skripsi - sebelas maret university · gambar 2.2. perbandingan pengujian metode fourth point...

UJI PANEL SAMBUNGAN PURUS LURUS PADA PANEL

BETON BERAGREGAT KASAR PET

(Panel Test on Purus Lurus Connection of Concrete Panels Using PET’S

Course Aggregate)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

A F IF A H

N I M . I 0 1 1 1 0 0 4

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2017

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini.

Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat memperoleh gelar sarjana

pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta. Penyusun menyusun tugas akhir dengan judul “UJI PANEL

SAMBUNGAN PURUS LURUS PADA PANEL BETON BERAGREGAT

KASAR PET” untuk mengetahui pengaruh sambungan terhadap deformasi yang

terjadi pada panel sambungan.

Pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Wibowo, S. T., DEA. selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil,

2. Bapak Ir. Sunarmasto, M. T. dan Bapak Edy Purwanto, S. T., M. T. selaku

pembimbing I dan pembimbing II tugas akhir,

3. Bapak Achmad Basuki, S. T., M. T.,

4. Dr. Ir. Arif Budiarto, M.T. sebagai pembimbing akademik,

5. Bapak Ir. Slamet Prayitno, M. T. dan Bapak Wibowo, S. T., DEA. selaku

dosen penguji,

6. Rekan-rekan mahasiswa yang telah membantu dalam penyusunan tugas besar

ini,

Penyusun menyadari keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang dimiliki

sehingga masih ada kekurangan dalam penyunan tugas akhir ini. Demi

kesempurnaan penelitian selanjutnya, penyusun mengharapkan kritik dan saran

yang membangun dari para pembaca.

Surakarta, Mei 2017

Penyusun


ii


xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii

MOTTO ....................................................................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... vi

ABSTRAK ..................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ................................................................................... x

DAFTAR ISI.................................................................................................. xi

DAFTAR TABEL.......................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xv

DAFTAR NOTASI ........................................................................................ xvi

BAB 1 PENDAHULUAN

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

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

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

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................... 4

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

BAB 2 TINJUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

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

2.2. Landasan Teori .............................................................................. 7

2.2.1. Beton ........................................................................................... 7

2.2.2. Beton Ringan ................................................................................. 8

2.2.3. Beton Serat .................................................................................. 9

2.2.4. Semen Portland.............................................................................. 9

2.2.5. Agregat ......................................................................................... 10

2.2.5.1. Agregat Kasar ................................................................................ 11

2.2.5.2. Agregat Halus ................................................................................ 12

2.2.6. Agregat Ringan.............................................................................. 13


xii

2.2.7. Air ................................................................................................ 16

2.2.8. Limbah Plastik PET....................................................................... 17

2.2.9. Kawat Bendrat ............................................................................... 18

2.2.10. Superplasticizer ............................................................................. 18

2.2.11. Silica Fume .................................................................................. 19

2.2.12. Resin BQTN 157 ............................................................................. 20

2.2.13. Katalis .................................................................................. 21

2.2.14. Wiremesh .................................................................................. 22

2.2.15. Sambungan Purus Lurus ................................................................ 22

2.2.17. Uji Toughness Panel ...................................................................... 23

2.2.18. Garis Leleh pada Pelat ................................................................... 27

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1. Benda Uji Penelitian ...................................................................... 29

3.2. Alat Uji Penelitian ......................................................................... 31

3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian ...................................................... 32

3.4. Pembuatan Agregat Limbah Plastik PET ...................................... 34

3.5. Pembuatan Serat dari Kawat Bendrat pada Beton......................... 35

3.6. Pengujian Bahan Dasar Beton ....................................................... 35

3.6.1. Agregat Halus ................................................................................ 35

3.6.1.1. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus .................................... 35

3.6.1.2. Pengujian Gradasi Agregat Halus ................................................. 36

3.6.2. Agregat Kasar ................................................................................ 37

3.6.2.1. Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar .................................... 37

3.6.2.2. Pengujian Abrasi Agregat Kasar ................................................... 38

3.6.2.3. Pengujian Gradasi Agregat Kasar ................................................. 38

3.6.2.4. Pengujian Kuat Tarik Wiremesh.................................................... 39

3.7. Perencanaan Rancang Campur (Mix Design) ................................ 39

3.7.1. Penentuan Rasio Air dan Semen ................................................... 40

3.7.2. Penentuan Kadar Semen ................................................................ 40

3.7.3. Penentuan Rasio Agregat Kasar dan Agregat Halus ..................... 41

3.7.4. Kemampatan .................................................................................. 42


xiii

3.8. Pembuatan Benda Uji .................................................................... 42

3.8.1. Pembuatan Panel Beton ................................................................. 43

3.8.2. Perawatan Beton ............................................................................ 44

3.8.3. Penyambungan Panel Beton .......................................................... 44

3.9. Pengujian Benda Uji ...................................................................... 45

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Pendahuluan ........................................................ 47

4.1.1 Hasil Pengujian Agregat Halus ..................................................... 47

4.1.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar ..................................................... 49

4.2. Pengujian Panel Test ..................................................................... 50

4.3. Analisis Retak Pelat....................................................................... 55

4.3.1 Pelat Utuh .................................................................................. 55

4.3.2 Pelat Hasil Penyambungan ............................................................ 56

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN

5.1. Kesimpulan .................................................................................. 57

5.2 Saran .................................................................................. 58

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 59

LAMPIRAN...................................................................................................


xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Klasifikasi Kepadatan Beton Ringan ................................... 8

Tabel 2.2. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ASTM C 33-74a ......... 11

Tabel 2.3. Persyaratan Gradasi Agregat Halus ASTM C 33-74a ......... 12

Tabel 2.4. Komposisi Kimia pada Silica Fume .................................... 20

Tabel 2.5. Spesifikasi Unsaturated Polyester Resin

Yukalac 157 BQTN-EX....................................................... 21

Tabel 3.1. Nama dan Spesifikasi Panel Beton Utuh ............................. 30

Tabel 3.2. Nama dan Spesifikasi Benda Panel Beton dengan Sambungan 30

Tabel 3.4. Nilai Koefisien G ................................................................. 40

Tabel 3.5. Koefisien Pemampatan Beton

untuk Berbagai Kondisi Nilai Slump ................................... 42

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ............................................ 8

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus .............................. 11

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar ............................................ 12

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar............................... 20

Tabel 4.5. Hubungan Beban-Lendutan Pelat Utuh dan Pelat Hasil

Penyambungan ..................................................................... 51

Tabel 4.6. Kapasitas Energi Pelat ......................................................... 54


xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Gambar Perspektif Sambungan Purus Lurus ....................... 23

Gambar 2.2. Perbandingan Pengujian Metode Fourth Point Loading dengan

Metode Third Point Loading ............................................... 24

Gambar 2.3. Perbandingan Pengujian Lentur Metode Third Point Loading

dengan Uji Toughness Panel ................................................ 25

Gambar 2.4. Perbandingan Pengujian Uji Toughness Panel metode ASTM

serta EFNARC ..................................................................... 26

Gambar 2.5. Contoh Keluaran Uji Panel Test .......................................... 26

Gambar 2.6. Proses terbentuknya Garis Leleh pada Pelat Isotropis ........ 27

Gambar 2.7. Contoh Benda Uji Penelitian Setelah Dilakukannya Uji

Toughness Panel .................................................................. 28

Gambar 3.1. (a) Benda Uji Berbentuk Sambungan (b) Benda Uji Utuh . 29

Gambar 3.2. Potongan A-A Sambungan Panel Beton .............................. 30

Gambar 3.3. Bagan Alir Tahap – Tahap Penelitian ................................. 33

Gambar 3.4. Penentuan Kadar Semen untuk Berbagai Nilai Slump ......... 41

Gambar 3.5. Penentuan Rasio Agregat Kasar dan Agregat Halus untuk

Berbagai Kadar Semen dan

Ukuran Maksimum Butiran Agregat ................................... 41

Gambar 3.6. Susunan Panel Beton ........................................................... 43

Gambar 3.7. Pengujian Panel Test............................................................ 46

Gambar 4.1. Kurva Gradasi Agregat Halus .............................................. 46

Gambar 4.2. Kurva Gradasi Agregat Kasar .............................................. 50

Gambar 4.3. Beban saat Retak Pertama dan Beban Ultimit Pelat ............ 51

Gambar 4.4. Kurva Beban-Lendutan Pelat Utuh ..................................... 52

Gambar 4.5. Kurva Beban-Lendutan Pelat Hasil Penyambungan ........... 41

Gambar 4.6. Contoh Kapasita Energi P1 .................................................. 53

Gambar 4.7. Kapasitas Energi Pelat ........................................................ 54

Gambar 4.8. Retak Pelat Beton Utuh........................................................ 55

Gambar 4.9. Retak Pelat Hasil Penyambungan ........................................ 56


xvi

DAFTAR NOTASI

PET : Polyethylene Terephthalate

ALWA : Artificial Light Weight Coarse Agregate

ACI : American Concrete Institute

ASTM : American Standard for Testing and Materials

SK SNI : Surat Keputusan Standar Nasional Indonesia

EFNARC : European Federation of National Associations Representing for

Concrete

SSD : Saturated Surface Dry

f.a.s : faktor air semen

𝑓′𝑐𝑟 : kuat tekan beton pada umur 28 hari

G : koefisien kekuatan butir agregat

𝑓′𝑀 : kuat aduk semen pada umur 28 hari

C : kadarsemen dalam kg/m3 beton

E : jumlah air efektif

Wk : berat beton kondisi kering oven

A : luas penampang sampel beton

L : ketebalan sampel beton

G0 : berat pasir sebelum dicuci

G1 : berat pasir setelah dicuci

Vk : volume kerikil


xvii

Vp : volume pasir

Vs : volume semen

Vbp : volume bahan padat

Ø : diameter

MPa : Mega Pascal

% : Persen

t : Ton

J : Joule ; kgm2/s2; N.m (Satuan SI untuk besarnya energi yang dibutuhkan untuk

memberi gaya sebesar 1 Newton sejauh 1 meter)


A B S T R A K

Afifah, 2015. UJI PANEL SAMBUNGAN PURUS LURUS PADA PANEL

BETON BERAGREGAT KASAR PET. Tugas Akhir. Program Studi Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Beton ringan merupakan salah satu bahan yang dipilih sebagai pengganti dinding non struktural. beton ringan adalah beton yang mengandung agregat ringan, seperti penggunaan limbah plastik PET (Polyethylene Terephthalate) sebagai

pengganti agregat kasar. Penggunaan limbah plastik PET sebagai agregat kasar pada campuran beton mampu mengurangi jumlah sampah yang ada di sekitar

sehingga bersifat ramah lingkungan. Untuk menjadi dinding utuh, beton ringan PET yang berbentuk panel harus disambung. Salah satu model sambungan yang cocok digunakan untuk material berbentuk papan atau lembaran adalah

sambungan purus lurus. Pada skripsi ini disajikan uji panel sambungan purus lurus pada panel beton beragregat kasar pet.

Tiga benda uji berbentuk panel sambungan dan tiga benda uji berbentuk panel utuh sebagai pembanding disiapkan. Masing masing benda uji telah ditambahkan

kawat kasa (wiremesh) 25 mm ukuran 600 mm x 600 mm (panel utuh) dan ukuran 300 mm x 600 mm (panel sambungan). Panel utuh dicetak dengan ukuran 600

mm x 600 mm x 50 mm, sedangkan panel sambungan dicetak dalam dua model cetakan dengan ukuran 300 mm x 300 mm x 50 mm. Benda uji diuji beban pada umur 28 hari. Kurva hubungan beban-deformasi masing–masing benda uji dicatat

dan dibandingkan.

Berdasarkan pengujian, panel beton utuh mengalami retak pertama di kisaran 11,6667 kN dan mencapai beban maksimum di kisaran 22,8333 kN, sedangkan panel hasil penyambungan mengalami retak pertama pada kisaran 6,9333 kN dan

runtuh pada kisaran 11,6333 kN. Penurunan yang terjadi sebesar 41% untuk kondisi retak pertama dan 49% pada beban ultimit. Terdapat penurunan energi

absorpsi rata-rata sebesar 37% atau 34,8342 Joule. Panel beton utuh memiliki energi absorpsi rata-rata sebesar 94,0197 Joule, sedangkan panel hasil penyambungan memiliki energi absorpsi rata-rata sebesar 59,1855 Joule. Pada

pelat beton utuh terdapat enam hingga delapan garis leleh. Untuk pelat hasil penyambungan terdapat minimal dua garis leleh yang menjalar ke arah samping.

Hal ini dikarenakan daerah sambungan mengalami lendutan yang besar akibat beban, sehingga rusak dan runtuh terlebih dahulu lalu retak akan menjalar ke arah berlawanan dari posisi sambungan (sisi terpendek).

Kata kunci : beton serat, beton ringan, panel beton, PET, sambungan purus lurus, uji toughness panel, EFNARC, wiremesh, kawat bendrat, resin, energi absorpsi


A B S T R A C T

Afifah, 2015. (PANEL TEST ON PURUS LURUS CONNECTION OF

CONCRETE PANELS USING PET’S COURSE AGGREGATE). Thesis.

Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University.

Lightweight concrete is one of the materials which is chosen as a non-structural wall replacement. Lightweight concrete is concrete which contains lightweight

aggregate, such as the use of PET (Polyethylene Terephthalate) as replacement for coarse aggregates. The use of PET as a coarse aggregate in concrete mixture can

reduce the amount of waste so can be eco-friendly environment. To be a wall intact, PET concrete panels must be connected. A suitable connection model which is used for board-shaped materials or sheets is purus lurus. This thesis is

presented toughness panel test on purus lurus connection of concrete panels using pet’s course aggregate.

There are three specimens which are connection panels and three specimens which are full panel as comparators. Each specimen has been added wiremesh 25

mm in size 600 mm x 600 mm (full panel) and size 300 mm x 600 mm (connection panel). The full panels are formed with a size of 600 mm x 600 mm x

50 mm, while the panel connection are formed in two mold models of 300 mm x 300 mm x 50 mm. The test specimens were tested at 28 days. The load-deformation curve of each specimens are recorded and compared.

Based on testing, concrete panel intact suffered first crack in the range of 11.6667

kN and achieved the maximum load in the range of 22.8333 kN, while panel connection experienced first crack at the range of 6.9333 kN and collapsed in the range 11.6333 kN. The decline occured in 41% for first crack condition and 49%

in ultimit load. There is a decrease in the average absorption energy of 37% or 34.8342 Joules. Concrete panel intact has average absorption energy of 94.0197

Joules, while panel connection has an everage energy absorption of 59.1855 Joules. On a concrete panel intact there is six to eight lines of melting. For panel connection, at least there are two lines of melting which propagate toward the

side. Due to the large bending which was experienced by connection area, it made damage and collapse first and then crack would spread to the opposite direction

from the position of the connection (the shortest side). Keyword : fiber reinforced concrete, lightweight concrete, PET, purus lurus

connection, toughness panel test, EFNARC, wiremesh, wire, resin, energy of absorption


skripsi - sebelas maret university · gambar 2.2. perbandingan pengujian metode fourth point...

Documents