KAPASITAS LENTUR DAN TARIK BETON SERATMENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH FLY ASH Kapasitas Lentur Dan Tarik Beton Serat Menggunakan Bahan Tambah Fly Ash.

i

KAPASITAS LENTUR DAN TARIK BETON SERAT

MENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH

FLY ASH

Naskah Publikasi

untuk memenuhi sebagianpersyaratan

mencapai derajat Sarjana S–1 Teknik Sipil

disusun oleh :

SULARTO

NIM : D 100 030 093

NIRM : 03.6.106.03010.50093

kepada :

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

ii

LEMBAR PENGESAHAN

KAPASITAS LENTUR DAN TARIK BETON SERAT

MENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH

FLY ASH

Naskah Publikasi

Diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran

Tugas Akhir di hadapan Dewan Penguji

Pada tanggal : 26 September 2012

diajukan oleh :

Sularto

NIM : D 100 030 093

NIRM : 03.6.106.03010.5.0093

Susunan Dewan Penguji:

Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

Ir. H. Henry Hartono, M.T

Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T.

NIP :1956.05.27.1986.03.1.002

NIK : 732

Anggota

Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T.

NIP : 131.683.033

Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan

Untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

Surakarta, 26 September 2012

Dekan Fakultas Teknik Ketua Program Studi Teknik Sipil

Ir. Agus Riyanto, M.T.

Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T.

KAPASITAS LENTUR DAN TARIK BETON SERAT

MENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH FLY ASH

Sularto ( D 100 030 093 )

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

ABSTRAKSI

Perkembangan rekayasa teknologi beton saat ini mengalami perkembangan yang cepat terutama beton dengan penambahan serat,yaitu beton serat. Penelitian penambahan serat dan fly ash pada campuran beton bertujuan untuk meningkatkan kuat lentur, kuat tarik, daktilitas, ketahanan terhadap benturan dan kuat geser beton. Perencanaan beton serat dengan berdasarkan perbandingan antara semen, pasir, kerikil, serat dan fly ash. Benda uji yang digunakan untuk uji kuat lentur berupa balok dengan ukuran 55 cm x 10 xm x 15 cm, sedangkan untuk uji kuat tarik belah berupa silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. variasi campuran beton serat yaitu 0 %,5 %,10 %,15 % serat dan 12,5 % fly ash.Hasil Pengujian Kuat Lentur balok beton serat 0 % didapat nilai kuat lentur rata-rata 10,020 MPa, serat 5 % didapat nilai kuat lentur rata-rata 7,110 MPa,serat 10 % didapat nilai kuat lentur rata-rata 7,920 MPa,serat 15 % didapat nilai kuat lentur rata-rata 7,380 MPa. Untuk Pengujian Kuat Lentur balok beton serat 0 % dan fly ash 12,5 % didapat nilai kuat lentur rata-rata 10,410 MPa, serat 5% dan fly ash 12,5 % didapat nilai kuat lentur rata-rata 6,870 MPa,serat 10 % dan fly ash 12,5 % didapat nilai kuat lentur rata-rata 8,910 MPa,serat 15% dan

fly ash 12,5 % didapat nilai kuat lentur rata-rata 7,740 MPa. Hasil Pengujian Kuat

tarik belah beton serat 0 % didapat nilai kuat tarik belah rata-rata 2,802 MPa, serat 5 % didapat nilai kuat tarik belah rata-rata 2,788 MPa,serat 10 % didapat nilai kuat tarik belah rata 2,774 MPa,serat 15 % didapat nilai kuat tarik belah rata-rata 2,745 MPa. Untuk Pengujian kuat tarik belah beton serat 0 % dan fly ash 12,5 % didapat nilai kuat tarik belah rata-rata 2,760 MPa, serat 5% dan fly ash 12,5 % didapat nilai kuat tarik belah rata-rata 2,732 MPa,serat 10 % dan fly ash 12,5 % didapat nilai kuat tarik belah rata-rata 2,491 MPa,serat 15% dan fly ash 12,5 % didapat nilai kuat tarik belah rata-rata 2,463 MPa. Penambahan Serat pada balok menurunkan kuat lentur sebesar 29,04 %, dengan penambahan fly ash

menurunkan kuat tarik belah sebesar 11,09 %. Pada pengujian silinder menurunkan kuat tarik belah sebesar 2,03 %,dengan penambahan fly ash

menurunkan kuat lentur sebesar 31,43 %.

PENDAHULUAN Latar Belakang

Perkembangan rekayasa teknologi beton saat ini telah mengalami perkembangan yang cepat. Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang paling banyak dijumpai dalam kehidupan. Mengingat fungsinya sebagai salah satu elemen pembentuk struktur yang paling banyak digunakan. Perkembangan beton dibidang beton serat memang sudah lama digalakkan. Beton serat merupakan beton yang ditambahkan serat (fiber) kedalam campurannya. Serat tersebut dapat berupa serat kayu, kelapa, tebu, baja, dan zat-zat tambahan lainnya yang dapat menambah mutu beton. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan mutu beton yang semakin hari semakin tinggi kebutuhannya. Beton serat ini sangat berguna untuk memperbaiki atau menaikkan sifat mekanik beton.

Tujuan Penelitian

Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengetahui peningkatan kuat lentur dan tarik belah beton dengan bahan tambah serat ( limbah serutan mesin bubut ) dan fly

ash.

LANDASAN TEORI

Menurut Tjokrodimuljo (1996), Beton serat (fiber concrete) adalah bahan komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat. Serat pada umumnya berupa batang-batang dengan diameter 5 sampai 500μm

(micrometer) dan panjang sekitar 25-100 mm. bahan serat dapat berupa serat

asbestos, serat tumbuh-tumbuhan (rami, bambu, ijuk), serat plastik, serat gelas/ kaca atau potongan-potongan kawat baja.

METODE PENELITIAN Bahan Penelitian

Bahan pokok yang dipakai dalam penelitian ini seperti Semen Portland ( Holcim), Pasir, Batu pecah/Split, air, Serat (Limbah serutan mesin bubut), dan fly ash.

Peralatan

0.0

Pengujian Bahan Penyusun Beton

Tabel 1. Pengujian Ikatan Awal Semen

Percobaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Waktu (Menit) 0 15 30 45 60 75 90 100 120

Penurunan (mm) 37 37 36 35 34 33 32 31 31

Grafik 1. Hubungan waktu dengan penurunan Ikatan Awal semen

Ikatan awal semen total yaitu (30 + 100) menit = 130 menit, untuk ikatan awal lebih dari 60 menit yaitu 130 menit, maka adukan sudah dapat digunakan sebagai perekat beton.

Tabel 2. Pengujian Agregat Kasar

Jenis Pemeriksaan Standart Hasil Pemeriksaan Berat JenisBulk 2,526 gr/cm3 Nilai Saturated Surface Dry (SSD) 2,603 gr/cm3 Penyerapan (Absorption) < 5% 3,601 % Modulus Halus Butir 5-8 7,84 Abrasi Mesin Los Angeles < 40% 26,4 %

Tabel 3. Pengujian Agregat Kasar

Jenis Pemeriksaan Standart Hasil Pemeriksaan Berat JenisBulk

Nilai Saturated Surface Dry (SSD) Penyerapan (Absorption) > ½ tinggi kerucut

Pengujian Kuat Lentur Balok Beton

Tabel 4. Hasil pengujian kuat lentur balok beton tanpa fly ash umur 14 hari

Benda

Grafik 2. Hubungan kuat lentur balok beton dengan persentase serat umur 14 hari

Tabel 3. Hasil pengujian kuat lentur balok beton serat dengan fly ash umur 14 hari

Grafik 3. Hubungan kuat lentur balok beton dengan penambahan serat danfly ash 10.410

Pengujian Kuat Tarik Belah Beton

Tabel 4. Hasil pengujian kuat tarik belah beton serat tanpa fly ashumur 14 hari

Benda Uji

Serat (%) Diameter a/b

0 % 15/15 176,715 200 2,830

2,802

0 % 15/15 176,715 200 2,830

0 % 15/15 176,715 195 2,760

0 % 15/15 176,715 210 2,972

0 % 15/15 176,715 185 2,618

BS-5

5 % 15/15 176,715 230 3,255

2,788

5 % 15/15 176,715 185 2,618

5 % 15/15 176,715 180 2,547

5 % 15/15 176,715 200 2,830

5 % 15/15 176,715 190 2,689

BS-10

10 % 15/15 176,715 200 2,830

2,774

10 % 15/15 176,715 220 3,113

10 % 15/15 176,715 205 2,901

10 % 15/15 176,715 185 2,618

10 % 15/15 176,715 170 2,406

BS-15

15 % 15/15 176,715 210 2,972

2,745

15 % 15/15 176,715 190 2,689

15 % 15/15 176,715 180 2,547

15 % 15/15 176,715 200 2,830

15 % 15/15 176,715 190 2,689

Grafik 4. Hubungan kuat tarik belah silinder beton dengan penambahan serat

2.802

Tabel 5. Hasil pengujian kuat tarik belah beton serat dengan fly ashumur 14 hari

0 % 15/15 176,715 195 2,760

2,760

0 % 15/15 176,715 180 2,547

0 % 15/15 176,715 210 2,972

0 % 15/15 176,715 210 2,972

0 % 15/15 176,715 180 2,547

BSF-5 12,5

5 % 15/15 176,715 185 2,619

2,732

5 % 15/15 176,715 210 2,972

5 % 15/15 176,715 190 2,689

5 % 15/15 176,715 180 2,548

5 % 15/15 176,715 200 2,477

BSF-10 12,5

10 % 15/15 176,715 175 2,477

2,491

10 % 15/15 176,715 180 2,548

10 % 15/15 176,715 165 2,335

10 % 15/15 176,715 190 2,689

10 % 15/15 176,715 170 2,406

BSF-15 12,5

15 % 15/15 176,715 170 2,406

2,463

15 % 15/15 176,715 160 2,265

15 % 15/15 176,715 200 2,831

15 % 15/15 176,715 180 2,548

15 % 15/15 176,715 160 2,265

Grafik 5. Hubungan kuat tarik belah beton dengan persentase serat dan fly ash 2.760

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

1.

Dari pengujian kuat lentur balok beton diperoleh kuat lentur balok beton normal sebesar 10,020 MPa, sedangkan untuk kuat lentur balok beton dengan penambahan serat 5 % sebesar 7,110 MPa, untuk penambahan serat 10 % sebesar 7,920 MPa, dan pada penambahan serat 15 % sebesar 7,380 MPa. Dengan demikian, pengaruh penambahan serat adalah menurunkan kuat lentur balok beton sebesar 29,04 %.

2.

Dari pengujian kuat lentur balok beton dengan fly ash diperoleh kuat lentur balok beton sebesar 10,410 MPa, pada persentase penambahan serat 5 % dan

fly ash 12,5 % menghasilkan kuat lentur rata-rata sebesar 6,870 MPa, pada

persentase penambahan serat 10 % dan fly ash 12,5 % menghasilkan kuat lentur rata-rata sebesar 8,910 MPa, pada persentase penambahan serat 15 %

dan fly ash 12,5 % menghasilkan kuat lentur rata-rata sebesar 7,740 MPa.

Berarti, bahwa pengaruh penambahan serat adalah menurunkan kuat lentur balok beton sebesar 31,43 %.

3.

Dari pengujian kuat tarik belah silinder beton normal diperoleh kuat tarik belah beton normal sebesar 2,802 MPa, pada persentase penambahan serat 5 % menghasilkan kuat tarik belah rata-rata sebesar 2,788 MPa, pada persentase penambahan serat 10 % menghasilkan kuat tarik belah rata-rata sebesar 2,774 MPa, pada persentase penambahan serat 15 % menghasilkan kuat tarik belah rata-rata sebesar 2,745 MPa. Dengan demikian, bahwa pengaruh penambahan serat adalah menurunkan kuat tarik belah beton sebesar 2,03 %.

4. Dari pengujian kuat tarik belah silinder beton fly ash diperoleh kuat tarik belah sebesar 2,760 MPa, pada persentase penambahan serat 5 % dan fly ash

12,5 % menghasilkan kuat tarik belah rata-rata sebesar 2,732 MPa, pada persentase penambahan serat 5 % dan fly ash 12,5 % menghasilkan kuat tarik belah rata-rata sebesar 2,491 MPa, pada persentase penambahan serat 5 %

dan fly ash 12,5 % menghasilkan kuat tarik belah rata-rata sebesar 2,463

5. Penambahan Serat 5%, 10% dan 15% mengakibatkan penurunan kuat lentur dan kuat tarik belah dari beton normal.

6. Dengan penambahan fly ash sebanyak 12,5% dari jumlah semen mengakibatkan kenaikan kuat lentur balok beton dari beton normal. Kuat tarik belah mengakibatkan penurunan dari beton normal.

7. Penambahan Serat limbah serutan besi dengan bentuk seperti per tidak layak digunakan pada campuran beton karena akan mengurangi kekuatan beton tersebut.

Saran

1) Panjang Serat dan persentase serat yang digunakan lebih bervariasi untuk mendapatkan penambahan serat yang optimal.

2) Dapat digunakan bentuk dan ukuran serat limbah serutan besi yang lain mengingat serat limbah serutan besi bentuknya bermacam-macam.

3) Penggunaan Agregat harus memenuhi standart aturan yang berlaku untuk mendapatkan hasil beton yang maksimal.

4) Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya ditentukan fas dan umur beton yang lebih bervariasi agar didapatkan hasil pengujian yang optimal.

5) Sebelum dilaksanakan penelitian harus ada Hipotesa awal mengenai bahan-bahan yang digunakan.

DAFTAR PUSTAKA

Departemen Pekerjaan Umum, 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan di

Indonesia,Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.

Departemen Pekerjaan Umum, 1989. LPMB. Tata cara Rencana Pembuatan

Campuran Beton Normal, SK SNI T-15-1990-3, Departemen

Pekerjaan Umum, Bandung.

Departemen Pekerjaan Umum, 1996. Metode Pengujian Kuat Lentur Beton Dengan Balok Uji Sederhana Yang Dibebani Terpusat

Langsung, SNI 03-4154-1996, Departemen Pekerjaan Umum,

Jakarta.

Departemen Pekerjaan Umum, 2002. Metode Pengujan Kuat Tarik Belah Beton,

Haricipto, A., 2005. “Pemanfaatan Limbah Briket Batu bara Sebagai Bahan Tambah Terhadap Kuat Tekan beton Dengan Perendaman Air

Laut”, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,

Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

Hidayat, S. Y. 1986. Penelitian pendahuluan pemanfaatan abu terbang (Fly Ash)

untuk campuran beton di Indonesia. Jakarta: Jurnal Litbang

Vol. III No. 4-5 April dan Mei 1986.

Nugroho, R. S., 2002. “Kuat Lentur Balok Beton Serat Dengan Menggunakan

Chip” Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,

Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

Suhendro, B., 1991, “Pengaruh Pemakaian Kawat Lokal Pada Sifat – sifat

Beton”, Laporan Penelitian, Lembaga Penelitian UGM,

Yogyakarta.

Suhendro, B., 1991, “Pengaruh Pemakaian Fiber Secara Parsial Pada Balok

Beton Bertulang”, Laporan Penelitian, Lembaga Penelitian

UGM, Yogyakarta.

Tjokrodimuljo, K, 1995. Bahan Bangunan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.