UNIVERSITAS DIPONEGORO

(1)

ii

UNIVERSITAS DIPONEGORO

KORELASI NILAI KUAT TEKAN BETON

ANTARA HAMMER TEST DAN COMPRESSION TEST PADA BENDA UJI SILINDER DAN CORE DRILL

Correlation Of Compressive Strength Between Hammer Test And Compression Test

On Cylinder And Core Sample

SUSILO DEWI MULYATI L2A 006 127 VERY FEBRIANTO L2A 006 136

Semarang, 12 Mei 2011 Disetujui,

Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping

Ir. Han Ay Lie, M.Eng. Ir. Arif Hidayat, CES., MS NIP. 19561109 198503 2 002 NIP. 19620701 199003 1 003

Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Ir. Sri Sangkawati, MS.

NIP. 19540930 198003 2 001

(2)

iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

KORELASI NILAI KUAT TEKAN BETON

ANTARA HAMMER TEST DAN COMPRESSION TEST PADA BENDA UJI SILINDER DAN CORE DRILL

Correlation Of Compressive Strength Between Hammer Test And Compression Test

Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Susilo Dewi Mulyati Nim : L2A 006 127

Tanda Tangan :

Tanggal : 12 Mei 2011

Nama : Very Febrianto Nim : L2A 006 136 Tanda Tangan :

Tanggal : 12 Mei 2011

(3)

iv

HALAMAN PENGESAHAN UJIAN TUGAS AKHIR

Tugas Akhir ini diajukan oleh :

NAMA : Susilo Dewi Mulyati NIM : L2A 006 127

Jurusan : Teknik Sipil

Judul Tugas Akhir : KORELASI NILAI KUAT TEKAN BETON ANTARA HAMMER TEST DAN COMPRESSION TEST PADA BENDA UJI SILINDER DAN CORE DRILL

Correlation Of Compressive Strength Between Hammer Test And Compression Test On Cylinder And Core Sample

telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.

TIM PENGUJI

PENGUJI I : Ir. Han Ay Lie, M.Eng. (………)

PENGUJI II : Ir. Arif Hidayat, CES., MS. (………)

PENGUJI III : Dr. Ir. Nuroji, MT. (………)

Semarang,

Jurusan Teknik Sipil Ketua,

NIP. 19540930 198003 2 001

(4)

v

HALAMAN PENGESAHAN UJIAN TUGAS AKHIR

Tugas Akhir ini diajukan oleh :

NAMA : Very Febrianto

NIM : L2A 006 136

Jurusan : Teknik Sipil

Judul Tugas Akhir : KORELASI NILAI KUAT TEKAN BETON ANTARA HAMMER TEST DAN COMPRESSION TEST PADA BENDA UJI SILINDER DAN CORE DRILL

Correlation Of Compressive Strength Between Hammer Test And Compression Test On Cylinder And Core Sample

telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.

TIM PENGUJI

PENGUJI I : Ir. Han Ay Lie, M.Eng. (………)

PENGUJI II : Ir. Arif Hidayat, CES., MS. (………)

PENGUJI III : Dr. Ir. Nuroji, MT. (………)

Semarang,

Jurusan Teknik Sipil Ketua,

NIP. 19540930 198003 2 001

(5)

vi

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, kami yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Susilo Dewi Mulyati NIM . L2A 006 127 Very Febrianto NIM . L2A 006 136 Jurusan : Teknik Sipil

Fakultas : Fakultas Teknik Jenis Karya : Tugas Akhir

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-exclusive Royalty Free Right) atas tugas akhir kami yang berjudul :

KORELASI NILAI KUAT TEKAN BETON ANTARA HAMMER TEST DAN COMPRESSION TEST

PADA BENDA UJI SILINDER DAN CORE DRILL Correlation Of Compressive Strength Between Hammer Test And Compression Test

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Noneksklusif ini Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan memublikasikan tugas akhir kami selama tetap mencantumkan Nama kami sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini kami buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Semarang Pada Tanggal : 10 Mei 2011 Yang menyatakan,

Susilo Dewi Mulyati Very Febrianto

L2A 006 127 L2A 006 136

(6)

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan berkah, rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian di Laboratorium Bahan dan Konstruksi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang serta Laporan Tugas Akhir dengan judul “Korelasi Nilai Kuat Tekan Beton Antara Hammer Test Dan Compression Test Pada Benda Uji Silinder Dan Core Drill”.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada semua pihak yang telah membantu penulis baik itu berupa tenaga, pemikiran, maupun biaya dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan laporan ini, yaitu kepada :

1. Ir. Sri Sangkawati, MS., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang

2. Ir. Arif Hidayat, CES., MT., selaku Ketua Bidang Akademis Reguler I Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang

3. Ir. Purwanto, MT., M.Eng., selaku Dosen Wali penulis 4. Ir. Han Ay Lie, M.Eng., selaku Dosen Pembimbing I 5. Ir. Arif Hidayat, CES., MT., selaku Dosen Pembimbing II

6. Ir. Han Ay Lie, M.Eng., selaku Ketua Laboratorium Bahan dan Konstruksi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang, serta para staf Dosen Keahlian Struktur

7. Pak Pardi, Mas Bowo, Pak Agus, Pak Tyo, Mas Tatang, Mba Ratih dan Mas Johan, selaku Laboran dan Staf Laboratorium Bahan dan Konstruksi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang

8. Seluruh Civitas Akademika Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro Semarang

(7)

viii

Kami menyadari bahwa didalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan sehingga sangat diharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun.

Demikian laporan ini kami susun semoga bermanfaat dan dapat memberikan kontribusi ilmiah terhadap perkembangan ilmu pengetahuan dalam bidang rekayasa bahan struktur bangunan.

Semarang, Mei 2011

Penulis

(8)

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ... iii

HALAMAN PENGESAHAN UJIAN TUGAS AKHIR ... iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

ABSTRAK ... ix

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR GAMBAR ... xvi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 5

1.3 Tujuan Penelitian ... 5

1.4 Manfaat Penelitian ... 6

1.5 Batasan Penelitian ... 6

1.6 Sistematika Penulisan ... 7

BAB II BETON DAN MATERIAL DASAR 2.1 Landasan Teori Beton 2.1.1 Pengertian Beton ... 8

2.1.2 Kekuatan Beton ... 8

2.1.3 Tegangan dan Regangan Beton ... 9

2.1.4 Kurva Tegangan – Regangan Beton ... 11

2.1.5 Modulus Elastisitas Beton ... 13

2.1.6 Poisson’s Ratio ... 13

(9)

xii 2.2 Material Penyusun Beton

2.2.1 Agregat ... 15

2.2.2 Semen (Portland Cement) ... 16

2.2.3 Air ... 18

2.3 Perencanaan Campuran (Mix Design) ... 19

2.4 Bahan Kaping ... 19

2.5 Karbonasi ... 20

BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Metode Non Destructive Test 3.1.1 Probe Penetration ... 22

3.1.2 Pull Out Test ... 23

3.1.3 Ultrasonic Pulse Velocity ... 25

3.1.4 Rebound Hammer 3.1.4.1 Rebound Hammer Manual... 26

3.1.4.2 Rebound Hammer Digital ... 28

3.1.5 Break Off Number ... 29

3.1.6 Cast In Place Cylinders ... 30

3.2 Metode Semi Destructive Test 3.2.1 Core Drill ... 33

3.3 Metode Destructive Test 3.3.1 Compression Test ... 36

3.4 Beberapa Penelitian yang Telah Dilakukan Sebelumnya 3.4.1 Penelitian oleh Y. Tanigawa, K. Baba dan H. Mori ... 36

3.4.2 Penelitian oleh Yun Et Al ... 38

3.4.3 Penelitian oleh Karim W. Nasser dan Akhtem A. Al-Manaseer ... 40

BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Tahapan dan Bagan Alir Penelitian ... 41 4.2 Hasil Pengujian

(10)

xiii

4.2.1 Alat ... 43

4.2.2 Bahan ... 44

4.3 Benda Uji ... 45

4.4 Keluaran Hasil Penelitian ... 46

BAB V PELAKSANAAN PENELITIAN 5.1 Analisa Propertis Bahan ... 47

5.2 Mix Design ... 47

5.3 Pembuatan Benda Uji ... 47

5.4 Pengujian Workability ... 49

5.5 Perawatan Benda Uji ... 50

5.6 Pengujian Hammer Digital dan Hammer Manual ... 51

5.7 Pengujian dengan Mesin Uji Tekan (Compression Test) ... 54

BAB VI ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 6.1 Data Pengujian Material 6.1.1 Pengujian Semen ... 56

6.1.2 Pengujian Agregat Halus (Pasir) ... 56

6.1.3 Pengujian Agregat Kasar (Split) ... 57

6.2 Analisa Data Pengujian Material 6.2.1 Analisa Data Pengujian Semen ... 58

6.2.2 Analisa Data Pengujian Agregat Halus (Pasir) ... 58

6.2.3 Analisa Data Pengujian Agregat Kasar (Split) ... 58

6.2.4 Pengujian Workabilitas ... 58

6.3 Hasil Uji Kuat Tekan Beton 6.3.1 Hasil Uji Kuat Tekan Benda Uji Silinder ... 59

6.3.2 Hasil Uji Kuat Tekan Benda Uji Core dan Balok Beton ... 61

6.3.3 Rekap Hasil Uji Kuat Tekan ... 63

6.4 Pengolahan Data 6.4.1 Data Hammer Digital Proceq ... 64

6.4.2 Perbandingan Hammer Test dan Compression Test ... 67

(11)

xiv BAB VII ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

7.1 Kesimpulan ... 73 7.2 Saran ... 74

DAFTAR PUSTAKA DAFTAR NOTASI DAFTAR INDEKS LAMPIRAN

1. LAMPIRAN DATA

2. LAMPIRAN LEMBAR ASISTENSI 3. LAMPIRAN SURAT-SURAT

(12)

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Hubungan antararasio l/d dan kuat tekan ... 2

Tabel 1.2 Perbandingan kekuatan tekan beton pada berbagai benda uji ... 3

Tabel 2.1 Gradasi saringan ideal agregat halus ... 15

Tabel 2.2 Gradasi saringan ideal agregat kasar ... 16

Tabel 3.1 Perbandingan antara beberapa non destructive test... 31

Tabel 3.2 Besaran kuat tekan yang dapat dipikul oleh metode non destructive test ... 33

Tabel 3.3 Faktor koreksi l/d ... 34

Tabel 4.1 Benda uji ... 45

Tabel 6.1 Hasil pengujian agregat halus ... 56

Tabel 6.2 Hasil pengujian agregat kasar ... 57

Tabel 6.3 Hasil uji kuat tekan silinder 14 hari ... 59

Tabel 6.7 Hasil pengujian balok beton dan core 14 hari ... 61

Tabel 6.11 Rekap hasil uji kuat tekan ... 64

Tabel 6.12 Pembacaan hammer digital Proceq ... 64

Tabel 6.13 Konversi rebound hammer digital Proceq terhadap kuat tekan ... 67

Tabel 6.14 Konversi rebound hammer digital Proceq terhadap kuat tekan (dari pengujian) ... 69

Tabel 6.15 Contoh perbedaan nilai kuat tekan hammer digital Proceq dengan kuat tekan sesungguhnya ... 70

(13)

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Grafik perbandingan pengaruh ukuran silinder beton terhadap

nilai kuat tekan silinder beton (150 x 300 mm) umur 28 hari ... 2

Gambar 1.2 Grafik hubungan antara kuat tekan benda uji kubus dan benda uji silinder ... 3

Gambar 2.1 Sampel uji kuat tekan, (a) silinder beton dan (b) kubus beton ... 10

Gambar 2.2 Regangan (strain) ... 11

Gambar 2.3 Kurva stress-strain tipikal untuk agregat, pasta semen, mortar dan beton ... 12

Gambar 2.4 Contoh kurva tegangan-regangan pada beton dengan berbagai variasi kuat tekan ... 12

Gambar 2.5 Macam-macam bentuk modulus elastisitas ... 13

Gambar 2.6 Regangan longitudinal dan lateral ... 14

Gambar 2.7 Jenis kaping, (a) belerang, (b) topi baja dan (c) teflon ... 20

Gambar 2.8 Gambar beton terkarbonasi ... 21

Gambar 3.1 Ilustrasi probe penetration test ... 22

Gambar 3.2 Contoh alat probe penetration ... 22

Gambar 3.3 Efek dari tipe agregat dalam hubungan antara kuat tekan beton dengan kedalaman penetrasi probe ... 23

Gambar 3.4 Ilustrasi pull out test ... 24

Gambar 3.5 Contoh pengujian cabut dengan alat Proceq Edm Electromotor ... 24

Gambar 3.6 Skema pengujian ultrasonic pulse velocity ... 25

Gambar 3.7 Skema contoh hubungan antara pulse velocity dengan compressive strength ... 26

Gambar 3.8 Skema ilustrasi pengujian rebound hammer ... 27

Gambar 3.9 Contoh alat hammer manual dan digital dari Proceq ... 29

Gambar 3.10 Skema ilustrasi pengujian break off test ... 30

Gambar 3.11 Cetakan dan pendukung yang didesain khusus untuk metode cast in place cylinders ... 31

(14)

xvii Gambar 3.12 Pola kelemahan akibat bleeding (a) core vertikal dan

(b) core horisontal ... 35

Gambar 3.13 Perbandingan antara estimasi kuat tekan (cFc) dan kuat tekan sesungguhnya (eFc) ... 37

Gambar 3.14 Perbandingan hubungan rebound-kuat tekan dengan grafik kalibrasi yang direkomendasikan di beberapa negara ... 38

Gambar 3.15 Hubungan antara nilai rebound dengan kuat tekan core ... 39

Gambar 3.16 Hubungan antara nilai rebound dengan kuat tekan ... 40

Gambar 4.1 Bagan alir penelitian ... 42

Gambar 4.2 Lay out benda uji (a) silinder, (b) balok dan (c) core ... 45

Gambar 5.1 Penuangan adonan beton ke dalam loyang, kemudian segera melakukan uji workability ... 48

Gambar 5.2 Pencetakan benda uji (a) balok dan (b) silinder ... 48

Gambar 5.3 Pengukuran slump test, (a) foto dan (b) gambar cad ... 50

Gambar 5.4 Proses perendaman benda uji ... 50

Gambar 5.5 Proses gerinda ... 51

Gambar 5.6 Bidang penembakan dengan hammer ... 52

Gambar 5.7 Hammer test balok, (a) hammer digital dan (b) hammer manual .... 52

Gambar 5.8 Hammer test silinder, (a) hammer digital dan (b) hammer manual 53

Gambar 5.9 Hammer test core, (a) hammer digital dan (b) hammer manual ... 53

Gambar 5.10 Compression test, (a) silinder dan (b) core ... 54

Gambar 6.1 Hubungan antara nilai rebound terhadap kuat tekan dari pembacaan hammer manual dan hammer digital ... 66

Gambar 6.2 Perbandingan hammer test balok dengan compression test core .... 68

Gambar 6.3 Hubungan perbandingan hammer test dan compression test Semua benda uji ... 72

(15)

DAFTAR NOTASI

SINGKATAN

ACI = American Concrete Institute ASTM = American Society for Testing Materials BS 1881 = British Standard 1881

CAPO = Cut and Pull Out

DIN = Deutsche Industrie-Norm

DOE = Department of Environment

EN = European Standard

FAS = Faktor Air Semen

JGJ/T = Chinese Standard

MPa = Mega Pascal

NDT = Non Destructive Test OPC = Ordinary Portland Cement PBBI 1971 = Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 PCC = Portland Composite Cement PPC = Portland Pozzolan Cement

R = Rebound

SNI = Standar Nasional Indonesia SSD = Saturated Surface Dry

(16)

LAMBANG

f’c = kuat tekan beton (MPa) f’tr = kuat tarik beton (MPa)

Ø = diameter (mm)

t = tinggi benda uji (mm) l/d = length/diameter

cm = satuan centimeter

mm = satuan milimeter

σ = tegangan (N/mm²)

P = beban maksimum (N)

A = luas bidang tekan (mm²)

r = rusuk (mm)

ε = regangan

∆L = perubahan panjang benda (µm)

L = panjang benda mula-mula (m) d0 = diameter penampang mula-mula (m)

∆d = perubahan diameter penampang (µm)

ν = rasio poisson

E = modulus elastisitas

Vpc = pulse velocity

(17)

A

ACI 22,23,24,25,26,27,29,30,31,33, 34,35

Additive 9

Agregat halus 1,6,8,11,15,41,43,44,

47

Agregat kasar 1,6,8,11,15,16,28,41,

44,56,58

ASTM 1,2,5,9,13,14,15,16,17,18,23, 24,25,26,29,30,33,34,35,36,

58,67

B

Begisting 44

Beton 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13, 14,15,16,17,18,19,20,21,22, 23,25,26,27,28,29,30,33,36, 37,39,40,41,43,45,46,47,48, 49,50,51,54,56,58,70,74 Berat Jenis 9,19,47,56,58

Bleeding 34,35 Break off Number 29

C

Capping 19,20,

Cast In Place Cylinders 30 Clay 15

Compression Test 1,5,6,7,8,36,38,

40,41,44,45,46,

54,63,69,70,73

Core 4,5,6,29,30,33,34,35,38,39,41, 42,44,45,46,52,53,64,67,69, 70,73

Curing 36,37,41,44

D

Data Logger 44 Deformasi 10,36 Destructive Test 1,36 Diameter 1,2,10,14,20,44,49 DOE 6,19,47

E

Embement Depth 24

F

FAS 8,9,36,37

G

Gaya Tarik 1 Gaya Tekan 1,8,19 Gradasi 9,15,16

H

Hammer Test 5,6,7,22,28,41,44,45,

46,51,67,70

DAFTAR INDEKS

(18)

Homogen 15,17,18,

I

Impact 22,26,70

K

Karbonasi 20,21,70 Kerucut Abrams 48,49 Korelasi 4,5,39,41

L Latch 27

M

Material 1,6,7,9,10,11,13,14,17,18, 41,56,58,74 Median 28

Microcracking 35

Mix Design 1,6,7,9,19,41,47,58 Mixer 44

Modulus elastisitas 11,12,13 Moisture 34

Mold 44

N

Nondestructive Test 1,4,38,40

O

OPC (Ordinary Portland Cement) 6,17,44

P

Plunger 22,26,27,29

Portland Cement 6,16,17,37,44 Probe Penetration 22,38,39,40 Pull Out Test 23,38,39,40 Q

Quarry 44

R

Ready Mix 41,44,47,48

Rebound 5,6,26,27,28,37,38,39,40, 46,54,64,66,67,69 Regangan 11,12,13,14

Retarder 44

S

Saturated Surface Dry 47

Semen 1,6,8,9,11,15,16,17,18,19,20, 21,41,44,47,50,56,58 Silt 15

Slab 29,30,35 Slump Test 44 Split 44,58 Stopwatch 44,48

T

Tegangan 9,10,11,12,13,25,73 Trial Mix 41,47

(19)

U

Ultrasonic Pulse Velocity 25,36,38,

40

V

Variasi 15,23,39,74 Viscous Coupling Fluid 25

W

Workability 8,48,49