ANALISIS KUAT LEKAT TULANGAN POLOS BAMBU (ORI,
PETUNG, WULUNG) TERHADAP TULANGAN BAJA
Analysis of Bond Strength Plain Bamboo Reinforcement
(Ori, Petung, Wulung) to Steel Reinforcement
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
ARIZKA FADHIL OKTAVIANTO
I 1112021
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
ANALISIS KUAT LEKAT TULANGAN POLOS BAMBU (ORI,
PETUNG, WULUNG) TERHADAP TULANGAN BAJA
Analysis of Bond Strength Plain Bamboo Reinforcement
(Ori, Petung, Wulung) to Steel Reinforcement
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
ARIZKA FADHIL OKTAVIANTO
I 1112021
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
M O T T O
“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik di hari tua”
(Aristoteles)
“Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang
tidak menyadari betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan
saat mereka menyerah”
(Thomas Alva Edison)
“Bila kau ingin mendapatkan kebahagiaan dalam satu jam,
tidurlah. Bila kau ingin mendapatkan kebahagiaan dalam
sehari, pergilah memancing. Bila kau ingin mendapatkan
kebahagiaan dalam setaun, mintalah keberuntungan. Bila kau
ingin mendapat kebahagiaan seumur hidupmu, maka tolonglah
orang lain”
(Pepatah Cina)
“Saya datang, saya bimbingan, saya ujian, saya revisi dan
saya menang”
HALAMAN PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, segala puji saya panjatkan hanya kepada ALLAH SWT atas rahmat dan hidayah-Nya. Nikmat Islam, Iman, kesehatan serta kesempatan yang ALLAH SWT berikan kepada saya.
Kupersembahkan karyaku ini untuk:
Bapak dan Ibuku tercinta. Terima kasih atas pengorbanan yang telah engkau berikan
kepada putramu ini. Terima kasih atas cucur keringat keletihan demi pendidikan putramu
ini. Terima kasih atas tulusnya cinta dan doa yang tak pernah putus.
Bapak Agus Setiya Budi, ST, MT dan Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT terima kasih atas
waktu, ilmu dan kesabaran dalam membimbing penelitian ini dari awal sampai
terselesaikannya penelitian ini.
Seluruh Dosen beserta Staf Teknik Sipil UNSterima kasih atas ilmu yang telah diberikan,
semoga UNS tetap menjadi Universitas terbaik di Indonesia.
TIM BAMBU 2014-2015. Terimakasih atas bantuannya selama penelitian ini dari awal penelitian
sampai dengan terselesaikannya penelitian ini. Berawal dari bambu bias menjadi Insinyur Teknik
Sipil . Semoga sukses semua kawan.
Seluruh Mahasiswa Transfer 2012 yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang sudah banyak
membantu selama kuliah di UNS. Terima kasih atas kebersamaannya. Sukses selalu dimanapun
kalian berada. Semoga ilmu kita berguna bagi nusa dan bangsa.
Teman-teman KARTIKOSyang selalu ceria dikala suka dan duka. Terima kasih atas support doa
dan bantuannya selama di Surakarta.
Untuk semuanya saja yang senantiasa membantu dan menyayangi saya.. Semoga Alloh
ABSTRAK
Arizka Fadhil Oktavianto, 2015. “Analisis Kuat Lekat Tulangan Polos Bambu (Ori, Petung, Wulung) Terhadap Tulangan Baja”. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam dunia konstruksi bangunan, beton bertulang baja merupakan komponen yang sering digunakan pada struktur bangunan, dimana beton memiliki kuat tekan yang tinggi dan baja memiliki kuat tarik yang tinggi, keduanya merupakan kombinasi yang saling melengkapi untuk konstruksi struktur bangunan. Namun semakin banyaknya peningkatan kebutuhan tulangan baja dalam setiap pembangunan akan menimbulkan kendala yaitu harga yang semakin tinggi dan merupakan produk hasil tambang yang tidak dapat diperbaharui dan suatu saat akan habis. Oleh karena itu dipakailah bambu sebagai alternatif pengganti baja karena harganya yang murah dan merupakan sumber daya yang dapat diperbaharui. Salah satu persyaratan beton bertulang adalah adanya lekatan antara tulangan dengan beton sehingga apabila pada struktur beton tersebut diberikan beban tidak akan terjadi selip antara tulangan dan beton. Oleh sebab itu perlu ditinjau kuat lekat tulangan bambu pada beton normal.
Metode dalam penelitian ini adalah eksperimental laboratorium. Benda uji berupa silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Di bagian tengah benda uji ditanam tulangan dengan panjang penanaman 25 cm. Tulangan berupa baja Ø 8 mm dan bambu Ori, bambu Petung, bambu Wulung dimensi 10 x 5,2 mm. Pengujian dilakukan di Laboratorium Mesin, FT UNS, pada umur beton 28 hari menggunakan alat Universal Testing Machine ( UTM ).
Berdasarkan analisis dan hasil pengujian diperoleh nilai kuat lekat rata-rata tulangan bambu ori polos, bambu petung polos dan bambu wulung polos terturut-turut adalah 0,117 Mpa ; 0,162 MPa ; 0,144 Mpa. Sedangkan nilai kuat lekat rata-rata tulangan baja polos Ø 8 mm adalah 0,548 Mpa.
ABSTRACT
Arizka Fadhil Oktavianto, 2015. “Analysis of Bond Strength Plain Bamboo Reinforcement (Ori, Petung, Wulung) to Steel Reinforcement”. Skripsi, Civil Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta.
In the world of building construction, steel-reinforced concrete is a component that is often used in the structure of the building, where concrete has a high compressive strength and steel having high tensile strength, both of them are complementary combination for the construction of the building structure. But the increasing of steel reinforcement needed in every construction project will cause the higher price and this product can not be renewed and will run out someday. Therefore bamboo used to be an alternative to steel because it is cheap and is a renewable resource. One of the requirements of reinforced concrete is the juxtaposition between reinforcement with concrete so that when the concrete structure of the given load it will not occur slippage between reinforcement and concrete. Therefore it is necessary to review the strength adhesion on bamboo reinforcement of normal concrete.
The method of this study is experimental laboratory. Test specimen is cylinder concrete with diameter of 15 cm and 30 cm high. In the middle of the test specimen has planted steel reinforcement with 25 cm length. The steel reinforcement with Ø 8 mm and Ori bamboo, Petung bamboo, Wulung bamboo has 10 x 5.2 mm dimensions. The tests has been conducted at the Mechanical Laboratory of Engineering, FT UNS, on the age of concrete is 28 days by using a Universal Testing Machine (UTM).
Based on the analysis and the results of the test obtained that the values of average bond strength on plain ori bamboo, plain petung bamboo and plain wulung bamboo reinforcement are 0.117 MPa; 0.162 MPa; 0.144 MPa respectively. While the average value of Ø 8 mm adhesion plain steel reinforcement is 0.548 MPa.
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis Kuat Lekat Tulangan Polos Bambu (Ori, Petung, Wulung) Terhadap Tulangan Baja”, sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Selama proses pengerjaan penelitian ini baik pada saat persiapan, pelaksanaan hingga
penyusunan dan penyelesaian laporan, penulis banyak mendapat bantuan, bimbingan dan kerjasama dari berbagai pihak, sehingga kendala-kendala dalam proses pengerjaan dapat diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf. 2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf. 3. Bapak Edy Purwanto, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.
4. Bapak Agus Setiya Budi, ST, MT dan Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT selaku dosen pembimbing yang telah dengan sabar, tekun dan ikhlas meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis.
5. Bapak Ir. Sugiyarto, MT dan Ibu Ir. Endang Rismunarsi, MT selaku dosen penguji pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
6. Semua staf Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil dan Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
7. Semua rekan-rekan yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.
Penulis menyadari masih terdapat berbagai kekurangan. Oleh karena itu penulis
menerima secara terbuka berbagai masukan dan saran konstruktif demi perbaikan di masa mendatang. Akhir kata penulis berharap penelitian ini dapat bermanfaat bagi
kekayaan ilmu pengetahuan.
Surakarta, Mei 2015
HALAMAN JUDUL... i
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL... xiii
DAFTAR TABEL... xiv
DAFTAR GAMBAR... xvi
DAFTAR LAMPIRAN... xviii
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 3
1.3. Batasan Masalah... 4
1.4. Tujuan Penelitian ... 4
1.5. Manfaat Penelitian ... 4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ... 5
2.2. Landasan Teori... 9
2.2.1. Pengertian Bambu... ... 9
2.2.2. Pengertian Beton ...13
2.2.3. Material Penyusun Beton ... 14
2.2.3.1. Semen PPC (Portland Pozzolan Cement) ... 14
2.2.3.2. Agregat... 15
2.2.4. Baja Tulangan ... 18
2.2.5. Kuat Lekat... 19
2.2.6. Panjang Penyaluran ... 23
2.2.7. Uji Hipotesis dengan ANOVA (Analysis Of Variance)... 25
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1. Tinjauan Umum ... 28
3.2. Bahan ... 29
3.2.1. Semen... 29
3.2.2. Air ... 29
3.2.3. Pasir... 29
3.2.4. Kerikil ... 29
3.2.5. Tulangan Baja ... 29
3.2.6. Bambu ... 30
3.3. Peralatan... 31
3.3.1. Timbangan... 31
3.3.2. Ayakan ... 32
3.3.3. Mesin Penggetar Ayakan(Sieve Shaker)... 33
3.3.4. Oven ... 33
3.3.5. MesinLos Angeles... 33
3.3.6. KerucutAbrams... 34
3.3.7. Cetakan Silinder ... 34
3.3.8. Compression Testing Machine (CTM)... 35
3.3.9. Universal Testing Machine (UTM)... 35
3.3.10. Alat Pendukung... 36
3.4. Pengujian Bahan Pembentuk Beton ... 36
a. Agregat Halus... 36
b. Agregat Kasar... 42
3.5. Rencana Campuran Beton(Mix Desain)... 47
3.8. Pengujian Karakteristik Bambu ... 52
3.9. Benda Uji ... 55
3.10. Tahap dan Prosedur Penelitian... 56
3.11. Pembuatan Benda Uji... 58
3.12. Perawatan Benda Uji(Curing)... 59
3.13. Pengujian Kuat Lekat ... 60
BAB 4. DATA, ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Material... 62
4.1.1. Hasil Pengujian Bambu... 62
4.1.2. Hasil Pengujian Baja ... 68
4.1.3. Hasil Pengujian Agregat ... 68
4.2. Hasil PengujianSlump... 75
4.3. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton ... 75
4.4. Hasil Pengujian Kuat Lekat ... 76
4.4.1. Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan BajaØ8mm ... 76
4.4.2. Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Ori Polos... 80
4.4.3. Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Petung Polos... 83
4.4.4. Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung Polos ... 86
4.5. Hasil Uji Statistik ANOVA (Analysis Of Variances) ... 92
4.5.1. Uji Kenormalan... 92
4.5.2. Uji Homogenitas Variansi... 92
4.5.3. UjiOne WayANOVA ... 93
4.5.4. Uji Perbandingan... 94
4.6. Pembahasan... 96
4.6.1. Kuat Tarik Tulangan Baja dan Bambu... 96
5.1. Kesimpulan ... 98 5.2. Saran... 99
% = Persentase
π = Phi (3,14285)
ASTM =American Society for Testing and Material Ab = Luas penampang tulangan (mm2)
cm = Centimeter
db = Diameter tulangan (mm) E = Modulus Elastisitas (MPa)
Fas = Faktor air semen
fc’ = Kuat tekan beton fy = Tegangan leleh baja
gr = Gram
kN = Kilo Newton
lt = Liter
Lo = Jarak penjepitan (mm) Ld = Jarak penanaman (mm)
mm = Milimeter
MPa = Mega Pascal
P = Beban pada benda uji (N) P0,25 = Beban saat sesar 0,25 mm (N)
PBI = Perencanaan Beton Bertulang Indonesia Pleleh = Beban leleh baja tulangan (N)
Pmaks = Beban maksimum baja tulangan (N) Z = Perpanjangan total (mm)
Δ L = Perpanjangan tulangan (mm)
Δ s = Sesar beton (mm)
σleleh = Tegangan leleh baja (MPa)
σmaks = Tegangan maksimum baja (MPa)
µ = Kuat lekat (MPa)
Tabel 2.1. Berat Jenis dari 6 Jenis Bambu (gr/cm2)... 7
Tabel 2.2. Kuat Tarik Bambu Kering Oven ... 7
Tabel 2.3. Persyaratan Gradasi Agregat Halus ... 16
Tabel 2.4. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ... 17
Tabel 3.1. Pengaruh Zat Organik Tehadap Presentase Penurunan Kekuatan Beton ... 39
Tabel 3.2. Perkiraan Kekuatan Tekan (Mpa) Beton dengan Faktor Air-Semen, Dan Agregat Kasar Yang Biasa Dipakai di Indonesia ... 48
Tabel 3.3. Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen Minimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan Dalam Lingkungan Khusus ... 48
Tabel 3.4. Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) Yang Dibutuhkan Untuk Beberapa Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ... 49
Tabel 3.5. Daerah Gradasi Agregat Halus ... 49
Tabel 3.6. Jumlah Benda Uji Kuat Lekat ... 56
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Karakteristik Sifat Fisika Bambu ... 63
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Kuat Geser dan Kuat Tekan Sejajar Serat Bambu (Ori, Petung, Wulung) ... 64
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat Bambu (Ori, Petung, Wulung) ... 64
Tabel 4.4. Hasil Pengujian MOR & MOE Bambu (Ori, Petung, Wulung) ... 66
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tarik BajaØ8 mm... 68
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir seberat 100 gram... 68
Tabel 4.7. Tabel Perubahan Warna ... 69
Tabel 4.8. Hasil PengujianSpecific GravityAgregat Halus ... 69
Tabel 4.9. Hasil PengujianSpecific GrafityAgregat Kasar... 70
Tabel 4.12. Hasil Pengujian Abrasi Agregat Kasar ... 74
Tabel 4.13. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton ... 76
Tabel 4.14. Perhitungan Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Baja PolosØ8 mm ... 76
Tabel 4.15. Nilai Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Baja Polos Ø8 mm ... 80
Tabel 4.16. Perhitungan Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Ori Polos ... 80
Tabel 4.17. Nilai Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Ori Polos ... 82
Tabel 4.18. Perhitungan Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Petung Polos ... 83
Tabel 4.19. Nilai Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Petung Polos ... 86
Tabel 4.20. Perhitungan Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung Polos ... 86
Tabel 4.21. Nilai Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung Polos ... 89
Tabel 4.22. Nilai Kuat Lekat dengan Berbagai Variasi Tulangan ... 90
Tabel 4.23. Hasil Uji Kenormalan ... 92
Tabel 4.24. Hasil Homogenitas Variansi ... 93
Tabel 4.25. Hasil UjiOne WayANOVA ... 94
Tabel 4.26. Hasil Uji Perbandingan Tukey ... 95
Gambar 2.1. Diagram Tegangan-Regangan Bambu dan Baja ... 8
Gambar 2.2. Diagram Tegangan-Regangan Hasil Uji Tarik Baja ... 18
Gambar 2.3. PengujianPull Out... 20
Gambar 2.4. Sesar Antara Tulangan dan Beton ... 22
Gambar 3.1. Portland Pozzolan Cement (PPC) ... 29
Gambar 3.2. Bambu Ori ... 30
Gambar 3.3. Bambu Petung ... 30
Gambar 3.4. Bambu Wulung ... 31
Gambar 3.5. Neraca digital ... 31
Gambar 3.6.Timbangan “Bascule”... 32
Gambar 3.7. Ayakan untukSieve Analysis... 32
Gambar 3.8. Oven ... 33
Gambar 3.9.MesinLos Angeles... 33
Gambar 3.10. KerucutAbrams... 34
Gambar 3.11. Cetakan Silinder ... 34
Gambar 3.12.Compression Testing Machine (CTM)... 35
Gambar 3.13.Universal Testing Machine(UTM)... 35
Gambar 3.14. Pengujian Kadar Lumpur Pasir ... 39
Gambar 3.15. Pengujian Kadar Zat Organik... 40
Gambar 3.16. PengujianSpecific GrafityAgregat Halus ... 42
Gambar 3.17. Neraca Timbang ... 46
Gambar 3.18. Pembebanan Benda Uji Kuat Tekan ... 51
Gambar 3.19. Pengujian Kuat Tarik Tulangan Baja ... 52
Gambar 3.20. Benda Uji Kadar Air dan Kerapatan Bambu ... 53
Gambar 3.21. Proses Pengujian Kuat Tekan Bambu Sejajar Serat ... 54
Gambar 3.22. Proses Pengujian Kuat Tarik Bambu Sejajar Serat ... 54
Gambar 3.23. Proses Pengujian Kuat Geser Bambu Sejajar Serat ... 55
Gambar 3.24. Proses Pengujian Kuat Lentur Bambu ... 55
Gambar 3.27. Pembuatan Benda Uji Kuat Lekat ... 59
Gambar 3.28. Perawatan Benda Uji(Curing) ... 59
Gambar 3.29. ProsesPull Outdengan UTM ... 60
Gambar 3.30. Diagram Alir Penelitian ... 61
Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus... 72
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar... 73
Gambar 4.3. PengujianSlump ... 75
Gambar 4.4. Grafik Hubungan Beban-Sesar antara Beton dan Tulangan Baja (Diameter 8 mm danLd250 mm). ... 79
Gambar 4.5. Grafik Hubungan Beban-Sesar Beton Tulangan Bambu Ori Polos... 82
Gambar 4.6. Grafik Hubungan Beban-Sesar Beton Tulangan Bambu Petung Polos ... 85
Gambar 4.7. Grafik Hubungan Beban-Sesar Beton Tulangan Bambu Wulung Polos... 89
Gambar 4.8. Perbandingan Kuat Lekat Bambu (Ori, Petung, Wulung) Polos (MPa) ... 91
Gambar 4.9. Perbandingan Kuat Lekat Tulangan BajaØ8 mm dengan Tulangan Bambu (Ori, Petung, Wulung) Polos (MPa) ... 91
Lampiran A. Hasil Pengujian Pendahuluan
Lampiran B. Rencana Campuran Adukan Beton(Mix Desain)
Lampiran C. Hasil Kuat Desak Beton
Lampiran D. Grafik Uji Pendahuluan Bambu
Lampiran E. Grafik Hasil Uji Lekat dan Grafik ANOVA
Lampiran F. Dokumentasi Penelitian
