PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

(1)

commit to user

KAJIAN PEMULIHAN KUAT TARIK LANGSUNG BETON

RINGAN BERAGREGAT KASAR PECAHAN GENTENG

BERSERAT ALUMINIUM PASCA BAKAR DENGAN VARIASI

WAKTU RENDAMAN AIR

“Direct Tensile Strength Recovery Study Of Post Combustion Fibrious

Aluminum Lightweight Concrete Used Tile Fragmenst As Coarse

Aggregate With Time Variation Of Water Curing”

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

YUDHA AJI PRIHANTORO

NIM I0109106

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

(2)

(3)

(4)

commit to user iv

MOTTO

“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka jika kamu

telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh

(urusan) yang lain. Dan hanya kepada Tuhan Mu lah hendaknya engkau

berharap.”

(Al-Insyiroh: 6-8)

“Kegagalan hanya akan terjadi bila kita menyerah

.”

(Lessing)

“Kebanggaan kita yang terbesar adalah bukan tidak pernah gagal, tetapi

bangkit lagi setelah kita jatuh

.”

(Confusius)

“A person who never make a mistake never tried something new”

(5)

commit to user v

PERSEMBAHAN

Dengan mengucap syukur kepada Allah swt, saya dedikasikan skripsi ini semata-mata untuk orang-orang yang saya sayangi, yakni :

 Ibuku Widyastuti, yang telah memberikan kasih sayang, semangat dan doa yang tak kenal lelah. Terima kasih ma, engkau selalu sabar menasehati anakmu yang bandel ini. Teruntuk Ayahku Sunardi yang telah dengan sabar mengajariku berbagai hal, yang selalu dengan sabar menasehatiku, memberikanku panutan sebagai seseorang yang dewasa, yang selalu dengan sabar, memberitahu dimana letak kesalahanku. Terimakasih mah, pah, kalian akan selalu menjadi sumber semangatku. Lalu untuk kedua adikku, Andika Dwi Erlangga dan Noviadi Wicaksono, akhirnya mas lulus le, semoga mas bisa menjadi orang yang bisa kalian banggakan.

 Ardig Qoniah Ananta Ludira, yang senantiasa memberikan semangatnya tanpa lelah,yang senantiasa sabar mengingatkan, terima kasih untuk segala dukungan yang diberikan.

 Bapak Antonius Mediyanto, terima kasih atas ilmu, bimbingan, dan kesabarannya terhadap saya selama penulisan skripsi ini. Pak Slamet Prayitno, terimakasih atas ilmu dan nasehatnya.

 Eko, partner skripsi yang berjuang bersama hingga akhir. Akhirnya kita lulus juga ko, semoga gelar yang kita dapatkan bisa menjadi berkah untuk kita.

 Rizky, Hapasara, Sandy, yang sudah rajin mengingatkan, yang selalu mendukung penulis agar segera menyelesaikan penulisan skripsi ini. Terimakasih kawan, doakan agak aku dapat menyusul segala pencapaian kalian sekarang.

 Enricho dan teman-temang kostnya, yang telah membantu penulis pada saat pengecorang benda uji, terimakasih atas bantuan kalian

 Angkatan 2009 Teknik Sipil UNS pada khususnya serta seluruh angkatan Teknik Sipil UNS pada umumnya.

 Alamamaterku Teknik Sipil UNS, tempat dimana aku menyelesaikan studi sarjanaku, tempatku mendapatkan ilmu-ilmu yang kelak akan kugunakan untuk membangun Tanah Air ku, Indonesia yang tercinta.

(6)

commit to user vi

A B S T R AK

Yudha Aji Prihantoro, 2016. Kajian Pemulihan Kuat Tarik Lansung Beton Ringan Beragregat Kasar Pecahan Genteng Berserat Aluminium Pasca Bakar Dengan Variasi Waktu Rendaman Air. Tugas Akhir, Program StudiTeknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang telah umum digunakan untuk bangunan gedung, jembatan, dan lain-lain. Kuat tarik beton selama ini sulit diukur dibandingkan dengan kuat tekan beton. Pada penelitian ini, untuk mengetahui kuat tarik beton, dengan melakukan pengujian terhadap beton komposit dan baja tulangan yang nantinya akan diperoleh nilai kuat tarik pada beton ringan. Subjek pada penelitian ini dipilih beton ringan karena beton ringan merupakan alternatif dalam dunia konstruksi. Dengan penambahan serat aluminium bertujuan untuk meningkatkan mutu dan memperbaiki sifat - sifat beton ringan itu sendiri.

Pada penelitian ini menggunakan metode eksperimental di laboratorium dengan benda uji berupa balok beton dengan ukuran 10 cm x 10 cmx 30 cm dan baja tulangan D10 dengan menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM). Agregat kasar yang di gunakan adalah pecahan genteng. Total benda uji 30 buah yang terdiri dari variasi 15 benda uji komposit beton ringan, dan 15 benda uji dengan penambahan serat aluminium sebesar 0,75% dari volume adukan beton. Benda uji dibakar pada suhu 500oC lalu benda uji direndam dalam air dengan lama perendaman 28, 42, dan 56 hari. Dari hasil pengujian diketahui bahwa nilai kuat tarik beton tanpa serat dan berserat aluminium adalah 0,153 MPa dan 0,267 MPa. Dengan penambahan serat aluminium beton mengalami peningkatan kuat tarik. Setelah pembakaran pada suhu 500oC beton mengalami penurunan kuat tarik 15,22% dan -1,25% yaitu sebesar 0,130 MPa dan 0,263 MPa. Perawatan pada beton mampu mengembalikan kekuatan beton yang telah mengalami pembakaran. Pada perawatan 28 hari, kuat tarik beton tanpa serat dan berserat aluminium meningkat menjadi 0,590 MPa dan 0,313 MPa. Pada perawatan 42 hari beton mengalami peningkatan sebesar 0,973 MPa dan 0,517 MPa. Dan pada perawatan 56 hari beton mengalami peningkatan sebesar 0,109 MPa dan 0,657 MPa.

Kata Kunci: Beton Ringan, Pasca Bakar, Pecahan Genteng, Aluminium, Perawatan, Kuat Tarik

(7)

commit to user vii

A B S T R A C T

Yudha Aji Prihantoro, 2016. Direct Tensile Strength Recovery Study Of Post Combustion Fibrious Aluminum Lightweight Concrete Used Tile Fragmenst As Coarse Aggregate With Time Variation Of Water Curing. Final Project, Civil Engineering Department, Engineering Faculty of Sebelas Maret University.

Concrete is a construction material that has been more commonly used for buildings, bridges, etc. Tensile strength of concrete has been difficult to measure than the compressive strength of concrete. In this study, determining the tensile strength of concrete, was used a test of composite concrete and reinforcing steel that will be obtained by the value of tensile strength in lightweight concrete. The lightweight concrete became the subjet of the test because it is an alternative choice in the world of construction. The addition of the aluminum fiber aims to improve the quality and improve the characteristic of lightweight concrete itself.

This study uses experimental methods in laboratory with test specimens in the form of concrete block with a size of 10 cm x 10 cm x 30 cm and D10 rebars by using a Universal Testing Machine (UTM). Tile fragments was used as coarse aggregate. Specimen total as many as 30 unit consisting of 15 variations of lightweight concrete composite test specimens, and 15 specimens with the addition of an aluminium fiber by 0.75% of the volume of concrete mix. The specimen was burned at a temperature of 500oC then the specimens has soaked in the water for 28, 42, and 56 days.

Direct tensile strength test results of concrete without fibers and fibrous aluminum shows at 0,153 MPa and 0,267 MPa. Whereas with the addition of aluminum fiber, the direct tensile strength of concrete increase. After combustion at a temperature of 500oC concrete tensile strength decreased 15.22% and 1.25% in the amount of 0,130 MPa and 0,263 MPa. Water Curing of the concrete is able to restore the strength of concrete that has undergone combustion. After 28 days of water curing, tensile strength of non fibered and aluminum fibered lightweight concrete has increased to 0,590 MPa and 0,313 MPa. After 42 days of water curing, it has increased to 0,973 MPa and 0,517 MPa. After 56 days of water curing, it has increased to 1,09 MPa and 0,657 MPa.

Keyword: Lightweight concrete, Post Combustion, Tile Fragments, Aluminum, Water Curing, Direct Tensile Strength

(8)

commit to user viii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul “Kajian Pemulihan Kuat Tarik Langsung Beton Ringan Beragregat Kasar Pecahan Genteng Berserat Aluminium Pasca Bakar Dengan Variasi Waktu Rendaman Air” guna memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan, dukungan dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada :

1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Segenap pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Ir. Antonius Mediyanto, MT selaku dosen pembimbing I. 4. Ir. Slamet Prayitno, MT selaku dosen pembimbing II. 5. Ir. Solihin, MT selaku pembimbing akademik.

6. Ir. Endang Rismunarsi, MT dan Ir. Agus Supriyadi, MT selaku dosen penguji sidang skripsi.

7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

8. Rekan - rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil, khususnya angkatan 2009. 9. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis

dengan tulus dan ikhlas.

Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa mendatang.

Surakarta, Juli 2016

(9)

commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERSETUJUAN ii

LEMBAR PENGESAHAN iii

MOTTO iv

PERSEMBAHAN v

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

KATA PENGANTAR viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR GAMBAR xiii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

BAB 1. PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang Masalah 3

1.2 Rumusan Masalah 3

1.3 Batasan Masalah 3

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 4

BAB 2. DASAR TEORI 5

2.1 Tinjauan Pustaka 5

2.2 Landasan Teori 6

2.2.1. Fire Resistance 6

2.2.2. Water Curing 6

2.2.3 Degradasi Sifat Mekanik Beton Ringan Pasca Bakar 7

2.2.4. Beton 8

2.2.5. Beton Serat 8

(10)

commit to user

x

2.2.7. Material Penyususn Beton Ringan 10

2.2.7.1. Semen Portland 10

2.2.7.2. Agregat 11

2.2.7.3. Air 15

2.2.7.4. Bahan Tambah 11

2.2.8. Sifat – Sifat Beton Ringan 17

2.2.9. Pengaruh Temperatur Tinggi pada Beton 18

2.2.10. Sifat – sifat Beton pada Temperatur Tinggi 19

2.2.11. Kuat Tarik Beton 21

BAB 3. METODE PENELITIAN 24

3.1 Uraian Umum 24

3.2 Benda Uji 24

3.3 Alat-Alat yang Digunakan 25

3.4 Tahap dan Prosedur Penelitian 27

3.5 Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar Beton 29

3.6 Pengujian Bahan Dasar Beton 30

3.6.1. Agregat Halus 30

3.6.1.1. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus 30

3.6.1.2. Pengujian Kadar Zat Organik Dalam Agregat Halus 32 3.6.1.3. Pengujian Specific Gravity Agregat Halus 33

3.6.1.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus 34

3.6.2. Agregat Kasar 36

3.6.2.1. Pengujian Spesific Grafity Agregat Kasar Pecahan Genteng 36 3.6.2.2. Pengujian Gradasi Agregat Kasar Pecahan Genteng 37 3.6.2.3. Pengujian Abrasi Agregat Kasar Pecahan Genteng 38

3.7 Perencanaan Campuran Beton 40

3.7.1. Penentuan Rasio Semen dan Air 40

3.7.2. Penentuan Kadar Semen 41

3.7.3. Penentuan Rasio Pecahan Genting Dengan Pasir 41

3.7.4. Kemampatan 41

(11)

commit to user

xi

3.8 Kada Serat 43

3.9 Pembuatan Benda Uji 43

3.10 Perawatan Benda Uji 44

3.11 Pembakaran Benda Uji 44

3.12. Pengujian Kuat Tarik Langsung Beton 45

BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 47

4.1 Hasil Pengujian Agregat 47

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus 47

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar(Pecahan Genteng) 49

4.2 Rancang Campur Metode Dreux-Corrise 51

4.3 Data Hasil Pengujian Nilai Slump 52

4.4 Data Hasil Pengujian dan Analisis Data 52

4.4.1. Hasil Pengujian Kuat Tarik Langsung 52

4.4.2. Analisis Data 55

4.5 Pembahasan 59

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 64

5.1 Kesimpulan 64

5.2 Saran 64

DAFTAR PUSTAKA xvi

LAMPIRAN

A. LAMPIRAN A HASIL PENGUJIAN AGREGAT

B. LAMPIRAN B PERHITUNGAN METODE DREUX CORRISE C. LAMPIRAN C HASIL PENGUJIAN KUAT TARIK LANGSUNG D. LAMPIRAN D DOKUMENTASI

(12)

commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Persyaratan Gradasi Agregat Dasar 12

Tabel 2.2. Batasan Sususnan Butiran Agregat Halus 14 Tabel 2.3.

Technical Data Sika Viscocrete 1003 18 Tabel 2.4. Hubungan Antar Suhu Warna dan kondisi beton terbakar 20 Tabel 3.1. Jumlah dan Ukuran Penampang Benda Uji Balok untuk Kuat Tarik

Langsung 24

Tabel 3.2. Standar penelitian dan spesifikasi bahan dasar 29

Tabel 3.3.

Tabel Perubahan Warna 32

Tabel 3.4.

Nilai Koefisien G 40

Tabel 3.5.

Koefisien Kemampatan Beton untuk Berbagai Kondisi Nilai Slump 41

Tabel 4.1.

Hasil Pengujian Agregat Halus 47

Tabel 4.2.

Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus 48

Tabel 4.3.

Hasil Pengujian Agregat Kasar 49

Tabel 4.4.

Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar 50 Tabel 4.5.

Hasil Pengujian Kuat Tarik Langsung Baja 52 Tabel 4.6.

Hasil Pengujian Tarik Langsung Beton Ringan Tanpa Serat 53 Tabel 4.7.

Hasil Pengujian Tarik Langsung Beton Ringan Berserat Aluminium 54 Tabel 4.8. Hasil Perhitungan Kuat Tarik Beton Tanpa Pembakaran 56 Tabel 4.9. Hasil Perhitungan Kuat Tarik Beton Pada Suhu 500oC 56 Tabel 4.10. Hasil Perhitungan Kuat Tarik Beton Pada Suhu 500oC + Perawatan

28 Hari 56

Tabel 4.11. Hasil Perhitungan Kuat Tarik Beton Pada Suhu 500o_{C + Perawatan}

42 Hari 56

Tabel 4.12. Hasil Perhitungan Kuat Tarik Beton Pada Suhu 500o_{C + Perawatan}

56 Hari 57

Tabel 4.13. Perhitungan Perubahan Kuat Tarik Beton Ringan (BR) Dengan

Variasi Waktu Perawatan 57

Tabel 4.14. Perhitungan Perubahan Kuat Tarik Beton Ringan Berserat

(13)

commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Pengujian Kuat Tarik Beton pada baja tulangan D 10 22 Gambar 2.2. Pengujian kuat tarik langsung pada benda uji 22

Gambar 3.1. Gambar benda uji 25

Gambar 3.2. Bagan Alir Tahap-Tahap Penelitian 29

Gambar 3.3. Gambar Pengujian Kuat Tarik Lansung 46 Gambar 4.1. Kurva Daerah Susunan Gradasi agregat Halus (Pasir) 49 Gambar 4.2. Kurva Daerah Susunan Gradasi Agregat Kasar Pecahan Genteng 51 Gambar 4.3. Grafik Perubahan P Leleh Rerata Pada Beton Tanpa Serat Sebelum, Sesudah Pembakaran Dan Setelah Perawatan 53 Gambar 4.4. Grafik Perubahan P Leleh Rerata Pada Beton Berserat Aluminium

Sebelum, Sesudah Pembakaran Dan Setelah Perawatan 54 Gambar 4.5. Diagram Hubungan Lama Perawatan Beton Terhadap Nilai Kuat

Tarik Beton Ringan (BR) 57

Gambar 4.6. Diagram Hubungan Lama Perawatan Beton Terhadap Nilai Kuat Tarik Beton Ringan Berserat Aluminium (BRA) 58 Gambar 4.7. CSH Model oleh Feldman dan Sereda (1968) 60

Gambar 4.8. Pemodelan CSH 61

(14)

commit to user

xiv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

σ

= Tegangan

P = Gaya

A = Luas

b = lebar benda uji h = Tinggi Benda Uji % = Prosentase/Persen o_C _{= Derajat Celcius} m = Meter cm = Centimeter mm = Millimeter ρ = berat jenis V = volume kg = Kilogram gr = Gram N = Newton D = Diameter W = Watt ml = Mililiter Σ = Jumlah Total

kg/mm2 = Kilogram per milimeter persegi MPa = Mega Pascal

(15)

commit to user

xv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A HASIL PENGUJIAN AGREGAT

LAMPIRAN B PERHITUNGAN METODE DREUX CORRISE LAMPIRAN C HASIL PENGUJIAN KUAT TARIK LANGSUNG LAMPIRAN D DOKUMENTASI