BAB III
METODE PENELITIAN
3.1Pengertian Umum
Metodologi penelitian adalah urutan-urutan kegiatan penelitian, meliputi pengumpulan data, proses rekayasa, pengujian sample, dan diteruskan penarikan kesimpulan. Sedangkan untuk memudahkan dan menjaga kesesuaian hasil yang akan dicapai, kegiatan penelitian juga dilengkapi dengan peralatan-peralatan uji yang sesuai. Perancangan dan pemilihan agregat haruslah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan agar tidak terjadi kesalahan pada saat pengujian dan menghasilkan karakteristik bahan yang baik. Untuk prosentase aditif bervariasi yaitu 0%, 3%, 6%, dan 9%, dengan tambahan zat aditif Ligno P100 dan campuran semen, agregat kasar (koral), agregat halus (pasir). ( a i r ) . Kemudian disiapkan benda uji baik silinder maupun kubus untuk setiap variasi prosentase terhadap pengaruh kuat tekan beton yang akan diinginkan. Metodologi penelitian yang akan dilakukan di Laboratorium Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Mercu Buana Jakarta, adalah dengan membuat benda uji berbentuk kubus dan silinder dengan waktu pengujian, 3 hari, 7 hari, dan 28 hari kemudian melakukan pengujian kuat tekan beton dengan umur beton tersebut dan kuat tekan beton setelah umur 28 hari.
3.2Diagram Alir Penelitian
Diagram penelitian / tahapan-tahapan pelaksaan yang dilakukan di Laboratorium Teknologi Bahan Konstruksi Universitas Mercu Buana Jakarta, dapat dilihat pada gambar 3.1 dibawah ini :
III-2 Alur Penelitian
Mulai
Pemeriksaan material bahan
Pemeriksaan agregat kasar meliputi :
a. Berat isi agregat b. Berat jenis agregat
dan Penyerapan c. Analisa saringan
Pemeriksaan agregat halus meliputi :
a. Berat isi agregat b. Berat jenis agregat
dan penyerapan c. Analisa saringan Pemeriksaan semen Portland meliputi : a. Berat jenis b. Konsistensi normal c. Vicat sem
Mix Design dengan campuran tambahan bahan aditif yaitu Ligno P-100 dengan variasi dosis yaitu 0%, 3%, 6%, dan 9% dengan target kuat tekan 25 Mpa
Slump test
Cetak Beton
Pengujian kuat tekan
Pengolahan data
Laporan penelitian
3.3.1 Alat-alat yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari Peralatan yang ada di Laboratorium bahan dan konstruksi, Jurusan Teknik Sipil Universitas
Mercubuana Jakarta.
1. Mesin uji kuat tekan, sesuai kapasitas dan kebutuhan Cetakan silinder,diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
Tongkat pemadat,Timbangan, dn lain lain sesuai Pc-0103-76* 2. Pengaduk beton ( Mixer )
Maxsimum density method,Finenees modulus method ACI (American Concrete Institute) ,method
Grading Curve Method (Road note no.4) High Strength Concrete Mix Design Current British Method
3. Timbangan dengan ketelitian 0,001 gr Oven, yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ±5)º c Talam logam tahan karat berkapasitas cukup besar untuk mengeringkan benda uji.
4. Sieve shaker
5. Ayakan ( Standart ASTM ) 6. Oven
7. Generator ( modifikasi ) 8. Kerucut Abrahams
9. Cetakan silinder dan kubus 10.Tongkat penumbuk
Bahan yang digunakan dan dipakai untuk pembuatan benda uji :
1. Cement Portland ( PC ) Type I.
Semen yang digunakan adalah OPC dengan merk Gresik.
2. Agregat halus ( pasir ) Ex Rangkas Kab.Rangkas bitung Serang Banten.
Pasir yang digunakan dalam campuran beton berasal dari daerah Rangkas bitung Serang Banten, pasir yang digunakan dalam campuran beton diayak dengan menggunakan saringan No.16, sebelum digunakan pasir tersebut dioven ( dikeringkan ) untuk menghilangkan kadar air.
3. Agregat kasar ( kerikil )
Kerikil yang digunakan dalam campuran beton berasal sama dengan pasir yaitu Ex Rangkas – Serang Banten.
4. Air
Air yang digunakan adalah air yang tersedia di Laboratorium bahan konstruksi Universitas Mercu Buana Jakarta.
5. Bahan tambah ( Admixture )
Bahan tambah ( Admixture ) yang digunakan yaitu Ligno P-100 yang berasal dari PT Ligno Specialis Chemical
3.4Pengujian Material
campuran mortar dengan bahan semen, pasir, aditif, dan skrining agregat. Untuk pengujian berat jenis dan penyerapan agregat halus, berat isi agregat halus, analisa saringan agregat halus, berat jenis dan penyerapan agregat kasar, keausan agregat kasar, berat isi agregat kasar dan analisa saringan agregat kasar. Sesuai dengan (Modul Panduan Praktikum Teknologi Bahan Kontruksi, 2001).Yakni menggunakan metoda : PB-0210-76 (ASTM-C-556-67*)
PB-0204-76(AASHTO T-19-748) (ASTM C-136-46) PB-0201-76 (AASHTO T-27-74) (ASTM C-136-46) PB-0207-76 (AASHTO T-21-74) (ASTM C-40-66T) PA-0101-76 (AASTHO T-132-74*) (ASTM c-188-71*) PA-0102-76 (AASHTO T-128-67*)(ASTM C-184-66*) PA-0103-76 (AASHTO T-129-74*)(ASTM-187-71*) PA-0104-76 (AASHTO T-131-74*)(ASTMC-191-71*) PC-0102-76 (ASTM C-138-71*)
3.4.1 Pengujian Berat Jenis Agregat Halus dan Penyerapan
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis (bulk), berat jenis permukaan jenuh (Saturated Surface Dry = SSD), berat jenis semu (apparent) dan penyerapan dari agregat halus. Metode : PB-0204-76 (AASHTO T-19-74*) ASTM C-29-71*).
1. Berat jenis (Bulk Specific Grafity) ialah perbandingan antara berat agregat kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
kering permukaan jenuh dan berat air suling yang isinya sama dengan agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
Berat jenis kering permukaan jenuh
(3.2)
3. Berat jenis semu (Apparent Specific Grafity) ialah perbandingan antara agregat kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan kering pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
Berat jenis semu
(apparent specific grafity) =
(3.3)
4. Penyerapan ialah prosentase berat air yang dapat diserap pori terhadap berat agregat kering. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
Penyerapan = x 100
Bk = Berat benda uji kering oven (gram).
Bj = Berat benda uji kering permukaan jenuh (gram).
Ba = Berat benda uji kering permukaan jenuh di dalam air (gram).
3.4.2 Pengujian Berat Isi Agregat Halus
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat isi agregat halus. Berat isi adalah perbandingan berat dan isi. Rumus yang digunakan untuk menghitung berat isi agregat adalah sebagai berikut : Metoda PB-0201-76 (AASHTO T-27-74*)
Berat isi agregat = kg/dm3 (3.5)
Keterangan :
W3 = berat berat uji ( kg ).
V = isi wadah (dm3).
Peralatan yang digunakan untuk pengujian berat isi agregat halus adalah sebagai berikut :
1. Timbangan dengan ketelitian 0,1 % berat contoh.
2. Talam berkapasitas cukup besar untuk mengeringkan contoh agregat. 3. Tongkat pemadat diameter 15 mm, panjang 60 cm dengan
ujung bulat sebaiknya terbuat dari baja tahan karat. 4. Mistar perata.
5. Wadah baja yang cukup kaku berbentuk sillinder dengan alat pemegang berkapasitas seperti pada tabel 3.1:
Tabel 3.1 Kapasitas Wadah Baja Untuk Pengujian Berat Isi Agregat Kapasitas (liter) Diameter (mm) Tinggi (mm) Tebal wadah minimum (mm) Ukuran butir maksimum (mm) dasar isi 2,832 152,4 ± 2,5 154,9 ± 2,5 5,08 2,54 12,7 9,435 203,2 ± 2,5 292,1 ± 2,5 5,08 2,54 25,4 14,158 254,0 ± 2,5 279,4 ± 2,5 5,08 3,00 38,1 28,316 355,6 ± 2,5 284,4 ± 2,5 5,08 3,00 101,6
Sumber : Modul praktikum Teknologi Bahan Konstruksi (2007)
Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana Jakarta, cara melakukan:
1. Berat isi lepas :
a. Timbang dan catat lah beratnya (W1).
b. Masukkan benda uji dengan hati-hati agar tidak terjadi pemisahan butir- butir, dari ketinggian maksimum 5 cm diatas wadah dengan menggunakan sendok atau sekop sampai penuh.
c. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata. d. Timbang dan catat lah berat wadah beserta benda uji (W2).
2. Berat isi padat agregat ukuran butir maksimum 38,1 mm (1 ½”) dengan cara penusukan.
a. Timbanglah dan catat lah berat bendar wadah (W1).
b. Isilah wadah dengan benda uji dalam tiga lapis yang sama tebal. Setiap lapis dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukan secara merata.
c. Pada pemadatan, tongkat harus tepat masuk sampai lapisan bagian bawah tiap lapisan.
d. Ratakan permukaan benda uji dengan mengunakan mistar perata. e. Timbang dan catat lah berat wadah beserta benda uji (W2). f. Hitunglah berat benda uji (W3 = W2 – W1).
3. Berat isi padat agregat ukuran butir antara 3,81 mm (1 ½”) sampai 101,6 mm (4”) dengan cara penggoyangan.( menggoyang goyangkan )
a. Timbang dan catatlah berat wadah (W1).
b. Isilah wadah dengan benda uji dalam 3 lapis yang sama tebal.
c. Padatkan setiap lapisan dengan cara mengoyang - goyangkan wadah seperti berikut :
d. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata. e. Timbang dan catat lah wadah beserta benda uji (W2).
f. Hitung berat benda uji (W3 = W2 – W1).
3.4.3 Pengujian Analisa Saringan
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi) agregat halus dengan menggunakan saringan berbagai ukuran. Gradasi dari agregat halus
harus memenuhi persyaratan, yaitu melalui analisa saringan dengan nomor ayakan sebagai berikut : (ASTM C-136-46*)
Tabel 3.2 Persyaratan Gradasi Agregat Halus
Diameter Ayakan ( mm ) Gradasi Zona 1 Gradasi Zona 2 Gradasi Zona 3 Gradasi Zona 4 Yang Lolos Yang Lolos Yang Lolos Yang Lolos (%) (%) (%) (%) 9.5 100 100 100 100 4.75 90 – 100 90 – 100 90 – 100 95 – 100 2.36 60 – 95 75 – 100 85 – 100 95 – 100 1.18 30 – 70 55 – 90 75 – 100 90 – 100 0.6 15 – 34 39 – 59 60 – 79 80 – 100 0.3 5 – 20 8 – 30 12 – 40 15 – 50 0.15 0 – 10 0 – 10 0 – 10 0 – 15 Sumber : SNI 03-2834-1993
Adapun peralatan yang digunakan untuk pengujian analisa saringan adalah sebagai berikut :
1. Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2% dari berat benda uji.
b. Satu set saringan ; 76,2 mm(3”) ; 63,5 mm (2 ½”) ; 50,8 mm (2”) ; 37,5 mm (1 ½”) ; 25 mm (1”) ; 19,1 mm (3/4”) ; 12,5 mm (1/2”) ; 9,5 mm (3/8”) ; No.4 ; No.8 ; No.16 ; No.30 ; No.50 ; No.100 ; No.200 (standard ASTM).
c. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5) oC.
d. Mesin pengguncang saringan. e. Talam-talam.
f. Kuas, sikat kuning, sendok, dan alat - alat lainnya.
Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana Jakarta, cara melakukan:
a. Benda uji dikeringkan di dalam oven dengan suhu (110 ± 5) ºC, sampai berat tetap.
b. Saring benda uji lewat susunan saringan dengan ukuran saringan paling besar ditempatkan paling atas. Saringan diguncangkan dengan mesin pengguncang selama 15 menit.
3.4.4 Pengujian Sifat Fisik Agregat Kasar
Karakteristik umum dari agregat kasar adalah mengandung koral atau kerikil, koral pecah, batu pecah dan gabungan dari beberapa diantaranya. Gradasi dari agregat kasar harus memenuhi persyaratan SNI 03-2834-1993, yaitu melalui analisa saringan dengan nomor ayakan dapat dilihat pada tabel 3.3:
Table 3.3 Persyaratan Gradasi Agregat Kasar
Diameter ayakan
Prosentase yang lolos (%) Gradasi agregat 40 mm 30 mm 20 mm 10 mm 75 100 - - - 37.5 90-100 100 - - 26.5 - 90-100 100 - 19 30-70 - 90-100 100 12.5 - 25-60 - 90-100 9.5 10-35 - 25-55 40-85 4.75 0-5 0-10 0-10 0-10 2.36 0-2 0-5 0-5 0-5 Sumber : SNI 03-2834-1993
Pengujian sifat fisik agregat kasar meliputi berat jenis dan penyerapan agregat kasar, keausan agregat kasar, berat isi agregat kasar dan analisa saringan agregat kasar.
3.4.5 Pengujian Berat Jenis Aggregat Kasar dan Penyerapan
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis (bulk), berat jenis permukaan jenuh (Saturated Surface Dry = SSD), berat jenis semu (apparent) dan penyerapan dari agregat kasar.
1. Berat jenis (Bulk Specific Grafity) ialah perbandingan antara berat agregat kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
2. Berat jenis kering permukaan jenuh (SSD) ialah perbandingan antara berat
kering permukaan jenuh dan berat air suling yang isinya sama dengan agregat
dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai
berikut :
Berat jenis kering permukaan jenuh
(3.7)
3. Berat jenis semu (Apparent Specific Grafity) ialah perbandingan antara agregat kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan kering pada suhu tertentu. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
Berat jenis semu
(3.8)
4. Penyerapan ialah prosentase berat air yang dapat diserap pori terhadap berat agregat kering. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
x 100 (3.9)
Penyerapan =
Keterangan :
Bk = Berat benda uji kering oven (gram).
Bj = Berat benda uji kering permukaan jenuh (gram).
Ba = Berat benda uji kering permukaan jenuh di dalam air (gram).
3.4.6 Keausan Agregat Kasar dengan Mesin Los Angeles
Tujuan dari penelitian ini untuk menentukan ketahanan agregat kasar terhadap keausan dengan mengunakan mesin Los Angeles.
1. Mesin Los Angeles
Mesin Los Angeles terdiri dari silinder baja tertutup pada kedua sisinya dengan Mesin terdiri dari silinder baja tertutup pada kedua sisinya dengan diameter 71 cm (28”), panjang dalam 50 cm (20”). Silinder bertumpu pada dua poros pendek yang tak menerus dan berputar pada poros mendatar. Silinder berlubang untuk memasukkan benda uji. Penutup lubang terpasang rapat sehingga permukaan dalam silinder tidak mengganggu. Dibagian dalam silinder terdapat bilah baja melintang penuh setinggi 8,9 cm (3,56”).
2.Alat mesin shieve shaker untuk mengayak saringan
3.Saringan no.12 – no. 4
4.Timbangan dengan ketelitian 5 gram.
5.Bola-bola baja dengan diameter rata-rata 4,68 cm dan berat masing-masing
antara 390 sampai 450 gram. 6.Oven
7.Talam
Benda uji yang digunakan adalah agregat kasar, adapun cara pelaksanaan pengujian keausan agregat halus adalah sebagai berikut:
a) Timbang berat talam.
b) Timbang berat talam + agregat kasar yang telah di oven sampai kering.
c) Masukkan agregat kasar sebanyak 5 kg kedalam mesin los angelesyang sudah dimasukkan bola baja
e) Setelah itu pindahkan agregat kasar dengan ayakan kawat. f) Timbang berat agregat yang tiadak lolos ayakan.
Perhitungan untuk keausan agregat adalah sebagai berikut:
Rumus : x 100% (3.10)
Keterangan:
A : berat benda uji awal (5 kg).
B : berat yang tertahan.
3.4.7 Pengujian Berat Isi Agregat Kasar
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan berat isi agregat kasar atau campuran. Berat isi adalah perbandingan berat dan isi. Rumus yang digunakan untuk menghitung berat isi agregat adalah sebagai berikut :
Berat isi agregat = kg/dm3 (3.11)
Keterangan :
W3 = Berat berat uji ( kg ).
V = Isi wadah (dm3).
Peralatan yang digunakan untuk pengujian berat isi agregat kasar adalah sebagai berikut :
1. Timbangan dengan ketelitian 0,1 % berat contoh.
3. Tongkat pemadat diameter 15 mm, panjang 60 cm dengan ujung bulat sebaiknya terbuat dari baja tahan karat.
4. Mistar perata.
5.Wadah baja yang cukup kaku berbentuk sillinder dengan alat pemegang berkapasitas. Dapat dilihat pada tabel 3.1.
Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana, cara melakukan: 1. Berat isi lepas :
a. Timbang dan catatlah beratnya (W1).
b. Masukkan benda uji dengan hati-hati agar tidak terjadi pemisahan butir- butir, dari ketinggian maksimum 5 cm diatas wadah dengan menggunakan sendok atau sekop sampai penuh.
c. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata. d. Timbang dan catatlah berat wadah beserta benda uji (W2).
e. Hitunglah berat benda uji (W3= W2 – W1).
2. Berat isi padat agregat ukuran butir maksimum 38,1 mm (1 ½”) dengan cara penusukan.
a. Timbanglah dan catatlah berat benda wadah (W1).
b. Isilah wadah dengan benda uji dalam tiga lapis yang sama tebal. Setiap lapis dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukan secara merata.
c. Pada pemadatan, tongkat harus tepat masuk sampai lapisan bagian bawah tiap lapisan.
d. Ratakan permukaan benda uji dengan mengunakan mistar perata. e. Timbang dan catatlah berat wadah beserta benda uji (W2). f. Hitunglah berat benda uji (W3 = W2 - W1).
3. Berat isi padat agregat ukuran butir antara 3,81 mm (1 ½”) sampai 101,6 mm (4”) dengan cara penggoyangan.
a. Timbang dan catatlah berat wadah (W1).
b. Isilah wadah dengan benda uji dalam 3 lapis yang sama tebal.
c. Padatkan setiap lapisan dengan cara mengoyang - goyangkan wadah seperti berikut :
d. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata. e. Timbang dan catatlah wadah beserta benda uji (W2).
f. Hitung berat benda uji (W3 = W2 – W1).
3.4.8 Pengujian Analisa Saringan
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi) dan agregat kasar dengan menggunakan saringan.
Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2% dari berat benda uji.
b. Satu set saringan ; 76,2 mm(3”) ; 63,5 mm (2 ½”) ; 50,8 mm (2”) ; 37,5 mm (1 ½”) ; 25 mm (1”) ; 19,1 mm (3/4”) ; 12,5 mm (1/2”) ; 9,5 mm (3/8”) ; No.4 ; No.8 ; No.16 ; No.30 ; No.50 ; No.100 ; No.200 (standard ASTM). c. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110
± 5) oC.
d. Alat pemisah contoh.
e. Mesin pengguncang saringan. f. Talam-talam.
Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercu Buana Jakarta, cara melakukan:
a. Benda uji dikeringkan di dalam oven dengan suhu (110 ± 5) ºC, sampai berat tetap.
b. Saring benda uji lewat susunan saringan dengan ukuran saringan paling besar ditempatkan paling atas. Saringan diguncangkan dengan mesin pengguncang selama 15 menit.
3.4.9 Pengujian Semen Portland
Pengujian semen Portland meliputi berat jenis semen, waktu pengikatan semen
Portland, dan konsistensi semen Portland.
1. Berat Jenis Semen Portland
Menurut (SNI-15-2531-1991) pengujian ini dimaksudkan untuk mendapatkan berat jenis semen Portland. Berat jenis semen adalah perbandingan antara berat isi kering semen pada suhu ruangan dengan isi air suling pada suhu 4 C yang isinya sama dengan semen.
Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut:
a.Botol Le Chatelier.
b.Kerosin bebas air atau naphta dengan jenis 62 API (American Pertrolium Institute).
Benda uji semen Portland sebanyak 64 gram. Pengujian ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercubuana Jakarta, cara melakukan:
a. Isi botol Le Chatelier dengan kerosin atau naptha sampai antara skala 0,5 dan 1; bagian dalam botol di atas permukaan cairan dikeringkan.
b. Masukkan botol ke dalam bak air dengan suhu konstan dalam waktu yang cukup lama untuk menghidari variasi suhu botol lebih besar 0,2˚C.
c. Setelah suhu air sama dengan suhu cairan dalam botol, baca skala pada botol (V1).
d. Masukan benda uji sedikit demi sedikit ke dalam botol, jangan sampai terjadi ada semen yang menempel pada dinding dalam botol di atas cairan.
e. Setelah semua benda uji dimasukkan, putar botol yang posisi miring secara perlahan-lahan sampai gelembung udara tidak timbul lagi pada permukaan cairan.
f. Ulangi pekerjaan pada B. Setelah suhu air sama dengan suhu cairan dalam botol, baca skala pada botol (V2).
Perhitungan:
Dari hasil percobaan didapat berat jenis semen Portland
W = Berat semen
V1 = Pembacaan pertama pada skala botol
V2 = Pembacaan kedua pada skala botol
( V1-V2) = Isi cairan yang dipindah oleh semen
d = Berat isi air pada suhu 4° C
2. Waktu Pengikatan Awal Semen Portland
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan waktu pengikatan awal semen
Portland. Waktu pengikatan awal adalah jangka waktu dari mulai pengukuran pasta
pada konsistensi normal sampai pasta kelihatan sifat plastis (menjadi beku).
Perhitungan:
Di dapat grafik penurunan terhadap waktu.
Waktu pengikatan awal di dapat pada penurunan 25 mm.
Alat-alat harus bebas getaran dan jarum dijaga supaya tetap lurus dan bersih dari semen yang menempel.
Waktu pengikatan awal paling cepat 45 menit dan paling lama 10 jam.
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan konsistensi normal semen Portland dengan alat vicat. Konsistensi normal semen Portland adalah suatu kondisi standar yang menunjukkan kebasahan pasta.
Perhitungan:
Konsistensi = X 100% (3.13)
Konsistensi normal semen Portland terjadi pada penurunan jarum vicat 10 ± 1 mm, untuk mendapatkan harga konsistensi normal semen Portland yang akurat maka perlu dilakukan beberapa kali percobaan dengan kadar air yang berbeda-beda. Untuk
percobaan pertama kadar air yang digunakan sebesar 28% dari berat contoh. Setiap percobaan harus dibuat dari semen pencampur dan kelembaban udara diabaikan.
3.5 Rancangan Campuran Beton
Bahan campuran yang dipakai :
1. Semen PPC merk Gresik Tipe 1 (Portland Composite Cement). 2. Agregat kasar dari batu pecah ( Crushed )
3. Agregat halus dari Pasir Cisauk Banten (Uncrushed) 4. Zat Aditif Ligno P-100 sebagai bahan aditif .
5. Proportion Defective ( kehilangan ) : 5%
6. Slump Rencana untuk beton normal : 80-120 mm 7. Ukuran agregat maksimum : 10 mm
8. Kuat tekan rencana 25 Mpa pada umur 28 hari.
Metode rancangan yang dipakai untuk penelitian ini menggunakan metode ACI
1. Water Cement ratio (w/c), yaitu jumlah air yang dipakai dalam adukan berbanding dengan jumlah semen (kg) yang dipakai.
2. Cement Agregat Ratio, yaitu perbandingan jumlah pemakaian semen dan agregat ( pasir + agregat kasar).
3. Gradasi (dari agregat).
4. Konsistensi adukan, berguna agar penempatan adukan beton lebih mudah. Berdasarkan ukuran agregat maksimum agregat (batu pecah) dan slump yang di minta, dapat ditentukan perkiraan air yang dipergunakan,lihat tabel 3.4
Table 3.4 Jumlah Kebutuhan Air Berdasarkan Ukuran Agregat dari Tabel 10,16 buku referensi “ Properties of Concrete” by AM Neville.
Ukuran Maksimum
Agregat
Jumlah Air Yang Diperlukan
% Udara Dalam
Jumlah Air Yang Diperlukan
(mm) (Tak ada udara
dalam beton) Beton
(Ada udara dalam beton) 10 225 3 200 12,5 215 2,5 190 20 200 2 180 25 195 2,5 175 40 175 1 160 50 170 0,5 155 70 160 0,3 150 150 140 0,2 135
ditentukan estimasi kebutuhan air pencampur. Perkiraan air yang dipergunakan dengan melihat tabel 3.5.
Tabel 3.5 Kebutuhan Air Pencampuran (kg/m3) untuk Berbagai Nilai Slump dan Ukuran Maksimum Agregat
Jenis Beton Slump (mm)
Ukuran Maksimum Agregat
10 12,5 20 25 40 50 75 mm mm mm mm mm mm Mm Tidak Ada Udara Terperangkap 25-50 205 200 185 180 160 155 140 75-100 225 215 200 190 175 170 155 150-175 240 230 210 200 185 175 170 Udara yang tersekap (%) 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 Ada Udara Terperangkap 25-50 180 175 165 160 150 140 135 75-100 200 190 180 175 160 155 150 150-175 215 205 190 180 170 165 160 Udara yang disarankan (%) 8 7 6 5 4.5 4 3.5
Tabel 3.6 : Rasio Air semen dan Kuat Tekan Beton
Kekuatan Tekan Pada Umur
28 Hari Water/ Cemen Ratio
Satuan Mpa Satuan
kg/cm2
Untuk beton yang tak ada
udara didalamnya Untuk beton yang ada udara didalamnya 48 487 0.33 - 41 415.9 0.41 0.32 34 344.9 0.48 0.4 28 284.1 0.57 0.48 21 213 0.68 0.59 14 142 0.82 0.74
Untuk menentukan volume agregat kasar per satuan volume beton. Pada tabel 3.4 memperlihatkan bahwa derajat kelecakan tertentu, volume agregat kasar yang dibutuhkan per satuan volume beton adalah fungsi dari ukuran maksimum agregat kasar dan modulus kehalusan agregat halus, dapat dilihat pada tabel 3.7.
Tabel 3.7 : Volume Agregat Kasar Per Satuan Volume Beton
Ukuran Maksimum Agregat Kasar (mm)
Volume Total Agregat Kasar Per Satuan Volume Beton untuk Harga Fineness
Modulus Pasir 2.40 2.60 2.80 3,00 10 0.5 0.48 0.46 0.44 12.5 0.59 0.57 0.55 0.53 20 0.66 0.64 0.62 0.6 25 0.71 0.69 0.67 0.65 40 0.75 0.73 0.71 0.69 50 0.78 0.76 0.74 0.72 70 0.82 0.8 0.78 0.76 150 0.87 0.85 0.83 0.81
Ukuran mutu pelaksanaan deviasi standar, dapat dilihat pada tabel 3.8.
Tabel 3.8 : Mutu pelaksanan diukur dengan deviasi standar
Isi Pekerjaan Deviasi Standar s (kg/cm2)
Sebutan Jumlah beton Baik sekali Baik Dapat diterima
Kecil < 1000 45< s 55 55< s 65 65< s 85
Sedang 1000-3000 35< s 45 45< s 55 55< s 75
Besar >3000
3.6Pengujian Slump
Tujuan dari slump test adalah untuk mengetahui nilai slump dari adukan yang dibuat, sehingga dapat ditentukan sifat kekentalan dari adukan yang dibuat. Alat- alat yang dipakai untuk mengujian ini adalah:
1. Kerucut Abrams, yaitu sebuah cetakan yang berbentuk kerucut terpancung yang terbuat dari logam dengan dimensi lingkaran atas 10 cm, lingkaran bawah 20 cm dan tinggi kerucut 30 cm, bagian atas dan bawah kerucut terbuka.
2. Plat baja 50 x 50 cm untuk alas tempat kerucut berdiri.
3. Batang baja berdiameter 16 mm, panjang 600 mm yang ujungnya berbentuk bulat.
4. Alat pengukur panjang.
Langkah-langkah pekerjaan adalah sebagai berikut:
1. Kerucut Abrams (cetakan) dan plat dibasahi dengan air. 2. Cetakan diletakkan diatas plat baja.
3. Isilah cetakan sampai penuh dengan adukan beton segar sampai tiga lapisan yang masing - masing lapisan berisi⅓ tinggi ke rucut. Setiap lapis dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 tusukan secara merata. Pada pemadatan, tongkat tepat masuk sampai lapisan bagian bawah tiap-tiap lapisan. Pada lapisan pertama penusukan bagian tepi tongkat dimiringkan sesuai dengan kemiringan cetakan.
4. Segera setelah selesai pemadatan, ratakan permukaan benda uji dengan tongkat; tunggu selama ½ menit, dan dalam jangka waktu itu semua benda uji yang jatuh di sekitar cetakan, harus disingkirkan.
5. Kemudian cetakan diangkat perlahan-lahan tegak lurus keatas. 6. Balikan cetakan dan letakan perlahan-lahan disamping benda uji.
dengan tinggi rata-rata benda uji, maka didapatlah nilai slump.
3.7 Pembuatan beton dengan percobaan
Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut :
a. Hand Bor.
b. Gelas ukur.
c. Timbangan dengan ketelitian 0,1 %
Pengujianan ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercubuana, cara melakukan:
1. Siapkan air dengan wadah (ember) dengan banyak yang sudah ditentukan sebelumnya.
2. Masukkan zat aditif dalam percobaan ini yaitu Ligno P-100 dengan banyak yang sudah ditentukan.
3. Perbandingan campuran sesuai dengan dosis anjuran
3.7.1. Rencana Kebutuhan Benda Uji
Pada sample yang digunakan untuk mencari proporsi optimal dari beton, pengujian akan dilakukan pada umur ke-3, 7, dan 28 hari. Kebutuhan benda uji untuk tiap variasi kadar/dosis Ligno P-100 masing-masing adalah 3 sample dengan variasi dosis 0%, 0,3%, 0,6%, dan 0,9%. Sehingga kebutuhan benda uji untuk pengujian beton dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Zat Additif ( % )
Jumlah Benda Uji dan Waktu Perawatan (Curring)
3 Hari 7 Hari 14 hari 28 Hari
Silinder Kubus Silinder Kubus Silinder Kubus Silinder Kubus
0 2 2 2 2
0,3 2 2 2 2
0,6 2 2 2 2
0,9 2 2 2 2
Jumlah 8 8 8 8
16 Tidak dilakukan Tidak dilakukan 16
Total Keseluruhan
32 Benda Uji
Dengan demikian setiap variasi zat aditif menggunakan 2 benda uji silinder dan 1 benda uji kubus untuk pengujian kuat tekan dan 1 benda uji silinder untuk pengujian kuat tarik pada umur 28 hari.
3.7.2 Persiapan Sample Rancangan Campuran beton
1. Menentukan komposisi masing-masing bahan yang nantinya akan dibuat sample.
2. Menimbang bahan-bahan yang akan digunakan sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan.
3. Bahan-bahan yang telah ditimbang kemudian dimasukkan kedalam suatu wadah.
3.7.3 Persiapan Pencetakan
Proses selanjutnya adalah menuangkan campuran beton ( slurry ) ringan hasil pengadukan kedalam cetakan kubus yang berukuran 5 x 5 x 5 cm dan cetakan silinder berukuran dengan tinggi 30 cm dan diameter 15 cm. Tahapan-tahapan pencetakan yang dilakukan sebagai berikut :
1. Mempersiapkan cetakan kubus dan silinder yang terbuat dari besi.
2. Melumasi seluruh dinding permukaan cetakan dengan pelumas agar beton tidak menempel pada dinding cetakan.
3. Hasil pengadukan ( Mixing ) akan menghasilkan slurry. 4. Lalu slurry dituangkan kedalam cetakan hingga terisi penuh.
5. Cetakan yang telah terisi slurry kemudian dipukul-pukul badan dari cetakan agar konkrit mengisi seluruh sudut cetakan dan beton yang dihasilkan lebih padat dan kuat.
6. Kemudian slurry dibiarkan didalam cetakan selama satu hari penuh ( 24 jam ) hingga mengeras.
3.7.4 Persiapan Curing
Proses selanjutnya yaitu curing dalam hal ini ada 2 macam cara curing yaitu didalam ruangan dan diluar ruangan, dalam penelitian ini menggunakan cara didalam ruangan yaitu dengan menaruh beton didalam ruangan. Beton yang dibuka cetakannya kemudian langsung diletakan ditempat yang aman supaya tidak terkena gangguan dan ditaruh ditempat yang lembab. Berikut adalah tahapan-tahapan curing yang dilakukan :
1. Setelah satu hari penuh ( 24 jam ), cetakan dibuka dan didapatkan s a m p l e b e t o n
2. Beton yang dihasilkan kemudian diletakan didalam ruangan.
3. Beton yang dibuka cetakannya kemudian langsung diletakan ditempat yang aman supaya tidak terkena gangguan dan ditaruh ditempat yang lembab.
4. Setelah proses curing selesai, dilakukan pengujian berat jenis
(density ) kuat tekan dan kuat tarik.
3.8.Pengujian
3.8.1. Pengujian Berat Jenis
Pengujian berat jenis dilakukan untuk mengetahui berat jenis ( density ) beton ringan yang dihasilkan. Pengujian dilakukan secara manual dengan cara menimbang berat beton dan menghitung volume beton tersebut. Nilai berat jenis ( density ) diperoleh dengan membagi massa dengan volumenya.
...( 3.1 )
Dimana : berat jenis / density ( g/cm3 ) m = massa sample ( g )
v = volume ( cm3 )
Prosedur pengujian yang dilakukan adalah :
1. Mempersiapkan sample yang akan diuji berat jenisnya 2. Menghitung volume sample dalam satuan cm3
3. Menghitungkan berat sample dengan menggunakan timbangan dalam satuan gram
volume sample tersebut.
3.8.2. Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan ini dilakukan dengan menggunakan dengan mesin uji tekan. Pengujian kuat tekan untuk mengetahui kekuatan tekan suatu material terhadap beban yang diberikan sebelum pecah. Prosedur yang dilakukan sebagai berikut :
1. Sebelum dilakukan pengujian dibuat catatan benda uji, baik nomor benda uji, nilai slump, tanggal pembuatan benda uji dan tanggal pengujian.
2. Mempersiapkan sample yang akan diuji tekan 3. Letakan benda uji / sample pada mesin uji tekan
4. Jalankan mesin tekan dengan melakukan pembebaban dengan kecepatan konstan berkisar antara 2-4 kg/cm2 per detik.
5. Lakukan pembebanan sampai sample mulai retak dan catatlah beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji.
6. Gambarkan bentuk pecah dan catatlah keadaan benda uji
7. Nilai kekuatan tekan ( ) diperoleh dengan memasukkan nilai gaya tekan ( F ) maksimum yang terbaca dan luas permukaan sample ( A ) berdasarkan rumus :
...( 3.2 ) Dimana : = Nilai kuat tekan ( N/cm2 )
F = Gaya tekan ( N )
Anggoro Yopy. 2009. Makalah Ilmu bahan Teknologi beton dengan menggunakan berbagai tambahan zat aditif beton, Banten
Anonim. American Society for Testing ang Material ( ASTM C-270-2004 dan C-780 tentang standard pengujian kuat tekan benda uji )
Anomin. ASTM C 494-86 Standard Spesifications for chemical Admixtures for Concrete.Teknik sipil dan Perencanaan Universitas Mercubuana Jakarta.
Anonim. 1997. Buku petunjuk praktikum tentang Pengetahuan Teknik Beton Jurusan Teknik sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan.Unas
Anoim. Departeman Pekerjaan Umum, SK-SNI T-15-1991-03 Dasar dasar dan Tata cara Pembuatan Rencana campuran Beton Normal.
Anonim. 2001. Modul Praktikum Teknologi Bahan Konstruksi.Universitas Mercubuana Jakarta
Anonim. Peraturan Beton bertulang Indonesia (PBI-1971-N.I.-2)
Bestari, Resmi, Zainal Abidin Shahab. 2010. Modul Kuliah Struktur Beton I .Universitas Mercubuana Jakarta.
Fahmi, Rizal. 2007. Jurnal Perancangan beton kekuatan mutu beton K-250 dengan bahan pasir Cidadap Karangpawitan kabupaten garut. Garut
Laitarawa, I Putu. 2009. Buku ajar Konstruksi beton I.
Mulyono T. 2003. Buku panduan Praktikum Pemeriksaan Bahan beton dan Mutu Beton, Depok : Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas Indonesia.
Widodo Slamet. 2008. Modul Kuliah Struktur beton I berdasarkan SNI-03-2847-2002. Universitas Negeri Yogyakarta
