9
Universitas Kristen Petra 3. METODE PENELITIAN
3.1. Gambaran Umum
Pada bab ini dibahas metode penelitian yang dilakukan untuk mendapatkan data dan informasi yang akan dianalisa dan dievaluasi untuk menarik kesimpulan sesuai dengan tujuan penelitian. Penelitian dilakukan dengan menggunakan studi literatur. Studi lapangan dilakukan dilaboratorium untuk bisa mendapatkan data yang akurat. Untuk urutan alur metode penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1. Alur Penelitian
3.2. Studi Literatur
Penelitian ini menggunakan studi literatur yang bertujuan untuk mendapatkan referensi yang tepat dan dapat digunakan sebagai bahan pendukung dalam observasi ini. Studi literatur dilakukan dengan browsing di internet, mencari artikel yang terkait, jurnal ilmiah dan buku referensi.
10
Universitas Kristen Petra 3.3. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini berupa beberapa alat treatment dan beberapa alat untuk melakukan pengujian. Peralatan treatment terdiri atas : ayakan, mixer, dongkrak, piringan besi, dan bekisting.
Bekisting untuk sampel beton berbentuk balok dengan ukuran 10 x 10 x 60 cm3 dan untuk sampel kubus beton dengan ukuran 15 x 15 x 15 cm3. Alat yang digunakan untuk pengetesan adalah Universal Testing Machine, yang digunakan untuk menguji kekuatan tekan beton dan lentur untuk mendapatkan momen nominal yang kami cari.
3.4. Material
Material yang kami gunakan dalam penelitian ini terdiri atas:
1. Semen
Semen yang kami gunakan pada penelitian ini adalah Semen Portland dengan merk Semen Gresik yang mudah ditemukan di toko bangunan di kota Surabaya dan berdasarkan SNI nomor 15-2049-2004. Semen Portland ini adalah semen hidrolisis yang dihasilkan dengan menggiling terak Portland yang bersifat hidrolisis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain.
2. Consol Steel Fiber
Consol Steel Fiber yang digunakan dalam penelitian ini, diperoleh dari P.T. Concrete Technology Indonesia (CTI). Karakteristik serat ini mempunyai kedua ujung yang bengkok dan membentuk suatu jangkar. Material ini berfungsi untuk membantu dalam meningkatkan kekuatan dan mutu beton.
3. Agregat Halus
Untuk agregat halus yang kami gunakan adalah pasir lumajang yang mudah ditemukan di toko bangunan di kota Surabaya dan sesuai dengan ketentuan SNI 03-1750-1990, yaitu: bersih dari unsur organik, keras, tidak bercampur dengan tanah liat atau lumpur. Karakteristik dari pasir Lumajang sendiri adalah tekstur yang berbentuk bulat dan berwarna hitam keabu-abuan.
11
Universitas Kristen Petra 4. Agregat kasar
Agregat kasar yang digunakan adalah kerikil yang berukuran antara 10-15 mm yang dapat ditemukan di banyak toko bangunan di kota Surabaya, sesuai dengan ketentuan SNI 03-1750-1990 tentang Mutu dan Cara Uji Agregat Beton, yaitu: berbentuk tidak bulat, keras, tidak mudah retak dan pecah.
5. Air
Air yang digunakan harus memenuhi syarat yaitu tidak mengandung banyak kotoran, tidak berasa, tidak berbau, dan tidak berwarna. Selain itu, air yang digunakan juga harus bebas dari bahan-bahan kimia lain yang dapat merusak kekuatan beton itu sendiri. Dan air yang kami gunakan berasal dari PDAM Laboratorium Beton Universitas Kristen Petra.
3.5. Mix Design
Pada tahap ini, digunakan mix design dengan metode DOE (Department of Environment) sesuai dengan SK.SNI. T-15-1990-03 dengan mutu K-150. Mix design ini diterapkan pada seluruh sampel yang akan dibuat untuk menjaga keseragaman pada keseluruhan sampel agar dapat diketahui dengan pasti seberapa besar pengaruh Consol Fiber terhadap momen nominal beton. Untuk Consol Fiber sendiri dilihat dari brosur yang ada untuk minimum dosis yang dapat digunakan adalah 15 kg/m3 atau 0,625% dari berat jenis beton. Penambahan serat baja ke dalam adukan beton dengan mutu K-175 dapat menurunkan kuat tekan beton, kecuali untuk kadar serat baja 0%-1% (Irawan : 1994). Oleh karena itu, kami menggunakan campuran serat Consol Fiber dengan kadar 0,5%, 0,75%, dan 1% dihitung dari berat jenis beton (2400 kg/m3). Mix Design yang kami gunakan dalam penelitian selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 3.1..
12
Universitas Kristen Petra Tabel 3.1. Komposisi Mix Design Untuk Balok Beton (per 12 sampel)
Komposisi Mix Design
Kadar Consol Steel Fiber
0% 0,5% 0,75% 1%
Semen (Kg) 4,83 4,83 4,83 4,83
Pasir (Kg) 14,02 14,02 14,02 14,02 Kerikil (Kg) 21,03 21,03 21,03 21,03
Consol Fiber (Kg) 0,22 0,32 0,43
Air (L) 3,33 3,33 3,33 3,33
3.6. Penelitian Tahap Pertama
Pada penelitian ini pengujian dilakukan dengan membuat 36 sampel beton kubus masing-masing 12 sampel untuk 7, 14, dan 28 hari. Benda uji yang digunakan adalah kubus beton dengan ukuran 15 x 15 x 15 cm3.
Dalam penelitian ini, kami melakukan 9 langkah dalam setiap penelitian yang kami lakukan. Langkah pertama yang kami lakukan adalah melakukan persiapan bekiting besi / molding yang kami pinjam dari lab beton UK Petra.
Setelah itu, kami akan melakukan persiapan material dengan melakukan penimbangan pada masing-masing material, yaitu : semen, pasir, kerikil, dan serat Consol Fiber sendiri. Dari sana, kami akan memasukkan setiap material yang telah ditimbang dan disiapkan ke dalam molen untuk dilakukan mixing seperti yang tertera pada Gambar 3.2.. Setelah dirasa campuran beton mulai tercampur semua baik semen, pasir, kerikil, dan Consol Fiber, kami mulai melakukan uji slump untuk mendapatkan nilai slump dari masing-masing sampel yang kami mixing seperti yang tertera pada Gambar 3.3.. Kemudian setelah selesai melakukan uji nilai slump dan mencatat nilai slump yang didapatkan, kami mulai memasukkan dan memadatkan campuran beton itu ke dalam bekisiting yang telah kami siapkan sebelumnya seperti yang tertera pada Gambar 3.4.. Berikutnya setelah dirasa campuran beton yang dimasukkan ke dalam bekisting dirasa sudah cukup kering, kami akan melakukan penomoran untuk memudahkan kami dalam pengetesan. Selang 2 hari, kami melakukan pelepasan bekisting untuk menyiapkan beton sebelum dimasukkan ke dalam kolam sebagai langkah
13
Universitas Kristen Petra selanjutnya, yaitu curing. Dan sebagai langkah terakhir kami lakukan pengetesan, baik itu kuat tekan pada 7, 14, dan 28 hari seperti yang tertera pada Gambar 3.5..
Gambar 3.2. Proses mixing dengan menggunakan molen
Gambar 3.3. Proses slump test
14
Universitas Kristen Petra Gambar 3.4. Proses pemadatan campuran beton pada bekisting
Gambar 3.5. Proses test tekan
15
Universitas Kristen Petra 3.7. Penelitian Tahap Kedua
Pada penelitian ini pengujian dilakukan dengan membuat 36 sampel balok beton dengan menggunakan tulangan baja dan cor beton baik yang menggunakan consol steel fiber maupun tidak menggunakan untuk pengujian momen nominal pada 28 hari seperti yang tertera pada Gambar 3.6..
Dalam penelitian yang kedua ini juga hampir sama dengan langkah- langkah yang kami lakukan ada penelitian yang pertama. Sebagai langkah awal, kami menyiapkan dan merakit tulangan baja dan bekisting yang digunakan seperti design yang tertera pada Gambar 3.7.. Setelah tulangan dan bekisting siap, kami menyiapkan semua material yang dibutuhkan mulai dari semen, pasir, kerikil, dan consol fiber sendiri. Langkah selanjutnya kami menimbang setiap material yang telah ada sesuai dengan mix design yang telah kami perhitungkan sebelumnya.
Kemudian kami mencampurkan material yang telah ditimbang sebelumnya ke dalam molen untuk melakukan proses mixing. Sambil proses mixing kita juga melakukan uji nilai slump untuk mendapatkan hasil slump test dari masing- masing sampel yang kita campurkan. Dari proses mixing kita menuangkan beton yang sudah tercampur ke dalam bekisting yang juga sudah kami siapkan sebelumnya. Setelah dirasa mulai kering, kami mulai melakukan penomoran yang bertujuan untuk memudahkan kami dalam pencatatan hasil test. Dan sebagai langkah terakhir kami melakukan test tarik untuk mendapatkan momen nominal dari beton bertulang baik yang menggunakan serat maupun tidak.
Gambar 3.6. Pengujian tarik untuk mendapatkan momen nominal
16
Universitas Kristen Petra Gambar 3.7. Sketsa beton dengan tulangan baja diameter 6 mm
3.8. Pengujian Laboratorium
Pengujian sampel akan dilakukan di laboratorium Beton Universitas Kristen Petra. Pengujian akan meliputi kuat tekan dari kubus beton baik yang berisi campuran consol steel fiber maupun tidak dan pengujian tarik untuk mendapatkan momen nominal pada balok beton bertulang yang berisi consol steel fiber maupun tidak.
Untuk test tekan, hal yang perlu diperhatikan adalah peletakan beton uji yang sudah kering ke dalam alat compression test. Beton yang diletakkan harus tepat di tengah sehingga beban yang nantinya diberikan pada beton dapat diterima oleh beton dengan merata dan hasil yang didapatkan nantinya baik dan valid.
Untuk penampakan dari test tekan dapat dilihat di Gambar 3.5. Untuk test tarik hampir sama dengan test tekan. Penempatan beton uji harus tepat sehingga pembebanan yang dilakukan dapat tepat pada posisi yang seharusnya. Oleh karena itu, sebelum dilakukan test beton uji lebih baik diukur dengan penggaris dan diberikan tanda terlebih dahulu. Kemudian, balok beton uji yang sudah siap dilakukan test tarik diletakkan pada tumpuan sederhana dengan perletakkan sendi rol seperti sketsa yang ditampilkan pada Gambar 3.8..
17
Universitas Kristen Petra Gambar 3.8. Sketsa pembebanan benda uji tarik
Mu = P x L Mn = Mu / 0,8 Keterangan:
Mu = Momen ultimate (kNm) Mn = Momen nominal (kNm) P = Tekanan (kN)
L = Panjang bentang (m)
