commit to user
i
ANALISIS KUAT LEKAT TULANGAN BAMBU WULUNG
TAKIKAN TIPE U JARAK 10 CM TERHADAP TULANGAN
BAJA
Analysis of Bond Strength Notched Bamboo Wulung Reinforcement type U
Distance 10 Cm of Steel Reinforcement
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
EKA JUNINGSIH
I 1112035
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
iv
HALAMAN MOTTO
“Intelligence is not the determinant of success, but hard work is the real determinant of your success”
Kecerdasan bukan penentu kesuksesan, tetapi kerja keras merupakan penentu
kesuksesanmu yang sebenarnya
“Think big and act now”
Berpikirlah besar dan bertindaklah sekarang
“Coming together is a beginning, keeping together is progress, working together is success”
Memulai bersama adalah sebuah awalan, menjaganya untuk tetap bersama adalah
sebuah kemajuan dan bias bekerja sama adalah sebuah kesuksesan
commit to user
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kedua Orang tua saya yang tak henti-hentinya mendoakan dan selalu
memberikan pengorbanan dengan penuh kasih sayang.
Buat adik-adik saya Dwi Haryono dan Tri Mardiyanti yang selalu
menyemangati dan mendoakan saya.
Buat pacar saya Dagda Raditya Rumarna yang selalu memberi semangat dan
commit to user
viii
PENGANTAR
Alhamdulilllah, segala puji bagi Allah yang telah melimpahkan rahmat dan
nikmat-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis Kuat
Lekat Tulangan Bambu Wulung Takikan Tipe U Jarak 10 Cm Terhadap
Tulangan Baja”, sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana di Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang
telah membantu dalam menyelesaikan penelitian skripsi dan penyusunan laporannya.
Penyusun mengucapkan terima kasih kepada:
1. Agus Setiya Budi, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I Skripsi.
2. Ir. Sugiyarto, MT selaku Dosen Pembimbing II Skripsi.
3. Ir. Slamet Prayitno, MT. dan Ir. Endang Rismunarsi, MT. sebagai Dosen Penguji
Pendadaran.
4. Semua Staf Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
5. Rekan-rekan Tim Peneliti Bambu atas kerjasama dan bantuannya.
6. Semua teman-teman non reguler tahun 2012.
7. Teman-teman kos saya Hamida, Zulia, Atik, dan Tika yang selalu memberi
motivasi.
Penyusun menyadari bahwa dalam laporan ini masih terdapat kekurangan. Oleh
karena itu kritik dan saran yang membangun selalu kami harapkan. Semoga laporan
ini bermanfaat bagi semua pihak.
Surakarta, Juni 2015
commit to user
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN MOTTO ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xvi
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xviii
DAFTAR LAMPIRAN ... xx
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Batasan Masalah ... 2
1.4. Tujuan Penelitian ... 3
commit to user
x
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ... 4
2.1. Tinjauan Pustaka ... 4
2.2. Landasan Teori ... 5
2.2.1. Bambu ... 5
2.2.2. Tulangan Bambu Bertakikan ... 8
2.2.3. Baja Tulangan ... 10
3.3.3. Peralatan Penelitian ... 25
3.3.3.1. Timbangan ... 25
3.3.3.2. Ayakan ... 26
3.3.3.3. Mesin Penggetar Ayakan (Siever Shaker) ... 26
3.3.3.4. Oven ... 26
3.3.3.5. Mesin Los Angeles ... 27
3.3.3.6. Cetakan Benda Uji ... 27
commit to user
xi
3.3.3.8. Alat Bantu ... 28
3.3.3.9. Molen ... 29
3.3.3.10.Universal Testing Machine ... 29
3.3.3.11.Compression Testing Machine ... 30
3.4. Pengujian Pendahuluan ... 30
3.4.1. Pengujian Kuat tarik Baja Tulangan ... 30
3.4.2. Pengujian Bambu ... 31
3.4.3. Pengujian Bahan Pembentuk Beton ... 34
3.4.3.1. Agregat Halus ... 34
3.4.3.2. Agregat kasar ... 39
3.5. Pembuatan Benda Uji Mix Design ... 43
3.5.1. Pembuatan Benda Uji Mix Design ... 43
3.5.2. Pengujian Kuat Tekan ... 45
3.6. Pembuatan Benda Uji Lekat ... 46
3.6.1. Tahapan Pembuatan Benda Uji ... 46
3.6.2. Perawatan Benda Uji (Curing) ... 48
3.7. Pengujian Kuat Lekat ... 48
3.8. Analisis Data ... 50
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ... 51
4.1. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja dan Bambu ... 51
4.2. Hasil Pengujian Material Beton ... 53
4.3. Hasil Pengujian Slump ... 58
4.4. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton ... 58
4.5. Hasil Pengujian Kuat Lekat ... 59
4.5.1. Kuat Lekat Tulangan Baja Polos ... 59
4.5.2. Kuat Lekat Tulangan Bambu Wulung Takikan Tipe U Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 10 mm ... 63
commit to user
xii
4.5.4. Kuat Lekat Tulangan Bambu Wulung Takikan Tipe U Sejajar Jarak 100 mm
Lebar Takikan 20 mm ... 73
4.5.5. Kuat Lekat Tulangan Bambu Wulung Takikan Tipe U Tidak Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 20 mm ... 78
4.6. Hasil Uji Statistik Anova ... 85
4.6.1. Uji Kenormalan ... 85
4.6.2. Uji Homogenitas Variansi ... 85
4.6.3. Uji One Way Anova ... 86
4.6.4. Uji Perbandingan ... 87
4.7. Pembahasan ... 89
4.7.1. Kuat Tarik Tulangan Baja dan Bambu ... 89
4.7.2. Kuat Lekat Beton pada Beban Saat Sesar 0,25 mm ... 89
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 91
5.1. Kesimpulan ... 91
5.2. Saran ... 91
commit to user
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. (1) Tipikal Bentuk Tulangan Baja Deformasi ... 9
(2) Bambu Takikan ... 9
Gambar 2.2. Beberapa Bentuk Takikan pada Tulangan Bambu ... 9
Gambar 2.3. Tulangan Bambu Takikan “U” Lebar Takikan 1 Cm dan 2 Cm Sejajar dan Tidak Sejajar dengan Jarak 10 Cm ... 10
Gambar 2.4. Pengujian Pull Out ... 15
Gambar 2.5. Sesar antara Tulangan dan Beton ... 16
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 20
Gambar 3.2. Gambar Takikan Jarak 10 Cm Lebar 1 Cm dan 2 Cm dengan Variasi Sejajar dan Tidak Sejajar ... 21
Gambar 3.3. Gambar Potongan dan Tampak Atas Benda Uji Lekat Beton... 22
Gambar 3.4. Portland Pozolan Cement (PPC) ... 22
Gambar 3.5. Air ... 23
Gambar 3.6. Pasir ... 23
Gambar 3.7. Kerikil ... 24
Gambar 3.8. Tulangan Baja ... 24
Gambar 3.9. Bambu Wulung ... 25
Gambar 3.10.Timbangan... 25
Gambar 3.11.Ayakan ... 26
Gambar 3.12.Oven ... 26
Gambar 3.13.Mesin Los Angeles ... 27
Gambar 3.14.Cetakan Benda Uji ... 27
Gambar 3.15.Kerucut Abrams ... 28
Gambar 3.16.Alat Bantu ... 28
Gambar 3.17.Molen ... 29
Gambar 3.18.UTM ... 29
Gambar 3.18.CTM ... 30
commit to user
xiv
Gambar 3.21. Uji Kuat Tarik Bambu Sejajar Serat ... 31
Gambar 3.22. Pembuatan Benda Uji Kuat Geser dan Tekan Bambu ... 31
Gambar 3.23. Pengukuran Benda Uji Kuat Geser Bambu ... 32
Gambar 3.24. Uji Kuat Geser Bambu ... 32
Gambar 3.25. Uji Kuat Tekan Sejajar Serat ... 32
Gambar 3.26. Uji Kadar Air... 33
Gambar 3.27. Uji Modulus Elastisitas ... 34
Gambar 3.28. Proses Pengujian Kadar Lumpur Pasir ... 35
Gambar 3.29. Pengujian Kadar Zat Organik... 36
Gambar 3.30. Pengujian Sampel dengan Kerucut Terpancung ... 37
Gambar 3.31. Penimbangan Sampel Specific Gravity ... 38
Gambar 3.32. Volumetricflash ... 38
Gambar 3.33. Pengujian Gradasi Agregat Halus ... 39
Gambar 3.34. Proses Pencucian Agregat Kasar ... 40
Gambar 3.35. Proses Pengelapan Agregat Uji Specific Gravity ... 40
Gambar 3.36. Penimbangan Sampel Specific Grafity ... 41
Gambar 3.37. Neraca Timbang ... 41
Gambar 3.38. Proses Pengguncangan Ayakan ... 42
Gambar 3.39. Proses Pengujian Abrasi ... 43
Gambar 3.40. Proses Penimbangan Material ... 44
Gambar 3.41. Proses Penyaringan Material ... 44
Gambar 3.42. Pembuatan Benda Uji Silinder ... 45
Gambar 3.43. Alat Uji Kuat Tekan Beton ... 45
Gambar 3.44. Pemotongan Bambu ... 46
Gambar 3.45. Pembuatan Tulangan Bambu ... 46
Gambar 3.46. Proses Pencampuran Beton ... 47
Gambar 3.47. Penanaman Tulangan Bambu ... 47
Gambar 3.48. Benda Uji Lekat ... 48
Gambar 3.49. Perawatan Benda Uji ... 48
commit to user
xv
Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus ... 55
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar ... 57
Gambar 4.3. Uji Slump ... 58
Gambar 4.4. Grafik Hubungan Beban-Sesar antara Beton dan Tulangan Baja Diameter 8 mm ... 62
Gambar 4.5. Grafik Hubungan Beban-Sesar BWS1 ... 67
Gambar 4.6. Grafik Hubungan Beban-Sesar BWTS1 ... 72
Gambar 4.7. Grafik Hubungan Beban-Sesar BWS2 ... 76
Gambar 4.8. Grafik Hubungan Beban-Sesar BWTS2 ... 81
Gambar 4.9. Nilai Kuat Lekat Variasi Tulangan pada Beton ... 84
commit to user
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Berat Jenis Dari 6 Jenis Bambu (gr/cm2) ... 6
Tabel 2.2. Jenis-jenis Semen Portland ... 11
Tabel 2.3. Persyaratan Gradasi Agregat Halus ... 12
Tabel 2.4. Persyaratan Gradasi untuk Agregat Kasar ... 12
Tabel 3.1. Tabel Perubahan Warna ... 36
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja dan Bambu ... 52
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur pada Pasir Seberat 100 Gram. ... 53
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ... 54
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ... 54
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar ... 56
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ... 56
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Abrasi Agregat Kasar ... 57
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton ... 58
Tabel 4.9. Sesar antara Beton dan Tulangan Baja Ø 8 mm ... 59
Tabel 4.10. Kuat Lekat Beton dengan Tulangan Baja Polos (Ø 8 mm). ... 63
Tabel 4.11. Sesar antara Beton dan Tulangan Bambu Wulung Takikan Bentuk U Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 10 mm. ... 64
Tabel 4.12. Hasil kuat lekat benda uji BWS1 ... 68
Tabel 4.13. Sesar antara Beton dan Tulangan Bambu Wulung Takikan Bentuk U Tidak Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 10 mm ... 69
Tabel 4.14. Hasil kuat lekat benda uji BWTS1... 73
Tabel 4.15. Sesar antara Beton dan Tulangan Bambu Wulung Takikan Bentuk U Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 20 mm ... 73
Tabel 4.16. Hasil kuat lekat benda uji BWS2 ... 77
Tabel 4.17. Sesar antara Beton dan Tulangan Bambu Wulung Takikan Bentuk U Tidak Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 20 mm ... 78
Tabel 4.18. Hasil kuat lekat benda uji BWTS2... 82
commit to user
xvii
Tabel 4.20. Hasil Uji Kenormalan ... 85
Tabel 4.21. Hasil Homogenitas Variansi ... 86
Tabel 4.22. Hasil Uji One Way Anova... 86
Tabel 4.23. Hasil Uji Perbandingan Tukey ... 87
commit to user
xx
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A : Hasil Uji Pendahuluan Material
LAMPIRAN B : Grafik Hasil Uji Pendahuluan Bambu dan Baja
LAMPIRAN C : Rencana Campuran Adukan Beton
LAMPIRAN D : Hasil Uji Pull Out
LAMPIRAN E : Hasil Analisis Statistik
LAMPIRAN F : Dokumentasi Penelitian
commit to user
xviii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
ASTM = American Society for Testing and Materials
SKSNI = Surat Keputusan Standar Nasional Indonesia
PBI = Peraturan Beton Bertulang Indonesia
Ka = Kadar Air (%)
����� = kekuatan/tegangan tekan pada batas maksimum
E = modulus elastisitas
σp = kekuatan/tegangan tekan pada batas elastic
εp = regangan tekan pada batas elastic
= kekuatan/tegangan geser bambu P = beban maksimum (kg)
L = bentang bebas (cm)
b = lebar takikan (mm)
c = jarak antar takikan (mm)
d = lebar efektif tulangan bambu (mm)
b = lebar benda uji (cm)
h = tebal benda uji (cm)
ds = diameter tulangan baja (mm)
Ld = panjang penanaman (mm)
commit to user
xix tb = tebal tulangan bambu (mm)
μ =kuat lekat (MPa)
∆s = sesar (mm)
z = pertambahan panjang total (mm)
∆L = pertambahan panjang bambu (mm) Lo = panjang bambu mula-mula (mm)
k = konstanta
G0 = Pasir sebelum dicuci (kering 1100 C, 24 jam)
G1 = Pasir setelah dicuci (kering 1100 C, 24 jam)
Ab = Luas penampang bambu (mm2)
Ad = Luas penanaman (mm2)
As = Luas penampang tulangan baja (mm2)
Lo = Jarak Penjepitan (mm)
Ld = Panjang Penyaluran (mm)
Es = Modulus Elastisitas baja (MPa)
Ewulung = Modulus Elastisitas bambu Wulung (MPa)
P = Beban pada benda uji (N)
f’cr = Kuat Tekan Rerata (MPa)
M = Nilai Tambah Kuat Tekan Beton Rencana (MPa)
Fas = Faktor air semen
W = Persentase berat pasir terhadap berat kerikil
leleh = Tegangan leleh baja (MPa)
commit to user
vi
ABSTRAK
Eka,2015, Analisis Kuat Lekat Tulangan Bambu Wulung Takikan Tipe U Jarak 10 Cm Terhadap Tulangan Baja, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta,
Banyaknya pembangunan yang menggunakan struktur beton bertulang menyebabkan kebutuhan tulangan baja sebagai tulangan beton akan meningkat dan menjadi semakin langka karena bahan baku dari tulangan baja adalah biji besi yang tidak dapat diperbaharui. Oleh sebab itu, perlu alternatif baru pengganti tulangan baja pada beton. Bambu dipilih sebagai tulangan alternatif beton karena bambu merupakan produk hasil alam yang renewable, murah, mudah ditanam, pertumbuhan cepat, dapat mereduksi efek global warming. Adanya lekatan antara tulangan dengan beton merupakan salah satu syarat struktur beton bertulang supaya tidak selip. Takikan pada tulangan bambu dapat membantu mengunci antara beton dan tulangan.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen laboratorium yang dilakukan di Laboratorium Bahan dan Struktur Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini beton silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Tulangan bambu yang digunakan adalah bambu wulung takikan tipe U jarak 10 cm dengan dimensi lebar 20 mm dan tebal 5,2 mm lebar takikan 1 cm dan 2 cm dengan variasi sejajar dan tidak sejajar. Sebagai pembanding tulangan baja polos dengan diameter 8 mm. Tulangan ditaman pada pusat beton silinder sedalam 250 mm.
Dari hasil pengujian pull out diperoleh beban yang bervariasi kemudian diuji statistik kenormalan dan menghasilkan rata-rata penyebaran yang normal dan merata. Dengan uji anova didapatkan perbandingan rata-rata bambu terhadap baja yang berbeda dan bambu terhadap bambu memiliki rata-rata sama. Nilai kuat lekat rerata beton dengan tulangan bambu wulung takikan tipe U jarak 100 mm sejajar lebar takikan 10 mm sebesar 0,130 MPa dan nilai kuat lekat rerata beton dengan tulangan bambu wulung takikan tipe U jarak 100 mm sejajar lebar takikan 20 mm sebesar 0,136 MPa. Nilai kuat lekat rerata beton dengan tulangan bambu wulung takikan tipe U jarak 100 mm tidak sejajar lebar takikan 10 mm sebesar 0,054 MPa dan nilai kuat lekat rerata beton dengan tulangan bambu wulung takikan tipe U jarak 100 mm tidak sejajar lebar takikan 20 mm sebesar 0,122 MPa.Nilai kuat lekat rerata beton dengan tulangan baja sebesar 0,548 MPa. Dari data diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa nilai kuat lekat rerata beton dengan tulangan bambu wulung takikan sejajar sebesar 0,248 kali dari nilai kuat lekat tulangan baja polos diameter 8 mm dengan presentasi sebesar 24,80 %. Nilai kuat lekat rerata beton dengan tulangan bambu wulung takikan tidak sejajar sebesar 0,222 kali dari nilai kuat lekat tulangan baja polos diameter 8 mm dengan presentasi sebesar 22,20 %.
commit to user
vii
ABSTRACT
Eka, 2015, Analysis of Bond Strength Notched Bamboo Wulung Reinforcement U Type Distance 10 cm Against Steel Reinforcement, Skripsi, Department of Civil Engineering Faculty of Engineering, Sebelas Maret University Surakarta,
The amount of development that use reinforced concrete structures led to the need of reinforcing steel as reinforcement of concrete will increase and become increasingly scarce because the raw material of reinforcing steel is iron ore that can not be renewed, Therefore, it needs a new alternative replacement of steel reinforcement in concrete, Bamboo was chosen as an alternative to concrete reinforcement because bamboo is a renewable natural products, inexpensive, easy to grow, fast growth, can reduce the effects of global warming, Their appendage between concrete reinforcement is one of the requirements for reinforced concrete structures , Notches on bamboo reinforcement can help lock between concrete and reinforcement,
The method used in this research is the method of laboratory experiments conducted at the Laboratory of Materials and Structures of the Faculty of Engineering, Sebelas Maret University Surakarta, Specimens used in this study a concrete cylinder with a diameter of 150 mm and a height of 300 mm, Reinforcement of bamboo used is a U-type bamboo wulung notch distance of 10 cm with a width dimension of 20 mm and a thickness of 5.2 mm wide indentation 1 cm and 2 cm with variations in parallel and not parallel, For comparison reinforcing steel with a diameter of 8 mm plain, Reinforcement the park in the center of the cylinder as deep as 250 mm concrete,
Pull out of the test results obtained by varying loads are then tested statistical normality and the average yield spread of the normal and evenly, With ANOVA test found the average ratio of the different steel bamboo and bamboo for bamboo has the same averrage, Strong bonding values mean concrete with reinforcement bamboo wulung U-type notch distance of 100 mm wide parallel notches 10 mm by 0.130 MPa and values mean strong bonding of concrete with reinforcement bamboo wulung U-type notch distance of 100 mm wide parallel notches 20 mm of 0.136 MPa, The mean value of strong bonding with reinforced concrete U-type bamboo wulung notch distance of 100 mm is not parallel notches 10 mm wide by 0.054 MPa and a mean value of the strong bonding of concrete with strong bonding plain steel reinforcement diameter of 8 mm with presentation 24,8 %. the average value of the strong bonding of concrete with reinforcement of bamboo wulung is not parallel notches 0.248 times of the value of strong bonding plain steel reinforcement diameter of 8 mm with presentation 24,8 %.
