RANCANG CAMPUR BETON RINGAN DENGAN AGREGAT RINGAN PLASTIK BERDASARKAN METODE SNI

(1)

Lampiran 1 : Rancang Campur

Universitas Indonesia 1-1

RANCANG CAMPUR BETON RINGAN DENGAN AGREGAT RINGAN PLASTIK BERDASARKAN METODE SNI 03-3449-2002

Data perencanaan

• Kuat tekan beton (f’CB) = 172,4 kg/cm2 • Nilai tambah/Margin (M) M = k × s Dengan : M = nilai tambah K = tetapan statistik (1,64) S = deviasi standar (70 kg/cm2) M = 1,64 × 70 kg/cm2 = 114,8 kg/cm2

• Kuat tekan beton ringan yang ditargetkan (f’CBr) f’CBr = f’CB + M

= 172,4 kg/cm2 + 114,8 kg/cm2 = 287,2 kg/cm2

• Berat isi beton ringan yang disyaratkan (BIBr) = 1850 kg/m3 • Semen yang digunakan PCC

• Agregat kasar ringan yang digunakan adalah agregat kasar dari limbah botol plastik (PET) dengan sifat-sifat yang didapat dari hasil pengujian Laboratorium sebagai berikut :

Berat Jenis, ssd = 1,353

Penyerapan Air, % Berat = 0,382

Kadar Lengas = 0

• Agregat halus yang digunakan adalah agregat halus normal (pasir beton) dengan sifat-sifat yang didapat dari hasil pengujian Laboratorium sebagai berikut:

Berat Jenis (Bulk Specific Gravity) = 2,16 Penyerapan Air, % berat = 5,2

(2)

Perhitungan Rancang Campur

Cek kuat tekan adukan (mortar) terhadap kuat tekan hancur agregat

• Berdasarkan pengujian terhadap agregat kasar ringan di laboratorium, di dapat kuat tekan hancur agregat (f’CA) = 56,601 kg/cm2

• Kuat tekan beton yang ditargetkan (f’CBr) = 287,2 kg/cm2 • Syarat jumlah fraksi agregat kasar ringan, nf : 0,35 ≤ nf ≤ 0,50 Maka Kuat Tekan Adukan (f’CM) yang dibutuhkan :

Untuk nf = 0,35 CBr CM CA CM log(f ' f ' ) nf log(f ' f ' ) = CM

0, 35(log 56, 601 log f '− ) =(log 287, 2−log f '_CM)

CM 0, 35(1, 753 log f '− ) =(2, 458−log f '_CM) CM 0, 65 log f ' =1,845 kg / cm2 CM f ' =688, 65 kg / cm2

f’CM= 688,65 kg/cm2, adalah batas minimum kuat tekan adukan yang masih dapat digunakan untuk mendapatkan kuat tekan beton yang ditargetkan pada rancang campur beton ringan dengan kuat tekan hancur agregat (f’CA) = 56,601 kg/cm2.

Untuk nf = 0,50 CBr CM CA CM log(f ' f ' ) nf log(f ' f ' ) = CM

0,50(log 56, 601 log f '− ) =(log 287, 2−log f '_CM)

CM 0,50(1, 753 log f '− ) =(2, 458−log f '_CM) CM 0, 50 log f ' =1,582 kg / cm2 CM f ' =1458,81 kg / cm2

f’CM = 1458,81 kg/cm2, adalah batas maksimum kuat tekan adukan yang dapat digunakan pada rancang campur beton ringan dengan kuat tekan hancur agregat (f’CA) = 56,601 kg/cm2.

(3)

• Maka kuat tekan adukan yang dibutuhkan untuk dapat mencapai kuat tekan beton yang ditargetkan adalah 688,65 – 1458,81 kg/cm2 dengan fraksi agregat kasar ringan (nf) yang digunakan 0,5. Hal ini dimaksudkan agar berat isi beton yang ditargetkan tercapai.

• Cek kuat tekan adukan maksimum yang dibutuhkan pada grafik 7, apakah masih dapat memenuhi kuat tekan maksimum yang tersedia.

• Kuat tekan adukan maksimum pada grafik 7 adalah 545,918 kg/cm2

, sehingga kuat tekan adukan tersebut yang dipakai pada rancang campur.

Menentukan Susunan Campuran Adukan (BIM)

Berdasarkan grafik 7 diketahui dengan kuat tekan adukan maksimum (f’CM = 545,918 kg/cm2), didapatkan susunan campuran adukannya, sebagai berikut:

• Semen = 750 kg/m3

• Air = 162 kg/m3

• Pasir = 1500 kg/m3

Jumlah = Bobot isi total adukan = 2412 kg/m3

Menentukan Susunan Campuran Beton (BIBr) tiap m3

• Semen = 750 × 0,5 = 375 kg

• Air = 162 × 0,5 = 81 kg

• Pasir = 1500 × 0,5 = 750 kg

• Agregat kasar = 1000 × 0,5 × 1,353 = 676,5 kg

Jumlah = Bobot isi beton = 1882,5 kg

Koreksi susunan campuran beton terhadap kandungan air dalam agregat Dengan memperhitungkan jumlah air yang dapat diserap oleh agregat ringan kasar yang digunakan, yaitu:

Penyerapan agregat ringan plastik (Da) = 0,382 % Kadar lengas agregat kasar (Dk) = 0 % Penyerapan agregat halus (Ca) = 5,2 % Kadar lengas agregat halus (Ck) = 3,4 % Hal ini berarti agregat tersebut masih dapat menyerap air, maka:

(4)

• Kebutuhan air pencampur :

k a k a B (C C ) C /100 (D D ) D /100 = − − × − − × 81 (3, 4 5, 2) 750 /100 (0 0, 382) 676,5 /100 = − − × − − × = 97,08 • Agregat halus k a C (C C ) C /100 = + − × 750 (3, 4 5, 2) 750 /100 = + − × = 736,5 • Agregat kasar k a D (D D ) D /100 = + − × = 676,5 + (0 0, 382) 676,5 /100− × = 673,92 kg

Susunan campuran beton ringan setiap 1 m3 setelah dikoreksi, menjadi :

• Semen = 375 kg

• Air Pencampur = 97,08 kg

• Pasir = 736,5 kg

• Agregat ringan kasar = 673,92 kg

Susunan campuran beton ringan 1 m3 Shinta [2007] adalah :

• Semen = 375 kg

• Air Pencampur = 168 kg

• Pasir = 745,51 kg

• Agregat ringan kasar = 648,66 kg

Susunan campuran beton ringan 1 m3 Sony [2006] adalah :

• Semen = 375 kg

• Air Pencampur = 88,5 kg

• Pasir = 750 kg

(5)

Lampiran 2 : Hasil Pengujian dan Pengolahan Data Material

2-1

(6)

2-2

(7)

2-3

Universitas Indonesia LABORATORIUM STRUKTUR DAN MATERIAL

Departemen Teknik Sipil - Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Kampus UI Depok 16424, Indonesia (021) Telp. 787 4878 - 727 0029 (Ext.110/111) - 727 0028 (Fax)

Sample : Pasir Alam Date Tested :

I II

500 500 492 490

No.200 Sieve by Washing

Ditest oleh : Bid Depok, 04 Januari 2009. Diperiksa oleh : Kepala Laboratorium,

Dr. Ir. Elly Tjahjono, DEA TEST FOR MATERIALS FINER THAN NO.200 SIEVE

IN MINERAL AGGREGATES BY WASHING

(A) Original Dry Weight of Sample (gr) (B) Dry Weight of Sample after Washing (gr) (C) Percentage of Material Finer Than

1.6 2 Average of Above (%) 1.8 % 100 x A B -A C= _(%)

(8)

2-4

Sample : Pasir Alam Date Tested :

Determination of Colour Value :

Lighter/Equal/Darker Colour to that the reference standard (No.3)

Dr. Ir. Elly Tjahjono, DEA Lighter / Equal / Darker Colour to

1 2 3 (Standar)

4 5 TEST FOR ORGANIC IMPURITIES IN FINE AGGREGATE

(ASTM C 40-92)

(9)

2-5

(10)

2-6

(11)

2-7

Sample : Kubus 5 x 5 x 5

Source : Limbah Botol Plastik (PET) Date Test : 20/7/2007

KK5-1 KK5-2 KK5-3

Dr. Ir. Elly Tjahjono, DEA

157 36 1.298

149 38 1.342

155 39 1.336

PENGUJIAN BERAT JENIS AGREGAT KASAR RINGAN PLASTIK DENGAN SPESIMEN BERBENTUK KUBUS (5 × 5 × 5)

Sample Berat SSD spesimen di udara (gr)

Berat spesimen dalam air

(gr)

(12)

Lampiran 3 : Hasil Pengujian dan Pengolahan Data

LABORATORIUM STRUKTUR DAN MATERIAL

Sample : Kubus 5 x 5 x 5

Source : Limbah Botol Plastik (PET) Date Test : 15/7/2007

KK5-1 50

KK5-2 60

KK5-3 65

Ditest oleh : Apri Depok, 04 Januari 2009. Diperiksa oleh : Kepala Laboratorium,

136 32,9 1,319

110 26,2 1,312

135 32,3 1,315

PENGUJIAN KUAT TEKAN AGREGAT KASAR RINGAN PLASTIK

DENGAN SPESIMEN BERBENTUK KUBUS (5 × 5 × 5)

Sample Berat SSD spesimen di udara (gr) Berat spesimen dalam air (gr) Bulk Spesifik Gravity Kuat tekan (kg/cm2₎

(13)

(14)

LABORATORIUM STRUKTUR DAN MATERIAL Departemen Teknik Sipil - Fakultas Teknik

Universitas Indonesia

Data-data Benda Uji Kuat Tekan Beton

UMUR SLUMP BERAT

DICOR DITES (HARI) D (cm) L (cm) (cm) (kg)

1 I 24/04/2008 22/05/2008 28 15 30 8,5 9,045

2 II 24/04/2008 22/05/2008 28 15 30 8,5 9,061

3 III 24/04/2008 22/05/2008 28 15 30 8,5 8,919

Hasil Pengujian dan Pengolahan Data Kuat Tekan Beton

UMUR SLUMP BERAT BEBAN L.PENAMPANG TEGANGAN TEG. RATA-RATA

DICOR DITES (HARI) D (cm) L (cm) (cm) (kg) (kg) (cm2₎ _(kg/cm2₎ _(kg/cm2₎

1 I 24/04/2008 22/05/2008 28 15 30 8,5 9,045 14500 176,625 82,0948

2 II 24/04/2008 22/05/2008 28 15 30 8,5 9,061 15500 176,625 87,7565

3 III 24/04/2008 22/05/2008 28 15 30 8,5 8,919 14000 176,625 79,2640

Ditest oleh : M. Samin Depok, 04 Januari 2009.

Diperiksa oleh : Kepala Laboratorium,

83,0385

NO KODE TANGGAL DIMENSI

HASIL PENGUJIAN DAN PENGOLAHAN DATA KUAT TEKAN BETON DENGAN SPESIMEN BERBENTUK SILINDER

(15)

(16)

(17)

(18)

Grafik Penurunan Rangkak Beton vs Waktu

0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 0,014 0,016 0,018 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Waktu (Hari) Pe nur u n a

Grafik Regangan Rangkak Beton vs Waktu

0,0E+00 2,0E-03 4,0E-03 6,0E-03 8,0E-03 1,0E-02 1,2E-02 1,4E-02 1,6E-02 1,8E-02 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Waktu (Hari) Re g a n g a Hasil Percobaan Rangkak Branson

(19)

0,0E+00 2,0E-03 4,0E-03 6,0E-03 8,0E-03 1,0E-02 1,2E-02 1,4E-02 1,6E-02 1,8E-02 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Waktu (Hari) R e gan g a Batas Bawah Branson Rangkak Branson Batas Atas Branson Hasil Percobaan

0,0E+00 1,0E-04 2,0E-04 3,0E-04 4,0E-04 5,0E-04 6,0E-04 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Waktu (Hari) Re g a n g a Batas Bawah Branson Rangkak Branson Batas Atas Branson

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

Flexural Moment vs Curvature 1/2L A-1

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 5E-06

Curvature F le x u r a l M o me n t ( N mm )

(27)

Lampiran 3 : Hasil Pengujian dan Pengolahan Data Universitas Indonesia 3-14 M-ultm vs k (1/2L) A-1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 -0,015 -0,01 -0,005 0 0,005 0,5kL 4 M u /(b j x b x h x L 2 )

Regangan Absolut vs (t/h) A-1 1/2

-0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 0 0,5 1 1,5 2 2,5 t/h Re g a n g a n A b so lu t $

Regresi Balok 1 Tipe A

y = -2E+10x + 14798 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000

-1,4E-06 -1,2E-06 -1E-06 -8E-07 -6E-07 -4E-07 -2E-07 0

Curvature F le x ur a l M o m e nt ( N m m ) $

(28)

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 0,000005

Curvatre F le x ur a l M o m e nt ( N m m ) M-ultm vs k (1/4L) A-1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 -0,005 -0,004 -0,003 -0,002 -0,001 0 0,001 0,25kL 4 M u/ (bj x b x h x L 2 )

-0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 0 0,5 1 1,5 2 2,5 t/h Re g a n g a n A b so lu t $

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 0,000005

Curvature F le x ur a l M o m e nt ( N m m )

(37)

Lampiran 3 : Hasil Pengujian dan Pengolahan Data Universitas Indonesia 3-24 M-ultm vs k (1/2 L) A-2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 -0,014 -0,009 -0,004 0,001 0,5kL 4M u /( b j x b x h x L 2 )

-0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 0 0,5 1 1,5 2 2,5 (t/h) Re g a n g a n A b so lu t $

Regresi Balok 2 Tipe A

y = -7E+10x + 37803 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000

-1,4E-06 -1,2E-06 -1E-06 -8E-07 -6E-07 -4E-07 -2E-07 0

Curvature Fl e x ur a l M o m e nt ( N m m ) $

(38)

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 0,000005

Curvature F le x ur a l M o m e nt ( N m m ) M-ultm vs k (1/4L) A-2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 -0,005 -0,004 -0,003 -0,002 -0,001 0 0,001 0,25kL 4M u /( b j x b x h x L 2 )

-0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 0 0,5 1 1,5 2 2,5 (t/h) Re g a n g a n A b so lu t $

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

Flexural Moment vs Curvature 1/2L B-1

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 5E-06

Curvature F le x ur a l M o m e nt ( N m m ) M-ultm vs k (1/2L) B-1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 -0,014 -0,012 -0,01 -0,008 -0,006 -0,004 -0,002 0 0,002 0,5kL 4M u /( b j x b x h x L 2 ) Regangan Absolut vs (t/h) B-1 1/2 -0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 -0,01 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 (t/h) Re g a n g a n A b so lu t $

(46)

Regresi Balok 1 Tipe B

y = -1E+10x + 14236 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000

-1,4E-06 -1,2E-06 -1E-06 -8E-07 -6E-07 -4E-07 -2E-07 0

Curvature F le x u r a l M o me n t ( N mm ) $

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 0,000005

Curvature F le x u r a l M o me n t (N mm )

(47)

Lampiran 3 : Hasil Pengujian dan Pengolahan Data Universitas Indonesia 3-34 M-Ultm vs k (1/4L) B-1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 -0,005 -0,004 -0,003 -0,002 -0,001 0 0,001 0,25kL 4M u /( b j x b x h x L 2 ) Regangan Absolut vs (t/h) B-1 1/4 -0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 -0,01 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 (t/h) Re g a n g a n A b so lu t $

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 0,000005

Curvature Fl e x u r a l M o m e nt ( N m m ) M-ultm vs k (1/2 L) B-2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 -0,014 -0,012 -0,01 -0,008 -0,006 -0,004 -0,002 0 0,002 0,5kL 4M u /( b j x b x h x L /2 ) Regangan Absolut vs (t/h) B-2 1/2 -0,0002 0,0000 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,0010 0,0012 -0,01 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 (t/h) Re g a n g a n A b so lu t $

(61)

Regresi Balok 2 Tipe B

y = -8E+10x + 32803 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000

-1,4E-06 -1,2E-06 -1E-06 -8E-07 -6E-07 -4E-07 -2E-07 0

Curvature Fl e x ur a l M o m e nt ( N m m ) $

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 0,000005

Curvature F le x u r a l M o me n t ( N mm ) M-ultm vs k (1/4 L) B-2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 -0,005 -0,004 -0,003 -0,002 -0,001 0 0,001 0,25kL 4 M u/ (bj x b x h x L 2 )

(62)

Lampiran 3 : Hasil Pengujian dan Pengolahan Data Universitas Indonesia 3-49 Regangan Absolut vs (t/h) B-2 1/4 -0,0002 0,0000 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,0010 0,0012 -0,01 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 (t/h) Re g a n g a n A b so lu t $

(63)

(64)

(65)

Flexural Moment vs Curvature 1/2L C-1

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 0,000005

Curvature F le x u r a l M o me n t ( N mm )

(66)

Lampiran 3 : Hasil Pengujian dan Pengolahan Data Universitas Indonesia 3-53 M-ultm vs k (1/2 L) C-1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 -0,014 -0,012 -0,01 -0,008 -0,006 -0,004 -0,002 0 0,002 0,5kL 4 M u/ (bj x b x h x L 2 ) Regangan Absolut vs (t/h) C-1 1/2 -0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 -0,02 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 (t/h) R e ga n g an A b sol u t $

Regresi Balok 1 Tipe C

y = -7E+09x + 15182 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000

-1,4E-06 -1,2E-06 -1E-06 -8E-07 -6E-07 -4E-07 -2E-07 0

Curvature F le x u r a l M o me n t ( N mm) $

(67)

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 0,000005

Curvature Fl e x ur a l M o m e n t ( N m m ) M-ultm vs k (1/4 L) C-1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 -0,005 -0,004 -0,003 -0,002 -0,001 0 0,001 0,25kL 4 M u /( b j x b x h x L 2 ) Regangan Absolut vs (t/h) C-1 1/4 -0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 -0,02 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 (t/h) R e ga n g an A b sol u t $

(68)

(69)

(70)

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 0,000005

Curvature F le x ur a l M o m e nt ( N m m )

(71)

Lampiran 3 : Hasil Pengujian dan Pengolahan Data Universitas Indonesia 3-58 M-ult vs k (1/2L) C-2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 -0,014 -0,012 -0,01 -0,008 -0,006 -0,004 -0,002 0 0,002 0,5kL 4 M u /(b j x b x h x L 2 ) Regangan Absolut vs (t/h) C-2 1/2 -0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 -0,05 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 (t/h) R e g an gan A b so lu t $

Regresi Balok 2 Tipe C

y = -1E+10x + 39183 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000

-1,4E-06 -1,2E-06 -1E-06 -8E-07 -6E-07 -4E-07 -2E-07 0

Curvature F le x u r a l M o me n t ( N mm ) $

(72)

0 50000 100000 150000 200000 250000

-2,5E-05 -0,00002 -1,5E-05 -0,00001 -5E-06 0 0,000005

Curvature F le x u r a l M o me n t ( N mm ) M-ultm vs k (1/4L) C-2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 -0,005 -0,004 -0,003 -0,002 -0,001 0 0,001 0,25kL 4M u /( b j x b x h x L 2 ) Regangan Absolut vs (t/h) C-2 1/4 -0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 -0,05 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 (t/h) Re g a n g a n A b so lu t $

(73)

(74)

(75)

Hasil Perbandingan Berat Jenis 6 Balok

1,62E-05

1,69E-05

1,57E-05

1,69E-05 1,69E-05 1,69E-05

1,50E-05 1,52E-05 1,54E-05 1,56E-05 1,58E-05 1,60E-05 1,62E-05 1,64E-05 1,66E-05 1,68E-05 1,70E-05 A-1 A-2 B-1 B-2 C-1 C-2 B e r a t J e n is (N /m m 3 )

(76)

Lampiran 4 : Dokumentasi Percobaan

Pengujian Kuat Tekan Hancur Agregat

Pengujian Kuat Tekan Silinder

(77)

Pengujian Kuat Tarik Beton

Pembebanan Balok 1 Tipe A

(78)

Pembebanan Balok 1 Tipe B

Retakan Pada Balok 1 Tipe B

(79)

Pembebanan Balok 2 Tipe B

(80)

Pembebanan Balok 1 Tipe C

(81)