commit to user
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT
NYLON
PADA BETON
RINGAN DENGAN TEKNOLOGI GAS
TERHADAP KUAT
TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAN MODULUS
ELASTISITAS
“The Influence of Nylon Fiber Addition on Lightweight Concrete Made by gas
Technology on Compressive Strength, Split Tensile Strength, and Modulus of Elasticity
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
ARIES MUNANDAR
NIM. I 1112017
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
LEMBAR PENGESAHAN
SEMENTARA
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT
NYLON
PADA BETON
RINGAN DENGAN TEKNOLOGI
GAS
TERHADAP KUAT
TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAN MODULUS
ELASTISITAS
“The Influence of Nylon Fiber Addition on Lightweight Concrete Made by Gas Technology on Compressive Strength, Split Tensile Strength, and Modulus of
Elasticity” NIP. 19731209 199802 1 001
Dosen Pembimbing II
commit to user
MOTTO
”Belajar ilmu karena belajar itu khasanah, mencari ilmu itu ibadah,
mengingatnya sama dengan tasbih, menyelidikinya sama dengan jihad, mengajarkannya kepada yang tidak mengetahui sama dengan sedekah,
memberikannya kepada orang yang berhak (ahli) itu taqqarab (mendekatkan
diri kepada Allah SWT), sebab ilmu itu jalan untu mencapai tingkat surga”. (Mu’adz bin Jabal)
” Ada dua kenikmatan yang kebanyakan manusia melalaikan keduanya : nikmat kesehatan dan waktu luang”. (HR Bukhari)
”Sesungguhnya jalan kebahagiaan berada di depan anda. Carilah ia melalui
ilmu, amal shalih, dan akhlaq yang utama. Jadilah anda orang yang bersikap
sederhana dalam semua urusan, niscaya anda akan beroleh kebahagiaan”. (DR.
Aidh Bin Abdullah Al-Qarni)
”Dan barang siapa yang taat kepada Allah SWT, dan Rosulnya dan takut kepada Allah SWT dan bertaqwa kepada-Nya, maka mereka adalah orang-orangyang
commit to user
PERSEMBAHAN
Dengan segenap kerendahan hati kupersembahkan skripsi ini untuk:
1. Allah SWT
2. Orang tua saya yang selalu memberi semangat dan dukungan serta doanya
untuk saya.
3. Seluruh Keluarga besar saya, yang selalu mendukung usaha yang saya
4. Rekan Rekan Tim beton gas yang selalu memberikan ide yang luar biasa
5. Seluruh Rekan Kantor saya yang selalu mendukung dan memberikan motivasi
6. Teman – Teman Transfer Non Reg 2012 Teknik Sipil Universitas Sebelas
commit to user
commit to user
3.5. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ... 35
3.5.1. Standar Pengujian Agregat Halus ... 36
commit to user
3.5.2.1. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ... 36
3.5.2.2. Pengujian Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus ... 37
3.5.2.3. Pengujian Spesifik Gravity Agregat Halus ... 37
3.5.2.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus ... 38
3.5.3. Tahapan dan Prosedur Pengujian Agregat Halus ... 39
3.5.3.1. Prosedur Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus ... 39
3.5.3.2. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ... 40
3.5.3.3. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus ... 41
3.5.3.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus ... 43
3.6. Tahapan dan Prosedur Pembuatan Beton Teknologi Gas ... 44
3.7. Perawatan Benda Uji... 45
3.8. Pengujian Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas... 45
3.9. Pengujian Kuat Tarik Belah ... 46
BAB IV. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar... 47
4.3.7. Perhitungan Regresi Polynomial Modulus Elastisitas ... 62
4.3.8. Hasil Perhitungan dan Pembahasan Modulus Elastisitas dengan Rumus Simple Mixture Rule ... 63
4.4. Pembahasan ... 65
4.4.1. Berat Jenis Beton ... 65
commit to user
4.4.3. Kuat Tarik Belah Beton ... 67 4.4.4. Modulus Elastisitas Beton... 67
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 69 5.2. Saran ... 69
DAFTAR PUSTAKA ... 71
commit to user ABSTRAK
Aries Munandar, 2015, Pengaruh Penambahan Serat Nylon pada Beton Ringan dengan Teknologi Gas terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, dan Modulus Elastisitas, Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Kebutuhan beton yang semakin lama semakin meningkat menjadikan beton semakin menjadi lebih berkembang dengan adanya beton ringan yang memiliki berat jenis yang lebih rendah dari pada beton pada umumnya sehingga dapat memperkecil beban sendiri elemen struktur yang mengakibatkan kebutuhan dimensi tampang melintang menjadi lebih kecil. Untuk itu, muncul berbagai penelitian mengenai beton ringan. Satu diantaranya adalah pembuatan beton ringan dengan teknologi gas.. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan serat Nylon terhadap sifat-sifat mekanik beton berupa kuat tekan, kuat tarik belah, dan modulus elastisitas.
Metode yang digunakan adalah metode eksperimen yang dilaksanakan di Laboratorium Bahan UNS. Benda uji berbentuk silinder dengan diameter 10 cm dan tinggi 20 cm untuk pengujian modulus elastisitas, kuat tekan, dan kuat tarik belah. Benda uji masing-masing berjumlah 3 buah untuk 1 variasi kadar penambahan serat. Persentase serat yang digunakan adalah 0%; 0,25%; 0,5%; 0,75%; dan 1%. Pengujian menggunakan alat UTM (UltimateTesting Machine). Perhitungan yang digunakan adalah analisis statistik dengan regresi linear pada batas elastis beton menggunakan program Microsoft Excel.
Hasil dari penelitian ini adalah peningkatan nilai kuat tekan, kuat tarik belah, dan modulus elastisitas beton ringan gas setelah ditambah serat Nylon. Peningkatan paling maksimum terdapat pada kadar penambahan serat sebesar 1% dari berat volume beton. Berat jenis benda uji berturut-turut 0%,0,25%,0,50%,0,75%,1% adalah 1883,43 kg/m3, 1855,85 kg/m3, 1843,47 kg/m3, 1834,65 kg/m3, dan dengan kadar penambahan serat nylon sebesar 0%, 0,25%, 0,5%, 0,75%, dan 1% yang diuji pada umur 28 hari berturut-turut adalah 2,00 MPa, 2,48 MPa, 2,62 MPa, 2,76 MPa, dan 2,92 MPa. Nilai rata-rata modulus elastisitas beton ringan gas dengan kadar penambahan serat nylon sebesar 0%, 0,25%, 0,5%, 0,75%, dan 1% yang diuji pada umur 28 hari berturut-turut adalah 4379,98 MPa, 4906,08 MPa, 5704,86 MPa, 6765,16 MPa, dan 7147,12 MPa.
commit to user ABSTRACT
Aries Munandar, 2015, The Influence of Nylon Fiber Addition on
Lightweight Concrete Made by Gas Technology on Compressive Strength, Split Tensile Strength, and Modulus of Elasticity, Thesis of Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Sebelas Maret University.
Concrete necessity progressively increasing made concrete increasingly become more developed with the lightweight concrete which has a lower density than the concrete in general so it can minimize its own load structural elements which effects the look transverse dimensions necessity become smaller. Therefore, it appeared several of research on lightweight concrete. One of them is the manufacture of lightweight concrete with the gas technology. The purpose in this research was to determine the effect of the addition of Nylon fibers to mechanical properties such as compressive strength of concrete, split tensile strength, and modulus of elasticity.
The method which used is experiment method that will be conducted in the Material Laboratory of UNS. The specimen is in form of cylinder with diameter of 10 cm and height of 20 cm for testing the modulus of elasticity, compressive strength, and the split tensile strength. Each specimen consists of 3 pieces for 1 variation of fiber additional rate. Percentages of the fiber used are 0%; 0.25%; 0.5%; 0.75%; and 1%. This experiment is using UTM (Ultimate Testing Machine) tool. The calculation that has been used is statistics analysis with linear regression on the limit of elasticity concrete level that use Microsoft Excel program.
The result of this research is improvement the value of compressive strength, split tensile strength, and modulus elasticity of light gas concrete after added Nylon fibers. Improvement in the maximum level is on the addition of fiber 1% of the weight volume concrete. The density test object respectively 0%, 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1% is 1883.43 kg / m3, 1855.85 kg / m3, 1843.47 kg / m 3, 1834 , 65 kg / m3, and 1820.11 kg / m3, so it still includes lightweight concrete because it has a density below 1900 kg / m3. The average value of the gas lightweight concrete compressive strength with the addition of nylon fibers level of 0%, 0.25%, 0.5%, 0.75%, and 1% were tested at the age of 28 consecutive days was 9.27 MPa , 9.98 MPa, 10.71 MPa, 12.20 MPa and 13.94 MPa. The average value of the modulus elasticity concrete with additional levels of nylon fibers for 0%, 0.25%, 0.5%, 0.75%, and 1% were tested at 28 days in a row is 4379.98 MPa , MPa 4906.08, 5704.86 MPa, MPa 6765.16, and 7147.12 MPa.
Keywords: lightweight concrete, Nylon fiber, compressive strength, split tensile strength, modulus of elasticity
commit to user
commit to user KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul
“Pengaruh Penambahan Serat Nylon Pada Beton Ringan Dengan Teknologi Gas Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, dan Modulus Elastisitas”guna memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala yang sulit untuk penyusun pecahkan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Untuk itu, Penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf. 2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta beserta staf.
3. Ketua program Studi Teknik Sipil Non Reguler Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan selaku Dosen Pembimbing Akademik, Bapak Edy Purwanto, ST, MT.
4. Bapak Purnawan Gunawan, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I. 5. Bapak Wibowo, ST, DEA selaku Dosen Pembimbing II.
6. Ibu Ir. Endang Rismunarsi, MT selaku Dosen Penguji I.
7. Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT selaku Dosen Penguji II.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada khususnya.
Surakarta, April 2015
commit to user
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ... 5
2.1.1 Beton ... 5
commit to user
BAB IV. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Agregat ... 47
4.3.5. Hasil Perhitungan dan Pembahasan Modulus Elastisitas dengan Rumus Simple Mixture Rule ... 61
4.4. Pembahasan ... 63
commit to user
4.4.2. Kuat Tekan Beton ... 63 4.4.3. Kuat Tarik Belah Beton ... 64 4.4.4. Modulus Elastisitas Beton ... 65
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 67 5.2. Saran ... 67
DAFTAR PUSTAKA ... 68
commit to user
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Susunan Unsur Semen Portland ... 9
Tabel 2.2. Jenis–jenis Semen Portland ... 10
Tabel 2.3. Persyaratan Gradasi Agregat Halus ASTM C.33-74a. ... 12
Tabel 2.4. Karakteristik Serat Nylon ... 20
Tabel 2.5. Korelasi Perbandingan Dimensi Silinder ... 27
Tabel 2.6. Hubungan Perbandingan Tinggi terhadap Diameter (L/D) ... 27
Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas ... 33
Tabel 3.2. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tarik Belah ... 33
Tabel 3.3. Pengaruh Kadar Zat Organik terhadap Presentase Penurunan Kekuatan Beton ... 35
Tabel 3.4. Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM ... 36
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ... 47
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ... 48
Tabel 4.3. Proporsi Campuran Adukan Beton Ringan GasUntuk 1m3 ... 49
Tabel 4.4. Proporsi Campuran Adukan Beton Ringan Gas Untuk 1 Kali Adukan ... 50
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton Ringan Gas ... 51
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Ringan Gas ... 53
Tabel 4.7. Perubahan Kuat Tekan Beton Ringan Gas... 54
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton Ringan Gas ... 55
Tabel 4.9. Perubahan Kuat Tarik Belah Beton Ringan Gas... 56
commit to user
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Serat Tersebar Merata Dalam Beton ... 17
Gambar 2.2. Serat Dalam Beton ... 25
Gambar 2.3. Aksi Serat Bersama Pasta Semen ... 26
Gambar 2.4. Aksi Pasak Dalam Beton ... 26
Gambar 2.5. Pengujian Kuat Tarik Belah ... 29
Gambar 3.1. Prosedur Pembuatan Beton Ringan Teknologi Gas ... 43
Gambar 3.2. Bagan Alir Tahap-tahap Penelitian ... 46
Gambar 4.1. Gradasi Agregat Halus ... 49
Gambar 4.2.Kuat Tekan pada berbagai Variasi Jumlah Penambahan Serat Nylon ... 55
Gambar 4.3. Kuat Tarik Belah pada berbagai Variasi Jumlah Penambahan Serat Nylon ... 56
Gambar 4.4. Nilai Tegangan Regangan Benda Uji NY 0,50% - 3 ... 58
commit to user DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A. Hasil Pengujian Agregat Lampiran B. Mix Desain
Lampiran C. Hasil Pengujian
commit to user
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
SK SNI = Surat Keputusan Standar Nasional Indonesia ASTM = American Society for Testing and Materials
LGFC = lightweight gas fiber concrete
UTM = Universal Testing Machine
SSD = Saturated Surface Dry
PBI = Peraturan Beton Indonesia
ACI = American Civil Institute
BS = British Standartds (inggris)
MPa = Mega pascal
KTM = Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas KTB = Kuat tarik Belah
Ny = Nylon
commit to user Ls = Tinggi silinder
L = Perubahan panjang akibat beban P
L = Panjang semula
Ec = Modulus elastis komposit
Ef = Modulus elastis serat
1
= Faktor panjang serat
0
= Faktor orientasi serat
= Faktor efisiensi matrik beton
Vf = Volume fraksi serat
d = ∑ persentase kumulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam pan e = ∑ persentase berat pasir yang tertinggal
C = Derajad Celsius
commit to user
commit to user
commit to user
commit to user
commit to user
BAB 1
commit to user
BAB 2
commit to user
BAB 3
commit to user
BAB 4
commit to user
BAB 5
commit to user
LAMPIRAN A
commit to user
LAMPIRAN B
commit to user
LAMPIRAN C
commit to user
LAMPIRAN D
commit to user
