BAB III METODE PENELITIAN
3.9 Pengujian dan Pengamatan Benda Uji
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kuat tekan beton yang telah mengeras selama 28 hari dengan benda uji berbentuk silinder dengan ukuran 15 x 30 sebanyak 12 buah. Kekuatan tekan adalah kemampuan beton dalam menerima gaya tekan per satuan luas. Benda uji dikeluarkan dari bak perendaman dan dikeringkan 1 hari sebelum pengujian.
3.9.2 Pengujian Kuat Tekan dengan Beton Terkekang
Pengujian kuat tekan beton terkekang dilakukan di Laboratorium Bahan Rekayasa FT USU. Adapun langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut:
1. Benda uji diletakkan ditempat kering dan didiaman selama 1 hari agar benda uji benar-benar kering
2. Benda uji dimasukkan kedalam mesin kompres yang telah disediakan.
3. Benda uji diletakkan seara sentris atau tepat di tengah-tengah pada mesin kompres agar tekanan yang diberikan terdistribusi secara merata pada benda uji yang terkekang.
4. Pada benda uji yang diberi cincin baja, tebal cincin baja tersebut ditambah dengan diameter benda uji menjadi 15,6 cm dan panjang benda uji tetap 30 cm
4. Setelah persiapan siap, dimulai dengan pembebanan oleh mesin kompres secara konstan.
5. Pembebanan dilakukan sampai dilayar mesin kompres angka tersebut turun dan tidak naik lagi kemudian catatlah angka yang ada dilayar tersebut.
Gambar 3.3 Benda Uji yang Sudah dipasang cincin baja
BAB IV
HASIL DAN PERHITUNGAN
4.1 Nilai Slump
Untuk mengetahui tingkat kekentalan adukan beton dilakukan slump test, yang dapat menggambarkan kemudahan pengerjaan (workability) beton. Adapun hasil dari pengujian slump didapat 10 cm
4.2 Kuat Tekan Beton
Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada saat beton berumur 28 hari.
Pengujian kuat tekan beton didasarkan pada SNI-1974-2011. Adapun hasil perhitungan kuat tekan dan perbandingan terhadap beton normal dapat dilihat pada table-tabel dibawah ini.
Tabel 4.1 Hasil Kuat Tekan Beton Normal (MPa)
No Variasi Fc’ (MPa)
1 Normal 43.4
2 Normal 40.3
3 Normal 40.7
Rata-rata 41.46
Gambar 4.1 Grafik Hasil Nilai Kuat Tekan Beton Normal Tabel 4.2 Hasil Kuat Tekan Beton Cincin Baja 4 Lapis (MPa) No Lebar Cincin (mm) Jumlah Cincin Fc’ (MPa)
Benda Uji 1 Benda Uji 2 Benda Uji 3
MPa
Beton dengan Cincin Baja 4 Lapis
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Kuat Tekan Beton Cincin Baja 5 lapis (MPa)
Gambar 4.3 Grafik Hasil Nilai Kuat Tekan Beton Cincin Baja 5 Lapis
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Kuat Tekan Beton Cincin Baja 6 lapis (MPa) No Lebar Cincin (mm) Jumlah Cincin Fc’ (MPa)
Gambar 4.4 Grafik Hasil Nilai Kuat Tekan Beton Cincin Baja 6 Lapis
Tabel 4.5 Hasil Rekapitulasi Nilai Kuat Tekan Beton Normal dengan Beton Perkuatan
Jenis Beton Kuat Tekan (Mpa)
Beton Normal 41.46
Benda Uji 1 Benda Uji 2 Benda Uji 3
MPa
Dari tabel 4.5 dan gambar 4.5 dapat dilihat bahwa terjadi peningkatan kekuatan seiring dengan penambahan perkuatan lapisan cincin baja. Pada penambahan perkuatan cincin baja menggunakan 4 lapis cincin baja, kuat tekan naik sebesar 10.78% dari kuat tekan normal yaitu 45.93 MPa. Pada penambahan perkuatan cincin baja menggunakan 5 lapis cincin baja didapat kuat tekan sebesar 53.3 MPa atau naik sebesar 28.55% dari kuat tekan normal. Pada penambahan perkuatan cincin baja menggunakan 6 lapis cincin baja didapat kuat tekan sebesar 55 MPa atau naik sebesar 32.65% dari kuat tekan normal.
Tabel 4.6 Hasil Persentase Kenaikan Mutu Beton Pada Beton Terkekang Jenis Beton Mutu Beton (MPa) Kenaikan Persentase
Beton Normal 41.46 0 %
Cincin Baja 4 lapis 45.93 10.78 %
Cincin Baja 5 lapis 53.3 28.55 %
Cincin Baja 6 lapis 55 32.65 %
Gambar 4.6 Grafik Kenaikan Persentase Pada Beton Terkekang 4.3 Analisa Perhitungan Beton Yang Terkekang Secara Teoritis
Banyak penelitian yang telah dilakukan oleh para peneliti sebelumnya, seperti Richart et al, Balmer, Setunge et al, Imran dan Pantazopoulu, Legeron dan
0%
Paultre, dan J. B. Mander et al. . Dari hasil percobaan diperoleh jumlah f’c = 41,46 Mpa, dan tegangan leleh (fyh) untuk cincin baja = 356 Mpa.
Richart et al. mengajukan persamaan 4.1 Apabila nilai dari hasil percobaan dimasukkan kedalam persamaan 4.1 maka didapatkan hasil yang dapat dilihat pada tabel 4.7.
( ) (4.1)
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Menggunakan Persamaan Yang Diajukan Oleh Richart et al.
Jenis Beton Kuat Tekan (Mpa)
Cincin Baja 4 lapis 57.509
Cincin Baja 5 lapis 64.212
Cincin Baja 6 lapis 71.027
Balmer mengajukan persamaan 4.2 Apabila nilai dari hasil percobaan dimasukkan kedalam persamaan 4.2 maka didapatkan hasil yang dapat dilihat pada tabel 4.8.
( ) (4.2)
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Menggunakan Persamaan Yang Diajukan Oleh Balmer.
Jenis Beton Kuat Tekan (Mpa)
Cincin Baja 4 lapis 86.362
Cincin Baja 5 lapis 102.517
Cincin Baja 6 lapis 118.027
Setunge et al mengajukan persamaan 4.3 Apabila nilai dari hasil percobaan dimasukkan kedalam persamaan 4.3 maka didapatkan hasil yang dapat dilihat pada tabel 4.9.
( ) (4.3)
Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Menggunakan Persamaan Yang Diajukan Oleh Setunge et al.
Jenis Beton Kuat Tekan (Mpa)
Cincin Baja 4 lapis 90.758
Cincin Baja 5 lapis 106.925
Cincin Baja 6 lapis 122.005
Imran dan Pantazopoulou mengajukan persamaan 4.4 Apabila nilai dari hasil percobaan dimasukkan kedalam persamaan 4.4 maka didapatkan hasil yang dapat dilihat pada tabel 4.10.
( ) √ (4.4)
Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Menggunakan Persamaan Yang Diajukan Oleh Imran dan Pantazopoulou.
Jenis Beton Kuat Tekan (Mpa)
Cincin Baja 4 lapis 79.236
Cincin Baja 5 lapis 91.819
Cincin Baja 6 lapis 103.631
Imran dan Pantazopoulou mengajukan persamaan 4.5 Apabila nilai dari hasil percobaan dimasukkan kedalam persamaan 4.5 maka didapatkan hasil yang dapat dilihat pada tabel 4.11.
( ) (4.5)
Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Menggunakan Persamaan Yang Diajukan Oleh Legeron dan Paultre.
Jenis Beton Kuat Tekan (Mpa)
Cincin Baja 4 lapis 72.441
Cincin Baja 5 lapis 81.014
Cincin Baja 6 lapis 88.976
J. B. Mander, et al mengajukan persamaan 4.6 Apabila nilai dari hasil percobaan dimasukkan kedalam persamaan 4.6 maka didapatkan hasil yang dapat dilihat pada tabel 4.12.
( √ ) (4.6)
Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Menggunakan Persamaan Yang Diajukan Oleh J. B.
Mander et al.
Tabel 4.13 Hasil Rekapitulasi Nilai Kuat Tekan Beton Terkekang Secara Teoritis
Jenis Beton
Kuat Tekan Beton Terkekang Secara Teoritis (MPa) Richard
Jenis Beton Kuat Tekan (Mpa)
Cincin Baja 4 lapis 80.090
Cincin Baja 5 lapis 91.024
Cincin Baja 6 lapis 100.423
Gambar 4.7 Grafik Hubungan Nilai Kuat Tekan Beton Terkekang pada Perhitugan Teoritis
Dari perbandingan antara table 4.7 dan 4.13 dapat dilihat bahwa hasil teoritis yang ditemukan para peneliti sebelumnya menunjukkan hasil perkuatan yang lebih tinggi dibanding eksperimental. Rasio dari perbandingan antara hasil perhitungan dengan hasil eksperimen dapat dilihat pada table 4.14
Tabel 4.14 Rasio Perbandingan Antara Hasil Percobaan Dengan Hasil Perhitungan
No Variasi Rasio
1 Richart et al 1.2914
2 Balmer 2.1459
3 Setunge et al 2.2182
4 Imran dan Pantazopoulou 1.8842 5 Legeron dan Paultre 1.1617
4 Cincin Baja 5 Cincin Baja 6 Cincin Baja
Perbandingan Perhitungan Teoritis
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, ada beberapa kesimpulan yang dapat diambil yaitu sebagai berikut:
1. Pengekangan eksternal dengan menggunakan cincin baja sebagai tulangan dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif metode untuk memperkuat struktur beton yang sudah jadi maupun memperbaiki struktur beton yang rusak.
2. Secara keseluruhan, nilai kuat tekan terbesar yang dihasilkan dalam penelitian ini adalah sebesar 55 MPa yaitu pada benda uji yang diberi perkuatan pengekangan eksternal dengan 6 lapis cincin baja (kenaikan 32.65% dari kuat tekan benda uji kontrol).
5.2. Saran
Adapun saran untuk penelitian selanjutnya adalah:
1. Lapisan benda uji harus dilas lebih kuat dan lebih padat sehingga memberikan hasil perkuatan yang lebih optimal.
2. Perlu ketelitian dan mutu las dijaga dalam pengelasan cincin baja agar tidak mudah lepas saat diberi tekanan.
DAFTAR PUSTAKA
Carrazedo, Ricardo., Mirmiran, Amir., B.D.H, Joao. 2013. Plasticity Based Stress-Strain Model for Concrete Confinement. Engineering Structures 48, 645-657
Dong, C.X., Kwan, A.K.H., J.C.M., Ho. 2017. Effects of External Confinement on Structural Performance of Concrete-Filled Steel Tubes. Journal of
Construction Steel Research 132, 72-82
G. Macgregor, James. 1997. Reinforced Concrete Mechanics and Design Third Edition. United States of America: Penerbit Prentice-Hall, Inc.
G. Nawy, Edward. 2008. Concrete Construction Engineering Handbook Second Edition. New Jersey: CRF Press
He, Liusheng., Zhao, Yangang., Lin, Siqi. 2018. Experimental Study on Axially Compressed Circular CFST Columms with Improved Confinement Effect.
Journal of Construction Steel Research 140, 74-81
Ho, J.C.M., Dong, C.X. 2014. Improving Strength, Stifness and Ductility of CFDST Columns by External Confinement. Thin-Walled Structures 75, 18-29
Kurniansyah, Arry., Elvira., Yusuf, M. 2013. Pengaruh Pengekangan
(Confinement) Dengan Variasi Jarak Sengkang Terhadap Peningkatan Kapasitas Kekuatan Kolom. Jurnal Teknik Sipil Untan. Vol 13, No. 1 Kwan, A.K.H., Dong, C.X., Ho, J.CM. 2016. Axial and Lateral Stress-Strain
Model for Circular Concrete-Filled Steel Tubes with External Steel Confimenet. Engineering Structures 117, 124-143
Lai, M.H., Ho, J.C.M. 2016. A Theoretical Axial Stress-Strain Model for Circular Concrete-Filled-Steel-Tube Columns. Engineering Structures 125, 124-143.
Mander, J.B., Priestley, M.J.N., Park, R. 1988. Theoretical Stress-Strain Model For Confined Concrete. J. Struct. Eng. 114, 1804-1826.
Park, Robert., Paulay, Thomas. 1975. Reinforced Concrete Structures. University of Canterbury. Christchurch, New Zealand
Safitri, Endah. 2017. Daktilitas Kurvatur Penampang Kolom Beton Bertulang Terkekang Cincin Baja. Jurnal Riset Rekayasa Sipil. Universitas Sebelas Maret.
Safitri, Endah., Imran, Iswandi., Nuroji. 2017. Concrete Strength Enchancement Due to External Steel Ring Confinement. Procedia Engineering 171, 934-939.
Safitri, Endah. 2013. Efek Berbagai Jarak External Confinment Terhadap
Deformability Beton. Konferensi Nasional Teknik Sipil. Unversitas Sebelas Maret.
ANALISA AYAKAN PASIR UNTUK
BERAT JENIS DAN ABSORBSI
AGREGAT HALUS UNTUK MATERIAL BETON
(ASTM C 128 – 88)
KETERANGAN : Sampel I Sampel II Rata-rata Berat Kondisi Kering Permukaan/SSD (gr) 500,0 500,0 500,0
Berat Piknometer (gr) 172 172 172
Berat Piknometer + Pasir + Air (gr) 958 959 958.5
Berat Piknometer + Air (gr) 669 669 669
Berat Pasir Kering (gr) 477 475 476
BeratJenis Sampel I Sampel II Rata-rata
BJ KERING 2.26 2.262 2.261
BJ SSD 2.369 2.381 2.375
BJ SEMU 2.537 2.568 2.552
ABSORPSI (%) 4.822 5.263 5.042
PEMERIKSAAN KADAR LUMPUR DAN KADAR LIAT AGREGAT HALUS UNTUK MATERIAL BETON
(ASTM C 117 – 90)
Pasir Sampel I Sampel II Rata-rata
Berat Mula-mula (gr) 500 500 500
Berat Kering Setelah Penyucian (gr) 480 477 478,5
Kandungan Lumpur (gr) 20 23 21,5
Persentase Kandungan Lumpur (%) 4 4,6 4,3
Berat Kering (gr) 480 477 478,5
Berat Kering Setelah Penyucian(gr) 472 473 472,5
Kandungan Liat (gr) 3,5 4 6
Persentase Kandungan Liat (%) 0,7 0,8 0,75
BERAT ISI PASIR (ASTM C. 136-71)
Pasir Cara Merojok Cara Menyiram
BeratBejana (gr) 500 500
Pasir + Bejana (gr) 3705 3572.5
Bejana + Air (gr) 2350 2350
BeratPasir (gr) 3205 3072.5
Berat Air (gr) 1850 1850
Keterangan Cara Merojok Cara Menyiram
Berat Isi Air 996 996
Berat Isi Pasir 1725,503 1654,168
ANALISA AYAKAN AGREGAT KASAR
BERAT JENIS DAN ABSORBSI
AGREGAT KASAR UNTUK MATERIAL BETON (ASTM C 127 – 88)
KETERANGAN : Sampel I Sampel II Rata-rata
Berat Kerikil SSD 1250 1250 1250
Berat Kerkil Dalam Air 800 780 790
Berat Kerikil Kering 1230 1240 1235
BeratJenis Sampel I Sampel II Rata-rata
BJ KERING 2.733 2.638 2.686
BJ SSD 2.778 2.66 2.719
BJ SEMU 2.860 2.696 2.778
ABSORPSI (%) 1.626 0.806 1.216
BERAT ISI AGREGAT KASAR UNTUK MATERIAL BETON
(ASTM C.29/C.29M-90)
BatuPecah Cara Merojok Cara Menyiram Sampel I (gr) Sampel I (gr)
Berat Bejana 4790 4790
Batu Pecah + Bejana 24543 23775.5
Bejana + Air 16932 16932
Berat Batu Pecah 19753 18985.5
Berat Air 12142 12142
Keterangan
Cara Merojok Cara Menyiram Sampel I (Kg/m3) Sampel II
(Kg/m3)
Berat Isi Air 996 996
Berat Isi Batu Pecah 1620,325 1557,368
PEMERIKSAAN KADAR LUMPUR
AGREGAT KASAR UNTUK MATERIAL BETON (ASTM C 1864-89)
BatuPecah Sampel I Sampel II Rata-rata
Berat Mula-mula (gr) 1000 1000 1000
Berat Kering (gr) 985 988 987
Kandungan Lumpur (gr) 9 8 8,5
Persentase Kandungan Lumpur (%) 0,9 0,8 0,85
PEMERIKSAAN KEAUSAN AGREGAT KASAR (LOS ANGELES)
(ASTM C 535 – 96)
KERIKIL BERAT (gr)
Berat mula-mula 5000
TertahanФ 1,68 4136
Lolos Ф 1,68 864
Persentase keausan (%) 17,28
LAMPIRAN
FOTO DOKUMENTASI
Pengujian Nilai Slump
Proses Pengecoran pada Benda Uji Silinder
Proses Meratakan Beton Segar Menggunakan Vibrator
Benda Uji yang Sudah di Keping
Benda Uji yang Sudah dipasang Cincin Baja dengan Variasi Masing-Masing 4, 5 dan 6
Benda Uji dengan 4 Cincin Baja
Benda Uji dengan 5 Cincin Baja
Benda Uji dengan 6 Cincin Baja
Benda Uji yang Sudah Diuji Kuat Tekan pada Beton Terkekang
Pengujian Kuat Tekan Pada Mesin Kompres
Mesin Kompres
Contoh Hasil Uji Kuat Tekan Pada Salah Satu Benda Uji