ANALISIS KUAT TEKAN, KUAT TARIK DAN KUAT LENTUR BETON
MENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH SIKA VISCOCRETE-10 DAN FLY
ASH (TINJAUAN ANALISIS PADA UMUR DELAPAN JAM SAMPAI DENGAN DUA PULUH EMPAT JAM)
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
Fambayung Setioko T. NIM : D100 090 026
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
iv MOTTO
“Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah”.
(Thomas Alva Edison)
“Orang-orang yang sukses telah belajar membuat diri mereka melakukan hal yang harus dikerjakan ketika hal itu memang harus dikerjakan, entah mereka menyukainya atau tidak”.
(Aldus Huxley)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai (dari ratusan urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap”.
(Q.S. Al-Insyirah : 6-8)
“Sesuatu yang belum dikerjakan, seringkali tampak mustahil; kita baru yakin kalau kita telah berhasil melakukannya dengan baik”.
(Evelyn Underhill)
“Orang yang menginginkan impiannya menjadi kenyataan, harus menjaga diri agar tidak tertidur”.
v
PERSEMBAHAN
“TUGAS AKHIR INI KUPERSEMBAHKAN KEPADA” :
Allah SWT yang Maha pemberi dan Maha Pelindungan bagi setiap Hamba-Nya. Terimakasih ya Allah atas Rahmat dan Hidayah-Nya Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Bapak Ibuku tercinta, Bapak Sutikno dan Ibu Sulisti. Tiada kata yang tepat selain kata TERIMA KASIH walaupun itu belum dapat mengungkapkan semua rasa bahagia ini. Terimakasih atas do’a dan semangatnya.
Anak Istriku tersayang, Vinta dan Barra, terimakasih atas do’a dan semangatnya.
vi
PRAKATA
Assaalamu’alaikum Wr Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dengan judul " ANALISIS KUAT TEKAN, KUAT TARIK DAN KUAT LENTUR BETON MENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH SIKA VISCOCRETE-10 DAN FLY ASH (TINJAUANANALISIS PADA UMUR DELAPAN JAM SAMPAI DENGAN DUA PULUH EMPAT JAM)
” dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan Program Studi Strata 1 (S-1) pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono M.T. PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Mochamad Sholikin , S.T.,M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan nasehat dan bimbingannya.
3. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Utama, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
4. Bapak Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T., selaku Pembimbing Pendamping, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
5. Bapak Basuki, S.T.,M.T., selaku Dosen Penguji yang telah memberikan masukan dan pengarahannya.
vii
7. Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.
8. Ayahanda, Ibunda, dan keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan baik material maupun spiritual. Terima kasih atas do’a dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah S.W.T. membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas. 9. Teman-teman angkatan ’09 yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima
kasih atas dukungannya.
10. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Wassalamu’alaikum Wr Wb.
viii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... ... ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ... ... ii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR. ... ... iii
MOTTO. ... ... ... ... iv
PERSEMBAHAN. ... ... ... v
PRAKATA ... ... ... ... vi
DAFTAR ISI ... ... ... ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ... ... xi
DAFTAR TABEL ... ... ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... ... ... xiv
DAFTAR NOTASI ... ... ... xv
ABSTRAKSI ... ... ... .. xvi
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... ... ... 1
B. Rumusan Masalah ... ... ... 1
C. Keaslian Penelitian ... ... ... 2
D. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... ... 3
1. Tujuan penelitian ... ... .... 3
2. Manfaat penelitian ... ... .. 3
E. Batasan Masalah ... ... ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Umum ... ... ... 5
B. Sifat-sifat Beton ... ... ... 5
C. Faktor Yang Mempengaruhi Kualitas / Mutu Beton ... 6
1. Agregat ... ... ... 6
2. Jumlah dan jenis semen ... ... 6
3. Faktor air semen (fas) ... ... 8
4. Umur beton ... ... ... 9
ix BAB III LANDASAN TEORI
A. Umum ... ... ... 11
B. Bahan Penyusun Beton Normal... ... 11
1. Portland Cement ... ... ... 12
2. Agregat Kasar (batu pecah) ... ... 13
3. Agregat halus (dust / abu batu) ... ... 13
4. Air ... ... ... 13
5. Zat Adictive ... ... ... 14
6. Abu terbang (fly ash) ... ... 16
C. Rencana Campuran Adukan Beton ... ... 17
D. Pengujian Beton ... ... ... 24
BAB IV METODE PENELITIAN A. Umum ... ... ... 25
B. Bahan Penelitian ... ... ... 25
C. Peralatan Penelitian ... ... ... 26
D. Tahap Penelitian ... ... ... 33
1. Persiapan alat dan penyediaan bahan ... ... 33
2. Pemeriksaan kualitas bahan ... ... 33
3. Perencanaan dan pembuatan benda uji ... ... 39
4. Pengujian kuat tarik, kuat tekan dan kuat lentur beton ... 41
5. Analisis data dan kesimpulan ... ... 45
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengujian Bahan ... ... .. 47
1. Pemeriksaan agregat halus (dust/abu batu) ... 47
2. Pemeriksaan agregat kasar (split/batu pecah) ... 49
3. Pemeriksaan semen portland ... ... 50
4. Pemeriksaan fly ash ... ... 51
B. Perencanaa Campuran Adukan Beton ... ... 51
C. Hasil Pengujian Slump ... ... ... 52
x BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ... ... ... 66 B. Saran ... ... ... 68 DAFTAR PUSTAKA
xi
DAFTAR GAMBAR
Gb. II . 1 . Pengaruh Jenis Agregat Terhadap Kuat Tekan Beton ... 6
Gb II . 2 . Pengaruh Jumlah Semen Terhadap Kuat Tekan Beton Pada Fas Yang Sama ... ... ... 7
Gb. II . 3 . Hubungan Antar Kuat Tekan Beton Dan Faktor Air Semen ... 8
Gb. II . 4 . Hubungan Antar Umur Beton Dengan Kuat Tekan Beton ... 9
Gb. IV. 1. Semen Gresik ... ... ... 25
Gb. IV. 2. Split/Batu Pecah ... ... ... 25
Gb. IV. 3. Dust/Abu Batu... ... ... 26
Gb. IV. 4. Fly Ash ... ... ... 26
Gb. IV. 5. Ayakan ... ... ... 27
Gb. IV. 6. Gelas Ukur ... ... ... 27
Gb. IV. 7. Oven ... ... ... 28
Gb. IV. 8. Timbangan ... ... ... 28
Gb. IV. 9. Desicator ... ... ... 29
Gb. IV. 10. Picknometer ... ... ... 29
Gb. IV. 11. Sieever ... ... ... 30
Gb. IV. 12. Kerucut Conus... ... ... 30
Gb. IV. 13. Mesin Los Angeles ... ... ... 31
Gb. IV. 14. Kerucut Abram’s ... ... ... 31
Gb. IV. 15. Cetakan Tabung ... ... ... 32
Gb. IV. 16. Molen ... ... ... 32
Gb. IV. 17. Peralatan Penunjang ... ... .. 33
Gb. IV. 18. Sketsa Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton ... 42
Gb. IV. 19. Sketsa Pengujian Kuat Tarik Silinder Beton... 43
Gb. IV. 18. Sketsa Pengujian Kuat Lentur Balok Beton ... 44
Gb. IV. 18. Bagan Alir Penelitian ... ... .. 46
Gb. V. 1. Grafik Perbandingan Kuat Tekan Beton Tanpa Viscocrete-10 dan Flay as dengan Beron Dengan Viscocrete-10 dan Fly ash .. 57
Gb. V. 2. Grafik Perbandingan Kuat Tarik Beton Tanpa Viscocrete-10 dan Flay as dengan Beron Dengan Viscocrete-10 dan Fly ash .. 61
xii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1. Hubungan Faktor Air Semen dan Kuat Tekan Rata-rata
Silinder Beton Pada Umur 28 Hari ... ... 8
Tabel III.1. Persyaratan Kimia Abu Terbang ... ... 17
Tabel III.2. Persyaratan Fisika Abu Terbang ... ... 17
Tabel III.3. Nilai Deviasi Standar ... ... 18
Tabel III.4. Perkiraan Kuat Tekan Beton ... ... 19
Tabel III.5. Penetapan Nilai Slump ... ... 19
Tabel III.6. Perkiraan Kebutuhan Air Per Meter Kubik Beton ... 20
Tabel.III.7. Persyarata Fas Untuk Berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus ... ... ... 21
Tabel III.8. Faktor Air Semen Maksimum Untuk Beton Yang Berhubaungan Dengan Air Tanah Yang Mengandung Sulfat .. 21
Tabel III.9. Kandungan Minimum Untuk Beton Bertulang Dalam Air... 22
Tabel III.10. Batas Gradasi Agregat Halus ... ... 23
Tabel IV.1. Perencanaan Jumlah Benda Uji ... ... 39
Tabel V. 1. Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus ... .. 47
Tabel V.2. Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD Pada Agregat Halus ... ... ... 47
Tabel V.3. Pemeriksaan Kandungan Lumpur Pada Agregat Halus... 48
Tabel V.4. Pemeriksaan Kandungan Bahan Organik ... 48
Tabel V.5. Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus ... ... 48
Tabel V.6. Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Kasar ... ... 49
Tabel V.7. Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar ... ... 50
Tabel V.8. Pemeriksaan Gradasi Agregat Kasar ... ... 50
Tabel V.9. Analisa Ikatan Awal Semen... ... 51
Tabel V.10. Uji Kandungan Fly Ash ... ... 51
Tabel V.11. Perhitungan Perencanaan Campuran Beton... 51
Tabel V.12. Hasil Perhitungan Perencanaan Campuran Beton ... 52
Tabel V.13. Hasil Pengujian Slump ... ... 53
xiii
TabelV.15. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Dengan Viscocrete-10 Dan Fly Ash ... ... ... 55 TabelV.16. Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton Tanpa Viscocrete-10 Dan
Fly Ash ... ... ... 58 TabelV.17. Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton Dengan Viscocrete-10
Dan Fly Ash ... ... ... 59 TabelVI.18. Hasil Pengujian Kuat Lentur Beton Tanpa Viscocrete-10
Dan Fly Ash ... ... ... 62 TabelV.19. Hasil Pengujian Kuat Lentur Beton Dengan Viscocrete-10
Dan Fly Ash ... ... ... 63 TabelVI.1. Persentase Peningkatan Kuat Tekan Beton Dengan
Penggunaan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 dan Fly Ash. . 66 TabelVI.2. Persentase Peningkatan Kuat Tarik Beton Dengan
Penggunaan Bahan Tambah Sika Viscocrete-10 dan Fly Ash. . 66 TabelVI.3. Persentase Peningkatan Kuat Lentur Beton Dengan
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I : Pemeriksaan Agregat Halus
A. Uji Berat Jenis Agregat Halus ... ... L-1 B. Uji Saturated Surface Dry (SSD Pada Agregat Halus . L-2 C. Uji Kandungan Lumpur Pada Agregat Halus ... L-3 D. Uji Kandungan Bahan Organik ... .. L-4 E. Uji Gradasi Agregat Halus ... ... L-5 Lampiran II : Pemeriksaan Agregat Kasar
A. Uji Berat Jenis Satuan Agregat Kasar ... L-6 B. Uji Berat Jenis Agregat Kasar ... ... L-7 C. Uji Keausan Agregat Kasar ... ... L-8 D. Uji Gradasi Agregat Kasar ... ... L-9 Lampiran III : Pengujian Semen
Analisa Ikatan Awal Semen ... ... L-10 Lampiran IV : Pengujian Beton
A. Uji Slump ... ... ... L-11 B. Uji Kuat Tekan Beton Tanpa Bahan Tambah Sika
Viscocrete-10 Dan Fly Ash ... ... L-12 C. Uji Kuat Tekan Beton Dengan Bahan Tambah Sika
Viscocrete-10 Dan Fly Ash ... ... L-14 D. Uji Kuat Tarik Beton Tanpa Bahan Tambah Sika
Viscocrete-10 Dan Fly Ash ... ... L-16 E. Uji Kuat Tarik Beton Dengan Bahan Tambah Sika
Viscocrete-10 Dan Fly Ash ... ... L-18 F. Uji Kuat Lentur Beton Tanpa Bahan Tambah Sika
Viscocrete-10 Dan Fly Ash ... ... L-20 G. Uji Kuat Lentur Beton Dengan Bahan Tambah Sika
xv
DAFTAR NOTASI
A = Luas permukaan benda uji yang ditekan (cm2) P = Beban tekan maksimum (kg)
D = Diameter benda uji (cm) L = Panjang benda uji (cm) f’c = Kuat tekan beton (kg/cm2) f’t = Kuat tarik belah beton (kg/cm2) E’c = Modulus elastisitas
h = tinggi benda uji (cm) m = nilai margin
xvi ABSTRAKSI
ANALISIS KUAT TEKAN, KUAT TARIK DAN KUAT LENTUR BETON
MENGGUNAKAN BAHAN TAMBAH SIKA VISCOCRETE-10 DAN FLY
ASH (TINJAUANANALISIS PADA UMUR DELAPAN JAM SAMPAI DENGAN DUA PULUH EMPAT JAM)
Beton merupakan bahan yang paling banyak dipakai pada pembangunan dalam bidang konstruksi sekarang ini, baik pada bangunan gedung, jembatan, bendung, maupun konstruksi yang lain. Dari berbagai pengembangan baik metode pelaksanaan maupun bahan pembuatnya terciptalah berbagai jenis beton dan metode pelaksanaannya, di antaranya adalah Beton Metode Cepat Mengeras. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisa kekuatan / mutu beton dengan upaya meningkatkan mutu, kualitas, dan keawetan beton dengan umur pengerasan beton yang minimum, dan dengan penggantian pasir dengan dust / abu batu dan pemakaian bahan tambah berupa Sika Viscocrete-10 0.1% dan fly ash 12.5% , fas 0.35dan f’cr 20 MPa, diharapkan kekuatan maksimum beton dapat tercapai hanya dalam waktu antara 8 jam sampai dengan 24 jam saja. Tinjauan analisis pada penelitian ini adalah kuat tekan dan tarik silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm serta kuat lentur balok beton dengan panjang 50 cm, tinggi 15 cm dan lebar 15cm. Metode perancangan campuran beton menggunakan metode SNI 03-2834-2000. Setelah dilakukan pengujian dan penelitian, didapatkan hasil pada umur beton 8 jam – 24 jam, beton dengan tambahan sika viscocrete-10 dan fly ash mengalami peningkatan kuat tekan sebesar 23%-29% kuat tarik antar 24%-30% dan kuat lentur sebesar 24%-33%dari beton normal.
