i
The Effect Of Ratio Variation Reinforcement Of Hibiscus Skin With A Resin Coating Towards The Flexural Strength Of Light Concrete Beam
Tugas Akhir
Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S – 1 Jurusan Teknik Sipil
Oleh :
RAHADIAN BAGIARTHA
F1A 009 065
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MATARAM
ii
DENGAN PELAPIS RESIN TERHADAP KUAT LENTUR BALOK BETON RINGAN
The Effect Of Ratio Variation Reinforcement Of Hibiscus Skin With A Resin Coating Towards The Flexural Strength Of Light Concrete Beam
Oleh :
RAHADIAN BAGIARTHA F1A 009 065
Telah diperiksa dan disetujui oleh Tim Pembimbing : 1. Pembimbing Utama
Shofia Rawiana, ST.,MT. Tanggal : Agustus 2014 NIP.196603051994122001
2. Pembimbing Pendamping
Suparjo, ST.,MT. Tanggal : Agustus 2014
NIP.196708141994121001
Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Mataram
iii
BALOK BETON RINGAN
The Effect Of Ratio Variation Reinforcement Of Hibiscus Skin With A Resin Coating Towards The Flexural Strength Of Light Concrete Beam
Oleh :
RAHADIAN BAGIARTHA F1A 009 065
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal 21 Juli 2014
Dan dinyatakan telah memenuhi syarat Susunan Tim Penguji
1. Penguji I
Buan Anshari, ST., MSc(Eng)., Ph.D. NIP.197107031998021001
2. Penguji II
Fatmah Mahmud, ST., MT. NIP.197111092000122001
3. Penguji III
I Wayan Sugiartha, ST., MT. NIP.196906201997021001
Mataram, Agustus 2014 Dekan Fakultas Teknik
Universitas Mataram
iv
Penyayang atas segala berkat, rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini.
Tugas akhir ini mengambil judul “ Pengaruh Variasi Rasio Tulangan Pilinan Kulit Waru dengan Pelapis Resin Terhadap Kuat Lentur Balok Beton Ringan”. Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk mengetahui perilaku lentur balok beton ringan bertulangan pilinan kulit waru terhadap beban beban simetri sebagai alternatif tulangan pengganti baja. Tugas akhir ini juga merupakan salah satu persyaratan kelulusan guna mencapai gelar kesarjanaan di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Mataram.
Mengingat keterbatasan penulis, penulis membuka pintu selebar-lebarnya atas segala kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan penelitian ini. Akhir kata semoga tidaklah terlampau berlebihan, bila penulis berharap agar penelitian ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Mataram, Agustus 2014
v
maupun materil dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya terutama kepada : 1. Allah SWT karena hanya atas rahmat dan berkah dari-Nya lah Tugas Akhir
dapat terselesaikan.
2. Bapak Yusron Saadi, ST., MSc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Mataram.
3. Bapak Jauhar Fajrin, ST., MSc., Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Mataram.
4. Ibu Shofia Rawiana, ST., MT., selaku dosen utama yang telah memberikan bimbingan, saran, arahan, dan tausiah-tausiah kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini.
5. Bapak Suparjo, ST., MT., selaku dosen pembimbing pendamping yang telah memberikan bimbingan, saran dan masukan selama penyusunan Tugas Akhir ini.
6. Bapak Buan Anshari, ST., MSc(Eng)., Ph.D., selaku dosen penguji I yang telah memberikan saran dan masukan selama penyusunan Tugas Akhir ini. 7. Ibu Fatmah Mahmud, ST., MT., selaku dosen penguji II yang telah
memberikan saran dan masukan selama penyusunan Tugas Akhir ini.
8. Bapak I Wayan Sugiartha, ST.MT., selaku dosen penguji III yang telah memberikan saran dan masukan selama penyusunan Tugas Akhir ini.
9. Ibu I.A.O. Suwati Sideman, ST.,MT., selaku dosen wali yang telah memberikan penjelasan, dan masukan-masukan selama pengampuan.
10. Kedua orang tua dan semua keluarga atas segala didikan, perhatian, kasih sayang, kesabaran serta do’anya.
11. Keluarga besar H. Galang Asmara atas segala didikan, perhatian, kasih sayang, fasilitas serta do’anya.
vi
kesah selama perkuliahan di mataram, Regens’Mam, Leo, Ir-One, Yukina Antok, Heri Pinyul, Mariun, Yoga, dan Antok.
vii
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iv
UCAPAN TERIMA KASIH ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR NOTASI ... . xii
ABSTRACT ... xiii
ABSTRAK ... xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Tujuan Penelitian ... 3
1.4 Manfaat Penelitian ... 3
1.5 Batasan Masalah ... 4
1.6 Hipotesis ... 4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka ... 5
2.2 Beton ... 7
2.3 Beton Ringan ... 8
2.4 Waru ... 8
2.5 Ekstraksi Kulit Waru ... 10
2.6 Resin ... 10
2.7 Alkali (NaOH) ... 11
2.8 Kuat Tarik Pilinan ... 12
2.9 Bahan Penyusun Beton ... 13
2.9.1 Agregat ... 13
viii
2.11 Kuat tekan Beton ... 21
2.12 Modulus Elastisitas Beton ... 22
2.13 Momen Retak Awal ... 22
2.14 Penampang Balok Bertulangan Tunggal ... 22
2.15 Keruntuhan Lentur ... 25
2.16 Lentur Murni dan Lentur Tak Seragam ... 26
2.17 Retak Pada Balok ... 26
2.18 Defleksi da Deformasi Balok ... 28
2.19 Analisis Lendutan Balok ... 28
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian ... 31
3.2 Bahan Penelitian ... 31
3.2.1 Beton ... 31
3.2.2 Tulangan Pilinan Kulit Waru ... 32
3.2.3 Bahan Coating ... 33
3.3 Alat Penelitian ... 33
3.4 Pelaksanaan Penelitian ... 34
3.4.1 Tahap Persiapan ... 34
3.4.2 Pemeriksaan Bahan ... 34
3.4.3 Pemeriksaan Agregat ... 35
3.4.3.1 Pemeriksaan Berat Satuan Pasir dan Batu Apung ... 35
3.4.3.2 Pemeriksaan Berat Jenis Pasir ... 36
3.4.3.3 Pemeriksaan Berat Jenis Batu Apung ... 37
3.4.3.4 Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus (Pasir) ... 37
3.4.3.5 Pemeriksaan Gradasi Batu Apung ... 38
3.4.3.6 Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus (pasir) ... 39
3.4.3.7 Pemeriksaan Ketahanan Aus Batu Apung ... 40
ix
3.4.5.1 Pembuatan Pilinan Tulangan Kulit Waru ... 42
3.4.5.2 Pengujian Kuat Tarik dan Modulus Elastisitas Pilinan Kulit Waru 42
3.4.6 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ... 42
3.4.7 Penampang Balok Uji ... 43
3.4.8 Pengecoran Balok dan Silinder Beton ... 44
3.4.9 Perawatan Balok dan Silinder Beton ... 44
3.4.10 Pengujian Benda Uji ... 45
3.4.10.1 Uji Kuat Lentur Balok ... 45
3.4.10.2Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Beton ... 46
3.5 Analisa Data ... 46
3.6 Bagan Alir Penelitian ... 47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pemeriksaan Bahan Penyusun Beton ... 48
4.2 Hasil Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ... 49
4.3 Hasil Pemeriksaan Kuat Tarik dan Modulus Elastisitas Pilinan Kulit Waru ... 50
4.4 Hasil Pengujian Slump Beton Segar ... 50
4.5 Hasil Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton ... 50
4.6 Pengujian Balok Beton ... 51
4.6.1 Hasil Pengujian Kuat Lentur Balok ... 52
4.6.2 Pola Retak dan Pola Runtuh ... 52
4.6.3 Momen Retak Awal ( Mcr ) ... 54
4.6.4 Momen Lentur Ultimite ( Mu ) ... 55
4.6.5 Momen ( Ms ) dan Beban Layan (Ps) ... 56
4.6.6 Perilaku beban-defleksi balok uji ... 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 60
5.2 Saran ... 60 DAFTAR PUSTAKA
x
Gambar 2.3 Batu Apung ... 17
Gambar 2.4 Hubungan antara lendutan dan beban pada balok ... 19
Gambar 2.5 Penampang balok tulangan tunggal ... 23
Gambar 2.6 (a) Penampang Under-Reinforced, (b) Penampang Balanced, (c) Penampang Over-Reinforced ... 24
Gambar 2.7 Balok yang di bebani lentur murni ... 25
Gambar 2.8 Distribusi tegangan memanjang antara dua retak yang ... 27
berdekatan apabila retak telah benar-benar terjadi: (a) geometri perambatan retak; (b) tegangan lekat batas (ultimate bond stress) �; (c) tegangan tarik memanjang ft pada beton (d) tegangan tarik memanjang pada baja fs. Gambar 2.8 Pembebanan Benda Uji ... 30
Gambar 3.1 Model pemilinan kulit waru ... 32
Gambar 3.2 Spesimen benda uji kuat tarik ... 42
Gambar 3.3 Penampang balok uji ... 44
Gambar 3.4 Set-up uji kuat lentur balok ... 45
Gambar 3.5 Alat uji kuat tekan silinder beton ... 46
Gambar 3.6 Bagan alir penelitian ... 47
Gambar 4.1 Pola runtuh dan retakan tipikal balok uji ... 53
Gambar 4.2 Grafik hubungan momen-lendutan ... 56
xi
Tabel 2.2 Klasifikasi Gradasi Agregat Halus ... 14
Tabel 2.3 Sifat Fisik Batu Apung ... 16
Tabel 2.4 Komposisi kimia batu apung ... 16
Tabel 2.5 Angka perbandingan bentang (L) dengan defleksi (∆) maksimum yang diizinkan ... 29
Tabel 3.1 Jumlah dan variasi benda uji ... 43
Tabel 4.1 Pemeriksaan bahan penyusun beton ... 48
Tabel 4.2 Hasil perencanaan campuran beton per m3... 49
Tabel 4.3 Hasil pengujian kuat tarik pilinan kulit waru dengan coating resin .... 50
Tabel 4.4 Hasil pengujian kuat tekan beton dan modulus elastisitas ... 51
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Lentur Balok ... 52
Tabel 4.6 Perbandingan momen retak awal teoritis dan eksperimen ... 54
Tabel 4.7. Perbandingan momen lentur ultimit teoritis dan eksperimen ... 55
Tabel 4.8. Nilai momen dan beban layan ... 57
xii
� = Jarak antara beban yang bekerja dan tumpuan (mm)
a = Tinggi tegangan ekivalen balok (mm) b = Lebar penampang (mm)
c = Tinggi garis netral (mm)
d = Tinggi efektif penampang balok (mm) Ec = Modulus elastisitas beton (MPa) Ew = Modulus elastisitas waru (MPa)
∈ = Regangan (mm/mm) f’c = Kuat tekan beton (MPa) fr = Modulus rupture (MPa) fyw = Kuat tarik pilinan waru (MPa) h = Tinggi penampang (mm) Ie = Momen inersia efektif (mm4)
Icr = Momen inersia retak penampang transpormasi (mm4) Ig = Momen inersia kotor (mm4)
L = Bentang bersih (mm) L0 = Panjang awal (mm)
∆L = Perpanjangan (mm) Ma = Momen aktual (N.mm) Mcr = Momen retak (N.mm)
Mn = Kapasitas tahanan penampang (N.mm) P = Beban maksimum (N)
n = Jumlah tulangan
� = Rasio tulangan
Wc = Berat isi beton (kg/m3)
σ = Tegangan (N/mm2)
xiii
The use of natural fibers as an alternative substitute of reinforcement steel for concrete masonry block structure is extremely promising. The use of natural fibers was chosen because of its easy to obtain, easily processed, abundant, renewable, and cheap, has a fairly high tensile strength as well as included in the eco-friendly materials. One type of natural fibers that have the specific power, eco-friendly and the availability abundant are skin of hibiscus tiliaceus. This research was aimed to know the effect of reinforcement ratio variation skin of hibiscus tiliaceus with a coating of resin towards the flexural strength of light concrete beam.
This research was located in structural and material laboratory of civil enginering faculty of Mataram University, by conducting testing of the strength concrete masonry of beam bending by using Flexural Testing Machine. The test of concrete beam with dimensional objects 1520150 cm with variations of tensile reinforcement skin of hibiscus stranded of numbered 3,6 and 8 with a diameter 12 mm. The value ratio of reinforcement in succession is 0.014, 0,031 and 0,046.
The results of the average tensile strength (fyw) reinforcement test stranded
bark resin coated hibiscus was 43,67 MPa. Lightweight concrete beam bending strength with the variation of ratio of tensile-stranded twisted skin covered with resin, the load value collapsed ultimate (Pu) for beams with a ratio ρ = 0.014,
0,031, and 0,046 respectively i.e. 7,564 kN, 12,811 kN, and 14,139 kN, with moments of ultimate (Mu) amounted to 2,125 kNm, 3,125KNm, and 3.625 KNm.
The larger of value variation of ratio (ρ), then moment load ultimate and resilienced is bigger
.
It shows that the ratio of reinforcement have the ability to increase the beam to hold the load bending.xiv
Penggunaan serat alam sebagai alternatif pengganti tulangan baja untuk struktur balok beton ringan sangatlah menjanjikan. Penggunaan serat alam dipilih karena sifatnya yang mudah diperoleh, mudah diolah, jumlahnya berlimpah, dapat diperbaharui, harganya murah, mempunyai kekuatan tarik yang cukup tinggi serta termasuk dalam bahan ramah lingkungan. Salah satu jenis serat alam adalah kulit waru (skin of hibiscus tiliaceus). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi rasio tulangan pilinan kulit waru dengan pelapis resin terhadap kuat lentur balok beton ringan.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Struktur dan Bahan Fakultas Teknik Sipil Universitas Mataram dengan benda uji balok beton berdimensi 15 20150 cm, dan variasi tulangan tarik dari pilinan kulit waru berjumlah 3, 6, dan 8 dengan diameter 12 mm. Nilai rasio tulangan secara berturut-turut adalah 0,014, 0,032 dan 0,049.
Hasil uji kuat tarik (fyw) rata-rata pilinan kulit waru yang dilapisi resin sebesar 43,67 MPa. Beban ultimit (Pu) balok beton ringan dengan variasi rasio tulangan tarik pilinan kulit waru yang dilapisi resin, terbesar untuk tulangan 0,014, 0,031, dan 0,046 secara berturut-turut yaitu 7,564 kN, 12,811 kN, dan 14,139 kN, dengan momen ultimit (Mu) sebesar 2,125 kNm, 3,125 kNm dan 3,625 kNm. Sehingga semakin besar nilai rasio tulangan, maka nilai ketahanan bebannya semakin besar. Hal ini menunjukkan bahwa rasio tulangan memiliki kemampuan meningkatkan ketahanan balok dalam menahan beban lentur.
1 1.1Latar Belakang
Aplikasi struktur beton dalam konstruksi sipil sudah sangat luas dan berkembang pesat. Beton banyak digunakan dalam berbagai konstruksi sipil karena karakteristiknya yang mampu menahan gaya tekan yang tinggi, bersifat
versatile (mudah dibentuk sesuai keinginan), mudah dalam pengerjaan dan perawatan, biaya terjangkau serta mampu dikombinasikan dengan bahan lain. Namun di sisi lain, beton lemah terhadap gaya tarik yaitu 10 persen dari kuat tekannya. Guna mengatasi sifat beton yang lemah terhadap gaya tarik yang bekerja, beton dikombinasikan dengan penempatan tulangan pada daerah yang mengalami gaya tarik.
Dalam kehidupan sehari-hari, baja merupakan bahan tulangan tarik balok beton yang kualitasnya tidak dapat diragukan, karena merupakan hasil pabrikasi. Namun saat ini, harga bahan bangunan seperti baja sebagai tulangan beton cukup tinggi, oleh karena itu perlu dicari alternatif pengganti tulangan baja yang memiliki kuat tarik yang cukup tinggi, lebih ekonomis dan mudah di dapat. Di samping itu, dalam struktur beton ringan, tulangan baja mengalami korosi akibat dari pengaruh kandungan clorida dalam batu apung.
Pemanfaatan batu apung sebagai agregat ringan untuk struktur ringan sangat menguntungkan karena mempunyai karakter, yaitu ringan, kedap suara (high insulation), tahan terhadap api, dan panas, serta cocok untuk akustik. Berdasarkan sifat dan kelebihan batu apung tersebut batu apung dapat mengurangi beban dan dampak negatif dari bencana geologi.
2001). Akibat dari lentur yang terjadi, maka balok membutuhkan perkuatan dalam menahan tarik yaitu dengan penempatan tulangan.
Berbagai inovasi telah dilakukan oleh para peneliti guna menemukan bahan baru sebagai pengganti baja, tentunya tidak terlepas dari syarat dan ketentuan beton bertulang. Salah satu bahan alternatif yang digunakan sebagai pengganti baja adalah komposit serat. Komposit serat sebagai bahan tulangan pada beton terdiri dari serat sintetis dan serat alami (natural fiber).
Penggunaan komposit serat alami sebagai alternatif pengganti tulangan baja sudah dilakukan. Penggunaan serat alami dipilih karena sifatnya yang mudah diperoleh, mudah diolah, jumlahnya berlimpah, dapat diperbaharui, harganya murah, mempunyai kekuatan tarik yang cukup tinggi serta termasuk dalam bahan ramah lingkungan.
Salah satu sumber serat alami yang banyak terdapat di Pulau Lombok adalah kulit pohon waru. Pohon waru (Hibiscus tiliaceus), merupakan jenis tanaman yang dapat ditemukan dengan mudah karena tumbuh berkelompok di daerah tropik dan terutama berkelompok di pantai berpasir atau daerah pasang surut. Waru sudah di kenal sebagai pohon peneduh tepi jalan atau tepi sungai dan pematang sawah.
Permasalahan yang sering dihadapi dalam pemanfaatan kulit waru dalam kehidupan sehari-hari adalah sifat pilinan kulitnya yang lentur, pembentukan lembaran-lembaran kulit yang tipis menjadi pilinan sesuai ukuran yang dikehendaki. Proses pemilinan harus benar-benar padat agar tulangan dari pilinan kulit waru tidak mengalami kembang susut yang tinggi, sehingga kuat lekat dengan beton tidak berkurang. Tulangan pilinan kulit waru yang terbentuk sebagai tulangan harus kaku, agar memudahkan dalam proses pembentukan tulangan. Salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk meningkatkan kekakuan pilinan kulit waru, berupa pemberian cairan resin.
Harapan dengan dilaksanakannya penelitian ini dapat memberi inovasi bahan alternatif pengganti tulangan baja pada balok beton ringan yang lebih ekonomis, ramah lingkungan dan renewable pada elemen struktur sehingga perlu dilakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Variasi Rasio Tulangan Pilinan Kulit Waru Dengan Pelapis Resin Terhadap Kuat Lentur Balok Beton Ringan”.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, maka perumusan masalah adalah sebagai berikut :
1. Apakah balok beton ringan bertulangan pilinan kulit waru yang dilapisi resin memiliki kemampuan menahan beban seperti halnya balok beton ringan tulangan baja
2. Bagaimana pengaruh variasi rasio tulangan pilinan kulit waru yang dilapisi resin terhadap kemampuan menahan beban lentur balok beton ringan.
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Mengetahui apakah balok beton ringan dengan tulangan pilinan kulit waru yang dilapisi resin memiliki kemampuan di dalam menahan beban luar yang bekerja.
2. Mengetahui pengaruh variasi rasio tulangan pilinan kulit waru yang dilapisi resin terhadap kuat lentur balok beton ringan.
1.4 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini antara lain :
1. Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi acuan bagi masyarakat dalam pengembangan pemafaatan serat alam dari kulit waru yang di pilin sebagai pengganti tulangan baja pada balok beton ringan.
1.5 Batasan Masalah
Untuk membatasi ruang lingkup penelitian, maka batasan-batasan masalah yang diteliti adalah :
1. Serat alam yang digunakan sebagai bahan pilinan dalam penelitian ini adalah kulit pohon waru.
2. Diameter pilinan kulit waru yang dilapisi resin sebagai tulangan balok beton ringan adalah 12 mm.
3. Pilinan kulit waru pada balok divariasi menjadi 3 macam tulangan, masing-masing 3, 6 dan 8 yang berturut-turut menghasilkan ρ = 0,14 %, 0,31 %, dan 0,46 %.
4. Diameter tulangan baja sebagai tulangan geser adalah 6 mm.
5. Balok yang akan diuji menggunakan mutu beton rencana (f’c) 17 Mpa, dengan dimensi balok adalah 150 mm x 200 m x 1500 mm.
6. Pengujian lentur dilakukan pada balok berumur minimal 28 hari.
7. Kondisi pembebanan yaitu beban statis jangka pendek dengan dua beban terpusat simetri.
8. Sebagai pembanding digunakan pilinan dari serat daun nanas penelitian Adrian Fitrayuda.
1.6 Hipotesis
5 2.1 Tinjauan Pustaka
Serat (fiber) adalah suatu jenis bahan berupa potongan-potongan komponen yang membentuk jaringan memanjang yang utuh. Menurut Suhendro (1999), beberapa macam serat yang dapat digunakan untuk beton antara lain : serat baja (steel fibre), serat plastik (polypropylene fibre), serat kaca (glass fibre), serat karbon (carbon fibre) dan serat alami (natural fibre).
Serat alam adalah jenis-jenis serat sebagai bahan baku berbagai macam industri, yang diperoleh langsung dari alam. Berdasarkan asal usulnya, serat alam dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok (Kriby, 1963), yaitu serat yang berasal dari binatang (animal fibre), bahan tambang (mineral Fibre), dan tumbuhan (vegetable fibre).
Kulit waru adalah salah satu jenis serat tumbuhan yang diperoleh dari kulit pohon waru. Waru atau baru merupakan jenis tanaman yang sering ditemukan dengan mudah karena tersebar luas di daerah tropik seperti di Indonesia, Malaysia, Cina, Papua Nugini, dan Filipina. Pohon waru biasa tumbuh berkelompok di daerah pantai berpasir atau daerah pasang surut. Selain itu waru juga biasa tumbuh di pematang sawah, bantaran sungai, serta di tepi jalan sebagai pohon peneduh.
Kulit waru memiliki struktur lapisan kulit yang kontinyu dan anyaman alami yang kuat dengan ketebalan rata-rata perlembarnya 0,115 mm. Lapisan kulit yang diambil dari kulit batang atau cabangnya dapat dibuat menjadi tali yang kuat dan baik. Kuat tarik pilinan kulit waru dengan diameter 11,5 mm tanpa lapisan resin berdasarkan hasil uji pendahuluan sebesar 17,33 MPa.
Di Lombok kulit waru biasa digunakan sebagai pengikat untuk memanjat pohon, sebagai pengikat hewan ternak, sebagai pengikat bantalan kayu hutan serta di buat menjadi tali tambang.
Material komposit mulai dilirik karena memiliki beberapa keuntungan jika dibandingkan dengan material anorganik lainnya, diantaranya adalah masanya yang lebih ringan, kekuatan yang cukup tinggi dan juga ketahanan terhadap korosi yang lebih baik. Atas dasar tersebut material organik kini hadir dan mulai menggantikan material anorganik yang telah lama dipakai oleh dunia.
Adapun studi tentang kekakuan lentur pada balok beton ringan (beragregat kasar batu apung) dengan tulangan baja telah dilakukan oleh Akmaludin dkk., (2006). Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa rasio tulangan (As/bd) mempunyai kontribusi signifikan terhadap perhitungan kekakuan lentur balok. Namun yang menjadi perhatian adalah adanya kandungan klorida (cl) pada batu apung yang dapat mempengaruhi kinerja tulangan baja karena dapat menimbulkan karat (corossion) serta untuk menghasilkan nilai kuat tekan yang lebih besar dari 17 MPa membutuhkan jumlah semen yang lebih banyak.
Penelitian tentang potensi pengembangan komposit berpenguat serat kulit waru kontinyu laminat sebagai material pengganti fiberglass pada pembuatan lambung kapal dengan perlakuan alkali NaOH 5% selama 2 jam oleh Arif Nurudin (2011), menghasilkan kuat tarik maksimum sebesar 86,78 Mpa dan kekuatan bending maksimal sebesar 189,78 Mpa.
Rianto, A., dkk (2011), meneliti tentang karakterisasi kekuatan bending dan hidrofobisitas komposit serat kulit waru kontinyu bermatrik pati ubi kayu menyimpulkan bahwa biokomposit dengan menggunakan serat kulit waru berhasil meningkatkan kekuatan bending yang cukup signifikan dengan bioplastik dari pati yaitu sebesar 50,58 Mpa.
sangat rendah, serta kecilnya nilai kekakuan lentur yang diperoleh mengindikasikan besarnya lendutan yang terjadi pada balok.
Fitrayudha (2013), meneliti tentang pengaruh variasi rasio tulangan pilinan serat daun nanas dengan pelapis resin terhadap kuat lentur balok beton ringan dengan variasi rasio tulangan serat 0.010, 0.020, dan 0.040, menyimpulkan bahwa balok dengan variasi rasio tulangan pilinan serat daun nanas dengan nilai (�) 0,040 memiliki kemampuan menahan beban lebih besar dibandingkan dengan variasi tulangan pilinan serat daun nanas yang lain bahkan melebihi nilai balok tulangan baja. Semakin besar nilai rasio tulangan tarik pilinan serat daun nanas, maka semakin besar momen ultimit (Mu), momen layanan (Ms) dan kuat lentur (Ps) pada balok beton ringan.
2.2 Beton
Beton didefinisikan sebagai campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk masa padat (SNI 03-2847-2002). Bahan penyusun beton meliputi air, semen portland, agregat kasar dan halus serta bahan tambah, dimana setiap bahan penyusun mempunyai fungsi dan pengaruh yang berbeda-beda. Sifat yang terpenting pada beton adalah kuat tekannya yang tinggi, karena nilai kuat tarik beton hanya 0,1 dari kuat tekannya.
Parameter-parameter yang mempengaruhi kualitas beton adalah : a. Kualitas semen
b. Proporsi semen terhadap air dalam campuran c. Kekuatan dan kebersihan agregat
d. Interaksi atau adhesi antara pasta semen dan agregat
e. Pencampuran yang cukup dari bahan-bahan pembentuk beton f. Penempatan yang benar, penyelesaian dan kompaksi beton segar
g. Perawatan pada temperatur yang tidak lebih rendah dari 50o F pada saat beton hendak mencapai kekuatannya
2.3 Beton Ringan
Beton ringan adalah beton yang mengandung agregat ringan dan mempunyai berat satuan tidak lebih dari 1900 kg/m3 (SNI 03-2847-2002). Beton ringan dapat diperoleh dengan membuat beton dari agregat ringan, penambahan udara, atau penambahan material yang mempunyai berat satuan yang kecil.
Beton ringan struktural (struktural lightweight concrete), digunakan untuk bangunan yang bersifat struktural dengan daya hantar panas yang rendah dari beton normal. Beton ringan sebagai komponen struktur selanjutnya disebut sebagai beton ringan struktural (BRS) didefinisikan sebagai beton dengan kuat tekan tidak kurang dari 17 MPa dan berat volumenya lebih kecil dari 1840 kg/m3 (Neville dan Brooks,1998). Untuk mencapai kekuatan tersebut, maka butiran halus ringan pada campuran beton diganti dengan pasir alam. Jenis agregat yang digunakan antara lain expanded shale, clay, slates, dan slag (Handoro 2008).
2.4 Waru (Hibiscus Tiliaceus)
Waru atau baru merupakan jenis tanaman yang sangat dikenal oleh penduduk Indonesia. Tanaman ini sering ditemukan dengan mudah karena tersebar luas di daerah tropik seperti di Indonesia, Malaysia, Cina, Papua Nugini, dan Filipina. Tumbuhan ini tumbuh berkelompok di pantai berpasir atau daerah pasang surut. Oleh karena sering ditemukan di tepi pantai, maka tanaman ini juga biasanya disebut waru laut.
Perawakanya berupa pohon atau perdu, tingginya dapat mencapai 15 m tetapi kadangkala adapula yang dapat mencapai 30 m. Daunnya berbentuk seperti jantung, panjang 10-15 cm, pangkalnya berlekuk dalam, ujungnya meruncing, tepi rata atau beringgit, biasanya terdapat kelenjar pada 1 sampai 5 tulang cabang daun di permukaan daun bagian bawah, permukaan atasnya licin, mempunyai bulu-bulu berbentuk bintang pada permukaan daunnya. Waru mempunyai tingkat pertumbuhan yang cepat dan sudah dapat mencapai ukuran yang cukup besar dalam jangka waktu 2 sampai 3 tahun saja.
tersusun atas serabut sklerenkim yaitu sel berdinding tebal yang sering kali berlignin. Serat ini berfungsi mekanis sehingga tahan terhadap tegangan yang di sebabkan penarikan dan pembengkokan, tekanan dan pemampatan tanpa menyebabkan kerusakan sel-sel berdinding tebal pada bagian tanaman ini.Serat-serat yang diambil dari kulit batang dapat dibuat menjadi tali yang kuat dan baik.
Gambar 2.1 Penampang batang waru
Tabel 2.1 Pemanfaatan Kulit Pohon Waru
Nama Daerah Pemanfaatannya
Semenanjung Melayu
Benang dan tali yang dibuat dari kulit waru digunakan untuk bahan alat pancing atau juga untuk membuat jaring dan tas anyaman
Kepulauan Andaman Benang panjang dari kulit waru yang dikaitkan pada harpoon untuk menangkap ikan duyung
Lombok Pengikat hewan ternak, sebagai pengikat untuk memanjat pohon, sebagai tali pengikat bantalan kayu hutan, serta di buat menjadi tali tambang
Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Waru
Kulit waru
2.5 Ekstraksi kulit waru
Pemisahan atau pengambilan kulit waru dari batangnya dapat dilakukan dengan tangan (manual). Cara yang paling umum dan praktis untuk memisahkan serat dari kulitnya adalah dengan proses water retting dan scraping secara manual. Water retting adalah proses perendaman selama beberapa hari di dalam bak penampungan berisi air, agar kambium kulit membusuk. Kulit waru yang telah mengalami proses water retting kemudian dilakukan proses pengikisan
(scraping) dengan menggunakan plat atau sendok untuk menghilangkan zat-zat yang masih menempel pada serat sehingga memudahkan terurainya serat.
2.6 Resin
Resin merupakan bahan pembuat fiberglas yang berwujud cairan kental seperti lem, berkelir hitam atau bening. Secara kimiawi, resin adalah campuran yang kompleks dari asam-asam resinat, alkohol resinat, resinotannol, ester-ester dan resene-resene. Bebas dari zat lemas dan mengandung sedikit oksigen karena mengandung zat karbon dalam kadar tinggi, maka kalau dibakar menghasilkan angus.
Fungsi utama resin adalah sebagai bahan baku pembentuk polimer, melekatkan seluruh permukaan bahan-bahan membentuk filem, dan mengeraskan semua bahan yang akan dicampur. Senyawa ini akan mengalami polimerisasi dalam kondisi yang tepat. Reaksi polimerisasi bersifat eksoterm sehingga akan menimbulkan panas. Bila dibiarkan di udara terbuka, secara alami proses polimerisasi berlangsung secara lambat. Untuk mempercepat proses pengeringan resin dicampur dengan katalis.
2.7 Alkali (NaOH)
NaOH merupakan larutan basa yang tergolong mudah larut dalam air dan termasuk basa kuat yang dapat terionisasi dengan sempurna. Menurut teori
Arrhenius basa adalah zat yang dalam air menghasilkan ion negatif (OH-) dan ion positif (OH+). Larutan basa memiliki rasa pahit, dan jika mengenai tangan akan terasa licin (seperti sabun). Sifat licin terhadap kulit itu disebut kaustik basa. Salah satu indikator yang digunakan untuk menunjukkan kebasaan adalah kertas lakmus merah. Bila lakmus merah dimasukkan kedalam larutan basa maka akan berubah warna menjadi biru.
L(OH)x (aq) → Lx+ (aq) + x OH- (aq)
Sifat alami serat alam adalah hydrophilic, yaitu suka terhadap air berbeda dari polimer yang hydrophobic. Serat tumbuhan, biasanya tersusun dari selulosa, hemiselulosa, dan terkadang lignin. Pengaruh perlakuan alkali terhadap sifat permukaan serat alam selulosa telah diteliti dimana kandungan optimum air mampu direduksi sehingga sifat alami hydrophilic serat dapat memberikan kekuatan ikatan interfacial dengan matrik polimer secara optimal karena mampu menyerap liginin yang masih menempel pada serat (Bisamarck dkk, 2002).
2.8 Kuat Tarik Pilinan
Pengujian tarik bertujuan untuk mengetahui tegangan, regangan, modulus elastisitas bahan dengan cara menarik spesimen sampai putus. Pengujian tarik pilinan kulit waru menggunakan metode yang sama dengan pengujian kuat tarik baja yaitu sesuai standar ASTM D 638-03 dan dilakukan dengan mesin uji tarik atau Universal Testing Machine.
Hal-hal yang mempengaruhi kekuatan tarik serat antara lain (Surdia, 1995) : 1. Temperatur
Apabila temperatur naik, maka kekuatan tariknya akan turun. Suhu yang tinggi dapat mengakibatkan komposit serat memuai, sehingga kekakuannya menjadi berkurang.
2. Kelembaban
Pengaruh kelembaban ini akan mengakibatkan bertambahnya absorpsi air, akibatnya menaikkan regangan patah, sedangkan tegangan patah dan modulus elastisitasnya menurun.
3. Laju tegangan
Apabila laju tegangan kecil, maka perpanjangan bertambah dan mengakibatkan kurva tegangan-regangan menjadi landai, modulus elastisitasnya rendah. Sedangkan apabila laju tegangan tinggi, maka beban patah dan modulus elastisitasnya meningkat tetapi regangannya mengecil. Apabila nilai Modulus elastisitas semakin kecil, akan memudahkan suatu bahan untuk mengalami perpanjangan atau perpendekan. Hubungan tegangan dan regangan pada beban tarik ditentukan dengan rumus sebagai berikut.
σ
= E.
ϵ
(2-1)dengan : σ= Tegangan (N/mm2)
∈ = Regangan (mm/mm) E = Modulus elastisitas (MPa)
adalah regangan proporsional yang didapat dari garis pada grafik tegangan-regangan hasil uji tarik komposit serat.
�
=
∆ 0(2-2)
dengan ∈ = Regangan (mm/mm)
∆L= Perpanjangan (mm) L0 = Panjang awal (mm)
Pada daerah proporsional yaitu daerah dimana tegangan-regangan yang masih sebanding, defleksi yang terjadi masih bersifat elastis dan masih berlaku hukum Hooke. Dengan demikian besarnya nilai modulus elastisitas komposit pada daerah tersebut dapat dihitung dengan persamaan :
�
=
� (2-3)dengan ∈= Regangan (mm/mm)
� = Modulus Elastisitas (MPa) σ = Tegangan (N/mm2)
2.9 Bahan Penyusun Beton 2.9.1 Agregat
sifat tahan api yang baik (Mulyono, 2003). Esensi agregat ringan adalah agregat yang mempunyai berat jenis yang ringan dan porositas yang tinggi, dapat dihasilkan dari agregat alam maupun hasil fabrikasi.
Gradasi yang baik pada agregat akan menghasilkan beton yang padat, sehingga volume rongga udara akan berkurang. Berdasarkan ukuran butiran, agregat dibagi menjadi dua yaitu :
1. Agregat Halus
Agregat halus adalah pasir alami sebagai disintegrasi alami batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butiran terbesar 5 mm (SNI 03-2847-2002).
Distribusi butiran agregat halus dibagi menjadi empat daerah gradasi yaitu di tunjukkan oleh Tabel 2.2 berikut :
Tabel 2.2 Klasifikasi Gradasi Agregat Halus
Lubang ayakan (mm)
Persen berat butir yang lolos ayakan
Daerah I Daerah II Daerah III Daerah IV
(%) (%) (%) (%)
10 100 100 100 100
4,8 90 – 100 95 – 100 90 – 100 95 – 100 2,4 60 – 95 75 – 100 85 – 100 95 – 100 1,2 30 – 70 55 – 90 75 – 100 95 – 100 0,6 15 – 34 35 – 59 60 – 79 80 – 100 0,3 5 – 20 8 – 30 12 – 40 15 – 50 0,15 0 – 10 0 – 10 0 – 10 0 – 15
Sumber : Tjokrodimuljo, 1996
Daerah I = Pasir kasar Daerah III = Pasir agak halus Daerah II = Pasir agak kasar Daerah IV = Pasir halus Agregat halus yang baik harus memenuhi kriteria sebagai berikut : a. Modulus halus butir 1,5 sampai 3,8.
c. Kadar zat organik yang terkandung yang ditentukan dengan mencampur agregat halus dengan larutan natrium sulfat (NaSO4) 3% jika dibandingkan dengan warna standar/pembanding tidak lebih tua dari pada warna standar. d. Kekerasan butiran jika dibandingkan dengan kekerasan butir pasir
pembanding yang berasal dari pasir kwarsa bangka memberikan angka tidak lebih dari 2,20.
e. Kekekalan (jika diuji dengan natrium sulfat bagian yang hancur maksimum 10%, dan jika di pakai magnesium sulfat, maksimum 15%).
2. Agregat Kasar (Batu Apung)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil disintegrasi alami dari batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir 5 – 40 mm (SNI 03-2847-2002). Batu apung (pumice) adalah suatu bahan vulkanis sellulair yang merupakan hasil dari aktifitas gunung api efusif yang kaya akan silika atau buih kaca alam (rock froth) berwarna abu-abu terang hingga putih, mempunyai struktur pori-pori besar, berbobot ringan dengan berat satuan 500 – 900 kg/m3 (Mulyono, 2003). Batu apung sering disebut batu leleran, karena terbentuk dari magma gunung berapi yang keluar dan mengalami pendinginan di luar. Leleran ini mengandung gas sehingga akibat pendinginan yang cepat menyebabkan batu apung tidak rata dan berongga-rongga (Saputra, 2010).
Beton yang menggunakan agregat rigan batu apung akan mempunyai sifat penyerapan air dan pengembangan yang cukup tinggi dengan berat beton 700 – 1400 kg/m3.
Saputra (2010) menyebutkan hal-hal yang berkenaan dengan batu apung Pulau Lombok adalah :
a. Komposisi kimia batu apung memenuhi syarat agregat ringan untuk beton ringan struktural.
c. Beton dengan agregat batu apung dapat mencapai kekuatan 21 MPa yang berarti melampaui batas kekuatan untuk beton ringan struktural sebesar 17,24 MPa.
d. Kuat tarik beton dengan agregat kasar batu apung mencapai 2,4 MPa.
Adapun sifat fisik dan sifat kimia dari batu apung seperti yang tercantum di dalam Tabel 2.3 dan Tabel 2.4 di bawah :
Tabel 2.3 Sifat Fisik Batu Apung
Unsur Kapasitas
Bobot isi ruang Peresapan air Berat jenis Hantaran Suara
Ratio kuat tekan terhadap beban Konduktivitas terhadap panas
Tabel 2.4 Komposisi kimia batu apung
Gambar 2.3 Batu Apung
Adapun bahan-bahan bangunan yang bisa dibuat dari limbah batu apung adalah :
a. Batako b. Paving Block c. Genteng Beton d. Beton Ringan, dll.
Limbah batu apung dapat dimanfaatkan sebagai : a. Sebagai pengganti bahan bangunan galian golongan C
b. Mengurangai pemanfaatan lahan-lahan produktif yang dijadikan sebagai tempat pembuangan limbah batu apung
c. Peningkatan pendapatan masyarakat karena mampu membuka lapangan kerja baru dengan memanfaatkan limbah batu apung.
2.9.2 Air
Syarat air yang digunakan untuk campuran beton harus bersih, tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, zat organis atau bahan lainnya yang dapat merusak beton dan tulangan.
2.9.3 Semen portland
Semen portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan beton. Semen portland didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya (ASTM C-150 1985).
Bahan baku pembentuk semen adalah : a. kapur (CaO) dari batu kapur
b. silika (SiO2) dari lempung c. alumina (Al2O3) dari lempung
2.10 Balok Beton
Balok merupakan elemen struktural bangunan yang digunakan untuk mentransfer beban vertikal secara horisontal. Akibat beban yang bekerja balok mengalami lentur, karena itu balok disebut juga sebagai elemen lentur (Dishongh, 2001). Lentur yang terjadi pada balok merupakan akibat dari adanya regangan yang timbul karena adanya beban luar yang bekerja (beban terpusat maupun merata).
Akibat beban kerja yang tegak lurus sumbu memanjang balok ini, maka penampang balok akan mengalami kemungkinan-kemungkinan sebagai berikut : 1. Terjadi tegangan lentur (flexural strength) dan tegangan geser (shear
strength).
2. Terjadi tekuk arah samping (lateral torsional buckling)
Oleh karena itu, perencanaan balok akan dikatakan aman terhadap beban yang bekerja jika balok tersebut memenuhi ketiga syarat di atas (Dipohusodo, 1994).
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam menetapkan perilaku penampang adalah sebagai berikut :
a. Distribusi regangan dianggap linier
b. Regangan pada baja dan beton disekitarnya sama sebelum terjadi retak pada beton atau leleh pada baja.
c. Beton lemah terhadap tarik. Beton akan retak pada taraf pembebanan kecil, yaitu sekitar 10% dari kekuatan tekannya.
Hubungan beban-defleksi balok beton bertulang pada dasarnya dapat di idealisasikan menjadi bentuk trilinier yang diperlihatkan pada Gambar 2.4
Gambar 2.4 Hubungan antara lendutan dan beban pada balok. (Sumber : Nawy 1990)
Berdasarkan Gambar 2.4 diatas, terdapat tiga daerah antara beban dan lendutan pada balok sebelum terjadinya runtuh (rupture), yaitu :
retak (Ig). Secara theoritis besarnya Ig dapat dihitung berdasarkan persamaan (2-4) berikut :
3
1 12
g
I b h (2-4)
dengan Ig = momen inersia kotor (mm4) b = lebar penampang (mm) h = tinggi penampang (mm)
2. Daerah II (Taraf beban pascaretak), yaitu dimana batang-batang struktural mengalami retak-retak terkontrol yang dapat diterima, baik distribusinya maupun lebarnya. Kontribusi kekuatan tarik beton dapat dikatakan tidak ada lagi. Hal tersebut berarti kekakuan lentur penampangnya telah berkurang sehingga kurva beban-defleksi di daerah ini semakin landai dibandingkan dengan daerah I. Besarnya kekakuan lentur pada taraf ini dapat dihitung menggunakan nilai momen inersia efektif (Ie). Secara theoritis besarnya Ie dapat dihitung berdasarkan persamaan (2-5) berikut :
�� =��� + ��− ��� �Φ (2-5)
Φ=− ��
��� −2 �
1,66 + 0,27� (2-6)
dengan : Ie = momen inersia efektif (mm4) Mcr = momen retak (N.mm)
Ma = momen aktual (N.mm)
� = jarak antara beban yang bekerja dan tumpuan (mm) L = bentang bersih (mm)
Ig = momen inersia kotor (mm4) ρ = rasio tulangan
cukup banyak dan lebar di sepanjang bentang. Pada taraf ini, momen inersia penampang retak (Icr) merupakan batas ekstrim dari rentang nilai yang digunakan untuk menghitung besar lendutan. Secara theoritis besarnya Icr dapat dihitung berdasarkan persamaan (2-7) berikut :
��� = 0,36 �� 0,25 � 121 3 (2-7)
dengan Icr = Momen inersia retak penampang transpormasi (mm4) d = tinggi efektif (mm)
As = luas tulangan (mm2)
� = modular rasio (Ew/Ec)
dimana tinggi garis netral, c seperti persamaan di bawah ini :
2.11 Kuat Tekan Beton
Kekuatan tekan beton ditentukan oleh pengaturan dari perbandingan semen, agregat kasar dan halus, air dan berbagai bahan tambah lainnya. Faktor air semen (FAS) merupakan faktor utama didalam penentuan kekuatan beton. Semakin rendah perbandingan air-semen, semakin tinggi kekuatan tekan.
2.12 Modulus Elastisitas Beton
Modulus elastisitas beton berubah-ubah menurut kekuatan. Modulus elastisitas beton tergantung pada umur beton , sifat-sifat dari agregat dan semen, kecepatan pembebanan, jenis dan ukuran benda uji.
Secara eksperimen, berdasarkan acuan SNI-03-2847-2002, beton ringan dengan nilai Wc di antara 1500 kg/m3 dan 2500 kg/m3 nilai modulus elastisitas beton Ec dapat dihitung berdasarkan persamaan :
1,5
0.043.W f'c
c C
E (2-11)
dengan :
Ec = Modulus elastisitas beton (MPa) Wc = Berat isi beton (kg/m3)
f’c = Kuat tekan beton (MPa)
2.13 Momen Retak Awal
Menurut SNI-03-2847-2002, momen retak yang menyebabkan retak lentur awal pada penampang akibat beban luar dapat dihitung dengan persamaan :
�
��=
frIgyt
(2-12)
Dengan, �� = 0.75 � 0.7 �′� untuk beton ringan dan yt = 0.5h dengan, Mcr = momen retak (N.mm)
fr = modulus rupture (MPa)
2.14 Penampang Balok Bertulangan Tunggal
Gambar 2.5 Penampang balok tulangan tunggal
Berdasarkan Gambar 2.5 di atas, kapasitas penampang balok tulangan tunggal ditulis sebagai berikut :
�� =� .� −�2 (2-13)
dengan tinggi blok tegangan ekivalen,
�
seperti persamaan dibawah ini :� = 0,85�′�
(2-14)
Kekuatan momen rencana ∅ Mn harus lebih besar atau sama dengan momen luar rencana Mu, jadi :
�� = 0,8 �� �� −�2 (2-15)
dengan : Mn = kapasitas tahanan penampang (N.mm) Aw = luas tulangan waru (mm2)
fyw = kuat tarik pilinan waru (MPa) f’c = kuat tekan beton (MPa)
a = tinggi tegangan ekuivalen balok (mm) d = tinggi efektif penampang balok (mm) b = Lebar penampang balok (mm)
Berdasakan jenis keruntuhan yang dialami, keruntuhan balok dapat dikelompokkan ke dalam tiga kelompok keruntuhan (Nawy 1990), yaitu :
T ∈�
∈
c
b
d h
0,85f’c 0,85f’c
T=Aw.fw T
d-a/2 a/2
a=β’C
a. Penampang balanced.Tulangan tarik mulai leleh tepat pada saat beton mencapai regangan batasnya dan akan hancur karena tekan. Pada awal terjadinya keruntuhan, regangan tekan yang diizinkan pada serat tepi yang tertekan adalah 0,003 sedangkan regangan baja sama dengan regangan lelehnya, yaitu ∈ = �/��.
b. Penampang over-reinforced. Keruntuhan ditandai dengan hancurnya beton yang tertekan. Pada saat awal keruntuhan, regangan baja ∈ yang terjadi masih lebih kecil daripada regangan lelehnya, ∈ . Dengan demikian tegangan tulangan � lebih kecil dari pada tegangan lelehnya. Kondisi seperti ini terjadi apabila tulangan yang digunakan lebih banyak dari pada yang diperlukan. c. Penampang under-reinforced. Keruntuhan ditandai dengan terjadinya leleh
pada tulangan. Tulangan terus bertambah panjang dengan bertambahnya regangan diatas ∈ . Kondisi penampang demikian terjadi apabila tulangan tarik yang dipakai pada balok kurang dari yang diperlukan untuk kondisi
balanced.
Perbedaan diagram regangan antara kondisi balanced, Under-Reinforced dan Over-Reinforced dapat dilihat dari Gambar 2.6 di bawah ini :
Gambar 2.6 (a) Penampang Under-Reinforced, (b) Penampang Balanced, (c) Penampang Over-Reinforced
∈ <∈ ∈ =∈
2.15 Keruntuhan Lentur
Pada daerah yang mengalami keruntuhan lentur, retak utama terjadi pada sepertiga tengah bentang, dan tegak lurus terhadap arah tegangan utama. Retak-retak tersebut diakibatkan oleh tegangan geser ( v ) yang sangat kecil dan tegangan lentur ( f ) yang sangat dominan yang besarnya hampir mendekati tegangan utama horisontal.
Anggapan dasar yang digunakan dalam menganalisis beton bertulang yang diberi beban lentur antara lain :
a. Beton tidak menerima gaya tarik karena beton tidak mempunyai kekuatan tarik.
b. Perubahan bentuk berupa pertambahan panjang dan perpendekan (regangan tarik dan tekan) pada serat-serat penampang, berbanding lurus dengan jarak tiap serat ke sumbu netral. Ini merupakan kriteria yang kita kenal, yakni penampang bidang datar akan tetap berupa bidang datar.
c. Hubungan antara tegangan (σs) dan regangan (∈ ) baja dapat dinyatakan secara skematis
d. Hubungan antara tegangan (σ’c) dan regangan beton (∈ ′�) dapat dinyatakan secara skematis.
2.16 Lentur Murni dan Lentur Tak Seragam
Lentur murni (pure bending) mengandung arti lentur pada balok akibat momen lentur konstan. Lentur murni terjadi hanya di daerah balok di mana gaya geser adalah nol (karena V=dM/dx). Lentur tak seragam (nonuniform bending) mengandung arti lentur yang di sertai dengan adanya gaya geser, yang berarti bahwa momen lentur berubah pada saat kita munyusuri sepanjang sumbu balok.
Balok yang dibebani secara simetris merupakan contoh balok yang sebagian mengalami lentur murni dan sebagiannya lagi mengalami lentur tak seragam. Pada balok yang mengalami pembebanan simetris, lentur murni terjadi di tengah balok karena gaya geser adalah nol dan momen lentur adalah konstan. Bagian-bagian balok di dekat ujung mengalami lentur tak seragam karena gaya geser ada dan momen lentur bervariasi.
2.17 Retak Pada Balok
Beton dapat retak pada tahap awal riwayat pembebanannya karena material ini lemah terhadap tarik. Retak mempunyai kontribusi terhadap proses korosi tulangan, rusaknya permukaan beton, dan efek-efek jangka panjang lainnya. Retak yang terjadi pada beton merupakan akibat dari penyusutan, perubahan temperatur, penurunan (settlement).
Bila beban yang bekerja kecil, maka kekuatan tarik beton tidak dilampaui. Pada balok beton timbul tegangan tekan di bagian atas dan tegangan tarik di bagian bawah serat serta pada tulangan. Bila beban bertambah besar sehingga tegangan tarik pada beton melampaui beban tarik pada beton, maka timbul retakan-retakan dibagian yang tertarik dan retakan ini akan menyebar ke atas (Gidion, 1993).
b
C d
SUMBU NETRAL
JARAK RETAK C1
a
Dua jenis tegangan yang bekerja pada daerah beton yang tertarik di sekeliling tulangan tarik adalah tegangan memanjang dan tegangan lateral. Pada saat terjadi tegangan lentur memanjang, daerah tarik mengalami kontraksi lateral sebelum terjadinya retak sehingga terjadi tekanan lateral antara beton dengan tulangan. Pada saat retak lentur mulai terjadi, tegangan lateral biaksial ini menghilang pada bagian yang mengalami retak karena di sini tegangan tarik memanjang pada beton menjadi nol.
Tegangan lekatan memanjang secara perlahan-lahan mencapai harga tertingginya pada lokasi retak. Ini menyebabkan tegangan tarik ( ft ) pada beton pada lokasi tersebut secara tiba-tiba mencapai harga maksimumnya. Beton dibagian ini tidak lagi mampu menahan tarik sedikitpun karena adanya pemusatan (konsentrasi) tegangan tinggi pada saat mulainya keruntuhan, kemudian beton tersebut terbelah (split).
Retak utama adalah retak-retak yang apabila bebannya bertambah, maka lebar retak akan semakin lebar, dan retak lain di antaranya akan menutup sebagai akibat adanya redistribusi tegangan. Dengan kata lain retak-retak disebut stabil apabila tidak ada retak baru pada elemen struktur.
2.18 Defleksi dan Deformasi Balok
Defleksi balok adalah peristiwa deformasi balok dengan gejala balok melendut atau mengalami lenturan sebagai akibat beban eksternal yang mengenainya. Tingkat defleksi ini ditentukan dan dipengaruhi oleh kekakuan balok dan ketahanan balok terhadap tegangan lentur. Deformasi balok merupakan perubahan bentuk balok akibat gaya luar yang mengenainya, perubahan ini bisa bertambah panjang atau pendek, membengkok, melentur, melintir, dan lain-lain. Namun secara garis besar, deformasi balok terbagi atas dua, yakni :
a. Deformasi elastis adalah peristiwa perubahan bentuk balok dalam berbagai arah (lateral, aksial, dll) sebagai akibat beban yang dikenainya, namun balok masih memiliki kemampuan untuk kembali pada bentuk semula setelah beban ditiadakan.
b. Deformasi plastis/deformasi permanen adalah peristiwa perubahan bentuk balok dalam berbagai arah (lateral, aksial, dll) sebagai akibat beban yang dikenainya, namun balok sudah tidak mampu lagi untuk kembali pada bentuk semula setelah beban ditiadakan. Pada kondisi ini, material penyusunnya mengalami rupture, adalah suatu kondisi material di luar batas tegangan hancurnya.
2.19 Analisis Lendutan Balok
Pada suatu struktur beton, harus disyaratkan mempunyai kekakuan yang cukup tegar, agar dapat menahan deformasi akibat lendutan tanpa menimbulkan gangguan atau kerusakan apapun. Sebuah struktur yang lendutannya besar; dinding-dinding yang didukung akan retak (sangat rusak), atau akan terjadi getaran karena orang berjalan yang merupakan suatu ketidaknyamanan yang tidak diizinkan.
Tabel 2.5 Angka perbandingan bentang (L) dengan defleksi (∆) maksimum yang diizinkan.
Jenis elemen struktur Defleksi yang ditinjau (L/∆) min Atap datar yang tidak memikul dan
padanya terpasang elemen-elemen nonstruktural yang dapat rusak oleh defleksi besar
Defleksi sesaat, akibat beban hidup (L)
180a
Lantai-lantai yang tidak memikul dan padanya tidak terpasang elemen-elemen nonstruktural yang dapat rusak oleh defleksi besar
Defleksi sesaat akibat beban hidup (L)
360
Konstruksi atap atau lantai yang padanya tidak berpasangan elemen-elemen nonstruktural yang dapat rusak oleh defleksi besar
Sebagian dari defleksi total yang terjadi sesudah pemasangan elemen nonstruktural; jumlah dari semua beban sustained ideal ditambah sebagian dari beban hidup yang sustained
dan defleksi sesaat akibat beban hidup tambahanb
480c
Konstruksi atap atau lantai yang memikul atau padanya terpasang elemen nonstruktural yang tidak akan rusak akibat defleksi besar
240c
a
Batas-batas yang ada di sini tidak ditujukan untuk pengamanan terhadap pengolaman. Pengolaman harus dicek dengan menggunakan perhitungan defleksi yang sesuai, yang juga memasukkan tambahan defleksi akibat air yang tertampung tersebut, dan meninjau efek-efek jangka panjang akibat beban yang
sustained, toleransi-toleransi konstruksi, dan keandalan yang diizinkan untuk drainase.
b
diterima mengenai karakteristik hubungan defleksi-waktu pada elemen struktural tersebut.
c
Batas perbandingan ini dapat lebih kecil dari pada yang tercantum apabila ada pengukuran yang baik dalam mencegah kerusakan yang terpasang tersebut, tetapi tidak boleh lebih kecil daripada toleransi elemen-elemen struktural tersebut.
Lendutan beban maksimum balok dengan pembebanan simetris pada Gambar 2.9 terjadi ditengah bentang. Lendutan maksimum balok tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (2-17)
�
=
��48��
(3
2
−
4
�
2)
(2-17)dengan :
�
= Lendutan (mm) P = Beban maksimum (N) L = Panjang bentang (mm)a = Jarak antara beban yang bekerja dengan tumpuan (mm)
Gambar 2.9 Pembebanan Benda Uji
P/2 P/2
a a=1/3L a
31 BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dengan metode experimen yang dilakukan di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas Mataram. 3.2 Bahan Penelitian
3.2.1 Beton
Beton didefinisikan sebagai campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk massa padat (SNI 03-2847-2002).
a. Semen
Semen sebagai bahan pengikat adukan digunakan semen portland tipe I merek Tiga Roda dalam kemasan 50 kg. Semen yang dipilih dalam keadaan tertutup rapat dan kemasannya tidak rusak, bahan butirnya halus dan tidak terjadi penggumpalan yang diamati secara visual.
b. Agregat
1. Agregat halus, dalam hal ini pasir berasal dari Gebong, Narmada, Lombok Barat. Sebelum dipakai sebagai benda uji, dilakukan pengujian terlebih dahulu untuk mengetahui gradasi, berat jenis, kadar air, berat satuan dan kandungan lumpur.
2. Agregat kasar, dalam hal ini batu apung (pumice) dengan diameter agregat maksimum adalah 20 mm, berasal dari Ijo Balit, Lombok Timur. Batu apung yang digunakan sebelumnya mendapatkan perlakuan rekayasa, yaitu perendaman dengan FAS 0,7 selama 20 menit. Pengujian yang dilakukan terhadap agregat kasar batu apung meliputi pengujian gradasi, berat jenis, berat satuan.
c. Air bersih
3.2.2 Tulangan Pilinan Kulit Waru
Dalam penelitian ini digunakan bahan pilinan dari kulit pohon waru yang masih muda dengan diameter batang minimal 10 cm. Kulit waru yang akan dipilin sebelumnya mengalami beberapa fase perawatan yaitu antara lain :
1. Ekstraksi kulit waru
2. Perendaman kulit waru dengan larutan NaOH
Perendaman kulit waru dengan larutan NaOH 0,5M dilakukan selama 20 menit. Perendaman ini bertujuan untuk menghilangkan lapisan lilin yang masih menempel pada serat kulit waru hasil ekstraksi untuk menghasilkan serat yang bersih sehingga ikatan antar untai-untai pilinan menjadi lebih erat.
3. Pemilinan kulit waru
Proses pemilinan kulit waru dilakukan dengan menggunakan alat pemilin. Tahapan pemilinan tulangan kulit waru pada dasarnya menggunakan metode yang sama dengan pemilinan tali tambang.
Berikut adalah proses pemilinan kulit waru : a. Membuat bahan dasar lapisan kulit waru b. Memilin lapisan kulit waru menjadi untai-untai
c. Untai-untai kemudian dipilin menjadi pilinan dengan diameter 12 mm.
d. Pilinan kemudian dipotong-potong sepanjang 196 mm untuk uji tarik dan 1500 mm untuk tulangan balok.
Gambar 3.1 Model pemilinan kulit waru layers kulit waru
Untai-untai
3.2.3 Bahan coating
Bahan coating pilinan kulit waru yang digunakan dalam penelitian ini adalah Resin Polyster BQTN tipe C.108 yang merupakan salah satu resin yang mudah diperoleh dan digunakan masyarakat umum dan industri dari skala kecil sampai besar. Tujuan dari pemberian coating resin adalah agar pilinan tulangan menjadi keras dan kaku sehingga memudahkan pada saat perakitan dengan tulangan sengkang.
Adapun langkah dalam pemberian bahan coating pada pilinan kulit waru adalah :
1. Pilinan kulit waru yang telah terbentuk kemudian diolesi cairan resin menggunakan kuas.
2. Pilinan kulit waru yang telah diberi lapisan resin secara merata kemudian di jemur dengan menggantungkan beban agar pilinan menjadi lurus.
3.3 Alat Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :
1. Universal Testing Machine (UTM) dengan kapasitas 10 ton, digunakan untuk pengujian kuat tarik dan modulus elastisitas tulangan.
2. Compression Testing Machine (CTM) dengan kapasitas 200 ton, digunakan untuk uji kuat tekan dan modulus elastisitas beton.
3. Universal Flexure and Transverse Testing Machine digunakan untuk uji lentur balok beton.
4. Dial Gauge dengan ketelitian 0.01 mm digunakan untuk pembacaan lendutan yang terjadi pada setiap perubahan beban.
5. Cetakan silinder digunakan untuk mencetak silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm pada saat pengecoran balok beton dilaksanakan..
6. Cetakan balok beton (Begisting), digunakan untuk mencetak balok beton dengan ukuran 10 x 15 x 80 cm.
7. Mesin Pengaduk Beton (Molen), digunakan untuk mencampur dan mengaduk bahan-bahan penyusun beton.
9. Jangka sorong, digunakan untuk mengukur diameter pilinan.
10. Satu set peralatan untuk pengujian bahan penyusun beton dan sifat fisik pilinan kulit waru.
11. Alat-alat pertukangan dan alat-alat pendukung lainnya.
3.4 Pelaksanaan Penelitian 3.4.1 Tahap Persiapan
Tahap persiapan ini berupa pengadaan bahan-bahan dan persiapan alat-alat yang diperlukan dalam pelaksanaan penelitian.
3.4.2 Pemeriksaan Bahan
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui spesifikasi bahan yang akan digunakan sebagai bahan penyusun beton. Adapun bahan-bahan tersebut adalah : 1. Air
Pemeriksaan laboratorium terhadap air tidak dilakukan karena secara visual air tersebut cukup bersih untuk digunakan sebagai material penyusun beton. 2. Semen
Pemeriksaan laboratorium terhadap semen tidak dilakukan karena dianggap telah memenuhi Standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986, yaitu SII 0013-81. Pemeriksaan dilakukan hanya terhadap kantong kemasan dan kehalusan butiran semen secara visual dan semen yang akan digunakan tidak menggumpal.
3. Batu Apung
Sebelum Batu Apung digunakan terlebih dahulu dilakukan pencucian untuk menghilangkan lumpur yang menempel di sekitar agregat, kemudian dikeringkan untuk mendapatkan batu apung dengan kondisi jenuh kering muka. Batu apung yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan ukuran 10 – 20 mm.
4. Pasir
5. Pemeriksaan Bahan Resin
Pemeriksaan yang dilakukan terhadap resin polyster yaitu hanya terhadap kaleng kemasan. Resin yang dipilih dalam keadaan tidak menggumpal, tidak bercampur dengan bahan lain, kaleng tertutup rapat dan kalengnya tidak rusak.
3.4.3 Pemeriksaan Agregat.
Pemeriksaan terhadap agregat dimaksudkan untuk mengetahui spesifikasi bahan yang akan digunakan sebagai penyusun beton, pemeriksaan agregat dilakukan terhadap pasir dan batu apung, yang meliputi :
3.4.3.1Pemeriksaan Berat Satuan Pasir dan Batu Apung
Tujuan pemeriksaan ini adalah untuk mengetahui berat satuan agregat lepas dan berat satuan agregat padat, yang berfungsi untuk mengkonversi satuan berat ke satuan volume atau sebaliknya. Prosedur pelaksanaan berat satuan agregat baik halus ataupun kasar, cara pelaksaannya sama.
A. Berat satuan agregat lepas ditentukan dengan prosedur sebagai berikut: 1. Bejana ditimbang beratnya (B1) dan diukur diameter serta tingginya. 2. Pasir atau batu apung yang telah kering tungku dimasukan ke dalam
bejana dengan hati-hati agar tidak ada butiran yang keluar. 3. Perataan permukaan pasir atau batu dengan mistar perata. 4. Berat bejana yang berisi pasir atau batu apung ditimbang (B2). 5. Menghitung berat benda uji (B3 = B2– B1).
6. Menghitung berat satuan agregat lepas.
� �� = (B3 / V) (3-1) dengan, W3 = berat lepas banda uji (gram)
V = volume bejana (cm³)
B. Berat satuan agregat padat dapat ditentukan dengan prosedur sebagai berikut: 1. Setelah menimbang berat bejana (B1), bejana diisi dengan pasir atau batu
2. Permukaan pasir atau batu apung diratakan dengan mistar perata. 3. Berat bejana yang berisi pasir atau batu apung ditimbang (B2). 4. Menghitung berat benda uji (B3 = B2– B1)
5. Menghitung berat satuan agregat padat.
� ��= (B3 / V) (3-2)
dengan, B3 = berat lepas banda uji (gram)
V = volume bejana (cm³)
3.4.3.2Pemeriksaan Berat Jenis Pasir
Tujuan pemeriksaan ini untuk memperoleh berat jenis, berat jenis jenuh kering muka dan penyerapan air, pasir yang digunakan yaitu pasir yang butir-butirnya lewat ayakan lubang ayakan 4,80 mm sebanyak 1000 gram. Prosedur pelaksanaannya sebagai berikut:
1. Pasir dikeringkan dalam oven dengan suhu sekitar 105° C ± 24 jam.
2. Pasir dikeluarkan dari dalam oven kemudian didiamkan selama beberapa jam, selanjutnya pasir direndam selama 24 jam.
3. Air rendaman dibuang, kemudian pasir ditebarkan agar kering sampai tercapai keadaan jenuh kering muka (SSD).
4. Pasir yang sudah jenuh kering muka (SSD) dimasukkan kedalam piknometer sebanyak 500 gram (B0). Air dimasukkan sampai 90 % penuh. Kemudian piknometer diputar-putar untuk mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang terperangkap diantara butir-butir pasir.
5. Air ditambahkan ke dalam piknometer sampai tanda batas, kemudian piknometer yang berisi pasir dan air tersebut ditimbang (B1).
6. Pasir dikeluarkan dari piknometer sampai tanda batas, kemudian dikeringkan dalam oven sampai beratnya konstan. Kemudian dilakukan penimbangan setelah pasir didinginkan (B2).
7. Piknometer penuh yang berisi air ditimbang (B3).
8. Menghitung berat jenis, berat jenis SSD dan absorpsi (penyerapan) pasir :
Berat jenis = B2
Berat jenis jenuh−kering−muka = B0
B1 = berat piknometer berisi pasir dan air (gram) B2 = berat pasir setelah kering tungku (gram) B3 = berat piknometer berisi air (gram)
3.4.3.3Pemeriksaan Berat Jenis Batu Apung
Tujuan pemeriksaan ini untuk memperoleh berat jenis, berat jenis jenuh kering muka dan penyerapan air, material yang digunakan yaitu pasir yang butir-butirnya lewat ayakan lubang ayakan 4,80 mm sebanyak 1000 gram. Prosedur pelaksanaannya sebagai berikut:
1. Batu apung dicuci untuk menghilangkan debu dan kotoran yang melekat. 2. Batu apung di oven pada suhu 105°c ± 24 jam.
3. Batu apung didinginkan selama 3 jam, kemudian ditimbang (B1). 4. Batu apung direndam selama 24 jam.
5. Batu apung diambil dari dalam air, kemudian di lap sampai selaput muka air hilang (jenuh kering muka) kemudian ditimbang (B2).
6. Batu apung dimasukan ke dalam keranjang kawat dimana di bawahnya terdapat air yang ditempatkan dalam ember kemudian batu apung ditimbang dan dicatat beratnya dalam air (B3).
3.4.3.4Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus (Pasir)
halus butir (MHB) pasir. Adapun langkah-langkah analisa gradasai agregat halus sebagai berikut:
1. Pasir dengan berat 1000 gram dikeringkan dalam tungku dengan panas antara 100°cc-110°c selama ± 24 jam.
2. Ayakan disusun sesuai dengan lubang ayakan terbesar diletakkan paling atas kemudian lubang yang kecil dibawahnya dan pasir dimasukkan pada ayakan teratas.
3. Susunan ayakan ditaruh di atas alat penggetar dan diayak selama 10 menit. 4. Masing-masing kelompok pasir yang tertinggal dalam masing-masing ayakan
ditimbang dan penimbangan dilakukan secara kumulatif , yaitu dari butir-butir yang kasar dahulu kemudian ditambahkan dengan butir-butir agregat yang lebih halus sampai semua agregat tertimbang.
5. Menghitung persentase berat pasir yang tertahan di atas masing-masing lubang ayakan terhadap berat total pasir dengan rumus berikut:
C = (A / B) x 100 % (3-9) dengan, A = berat pasir yang tertahan di atas saringan (gram)
B = berat total pasir = 1000 gram. 3.4.3.5Pemeriksaan Gradasi Batu Apung
Tujuan pemeriksaan gradasi batu apung adalah untuk menganalisa distribusi ukuran butir (gradasi) kerikil dengan alat ayakan, sehingga akan diperoleh nilai modulus halus butir (MHB) pasir. Adapun langkah-langkah analisa gradasai agregat kasar sebagai berikut:
1. Batu apung ukuran maksimum 20 mm dengan berat minimum 1500 gram dikeringkan dalam tungku dengan panas antara 100°c-110°c selama ± 24 jam. 2. Ayakan disusun sesuai dengan lubang ayakan terbesar diletakkan paling atas
kemudian lubang yang kecil dibawahnya.
3. Agregat kasar dimasukkan pada ayakan yang paling atas.
4. Susunan ayakan ditaruh di atas alat penggetar dan diayak selama 10 menit. 5. Masing-masing kelompok batu apung yang tertinggal dalam masing-masing
butir-butir yang kasar dahulu kemudian ditambahkan dengan butir agregat yang lebih halus sampai semua agregat tertimbang.
6. Menghitung persentase berat pasir yang tertahan di atas masing-masing lubang ayakan terhadap berat total batu apung dengan rumus berikut:
C = (A / B) x 100 % (3-10) dengan,
A = berat agregat kasar yang tertahan di atas saringan (gram)
B = berat total agregat kasar = 1500 gram.
3.4.3.6Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus (pasir)
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menetapkan besar kandungan lumpur (tanah liat dan debu) dalam pasir secara teliti. Langkah-langkah pelaksanaannya sebagai berikut:
1. Disiapkan pasir kering tungku yang lewat ayakan 4,80 mm minimal 500 gram.
2. Pasir tersebut dimasukkan ke dalam nampan pencuci dan air dimasukkan secukupnya sampai semua air terendam.
3. Nampan diguncang-guncangkan kemudian air cucian dituangkan ke dalam ayakan No. 16 dan No.200.
4. Langkah ke-3 diulangi sampai air cucian tampak bersih.
5. Butir-butir pasir yang tersisa di ayakan no. 16 dan no. 200 dimasukkan kembali ke dalam oven untuk dikeringkan kembali selama ± 24 jam. Kemudian ditimbang kembali setelah kering tungku (B2).
6. Menghitung kandungan lumpur pada pasir dengan menggunakan rumusan : Kandungan lumpur =B1−B2
B1 x 100% (3-11)
dengan :
B1 = berat pasir mula-mula (gram)
