I-1
“ANALISIS PENGARUH PENAMBAHAN SERAT POLYPROPELENE STRAPPING BAND TERHADAP
KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BETON BERGRADASI SENJANG”
MUHAMMAD AGUNG MUSTAFA 45 11 041 027
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BOSOWA
2017/2018
I-2
SURAT PERNYATAAN
KEASLIAN DAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Muh. Agung Mustafa
Nomor Stambuk : 45 1 041 027 Program Studi : Teknik Sipil
Judul Tugas Akhir : Analisis Pengaruh Penambahan Serat
Polypropylene Strapping Band Terhadap Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Beton Bergradasi Senjang.
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa :
1. Tugas akhir yang saya tulis ini merupakan hasil karya sya sendiri dan sepanjang pengetahuan saya tdak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
2. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya tidak keberatan apabila Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa menyimpan, mengalih mediakan / mengalih formatkan, mengelola dalam bentuk data base, mendistribusikan dan menampilkan untuk kepentingan akademik.
3. Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanpa melibatkan Pihak Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa dari semua bentuk tuntutan hukum yang timbul atas pelanggaran hak cipta dalam tugas akhir ini.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesunggguhnya untuk dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Makassar, 2018
Yang menyatakan
Muh. Agung Mustafa
I-3
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas segala berkah dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini sebagai salah satu syarat yang diajukan untuk menyelesaikan studi pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Bosowa Makassar.
Tugas akhir ini disusun berdasarkan hasil penelitian dan analisis tentang pengaruh penambahan serat strapping band terhadap kuat tekan dan kuat tarik beton bergradasi Senjang. Penulisan tugas akhir ini berjudul
“ANALISIS PENGARUH PENAMBAHAN SERAT POLYPROPELENE STRAPPING – BAND TERHADAP KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK
BETON BERGRADASI SENJANG”
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa selesainya tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Ir. HM. Saleh Pallu, M. Eng selaku Rektor Universitas Bosowa Makassar
2. Ibu DR. Hamsina, ST., M.Si selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar
3. Ibu Savitri Prasandi Mulyani, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Bosowa Makassar
I-4
4. Bapak Ir. Sahrul Sariman, MT selaku Dosen Pembimbing I atas bimbingannya dalam menyelesaikan tugas akhir ini
5. Bapak Eka Yuniarto, ST,MT selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingannya dalam menyelesaikan tugas akhir ini
6. Seluruh Dosen dan Asisten serta staf pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar
7. Kedua orang tua dan seluruh keluarga yang telah memberikan dorongan baik secara moril maupun materil selama penyelesaian tugas akhir ini
8. Seluruh teman - teman Mahasiswa Universitas Bosowa Makassar yang turut membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Dalam penulisan tugas akhir ini penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan mengingat keterbatasan kemampuan yang penulis miliki. Oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan kriktik dan saran yang sifatnya membangun sebagai masukan demi penyempurnaan tugas akhir ini. Penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat.
Makassar, Maret 2018
Penulis
I-5
ABSTRACK
This study will examine the effect of adding strapping bands to the compressive strength and tensile strength of concrete by using concrete gradation of concrete. The addition of strapping band will be done with 3 additional variations such as 0.5%, 1.0% and 1.5% of heavy cement.
Fresh concrete test was performed with deterioration test and then performed for concrete treatment for 28 days and concrete strength test.
The results of this study are: (1.) Strength value Press gradation of concrete gap on the addition of strapping-band 0.5% increase. 2.3% such as from 23.52 MPa to 24.04 MPa of normal concrete. When the addition of a 1.0% strapping band increased 10.07% as from 23.52 MPa to 26.04 MPa while in addition the strapping-band 1.5% decreased -2.9% as from 23.52 MPa to 20.48 MPa. (2.) Increased strength Press concrete slit gradation optimal with the addition of strapping band on 1% fiber variation because it can increase the power of Press equal to 26,04 MPa. : (4.) Strength value Drag the concrete gradation of concrete at the addition of strapping-band 0.5% increase. 6.45% such as from 1.46 MPa to 1.56 MPa of normal concrete. When the addition of 1.0% strapping band increased 74.19% as from 1.46 MPa to 2.55 MPa while in addition of strapping band 1.5% increased by 35.45% as from 1.46% MPa to 1, 98% MPa. (4.) Increased strength Press concrete slit gradation most optimal with the addition of strapping band on 1.0% fiber variations because it can increase the pull strength of 2,55 MPa.
Keyword : gaps gradation, strapping-band, flexural strength
I-6
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...
LEMBAR PENGAJUAN ...
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ... i
KATA PENGANTAR ... ii
ABSTRAK ... iv
DAFTAR ISI... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii BAB I. PENDAHULUAN ... I-1 1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Rumusan Masalah ... I-2 1.3 Tujuan dan Manfaat Penulisan ... I-2 1.3.1 Tujuan ... I-2 1.3.2 Manfaat Penulisan ... I-3 1.4 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ... I-3 1.4.1 Ruang Lingkup ... I-3 1.4.2 Batasan Masalah ... I-4 1.5 Sistematika Penulisan ... I-5 BAB II. KAJIAN PUSTAKA ... II-1 2.1 Beton ... II-1 2.1.1. Defenisi Beton ... II-1 2.1.2. Sifat-Sifat Beton ... II-2 2.1.3. Bahan Pembentukan Beton ... II-4 2.2. Perancangan Campuran Mix Design ... II-14 2.3. Serat Polypropylene Strapping Band ... II-27 2.4. Pengujian Kuat Tekan Beton ... II-28
I-7
2.5. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ... II-28 2.6. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Beton ... II-31 2.7. Penelitian Sejenis Yang Pernah Dilakukan ... II-32 BA B III . METODE PENELITIAN ... III-1 3.1. Diagram Alir Penelitian ... III-1 3.2. Prosedur Penelitian ... III-3 3.3. Variabel Penelitian ... III-4 3.3.1.Variabel Bebas ... III-4 3.3.2.Variabel Terikat ... III-4 2.4. Notasi Benda Uji ... III-5 2.5. Pengujian Material Penyusun Beton ... III-5 2.6. Perancangan Campuran Beton (Mix Design) ... III-6 2.7. Teknik Analisis Data ... III-7 BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... IV-1 4.1. Pemeriksaan Sifat Karakteristik Agregat ... IV-1 4.1.1. Pemeriksaan Awal Agregat Halus (Pasir) ... IV-1 4.1.2. Pemeriksaan Awal Agregat Kasar (Batu Pecah) ... IV-1 4.1.3. Penggabungan Agregat Kasar dan Halus ... IV-2 4.2. Mix Design ... IV-4 4.3. Pembahasan Hasil Pengujian ... IV-8 4.3.1. Pengujian Kuat Tekan Beton Normal dan Beton Variasi ... IV-8 4.3.2 Pengujian Kuat Tekan Beton Variasi serat Strapping Band ... IV-9 4.3.3 Pengujian Kuat Tarik Belah Beton Variasi serat Strapping Band ... IV-11 4.3.4 Perbandingan Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Beton ... IV-14
Variasi serat Strapping Band
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... V-1 5.1. Kesimpulan ... V-1 5.2. Saran ... V-2 DAFTAR PUSTAKA ...
LAMPIRAN – LAMPIRAN ...
I-8
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat fisik semen Portland jenis 1 ... II-6 Tabel 2.2 Spesifikasi karakteristik agregat halus ... II-8 Tabel 2.3 Persyaratan gradasi pasir ... II-8 Tabel 2.4 Spesifikasi karakteristik agregat kasar ... II-10 Tabel 2.5 Persyaratan gradasi batu pecah ... II-10 Tabel 2.6 Nilai tambah (m) jika pelaksanaan tidak mempuyai
pengalaman ... II-15 Tabel 2.7 Persyaratan jumlah semen minimum dan factor air semen ... II-18 Tabel 2.8 Penetapan nilai slump adukan beton ... II-20 Tabel 2.9 Perkiraan kebutuhan air per meter kubik beton ... II-21 Tabel 2.10 Penetapan jenis agregat halus ... II-22 Tabel 3.1 Pengujian agregat halus dan agregat kasar ... III-4 Tabel 3.2 Jumlah dan notasi benda uji silinder beton normal gradasi
senjang ... III-5 Tabel 3.3 Notasi dan Jumlah sampel beton eksperimen ... III-5 Tabel 3.4 Tabel Mix Design ... III-6 Tabel 4.1 Data hasil penelitian agregat halus (Pasir) ... IV-1 Tabel 4.2 Data hasil penelitian agregat kasar (Batu Pecah) ... IV-1 Tabel 4.3 Pengujian gradasi agregat kasar dan halus ... IV-2 Tabel 4.4 Penggabungan agregat kasar gradasi senjang dan halus ... IV-3 Tabel 4.5 kebutuhan bahan beton campuran (silinder) ... IV-5 Tabel 4.6 Kebutuhan bahan beton campuran untuk tiap variasi benda
uji ... IV-5 Tabel 4.7 Kebutuhan bahan campuran beton Pengujian Kuat tekan ... IV-6 Tabel 4.8 Kebutuhan bahan campuran beton Pengujian kuat tarik belah ... IV-6 Tabel 4.9 Hasil pengukuran slump tiap variasi adukan beton ... IV-7 Tabel 4.10 Hasil pengujian kuat tekan beton normal gradasi senjang ... IV-8 Tabel 4.11 Hasil pengujian kuat tekan beton serat strapping band ... IV-9 Tabel 4.12 Hasil pengujian kuat tarik belah beton normal gradasi senjang ... IV-11
Dan beton serat strapping band
Tabel 4.13 Hasil Pengujian Kuat tekan dan Tarik belah beton normal ... IV-3 Gradasi senjang dan beton serat strapping band
Tabel 4.14 Hasil Pengujian Kuat tekan dan Tarik belah beton normal ... IV-14 Gradasi senjang dan beton serat strapping band
Tabel 4.15 Hasil Pengujian Kuat tekan dan Tarik belah beton normal ... IV-16 Gradasi senjang dan beton serat strapping band
I-9
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Contoh Grafik Macam-macam Gradasi Agregat ... II-12 Gambar 2.2 Gambar hubungan antara kuat tekan dan factor air semen ... II- 17 Gambar 2.3 Grafik proporsi agregat halus pada butir agregat ... II- 23
Maksimum 20 mm
Gambar 2.4 Grafik hubungan kandungan air, berat jenis agregat ... II- 24 Campuran dan berat beton.
Gambar 2.5 Sketsa Pengujian kuat tarik belah beton ... II- 31 Gambar 3.1 Diagram alir pelaksanaan penelitian ... III-2 Gambar 4.1 Grafik gradasi agregat halus ... IV-2 Gambar 4.2 Grafik gradasi senjang agregat kasar ... IV-3 Gambar 4.3 Grafik penggabungan agregat ... IV-4 Gambar 4.4 Grafik Nilai slump campuran beton ... IV-7 Gambar 4.5 Grafik nilai kuat tekan beton normal dan beton serat ... IV-10
Strapping band gradasi senjang.
Gambar 4.6 Grafik nilai kuat tarik belah beton normal gradasi senjang ... IV-12 Dan beton serat Strapping band gradasi senjang.
Gambar 4.7 Grafik Nilai Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Rata-rata ... IV-14 Beton Normal Gradasi Senjang dan Beton Serat Strapping
Band.
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah ... IV-15 Beton Normal Gradasi Senjang dan Beton Serat Strapping
Band.
I-1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Pengerjaan konstruksi beton dewasa ini telah mengalami perubahan dengan pesat, baik dari penggunaan bahan penyusunnya sampai dengan sistem pembuatannya. Dalam industri konstruksi terutama dalam pembuatan beton konvensional, pekerjaan pemadatan merupakan hal mutlak yang harus dilaksanakan. Self Compacting Concrete atau (SCC) adalah beton segar yang sangat plastis dan mudah mengalir karena berat sendirinya mengisi ke seluruh cetakan yang dikarenakan beton tersebut memiliki sifat untuk memadat sendiri tanpa adanya bantuan alat penggetar.
Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga). Pemanfaatan limbah untuk campuran beton merupakan salah satu langkah untuk mengurangi permasalahan limbah yang sampai saat ini belum bisa diatasi.
Di Negara-negara maju seperti Amerika dan Inggris, para peneliti telah berusaha memperbaiki sifat-sifat kurang baik dari beton tersebut dengan cara menambahkan serat atau fiber yang disebarkan kedalam beton segar, sehingga dapat mencegah terjadinya retakan-retakan beton yang terlalu dini, baik akibat panas hidrasi maupun pembebanan.
Berbagai macam beton serat yang mampu memperbaiki sifat-sifat beton adalah : baja, plastik (polypropylene) kaca dan karbon.
I-2
PP (polypropylene) strapping band merupakan tali kemas untuk berbagai keperluan pengemasan barang. Keunggulan strapping band sebagai alat pengemasan antara lain bahannya yang ringan, dan mudah digunakan untuk pengemasan barang-barang yang beratnya mencapai 500 kg. Strapping band memiliki kekuatan tarik tinggi yaitu antara 60 – 250 kg/cm2 (A. Majid Akkas dkk.2012-2013).
Penulis bermaksud melakukan penelitian dengan menggunakan limbah Strapping band sebagai bahan tambah dengan tidak mereduksi dari berat aggregat dan semen.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, berikut ini di kemukakan rumusan masalah sebagai berikut :
Bagaimana Pengaruh Penambahan serat strapping band variasi 0,5%, 1,0%, dan 1,5%.
1.3. Tujuan dan Manfaat Penulisan.
1.3.1 Tujuan
Adapun Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui penggunaan penambahan serat strapping band yang optimal terhadap kuat tekan dan kuat tarik beton pada beton gradasi senjang dengan variasi 0,5%, 1,0%, 1,5%.
I-3 1.3.2 Manfaat Penulisan
Adapu manfaat yang diharapkan dari penulisan ini secara garis besar yaitu :
1. Manfaat teoritis, yaitu pengembangan pengetahuan tentang material konstruksi, khususnya beton serta dapat ikut serta memberikan kontribusi bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi beton bagaimana potensi agregat senjang bila ditambahkan dengan serat strapping band.
2. Manfaat praktis, yaitu memberikan informasi tentang pembuatan beton dengan agregat kasar, gradasi senjang, apakah kuat tekan dan kuat tarik belah yang di hasilkan lebih optimal di bandingkan deton agregat kasar gradasi menerus,
1.4. Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 1.4.1 Ruang Lingkup
Ruang lingkup dalam penelitian ini meliputi :
1. Melakukan serangkaian pengujian pemeriksaan karakteristik material.
2. Membuat rancangan campuran (Mix design) beton Normal Berdasarkan SNI 03-2834-2000
3. Melakukan pengujian slump test
4. Melakukan pembuat benda uji dengan campuran beton gradasi senjang dengan variasi strapping band sebagai berikut :
a. Campuran beton gradasi senjang variasi serat sebesar 0,5%.
I-4
b. Campuran beton gradasi senjang variasi serat sebesar 1,0%.
c. Campuran beton gradasi senjang variasi serat sebesar 1,5%.
5. Melakukan pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah beton dengan variasi serat sebesar 0,5%, 1,0%, 1,5%.
1.4.2 Batasan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka batasan masalah sebagai berikut : a. Mutu beton yang direncanakan f’c 20 Mpa, pada umur 28 hari.
b. Beton Normal 26,27 Mpa
c. Variasi penambahan serat strapping band 0.50%, 1.00% dan 1.50%.
d. Semen menggunakan semen Pcc (Portland Composit Cement) e. Faktor Air Semen (FAS) sebesar 48%.
f. Standar pengujian adalah SNI yang diterbitkan oleh Balitbang Kimpraswil (2003b).
g. Panjang serat strapping band yang digunakan dalam penelitian ini berkisar antara 30 mm
h. Nilai ekonomis tidak dihitung.
i. Benda uji beton diletakkan diruang terbuka dengan perawatan perendaman selama 28 hari
I-5 1.5. Sistematika Penulisan
BAB. I
Pendahuluan Bab ini mencakup latar belakang penelitian, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB. II
Tinjauan pustaka Bab ini berisi tentang teori yang mendasari penelitian.
BAB. III
Metodologi penelitian Bab ini membahas tentang diagram alir penelitian, peralatan, bahan-bahan, pembuatan sampel uji, dan pengujian sampel.
BAB. IV
Hasil dan pembahasan Bab ini membahas tentang hasil penelitian dan menganalisis data yang diperoleh dari penelitian.
BAB. V
Kesimpulan dan saran Menyimpulkan hasil-hasil yang didapat dari penelitian dan memberikan saran untuk lebih lanjut.
I-6 BAB II
KAJIAN PUSTAKA 2.2 Beton
2.1.1. Defenisi Beton
Beton merupakan bahan bangunan yang umum digunakan saat ini dalam setiap pelaksanaan pembangunan. Baik itu pembangunan gedung, jalan, jembatan, bendungan, dan berbagai macam bangunan lainnya yang ada di lingkungan kita. Hal ini disebabkan oleh berbagai macam pertimbangan, mulai pertimbangan kekuatan bahan, sumber bahan, proses pengerjaan, perawatan, dan sebagainya. Oleh karena itu, perlu diketahui apa sebenarnya beton itu.
Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik lain, agregat kasar,agregat halus, dan air, dengan atau tanpa campuran tambahan yang membentuk massa padat (SNI 03- 2834, 2000).
Beton Normal adalah beton yang mempunyai berat isi 2200-2500 kg/m2 menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah yang tidak menggunakan bahan tambahan (SNI 03- 2834, 2000).
Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu beton (Wuryati dan Candra, 2001), antara lain :
1. Mutu bahan batuan, 2. Jenis/mutu semen, 3. Faktor air semen,
4. Gradasi/ susunan butir bahan batuan,
I-7 5. Pelaksanaan pembuatan beton,
6. Curing (perawatan/pematangan) beton.
2.2.2. Sifat-Sifat Beton
Untuk keperluan perancangan struktur beton, maka pengetahuan tentang sifat- sifat beton perlu diketahui. Sifat- sifat tersebut antara lain (Mulyono,2004):
1. Durability (Keawetan)
Merupakan kemampuan beton bertahan seperti kondisi yang direncanakan tanpa terjadi korosi dalam waktu yang direncanakan.
2. Kuat Tekan
Kuat tekan beton ditentukan berdasarkan pembebanan uniaksial benda uji silinder beton berdiameter 150 mm, tinggi 300 mm dengan satuan Mpa (N/mm2) untuk standar ACI maupun SNI 91. Sedangkan British Standar benda uji yang digunakan adalah kubus dengan sisi ukuran 150 mm.
3. Kuat Tarik
Kuat tarik beton jauh lebih kecil dibandingkan kuat tekannya, yaitu sekitar 10%-15% dari kuat tekannya. Kuat tarik beton merupakan sifat yang penting untuk memprediksi retak dan defleksi balok
4. Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas beton adalah perbandingan antara kuat tekan beton dengan regangan beton biasanya pada 25%-50% dari kuat tekan beton.
I-8 5. Rangkak dan Susut
Rangkak (Creep) merupakan sala satu sifat beton dimana beton mengalami deformasi terus menerus menurut waktu dibawah beban yang dipikul. Susut (Shrinkage) merupakan perubahan volume yang tidak berhubungan dengan pembebanan.
6. Workability
Workability adalah sifat-sifat adukan beton atau mortar yang ditentukan oleh kemudahan dalam pencampuran, pengangkutan, pengecoran, pemadatan, dan finishing. Atau besarya kerja yang dibutuhkan untuk menghasilkan kompaksi penuh. Salah satu cara yang paling sering dilakukan untuk mengukur kecelakaan beton adalah dengan slump test.
Unsur–unsur yang mempengaruhi sifat mudah dikerjakan antara lain : (1) Banyaknya air yang dipakai dalam campuran beton
(2) Penambahan semen kedalam adukan beton
(3) Gradasi campuran agregat kasar dan agregat halus (4) Pemakaian butir – butir agregat yang bulat
(5) Cara pemadatan beton dan jenis alat yang digunakan.
7. Sifat Kedap Air
Gelembung udara yang terbentuk selama atau setelah selesai pencetakan beton akan membentuk rongga–rongga yang diakibatkan oleh air yang menguap, rongga udara ini akan membuat air masuk kedalam beton. Untuk mengantisipasi terjadinya rongga udara yang
I-9
mengakibat masuknya air kedalam beton, maka beton harus dibuat sepadat mungkin.
Beberapa faktor yang mempengaruhi sifat kedap air beton (Wuryati dan Candra, 2001), antara lain :
(1) Mutu dan porositas agregat,
(2) Umur beton. Kekedapan air akan berkurang dengan adanya perkembangan umur,
(3) Gradasi. Gardasi harus dipilih sedemikian agar beton dapat mudah dikerjakan dengan baik dengan jumlah air yang minimal,
(4) Perawatan. Perawatan beton merupakan faktor yang sangat penting untuk mendapatkan beton kedap air.
2.1.3 Bahan Pembentuk Beton
Bahan yang dipakai dalam pembuatan atau penyusunan beton terdiri dari semen, agregat halus, agregatkasar, dan air.
1. Semen
Semen merupakan bahan berbutir halus hasil gilingan, yang bukan merupakan pengikat, tapi menjadi bersifat pengikat sebagai hasil hidratasi (yaitu reaksi kimia antara semen dan air). Semen hidraulis yang biasanya paling banyak dipakai adalah semen portland. Semen portland dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling secara bersama-sama dengan bahan
I-10
utamanya. Campuran dari semen dan air saja disebut Pasta semen, sedangkan jika ditambahkan campuran pasir disebut Mortar.
Ditinjau dari segi penggunaannya, menurut ASTM dibagi menjadi 5 tipe semen Portland :
1. Jenis I : Semen Portland jenis umum (normal portland cement) yaitu jenis semen portland untuk penggunaan dalam konstruksi beton secara umum yang tidak memerlukan sifat-sifat khusus, misalnya untuk pembuatan trotoar dan pasangan bata.
2. Jenis II : Semen jenis umum dengan perubahan-perubahan (modified portland cement) memiliki panas hidrasi lebih rendah yang dapat mengurangi terjadinya retak-retak pengerasan dan keluarnya panas lebih lambat daripada semen jenis I. Semen ini digunakan untuk bangunan tebal seperti pilar berukuran besar, dan bangunan drainase.
3. Jenis III : Semen Portland dengan kekuatan awal tinggi (high heat portland cement). Jenis ini memperoleh kekuatan besar dalam waktu singkat sehingga dapat digunakan dalam perbaikan bangunan beton yang perlu segera digunakan atau yang acuannya perlu segera dilepas.
4. Jenis IV : Semen Portland dengan panas hidrasi yang rendah (low heat portland cement) merupakan jenis khusus untuk penggunaan yang membutuhkan hidrasi serendah-rendahnya. Digunakan untuk bangunan beton seperti bendungan.
5. Jenis V : Semen portland tahan sulfat (sulfate resisting cement) merupakan jenis khusus untuk digunakan pada bangunan–bangunan
I-11
yang kena sulfat, seperti pada tanah atau air yang tinggi kadar alkalinya. Pengerasan berjalan lebih lambat dari pada semen portland biasa.
Semen Portland adalah semen hidrolis dengan menggiling terak semen Portland terutama yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambah berupa satu atau lebih Kristal senyawa kalsium sulfat danb oleh ditambah dengan bahan tambahan lain (SNI 15-2049-2004). Semen Portland jenis I memenuhi persyaratan SNI 15-2049-2004 dimana sifat fisiknya diperlihatkan pada tabel 2.1.
Tabel 2.1.Sifat fisik semen Portland jenis I
SifatFisik Jumlah
Kehalusan (m3/kg) >280
Waktu pengikatan Awal( menit ) 100
( vicat ) Akhir ( menit ) 240
Pemuaian 0,04
BeratJenis (kg/lt) 3,15
Kekuatantekan -
a. 3 hari (kg/cm3) 215
b. 7 hari (kg/cm3) 300
c. 28 hari (kg/cm3) -
Pengikatansemu -
Penetrasiakhir 75
Sumber: M.Wihardi Tjarongen (Teknologi Bahan Lanjut Semen dan Beton Berongga)
I-12 2. Agregat
Agregat adalah butiran mineral yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar (aduk) dan beton. Agregat aduk beton dapat juga didefinisikan sebagai bahan yang dipakai sebagai pengisi atau pengkurus, dipakai bersama dengan bahan perekat, dan membentuk suatu massa yang keras, padat bersatu, yang disebut adukan beton.
Fungsi agregat dalam beton mengisi sebagian besar volume beton yaitu antara 50% sampai 80%, sehingga sifat-sifat dan mutu agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat dan mutu beton (Wuryati dan Candra, 2001).
a. Agregat halus
Agregat halus adalah pasir alam sebagai hasil desintegrasi alami batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 5,0 mm (SNI 03-2834-2000).Agregat halus dapat berupa pasir alam, pasir olahan atau gabungan dari kedua pasir tersebut.Spesifikasi karakteristik agregat halus (pasir) dapat dilihat pada tabel 2.2 dan 2.3
I-13
Tabel 2.2.Spesifikasi Karakteristik Agregat Halus (Pasir)
No Karateristik Agregat Halus Interval Spesifikasi(ASTM)
1 Kadar lumpur < 5 % C117
2 Kadar organic <No.3 C558
3 Kadar air 3 – 5 % C29
4 Berat volume 1.4-1.9 kg/ltr C127
5 Absorpsi 0.2 – 2% C127
6 Berat jenis SSD 1.6 –3.2 C104
7 Modulus Kehalusan 2.2 – 3.1 C131
Sumber : ASTM (American Society for and Testing Material Tabel 2.3.Persyaratan Gradasi Pasir
Lubang ayakan (mm)
Persen butir yang lewat ayakan
Daerah I Daerah II Daerah III Daerah IV
9,5 100 100 100 100
4.75 90-100 90-100 90-100 95-100
2.36 60-95 75-100 85-100 95-100
1.18 30-70 55-90 75-100 90-100
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 : SNI-23-2834-2000 Keterangan:
- Daerah I = pasir kasar - Daerah III = pasir agak halus - Daerah II= pasir agak kasar - Daerah IV = pasir halus
I-14 b. Agregat kasar
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industry pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 5 mm – 40 mm(SNI 03-2834-2000).
Agregat kasar diperoleh dari alam dan juga dari proses memecah batu alam. Agregat alami dapat diklasifikasikan ke dalam sejarah terbentuknya peristiwa geologi, yaitu agregat beku, agregat sediment dan agregat metamorf, yang kemudian dibagi menjadi kelompok-kelompok yang lebih kecil. Agregat pecahan diperoleh dengan memecah batu menjadi berukuran butiran sesuai yang diinginkan dengan cara meledakan, memecah, menyaring dan seterusnya.
Karekteristik agregat kasar yang dapat mempengaruh isifat-sifat dan mutu beton adalah:
1. Gradasi, mempengaruhi kekuatan.
2. Kadar air, mempengaruhi perbandingan air semen.
3. Kebersihan, mempengaruhi kekuatan dan keawetan.
Spesifikasi karakteristik agregat kasar (batu pecah) dapat dilihat pada tabel 2.4. dan 2.5.
I-15
Tabel 2.4.Spesifikasi karakteristik agregat kasar (batu pecah)
No
Karateristik
Interval
Spesifikasi
Agregat Kasar (ASTM)
1 Kadar Lumpur < 1 % C117
2 Kadar Air 0.5 – 2% C558
3 Berat Volume 1.6-1.9 kg/ltr C29
4 Absorpsi 0.2 – 4.6% C127
5 Berat Jenis SSD 1.6 – 3.2 C127
6 Modulus Kehalusan 5.5 – 8.5 C104
7 Keausan 15 – 50 % C131
Sumber : ASTM (American Society for and Testing Material) Tabel 2.5.Persyaratan Gradasi Batu Pecah
Ukuran Saringan Persentase lolos
(mm) 37,5-4,75 19,0-4,75 12,5-4,75
38,1 90-100 100 -
19 30-70 90-100 100
9,5 10-35 25-55 40-70
4,75 0-5 0-10 0-15
Sumber : SNI-15-1990-032 c. Gradasi Agregat
Gradasi agregat adalah distribusi ukuran butiran agregat. Dapat juga disebut pengelompokan agregat dengan ukuran yang berbeda sebagai persentase dari total agregat atau persentase kumulatif butiran
I-16
yang lebih kecil atau lebih besar dari masing-masing seri bukaan saringan.
Gradasi agregat juga berguna untuk menentukan proporsi agregat halus terhadap total agregat. Gradasi yang baik pada agregat, dapat menghasilkan beton yang padat, sehingga volume rongga berkurang dan penggunaan semen Portland berkurang pula. Susunan beton yang padat dapat menghasilkan beton dengan kekuatan yang besar (Wuryati dan Candra, 2001).
Untuk menentukan apakah gradasi agregat memenuhi spesifikasi atau tidak, diperlukan suatu pemahaman bagaimana ukuran partikel dan gradasi agregat diukur. Gradasi agregat ditentukan oleh analisa saringan, dimana contoh agregat harus melalui satu set saringan.
Gradasi agregat dinyatakan dalam persentase berat masing- masing contoh yang lolos pada saringan tertentu. Persentase ini ditentukan dengan menimbang agregat yang lolos atau tertahan pada masing-masing saringan. Agregat kasar dan halus ditimbang berdasarkan jumlah/berat agregat yang dibutuhkan pada tiap ukuran saringan sampai diperoleh jumlah/berat sesuai perhitungan mix design.
Gradasi agregat dapat dibedakan atas :
a) Gradasi seragam (uniform graded) / gradasi terbuka (open graded) Adalah gradasi agregat dengan ukuran yang hampir sama. Gradasi seragam disebut juga gradasi terbuka (open graded) karena hanya mengandung sedikit agregat halus sehingga terdapat banyak rongga/ruang kosong antar agregat. Campuran beraspal/beton yang
I-17
dibuat dengan gradasi ini bersifat porus atau memiliki permeabilitas yang tinggi, stabilitas rendah dan memiliki berat isi yang kecil
b) Gradasi rapat (dense graded)
Adalah gradasi agregat dimana terdapat butiran dari agregat kasar sampai halus, sehingga sering juga disebut gradasi menerus, atau gradasi baik (well graded).Campuran dengan gradasi ini memiliki kuat tekan yang tinggi, agak kedapterhadap air dan memiliki berat isi yang besar.
c) Gradasi senjang (gap graded)
Gradasi senjang adalah gradasi agregat dimana ukuran agregat yang ada tidak lengkap atau ada fraksi agregat yang tidak ada atau jumlahnya sedikit sekali. Campuran beraspal/beton dengan gradasi ini memiliki kualitas peralihan dari keadaan campuran dengan gradasi yang disebutkan di atas. Gradasi agregat jenis ini biasanya terdapat pada agregat yang terlalu halus atau terlalu kasar. Jika salah satu atau lebih dari ukuran butir atau fraksi pada satu set ayakan tidak ada, maka gradasi ini akan menunjukan satu garis horizontal dalam grafiknya.
Gambar 2.1. Contoh Grafik Macam-macam Gradasi Agregat
I-18 a.
b.
c.
Gambar2.1 a. Gradasi seragam, b. Gradasi menerus, c. Gradasi Senjang
3. Air
Kadar air bebas adalah jumlah air yang dicampur ke dalam beton untuk mencapai konsistensi tertentu, tidak termasuk air yang diserap oleh agregat(SNI 03-2834-2000).
MenurutT jokrodimuljo (1996), pemakaian air untuk beton sebaiknya memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
1. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gr/lt.
2. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zatorganik) tidak lebih dari 15 gr/lt.
3. Tidak mengandung klorida (CI) lebih dari 0,5 gr/lt.
4. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gr/lt.
Fungsi utama penggunaan air ialah agar terjadi reaksi kimiawi dengan semen untuk membasahi agregat dan untuk melumasi campuran agar mudah pengerjaannya. Air yang mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula atau bahan kimia lainnya, bila dipakai untuk campuran beton akan sangat menurunkan
I-19
kekuatannya dan dapat juga mengubah sifat-sifat semen. Dan perlu diingat bahwa jumlah air yang dibutuhkan berpengaruh terhadap tingkat kelecakan dan kekuatan beton.
2.3 Perancangan Campuran Adukan Beton (Mix Design) 1. Tujuan
a. Untuk menentukan campuran beton dari data-data yang telah diperoleh dari pengujian agregat.
b. Untuk mengetahui cara pencampuran material beton yang akan diaduk.
c. Untuk menentukan berapa perbandingan dari bahan-bahan untuk menghasilkan mutu beton yang diinginkan.
2. Dasar Teori
Perancangan campuran adukan beton (Mix design) dimaksudkan untuk mendapatkan kuat tekan yang tinggi sesuai dengan perencanaan serta mendapatkan beton yang sebaik-baiknya sesuai dengan bahandasar yang tersedia dan keinginan pembuat bangunan, yaitu kua ttekan yang disyaratkan, mudah dikerjakan, awet dan murah.
Setelah memperoleh data-data karateristik agregat melalui pengujian agregat maka data-data untuk rancangan campuran adukan beton normal telah tersedia. Pada perencanaan beton, dapat digunakan beberapa cara, salah satunya yang sering digunakan adalah dengan cara ”SNI” (Standar Nasional Indonesia) yang
I-20
diterbitkan oleh Balitbang Kimpraswil (2003b) dimana perencanaan adukan dapat mengguanakan tabel dan grafik.
3. Langkah Kerja
1) Perhitungan nilai deviasi standar (S)
Deviasi standar S tidak dapat dihitung, karena tidak mempuyai data pengalaman hasil pengujian contoh beton sebelumnya.
2) Perhitungan nilai tamabah (margin) (m)
Karena pelaksana tidak mempunyai pengalaman sebelumnya, maka berdasarkan Tabel 2 (Balitbang Kimpraswil, 2003b) untuk kuat tekan beton yang direncanakan (fc’) sebesar 20 MPa ditetapkan margin sebesar 7,0 MPa.
Tabel 2.6 Nilai tambah (m) jika pelaksana tidak mempunyai pengalaman lapangan (Balitbang Kimpraswil, 2003b)
Kuat tekan yang disyaratkan, fc’ (MPa)
Nilai tambah (MPa)
< 21 7,0
21 35 8,5
> 35 10,0
I-21
3) Penetapan kuat tekan beton yang diisyaratkan (f’c) pada umur tertentu
Kuat tekan beton yang disyaratkan pada umur 28 hari sebesar 20 MPa.
4) Perhitungan kuat tekan rata – rata perlu (f’cr) f’cr = f’c + m
5) Penetapan jenis semen Portland
Dipilih semen Portland Composit Cement (Semen Tonasa) untuk penggunaan umum.
6) Jenis agregat
a. Agregat halus = Pasir, b. Agregat kasar = Batu pecah
7) Penetapan nilai Faktor Air Semen (FAS)
Dalam perencanaan campuran adukan beton, nilai faktor air semen dapat anda tetapkan dengan salah satu cara dari 2 cara berikut :
Cara Pertama :
Berdasarkan jenis semen yang dipakai dan kuat tekan rata-rata perlu pada umur betontertentu, nilai faktor air semen dapat ditetapkan dengan mengacu pada Grafik hubungan antara kuat tekan beton dan faktor air
I-22 semen di atas.
Langkah penetapannya dapat dilakukan dengan cara berikut :
1. Pada sumbu vertikal tetapkan nilai fcr', lalu tarik ke kanan sampai memotong kurva yang sesuai.
2. Dari titik potong tersebut tariklah garis ke bawah, maka akan ditemukan nilai fas (faktor air semen) yang dicari.
Gambar 2.2 Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen dan kuat tekan silinder beton (Balitbang Kimpraswil, 2003b)
I-23 Cara kedua :
dengan bantuan Tabel 3 Diasumsikan produk beton ini akan digunakan untuk konstruksi di dalam ruangan di mana keadaan sekelilingnya non korosif, sehingga diperoleh nilai faktor-air-semen maksimum sebesar 0,60.
Tabel 2.7 Persyaratan jumlah semen minimum dan faktor air semen maksimum untuk berbagai macam pembetonan dalam lingkungan khusus (Balitbang Kimpraswil, 2003b).
Uraian
Jumlah semen minimum per m³ beton (kg)
Nilai faktor air semen maksimum Beton dalam ruang bangunan:
a. Keadaan keliling non-korosif b. Keadaan keliling korosif
disebabkan oleh kondensasi atau uap-uap korosif
275 235
0,60 0,52 Beton diluar ruang bangunan:
a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
325 275
0,60 0,60 Beton yang masuk kedalam tanah:
a. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti
b. Mendapat pengaruh suhu alkali dari tanah atau air tanah
325 0,55
*) Beton yang kontinu berhubungan
dengan air:
a. Air laut b. Air tawar
*)
*) untuk lingkungan khusus, persyaratannyadapat dilihat di Balitbang Kimpraswil (2003b)
I-24
Dari nilai faktor-air-semen yang diperoleh, dari kedua cara diatas, maka dipilih nilai terkecil antara 0,48 dan 0,60. Jadi digunakan faktor-air-semen 0,48.
8) Penetapan nilai slump
Karena belum memiliki data pengalaman sebelumnya, maka sebagai petunjuk awal digunakan Tabel4 (Balitbang Kimpraswil, 2003b). Diasumsikan produk beton ini akan digunakan untuk membuat elemen-eleman beton berupa pelat, balok, kolom.
Berdasarkan Tabel 2.7 diperoleh nilai slump sebesar 7,5 cm (75 mm) sampai 15 cm (150 mm).
Tabel 2.8 Penetapan nilai slump adukan beton (Balitbang Kimpraswil, 2003b).
Pemakaian beton
(berdasarkan jenis struktur yang dibuat)
Maks.
(cm)
Min.
(cm) Dinding, pelat fondasi dan fondasi telapak
bertulang 12,5 5,0
Fondasi telapak tidak bertulang, kaison, dan
struktus dibawah tanah 9,0 2,5
Pelat, balok, kolom, dan dinding 15,0 7,5
Pengerasan jalan 7,5 50
Pembetonan massal 7,5 2,5
9) Penetapan besar butiran agregat maksimum
Ditetapkan berdasarkan hasil uji analisis saringan agregat kasar.
Besar butir agregat maksimum yang digunakan sebesar 20 mm.
I-25
10) Penetapan jumlah air yang diperlukan (Wair)
Jumlah air yang diperlukan per meter kubik beton diperkirakan berdasarkan ukuran maksimum agregat, jenis agregat dan nilai slump yang ditunjukkan pada Tabel 5 (Balitbang Kimpraswil, 2003b).
Tabel 2.9 Perkiraan kebutuhan air per meter kubik beton (Balitbang Kimpraswil, 2003b).
Ukuran maksimum Agregat kasar
(mm)
Jenis agregat
Kebutuhan air per meter kubik beton (ltr) pada nilai slump
(mm) 0-10 10-
30
30-
60 60-180
10 Alami 150 180 205 225
Batu pecah 100 205 230 250
20 Alami 135 160 180 195
Batu pecah 170 190 210 225
40 Alami 115 140 160 175
Batu pecah 155 175 190 205
Berdasarkan Tabel 5, untuk ukuran butir maksimum agregat 20 mm dan nilai slump 60180 mm, diperoleh:
jumlah air untuk agregat halus alami (Ah) = 195 liter
jumlah air untuk agregat kasar pecahan (Ak) = 225 liter
I-26
Agregat halus dan agregat kasar berasal dari jenis yang berbeda (alami dan pecahan), sehingga perkiraan jumlah air dihitung dengan persamaan:
Wair= 2/3 Ah + 1/3Ak
= 0,67 Ah + 0,33 Ak
= 0,67 (195) + 0,33 (225)
= 205 kg/m3
11) Penetapan kadar semen yang diperlukan (C)
Berat semen per meter kubik beton dihitung dengan persamaan:
12) Penetapan jenis agregat halus
Tabel 2.10 Penetapan jenis agregat halus
Lubang (mm)
Persen berat butir yang lewat ayakan jenis agregat halus
Kasar Agak
kasar Agak halus Halus
10 100 100 100 100
4,8 90-100 90-100 90-100 95-100
2,4 60-95 75-100 85-100 95-100
1,2 30-70 55-90 75-100 90-100
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
I-27
Berdasarkan Tabel 6 (Balitbang Kimpraswil, 2003b) dan analisa saringan yang telah dilakukan di laboratorium, maka dapat disimpulkan bahwa agregat yang digunakan adalah pasir tersebut termasuk zona 2 dengan jenis butitan agak kasar.
13) Proporsi berat agregat halus terhadap agregat campuran
Penetapan dilakukan dengan memperhatikan Grafik2 untuk besar butir maksimum agregat kasar sebesar 20 mm, di mana untuk nilai slump 60180 mm, faktor air semen 0,48 dan gradasi agregat
halus pada zone 2, diperoleh prosentase berat agregat halus terhadap berat agregat campuran sebesar 33%39%. Dari hasil uji coba proporsi agregat halus terhadap agregat campuran diperoleh prosentase yang terbaik yakni 38%.
0,47
Gambar 2. 3 Grafik Proporsi agregat halus pada butir agregat maksimum 20 mm
(Balitbang Kimpraswil, 2003b)
I-28
14) Penentuan berat jenis agregat campuran
Berat jenis agregat halus (bjh) = 2,37
Berat jenis agregat kasar (bjk) = 2,63
Prosentase berat agregat halus terhadap agregat campuran (kh)
= 38%
Prosenta seberat agregat kasar terhadap agregat campuran (kk)
= 62%
Sehingga berat jenis agregat campuran yang dihitung dengan persamaan:
=2,53
15) Perkiraan berat volume beton segar
Berat beton segar diperkirakan menggunakan Grafik 3, di mana telah diketahui berat jenis agregat campuran dan kebutuhan air.
Gambar 2.4. Grafik Hubungan kandungan air, berat jenis agregat campuran dan berat beton (Balitbang Kimpraswil, 2003b)
2,53
205 2300
I-29
Pada sumbu kordinat sebelah kanan, beri tanda nilai berat jenis agregat campuran sebesar 2,53. Karena tidak ada garis grafik tepat 2,53 maka dibuat garis grafik baru di antara 2,5 dan 2,6.
Pada sumbu absis, beri tanda jumlah air yang dibutuhkan sebesar 205 kg/m3 kemudian tarik garis vertikal ke atas sampai bertemu dengan garis grafik 2,53. Pada perpotongan kedua garis tersebut ditarik garis mendatar ke kiri sehingga diperoleh berat beton segar sebesar 2300 kg/m3.
16) Perhitungan kebutuhan berat agregat campuran
Kebutuhan berat agregat campuran dihitung berdasarkan hasil yang diperoleh pada langkah (10), (11) dan (15) sehingga:
Wagr.camp =Wbtn – Wair – Wsmn
= 2300 – 205 – 426,88 = 1668,23 kg/m3
17) Perhitungan kebutuhan berat agregat halus
Kebutuhan agregat halus dihitung berdasarkan hasil pada langkah (13) dan (16) yaitu prosentase berat agregat halus terhadap berat agregat campuran dan berat agregat campuran per meter kubik beton, sehingga diperoleh:
Wagr.h = kh x Wagr.camp
= 38% x 1668,23
205
I-30
= 627,25 kg/m3
18) Perhitungan kebutuhan berat agregat kasar
Berat agregat kasar yang diperlukan dihitung berdasarkan hasil pada langkah (13) dan (16) yaitu prosentase berat agregat kasar terhadap berat agregat campuran dan berat agregat campuran per meter kubik beton sehingga:
Wagr.k = kk x Wagr.camp
= 62% x 1668,23
= 1040,57 kg/m3
2.4 Serat polypropylene (Strapping band)
Serat polypropylene merupakan bahan dasar yang umum digunakan dalam memproduksi bahan – bahan yang terbuat dari plastik.
Pertama kali fiber digunakan dalam industry tekstile karena harganya murah dan dapat menghasilkan produk yang berkualitas. Material ini berbentuk filamen –filament yang ketika di campurkan kedalam adukan beton untaian beton itu akan terurai. Serat jenis ini akan meningkatkan kuat tarik lentur dan tekan beton (arde : 2005), mengurangi retak – retak akibat penyusutan, meningkatkan daya tahan terhadap impact dan meningkatkan daktilitas (diana : 1999).
Beberapa keuntungan penggunaan serat polypropylene dalam campuran beton adalah sebagai berikut : (Diana :1999)
I-31
1. Memperbaiki daya ikat matriks beton pada saat pre – hardening stage sehingga dapat mengurangi keretakan akibat penyusutan.
2. Memperbaiki ketahanan terhadap kikisan.
3. Memperbaiki ketahanan terhadap tumbukan.
4. Memperbaiki ketahanan terhadap penembusan air dan bahan kimia.
5. Memperbaiki keawetan beton.
Dari penelitian yang telah dilakukan tentang macam – macam fiber ditinjau dari pengujian kuat tariknya antara lain Edhi Wahjuni (1996) menyatakan dengan penambahan styrene butadiene latex pada campuran beton dengan kondisi pencampuran 5% dapat meningkatkan kuat tarik belah beton maksimum 20%
2.5 Pengujian Kuat Tekan Beton
Pengujian kuat tekan dilakukan pada sampel berbentuk silinder . Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui besarnya kekuatan beton pada masing-masing variasi benda uji. Adapun langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut:
1. Benda uji yang telah diuji porositas didiamkan selama 24 jam.
2. Benda uji dimasukkan ke dalam mesin uji tekan.
3. Melakukan pembacaan hasil uji kuat tekan pada dial mesin uji.
4. Mengeluarkan benda uji dari mesin uji.
Perhitungan kuat tekan yang digunakan yaitu sebagai berikut : ...(2.1)
∑ ...(2.2)
I-32 Keterangan :
f’c = Kuat tekan masing-masing benda uji (kg/cm2, MPa) f’cr = Kuat tekan rata-rata benda uji (kg/cm2, MPa)
k = Koefisien umur beton
P = Beban tekan maksimum (kg, N) A = Luas penampang silinder (cm2, mm2)
n = Jumlah benda uji
2.5 Pengujian Kuat Tarik Belah Beton
Peralatan pengujian Peralatan untuk pengujian harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
1) Mesin uji ditekan
Mesin uji tekan yang digunakan untuk pengujian kuat tarik belah beton harus memenuhi ketentuan yang berlaku pada pengujian kuat tekan untuk benda uji beton, selain itu juga harus memenuhi persyaratan kecepatan pembebanan yang diatur dalam sub pasal 6 (kecepatan pembebanan) metoda ini.
2) Pelat atau batang penekan tambahan
Pelat atau batang penekan tambahan diperlukan bila diameter atau panjang benda uji lebih besar dari ukuran permukaan tekan dari mesin uji yang digunakan; pelat atau batang penekan tambahan tersebut harus dipasangkan pada bagian bawah dan bagian atas dari mesin uji tekan dan harus terbuat dari pelaat baja
I-33
yang memiliki tingkat kerataan ± 0,025 mm bila diukur tegak lurus terhadap setiap titik pada garis singgung bidang tekan. Pelat atau batang penekan tambahan tersebut harus berukuran lebar minimal 50 mm dan tebal minimal sama dengan jarak antara tepi bidang tekan bagian bawah dari mesin uji hingga ujung silinder benda uji. Pelat atau batang penekan tambahan tersebut harus digunakan sedemikian rupa hingga bebean tekan diberikan pad aseluruh panjang benda uji.
3) Bantaian bantu pembebanan
Untuk setiap benda uji harus disediakan dua buah bantalan bantu pembebanan yang terbuat dari kayu lapis tanpa cacat setebal 3 mm dengan lebar 25 mm dan sedikit lebih panjang dari panjang benda uji. Bantalan bantu pembebanan harus diletakkan di antara benda uji dan permukaan tekan mesin uji atau bila menggunakan harus diletakkan di antara benda uji dan permukaan tekan mesin uji atau bila menggunakan pelat atau batang penekan tambahan harus diletakkan di antara benda uji atau bila menggunakan pelat atau batang penekan tambahan harus diletakkan di antara benda uji dan pelat atau batang penekan tambahan tersebut. Bantalan bantu pembebanan tersebut hanya dapat dipakai untuk satu kali pengujian dan tidak boleh dipakai ulang.
Rumus-rumus perhitungan yang digunakan dalam metode pengujian kuat Tarik Belah beton dalam mega pascal (MPa)
I-34 adalah sebagai berikut:
1. F = Dimana :
Fct = Kuat Tarik Belah (Mpa) P = beban pada waktu belah (N) d = Diameter benda Uji silinder L = Panjang Benda Uji silinder π = Phi
Gambar 2.5 Sketsa Pengujian Kuat tarik belah beton
2.6 Faktor- factor yang Mempengaruhi Kekuatan Beton
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan beton yang dikemukakan oleh para ahli diantaranya adalah L. J. Murdock dkk (1991) yaitu :
a. Jenis semen dan kwalitasnya, mempengaruhi kekuatan rata-rata dan kuat batas beton
I-35
b. Jenis lekak-lekuk bidang permukaan agregat. Kenyataannya menunjukan bahwa penggunaan agregat akan menghasilkan beton dengan kuat desak maupun kuat tarik lebih besar dari pada penggunaan kerikil halus dari sungai.
c. Efisiensi dari perawatan (curing) kehilangan kekuatan sampai sekitar 40% dapat terjadi bila pengeringan sebelum waktunya.
Perawatan adalah hal yang sangat penting dalam pekerjaan lapangan dan pembuatan benda uji.
d. Suhu. Pada umumnya kecepatan pengerasan beton bertambah dengan bertambahnya suhu. Pada titik beku kuat tekan akan tetap rendah untuk waktu yang lama.
e. Umur. Pada keadaan yang normal kekuatan beton bertambah dengan umurnya.
Karakteristik agregat memberikan pengaruh terhadap kekuatan beton. Keruntuhan dapat timbul pada agregat maupun pada adukannya ketika proses kehancuran berlangsung pada beton normal, karena adanya kekerasan butir, maka proses kehancuran akan terjadi pada adukannya.
Bila agregat lemah maka kehancuran akan terjadi pada agregatnya.
Agregat yang bersih akan memberikan lekatan antara agregat dan semen yang lebih baik bila dibandingkan dengan agregat yang kurang bersih.
Pemeliharaan yang baik akan menyumbangkan kekuatan akhir yang baik pula, dengan demikian peran pelaksanaan pekerjaan juga berperan
I-36
dalam menciptakan beton yang berkualitas tinggi. Demikian juga peralatan dapat menunjang beton dengan kekuatan yang tinggi.
2.7 Penelitian sejenis yang pernah dilakukan 1. Fendi Setiyo Nugroho (2006)
Penelitian yang dilakukan oleh Fendi Setiyo Nugroho di ini bertujuan untuk mengetahui permeabilitas beton bergradasi sela/senjang dengan bahan tambah conplast p211 dengan variasi Gabungan gradasi agregat kasar menerus dan agregat halus menerus, Gabungan gradasi agregat kasar menerus dan agregat halus sela di ayakan 2,36 mm dan 4,75 mm ditambah zat additive Conplast P211, Gabungan gradasi agregat kasar sela di ayakan 4,75 mm dan 9,5 mm dan agregat halus menerus ditambah zat additive Conplast P211, Gabungan gradasi agregat kasar sela di ayakan 4,75 mm dan 9,5 mm dan agregat halus sela di ayakan 2,36 mm dan 4,75 mm ditambah zat additive Conplast P211. Dari hasil pengujian tersebut dapat diketahui bahwa beton sela HSKS (agregat halus sela dan agregat kasar sela) + Conplast P211 menghasilkan nilai ketebalan penetrasi dan koefisien permeabilitas yang lebih baik dibandingkan dengan campuran yang lain.
I-37 2. M. Yahya (2013).
Penelitian yang dilakukan oleh M. Yahya ini di ini bertujuan untuk mengetahui Pemeriksaan kuat tekan beton dengan variasi komposisi split 50 % dengan iron slag kasar 50 % sebesar 15,58 MPa, komposisi split 25
% dengan iron slag kasar 75 % sebesar 17,60 MPa dan komposisi split 0
%dengan iron slag 100 % sebesar 20,49 % MPa telah memenuhi persyaratan SNI DT-91-0008- 2007 dimana mutu beton K-175 harus mencapai kuat tekan sebesar 14,5 MPa. Hal ini dipengaruhi oleh sifat kimia iron slag yang bersifat sperti C2S (slag semen), sehingga semakin banyak persentase komposisi iron slag maka semakin besar pula perekat/pengikat material dalam beton yang dapat meningkatkan interlocking antar material. Hasil uji porositas diperoleh bahwa porositas terendah adalah 0,74 % yang terjadi pada benda uji dengan subtistusi slag 100 % dan nilai tertinggi adalah 1,26 % pada benda uji dengan subtitusi slag 0 %, menunjukkan bahwa pengaruh komposisi agregat kasar baik split maupun iron slag sangat mempengaruhi porositas beton.
Hasil pengujian TCLP dari limbah iron slag, unsur senyawa kimia berbahaya yang terlarut sangatlah kecil dibandingkan sebelum iron slag ini berfungsi sebagai subtitusi agregat. Hal ini menandakan bahwa unsur Cd, Cr, Pb, dan Zn yang terkandung di dalam beton merupakan senyawa oksida yang berbentuk kristalin dimana senyawa ini memiliki nilai kelarutan sangat kecil yaitu < Ksp = 7 x 10-27 . Berdasarkan hasil penelitian ini maka limbah iron slag baja PT. Barawaja kota Makassar dpat
I-38
dijadikan sebagai subtitusi agregat pada pembuatan beton denganmutu beton K-175 dengan komposisi split : iron slag terbaik yaitu 0 % : 100 %.
Penentuan komposisi ini didasarkan atas data kuat tekan mencapai nilai maksimal sebesar 20,49 MPa dengan nilai porositas terendah yaitu 0,74
%.
3. Junardi Masdar (2014)
Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil pengujian beton SCC dengan variasi penambahan serat strapping band 0%, 1,25%, 2,5%, 3,75% dan 5% dari berat semen maka diperoleh kesimpulan bahwa :
Nilai kuat tekan beton SCC optimal terdapat pada penambahan serat strapping band sebanyak 1,25% yaitu dari 446,29 kg/cm2 menjadi 531,37 kg/cm2 atau 0,19% dari beton tanpa penambahan serat strapping band.
Nilai kuat tarik belah beton SCC optimal terdapat pada penambahan serat strapping band sebanyak 1,25 % yaitu dari 38,096 kg/cm2 menjadi 40,283 kg/cm2 atau 0,06% dari beton tanpa penambahan serat strapping band.
Pada penambahan serat strapping band optimum 1,25 % menghasilkan kuat tarik belah sebesar 7,61% dari kuat tekan beton SCC
4. Adiwijaya (2010)
Penilitian yang dilakukan oleh Adiwijaya adalah tentang pengaruh serat polypropylene terhadap karakteristik beton normal dengan variasi volume serat 0%, 0,1%, dan 0,2%. Hasil penelitian disimpulkan bahwa beton dengan variasi serat 0,2% menghasilkan prosentasi kenaikan
I-39
tegangan terbesar, yaitu kuat lentur 37,75%, kuat tekan 25,82%, dan kuat tarik belah 18,44% terhadap beton variasi serat 0%. Kenaikan harga tegangan cenderung meningkat seiring dengan penambahan volume serat polypropylene dalam beton, dan pemakaian volume serat 0,1%
merupakan volume optimum, karena memberikan kapasitas tegangan yang tingkat kenaikannya lebih besar dengan pemakaian volume serat yang lebih kecil.
5. P.G.C.S. Ariyarathna, S.H.T. Bandara, T.C.Ekneligoda and D.
I.Fernando
This study investigated the measurement of workability, plastic shrinkage and tensile strength of fibre added concrete using newly developed apparatus. Workability is greatly affected by the addition of fibre. Plastic shrinkage cracking is controlled by the added fibre.
Tensile strength analysis shows higher tensile strength (5N/mm2) gain in fibre concrete compared to normal grade 25 concrete (2N/mm2) Significant tensile strength improvement was obtained in fiber concrete that increased from 3N/mm2 to 8N/mm2 in comparison to the normal in- situ pile concrete. Modification to the water content in mix design needs more experiments to be carried out with the selected fibre.
I-40 B AB III
METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian
Diagram alir pelaksanaan penelitian disajikan pada gambar berikut ini.
Persiapan Alat dan Bahan Study Pustaka
Tidak
Pembuatan Campuran Beton Dengan Penambahan serat Strapping Band variasi
0.5%,1,0% dan1.5%
A Tidak
Uji Karakteristik Agregat Kasar
dan Halus
Mix Design beton Normal gradasi senjangf’c 20 Mpa
Uji Kuat Tekan F’c 20 Mpa
I-41
Gambar 3.1.Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian Analisa Data
Kesimpulan
Perawatan Beton Selama 28 Hari
Pengujian beton :
Kuat Tekan (F’c)
Kuat Tarik Belah(Fct)
Selesai A
I-42 3.2. Prosedur Penelitian
Pada penelitian ini, perancangan campuran beton dilakukan dengan metode DOE (Department of Environment) dan dalam mix design digunakan mutu beton f’c 20 MPa. Adapun prosedur penelitiannya adalah sebagai berikut:
a. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
b. Melakukan pengujian sifat karakteristik agregat halus dan agregat kasar dapat dilihat pada table 3.1.
c. Melakukan perhitungan penggabungan agregat halus dan kasar untuk mendapatkan komposisi yang sesuai.
d. Merancang campuran beton (mix design) dengan f’c 20 MPa.
e. Pengujian Kuat tekan beton gradasi senjang f’c 20 MPa
f. Membuat komposisi pencampuran beton gradasi senjang dengan penambahan serat strapping band (0,5%, 1,0%, dan 1,5%).
g. Pembuatan benda uji beton gradasi senjang dengan variasi serat strapping band
h. Perawatan beton gradasi senjang dengan variasi serat strapping band selama 28 hari
i. Pengujian Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah beton gradasi senjang dengan variasi serat strapping band
j. Analisis data dan kesimpulan
I-43
Tabel 3.1 Pengujiuan Agregat Halus dan Agregat Kasar Pengujian Agregat Spesifikasi Kadar Lumpur
Kadar Organic Kadar Air Gradasi Berat Volume Absorpsi
Berat Jenis SSD Modulus Kehalusan
ASTM C117 ASTM C558 ASTM C29 ASTM C33 ASTM C127 ASTM C127 ASTM C104 ASTM C131
3.3. Variabel Penelitian
Variabel adalah atribut dari sekelompok objek yang mempunyai variasi antara satu objek dengan objek lainnya dalam kelompok tertentu.
Untuk durabilitasnya beton di rendam selama 28 hari di luar ruangan terbuka.
3.3.1. Variabel Bebas
Adapun variable penelitian ini meliputi sebagai berikut : 1. Kuat Tekan Boton Umur 28 hari
2. Kuat Tarik Belah Beton Umur 28 hari 3.3.2. Variabel Terikat
Adapun Variabel penelitian ini meliputi sebagai berikut : 1. Agregat
2. Air
I-44 3. Semen
4. Serat Strapping Band 2.8. Notasi Benda Uji
Pada penelitian ini jumlah sampel di tentukan dengan masing- masing 3 sampel tiap varian yang ditetapkan. Adapun notasi sampel yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut :
Tabel 3.2 Jumlah dan Notasi Benda Uji Silinder Beton Normal Gradasi Senjang
NO Variasi Benda Uji Notasi
Benda Uji
Jumlah
1 Beton Normal Gradasi
Senjang BN.1 – BN.12 12 Buah
Sumber :Hasil Pengujian
Tabel 3.3 Notasi dan jumlah sampel beton eksperimen
KETERANGAN SIMBOL
STRAPP.
BAND (%)
PENGUJIAN SAMPEL KUAT TEKAN
KUAT TARIK BETON NORMAL(GRADASI
SENJANG BN-GS 0 12 3
BETON EKSPERIMEN :
SB - 0,5%
SB -
0,5% 0,5 3 3
SB - 1,0%
SB -
1,0% 1,0 3 3
SB - 1,5%
SB -
1,5% 1,5 3 3
Sumber :Hasil Pengujian
I-45 2.9. Pengujian Material Penyusun Beton
Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui sifat dan karakteristik dari material pembentuk beton. Pengujian dilakukan sesuai dengan standar yang ada. Dalam penelitian ini hanya dilakukan pengujian terhadap agregat halus dan kasar, sedangkan terhadap semen dan strapping band tidak dilakukan pengujian.
2.10. Penetapan Nilai Faktor Air Semen FAS
Dalam perencanaan campuran adukan beton, nilai faktor air semen dapat anda tetapkan dengan salah satu cara sebagai berikut.
Gambar 2.2 Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen dan kuat tekan silinder beton (Balitbang Kimpraswil, 2003b)
0,48 325,30
I-46
1. Pada sumbu ordinat, beri tanda nilai kuat tekan rata-rata perlu silinder beton sebesar 27 Mpa atau 325,30 kg/cm2, kemudian tarik garis mendatar ke kanan sampai pada garis grafik 28 hari.
2. Dari grafik diperoleh faktor air semen sebesar 0,48 2.11. Perancangan Campuran Beton (Mix Design).
3.4 Tabel Mix Design
Uraian Referensi Nilai
1. Standar Deviasi
2. Nilai tambah margin (M)
3. Kuat tekan beton yang diisyaratkan (f’c) pada umur tertentu
4. Kuat tekan rata – rata perlu (f’cr) 5. Penetapan jenis semen Portland 6. Penetapan jenis agregat :
Agregat halus
Agregat kasar
Bahan Tambah 7. Nilai Faktor Air Semen (FAS) 8. Penetapan nilai slump
9. Besar butiran agregat maksimum 10. Jumlah air yang diperlukan (Wair) 11. Kadar semen yang diperlukan (C) 12. Penetapan jenis agregat halus 13. Proporsi berat agregat halus
terhadap agregat campuran 14. Berat jenis agregat campuran 15. Berat volume beton segar
16. Kebutuhan berat agregat campuran 17. Kebutuhan berat agregat halus 18. Kebutuhan berat agregat kasar
Ditentukan Tabel 7
f’c
f’c + m Ditentukan
Ditentukan Ditentukan Ditentukan Ditentukan Ditentukan Ditentukan Perhitungan (terlampir) Perhitungan (terlampir)
Grafik 2
Perhitungan (terlampir) Perhitungan (terlampir) Perhitungan (terlampir) Perhitungan (terlampir) Perhitungan (terlampir)
- 7 Mpa 20 Mpa
27 Mpa PCC &
Pasir.
Batu Pecah Strapping band
0,48 7,5 - 15 cm
20 mm 205 kg/cm3 426,88 kg/cm3
Agak kasar 38 %
2,53 kg/cm3 2300 kg/cm3 1668,23 kg/cm3
627,65 1040,57
Sumber : Hasil Perhitungan
I-47 3.8 Teknik Analisis Data
Analisis data adalah proses penyederhanaan data ke dalam bentuk yang lebih mudah dibaca dan di interpretasikan. Dalam proses ini dipakai Microsoft Excel untuk menyajikan data menjadi informasi yang lebih sederhana. Setelah itu dilakukan pembahasan terhadap hasil yang diperoleh dari penelitian tersebut untuk kemudian ditarik kesimpulan.
