Studi Eksperimental Pengaruh Penyambungan Beton Dengan Sikadur 732 Terhadap Kuat Lentur Beton Dengan fc'=30MPa Pada Benda Uji Balok 60 X 15 X 15 cm3.

(1)

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PENYAMBUNGAN

BETON DENGAN SIKADUR 732 TERHADAP KUAT

LENTUR BETON DENGAN f

c

’=30MPa PADA BENDA UJI

BALOK 60 X 15 X 15 cm

3 Ingried Wijaya

NRP : 0221108

Pembimbing : Ny. Winarni Hadipratomo, Ir.

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

ABSTRAK

Penggunaan beton yang paling sering sebagai elemen struktur dalam

bangunan, menjadikan kualitas beton memegang peranan penting dalam

perencanaan suatu bangunan. Pekerjaan beton menjadi salah satu hal yang perlu

diperhatikan, adakalanya pengecoran beton memerlukan penyambungan beton.

Apabila dalam suatu struktur diperlukan suatu sambungan beton, maka perlu

diteliti sampai sejauh mana sambungan itu akan berpengaruh pada kekuatan

beton.

Dalam studi ini dianalisis pengaruh sambungan beton terhadap kuat lentur

beton dengan mutu fc’=30 MPa. Penyambungan beton menggunakan bahan

Sikadur 732 dengan harapan beton lama dan beton baru dapat mempunyai daya

ikat yang baik.

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa tegangan lentur pada balok

yang disambung dengan Sikadur 732 akan lebih kecil dibanding tegangan lentur

balok tanpa sambungan terutama pada penyambungan balok saat beton lama

berumur 28 hari. Namun demikian dilihat dari hasil pola retak penyambungan saat

beton lama berumur 28 hari masih tetap kuat karena sambungan tidak putus/

pecah pada sambungannya. Maka didapat hubungan baru antara kuat tekan

dengan tegangan lentur, fr = 0,634 fc'. Jika ingin tetap mengunakan rumus

(2)

DAFTAR ISI

Halaman

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR...i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR...ii

ABSTRAK...iii 1.1 Latar Belakang Penelitian... 1

1.2 Tujuan Penelitian... 2

1.3 Ruang Lingkup Penelitian... 2

1.4 Metodologi Penelitian... 4

1.5 Sistematika Penulisan... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bahan-bahan Penyusun Beton... 6

2.1.1 Semen... 7

2.1.2 Air... 9

2.1.3 Agregat... 9

2.2 Sikadur 732... 11

(3)

2.3 Penyambungan Beton... 11

3.2.1 Kadar Bahan Organik... 20

3.2.2 Kadar Air... 21

3.2.3 Kadar Silt dan Clay... 22

3.2.4 Berat Jenis dan Absorpsi... 24

3.2.5 Analisis Saringan... 26

3.2.6 Berat Isi... 29

3.3 Perencanaan Campuran Beton... 31

3.4 Pengujian Beton Segar... 41

3.5 Pembuatan dan Perawatan Benda Uji... 42

3.6 Pengujian Beton Keras... 43

3.6.1 Kuat Tekan Beton... 43

3.6.2 Kuat Lentur Beton... 44

BAB 4 ANALISIS DATA HASIL PENELITIAN 4.1 Kuat Tekan Beton... 47

4.1.1 Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Umur Perawatan Berdasarkan Hasil Regresi... 48

4.1.2 Perhitungan Faktor Konversi... 50

4.1.3 Perhitungan Kuat Tekan Karakteristik Beton... 51

(4)

4.2 Kuat Lentur Beton... 52

4.2.1 Beton Tanpa Sambungan... 52

4.2.2 Beton dengan Sambungan Sikadur 732... 53

4.2.3 Hubungan Tegangan Lentur Beton dengan Umur

Beton Lama saat Penyambungan Berdasarkan

Hasil Regresi... 55

4.3 Pengaruh Penyambungan Beton dengan Sikadur 732

terhadap Tegangan Lentur... 57

BAB 5 KESIMPULAN dan SARAN

5.1 Kesimpulan... 59

5.2 Saran... 61

DAFTAR PUSTAKA...63

LAMPIRAN

(5)

(6)

P = besarnya gaya tekan, N

= beban maksimum (sampai balok terbelah)

R = tegangan lentur, N/mm2

R2 = koefisien determinasi

s = simpangan baku, MPa

S.E.E. = perkiraan kesalahan standar pada model regresi

Wh = perkiraan jumlah air untuk agregat halus, kg/m3

Wk = perkiraan jumlah air untuk agregat kasar, kg/m3

X = untuk silinder : umur perawatan, hari

= untuk balok : umur beton lama saat penyambungan, hari

Y = untuk silinder : kuat tekan hasil regresi, MPa

= untuk balok : tegangan lentur hasil regresi, MPa

(7)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Pengecoran balok sebagian... 3

Gambar 2.1 Pengecoran sebagian... 12

Gambar 2.2 Sebelum pengecoran beton baru permukaan beton lama dibersihkan lalu diberi Sikadur 732... 12

Gambar 2.3 Pengecoran beton baru... 12

Gambar 2.4. Pengujian Kuat Lentur Dengan Metode Third-Point Loading ... 14

Gambar 2.5. Sketsa Bidang Momen dan Gaya Lintang ... 15

Gambar 3.1 Batas Gradasi Pasir dalam Daerah Gradasi... 28

Gambar 3.2 Hubungan antara Kuat Tekan dan Faktor Air Semen ... 33

Gambar 3.3 Grafik Persentase Agregat Halus Terhadap Agregat Keseluruhan Untuk Ukuran Butir Maksimum 20mm... 36

Gambar 3.4 Perkiraan Berat Jenis Beton ... 37

Gambar 3.5 Posisi Balok pada Pengujian Tegangan lentur... 45

Gambar 4.1 Grafik Perkembangan Kuat Tekan Beton Hasil Regresi Terhadap Umur Perawatan... 49

Gambar 4.2 Hubungan antara Tegangan Lentur dengan Umur Beton Lama saat Penyambungan... 57

(8)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Persentase Kadar Bahan Dasar Portland Cement (PC)... 7

Tabel 3.1 Kadar Bahan Organik Agregat Halus... 21

Tabel 3.2 Kadar Air Agregat Halus... 22

Tabel 3.3 Kadar Air Agregat Kasar... 22

Tabel 3.4 Kadar Silt dan Clay Agregat Halus... 23

Tabel 3.5 Kadar Silt dan Clay Agregat Kasar... 24

Tabel 3.6 Berat Jenis Kondisi SSD Agregat Halus... 25

Tabel 3.7 Berat Jenis Kondisi SSD Agregat Kasar... 25

Tabel 3.8 Absorpsi Agregat Halus... 26

Tabel 3.9 Absorpsi Agregat Kasar... 26

Tabel 3.10 Analisis Saringan Agregat Halus... 28

Tabel 3.11 Analisis Saringan Agregat Kasar... 29

Tabel 3.12 Berat Isi Lepas Agregat Halus... 30

Tabel 3.13 Berat Isi Padat Agregat Halus... 30

Tabel 3.14 Berat Isi Lepas Agregat Kasar... 30

Tabel 3.15 Berat Isi Padat Agregat Kasar... 31

Tabel 3.16 Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) dengan Faktor Air Semen 0,5 dan Jenis Semen dan Agregat Kasar yang biasa Dipakai di Indonesia... 32

(9)

Tabel 3.17 Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor

Air Semen Maksimum untuk Berbagai Macam Pembetonan

dalam Lingkungan Khusus... 34

Tabel 3.18 Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) yang Dibutuhkan Untuk Beberapa Tingkat Kemudahan Pengerjaan Adukan Beton... 35

Tabel 3.19 Formulir Perencanaan Campuran Beton Berdasarkan SK SNI T-15-1990-03... 39

Tabel 3.20 Komposisi Bahan Campuran Beton untuk Benda Uji Balok (60x15x15cm3) sebelum Dikoreksi... 40

Tabel 3.21 Komposisi Bahan Campuran Beton untuk Benda Uji Balok (60x15x15cm3) sesudah Dikoreksi... 40

Tabel 3.22 Komposisi Bahan Campuran Beton untuk Benda Uji Silinder (15x30cm) sebelum Dikoreksi... 40

Tabel 3.23 Komposisi Bahan Campuran Beton untuk Benda Uji Silinder (15x30cm) sesudah Dikoreksi... 40

Tabel 3.24 Nilai Slump Adukan Beton... 42

Tabel 3.25 Data Hasil Uji Kuat Tekan Beton... 44

Tabel 3.26 Data Hasil Uji Kuat Lentur Beton Tanpa Sambungan... 45

Tabel 3.27 Data Hasil Uji Kuat Lentur Beton Dengan Sambungan... 46

Tabel 4.1 Hasil Uji Kuat Tekan Beton... 48

Tabel 4.2 Hasil Analisis Model Regresi Kuat Tekan Beton... 49

Tabel 4.3 Faktor Konversi Kuat Tekan Beton... 50

Tabel 4.4 Perbandingan Faktor Konversi Kuat Tekan Beton... 50

Tabel 4.5 Kuat Karakteristik Beton... 52

(10)

Tabel 4.6 Tegangan Lentur Balok Tanpa Sambungan... 53

Tabel 4.7 Tegangan Lentur Beton dengan Sambungan... 53

Tabel 4.8 Perhitungan Perbandingan antara Tegangan Lentur dengan

Kuat Tekan... 54

Tabel 4.9 Hasil Analisis Model Regresi Tegangan Lentur Beton... 56

Tabel 4.10 Presentase Penurunan Tegangan Lentur Beton... 58

(11)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Pola Retak

Lampiran B Foto Benda Uji

Lampiran C Foto Alat Uji Lentur

Lampiran D Sikadur 732

(12)

LAMPIRAN A

(13)

Benda Uji 1

Benda Uji 2

Benda Uji 3

Pola Retak Benda Uji Balok Tanpa Sambungan

600

Tam ak Depan p Tampak Belakang

600 600

Tampak Atas

(14)

Benda Uji 1

Benda Uji 2

Benda Uji 3

Pola Retak Benda Uji Balok yang Disambung 14 hari

450 450

225 150 225 225 150 225 ₂₂₅ ₃₇₅

150

Tampak Depan Tampak Belakang Tampak Atas

Beton lama Beton baru Beton baru Beton lama Beton lama Beton baru

450 450

225 150 225 225 150 225 ₂₂₅ ₃₇₅

150

450 450

225 150 225 225 150 225 ₂₂₅ ₃₇₅

150

Beton baru Beton lama

Beton lama Beton baru Beton lama Beton baru

(15)

Benda Uji 1

Benda Uji 2

Benda Uji 3

450 450

225 150 225 225 150 225 ₂₂₅ ₃₇₅

150

450 450

225 150 225 225 150 225 ₂₂₅ ₃₇₅

150

450 450

225 150 225 225 150 225 ₂₂₅ ₃₇₅

150

Beton baru Beton lama

Beton lama Beton baru Beton lama Beton baru

(16)

Benda Uji 1

Benda Uji 2

Benda Uji 3

450 450

225 150 225 225 150 225 ₂₂₅ ₃₇₅

150

450 450

225 150 225 225 150 225 ₂₂₅ ₃₇₅

150

450 450

225 150 225 225 150 225 ₂₂₅ ₃₇₅

150

(17)

Pola Retak Benda Uji Silinder Diuji 7 hari

(18)

(19)

LAMPIRAN B

(20)

Benda Uji 1

Benda Uji 2

Benda Uji 3

Foto Benda Uji Balok Tanpa Sambungan

(21)

Benda Uji 1

Benda Uji 2

Benda Uji 3

Foto Benda Uji Balok Disambung 14 hari

(22)

Benda Uji 1

Benda Uji 2

Benda Uji 3

(23)

Benda Uji 1

Benda Uji 2

Benda Uji 3

(24)

T. Depan T. Belakang T. Depan T. Belakang T. Depan T. Belakang

Benda Uji 1 Benda Uji 2 Benda Uji 3

Foto Benda Uji Silinder Diuji 7 hari

(25)

T. Depan T. Belakang T. Depan T. Belakang T. Depan T. Belakang

(26)

LAMPIRAN C

(27)

C1

Foto Alat Uji Lentur

(28)

C2

(29)

LAMPIRAN D

(30)

(31)

(32)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Penelitian

Struktur beton merupakan struktur yang paling sering digunakan untuk

proyek pembangunan. Hal ini karena beton mempunyai banyak keuntungan lebih

dibandingkan dengan struktur bangunan lain yang menggunakan baja dan kayu.

Struktur beton diperoleh dengan cara mencetak campuran beton pada bekisting

yang sudah dilengkapi dengan batang tulangan baja.

Semua stuktur beton tanpa kecuali pasti melewati proses pengecoran,

termasuk beton yang siap dipakai (beton pracetak). Pengecoran harus dilakukan

dengan baik dan benar agar mutu dari beton yang diinginkan dapat tercapai.

Pengecoran harus dilakukan secara menerus hingga mengisi secara penuh panel

(33)

2

atau penampang sampai batasnya. Ada kalanya pengecoran beton terhenti

ditengah-tengah karena adanya masalah seperti terhentinya pengiriman ready mix,

rusaknya alat-alat penunjang pengecoran, dll, sehingga pengecoran dilakukan

dengan cara bertahap. Penyelesaian pengecoran tidak dilakukan begitu saja tetapi

harus diperhatikan antara sambungan beton lama dengan beton baru tanpa

mengurangi mutu beton yang diinginkan.

Penyambungan dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu:

- dengan cara manual yaitu permukaan beton lama dikasarkan lalu

diberi ram kawat sebelum dicor dengan beton baru

- dengan pemberian zat kimia berupa perekat antara beton lama dengan

beton baru.

Sikadur 732 dari Sika merupakan bahan perekat untuk penyambungan beton

baru dengan beton lama. Dengan dosis 0,3 - 0,8 kg/m2 tergantung kondisi

permukaan, Sikadur 732 diharapkan dapat menyambung dengan baik.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh umur beton

lama pada saat penyambungan dengan menggunakan Sikadur 732 terhadap kuat

lentur beton dengan fc’ = 30 MPa pada benda uji balok 60 x 15 x 15 cm3.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian yang dilakukan pada skripsi ini dibatasi ruang lingkupnya sebagai

berikut:

(34)

3

2. Digunakan benda uji berbentuk balok dengan dimensi 60x15x15cm3 untuk

pengujian kuat lentur dan benda uji berbentuk silinder dengan dimensi

15x30cm untuk pengujian kuat tekan.

3. Pengecoran dilakukan bertahap pada benda uji balok; pengecoran

dilaksanakan sebagian, setelah itu beton dibiarkan mengeras. Pengecoran

beton baru dilakukan pada beton lama berumur 14, 21 dan 28 hari, dengan 3

buah benda uji untuk masing-masing umur beton lama. Sebelum beton baru

dicor, bagian dari beton lama dilapisi dengan Sikadur 732. selain itu juga

dibuat 3 buah benda uji balok tanpa sambungan.

15 cm

Gambar 1.1 Pengecoran balok sebagian

4. Cara penyambungan beton lama dengan beton baru, sebelum pengecoran

beton baru permukaan beton lama dibersihkan dengan cara diampelas dan

diberi Sikadur 732 dengan cara mengoleskan sampai rata kemudian baru

dilakukan pengecoran beton baru.

5. Pelepasan bekisting dilakukan setelah 72 jam pengecoran sampai tuntas baik

pada beton tanpa sambungan ataupun dengan sambungan.

6. Pengujian kuat lentur dilakukan pada hari ke-28 dengan 3 buah benda uji

berbentuk balok berukuran 60x15x15cm3 . Untuk beton dengan sambungan

(35)

4

7. Pengujian kuat tekan dilakukan pada umur beton 7, 14 dan 28 hari dengan

masing-masing 3 buah benda uji berbentuk silinder berukuran 15x30cm.

8. Bahan perekat yang digunakan adalah Sikadur 732 dari Sika.

9. Pengujian agregat kasar dan halus berdasarkan ASTM.

10. Semen yang digunakan adalah Semen Portland tipe I merk tiga roda.

11. Agregat kasar berupa batu pecah yang berasal dari Banjaran dengan agregat

maksimum berukuran 20 mm.

12. Agregat halus yang digunakan pasir beton dari Galunggung.

13. Material yang digunakan untuk semua percobaan ini adalah sama, untuk

beton lama maupun beton baru.

1.4 Metodologi Penelitian

Dalam penelitian ini dilakukan 3 tahapan pengerjaan, yaitu :

1. Studi literatur sebagai bahan kajian teoritis.

2. Studi eksperimental di laboratorium konstruksi Universitas Kristen

Maranatha.

3. Pembahasan hasil penelitian.

1.5 Sistematika Penulisan

BAB 1 PENDAHULUAN

Berisi latar belakang penelitian, tujuan penelitian, ruang lingkup

(36)

5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Berisi tentang bahan penyusun adukan beton, Sikadur 732,

penyambungan beton, kuat lentur dan kuat tekan.

BAB 3 PELAKSANAAN PENELITIAN

Berisi tentang pemerikasaan agregat halus dan kasar, perencanaan

campuran beton, pengujian beton segar, pembuatan dan perawatan benda uji

dan pengujian beton keras.

BAB 4 ANALISIS DATA HASIL PENELITIAN

Membahas hasil penelitian uji kuat tekan dan lentur, pengaruh

sambungan dengan sikadur 732 terhadap kuat lentur.

BAB 5 KESIMPULAN dan SARAN

(37)

BAB 5

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 28,68MPa.

2. Untuk balok tanpa sambungan didapat tegangan lentur rata-rata 4,7 MPa.

3. Untuk balok dengan sambungan, tegangan lentur yang didapat dibandingkan

dengan kuat tekan karakteristik sehingga dapat dilihat apakah tegangan lentur

(38)

60

balok memenuhi syarat minimum 0,7 fc' .. Hasilnya dapat dilihat pada tabel 4.8.

4. Karena balok dengan sambungan tidak ada yang retak/ pecah pada

sambungannya, dapat disimpulkan walaupun disambung pada umur beton

lama 28 hari dengan tegangan lentur lebih kecil dari 0,7 f_c' , balok tersebut

masih tetap menyambung, tidak pecah menjadi dua pada sambungan.

5. Beton dengan sambungan dapat menggunakan persamaan dibawah ini untuk

hubungan antara tegangan lentur dengan kuat tekan, yaitu :

fr = 0,634

'

c

f

6. Hasil persamaan regresi linear antara tegangan lentur dan umur beton lama

saat penyambungan didapat regresi exponential, yaitu Y =

exp(1,59318-0,0130325.X).

dimana Y = tegangan lentur (MPa)

X = umur beton lama saat penyambungan (hari)

Dari persamaan regresi tersebut dengan tegangan lentur rumus umum fr =

0,7 fc' diketahui umur beton lama minimum untuk penyambungan beton adalah 21 hari. Lihat gambar 4.2.

7. Pola retak beton dengan sambungan sebagian besar terjadi hampir sama

(39)

61

beton lama berumur 28 hari, seperti terlihat pada gambar di lampiran. Hal ini

terjadi karena kekuatan lentur beton berkurang.

8. Semakin bertambahnya umur beton lama saat penyambungan akan

menghasilkan beton yang semakin tidak monolit.

9. Penyambungan beton menyebabkan tegangan lentur balok menurun sesuai

bertambahnya umur beton lama saat penyambungan. Besarnya penurunan

terhadap tegangan lentur balok dapat dilihat pada tabel 4.10.

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-kadar yang

terkandung dalam agregat-agregat tersebut.

2. Jika kurang pengalaman dalam melaksanakan penelitian, maka untuk

mencegah tidak tercapainya mutu beton yang direncanakan, angka kekuatan

(40)

62

3. Kurangnya fasilitas laboratorium seperti alat uji scratch hardeness, jangka

sorong, timbangan digital, timbangan yang daya muatnya lebih besar dan

(41)

63

DAFTAR PUSTAKA

1. American Concrete Institute (1994),ACI-Manual of Concrete Practice Part 5, Material and General Properties of Concrete. Section 548.3R-91, State of

The Art on Polymer Modified Concrete, American Concrete Institute, Detroit,

Michigan.

2. ASTM (1993), Annual Book of ASTM Standards vol 04.02, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, Pennsylvania.

3. Chu-Kia Wang & Charles G. Salmon (1998), Reinforced Concrete Design, Addison Welsey Educational Publishers, Inc..

4. Metha, P. K. (1986), Concrete Structures Properties and Materials,

University of California, Berkeley.

5. Nawy, E. G. (2000), Reinforced Concrete, A Fundamental Approach,

Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey.

6. Nenville, A. M. (1995), Properties of Concrete, Addison Welsey Longman Limited, England.

7. Standar Tata Cara Pembuatan Recana Campuran Beton noramal SK SNI

T-15-1990-03 (1990), Departemen Pekerjaan Umum, Yayasan LPMB,

Bandung.