STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PENYELIMUTAN BETON DENGAN LEMKRA FIRE PROOFING TERHADAP KUAT BETON
AKIBAT PEMBAKARAN
Sri Saron Vidya Astuti NRP : 0221042
Pembimbing : Ir. Ginardy Husada, MT. FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA BANDUNG
.
ABSTRAK
Salah satu keuntungan menggunakan material beton adalah lebih tahan api dibandingkan dengan material lain misalnya kayu, baja dan plastik. Meskipun demikian bukan berarti struktur beton tahan terhadap kebakaran atau peningkatan suhu yang cukup tinggi. Sehingga perlu diteliti sejauh mana beton dapat bertahan dari kehancuran pada waktu terjadi kebakaran atau pada waktu terjadi peningkatan suhu yang cukup tinggi.
Dalam studi ini dianalisis pengaruh pelapisan Lemkra Fire Proofing pada beton dengan fc’=25 MPa yang mengalami pembakaran selama 2 jam dengan suhu maksimum mencapai 1030°C. Penggunaan lapisan Lemkra Fire Proofing dapat menghambat penjalaran panas ke permukaan beton sehingga diharapkan dapat melindungi beton dari kehancuran akibat kebakaran lebih lama.
DAFTAR ISI
Halaman
SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR... i
SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR... ii
ABSTRAK... iii
1.3 Ruang Lingkup Pembahasan... 3
2.2 Lemkra Fire Proofing... 11
2.3 Pelapisan Lemkra Fire Proofing Pada Benda Uji... 12
2.4 Kuat Tekan... 14
BAB 3 PELAKSANAAN PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan... 17
3.1.1 Peralatan... 17
3.1.2 Bahan... 18
3.2 Pemeriksaan Agregat... 19
3.2.1 Kadar Bahan Organik... 19
3.2.2 Kadar Silt dan Clay... 20
3.2.3 Kadar Air... 22
3.2.4 Specific Grafity dan Absorpsi... 23
3.2.5 Analisis Saringan... 25
3.2.6 Kekerasan Agregat Kasar... 28
3.3 Perencanaan Campuran Beton... 29
3.4 Pengujian Beton Segar... 39
3.5 Pembuatan dan Perawatan Benda Uji... 40
3.6 Pelapisan Beton Dengan Lemkra Fire Proofing... 42
3.7 Pembakaran Beton... 42
BAB 4 ANALISIS HASIL PENELITIAN
4.1 Kuat Tekan Beton... 45
4.1.1 Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Umur Perawatan Berdasarkan Hasil Regresi... 46
4.1.2 Perhitungan Faktor Konversi... 48
4.1.3 Perhitungan Kuat Tekan Karakteristik Beton... 49
4.2 Kuat Tekan Beton Akibat Kenaikan Suhu... 50
4.3 Kuat Tekan Beton Setelah Mengalami Pembakaran... 51
4.3.1 Kuat Tekan Beton Bakar Tanpa Lapisan Lemkra Fire Proofing... 52
4.3.2 Kuat Tekan Beton Bakar Dengan Lapisan Lemkra Fire Proofing... 53
4.4 Pengaruh Lapisan Lemkra Fire Proofing pada Beton Terhadap Kuat Tekan Beton... 54
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 58
5.2 Saran... 61
DAFTAR NOTASI
fc’ = kuat tekan karakteristik beton (MPa) fcr’ = kuat tekan rata-rata beton (MPa)fi = kuat tekan (masing-masing benda uji), (MPa) FM = Fineness Modulus
n = jumlah benda uji P = gaya tekan (N)
R2 = R-Square / nilai kuadrat koefisien determinasi (%) S = simpangan baku (MPa)
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 3.1 Batas gradasi agregat halus dalam daerah gradasi... 26 Gambar 3.2 Batas gradasi agregat kasar dalam daerah gradasi... 27 Gambar 3.3 Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen... 31 Gambar 3.4 Grafik prosentase agregat halus terhadap agregat
keseluruhan untuk ukuran butir maksimum 20 mm... 34 Gambar 3.5 Perkiraan berat jenis beton... 35 Gambar 4.1 Grafik perkembangan kuat tekan beton hasil regresi terhadap
umur perawatan... 47 Gambar 4.2 Grafik peningkatan suhu selama pembakaran... 52 Gambar 4.3 Keretakan beton polos setelah mengalami pembakaran... 55 Gambar 4.4 Keretakan beton yang dilapisi Lemkra Fire Proofing
permukaan rata setelah mengalami pembakaran... 55 Gambar 4.5 Keretakan beton yang dilapisi Lemkra Fire Proofing
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Persentase Kadar Bahan Dasar Portland Cement (PC)... 7
Tabel 2.2 Tipe-tipe Semen Portland... 8
Tabel 3.1 Pemeriksaan Kadar Bahan Organik Agregat Halus Sebelum Dicuci... 20
Tabel 3.2 Pemeriksaan Kadar Bahan Organik Agregat Halus Setelah Dicuci... 20
Tabel 3.3 Kadar Silt dan Clay Agregat Halus Sebelum Dicuci... 21
Tabel 3.4 Kadar Silt dan Clay Agregat Halus Setelah Dicuci... 21
Tabel 3.5 Kadar Air Agregat Halus... 22
Tabel 3.6 Kadar Air Agregat Kasar... 23
Tabel 3.7 Specific Gravity Kondisi SSD Agregat Halus... 24
Tabel 3.8 Specific Gravity Kondisi SSD Agregat Kasar... 24
Tabel 3.9 Absorpsi Agregat Halus... 24
Tabel 3.10 Absorpsi Agregat Kasar... 24
Tabel 3.11 Analisis Saringan Agregat Halus... 26
Tabel 3.12 Analisis Saringan Agregat Kasar... 27
Tabel 3.13 Kekerasan Agregat Kasar... 28
Tabel 3.15 Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen Maksimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan dalam
LingkunganKhusus... 32
Tabel 3.16 Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) yang dibutuhkan Untuk Beberapa Tingkat Kemudahan Pengerjaan Adukan Beton... 33
Tabel 3.17 Formulir Perencanaan Campuran Beton Berdasarkan SK SNI T-15-1990-03... 38
Tabel 3.18 Komposisi Bahan Campuran Beton Untuk Benda Uji Silinder (15x30 cm) Sebelum Dikoreksi... 39
Tabel 3.19 Komposisi Bahan Campuran Beton Untuk Benda Uji Silinder (15x30 cm) Sesudah Dikoreksi... 39
Tabel 3.20 Nilai Slump Adukan Beton... 40
Tabel 3.21 Data Hasil Uji Kuat Tekan Beton... 44
Tabel 4.1 Hasil Uji Kuat Tekan Beton... 46
Tabel 4.2 Hasil Analisis Model Regresi Kuat Tekan Beton... 47
Tabel 4.3 Faktor Konversi Kuat Tekan Beton... 48
Tabel 4.4 Perbandingan Faktor Konversi Kuat Tekan Beton... 48
Tabel 4.5 Kuat Tekan Karakteristik Beton... 50
Tabel 4.6 Kuat Tekan Beton Bakar Tanpa Lemkra Fire Proofing... 53
Tabel 4.7 Kuat Tekan Beton Bakar Dilapisi Lemkra Fire Proofing dengan Permukaan Rata... 53
Tabel 4.9 Presentase Penurunan Kuat Tekan Beton Bakar Terhadap
DAFTAR LAMPIRAN
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang [3]
2
diperlukan suatu penelitian sejauh mana beton tersebut dapat bertahan dari gangguan faktor luar tersebut diatas.
Pada kesempatan ini akan ditiinjau kekuatan beton akibat kebakaran dan melakukan percobaan untuk mengetahui pengaruh kekuatan beton yang sudah
mengalami pembakaran ± 2-3 jam dengan suhu sampai 1030
°
C dengan betonsebelum mengalami pembakaran. Selain itu dilakukan juga pengujian kekuatan beton yang dilapisi dengan Fire Proofing dari PT. Guna Bangun Jaya yang sudah dibakar dengan waktu dan suhu yang sama.
Fire Proofing dari PT. Guna Bangun Jaya yang biasa disebut dengan
LEMKRA Fire Proofing berfungsi untuk melindungi bangunan, bagian konstruk-si, pumbling, mechanical electrical sehingga tahan terhadap bahaya kebakaran.
3
1.2 Tujuan Penelitian
Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kuat tekan beton yang mengalami pembakaran dengan suhu 1030°C selama kurun waktu ± 2-3 jam dan pengaruh Lemkra Fire Proofing yang dilapiskan pada beton yang mengalami pembakaran dengan suhu dan kurun waktu yang sama.
1.3 Ruang Lingkup Pembahasan
Ruang lingkup yang akan dibahas pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Bahan yang digunakan adalah beton dengan mutu fc’ = 25 MPa
2. Digunakan benda uji berbentuk silinder dengan tinggi 30 cm dan diameter 15 cm untuk pengujian kuat tekan dan uji bakar.
3. Perencanaan campuran beton normal berdasarkan SK SNI T-15-1990-03 4. Pengujian kuat tekan dilakukan pada umur beton 3, 7, 14 dan 28 hari
dengan masing-masing 3 buah benda uji berbentuk silinder berukuran dengan tinggi 30 cm dan diameter 15 cm.
5. Uji bakar dilakukan pada umur beton 1 bulan.
6. Uji bakar dilakukan pada 3 macam benda uji yaitu beton polos tanpa lapisan Lemkra Fire Proofing, benda uji dilapisi Lemkra Fire Proofing
dengan permukaan rata, dan benda uji dilapisi Lemkra Fire Proofing
4
1.4Pembatasan Masalah
1. Percobaan dilakukan dengan ketebalan lapisan Lemkra Fire Proofing ± 4 mm dan tidak dilakukan pengujian pada variasi ketebalan lainnya. Digunakan ketebalan ± 4 mm karena pada pelaksanaan dilapangan pelapisan beton dengan Lemkra Fire Proofing sesuai dengan prosedur kerja adalah ± 4 mm.
2. Percobaan dilakukan dalam kurun waktu ± 2-3 jam dan tidak dilakukan percobaan dengan variasi waktu lainnya. Kurun waktu diambil antara 2-3 jam karena bahan bakar untuk sekali pembakaran (1 tabung gas) biasa-nya habiasa-nya dapat bertahan dalam kurun waktu ini.
3. Percobaan dilakukan dengan temperatur sampai 1030°C dan tidak dilakukan percobaan dengan variasi temperatur lainnya. Perkiraan informasi dari departemen kebakaran, suhu pada waktu terjadi kebakaran mencapai 900°C, karena diperhitungkan untuk faktor keamanan, maka digunakan temperatur sampai 1030°C tidak melebihi 1030°C karena alat pembakar hanya mampu mencapai suhu 1030° C.
1.5Metodologi Penelitian
1. Studi literatur
2. Studi eksperimental di laboratorium konstruksi Universitas Kristen Maranatha Bandung
3. Studi eksperimental di laboratorium Pusat Penelitian dan Pengembangan Pemukiman
5 penulisan, ruang lingkup pembahasan, pembatasan masalah, metodologi penelitian serta sistematika penulisan yang menguraikan ruang lingkup masalah yang akan dibahas.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini akan dibahas mengenai bahan-bahan penyusun beton, dijelaskan juga tentang Lemkra Fire Proofing dan pelapisannya serta kuat tekan beton.
BAB 3 PELAKSANAAN PENELITIAN
Pada bab ini akan diuraikan mengenai pelaksanaan pembuatan beton yang mencakup alat dan bahan, pemeriksaan agregat, perencanaan campuran beton, pengujian beton segar (uji slump), pembuatan dan perawatan benda uji dan pengujian beton keras.
BAB 4 ANALISIS HASIL PENELITIAN
Bab ini menyajikan hasil penelitian dan hasil analisa dari penelitiaan yang sudah dilakukan.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian ini dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Pada pengujian kuat tekan didapatkan mutu beton tidak dapat
memenuhi mutu beton yang direncanakan, yaitu 25 MPa, hal ini
kemungkinan disebabkan oleh jarak waktu antara uji kadar air agregat
dan pelaksanaan pengecoran cukup lama, sehingga kadar air pada
59
2. Untuk benda uji yang dibakar tanpa lapisan Lemkra Fire Proofing
didapat kuat tekan rata-rata 3,4896 MPa.
3. Untuk benda uji yang dibakar dan dilapisi Lemkra Fire Proofing
dengan permukaan rata didapat kuat tekan rata-rata 5,7531 MPa.
4. Untuk benda uji yang dibakar dan dilapisi Lemkra Fire Proofing
dengan permukaan tidak rata didapat kuat tekan rata-rata 9,02398
MPa.
5. Presentase penurunan kuat tekan untuk benda uji yang dibakar tanpa
lapisan Lemkra Fire Proofing dibanding dengan kuat tekan benda uji
yang tidak dibakar adalah 87%.
6. Presentase penurunan kuat tekan untuk benda uji yang dibakar dan
dilapisi Lemkra Fire Proofing dengan permukaan rata dibanding
dengan kuat tekan benda uji yang tidak dibakar adalah 77,899%.
7. Presentasi penurunan kuat tekan untuk benda uji yang dibakar dan
dilapisi Lemkra Fire Proofing dengan permukaan tidak rata dibanding
dengan kuat tekan benda uji yang tidak dibakar adalah 65,33%.
8. Dari nilai persentasi diatas dapat dilihat pelapisan dengan Lemkra fire
proofing dapat menahan penjalaran panas ke permukaan benda uji,
sehingga dapat membuat benda uji dapat bertahan lebih lama dari
keruntuhan pada waktu terjadi peningkatan suhu dibandingkan dengan
benda uji tanpa lapisan Lemkra Fire Proofing.
9. Untuk pola pelapisan Fire Proofing dengan permukaan yang tidak rata
dapat melindungi benda uji tahan terhadap peningkatan suhu lebih baik
60
rata. Hanya saja untuk praktek di lapangan kebanyakan orang lebih
memilih pelapisan dengan permukaan rata dikarenakan biaya yang
dibutuhkan lebih sedikit dibandingkan dengan pelapisan dengan
permukaan tidak rata.
10.Secara teoritis untuk pelapisan dibutuhkan 8 kg/m2 Lemkra Fire
Proofing, dilihat dari sisi ekonomis penggunaan lapisan Fire Proofing
ini cukup memakan biaya. Dilihat dari sisi kebutuhan bangunan pada
kasus-kasus tertentu seperti daerah rawan kebakaran atau mungkin
daerah industri yang rawan dengan peningkatan suhu, keamanan
pengguna bangunan dan ketahanan bangunan dinilai lebih penting
dibanding dengan biaya yang meningkat dikarenakan penggunaan Fire
Proofing.
11.Pada penelitian ini hanya dilakukan pada satu variasi suhu yaitu suhu
maksimum 1030°C sedangkan pada kenyataannya suhu maksimum
hanya mencapai 900°C, sehingga mengakibatkan benda uji mengalami
penurunan mutu yang cukup besar.
12.Dari segi ekonomis berdasarkan pengalaman biaya yang dikeluarkan
karena penggunaan lapisan Fire Proofing ini sekitar 3 – 5% dari biaya
61
5.2 Saran
Dari penelitian ini ada beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk
perbaikan-perbaikan adalah sebagai berikut :
1. Agar kuat tekan yang direncanakan tercapai penelitian harus dilakukan
lebih teliti, pada mix design awal dan penimbangan agregat-agregat.
Sebaiknya jarak waktu antara uji agregat dan pelaksanaan pengecoran
tidak terlalu jauh karena hal ini sangat memungkinkan berubahnya
kadar air yang terkandung dalam agregat tersebut.
2. Jika kurang pengalaman dalam melaksanakan penelitian, maka untuk
mencegah tidak tercapainya mutu beton yang direncanakan, angka
kekuatan rata-rata yang ditargetkan dalam mix design dapat
ditingkatkan.
3. Dilakukan penelitian dengan menggunakan produk bahan tahan api
lainnya untuk membandingkan kualitas bahan dan biaya.
4. Dilakukan penelitian dengan beberapa variasi temperatur.
62
DAFTAR PUSTAKA
1. ASTM (1993), Annual Book of ASTM Standards vol 04.02, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, Pennsylvania.
2. Chu-Kia Wang & Charles G. Salmon (1998), Reinforced Concrete Design, Addison Wesley Educational Publisher, Inc.
3. LEMKRA Flexible Nama Yang Tidak Pernah Mengecewakan, Handbook Lemkra, PT. Guna Bangun Jaya, Proc.
4. M.I.R. Susilorini, B.E. Afrianto, A.S. Wibowo (2006), Mechanical Properties of Concrete With Various Water-Cement Ratio After High Temperature Exposure, Jurnal Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha Volume 2 Nomor 2, Bandung.
5. Neville, AM., (1999), Properties of Concrete, Fourth and Final Edition, Longman, Pearson Education Limited, Essex, England.
6. Shetty, MS., (1982), Concrete Technology – Theory and Practice, S. Chand & Company, Ltd, New Delhi.
7. Standar Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal SK SNI T-15-1990-03 (1990), Departemen Pekerjaan Umum, Yayasan LPMB, Bandung.
