KAJIAN KUAT LEKAT DAN KUAT TARIK LANGSUNG PADA BETON RINGAN MEMADAT MANDIRI
MENGGUNAKAN AGREGAT KASAR PECAHAN GENTENG DENGAN VARIASI VISCOCRETE
STUDY OF DIRECT TENSION STRENGTH AND BOND STRENGTH ON LIGHT-SELF COMPACTING CONCRETE USING TILE FRAGMENTS AGGREGATE WITH
VISCOCRETE VARIATIONS
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Oleh :
ALDO DWICAHYO NIM. I0115015
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2019
v
ABSTRACT
Aldo Dwicahyo, 2019, Study Of Bond Strength and Direct Tension Strength on Lightweight-Selft Compacting Concrete Using Tile Fragments Aggregate With Viscocrete Variations, Final Project of Civil Engineering Department Faculty of Engineering Sebelas Maret University Surakarta.
Nowadays, construction world especially concrete getting develop, one or other concrete which got develop is light-weight self compacting concrete. This concrete made of light organic aggregate which can compact without vibrator. Light organic aggregates are pumice stone, scoria, or tufa and artificial are aggregates made through the process of heating materials, such as clay, light ash, ash, and clay. To increase the workability of this light-weight concrete then utilize additional admixture to expect can get fresh concrete with a good flow and can compact itself.
In this research observed bond strength and direct tension strength result of increasing levels of viscocrete. The viscocrete compositions used are as follows 1.5%; 1.75%; 2%; and 2.25%. The specimens used in bond strength research are cylinder with height of 25 cm and diameter of 15 cm with D10 plain steel bars which planted until penetrate 5 cm long, and beam 30x10x10 cm for direct tension strength with using 3 D10 plain steel bars which designed in such a way. The bond strenght test is conducted by using Universal Testing Machine by holding and pulling the specimens until it reaches the maximum load.
This study showed that the addition of viscocrete increases the workability in fresh concrete. Both the bond strenght and direct tension strength increased along with increasing levels of viscocrete with a maximum and minimum value of bond strength consecutive are 1.97 MPa and 0.91 MPa, while direct tension strength are 0.91 MPa and 0.10 MPa
Keywords: light weight aggregate, Light-weight self compacting concrete, bond strength, direct tension strength viscocrete, workability.
vi
ABSTRAK
Aldo Dwicahyo, 2019, Kajian Kuat Lekat dan Kuat Tarik Langsung Pada Beton ringan Memadat Mandiri Menggunakan Agregat Kasar Pecahan Genteng Dengan Variasi Kadar Viscocrete, Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dewasa ini, dunia konstruksi khusunya beton mengalami banyak perkembangan, salah satu beton yang dikembangkan adalah beton ringan memadat mandiri (Light- weight Self Compacting Concrete). Beton ini merupakan beton yang terbuat dari agregast ringan alami yang mampu memadat mandiri tanpa bantuan alat penggetar (vibrator). Agregat ringan alami yaitu agregat yang diperoleh dari bahan-bahan alami seperti batu apung, skoria, atau tufa dan buatan adalah agregat yang dibuat melalui proses pemanasan bahan-bahan, seperti tanah liat, abu terang, abu sabak, dan batu lempung. Untuk meningkatkan workability pada beton ringan ini maka digunakan penambahan admixture viscocrete sehingga diharapkan beton segar mudah mengalir dan melakukan pemadatan mandiri.
Dalam penelitian ini mengamati kuat lekat dan kuat tarik langsung akibat penambahan kadar viscocrete. Kadar viscocrete yang digunakan ialah 1,5% ; 1,75%
; 2% ; dan 2,25%. Benda uji yang digunakan untuk pengujian kuat lekat adalah silinder berukuran diameter 15 cm dan tinggi 25 cm dengan tulangan polos D10 yang tertanam hingga menembus beton sepanjang 5 cm. Sedangkan untuk pengujian kuat tarik langsung benda uji yang digunakan berupa balok berukuran 30x10x10 dengan menggunakan 3 tulangan polos D10 yang dirancang sedemikian rupa. Pengujian kuat lekat dan kuat tarik langsung dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine dengan menahan dan menarik benda uji mencapai beban maksimum
Dalam penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan viscocrete meningkatkan workabilitas pada beton segar. Baik kuat lekat maupun kuat tarik langsung beton mengalami peningkatan seiring penambahan kadar viscocrete dengan nilai maksimum dan minimum untuk kuat lekat berturut turut 1,97 MPa dan 0,91 MPa, sedangkan untuk kuat tarik langsung 0,91 MPa dan 0,10 MPa.
Kata Kunci: ageregat ringan, beton ringan memadat mandiri, kuat lekat, kuat tarik langsung, viscocrete, workabilitas
vii
PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan Judul
“Kajian Parameter pada Beton Ringan Memadat Mandiri Menggunakan Agregat Kasar Pecahan Genteng dengan Variasi Viscocrete”.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, banyak kendala yang sulit penulis hadapi untuk dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :
1. Ir. Siti Qomariyah M.Sc., selaku dosen pembimbing akademik. Terimakasih atas semua waktu dan bimbingan selama kuliah di Teknik Sipil ini.
2. Ir. Antonius Mediyanto, M.T, selaku dosen pembimbing 1 skripsi Terimakasih atas semua waktu, bimbingan, serta bantuannya selama penyusunan skripsi.
3. Ir Sunarmasto M.T., selaku dosen pembimbing 2 skripsi. Terimakasih atas semua waktu, bimbingan, serta bantuannya selama penyusunan skripsi.
4. Staff pengelola/laboran Laboratorium Bahan Konstruksi dan Rekayasa Struktur Mas Yanuar, Pak Harno, dan Pak Widi terimakasih.
5. Bapak Muhandis, Ibuk Darwati, Mba Disty keluarga inti yang selalu menjadi motivasi abadi penulis.
6. Yuli Astiqomah terimakasih atas semangat serta bantuan yang diberikan.
7. Rekan-rekan Kontrakan Alped, kelompok penelitian ayo melangkah, serta rekan rekan mahasiswa Teknik Sipil 2015, terimakasih telah membantu dalam penlitian ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan, semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak-pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri.
Surakarta, Oktober 2019 Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL………... i
HALAMAN PERSETUJUAN……… ii
HALAMAN PENGESAHAN………. iii
MOTTO………... iv
ABSTRACT………. v
ABSTRAK………... vi
KATA PENGANTAR………. vii
DAFTAR ISI……… ix
DAFTAR GAMBAR………... xiii
DAFTAR TABEL……… xv
DAFTAR LAMPIRAN……… xvii
BAB 1 PENDAHULUAN……….. 1
1.1 Latar Belakang………. 1
1.2 Rumusan Masalah……… 2
1.3 Batasan Masalah……….. 3
1.4 Tujuan Penelitian………. 3
1.5 Manfaat Penelitian……….. 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI……….. 4
2.1 Tinjauan Pustaka………. 4
2.2 Landasan Teori……… 6
2.2.1 Beton……… 6
2.2.1.1 Sifat………. 6
2.2.1.2 Kelebihan dan Kekurangan………. 6
2.2.2 Beton Ringan (Lightweight Concrete)………... 7
2.2.3 Matrial Penyusun Beton Ringan………. 7
2.2.3.1 Semen Portland………... 7
2.2.3.2 Agregat………... 8
2.2.3.3 Air………... 11
x
2.2.3.4 Bahan Tambah………... 12
2.2.3.5 Baja Tulangan……… 14
2.2.4 Beton Memadat Mandiri (Self Compacting Concrete)….……. 15
2.2.4.1 Kelebihan dan Kekurangan……… 15
2.2.4.2 Karakteristik SCC……….. 16
2.2.5 Pengujian Beton Segar….………. 17
2.2.6 Rancang Campur Beton L-SCC……….. 18
2.2.7 Kriteria Pengujian Beto……… 19
2.2.7.1 Pengujian Parameter Beton L-SCC……… 19
2.2.7.2 Kuat Lekat Beton.……….. 21
2.2.7.3 Kuat Tarik Langsung……….. 24
BAB 3 METODE PENELITIAN……… 26
3.1 Tinjauan Umum……… 26
3.2 Benda Uj………..………. 26
3.3 Alat Uji……… 27
3.4 Bahan Uji……… 36
3.5 Tahap Penelitian……….. 38
3.6 Diagram Alir Penelitian……….. 40
3.7 Standardisasi Pengujian Bahan Dasar Penyusun Beton………. 42
3.7.1 Agregat Halus……… 42
3.7.2 Agregat Kasar……… 43
3.7.3 Semen………. 43
3.7.4 Self Compacting Concrete ………. 43
3.8 Pengujian Bahan Dasar Beton..……….. 43
3.8.1 Agregat Kasar………..……… 43
3.8.1.1 Pengujian Abrasi Agregat Kasar Pecahan Genteng………. 43
3.8.1.2 Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar Pecahan Genteng… 45 3.8.1.3 Pengujian Gradasi……… 46
3.8.2 Agregat Halus……….……… 48
3.8.2.1 Pengujian Kadar Lumur Agregat Halus..……… 49
xi
3.8.2.2 Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus………... 49
3.8.2.3 Pengujian Specific Gravity Agregat Halus……… 50
3.8.2.3 Pengujian Gradasi………. 52
3.9 Perancangan Campuran Beton………..………… 53
3.10 Pembuatan Benda Uji………..………..… 54
3.11 Pengujian Beton Segar SCC (Pengujian Slump Flow) ……… 55
3.11.1 Pengujian Flow Table (Fillingability)……….. 56
3.11.2 Pengujian L-box (Passingability)……….. 57
3.11.3 Pengujian V-funnel (Segregation Resistance)……… 57
3.12 Perawatan Benda Uji………. 58
3.13 Pengujian Benda Uji (Beton Keras) ……… 59
3.13.1 Pengujian Kuat Tarik Langsung Beton………. 59
3.13.2 Pengujian Kuat Lekat Beton ……… 61
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN……….. 63
4.1 Tinjauan Umum ……… 63
4.2 Hasil Analisis Pengujian Bahan Penyusun Beton………. 63
4.2.1 Hasil Pengujian Agregat Halus ……… 63
4.2.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar ………. 64
4.3 Rancang Campur Adukan Beton atau Mix Design. .…………. 65
4.4 Hasil Pengujian Beton Segar………..…….. ……… 65
4.5 Hasil Pengujian Beton Keras……….. ……….. 69
4.5.1 Hasil Pengujian Berat Volume……….. 69
4.5.2 Hasil Pengujian Kuat Lekat Beton……… 70
4.5.3 Hasil Pengujian Kuat Tarik Langsung Beton……… 4.5.4 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton………... 72 74 4.6 Pembahasan………. ………. 76
4.6.1 Hubungan Kuat Lekat dengan Kuat Tekan…...……… 76 4.6.2 Hubungan Kuat Tarik Langsung dengan Kuat Tekan…...……
4.6.3 Hubungan Kuat Lekat dengan Parameter SCC……….
4.6.4 Hubungan Kuat Tarik Langsung dengan Parameter SCC……
77 78 81
xii
4.6.5 Kehancuran Benda Uji………..………. 83
4.6.5.1 Kuat Tarik Langsung Beton LSCC dengan Variasi Viscocrete. 83 4.6.5.2 Kuat Lekat Beton LSCC dengan Variasi Viscocrete………… 84
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ………. 85
5.1 Kesimpulan. ……….. 85
5.2 Saran ………. 85
DAFTAR PUSTAKA …….……… 86 LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Tegangan Regangan Hasil Uji Tarik Baja ………… 15
Gambar 2.2 Flow Table dan Abrams Cone ……….. 20
Gambar 2.3 L-Box……….……… 20
Gambar 2.4 V-funnel……….… 21
Gambar 3.1 Ayakan ………. 28
Gambar 3.2 Conical Mould ……… 28
Gambar 3.3 Mesin Los Angeles ………. 29
Gambar 3.4 Sieve Shaker ……… 29
Gambar 3.5 Oven ……… 30
Gambar 3.6 Baja Tulangan D10 ………. 30
Gambar 3.7 Mould Silinder ……… 31
Gambar 3.8 Cetakan Balok………. 31
Gambar 3.9 Concrete Mixer ……… 32
Gambar 3.10 Neraca Timbangan………. ………. 32
Gambar 3.11 Kerucut Abrams ……….. 33
Gambar 3.12 Flow Table ……….. 33
Gambar 3.13 L-Box……… 34
Gambar 3.14 V-Funne……… 35
Gambar 3.15 Mesin UTM………. 35
Gambar 3.16 Agregat Kasar Pecahan Genteng……… 36
Gambar 3.17 Agregat Halus ……… 36
Gambar 3.18 Air……….. 37
Gambar 3.19 Semen OPC Tipe 1………. 37
Gambar 3.20 Viscocrete-8050 SG………..……….. 38
Gambar 3.21 Diagram Alir Penelitian ………. 43
xiv
Gambar 3.22 Diagram Alir Analisis Data dan Pembahasan ……… 43
Gambar 3.23 Setup Pengujian Flow Table……… 56
Gambar 3.24 Setup Pengujian L-Box ……….……… 57
Gambar 3.25 Setup Pengujian V-Funnel……… 58
Gambar 3.26 Sketsa Uji Kuat Tarik Langusung………….. ……… 60
Gambar 3.27 Sketsa Uji Kuat Lekat……...……….. 62
Gambar 4.1 Grafik Diameter Rerata Slump flow Variasi Kadar Viscocrete 67 Gambar 4.2 Grafik Waktu Alir (T500) pada Pengujan Slump Flow..……. 68
Gambar 4.3 Grafik Nilai h2/h1 pada Pengujain L-box………..…….. 68
Gambar 4.4 Grafik Nilai Waktu Alir pada Pengujian V-funnel……….…. 69
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Kuat Lekat Beton LSCC dengan Variasi Kadar Viscocrete……….. 72
Gambar 4.6 Hubungan Kuat Tarik Langsung Beton LSCC dengan Variasi Kadar Viscocrete………..……… Gambar 4.7 Hasil Pengujian Kuat Tekan……….……. Gambar 4.8 Hubungan Kuat Lekat dengan Kuat Tekan………....………… 74 76 77 Gambar 4.9 Hubungan Kuat Lekat dengan T500………..…………... 79
Gambar 4.10 Hubungan Kuat Lekat dengan Drerata……… 79
Gambar 4.11 Hubungan Kuat Lekat dengan V-funnel….………. 80
Gambar 4.12 Hubungan Kuat Lekat dengan L-Box………….……… 80
Gambar 4.13 Permbandingan Kuat Tarik Langsung dengan T500…..…… 81
Gambar 4.14 Perbandingan Kuat Tarik Langsung dengan Drerata……….. 82
Gambar 4.15 Perbandingan Kuat Tarik Langsung dengan V-funnel……… 82
Gambar 4.16 Perbandingan Kuat Tarik Langsung dengan L-Box………… 83
Gambar 4.17 Kehancuran Beton Kuat Tarik Langsung……… 84
Gambar 4.18 Kehancuran Beton Kuat Lekat………. 84
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Gradasi Agregat Kasar…… ……… 9
Tabel 2.2 Gradasi Agregat Halus…..………. 11
Tabel 2.3 Technical Data Sika Viscocrete-8050.…...……… 13
Tabel 2.4 Mutu Baja Tulangan……….. 14
Tabel 2.5 Range mix design yang disarankan oleh The European Guidelines Self-Compacting Cocrete …………..……… 18
Tabel 2.6 Kriteria range nilai self-compacting concrete….………. 19
Tabel 2.7 Panjang Penyaluran Dasar….. ………. 24
Tabel 2.8 Jenis Keruntuhan Akibat Gaya Tarik……… 24
Tabel 3.1 Kode dan Jumlah Benda Uji Kuat Lekat dan Uji Kuat Tarik Langsung………. 27
Tabel 3.2 Tabel Perubahan Warna Pada Uji Kadar Zat Organik Pasir… 50 Tabel 4.1 Rekapitulasi Hasil Pengujian Agregat Halus ……… 64
Tabel 4.2 Rekapitulasi Hasil Pengujian Agregat Kasar ……… 64
Tabel 4.3 Rekapitulasi Rancang Campur Adukan Beton (Mix Design Beton)……… 65
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Slump Flow…………..……… 66
Tabel 4.5 Hasil Pengujian V-Funnel 6 – 12 Detik………. 66
Tabel 4.6 Hasil Pengujian L-Box………..………. 67
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Berat Volume Benda Uji Kuat Lekat..……… 70
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kuat Lekat Beton………..…… 71 Tabel 4.9 Hasil Pengujian Kuat Tarik Langsung………..……..
Tabel 4.10 Rekapitulasi Pengujian Kuat Tekan LSCC Viscocrete………
Tabel 4.11 Hubungan Kuat Lekat dengan Kuat Tekan………..
73 75 76
xvi
Tabel 4.12 Nilai Pendekatan Kuat Tarik Langsung dengan Kuat Tekan
Beton Rata-rata……… 77 Tabel 4.13 Hubungan Kuat Lekat dengan Parameter SCC………..……. 78 Tabel 4.14 Hubungan Kuat Tarik Langsung dengan Parameter SCC….. 81
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A : Hasil Pengujian Agregat Halus Lampiran B : Hasil Pengujian Agregat Kasar Lampiran C : Mix Design
Lampiran D : Hasil Pengujian Kuat Lekat
Lampiran E : Hasil Pengujian Kuat Tarik Langsung
