesai tabel 3.3.

Tabel 3.3 Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM

Diameter Ayakan Berat lolos saringan ASTM ( %)

9,5 100

4,75 90 – 100

2,36 75 – 100

1,18 55 – 90

0,6 35 – 59

0,3 8 – 30

0,15 0 – 10

0 0

Sumber

Modulus kehalusan pasir dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 3.6.

Modulus kehalusan pasir = 聘乒 (2.7)

Dengan :

d = Persentase kumulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam pan

e = Persentase berat pasir yang tertinggal

3.7.2 Pengujian Agregat Kasar

3.7.2.1 Pengujian Spesific Gravity

Mengetahui sifat – sifat bahan bangunan yang akan dicapai dalam suatu

konstruksi adalah sangat penting, karena sifat – sifat tersebut dapat ditentukan

langkah – langkah 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 dapat

dihitung volume pasir yang diperlukan.


commit to user

28

Tujuan :

1. Untuk mengetahui bulk spesific gravity yaitu perbandingan antara berat

krikil dalam kondisi kering dengan volume pasir total.

2. Untuk mengetahui bulk spesific SSD yaitu perbandingan antara berat

kerikil jenuh dalam kondisi kering permukaan dengan volume kerikil total.

3. Untuk mengetahui apparent spesific gravity yaitu perbandingan antar berat

kerikil kering dengan volume butir kerikil.

4. Untuk mengetahui daya serap (absorbsion) yaitu perbandingan antara

berat air yang diserap dengan berat kerikil kering.

3.7.2.2. Pengujian Abrasi

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kekerasan batuan atau daya

tahan aus batuan , dalam hal ini adalah agregat kasar bakibat gesekan atau

perputaran yang dinyatakan dalam prosentase.

Tujuan :

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kekerasan kerikil, prosentase

dan modulus kehalusannya.

3.7.2.3. Pengujian Gradasi

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui variasi diameter agregat kasar,

prosentase dan modulus halusnya. Modulus kehalusan merupakan angka yang

menunjukan tinggi rendahnya tingkat keausan butir dalam agregat.

3.8 Perencanaan Campuran Beton

Perencanaan campuran beton yang tepat dan sesuai dengan proporsi campuran

adukan beton sangat diperlukan untuk mendapatkan kualitas beton yang baik.

Dalam penelitian ini digunakan rancang campur beton yang mengacu peraturan

SK SNI T-15-1990-03 dengan kekuatan yang akan dicapai pada umur 28 hari 23

Mpa.


commit to user

29

3.9 Pembuatan Benda Uji

Langkah – langkah pembuatan benda uji dalam penelitian ini diuraikan sebagai

berikut :

1. Menyiapkan meterial dan peralatan yang akan digunakan untuk membuat

campuran beton.

2. Menyiapkan cetakan beton.

3. Menimbang material – material yang akan digunakan sesuai dengan

kebutuhan.

4. Membuat adukan dengan cara mencampurkan meterial – material tersebut

dengan mixer.

5. Menguji nilai slump dari adukan tersebut.

6. Adukan dituang kedalam cetakan beton dan digunakan vibrator agar

adukan homogen dan merata didalam cetakan , dan memberi tanda untuk

masing – masing benda uji.

7. Melepaskan benda dari cetakan setelah 24 jam kemudian dilakukan curing

terhadap benda uji tersebut.

3.10 Pengujian Nilai Slump

Slump beton adalah besaran kekentalan atau viskositi /plastisitas dan kohesi 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 diletakan diatas plat baja.

3. Dengan memegang kakai kerucut kuat – kuat , adonan beton dimasuikan

hingga 1/3 tinggi kerucut, kemudian didapatkan dengan cara

menumbuknya menggunakan tongkat besi ujung bulat sebanyak 25 kali.

4. Pengisian diselesaikan sampai 2 lapis berikutnya dan dipdatkan dengan

cara yang sama seperti yang sebelumnya, sampai cetakan terisi penuh,

selanjutnya pada bagian atas diratakan dengan cetok.

5. Kemudian cetakan kerucut diangkat perlahan tegak lurus ke atas.


commit to user

30

6. Mengukur penurunan dari tinggi mula – mula , besar penurunan ini disebut

nilai slump.

3.11 Perawatan Benda Uji (Curing)

Perawatan beton adalah suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar

selalu lembab sejak adukan beton dipadatkan sampaim beton dianggap cukup

keras. Hali 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 dilakuakn dengan melepas cetakan beton setelah

berumur 1 hari dan merendam beton dalam air pada hari kedua selama 2 hari.

Setelah itu beton dikeluarkan dari dalam air dan perawatan dilanjutkan dengan

diangin –anginkan sampai beton berumur 28 hari .

3.12 Pengujian Ketahanan Kejut

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya energi serapan yang diterima

oleh benda uji sesudah terjadi tumbukan, besarnya energi serapan dihitung

berdasarkan banyaknya jumlah pukulan.

Benda uji yang digunakan adalah silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 6 cm.

Pengujian untuk mengetahui jumlah pukulan (blow) yang diperlukan untuk

membuat benda uji retak pertama kali sampai benda uji mengalami runtuh. Retak

pertama kali dari benda uji ditandai dengan adanya retak rambut pada

permukaannya. Sedangkan benda uji dikatakan runtuh jika sudah pecah / terbelah.

Pengujian menggunakan alat uji kejut atau ITM (Impact Testing Machine) yang

berada di Laboratorium Bahan Fakultas Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret.

Alat uji kejut ini menggunakan prinsip Drop Weight Test. Beban yang digunakan

dengan ukuran diameter 6 cm, tinggi 12 cm, dan berat 5 kg yang dijatuhkan pada

ketinggian 45 cm.


commit to user

31

Langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut :

1. Meletakkan benda uji pada dudukannya.

2. Memasang alat pemukul (hammer) beserta pipa pralon untuk memposisikan

jatuhnya beban.

3. Menjatuhkan alat pemukul dan mengamati retak yang terjadi secara visual,

baik saat benda uji mengalami retak pertama maupun pada saat benda uji

mengalami runtuh total.

4. Mencatat jumlah pukulan yang diperlukan untuk membuat benda uji retak

pertama dan jumlah pukulan untuk membuat benda uji runtuh total.


commit to user

32

BAB 4

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Agregat

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

Pengujian-pengujian yang dilakukan terhadap agregat halus dalam penelitian ini

meliputi pengujian kandungan lumpur, kandungan zat organik, berat jenis, dan

gradasi pasir. Setelah dilakukan pengujian didapat hasil pengujian yang disajikan

dalam tabel 4.1. Untuk perhitungan dan data-data pengujian secara lengkap

terdapat pada lampiran A.

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus

Jenis Pengujian Hasil Pengujian Standar Kesimpulan

Kandungan Zat

Organik

Larutan NaOH 3%

berwarna kuning

muda

Jernih atau kuning

muda

Memenuhi

Syarat

Kandungan

Lumpur

2,3% Maksimum 5% Memenuhi

Syarat

Bulk Spesific

Gravity

2,55

- -

Bulk Spesific

Gravity SSD

2,56

2,5 - 2,7 Memenuhi

Syarat

Apparent Spesific

Gravity

2,58

- -

Absorption 0,42% - -

Modulus Halus

Butir

2,6 2,3 - 3,1 Memenuhi

Syarat

Untuk hasil pengujian agregat halus serta persyaratan batas dari ASTM C33-97

dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut ini.


commit to user

33

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus

No Diameter Ayakan

Berat Tertahan Berat Lolos

Kumulatif

ASTM C 33 Berat

(gram) % Kumulatif

(%)

1 9.5 0 0.00 0 100.00 100 2 4.75 5 0.17 0.17 99.83 95-100 3 2.36 304.5 10.16 10.33 89.67 80-100 4 1.18 567.5 18.94 29.26 70.74 50-85 5 0.85 397.5 13.26 42.53 57.47 25-60 6 0.3 1187.5 39.62 82.15 17.85 10-30 7 0.15 395 13.18 95.33 4.67 2-10 8 0 140 4.67 100.00 0.00 0

Total 2997 100 359.77 - -

Dari tabel 4.2 gradasi agregat halus di atas dapat digambarkan grafik gradasi

beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh ASTM C33-97 sebagai berikut :

Gambar 4.1 Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Halus

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10

Kum

ulat

if L

olos

( %

)

Diameter Ayakan (mm)

Hasil Pengujian ASTM batas atas


commit to user

34

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar

Pengujian terhadap agregat kasar split (batu pecah) yang dipakai dalam penelitian

ini meliputi pengujian berat jenis (spesific gravity), gradasi agregat kasar, dan

keausan (abrasi). Hasil-hasil pengujian tersebut disajikan dalam tabel 4.3,

sedangkan data hasil pengujian secara lengkap disajikan dalam lampiran B.

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Agregat Kasar

Jenis Pengujian Hasil

Pengujian

Standar Kesimpulan

Bulk Spesific

Gravity

2,50

- -

Bulk Spesific

Gravity SSD

2,57

2,5 – 2,7 Memenuhi

Syarat

Apparent Spesific

Gravity

2,68

- -

Absorption 2,66 %

- -

Modulus Halus

Butir

7,61 5 – 8 Memenuhi

Syarat

Abrasi 43,10 % Maksimum

50%

Memenuhi

Syarat


commit to user

35

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar

No Diameter Ayakan

Berat tertinggal Berat Lolos

Kumulatif (%)

ASTM C33 Berat

(gram) % Kumulatif

(%)

1 38,00 0 0.000 0.000 100.00 100 2 25,00 0 0.00 0.00 100.00 95-100 3 19,00 475 15.97 15.97 84.03 - 4 12,50 930 31.27 47.24 52.76 35-70 5 9,50 415 13.95 61.20 38.80 - 6 4,75 854 28.72 89.91 10.09 10-30 7 2,36 300 10.09 100.00 0.00 0-5 8 1,18 0 0.00 100.00 0.00 - 9 0,6 0 0.00 100.00 0.00 -

10 0,3 0 0.00 100.00 0.00 - 11 0,15 0 0.00 100.00 0.00 - 12 0,00 0 0.00 100.00 0.00 -

Jumlah 2974 100.00 814.32 - -

Dari tabel 4.4 gradasi agregat kasar di atas dapat digambarkan grafik gradasi

beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh ASTM C33-84 sebagai berikut :

Gambar 4.2 Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Kasar

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40

Kum

ulat

if L

olos

( %

)

Diameter Ayakan (mm)

Hasil Pengujian ASTM batas atas ASTM batas bawah


commit to user

36

4.2. Perhitungan Rancang Campur Beton

Perhitungan rencana campuran beton normal (mix design) menggunakan standar

Dinas Pekerjaan Umum (SK SNI T-15-1990-03), dari perhitungan tersebut

didapat kebutuhan bahan per m³ yaitu :

Air = 225 liter

Semen = 562,5 kg

Pasir = 540,18 kg

Kerikil = 960,32 kg

Dari hasil tersebut maka dapat dihitung kebutuhan bahan total adukan yang terdiri

dari 12 buah benda uji silinder tinggi 15 cm diameter 6 cm diuji pada umur 28

hari sebesar 0,0127 m³. Kebutuhan bahan tiap adukan disajikan dalam tabel 4.5.

Tabel 4.5 Hasil Hitungan Kebutuhan Bahan Tiap Adukan

Kadar Total Total

Volume+ Air Semen Pasir Kerikil Galvalum

Serat Volume SF 20% (lt/m³) (kg/m³) (kg/m³) (kg/m³) (kg)

( m³ ) ( m³ )

0% 0.0032 0.0038 0.8588 2.1471 2.0619 3.6656 0.0000

0,33 % 0.0032 0.0038 0.8588 2.1471 2.0619 3.6656 0.0279

0,66 % 0.0032 0.0038 0.8588 2.1471 2.0619 3.6656 0.0557

1% 0.0032 0.0038 0.8588 2.1471 2.0619 3.6656 0.0844

Total 0.0127 0.0153 3.4353 8.5883 8.2475 14.6623 0.1680


commit to user

37

4.3. Hasil Pengujian Benda Uji

4.3.1. Hasil Pengujian Slump

Dari masing-masing campuran adukan beton tersebut dilakukan pengujian slump.

Nilai slump diperlukan untuk mengetahui tingkat workabilitas dari campuran

beton. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.6 sebagai berikut :

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Nilai Slump Kadar Serat (%) 0% 0,33% 0,66% 1%

Nilai Slump ( cm ) 7 6 6 5,5

4.3.2. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton

Pengujian kuat desak beton menggunakan CTM (Compression Taesting

Machine) merk Controls pada benda uji silinder ukuran diameter 15 cm dan tinggi

30 cm pada umur 28 hari didapat beban maksimum (Pmaks). Dengan beban

maksimum tersebut dapat diperoleh kuat desak beton dengan menggunakan

persamaan.

fc’ = ………………………………...(4.1)

dimana:

fc’ : kuat tekan beton salah satu benda uji (MPa)

Pmaks : beban tekan maksimal (N)

AC : luas permukaan benda uji (mm2)

Sebagai contoh perhitungan diambil data dari benda uji silinder SNI. Dari

Lampiran C diperoleh data sebagai berikut:

Pmaks = 680 kN = 6,8 x 105 N

A = 0,25 x 3,14 x 0,152 = 1,76625 x 10-2 m2 = 17662,5 mm2

Maka kuat desak betonnya adalah: 또烛规实6,8果10闹17662,5 实38,449뤰官逛

Pmak

s AC


commit to user

38

Tabel 4.7. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Normal Berserat Galvalum AZ

150

No Kadar serat Kode P maks (kN) f’c (MPa) f’cr (MPa)

1 0% Galv 0% -1 680 38,449

36,784 2 Galv 0% -2 640 36,235

3 Galv 0% -3 630 35,669

4 0.33 % Galv 0,33% -1 670 37,933

41,350 5 Galv 0,33% -2 750 42,463

6 Galv 0,33% -3 770 43,595

7 0.66% Galv 0,66% -1 730 41,331

40,482 8 Galv 0,66% -2 700 39,632

9 Galv 0,66% -3 420 * 23,779 *

10 1% Galv 1% -1 620 35,103

35,668 11 Galv 1% -2 600 33,970

12 Galv 1% -3 670 37,933

4.3.3. Hasil Pengujian Kuat Kejut Beton

Pengujian terhadap beban kejut ini menggunakan tiga buah benda uji silinder

dengan diameter 15 cm dan tinggi 6 cm untuk tiap variasi. Pengujian dilakukan

setelah umur beton mencapai 28 hari. Parameter yang perlu dicatat dalam

pengujian ini adalah jumlah pukulan yang diperlukan untuk membuat benda uji

mengalami retak pertama kali dan jumlah pukulan yang diperlukan untuk

membuat benda uji runtuh total. Hasil pengujian disajikan dalam tabel 4.7 dan

tabel 4.8.


commit to user

39

Tabel 4.8 Jumlah Pukulan Saat Benda Uji Mengalami Retak Pertama

Kadar Serat Galvalum Kode Benda Uji Jumlah Pukulan Rata-rata

0%

I-0-1 29

I-0-2 36 34

I-0-3 37

0.33%

I-0.33-1 36

I-0.33-2 38 41,66667

I-0.33-3 51

0.66%

I-0.66-1 54

I-0.66-2 60 56,66667

I-0.66-3 56

1%

I-1-1 25

I-1-2 33 28,66667

I-1-3 28

Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Jumlah Pukulan Terhadap Kadar Serat

Galvalum Saat Benda Uji Retak Pertama.

0

10

20

30

40

50

60

0 0.33 0.66 1

34.000

41.667

56.667

28.667

Jum

lah

Pu

ku

lan

Kadar Serat Galvalum (%)


commit to user

40

Tabel 4.9 Jumlah Pukulan Saat Benda Uji Mengalami Runtuh Total

Kadar Serat Galvalum Kode Benda Uji Jumlah Pukulan Rata-rata

0%

I-0-1 31

I-0-2 38 35.667

I-0-3 38

0.33%

I-0.33-1 38

I-0.33-2 39 43.667

I-0.33-3 54

0.66%

I-0.66-1 55

I-0.66-2 62 58.667

I-0.66-3 59

1%

I-1-1 30

I-1-2 36 32.333

I-1-3 31

Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Jumlah Pukulan Terhadap Kadar Serat

Galvalum Saat Benda Uji Runtuh Total.

0

10

20

30

40

50

60

0 0.33 0.66 1

35.667

43.667

58.667

32.333

Jum

lah

Pu

ku

lan

Kadar Serat Galvalum (%)


commit to user

41

4.4. Analisa Data Hasil Penelitian

4.4.1. Analisa Pengujian Ketahanan Kejut

Energi serapan dihitung dengan menggunakan jumlah pukulan sebagai acuannya.

Semakin banyak suatu beton menerima pukulan, maka energi yang diserap oleh

beton akan semakin besar. Berikut ini contoh perhitungan energi yang diserap

oleh beton :

Saat silinder mengalami retak pertama

n = jumlah pukulan rata-rata,m = 5 kg;h = 45 cm = 0,45 mg = 9,81 m/dt2

Energi serapan

= n x 2mgh

= 29 x 2 x 4,5 x 9,81 x 0,45

= 1152,18

Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel 4.10 berikut ini :

Tabel 4.10 Hasil Analisis Energi Serapan Saat Benda Uji Retak Pertama

No Kadar Serat

Galvalum

Kode Benda

Uji

Retak Pertama

(Pukulan)

Energi Serapan (Joule)

Energi Serapan

Rata-rata (Joule)

Kenaikan Energi

Serapan (%)

1

0% I-0-1 29 1280.205

1500.9300 0 2 I-0-2 36 1589.22 3 I-0-3 37 1633.365 4

0.33% I-0.33-1 36 1589.22

1839.3750 22.5490 5 I-0.33-2 38 1677.51 6 I-0.33-3 51 2251.395 7

0.66% I-0.66-1 54 2383.83

2501.5500 66.6667 8 I-0.66-2 60 2648.7 9 I-0.66-3 56 2472.12 10

1% I-1-1 25 1103.625

1265.4900 -15.6863 11 I-1-2 33 1456.785 12 I-1-3 28 1236.06


commit to user

42

Tabel 4.11 Hasil Analisis Energi Serapan Saat Benda Uji Runtuh Total

No Kadar Serat

Galvalum

Kode Benda

Uji

Runtuh Total

(Pukulan)


Energi Serapan

Rata-rata (Joule)

Kenaikan Energi

Serapan (%)

1

0% I-0-1 31 1368.495

1574.5050 0 2 I-0-2 38 1677.51 3 I-0-3 38 1677.51 4

0.33% I-0.33-1 38 1677.51

1927.6650 22.4299 5 I-0.33-2 39 1721.655 6 I-0.33-3 54 2383.83 7

0.66% I-0.66-1 55 2427.975

2589.8400 64.4860 8 I-0.66-2 62 2736.99 9 I-0.66-3 59 2604.555 10

1% I-1-1 30 1324.35

1427.3550 -9.3458 11 I-1-2 36 1589.22 12 I-1-3 31 1368.495

4.4.2. Analisa Data Hasil Pengujian Menggunakan Metode Regresi

Gambar 4.5 Grafik Regresi Hubungan Nilai Energi Serapan Retak Pertama

Dengan Serat

y = -3555.7x2 + 3536.9x + 1390.1 R² = 0.7242

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

En

ergi

Ser

apan

(Jou

le)

Serat Galvalum (%)


commit to user

43

Grafik pada gambar 4.5 menggunakan analisa regresi polinomial orde 2 sehingga

diperoleh hubungan antara nilai energi serapan retak pertama dengan variasi serat

yang menghasilkan persamaan sebagai berikut :

y = -3555.x2 + 3536.x + 1390………………………………...(4.2)

R² = 0.724

Keterangan :

y = Nilai Energi Serapan Retak Pertama (Joule)

x = Serat ( % )

Gambar 4.6 Grafik Regresi Hubungan Nilai Energi Serapan Runtuh Total

Dengan Serat

Grafik pada gambar 4.6 menggunakan analisa regresi polinomial orde 2 sehingga

diperoleh hubungan antara nilai energi serapan runtuh total dengan variasi serat

yang menghasilkan persamaan sebagai berikut :

y = -3424.x2 + 3485.x + 1468.………………………………...(4.3)

R² = 0.725

y = -3424.5x2 + 3485.5x + 1468.1 R² = 0.7257

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

En

ergi

Ser

apan

(Jou

le)

Serat Galvalum (%)


commit to user

44

Keterangan :

y = Nilai Energi Serapan Retak Pertama (Joule)

x = Serat ( % )

Gambar 4.7 Grafik Regresi Hubungan Kuat Tekan Dengan Energi Serapan

Retak Pertama

Grafik pada gambar 4.7 diperoleh hubungan antara nilai kuat tekan dengan energi

serapan retak pertama yang menghasilkan persamaan sebagai berikut :

y = -8E-06x2 + 0.033x + 4.826………………………………...(4.4)

R² = 0.899

Keterangan :

y = Kuat Tekan (MPa)

x = Energi Serapan (Joule)

y = -8E-06x2 + 0.0338x + 4.8263 R² = 0.8993

30

32

34

36

38

40

42

44

1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

Kuat

Tek

an (M

pa)



commit to user

45

Gambar 4.8 Grafik Regresi Hubungan Kuat Tekan Dengan Energi Serapan

Runtuh Total

Grafik pada gambar 4.8 diperoleh hubungan antara nilai kuat tekan dengan energi

serapan runtuh total yang menghasilkan persamaan sebagai berikut :

y = -1E-05x2 + 0.047x - 10.53………………………………...(4.5)

R² = 0.965

Keterangan :

y = Kuat Tekan (MPa)

x = Energi Serapan (Joule)

Dari Persamaan 4.3 dan 4.4 menunjukkan kesimpulan bahwa adanya peningkatan

kuat tekan disertai dengan peningkatan nilai kuat impact.

y = -1E-05x2 + 0.0472x - 10.539 R² = 0.9656

30

32

34

36

38

40

42

44

1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800

Kuat

Tek

an (M

pa)



commit to user

46

4.5. Pembahasan

4.5.1. Pengujian Slump

Dari hasil pengujian slump terlihat bahwa nilai slump mengalami penurunan

seiring dengan bertambahnya kadar serat galvalum ke dalam adukan beton. Pada

penelitian ini workabilitas adukan beton normal berada pada tingkat paling tinggi

sebesar 70 mm, sedangkan tingkat workabilitas paling rendah terdapat pada kadar

serat galvalum 1% sebesar 55 mm.

Tabel 4.12 Hasil Pengujian Nilai Slump

Kadar Serat (%) 0% 0,33% 0,66% 1%

Nilai Slump ( cm ) 7 6 6 5,5

4.5.2. Pengujian Kuat Desak

Pada variasi serat 0%, 0,33%, 0,66%, dan 1% dihasilkan nilai kuat tekan sebesar

36,784 Mpa; 41,350 Mpa; 40,482 Mpa; 35,668 Mpa. Dari hasil pengujian kuat

desak beton dapat dilihat bahwa kuat desak beton mengalami peningkatan sampai

mencapai nilai optimum setelah itu terjadi penurunan nilai kuat desak beton. Pada

penelitian ini nilai kuat desak beton normal sebesar 36,784 Mpa, sedangkan nilai

kuat desak yang terdapat pada kadar serat galavalum 0,66% sebesar 40,482 Mpa.

Berdasarkan SNI.T-15-1990-03 untuk beton yang dipergunakan sebagai

perkerasan jalan (rigid pavement) mutu beton yang disyaratkan harus memiliki

kuat desak / fc’ rata-rata sebesar 29,05 Mpa (K350). Maka sampel beton dengan

kadar serat galvalum 0,66% yang memiliki kuat desak 40,482 Mpa memenuhi

syarat untuk digunakan dalam pekerjaan perkerasan jalan.


commit to user

47

4.5.3. Pengujian Kuat Kejut

Dalam penelitian kuat kejut ini menggunakan serat galvalum AZ 150, dengan

presentase masing-masing variasi sebesar 0%, 0,33%, 0,66%, dan 1%.

Pengamatan pertama dilakukan terhadap adanya retak rambut atau retak yang

terjadi pertama kali. Pada kadar serat 0% atau beton normal menghasilkan energi

serapan 1500,93 J. Kemudian pada kadar serat 0,33% terjadi peningkatan yang

menghasilkan energi serapan sebesar 1839,375 J. Adanya peningkatan ini

disebabkan oleh reaksi mekanisme kinerja serat. Sesuai yang diusulkan oleh Zolo

(1997) dan diperkuat oleh Mediyanto dkk. (2004), Serat bersama pasta beton

membentuk matrik komposit, dimana serat akan menahan beban yang ada sesuai

dengan modulus elastisitasnya. Dengan modulus elastisitas serat yang lebih besar

dari modulus elastisitas beton, maka serat dapat meningkatkan kuat tekan beton.

Gambar 4.9 Mekanisme Kerja Serat pada Pembebanan Tekan

Pada kadar serat 0,66% mekanisme kinerja serat mencapai tahap optimumnya.

Dalam variasi ini energi serapan mencapai titik maksimal yaitu sebesar 2501,55 J.

Namun demikian pada kadar serat 1% terjadi penurunan nilai energi serapan

menjadi 1265,49 J. Hal ini diakibatkan nilai slump yang semakin rendah yaitu

sebesar 55 mm (Tabel 4.12). Pada nilai slump yang rendah workabilitas beton

semakin jelek, sehingga rongga atau pori pada beton semakin besar

mengakibatkan kinerja serat kurang maksimal dalam menerima beban kejut yang

terjadi.


commit to user

48

Pengamatan kedua terhadap keruntuhan total, dimana pada saat itu benda uji

sudah melewati toleransi dalam menerima beban. Keruntuhan total dapat dilihat

dari benda uji yang mengalami keretakan yang besar hingga terpecah menjadi 2

bagian. Pada presentase variasi sebesar 0%, 0,33%, 0,66%, dan 1%, menghasilkan

energi serapan sebesar 1574,505 J; 1927,665 J; 2589,84 J; dan 1427,355 J. Dari

data tersebut dapat dilihat bahwa keruntuhan total memiliki pola yang sama

dengan retak pertama, yaitu terjadi peningkatan energi serapan sampai nilai

optimumnya yaitu pada kadar serat 0,66%, kemudian terjadi penurunan pada

kadar serat 1%. Untuk penjelasan mengenai hal tersebut, telah disampaikan

seperti yang terjadi pada retak pertama di atas.

Dalam penelitian ini menunjukkan bahwa kandungan serat galvalum 0,66%

adalah yang paling baik dibandingkan dengan presentase 0,33% dan 1 %. Hal ini

didasarkan pada peningkatan persentase serat galvalum 0,66% adalah yang paling

maksimal terhadap beton normal. Persentase serat galvalum 0,66% pada beton

normal dapat meningkatkan ketahanan beban beton terhadap beban kejut sebesar

64,49 %.

4.5.4. Pengujian Normalitas

4.5.4.1. Metode Lilliefors

Dalam pengujian normalitas data menggunakan metode Liliefors, semua sebaran

data kelompok benda harus bersifat normal. Dari hasil analisa data menggunakan

metode ini, sebaran data semua benda uji masih bersifat normal.

Berikut tata cara dan langkah-langkah perhitungan untuk uji normalitas metode

Liliefors, dengan data jumlah pada saat retak pertama dan pada saat runtuh total

untuk masing-masing variasi. Sedangkan hasil perhitungan secara lengkap dapat

dilihat dalam lampiran E.


commit to user

49

Tata cara dan langkah-langkah perhitungan yang dilakukan adalah sebagai

berikut:

1. Menentukan jumlah pukulan rata-rata saat beton mengalami retak pertama (X) 䐰实撇前嫩撇潜嫩撇遣脑 ………………………………...(4.6) 䐰实29十36十373 䐰实34 pukulan

2. Menentukan simpangan baku (S)

管实瞬∑ 揍撇腮能撇租潜叁腮腔前坡能囊 …..………………………...(4.7) 管实4,3589

3. Menentukan Zi 平实撇腮能撇骗 ....………………………………...(4.8)

囊实29石344,3589 实石1,15

挠实36石344,3589 实0,46

脑实37石344,3589 实0,69

4. Menentukan F(Zi), dengan mencari harga zi berdasarkan lampiran E.1,

diperoleh:

z = -0,3749 F(Z1) = 0,5 – 0,3749 = 0,1251

z = 0,1772 F(Z2) = 0,5 + 0,1772 = 0,6772


commit to user

50

z = 0,2549 F(Z3) = 0,5 + 0,2549 = 0,7549

5. Menentukan S(Zi), di mana :

管纵平邹实딐 坡頀瓶坡頀拼前,拼潜,拼遣,…………,拼叁頀坡苹坯拼腮坡 (4.9)

管纵轨邹 = 3/3 = 1

管纵2邹 = 2/3 = 0,67

管纵3邹 = 1/3 = 0,33

6. Menentukan harga mutlak selisih antara F(Zi) dengan S(Zi)

[F(Z1) - S(Z1)] = [0,1251- 1] = 0,2082

[F(Z2) - S(Z2)] = [0,6772- 0,67] = 0,0105

[F(Z3) - S(Z3)] = [0,7549- 0,33] = 0,2451

7. Menentukan Lo, di mana Lo merupakan harga terbesar diantara harga-harga

mutlak (Lo=0,2451)

8. Menentukan Lcr, berdasarkan Lampiran E.1 dengan menggunakan taraf

nyata = 0,05 diperoleh Lcr = 0,425.

9. Membandingkan Lo dengan Lcr, berdasarkan hasil di atas diperoleh Lo

(0,2451) < Lcr (0,425), sehingga dapat disimpulkan bahwa sebaran kelompok

data uji berdistribusi normal.

Dengan menggunakan prosedur yang sama seperti di atas, dilakukan uji

normalitas impact dengan metode Liliefors terhadap beton pada saat mengalami

runtuh total. Sedangkan hasil pengujian secara lengkap dapat dilihat pada

Lampiran E (Tabel E.1 dan E.2). Dari hasil uji normalitas yang dilakukan dengan

menggunakan metode Liliefors untuk uji kuat kejut beton yang terlihat pada

lampiran E (Tabel E.1 dan Tabel E.2) ternyata secara keseluruhan mempunyai


commit to user

51

nilai Lo<Lcr, sehingga dapat disimpulkan bahwa semua benda uji masih

terdistribusi normal.

4.5.4.2. Metode Sewart

Pengujian normalitas data yang kedua menggunakan metode Sewart. Dari hasil

analisa data menggunakan metode ini, sebaran data semua benda uji masih

bersifat normal.

Berikut tata cara dan langkah-langkah perhitungan untuk uji normalitas metode

Sewart, dengan data jumlah pada saat retak pertama dan pada saat runtuh total

untuk masing-masing variasi. Sedangkan hasil perhitungan secara lengkap dapat

dilihat dalam lampiran E.

Tata cara dan langkah-langkah perhitungan yang dilakukan adalah sebagai

berikut:

1. Menentukan jumlah pukulan rata-rata saat beton mengalami retak pertama (X)

䐰实撇前嫩撇潜嫩撇遣脑 ………………………………...(4.10)

䐰实29十36十373 䐰实34 pukulan

2. Menentukan simpangan baku (S)

管实瞬∑ 揍撇腮能撇租潜叁腮腔前坡能囊 ..………………………………...(4.11) 管实4,3589


commit to user

52

3. Mencari kontrol batas atas dan bawah (LCL dan UCL)

Kontrol batas bawah (LCL) :

외ú외 实䐰石脑骗√坡………………………………...(4.12) 외ú외 实 26,45

Kontrol batas atas (UCL) :

罐ú외实䐰十脑骗√坡………………………………...(4.13) 罐ú외实 41,55

4. Berdasarkan hasil diatas diperoleh harga LCL(26,45) < X (34) < UCL

(41,55), sehingga dapat disimpulkan bahwa kelompok data benda uji

berdistribusi normal.


commit to user

53

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian, analisa data dan pembahasan mengenai kuat kejut (Impact)

beton normal dengan bahan tambah serat galvalum, dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut :

1. Pada penambahan serat galvalum terhadap beton normal terjadi peningkatan

nilai kuat kejut dari kadar 0,33% sampai dengan kadar 0,66%, setelah itu

terjadi penurunan nilai kuat kejut sampai dengan kadar 1% serat galvalum.

2. Penggunaan bahan tambah serat galvalum az 150 dengan kadar serat 0,66%

berpengaruh dalam meningkatkan kuat kejut sebesar 64,49% pada beton

normal.

3. Nilai energi serapan rata-rata yang dihasilkan benda uji mengalami retak

pertama dan runtuh total adalah sebagai berikut :

a. 0 % sebesar 1500,93 Joule dan 1574,505 Joule

b. 0,33 % sebesar 1839,375 Joule dan 1927,665 Joule

c. 0,66 % sebesar 2501,55 Joule dan 2589,84 Joule

d. 1 % sebesar 1265,49 Joule dan 1427,355 Joule

4. Nilai energi serapan maksimal terdapat pada kadar serat 0,66% sebesar

2501,55 Joule saat retak pertama dan 2589,84 Joule saat runtuh total.


commit to user

54

5.2. Saran

Untuk 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. Perlu dilakukan penelitian terhadap penambahan material lain yang dapat

meningkatkan ketahanan kejut beton.

2. Perlu dilakukan penelitian penambahan serat galvalum dengan rancangan

mix desain yang berbeda, misalkan beton struktur 17 Mpa.

3. Perlu dilakukan penelitian penambahan serat galvalum dengan variasi ukuran

serat yang berbeda, agar didapat nilai aspek rasio yang baik.

4. Perlu dilakukan penelitian yang membahas reaksi kimia.

5. Penggunaan vibrator yang merata pada adukan beton.

6. Perlu dilakukan pembenahan alat uji impact di Universitas Sebelas Maret

agar hasil pengujian yang didapat lebih presisi dan teliti.

kajian kuat kejut (impact - digilib.uns.ac.id/kajian...kajian kuat kejut (impact) beton normal...

Documents