kata pengantar - repository.uph.edurepository.uph.edu/1062/3/toc.pdfvii kata pengantar puji dan...
TRANSCRIPT
vii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
rahmat yang telah diberikan-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan.
Tugas Akhir dengan judul “PENGARUH KELENGKUNGAN, JARING
POLYNET & SERAT POLYPROPYLENE TERHADAP KEKUATAN DAN
LENDUTAN MAKRO SHELL UHPC” ini ditujukan untuk memenuhi sebagian
persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Strata Satu
Universitas Pelita Harapan, Tangerang.
Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, dukungan, dan doa dari berbagai pihak,
Tugas Akhir ini tidak akan dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu
penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada semua pihak
yang telah membantu dalam proses pengerjaan Tugas Akhir ini, yaitu kepada :
1) Bapak Prof. Dr. Manlian Ronald A., ST., MT., selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Pelita Harapan;
2) Bapak Prof. Dr. –Ing. Harianto Hardjasaputra, selaku Dosen Pembimbing dan
Ketua peneliti pada Penelitian Hibah Kompetensi No. 108/K3/KM/2015
Kementerian Ristek dan Dikti Republik Indonesia yang telah memberikan
bimbingan dan mendorong penulis untuk melakukan penelitian sebagai materi
dalam pembuatan skripsi penulis, selain itu juga beliau banyak memberikan
kesempatan, masukan, waktu, nasehat, kritik, dan semangat kepada penulis
selama proses pembuatan laporan skripsi ini dari awal sampai selesai;
3) Bapak Dr.-Ing. Jack Widjajakusuma, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Universitas Pelita Harapan, dan sekaligus Co-Pembimbing Tugas Akhir yang
viii
telah memberikan bimbingan dan mendorong penulis untuk melakukan
penelitian sebagai materi dalam pembuatan skripsi penulis, selain itu juga beliau
banyak memberikan kesempatan, masukan, waktu, nasehat, kritik, dan
semangat kepada penulis selama proses pembuatan laporan skripsi ini dari awal
sampai selesai;
4) Seluruh dosen dan staf keluarga besar Jurusan Teknik Sipil yang telah
memberikan banyak ilmu pengetahuan dan bantuan kepada penulis selama
berkuliah di Universitas Pelita Harapan;
5) Orang tua tercinta, Hendrich Chandra Koesuma dan Diana Chendana atas
dukungan, doa, dan motivasi yang diberikan selama penulisan Tugas Akhir ini;
6) Bapak Ir. Johanes Alexander Gerung, M.Agr., yang telah menyemangati
penulis selama masa penulisan Tugas Akhir ini;
7) Ibu Sunie Rahardja, Ci Filly W. Limbunan, dan Ko Petrus Ricky, yang telah
menyemangati penulis selama masa penulisan Tugas Akhir ini;
8) Marlon, Eric, Sujoko, Gary, Laura, Kelvin dan Marcel dan teman angkatan
2012 Jurusan Teknik Sipil lainnya, sebagai teman seperjuangan penulis selama
berkuliah di Universitas Pelita Harapan yang telah memberikan dukungan dan
doa kepada penulis;
9) Bapak Dipl. Ing. Wirianto Rusli, yang telah banyak membantu dan mendukung
penulis selama masa penulisan Tugas Akhir ini.
10) Semua pihak yang namanya tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh
sebab itu, kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan sangat
ix
bermanfaat bagi penulis. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini
dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya.
Tangerang, Agustus 2016
Penulis
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TUGAS AKHIR
PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING TUGAS AKHIR
PERSETUJUAN TIM PENGUJI TUGAS AKHIR
ABSTRAK .............................................................................................................. v
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ........................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................... 5
1.3 Pembatasan Permasalahan ............................................................. 6
1.4 Metodologi Penelitian.................................................................... 7
1.5 Sistematika Penulisan .................................................................... 8
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................... 10
2.1 Pendahuluan................................................................................. 10
2.2 Konsep Dasar ............................................................................... 10
2.3 Ultra High Performance Concrete .............................................. 12
2.3.1 Konsep Pembentukan UHPC.............................................. 13
2.3.2 Kepadatan UHPC ............................................................... 14
2.4 Beton Berserat ............................................................................. 14
2.5 Bahan - Bahan Pembentuk Makro Shell UHPC .......................... 18
xi
2.5.1 Semen ................................................................................. 18
2.5.2 Pasir .................................................................................... 19
2.5.3 Serbuk Marmer ................................................................... 19
2.5.4 Silica Fume ......................................................................... 20
2.5.5 Air ....................................................................................... 21
2.5.6 Superplasticizer .................................................................. 22
2.5.7 Jaring Polynet ..................................................................... 23
2.5.8 Expanded Polystyrene Foam (EPS) / Styrofoam ................ 24
2.6 Aplikasi UHPC Pada Struktur Shell ............................................ 25
2.7 Mix Design Makro Shell UHPC .................................................. 27
2.8 SAP 2000 ..................................................................................... 28
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 33
3.1 Pendahuluan................................................................................. 33
3.2 Persiapan Material yang Dibutuhkan .......................................... 33
3.2.1 Semen ................................................................................. 34
3.2.2 Pasir .................................................................................... 34
3.2.3 Air ....................................................................................... 35
3.2.4 Serbuk Marmer ................................................................... 36
3.2.5 Silicia Fume ........................................................................ 36
3.2.6 Superplasticizer .................................................................. 38
3.2.7 Serat Polypropylene ............................................................ 39
3.2.8 Jaring Polynet ..................................................................... 40
3.3 Proses Pembuatan Makro Shell UHPC Dengan Tinggi
Kelengkungan Dari Makro Shell yang Berbeda .......................... 41
3.3.1 Pemilihan Alat – Alat yang Diperlukan Pada Proses
Pengerjaan .................................................................................. 42
xii
3.3.2Variasi Serat Polypropylene & Standard Pengerjaan .......... 50
3.3.2.1 Variasi Serat Polypropylene Pada Makro Shell
UHPC.................................................................................. 50
3.3.2.2 Standar Pengerjaan Pada Pembuatan Makro Shell
UHPC.................................................................................. 50
3.4 Pembuatan Makro Shell UHPC dengan Kelengkungan
yang Bervariasi ............................................................................ 61
3.5 Pembuatan Makro Shell UHPC dengan Jaring Polynet............... 62
3.6 Perawatan Benda Uji ................................................................... 62
3.7 Pengujian Benda Uji .................................................................... 64
3.7.1 Uji Kuat Tekan ................................................................... 64
3.7.2 Pengujian Kuat Lentur Makro Shell UHPC ....................... 66
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN......................................................... 74
4.1 Pendahuluan................................................................................. 74
4.2 Hasil Kuat Tekan Silinder dengan Variasi Serat ......................... 74
4.3 Hasil Kuat Tekan Kubus dengan Variasi Serat ........................... 76
4.4 Hasil Produksi Benda Uji Makro Shell UHPC ............................ 77
4.5 Hasil Kuat Lentur Benda Uji Makro Shell UHPC dengan Variasi
Tinggi Kelengkungan (t). ............................................................ 77
4.6 Hasil Kuat Lentur Benda Uji Makro Shell UHPC dengan Variasi
Serat Polypropylene. .................................................................... 82
4.7 Hasil Kuat Lentur Benda Uji Makro Shell UHPC dengan
Menggunaka Jaring Polynet ........................................................ 87
4.8 Hasil Perhitungan Menggunakan SAP 2000 pada Benda Uji
Makro Shell UHPC. ..................................................................... 90
4.9 Hasil Keseluruhan Pengujian Benda Uji Makro Shell UHPC. .... 98
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 99
xiii
5.1 Kesimpulan .................................................................................. 99
5.2 Saran .......................................................................................... 101
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 103
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Prototype Ke-2 Perahu dengan Menggunakan Shell UHPC
sebagai Kulit Perahu. ........................................................................... 2
Gambar 1.2 Bagian Dari Kulit Perahu yang Diuji Sebagai Struktur Cangkang ..... 6 Gambar 2.1 Prinsip Pengisian Pori – pori Pada Material UHPC .......................... 13 Gambar 2.2 Hasil Ekstruksi Serat Polypropylene ................................................. 17
Gambar 2.3 Potongan Jaring Polynet yang Digunakan ........................................ 23 Gambar 2.4 Susunan Kimia dari Polystrene ......................................................... 24 Gambar 2.5 EPS sebagai Bekisting Makro Shell UHPC ...................................... 25 Gambar 2.6 Shawnessy LRT Station: Ductal® Roof Canopies ........................... 26 Gambar 2.7 Tampilan SAP2000 Saat Memilih Template ..................................... 29 Gambar 2.8 Tampilan Saat Menentukan Jenis Shell ............................................. 29 Gambar 2.9 Tampilan Saat Mengisi Data Section Properties .............................. 30 Gambar 2.10 Tampilan Saat Mengisi Material Properties ................................... 31 Gambar 2.11 Contoh Hasil Generate Shell Pada SAP2000 .................................. 32 Gambar 2.12 Pembebanan Area Uniform Loads .................................................. 32 Gambar 3.1 White Portland Cement (WPC) ......................................................... 34 Gambar 3.2 Pasir ................................................................................................... 35 Gambar 3.3 Serbuk Marmer yang Digunakan pada Pembuatan
Makro Shell UHPC ............................................................................ 36 Gambar 3.4 Silica Fume ........................................................................................ 37 Gambar 3.5 Superplasticizer ................................................................................. 39 Gambar 3.6 Polypropylene Fibre .......................................................................... 40 Gambar 3.7 Jaring Polynet .................................................................................... 41 Gambar 3.8 Mesin Pengaduk / Mixer ................................................................... 43 Gambar 3.9 (a) Timbangan Digital (Skala Besar) - Satuan Kg ............................ 44 Gambar 3.9 (b) Timbangan Digital (Skala Kecil) - Satuan gr .............................. 44 Gambar 3.10 Meja Getar (Vibrator Table) ........................................................... 45 Gambar 3.11 (a) Cetakan Benda Uji Silinder (10x20 cm) .................................... 46 Gambar 3.11 (b) Cetakan Benda Uji Kubus (5x5x5 cm) ..................................... 46 Gambar 3.12 Bekisting Untuk Makro Shell UHPC (t-bervariasi) ........................ 47 Gambar 3.13 Oven ................................................................................................ 47 Gambar 3.14 Alat Potong (Gurinda) ..................................................................... 48 Gambar 3.15 Mesin Bor ........................................................................................ 49 Gambar 3.16 Alat – alat Perkakas ......................................................................... 49 Gambar 3.17 Penyiapan Bekisting Makro Shell UHPC........................................ 52 Gambar 3.18 Proses Pengadukan .......................................................................... 54 Gambar 3.19 Pencampuran Serat Polypropylene.................................................. 55 Gambar 3.20 Pengukuran flow Test dengan Menggunakan Serat Polypropylene 56 Gambar 3.21 Proses Penggilingan Beton UHPC .................................................. 57 Gambar 3.22 Proses Pemasangan Pada Makro Shell UHPC ................................ 58 Gambar 3.23 Proses Pemerataan Pada Makro Shell UHPC .................................. 58 Gambar 3.24 Proses Vibrasi pada Benda Uji Silinder dan Kubus ........................ 59 Gambar 3.25 Pemasangan Plastik pada Benda Uji Silinder & Kubus .................. 60 Gambar 3.26 Proses Curing Sementara ................................................................ 60 Gambar 3.27 Proses Pelepasan Makro Shell UHPC dari Bekisting...................... 61 Gambar 3.28 Proses Curing Benda Uji Kubus ..................................................... 63
xv
Gambar 3.29 Proses Pengeringan Benda Uji ........................................................ 64 Gambar 3.30 Pengujian Kuat Tekan Beton – (Silinder)
dengan Mesin Leonard Farnell ....................................................... 65 Gambar 3.31 Pengujian Kuat Tekan Beton – (Kubus) dengan Mesin MBT ........ 66
Gambar 3.32 Tampak Atas Benda Uji Pra-eksperimen Beban Garis Pada Makro
Shell UHPC..................................................................................... 67 Gambar 3.33 Detail Pot. A Pada Benda Uji Pra-eksperimen Beban Garis Pada
Makro Shell UHPC ......................................................................... 67 Gambar 3.34 Detail Pot. B Pada Benda Uji Pra-eksperimen Beban Garis Pada
Makro Shell UHPC ......................................................................... 68 Gambar 3.35 Pra-eksperimen Beban Garis Pada Makro Shell UHPC .................. 68
Gambar 3.36 Tampak Atas Benda Uji Eksperimen Beban Terpusat Pada Makro
Shell UHPC..................................................................................... 69
Gambar 3.37 Tampak Atas Tumpuan Dari Makro Shell UHPC ........................... 70
Gambar 3.38 Detail Pot. A Pada Benda Uji Eksperimen Beban Terpusat Pada
Makro Shell UHPC ......................................................................... 70 Gambar 3.39 Detail Pot. B Pada Benda Uji Eksperimen Beban Terpusat Pada
Makro Shell UHPC ......................................................................... 71 Gambar 3.40 Tumpuan (a) Makro Shell UHPC, (b) Dua Buah Dial,
dan (c) Tangkai Pembebanan ......................................................... 72 Gambar 3.41 Pelat Besi 5 x 5 cm untuk Pembebanan Makro Shell UHPC .......... 72 Gambar 3.42 Beban yang Digunakan Saat Pengujian Makro Shell UHPC .......... 72 Gambar 3.43 Alat Pengujian Secara Keseluruhan ................................................ 73 Gambar 4.1 Grafik Hubungan fc’ dengan Variasi Serat Polypropylene ............... 75 Gambar 4.2 Grafik Hubungan fc’ dengan Variasi Serat Polypropylene ............... 77 Gambar 4.3 Grafik Hubungan Self Weight dengan Deflection MaS15-(0.8%) .... 78 Gambar 4.4 Benda Uji MaS15-(0.8%) Pada Saat Pengujian ................................ 79 Gambar 4.5 Benda MaS15-(0.8%) Setelah Pengujian .......................................... 79 Gambar 4.6 Grafik Hubungan Self Weight dengan Deflection MaS20-(0.8%) ... 80 Gambar 4.7 Benda Uji MaS20-(0.8%) Pada Saat Pengujian ................................ 80 Gambar 4.8 Benda Uji MaS20-(0.8%) Setelah Pengujian .................................... 81 Gambar 4.9 Grafik Hubungan Load dengan Tinggi
Kelengkungan (t) – 0.8% Serat ....................................................... 81 Gambar 4.10 Grafik Hubungan Ratio Berat Sendiri dengan Variasi (t) ............... 82 Gambar 4.11 Grafik Hubungan Self Weight dengan Deflection MaS20-(0.48%) 83 Gambar 4.12 Benda Uji MaS20-(0.48%) Pada Saat Pengujian ............................ 84 Gambar 4.13 Benda Uji MaS20-(0.48%) Setelah Pengujian ................................ 84 Gambar 4.14 Grafik Hubungan Self Weight dengan Deflection MaS20-(0.8%) .. 85 Gambar 4.15 Grafik Hubungan Load dengan Variasi Serat Polypropylene ......... 86 Gambar 4.16 Grafik Hubungan Ratio Berat Sendiri dengan Variasi Serat (%).... 86 Gambar 4.17 Grafik Hubungan Self Weight dengan Deflection MaSJ20-(0.8%). 88 Gambar 4.18 Benda Uji MaSJ20-(0.8%) Pada Saat Pengujian ............................ 88 Gambar 4.19 Benda Uji MaSJ20-(0.8%) Setelah Pengujian ................................ 89 Gambar 4.20 Perbandingan Benda Uji MaSJ20-(0.8%) Dengan MasJ20-(0.8%) 90 Gambar 4.21 Permodelan dari MaS15-(0.8%) pada SAP 2000 ............................ 91 Gambar 4.22 Pembebanan dari MaS15-(0.8%) pada SAP 2000 .......................... 91 Gambar 4.23 Bentuk Deformasi Keseluruhan MaS15-(0.8%)
Pada SAP 2000 ................................................................................ 92
xvi
Gambar 4.24 Grafik Perbandingan Antar Benda Uji MaS15-(0.8%) dengan
Perhitungan SAP2000 ...................................................................... 92 Gambar 4.25 Permodelan dari MaS20-(0.48%) pada SAP 2000 .......................... 93 Gambar 4.26 Pembebanan dari MaS20-(0.48%) pada SAP 2000 ........................ 94 Gambar 4.27 Bentuk Deformasi Keseluruhan MaS20-(0.48%)
Pada SAP 2000 ................................................................................ 94 Gambar 4.28 Grafik Perbandingan Antar Benda Uji MaS20-(0.48%) dengan
Perhitungan SAP2000 ...................................................................... 95 Gambar 4.29 Permodelan dari MaS20-(0.8%) pada SAP 2000 ............................ 96 Gambar 4.30 Pembebanan dari MaS20-(0.8%) pada SAP 2000 .......................... 96 Gambar 4.31 Bentuk Deformasi Keseluruhan MaS20-(0.8%)
Pada SAP 2000 ................................................................................ 97 Gambar 4.32 Grafik Perbandingan Antar Benda Uji MaS20-(0.8%) dengan
Perhitungan SAP2000 ...................................................................... 97
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi pada Serat Polypropylene. .................................................. 17 Tabel 2.2 Spesifikasi Jaring Polynet ..................................................................... 23 Tabel 2.3 Proporsi Mix Design TM7-1 yang Digunakan sebagai Pembentuk
Makro Shell UHPC ............................................................................... 27
Tabel 3.1 Proporsi Mix Design UHPC (TM7-1) Sebagai Pembentuk
Makro Shell ........................................................................................... 41
Tabel 3.2 Sampel Makro Shell UHPC yang Diproduksi....................................... 41 Tabel 3.3 Variasi Serat Polypropylene Pada Makro Shell UHPC (t = 20 cm)...... 49 Tabel 3.4 Proporsi Mix Design UHPC (TM7-1) Sebagai Pembentuk
Makro Shell ........................................................................................... 50 Tabel 3.5 Makro Shell UHPC dengan Tinggi Kelengkungan yang Bervariasi..... 61 Tabel 3.6 Makro Shell UHPC dengan Jaring Polynet ........................................... 61 Tabel 4.1 Hasil Uji Kuat Tekan Silinder dengan 2 Variasi Serat Polypropylene . 75 Tabel 4.2 Hasil Uji Kuat Tekan Kubus dengan 2 Variasi Serat Polypropylene ... 76
Tabel 4.3 Sampel Makro Shell UHPC yang Diproduksi....................................... 77
Tabel 4.4 Hasil Uji Lentur Makro Shell Terhadap Beban Maksimum dan Ratio
Beban – Self Weight ............................................................................... 98 Tabel 4.5 Hasil Uji Lentur Makro Shell Terhadap Defleksi ................................. 98
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
Data Hasil Uji Kuat Tekan Silinder – Variasi Serat Polypropylene ................... A-1
Data Hasil Uji Kuat Tekan Kubus – Variasi Serat Polypropylene ..................... A-3