perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user i
DENGAN BAHAN TAMBAH METAKAOLIN DAN SERAT
GALVALUM AZ 150
STUDY OF IMPACT STRENGTH ON NORMAL CONCRETEWITH ADDITION METAKAOLIN AND FIBRE OF GALVALUM AZ 150
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh:
JANUAR AWAL PRIANTO NIM I 0107092
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user ii
KAJIAN KUAT KEJUT (IMPACT) BETON NORMAL
DENGAN BAHAN TAMBAH METAKAOLIN DAN SERAT
GALVALUM AZ 150
STUDY OF IMPACT STRENGTH ON NORMAL CONCRETEWITH ADDITION METAKAOLIN AND FIBRE OF GALVALUM AZ 150
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh:
JANUAR AWAL PRIANTO NIM I 0107092
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Persetujuan:
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Ir. Antonius Mediyanto, MT Endah Safitri, ST, MT
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user iii
KAJIAN KUAT KEJUT (IMPACT) BETON NORMAL
DENGAN BAHAN TAMBAH METAKAOLIN DAN SERAT
GALVALUM AZ 150
(STUDY OF IMPACT STRENGTH ON NORMAL CONCRETEWITH ADDITION METAKAOLIN AND FIBRE OF GALVALUM AZ 150)
SKRIPSI
Disusun Oleh:JANUAR AWAL PRIANTO NIM I 0107092
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Pada Hari : Senin
Tangal : 25 Juni 2012 Tim Penguji:
1. Ir. Antonius Mediyanto, MT ( )
NIP. 19620118 199512 1 001
2. Endah Safitri, ST, MT ( )
NIP. 19701212 200003 2 001
3. Edy Purwanto, ST, MT ( )
NIP. 19680912 199702 1 001
4. Ir. Slamet Prayitno, MT ( )
NIP. 19531227 198601 1 001
Mengesahkan:
Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik,
Ir. Bambang Santosa, M.T. NIP. 19590823 198601 1 001
commit to user iv
MOTTO
Barang siapa bertakwa kepada Allah niscaya Dia akan membukakan jalan keluar baginya. Dan Dia memberinya rezeki dari arah yang tidak disangka – sangkanya. Dan barang siapa bertawakal kepada Allah,
niscaya Allah akan mencukupkan (keperluan)-nya. Sesungguhnya Allah melaksanakan urusan-Nya. Sungguh, Allah telah mengadakan ketentuan bagi setiap sesuatu
PERSEMBAHAN
Allah SWT yang telah memberikan petunjuk, rahmat dan kasih sayangnya
Bapak dan Ibuku yang tiada henti memberi doa, semangat dan dukungan serta kasih sayang Adikku dan seluruh keluargaku yang sangat aku sayangi
Icha tersayang, makasih atas semangat dan dukunganmu hingga hari – hariku selalu penuh semangat Almamaterku, Universitas Sebelas Maret Surakarta, tempatku menimba ilmu
Pak Mediyanto dan Ibu Endah Safitri selaku dosen pembimbing skripsi saya, terimakasih atas bimbingan dan doa bapak dan ibu
Seluruh Dosen Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, terima kasih atas ilmu yang telah disampaikan dengan ikhlas, semoga pahala selalu mengalir dari Allah SWT
Teman – teman satu kelompokku, terima kasih atas kerjasama kalian, kita akan bersahabat selamanya Sahabatku dan semua teman – teman angkatan 2007, terima kasih atas dukungan kalian
commit to user v
ABSTRAK
Januar Awal Prianto, 2012. “KAJIAN KUAT KEJUT (IMPACT) BETON NORMAL DENGAN BAHAN TAMBAH METAKAOLIN DAN SERAT GALVALUM AZ-150”. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Beton memiliki kekurangan yaitu mempunyai kuat tarik yang kecil. Untuk meningkatkan kuat tarik beton, salah satu metode yang dapat digunakan adalah dengan menambahkan bahan tambah berupa serat ke dalam beton tersebut. Galvalum merupakan logam yang mempunyai kuat tarik yang baik dan dapat berfungsi sebagai serat. Disamping mudah didapatkan di pasaran, juga mudah dibentuk menjadi serat karena secara fisik tidak terlalu kaku dan mempunyai dimensi yang tipis. Penambahan metakaolin bertujuan untuk mempercepat proses hidrasi, sebagai pozzolan dan sebagai filler. Tujuan dari penelitian ini adalah Mengetahui pengaruh penambahan metakaolin dan serat galvalum AZ 150 pada beton normal terhadap kuat kejut (impact) dan nilai kadar optimum galvalum yang digunakan agar dapat menghasilkan nilai kuat kejut maksimum
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen melalui pengujian di laboratorium dengan membuat benda uji silinder berdiameter 150 mm dengan tinggi 60 mm. Variasi jumlah serat galvalum AZ 150 yang dipakai terhadap volume total adalah sebesar 0%; 0,25%; 0,50%; 0,75% dan 1%, sedangkan untuk presentase berat metakolin yang ditambahkan adalah 0% dan 7,5% terhadap berat semen dimana tiap variasi dibuat 3 benda uji. Pengujian kuat kejut dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari dengan menjatuhkan beban seberat 5 kg diatas benda uji pada ketinggian 45 cm. Dari pengujian didapatkan data jumlah pukulan yang membuat benda uji retak pertama dan runtuh total, kemudian dianalisis untuk mendapatkan energi serapan kuat kejut.
Hasil pengujian kuat kejut dalam penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan serat galvalum tanpa metakaolin pada kadar serat 0%; 0,25%; 0,5%; 0,75%; 1% menghasilkan energi serapan saat retak pertama berturut – turut adalah 1528,8 Joule; 1793,4 Joule; 2116,8 Joule; 1749,3 Joule; 1264,2 Joule dan saat runtuh total berturut – turut adalah 1587,6 Joule; 1866,9 Joule; 2234,4 Joule; 1852,2 Joule; 1367,1 Joule. Pada penambahan metakaolin 7,5% dan serat galvalum 0%; 0,25%; 0,5%; 0,75%; 1% menghasilkan energi serapan saat retak pertama berturut – turut adalah 1646,4 Joule; 2028,6 Joule; 2513,7 Joule; 2087,4 Joule; 1367,1 Joule dan saat runtuh total berturut – turut adalah 1690,5 Joule; 2102,1 Joule; 2646,0 Joule; 2190,3 Joule; 1470,0 Joule.
commit to user vi
ABSTRACT
Januar Awal Prianto, 2012. “STUDY OF IMPACT STRENGTH ON NORMAL CONCRETE WITH ADDITION METAKAOLIN AND FIBRE OF GALVALUM AZ 150”. Thesis, Department of Civil Engineering Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta.
Concrete has the disadvantage that has little tensile strength. To improve the tensile strength of concrete, one method that can be used is to add the ingredients added in the form of fibers into the concrete. Galvalum is a metal that has good tensile strength and can function as a fiber. Aside from easily available in the market, is also easily formed into fibers because it is physically not too rigid and had a thin dimension. The addition of metakaolin aims to accelerate the hydration process, as a pozzolan and as a filler. The purpose of this study is knowing the effect of adding metakaolin and fiber of galvalum AZ 150 on normal concrete to the strong shock (impact) and the optimum levels of galvalum used in order to produce maximum value of a strong shock.
This study uses an experimental method by testing in the laboratory by creating a cylindrical specimen with a diameter of 150 mm height 60 mm. Variation of the number of fibers used galvalum AZ 150 towards the total volume is at 0%, 0.25%, 0.50%, 0.75% and 1%, while the percentage of the added weight of metakaolin was 0% and 7.5% against weight of cement in which each variation made three test specimens. Strong shock test specimens was performed after 28 days by dropping a weight of 5 kg over the test object at a height of 45 cm. Data obtained from testing the number of strokes that made the first crack specimens and total collapse, and then analyzed to obtain a strong absorption of energy absorbers.
The test results are a strong shock in this study suggests that the use of fiber galvalum without metakaolin on the fiber content of 0%, 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1% resulted in energy absorption when the first cracks sequentially by 1528.8 Joule ; 1793.4 Joule; 2116.8 Joule; 1749.3 Joule; 1264.2 Joule and when successive total collapse sequentially by 1587.6 Joule; 1866.9 Joule; 2234.4 Joule; 1852.2 Joule; 1367, 1 Joule. On addition of 7.5% metakaolin and fiber galvalum 0%, 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1% resulted in energy absorption when the first cracks sequentially by Joule 1646.4; 2028.6 Joule; 2513 , 7 Joule; 2087.4 Joule; 1367.1 Joule and when successive total collapse sequentiallyby 1690.5 Joule; 2102.1 Joule; 2646.0 Joule; 2190.3 Joule; 1470.0 Joule Keyword: Normal Concrete, Metakaolin, Fibre of Galvalum AZ 150, Impact
commit to user vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penyusun mengambil judul “ Kajian Kuat Kejut (Impact) Beton Normal dengan Bahan Tambah Metakaolin dan Serat Galvalum AZ 150”.
Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf.
2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf.
3. Pimpinan Program S-1 Regular Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf.
4. Bapak Ir. A. Mediyanto, MT selaku Dosen Pembimbing I. 5. Ibu Endah Safitri, ST,MT selaku Dosen Pembimbing II.
6. Bapak Edy Purwanto, ST, MT dan Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT selaku dosen penguji. 7. Bapak Dr.Tech.Ir. Sholihin As'ad, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.
8. Staf pengelola/ laboran Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
9. Teman – teman Tim: Agung Mardiyanto, Arif Fajar Nugroho, Arif Suryo Prabowo, Fitri Ekasari yang telah membantu selama di laboratorium.
10. Teman – teman Mahasiswa Sipil UNS angkatan 2007.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiwa pada khususnya.
Surakarta, 25 Juni 2012
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... .... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ....ii
HALAMAN PENGESAHAN ... ...iii
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... ...iv
ABSTRAK ... ....v
ABSTRACK ... ...vi
KATA PENGANTAR ... ..vii
DAFTAR ISI... .viii
DAFTAR GAMBAR ... ..xii
DAFTAR TABEL ... .xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... ..xv
DAFTAR NOTASI ... xvi
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ...1
1.2. Rumusan Masalah ...2
1.3. Batasan Masalah ...2
1.4. Tujuan Penelitian ...3
1.5. Manfaat Penelitian ...3
1.6. Keaslian Penelitian ...4
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ...5
2.2. Landasan Teori...8
2.2.1. Pengertian Beton ...8
2.2.2. Beton Serat (Fiber Concrete) ...9
2.2.3. Mekanisme Beton Serat ... 10
2.2.4. Material Penyusun Beton ... 11
1. Semen Portland ... 11
commit to user
ix
3. Agregat Halus ... 15
4. Agregat Kasar ... 16
5. Air ... 18
2.2.5. Sifat – sifat Beton ... 19
1. Sifat Beton Sebelum Mengeras (Fresh Concrete) ... 19
2. Sifat – sifat Beton Setelah Mengeras( Hard Concrete) ... 21
2.2.6. Bahan Tambah ... 22
1. Pengertian Bahan Tambah ... 22
2. Galvalum AZ 150... 22
3. Metakaolin ... 24
2.2.7. Kuat Kejut (Impact) ... 26
1. Umum ... 26
2. Pendekatan Perhitungan Energi Serapan ... 26
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Benda Uji Penelitian ... 30
3.2. Bahan Uji Penelitian ... 31
3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian... 32
3.4. Alat Uji Penelitian ... 34
3.5. Pengujian Bahan Dasar Beton ... 35
3.5.1. Standar Pengujian Agregat ... 35
3.5.2. Pengujian Agregat Halus ... 35
1. Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus ... 35
2. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus ... 36
3. Pengujian Spesific Grafity Agregat Halus ... 37
4. Pengujian Gradasi Agregat Halus ... 39
3.5.3. Pengujian Agregat Kasar ... 40
1. Pengujian Spesific Grafity Agregat Kasar ... 40
2. Pengujian Gradasi Agregat Kasar ... 42
3. Pengujian Abrasi Agregat Kasar ... 43
3.6. Perencanaan Campuran Beton ... 44
3.7. Pembuatan Benda Uji ... 44
commit to user
x
3.9. Perawatan Benda Uji (Curing)... 45
3.10. Pengujian Kuat Kejut (Impact) ... 46
3.11. Pengumpulan Data ... 47
3.12. Uji Normalitas ... 48
3.12.1. Uji Normalitas dengan Metode Sewart ... 48
3.12.2. Uji Normalitas dengan Metode Lilliefors ... 49
3.13. Analisis Data dan Pembahasan ... 50
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar... 51
4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus... 51
1. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus... 51
2. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Agregat Halus ... 51
3. Hasil Pengujian Spesific Grafity Agregat Halus ... 52
4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ... 53
4.1.2. Hasil pengujian Agregat Kasar ... 55
1. Hasil Pengujian Spesific Grafity Agregat Kasar ... 55
2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ... 55
3. Hasil Pengujian Abrasi Agregat Kasar ... 56
4.1.3. Hasil Pengujian Metakaolin ... 57
4.2. Rencana Campuran Adukan Beton... 58
4.3. Hasil Pengujian Slump... 59
4.4. Hasil Pengujian Kuat Tekan ... 60
4.5. Hasil Pengujian Kuat Kejut (Impact) ... 62
4.6. Analisis Data Hasil Pengujian ... 65
4.6.1. Analisis Hasil Pengujian Nilai Slump ... 65
4.6.2. Analisis Data Hasil Pengujian Ketahanan Kejut ... 65
4.6.3. Analisis Data Hasil Pengujian Ketahanan Kejut Menggunakan Metode Regresi Polynomial... 69
4.7. Pembahasan Hasil Pengujian ... 74
4.7.1. Energi Serapan Impact Benda Uji ... 74
4.7.2. Mekanisme Kerja Metakaolin Dalam Beton ... 76
commit to user
xi
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 78
5.2. Saran ... 78
PENUTUP ... ..xvii
DAFTAR PUSTAKA ... .xviii
commit to user
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Galvalum Lembaran ... 23
Gambar 2.2. Susunan Lapisan Galvalum ... 23
Gambar 2.3. Galvalum Setelah Dipotong – potong ... 23
Gambar 2.4. Beban Kejut, Batang Prismatik Akibat Jatuhnya Benda Bermassa m ... 27
Gambar 2.5. Diagaram Tegangan – Regangan Akibat Beban Impact W... 28
Gambar 3.1. Benda Uji Ketahanan Kejut ... 31
Gambar 3.2. Diagram Alir Tahapan Penelitian ... 33
Gambar 3.3. Alat Uji Manual Kuat Kejut (Impact) ... 47
Gambar 4.1. Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Halus ... 54
Gambar 4.2. Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Kasar ... 57
Gambar 4.3. Nilai Slump pada Berbagai Variasi Campuran ... 60
Gambar 4.4. Nilai Kuat Tekan pada Berbagai Variasi ... 61
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Jumlah Pukulan Terhadap Kadar Metakaolin dan Serat Galvalum saat Benda Uji Retak Pertama ... 64
Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Jumlah Pukulan Terhadap Kadar Metakaolin dan Serat Galvalum saat Benda Uji Runtuh Total ... 64
Gambar 4.7. Grafik Nilai Kuat Kejut Terhadap Kadar Metakaolin dan Serat Galvalum saat Benda Uji Retak Pertama ... 68
Gambar 4.8. Grafik Nilai Kuat Kejut Terhadap Kadar Metakaolin dan Serat Galvalum saat Benda Uji Benda Uji Runtuh Total ... 68
Gambar 4.9. Grafik Regresi Hubungan Nilai Enegi Serapan Retak Pertama terhadap Kadar Serat dengan Kadar Metakolin 0% dan 7,5% ... 70
commit to user
xiii
Gambar 4.10. Grafik Regresi Hubungan Nilai Enegi Serapan Runtuh Total terhadap Kadar Serat dengan Kadar
Metakolin 0% dan 7,5% ... 71
Gambar 4.11. Grafik Regresi Hubungan Nilai Enegi Serapan Retak Pertama terhadap Nilai Kuat Tekan dengan Kadar Metakolin 0% dan 7,5% ... 72
Gambar 4.12. Grafik Regresi Hubungan Nilai Enegi Serapan Runtuh Total terhadap Nilai Kuat Tekan dengan Kadar Metakolin 0% dan 7,5%... 73
Gambar 4.13. Matriks Serat dalam Beton ... 77
Gambar 4.14. Aksi Serat Bersama Pasta Semen ... 77
commit to user
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sifat – sifat berbagai jenis kawat yang digunakan
sebagai fiber ... ..6
Tabel 2.2. Susunan Unsur Semen Portland ... 12
Tabel 2.3. Jenis Semen Portland di Indonesia ... 13
Tabel 2.4. Persyaratan Gradasi Agregat Halus ASTM C 33-97 ... 15
Tabel 2.5. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ... 18
Tabel 2.6. Penetapan Nilai Slump (SNI T-15-1990-03) ... 21
Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Ketahanan Kejut ... 31
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus... 53
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus dan Syarat ASTM C 33... 53
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar... 55
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Agregat Kasar... 57
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kandungan Senyawa Kimia Metakaolin ... 58
Tabel 4.6. Kebutuhan Bahan untuk Setiap Adukan (3 Benda Uji) ... 58
Tabel 4.7. Kebutuhan Bahan untuk Setiap Adukan (3 Benda Uji) + Margin 10% ... 59
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Nilai Slump ... 59
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Nilai Kuat Tekan ... 61
Tabel 4.10. Jumlah Pukulan saat Benda Uji Retak Pertama ... 62
Tabel 4.11. Jumlah Pukulan saat Benda Uji Runtuh Total ... 63
Tabel 4.12. Hasil Analisis Energi Serapan saat Benda Uji Retak Pertama ... 66
Tabel 4.13. Hasil Analiis Energi Serapan saat Benda Uji Runtuh Total ... 67
commit to user
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A : HASIL PENGUJIAN BAHAN Lampiran B : RENCANA CAMPURAN BETON
Lampiran C : DATA DAN ANALISIS HASIL PENGUJIAN Lampiran D : GRAFIK
Lampiran E : DOKUMENTASI PENELITIAN Lampiran F : BERKAS KELENGKAPAN SKRIPSI
commit to user
xvi
DAFTAR NOTASI
a1,a2 = Berat pasir kering oven
a3 = ∑ Persentase berat pasir yang tertinggal selain dalam pan
a4 = Berat agregat kasar
a5 = ∑ persentase kumulatif berat kerikil yang tertinggal selain dalam pan
a6 = Berat agregat kasar kering oven mula - mula
A = Tinggi tali As = Luas penampang
ASTM = American Society for Testing and Materials
b1 = Berat pasir kering oven setelah pencucian
b2 = Berat volumetric flash + air
b3 = ∑ persentase berat pasir yang tertinggal selain dalam pan
b4 = berat agregat kasar setelah direndam 24 jam dan di lap
b5 = ∑ Persentase kumulatif berat kerikil yang tertinggal
b6 = Berat agregat kasar kering oven yang tertahan ayakan 2,36 mm setelah abrasi
c2 = Berat volumetrick flash + air + pasir
c4 = Berat agregat kasar jenuh
cm = Centimeter
d2 = Berat pasir kering permukaan jenuh
Ek = Energi kinetik Em = Energi mekanik Emaks = Energi serapan Ep = Energi potensial
f = ∑ persentase kumulatif berat pasir / kerikil yang tertinggal g = Gravitasi
gr = Gram
h = Tinggi jatuh beban kg = Kilogram L = Panjang total lt = Liter m = Massa m = Meter MK = Modulus Kehalusan mm = Milimeter n = Jumlah pukulan Sd = Standar deviasi
SNI = Standar Nasional Indonesia Xr = Kuat kejut benda uji rata – rata
commit to user
51
BAB 4
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar
Pengujian bahan dan benda uji dilaksanakan sesuai dengan tata cara dan standar pengujian. Waktu pelaksanaan percobaan disesuaikan dengan jadwal penelitian dan ijin penggunaan Laboratorium Bahan dan Laboratorium Struktur Fakultas Teknik UNS. Pengujian ini meliputi pengujian terhadap agregat halus, agregat kasar, metakaolin dan serat Galvalum AZ-150. Dalam bab ini akan disajikan hasil penelitian dan pembahasan terhadap hasil yang diperoleh.
4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus
Pengujian yang dilakukan terhadap agregat halus meliputi pengujian kandungan lumpur, kandungan zat organik, spesifik gravity, dan gradasi agregat halus.
1. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus
Kadar zat organik yang ditentukan dengan mencampur agregat halus dengan natrium sulfat (NaSO4) 3% tidak menghasilkan warna yang lebih tua dibanding warna standar. Jika warnanya lebih tua, maka ditolak kecuali :
a. Warna lebih tua timbul karena sedikit adanya arang lignit atau yang sejenis. b. Ketika diuji dengan uji perbandingan kuat tekan beton yang dibuat dengan
pasir standar silika hasilnya menunjukkan nilai lebih besar dari 95%.
Berdasarkan hasil pengujian di laboratorium, setelah pasir dianalisis menggunakan larutan NaOH 3% diperoleh hasil bahwa warna larutan NaOH 3% menjadi kuning muda. Dapat diketahui bahwa pasir masih dalam batas warna yang diperbolehkan, maka pasir dapat digunakan sebagai agregat halus.
2. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Agregat Halus
Syarat dari pemeriksaan kandungan lumpur adalah kandungan lumpur dalam agregat halus tidak boleh lebih dari 5 % sesuai dengan ASTM C 33-99 Tabel 1.
commit to user
Hasil uji kadar lumpur pada pasir seberat 100 gram (pencucian hingga jernih): Berat pasir awal a1 = 100 gr
Berat pasir akhir b1 = 97 gr
Perhitungan kadar lumpur dalam pasir menggunakan Persamaan 3.1. Kandungan lumpur = Ͷ
Ͷ 100%
= � Vr� 100% = 3%
Dari hasil pengujian di laboratorium dan perhitungan diperoleh kandungan lumpur dalam pasir sebesar 3 % sehingga pasir memenuhi syarat sebagai agregat halus dalam campuran adukan beton.
3. Hasil Pengujian Specific Grafity Agregat Halus
Perhitungan Bulk Specific Grafity, Bulk Specific Grafity SSD, Apparent Specific
Gravity dan Absorbsion adalah sebagai berikut:
Berat pasir SSD d2 = 500 gr
Berat pasir kering oven a2 = 495 gr
Berat volumetrick + air b2 = 710 gr
Berat volumetrick + air + pasir c2 = 1015 gr
Hasil pengujian specific gravity agregat halus menggunakan Persamaan 3.2 – 3.5.
Bulk Specific gravity = Ͷ
=710 500 1015
495
-+ = 2,54
Bulk Specific gravity SSD =
=710 500 1015
500
-+ = 2,56
Apparent Specific gravity = Ͷ
Ͷ =710 495 1015 495 -+ = 2,60 Absorbtion = Ͷ Ͷ 100% = 495 100% 495 500 ´ -= 1,01%
Dari hasil perhitungan perhitungan diperoleh Bulk Specific gravity SSD adalah
56 ,
2 . Menurut ASTM C 128-97 syarat Bulk Specific Gravity SSD antara 2.5-2.7, maka sampel pasir memenuhi syarat dan layak digunakan sebagai agregat halus beton.
commit to user
4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus
Hasil pengujian – pengujian tersebut disajikan dalam Tabel 4.1. Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus
Jenis Pengujian Hasil Pengujian Syarat (Standar) Kesimpulan
Kandungan Lumpur 3% Maks. 5 % Memenuhi
Kandungan zat organik Kuning muda Jernih atau kuning Memenuhi
Modulus halus butir 2,74 2,3 – 3,1 Memenuhi
Bulk specific gravity 2,54 - -
Bulk specific gravity SSD 2,56 2,5 - 2,7 Memenuhi
Apparent specific gravity 2,60 - -
Absorbtion 1,0 % - -
Syarat dari pengujian gradasi agregat halus menurut ASTM C 33-99 adalah modulus agregat halus berkisar antara 2,3 – 3,1. Dari hasil perhitungan modulus halus agregat halus sebesar 2,74 sehingga masih memenuhi syarat sebagai agregat halus.
Untuk hasil pengujian gradasi agregat halus dan syarat batas dari ASTM C 33-99 dapat dilihat pada Tabel 4.2. dan Gambar 4.1.
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus dan Syarat ASTM C 33. Ukuran
Ayakan
Tertahan Berat Butir
yang Lewat
Syarat ASTM C 33 Berat Persentase Komulatif
(mm) (gr) (%) (%) (%) 9,5 0 0 0 100 100 4,75 25 0,84 0,84 99,16 95 - 100 2,36 305 10,22 11,06 88,94 80 - 100 1,18 625 20,94 31,99 68,01 50 - 85 0,85 440 14,74 46,73 53,27 25 - 60 0,3 1190 39,87 86,60 13,40 10 - 30 0,15 295 9,88 96,48 3,52 2 – 10 0 105 3,52 100,00 0,00 0 Jumlah 2985 100 373,70 - -
commit to user
Modulus Kehalusan (MK)
=
(∑ Ǣe.Ͷs omo4Ͷsif @e.sinMMͶ4) � �=
r ,r � � = 2,74Agregat yang hilang
=
Ǣe.Ͷs ͶM.eMͶs Ͷ̊Ͷ4 Ǣe.Ͷs ͶM.eMͶs Ͷ i.Ǣe.Ͷs ͶM.eMͶs Ͷ̊Ͷ4 100%=
V100%
= 0,5%
Persentase berat pasir yang hilang adalah sebesar 0,5% < 1% sehingga pasir memenuhi syarat sebagai bahan campuran beton. Selain itu, diperoleh Modulus Kehalusan sebesar 2,74. Berdasarkan ASTM C 33-99, modulus kehalusan adalah 2,3 < MK < 3,1 sehingga pasir memenuhi syarat.
Dari Tabel 4.3. dapat digambarkan grafik hubungan antara % kumulatif agregat yang lolos dengan diameter ayakan sesuai yang disyaratkan ASTM C 33 pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Halus
Berdasarkan Gambar 4.1 di atas dapat dilihat bahwa pasir tersebut berada di dalam gradasi yang diizinkan sehingga pasir tersebut memenuhi syarat sebagai bahan campuran adukan beton.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 0 0,15 0,3 0,85 1,18 2,36 4,75 9,5 Be ra t B ut ir y an g Lo lo s (% ) Diameter Ayakan (mm)
commit to user
4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar
Pengujian terhadap agregat kasar split (batu pecah) yang dilaksanakan dalam penelitian ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity), keausan (abrasi) dan gradasi agregat kasar. Hasil pengujian agregat kasar adalah sebagai berikut :
1. Hasil Pengujian Specific Grafity Agregat Kasar
Kerikil kering oven (a4) = 3000 gr Berat kerikil kondisi SSD (b4) = 3055 gr Berat kerikil dalam air (c4) = 1877.5 gr
Hasil pengujian specific gravity agregat kasar menggunakan Persamaan 3.7– 3.10.
Bulk Spesific Gravity = Ͷ
= 3055 1877.5 2,548
3000 =
-Bulk Spesific Gravity SSD =
= 3060 1877.5 2,594
3055 =
-Apparent Spesific Gravity = Ͷ
Ͷ =3000 1877.5 2,673 3000 = -Absorbsion = Ͷ Ͷ 100% = 3000 100% 1,83% 3000 3055 = ´
-2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar
Hasil analisa gradasi agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar Menurut ASTM C 33-99 Ukuran
Ayakan
Tertahan Berat Butir
yang Lewat
Syarat ASTM Berat Persentase Kumulatif
(mm) (gr) (%) (%) (%) (%) 38 0 0.00 0.00 100.00 100 25 0 0.00 0.00 100.00 97,5-100 19 65 2.18 2.18 97.82 95-100 12,5 665 22.31 24.49 75.51 60-77,5 9,5 1217 40.83 65.31 34.69 25-55 4,75 786 26.37 91.68 8.32 0-10 2,36 248 8.32 100.00 0.00 0 Pan 0 0.00 100.00 0.00 0 Jumlah 2981.00 100.00 683.66 416.34 -
commit to user
Perhitungan persentase berat agregat yang hilang dapat dihitung dengan Persamaan 3.12.
Berat kerikil awal = 3000 gr Berat kerikil setelah diayak = 2981 gr
Perhitungan modulus halus butir dapat dihitung dengan Persamaan 3.11. Modulus Kehalusan (MK) = S % omo4Ͷsif e.Ͷs se.sinMMͶ4 S % e.Ͷs se.sinMMͶ4
S % e.Ͷs se.sinMMͶ4 = 100 100 66 , 683 -= 5,84 %
Persentase yang hilang = Ǣe.Ͷs ͶM.eMͶs Ͷ̊Ͷ4 Ǣe.Ͷs ͶM.eMͶs Ͷ i.
Ǣe.Ͷs ͶM.eMͶs Ͷ̊Ͷ4 100% = 100% 3000 2981 3000 ´ -= 0,633 %
Berdasarkan ASTM C 33 Modulus Kehalusan adalah 5<MK<8 sehingga kerikil memenuhi syarat.
3.
Hasil Pengujian Abrasi Agregat KasarBerat agregat kasar kering oven mula-mula (a6) = 10000 gr Sisa agregat kasar kering oven diatas ayakan 2,36 (b6) = 8600 gr
Perhitungan persentase berat agregat kasar yang hilang dapat dihitung dengan Persamaan 3.12.
Persentase yang hilang = Ͷ
Ͷ 100% = 10000 8600 10000 -= 14 %
Abrasi yang terjadi 14% dan ini memenuhi standar yang disyaratkan, yaitu kurang dari 50% . Hasil pengujian agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 4.5.
commit to user Tabel 4.4. Hasil Pengujian Agregat Kasar
Jenis Pengujian Hasil Pengujian Syarat (Standar) Kesimpulan
Abrasi 14% Maks. 50% Memenuhi syarat
Modulus Halus 5,84 % 5-8% Memenuhi syarat
Bulk specific gravity 2,548 - -
Bulk specific gravity SSD 2,594 2,5 – 2,7 Memenuhi syarat
Apparent specific gravity 2,673 - -
Absorbtion 1,83 % - -
Dari Tabel 4.4 dapat digambarkan grafik gradasi dengan batas gradasi yang disyaratkan ASTM C 33 pada Gambar 4.2 sebagai berikut :
Gambar 4.2. Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Kasar
Untuk perhitungan dan data-data pengujian secara lengkap terdapat pada Lampiran A.
4.1.3. Hasil Pengujian Metakaolin
Kaolin dilakukan pembakaran di daerah Putaran, Miring, Bayat, Klaten selama 2 jam dengan suhu 7500C sehingga menjadi metakaolin kemudian diayak lolos ayakan 0,21 mm. Pengujian yang dilakukan khusus untuk pengujian kandungan unsur kimia yang terdapat pada metakaolin.
Pengujian metakaolin dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.5.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 2,36 4,75 9,5 12,5 19 25 38 Be ra t B ut ir y an g Lo lo s (% ) Diameter Ayakan (mm)
commit to user
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kandungan Senyawa Kimia Metakaolin
No Sampel Parameter Hasil Pengukuran Metode
I II III rata - rata % 1 Metakaolin Al2O3 162.659 161.357 166.566 163.527 16.626 Atomic Absorption Spect. 2 CaO 12.370 11.857 11.601 11.943 1.214 3 Fe2O3 36.202 35.431 35.817 35.817 3.641 4 MgO 0.2556 0.2556 0.2568 0.256 0.0260 5 Na2O 15.485 15.726 15.485 15.565 1.582 6 K2O 13.086 13.086 13.086 13.086 1.330 7 SiO2 740.785 732.948 725.111 732.948 74.517 8 MnO2 0.0258 0.024 0.0264 0.0254 0.0026 9 H2O 10 0 0 10 1.0599 Gravimetry
(Sumber : Laboratorium Kimia Analitik UGM, 2012)
4.2. Rencana Campuran Adukan Beton
Hasil perhitungan kebutuhan bahan tiap 1 m3 rencana campuran adukan beton (menggunakan standar Dinas Pekerjaan Umum: SK SNI T-15-1990-03) adalah: a. Air = 210 liter
b. Semen = 525 kg c. Pasir = 523,05 kg d. Kerikil = 1061,95 kg
Kebutuhan bahan untuk setiap variasi adalah 3 benda uji. Total benda uji yang dibuat adalah 30 buah untuk pengujian kuat kejut. Tabel 4.6 dan Tabel 4.7 menunjukkan kebutuhan bahan untuk pembuatan adukan setiap variasi.
Tabel 4.6. Kebutuhan Bahan Untuk Setiap Adukan (3 Benda Uji) Kode Benda
Uji
Kebutuhan Material Rencana Metakaolin Serat Air
(liter) Semen (kg) Pasir (kg) Kerikil (kg) (%) (kg) (%) (kg) MGI-0-0.00 0 0 0 0 0.67 1.670 1.664 3.378 MGI-0-0.25 0 0 0.25 0.018 0.67 1.670 1.664 3.378 MGI-0-0.50 0 0 0.50 0.035 0.67 1.670 1.664 3.378 MGI-0-0.75 0 0 0.75 0.053 0.67 1.670 1.664 3.378 MGI-0-1.00 0 0 1.00 0.071 0.67 1.670 1.664 3.378 MGI-7.5-0.00 7.5 0.125 0 0 0.67 1.670 1.664 3.378 MGI-7.5-0.25 7.5 0.125 0.25 0.018 0.67 1.670 1.664 3.378 MGI-7.5-0.50 7.5 0.125 0.50 0.035 0.67 1.670 1.664 3.378 MGI-7.5-0.75 7.5 0.125 0.75 0.053 0.67 1.670 1.664 3.378 MGI-7.5-1.00 7.5 0.125 1.00 0.071 0.67 1.670 1.664 3.378
commit to user
Tabel 4.7. Kebutuhan Bahan Untuk Setiap Adukan (3 Benda Uji) + Margin 10% Kode Benda
Uji
Kebutuhan Material Takaran + Margin 10 % Metakaolin Serat Air
(liter) Semen (kg) Pasir (kg) Kerikil (kg) (%) (kg) (%) (kg) MGI-0-0.00 0 0 0 0 0.73 1.837 1.830 3.716 MGI-0-0.25 0 0 0.25 0.019 0.73 1.837 1.830 3.716 MGI-0-0.50 0 0 0.50 0.039 0.73 1.837 1.830 3.716 MGI-0-0.75 0 0 0.75 0.058 0.73 1.837 1.830 3.716 MGI-0-1.00 0 0 1.00 0.078 0.73 1.837 1.830 3.716 MGI-7.5-0.00 7.5 0.138 0 0 0.73 1.837 1.830 3.716 MGI-7.5-0.25 7.5 0.138 0.25 0.019 0.73 1.837 1.830 3.716 MGI-7.5-0.50 7.5 0.138 0.50 0.039 0.73 1.837 1.830 3.716 MGI-7.5-0.75 7.5 0.138 0.75 0.058 0.73 1.837 1.830 3.716 MGI-7.5-1.00 7.5 0.138 1.00 0.078 0.73 1.837 1.830 3.716
4.3. Hasil Pengujian Slump
Dari masing-masing variasi campuran adukan beton tersebut dilakukan pengujian
slump. Nilai slump diperlukan untuk mengetahui tingkat workabilitas dari
campuran beton. Hasil pengujian slump dapat dilihat pada Tabel 4.8. Tabel 4.8. Hasil Pengujian Nilai Slump
Benda Uji Nilai slump
(cm) Metakaolin (%) Serat (%) 0 0.00 6.8 0 0.25 7 0 0.50 5.8 0 0.75 5 0 1.00 4 7.5 0.00 6.7 7.5 0.25 6.1 7.5 0.50 5.5 7.5 0.75 5 7.5 1.00 4.5
commit to user
Dari hasil pengujian nilai slump menunjukkan bahwa terjadi penurunan nilai
slump seiring bertambahnya persentase serat dan metakaolin. Hal ini
menunjukkan bahwa penambahan serat dan metakaolin membuat nilai slump menjadi lebih kecil. Pada beton segar, serat yang ditambahkan akan menahan agregat agar tidak runtuh sehingga nilai slump turun, sedangkan metakaolin akan menyerap sebagian air sehingga nilai slump juga akan turun. Hubungan antara nilai slump beton normal dengan penambahan metakolin dan serat galvalum AZ 150 ditunjukkan pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3. Nilai Slump pada Berbagai Variasi Campuran.
4.4. Hasil Pengujian Kuat Tekan
Berikut ini diberikan hasil pengujian kuat desak beton pada benda uji silinder dengan diameter 15 cm dan tingi 30 cm pada umur 28 hari sebagai perbandingan energy yang dapat diserap beton antara serapan perlahan (kuat tekan) dengan serapan tiba – tiba (kuat kejut). Hasil selengkapnya disajikan dalam Tabel 4.9 dan Gambar 4.4. 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 0 0,25 0,5 0,75 1 N IL A I S LU M P (c m ) % SERAT metakaolin 0% matakaolin 7,5%
commit to user Tabel 4.9. Hasil Pengujian Nilai Kuat Tekan
Kode Benda Uji Galvalum % Vtotal Metakaolin % Wsemen Kuat Tekan F'c (Mpa)
Kuat Tekan Rata-rata (Mpa) KT - 0 0% 0% 33.3871 31.6894 30.5577 31.1236 KT - 0,25 0,25% 32.2553 33.1985 33.3871 33.9530 KT - 0,50 0,50% 36.4994 35.3677 35.0847 34.5189 KT - 0,75 0,75% 29.4259 32.6326 34.5189 33.9530 KT - 1 1,00% 31.6894 30.9349 31.6894 29.4259 KTM - 0 0,00% 7,5% 31.1236 31.8781 33.9530 30.5577 KTM - 0,25 0,25% 32.8212 33.9530 37.9142 31.1236 KTM - 0,50 0,50% 38.4800 36.5938 35.6506 35.6506 KTM - 0,75 0,75% 31.1236 33.1985 35.0847 33.3871 KTM - 1 1,00% 29.4259 31.5008 35.0847 29.9918 (Sumber: Nugroho, 2012)
Gambar 4.4. Nilai Kuat Tekan pada Berbagai Variasi
28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 0% 0,25% 0,50% 0,75% 1,00% Ku at T ek an (M pa ) Kadar Serat Metakaolin 0% Metakaolin 7,5%
commit to user
4.5. Hasil Pengujian Kuat Kejut (Impact)
Pengujian terhadap beban kejut ini menggunakan tiga buah benda uji silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 6 cm untuk tiap variasi. Pengujian dilakukan setelah umur beton mencapai 28 hari. Parameter yang perlu dicatat dalam pengujian ini adalah jumlah pukulan yang diperlukan hingga benda uji mengalami retak pertama dan jumlah pukulan yang diperlukan untuk membuat benda uji runtuh total. Hasil pengujian disajikan dalam Tabel 4.10 dan Tabel 4.11.
Tabel 4.10. Jumlah Pukulan Saat Benda Uji Retak Pertama
Kadar Metakaolin (%)
Kadar Serat
(%) Kode Benda Uji
Jumlah
Pukulan Rata - rata
0 0 MGI-0-0.00-A 36 34.67 MGI-0-0.00-B 30 MGI-0-0.00-C 38 0.25 MGI-0-0.25-A 45 40.67 MGI-0-0.25-B 39 MGI-0-0.25-C 38 0.5 MGI-0-0.50-A 50 48 MGI-0-0.50-B 42 MGI-0-0.50-C 52 0.75 MGI-0-0.75-A 35 39.67 MGI-0-0.75-B 44 MGI-0-0.75-C 40 1 MGI-0-1.00-A 28 28.67 MGI-0-1.00-B 33 MGI-0-1.00-C 25 7.5 0 MGI-7.5-0.00-A 29 37.33 MGI-7.5-0.00-B 46 MGI-7.5-0.00-C 37 0.25 MGI-7.5-0.25-A 48 46 MGI-7.5-0.25-B 39 MGI-7.5-0.25-C 51 0.5 MGI-7.5-0.50-A 55 57 MGI-7.5-0.50-B 50 MGI-7.5-0.50-C 66 0.75 MGI-7.5-0.75-A 47 47.33 MGI-7.5-0.75-B 37 MGI-7.5-0.75-C 58 1 MGI-7.5-1.00-A 40 31 MGI-7.5-1.00-B 24 MGI-7.5-1.00-C 29
commit to user
Tabel 4.11. Jumlah Pukulan Saat Benda Uji Runtuh Total
Kadar Metakaolin (%)
Kadar Serat
(%) Kode Benda Uji
Jumlah
Pukulan Rata - rata
0 0 MGI-0-0.00-A 37 36 MGI-0-0.00-B 31 MGI-0-0.00-C 40 0.25 MGI-0-0.25-A 47 42.33 MGI-0-0.25-B 41 MGI-0-0.25-C 39 0.5 MGI-0-0.50-A 54 50.67 MGI-0-0.50-B 44 MGI-0-0.50-C 54 0.75 MGI-0-0.75-A 37 42 MGI-0-0.75-B 47 MGI-0-0.75-C 42 1 MGI-0-1.00-A 31 31 MGI-0-1.00-B 35 MGI-0-1.00-C 27 7.5 0 MGI-7.5-0.00-A 30 38.33 MGI-7.5-0.00-B 47 MGI-7.5-0.00-C 38 0.25 MGI-7.5-0.25-A 50 47.67 MGI-7.5-0.25-B 40 MGI-7.5-0.25-C 53 0.5 MGI-7.5-0.50-A 58 60 MGI-7.5-0.50-B 52 MGI-7.5-0.50-C 70 0.75 MGI-7.5-0.75-A 49 49. 67 MGI-7.5-0.75-B 39 MGI-7.5-0.75-C 61 1 MGI-7.5-1.00-A 43 33.33 MGI-7.5-1.00-B 26 MGI-7.5-1.00-C 31
commit to user
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Jumlah Pukulan Terhadap Kadar Metakaolin dan Serat Galvalum Saat Benda Uji Retak Pertama
Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Jumlah Pukulan Terhadap Kadar Metakaolin dan Serat Galvalum Saat Benda Uji Runtuh Total
0 10 20 30 40 50 60 70 80 0% 0,25 % 0,5 % 0,75 % 1% JU M LA H P U KU LA N
Kadar Serat Galvalum AZ 150
metakaolin 0% metakaolin 7,5% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0% 0,25 % 0,5 % 0,75 % 1% JU M LA H P U KU LA N
Kadar Serat Galvalum AZ 150
commit to user
4.6. Analisis Data Hasil Pengujian
4.6.1. Analisis Hasil Pengujian Nilai Slump
Workability merupakan faktor yang penting dalam pembuatan adukan beton. Workability yang memadai sangat diperlukan untuk memudahkan proses
pengadukan, pengangkutan, penuangan, dan pemadatan. Tabel 4.8 dan Gambar 4.3 menunjukkan nilai slump pada beton turun seiring penambahan serat dan penambahan metakaolin. Hal tersebut menunjukan bahwa kemudahan pengerjaan pada beton normal (tanpa penambahan serat atau metakaolin) lebih tinggi dari beton dengan penambahan serat ataupun metakaolin. Hal ini disebabkan karena adanya serat pada beton segar sehingga agregat tertahan oleh adanya serat tersebut dan keruntuhan pada pengujian slump berkurang. Penambahan metakaolin yang mempunyai sifat dapat menyerap air sehingga berakibat air yang seharusnya digunakan untuk pasta akan lebih banyak berkurang. Keadaan demikian menyebabkan workability adukan beton menurun dan nilai slump juga rendah.
4.6.2. Analisis Data Hasil Pengujian Ketahanan Kejut
Energi serapan dihitung berdasarkan jumlah pukulan yang mampu diterima benda uji hingga benda uji mengalami retak. Semakin banyak suatu beton menerima pukulan, maka energi yang diserap oleh beton akan semakin besar.
Berikut ini adalah contoh perhitungan energi yang diserap oleh beton pada saat benda uji mengalami retak pertama:
Energi serapan = n x 2mgh ... (4.1) = 36 pukulan x 2 x 5 kg x 9,81 m/dt2 x 0,45m
= 1587,6 joule Dengan:
n = jumlah pukulan berulang hingga benda uji retak m = 5 kg
h = 45 cm = 0,45 m g = 9,81 m/dt2
commit to user
Tabel 4.12. Hasil Analisis Energi Serapan Saat Benda Uji Retak Pertama
Kadar Metakaolin (%) Kadar Serat (%)
Kode Benda Uji Jumlah Pukulan Energi Serapan (joule) Energi Serapan Rata - rata (joule) Kenaikan (%) 0 0 MGI-0-0.00-A 36 1587.6 1528.8 0 MGI-0-0.00-B 30 1323 MGI-0-0.00-C 38 1675.8 0.25 MGI-0-0.25-A 45 1984.5 1793.4 17.31 MGI-0-0.25-B 39 1719.9 MGI-0-0.25-C 38 1675.8 0.5 MGI-0-0.50-A 50 2205 2116.8 38.46 MGI-0-0.50-B 42 1852.2 MGI-0-0.50-C 52 2293.2 0.75 MGI-0-0.75-A 35 1543.5 1749.3 14.42 MGI-0-0.75-B 44 1940.4 MGI-0-0.75-C 40 1764 1 MGI-0-1.00-A 28 1234.8 1264.2 -17.31 MGI-0-1.00-B 33 1455.3 MGI-0-1.00-C 25 1102.5 7.5 0 MGI-7.5-0.00-A 29 1278.9 1646.4 7.69 MGI-7.5-0.00-B 46 2028.6 MGI-7.5-0.00-C 37 1631.7 0.25 MGI-7.5-0.25-A 48 2116.8 2028.6 32.69 MGI-7.5-0.25-B 39 1719.9 MGI-7.5-0.25-C 51 2249.1 0.5 MGI-7.5-0.50-A 55 2425.5 2513.7 64.42 MGI-7.5-0.50-B 50 2205 MGI-7.5-0.50-C 66 2910.6 0.75 MGI-7.5-0.75-A 47 2072.7 2087.4 36.54 MGI-7.5-0.75-B 37 1631.7 MGI-7.5-0.75-C 58 2557.8 1 MGI-7.5-1.00-A 40 1764 1367.1 -10.58 MGI-7.5-1.00-B 24 1058.4 MGI-7.5-1.00-C 29 1278.9
commit to user
Tabel 4.13. Hasil Analisis Energi Serapan Saat Benda Uji Runtuh Total
Kadar Metakaolin (%) Kadar Serat (%)
Kode Benda Uji Jumlah Pukulan Energi Serapan (joule) Energi Serapan Rata - rata (joule) Kenaikan (%) 0 0 MGI-0-0.00-A 37 1631.7 1587.6 0 MGI-0-0.00-B 31 1367.1 MGI-0-0.00-C 40 1764 0.25 MGI-0-0.25-A 47 2072.7 1866.9 17.59 MGI-0-0.25-B 41 1808.1 MGI-0-0.25-C 39 1719.9 0.5 MGI-0-0.50-A 54 2381.4 2234.4 40.74 MGI-0-0.50-B 44 1940.4 MGI-0-0.50-C 54 2381.4 0.75 MGI-0-0.75-A 37 1631.7 1852.2 16.67 MGI-0-0.75-B 47 2072.7 MGI-0-0.75-C 42 1852.2 1 MGI-0-1.00-A 31 1367.1 1367.1 -13.89 MGI-0-1.00-B 35 1543.5 MGI-0-1.00-C 27 1190.7 7.5 0 MGI-7.5-0.00-A 30 1323 1690.5 6.48 MGI-7.5-0.00-B 47 2072.7 MGI-7.5-0.00-C 38 1675.8 0.25 MGI-7.5-0.25-A 50 2205 2102.1 32.41 MGI-7.5-0.25-B 40 1764 MGI-7.5-0.25-C 53 2337.3 0.5 MGI-7.5-0.50-A 58 2557.8 2646 66.67 MGI-7.5-0.50-B 52 2293.2 MGI-7.5-0.50-C 70 3087 0.75 MGI-7.5-0.75-A 49 2160.9 2190.3 37.96 MGI-7.5-0.75-B 39 1719.9 MGI-7.5-0.75-C 61 2690.1 1 MGI-7.5-1.00-A 43 1896.3 1470 -7.41 MGI-7.5-1.00-B 26 1146.6 MGI-7.5-1.00-C 31 1367.1
commit to user
Gambar 4.7. Grafik Nilai Kuat Kejut Terhadap Kadar Metakaolin dan Serat Galvalum Saat Benda Uji Retak Pertama
Gambar 4.8. Grafik Nilai Kuat Kejut Terhadap Kadar Metakaolin dan Serat Galvalum Saat Benda Uji Runtuh Total
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0% 0,25 % 0,5 % 0,75 % 1% KU A T KE JU T (J ou le )
Kadar Serat Galvalum AZ 150 metakaolin 0% metakaolin 7,5% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0% 0,25 % 0,5 % 0,75 % 1% KU A T KE JU T (J ou le )
Kadar Serat Galvalum AZ 150 metakaolin 0% metakaolin 7,5%
commit to user
4.6.3. Analisis Data Hasil Pengujian Ketahanan Kejut Menggunakan Metode Regresi Polynomial
Berikut ini disajikan grafik fungsi regresi polynomial ordo 2 untuk mengetahui persamaan hubungan antara kadar serat dan metakaolin dengan energi serapan benda uji. Dalam persamaan regresi, kadar serat dan metakaolin sebagai variabel bebas x dan nilai ketahanan kejut sebagai variabel terikat y . Y adalah persamaan yang menghasilkan nilai ketahanan kejut dengan memasukkan variabel bebas x dimana grafik regresi y melewati data hasil pengujian ketahanan kejut. R adalah koefisien korelasi yang mempresentasikan data - data hasil pengujian terhadap garis persamaan regresi y. Nilai R yang mendekati 1 semakin mempresentasikan bahwa data – data hasil pengujian mendekati garis regresi y dan data bersifat teratur. Nilai R yang mendekati 0 semakin mempresentasikan bahwa data – data hasil pengujian sifatnya tak teratur dan acak.
Sebagai contoh fungsi y pada persamaan pada Gambar 4.9, nilai R=0,930. Misalkan akan dicari energi serapan pada kadar serat 0,33% dengan kadar metakaolin 7,5%, maka akan didapat nilai energi serapan dengan memasukkan harga 0,33% pada persamaan y.
Pada kadar serat 0,33% saat retak pertama pada kadar metakaolin 7,5% memberikan nilai:
Y = -3561.(0,33)2 + 3361. (0,33) + 1583 = 2304,34 Joule.
Nilai tersebut adalah nilai perkiraan sesuai persamaan regresi Y dengan koefisien korelasi / kesesuaian 0,93. Sehingga nilai Perkiraan Y adalah berkisar antara: Y = 2304,34 ± 2304,34.( 2304,34(1-0,93))
Y = 2304,34 ± 161,3 Joule
Dari persamaan Y tersebut memberikan nilai perkiraan nilai energy serapan: Min Y = 2304,34 – 161,3 Joule = 2143,04 Joule
commit to user
Gambar 4.9. Grafik Regresi Hubungan Nilai Energi Serapan Retak Pertama terhadap Kadar Serat dengan Kadar Metakaolin 0% dan 7,5% Grafik pada Gambar 4.9 menggunakan analisis regresi polynomial orde 2
s
ehingga diperoleh hubungan antara nilai energi serapan retak pertama dengan variasi serat yang menghasilkan persamaan sebagai berikut :Kadar metakaolin 0% retak pertama:
y = -2503.x2 + 2273.x + 1492 ... (4.1) R² = 0.930
Kadar metakaolin 7,5% retak pertama:
y = -3561.x2 + 3361.x + 1583 ... (4.2) R² = 0.930
Keterangan :
y = Nilai Energi Serapan Retak Pertama (Joule) x = Serat ( % ) y = -2503.x2 + 2273.x + 1492. R² = 0.930 y = -3561.x2 + 3361.x + 1583. R² = 0.930 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 0,25 0,5 0,75 1 En er gi S er ap an (J ou le ) Serat Galvalum (%) metakaolin 0% metakaolin 7,5%
commit to user
Gambar 4.10. Grafik Regresi Hubungan Nilai Energi Serapan Runtuh Total terhadap Kadar Serat dengan Kadar Metakaolin 0% dan 7,5%
Grafik pada Gambar 4.10 menggunakan analisis regresi polynomial orde 2
s
ehingga diperoleh hubungan antara nilai energi serapan retak pertama dengan variasi serat yang menghasilkan persamaan sebagai berikut :Kadar metakaolin 0% runtuh total:
y = -2604x2 + 2421.x + 1547 ... (4.3) R² = 0.917
Kadar metakaolin 7,5% runtuh total:
y = -3729.x2 + 3588.x + 1624 ... (4.4) R² = 0.921
Keterangan :
y = Nilai Energi Serapan Runtuh Total (Joule) x = Serat ( % ) y = -2604x2 + 2421.x + 1547. R² = 0.917 y = -3729,x2+ 3588,x + 1624, R² = 0,921 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 0,25 0,5 0,75 1 En er gi S er ap an (J ou le ) Serat Galvalum (%) metakaolin 0% metakaolin 7,5%
commit to user
Gambar 4.11. Grafik Regresi Hubungan Nilai Energi Serapan Retak Pertama terhadap Nilai Kuat Tekan dengan Kadar Metakaolin 0% dan 7,5%
Grafik pada Gambar 4.11 menggunakan analisis regresi polynomial orde 2
s
ehingga diperoleh hubungan antara nilai energi serapan retak pertama dengan variasi serat yang menghasilkan persamaan sebagai berikut :Kadar metakaolin 0% retak pertama:
y = 4E-06x2 - 0.007x + 34.61 ... (4.5) R² = 0.995
Kadar metakaolin 7,5% retak pertama:
y = 3E-06x2 - 0.007x + 36.27 ... (4.6) R² = 0.965
Keterangan :
y = Kuat Tekan (MPa) x = Energi Serapan (Joule)
y = 4E-06x2 - 0.007x + 34.61 R² = 0.995 y = 3E-06x2 - 0.007x + 36.27 R² = 0.965 30 31 32 33 34 35 36 37 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 Ku at T ek an (M pa )
Energi Serapan (Joule)
metakaolin 0% metakaolin 7,5%
commit to user
Gambar 4.12. Grafik Regresi Hubungan Nilai Energi Serapan Runtuh Total terhadap Nilai Kuat Tekan dengan Kadar Metakaolin 0% dan 7,5%
Grafik pada Gambar 4.12 menggunakan analisis regresi polynomial orde 2
s
ehingga diperoleh hubungan antara nilai energi serapan retak pertama dengan variasi serat yang menghasilkan persamaan sebagai berikut :Kadar metakaolin 0% runtuh total:
y = 3E-06x2 - 0.005x + 32.74 ... (4.7) R² = 0.989
Kadar metakaolin 7,5% runtuh total:
y = 2E-06x2 - 0.005x + 34.80 ... (4.8) R² = 0.958
Keterangan :
y = Kuat Tekan (MPa) x = Energi Serapan (Joule)
Dari Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 menunjukkan kesimpulan bahwa adanya peningkatan kuat tekan disertai dengan peningkatan nilai kuat impact. Untuk selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran D.
y = 3E-06x2 - 0.005x + 32.74 R² = 0.989 y = 2E-06x2 - 0.005x + 34.80 R² = 0.958 30 31 32 33 34 35 36 37 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Ku at T ek an (M pa )
Energi Serapan (Joule)
metakaolin 0% metakaolin 7,5%
commit to user
4.7. Pembahasan Hasil Pengujian
4.7.1. Energi Serapan Impact Benda Uji
Pengamatan pertama dilakukan terhadap adanya retak rambut atau retak yang terjadi pertama kali. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan dapat dilihat bahwa energi serapan yang merupakan indikator penyerapan energi (kuat impact) yang terjadi meningkat seiring dengan ditambahkannya metakaolin pada kadar 7,5% dan serat galvalum sampai pada kadar optimum 0,5% kemudian terjadi penurunan kembali pada kadar serat melebihi 0,5%.
Pada kadar metakaolin 0% (tanpa penambahan metakaolin), energi serapan yang dihasilkan pada beton normal adalah 1528,8 Joule. Pada penambahan serat 0,25% dan 0,5% terjadi peningkatan energi serapan berturut – turut sebesar 1793,4 Joule dan 2116,8 Joule atau kenaikan sebesar 17,31% dan 38,46%. Adanya peningkatan energi serapan ini disebabkan oleh reaksi mekanisme kinerja serat yang memberikan kontribusi besar menahan beton dari keretakan dan keruntuhan yang semakin baik dengan membentuk matriks komposit dalam beton. Penambahan serat pada campuran beton dapat menaikkan energi serapan beton dibandingkan dengan beton normal tanpa serat. Pada penambahan serat 0,75% dan 1% terjadi penurunan nilai energi serapan berturut – turut menjadi 1749,3 dan 1264,2 Joule atau 14,42% dan -17,31% dari beton normal. Pada penambahan serat sampai kadar 0,5%, energi serapan beton terus meningkat dikarenakan pada penambahan serat sampai 0,5% beton masih cukup mudah dikerjakan dan serat bersama pasta beton mampu membentuk matriks komposit dengan baik sehingga dihasilkan kepadatan yang baik dan kekuatan yang baik. Namun pada penambahan serat 0,75% dan 1% terjadi penurunan energi serapan karena pada penambahan kadar serat lebih dari 0,5% beton sudah mulai sulit dikerjakan dikarenakan penambahan serat pada kadar lebih dari 0,5% ke dalam beton akan mengacaukan matriks serat, kekuatan ikat antara serat dengan beton berkurang dan kepadatan beton berkurang sehingga kekuatan beton menurun.
Pada kadar metakaolin 7,5%, energi yang dihasilkan pada penambahan serat 0%, 0,25%; 0,5%; 0,75% dan 1% menghasilkan energi serapan berturut – turut 1046,4
commit to user
Joule, 2028,6 Joule 2513,7 Joule, 2087,4 Joule dan 1367,1 Joule atau terjadi peningkatan berturut – turut sebesar 7,69%; 32,69%; 64,42% dan 36,54% dan -10,58% dibandingkan dengan beton normal. Nilai tersebut lebih tinggi dibanding beton tanpa metakaolin pada penambahan kadar serat yang sama. Hal ini terjadi karena metakaolin dapat mengikat kalsium hidroksida yang merupakan hasil samping dari proses hidrasi semen yang tidak memberikan kontribusi terhadap beton menjadi kalsium silikat yang mempunyai sifat perekat. Ukuran metakaolin yang lebih kecil dari semen akan mampu mengisi pori – pori beton sehingga rongga udara dalam beton menjadi minimal, rongga beton menjadi berkurang dan beton menjadi padat sehingga meningkatkan kekuatan beton.
Pengamatan kedua terhadap keruntuhan total, dimana pada saat itu benda uji sudah melewati toleransi dalam menerima beban. Keruntuhan total dapat dilihat dari benda uji yang mengalami keretakan yang besar hingga terpecah menjadi 2 bagian atau lebih.
Pada kadar metakaolin 0%, variasi penambahan serat sebesar 0%; 0,25%; 0,5%; 0,75% dan 1%, menghasilkan energi serapan berturut – turut sebesar 1587,6 Joule; 1866,9 Joule; 2234,4 Joule;1852,2 Joule dan 1367,1 Joule. Pada kadar metakaolin 7,5%, variasi penambahan serat sebesar 0%; 0,25%; 0,5%; 0,75% dan 1%, menghasilkan energi serapan berturut – turut sebesar 1690,5 Joule; 2102.1 Joule; 2646 Joule; 2190,3 Joule dan 1470 Joule. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa keruntuhan total memiliki pola yang sama dengan retak pertama.
Keruntuhan total pada beton seiring dengan bertambahnya kadar serat hingga 0,5% (optimum) menunjukkan peningkatan selisih jumlah pukulan antara retak pertama hingga runtuh total.
Dalam penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan metakaolin 7,5% dan serat galvalum 0,5% adalah yang paling baik dibandingkan dengan persentase penambahan serat 0,25%; 0,75% dan 1%. Hal ini didasarkan pada penambahan metakaolin pada kadar 7,5% dan kadar serat galvalum 0,5% adalah yang memiliki kontribusi paling maksimal terhadap beton normal.
commit to user
4.7.2. Mekanisme Kerja Metakaolin dalam Beton
Pada proses hidrasi semen, semen yang bereaksi dengan air akan menghasilkan kalsium hidroksida yang tidak memberikan kontribusi terhadap kuat tekan atau durabilitas beton. Metakaolin yang ditambahkan akan bereaksi dengan kalsium hidroksida membentuk kalsium silikat hidrat (CSH) yang mempunyai sifat perekat sehingga beton semakin kuat. Metakaolin mengurangi penetrasi klorida sehingga resiko terjadi korosi pada beton yang bersentuhan langsung dengan klorida berkurang. Karena efek keuntungan pada kualitas pasta semen, metakaolin meningkatkan kuat tekan pada umur 28 hari.
Dapat disimpulkan bahwa metakaolin dapat memperbaiki mutu beton karena pada saat proses hidrasi semen akan menghasilkan senyawa sisa (kalsium hidroksida) yang tidak mempunyai sifat seperti semen (mengeras) sehingga menyebabkan pori – pori yang terisi kalsium hidroksida tidak dapat mengeras. Setelah metakaolin bereaksi dengan kalsium hidroksida, beton menjadi padat dan mengeras merata. Metakaolin mempunyai unsur utama yang mendominasi yaitu SiO2 dan Al2O3.
Penambahan metakaolin ini yang mempunyai sifat pozzolan mengakibatkan terjadinya reaksi antara Kalsium hidroksida / Ca(OH)2 dan silika (SiO2), sehingga
berakibat terhadap perbaikan sifat beton tersebut.
4.7.3. Mekanisme Kerja Serat dalam Beton
Dalam penelitian Wibowo, 2006, mekanisme kerja serat terletak pada adanya
dowel action (aksi lekatan antar muka pada serat dengan beton) yang merupakan
kobinasi dari pull-out resistance dan bending resistance. Dalam hal ini pull out
resistance diartikan sebagai ketahanan tarik yang dimiliki oleh lekatan serat
terhadap matrik beton sehingga memungkinkan terjadinya perpindahan tegangan (stress transfer) dari matrik beton ke serat atau dari serat ke beton, sedangkan
bending resistance berkaitan dengan kelenturan dan keliatan serat sebagai
tulangan mikro beton yang membantu menahan tegangan-tegangan dalam yang terjadi (tegangan normal dan regangan geser). Dengan adanya mekanisme dowel
retakan-commit to user
retakan mikro pada beton sehingga mampu meningkatkan secara dramatis berbagai sifat mekanik beton.
Untuk mengetahui mekanisme kerja serat dalam adukan beton secara bersama-sama, yang dapat dijelaskan sebegai berikut :
a. Serat bersama pasta beton akan membentuk matrik komposit, dimana serat akan menahan beban yang ada sesuai dengan modulus elastisitasnya.
Gambar 4.13. Matriks Serat dalam Beton
b. Pasta beton akan semakin stabil/kokoh dalam menahan beban karena aksi serat (fiber bridging) yang saling mengikat di sekelilingnya.
Gambar 4.14. Aksi Serat Bersama Pasta Semen
c. Serat akan melakukan aksi pasak (dowel action) sehingga pasta yang sudah retak dapat stabil / kokoh menahan beban yang ada.
Gambar 4.15. Aksi Pasak dalam Beton
serat beban beban retakan serat beban beban beban
commit to user
30
BAB 3
METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan pengujian di laboratorium dengan penggunaan metakaolin dan galvalum AZ 150 sebagai bahan tambah. Penelitian ini akan menyelidiki hubungan sebab akibat antara variable yang satu dengan yang lain dan membandingkan hasilnya dimana persentase metakaolin dan galvalum AZ 150 sebagai variabel bebas, sedangkan ketahanan kejut benda uji sebagai variabel tak bebas. Faktor – faktor yang lain seperti proporsi campuran, cara pemadatan, cara perawatan dan sebagainya dianggap yang tidak berpengaruh. Setelah benda uji untuk uji ketahanan kejut telah berumur 28 hari, dilakukan pengujian terhadap masing – masing benda uji menggunakan Alat Uji Kejut /
Impact Testing Machine (ITM). Dari hasil pengujian terhadap benda uji diperoleh
data yang berupa jumlah pukulan terhadap benda uji saat benda uji mengalami retak pertama dan runtuh total.
3.1. Benda Uji Penelitian
Benda uji yang digunakan dalam penelitian kuat kejut menggunakan benda uji silinder berdiameter 150 mm dengan tinggi 60 mm disesuaikan dengan standar ACI 544.2R-89. Dalam pembuatan benda uji ketahanan kejut, persentase variasi jumlah serat galvalum AZ 150 yang dipakai terhadap volume total beton adalah sebesar 0%; 0,25%; 0,50%; 0,75% dan 1%, sedangkan untuk persentase variasi jumlah metakolin yang ditambahkan adalah 0% dan 7,5% terhadap berat semen. Masing – masing variasi terdiri dari kombinasi metakaolin dan galvalum yang masing – masing variasi dari kombinasi tersebut dibuat 3 buah benda uji.
Cara perawatan (curing) terhadap benda uji ketahanan kejut pada penelitian ini dilakukan dengan perendaman menggunakan air biasa. Curing dilakukan selama 14 hari dan setelah benda uji berumur 28 hari, dilakukan pengujian terhadap benda uji ketahanan kejut.
commit to user d=150 mm
Perincian sampel benda uji dapat dilihat pada Tabel 3.1. Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Ketahanan Kejut
No Kombinasi Variasi Campuran Kode Benda Uji Jumlah Benda Uji Metakaolin(%) Galvalum AZ 150 (%) 1 0 0 MGI-0-0.00 3 2 0,25 MGI-0-0.25 3 3 0,5 MGI-0-0.50 3 4 0,75 MGI-0-0.75 3 5 1 MGI-0-1.00 3 6 7,5 0 MGI-7.5-0.00 3 7 0,25 MGI-7.5-0.25 3 8 0,5 MGI-7.5-0.50 3 9 0,75 MGI-7.5-0.75 3 10 1 MGI-7.5-1.00 3
Jumlah sampel benda uji 30 sampel
Gambar 3.1. Benda Uji Ketahanan Kejut.
3.2. Bahan Penelitian
Bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah: a. Ordinary Portland Cement (OPC)
b. Pasir ukuran maksimum 4,75 mm c. Kerikil alam ukuran maksimum 20 mm d. Metakaolin
e. Serat Galvalum AZ 150
commit to user
3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian
Tahapan – tahapan pelaksanaan penelitian sebagai berikut : 1. Tahap I
Melakukan studi literatur serta mempersiapkan bahan dan alat uji penelitian. 2. Tahap II
Melakukan pengujian bahan yang akan digunakan dengan tujuan untuk mengetahui sifat dan karakterstik bahan.
3. Tahap III
Pada tahap ini dilakukan pekerjaan sebagai berikut :
a. Penetapan campuran adukan beton. Rencana proporsi campuran adukan beton dengan mix design sesuai standar SNI.
b. Pembuatan adukan beton. c. Pemerikasaan nilai slump.
d. Pembuatan benda uji silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 60 mm 4. Tahap IV
Melakukan perawatan terhadap benda uji dengan cara merendam benda uji pada hari ke – 2 selama 2 minggu kemudian benda uji dikeluarkan dari air dan diangin – anginkan sampai benda uji berumur 28 hari.
5. Tahap V
Melakukan pengujian ketahanan kejut beton pada umur 28 hari. 6. Tahap VI
Melakukan analisis data hasil pengujian untuk mendapatkan kesimpulan hubungan antara variabel – variabel yang diteliti dalam penelitian.
7. Tahap VII
Melakukan pengambilan kesimpulan dari hasil analisis pengujian yang berhubungan dengan tujuan penelitian.
Tahapan penelitian secara skematis dalam bentuk bagan alir ditunjukkan pada Gambar 3.2.
commit to user
Gambar 3.2. Diagram Alir Tahapan Penelitian
Perhitungan Rancang Campur (Mix Design)
Pembuatan Benda Uji Silinder d: 150 mm, t: 60 mm
Pembuatan Adukan Beton
Perawatan (Curing)
Pengujian Ketahanan Kejut
Analisis Data dan Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Selesai Tahap I Tahap II Tahap III Tahap IV Tahap V Tahap VI Tahap VII Persiapan Agregat Kasar
Air Agregat Halus Semen Galvalum
Uji Nilai Slump Ya Tidak Metakaolin Mulai Uji Komposisi Bahan di Laboratorium Uji Bahan: - kadar lumpur - kadar organik - specific gravity - gradasi - agregat SSD - absorbsi Uji Bahan: - abrasi - specific gravity - gradasi -absorbsi Memenuhi syarat Ya Tidak Tidak
commit to user
3.4. Alat Uji Penelitian
Penelitian ini menggunakan alat uji sebagai berikut : 1. Timbangan dengan kapasitas 2 kg dan 50 kg.
2. Ayakan dengan ukuran diameter saringan 38,1 mm; 25 mm; 19 mm; 12,5 mm; 9,5 mm; 4,75 mm; 2,36 mm; 1,18 mm; 0,6 mm; 0,3 mm; 0,15 mm; pan dan mesin penggetar ayakan (vibrator) yang digunakan untuk pengujian gradasi agregat.
3. Oven dengan temperatur 220oC dan daya listrik 1500 W yang digunakan untuk mengeringkan agregat
4. Conical mould dengan ukuran diameter atas 3,8 cm, diameter bawah 8,9 cm, tinggi 7,6 cm, lengkap dengan alat penumbuk. Alat ini digunakan untuk mengukur keadaan SSD agregat halus.
5. Kerucut Abrams yang terbuat dari baja dengan ukuran diameter atas 10 cm, diameter bawah 20 cm, tinggi 30 cm, lengkap dengan tongkat baja penusuk yang ujungnya ditumpulkan dengan panjang 60 cm dan dimeter 16 mm. alat ini digunakan untuk mengukur nilai slump adukan beton
6. Bekesting benda uji dengan ukuran diameter 150 mm dan tinggi 60 mm digunakan untuk mencetak benda uji silinder beton untuk uji Impact.
7. Bak air untuk merendam (merawat) benda uji selama perawatan. 8. Impact Testing Machine digunakan untuk pengujian ketahanan kejut 9. Peralatan pendukung:
a. Gelas ukur 250 ml untuk pengujian kadar Lumpur dan kandungan zat organik dalam pasir
b. Gelas ukur 2000 ml untuk menakar air c. Cetok semen, ember,
d. Alat tulis, penggaris, formulir penelitian e. Kamera Digital, stopwatch, dll
commit to user
3.5. Pengujian Bahan Dasar Beton
Untuk mengetahui sifat dan karakteristik dari material pembentuk beton maka dalam penelitian ini dilakukan pengujian terhadap bahan – bahan pembentuk beton yang akan dipakai dalam mix design. Pengujian ini hanya dilakukan terhadap agregat halus dan agregat kasar yang akan digunakan dalam campuran pembuatan benda uji ketahanan kejut.
3.5.1.
Standar Pengujian Agregat
Standar pengujian agregat halus adalah sebagai berikut :
1. ASTM C 40 = Standar untuk tes kotoran organik dalam agregat halus 2. ASTM C 117 = Standar untuk tes agregat yang lebih halus dari ayakan
75µm (No.200) dalam agregat halus dengan pencucian. 3. ASTM C 128 = Standar untuk menentukan spesific gravity agregat halus 4. ASTM C 136 = Standar penelitian untik analisis saringan agregat halus Standar Pengujian Agregat Kasar adalah sebagai berikut :
1. ASTM C 127 = Standar untuk menentukan spesific gravity agregat kasar 2. ASTM C 131 = Standar penelitian untuk pengujian abrasi agregat kasar 3. ASTM C 136 = Standar pengujian untuk analisis ayakan agregat kasar
3.5.2. Pengujian Agregat Halus
1. Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus
Pasir sebagai agregat halus dalam campuran beton tidak boleh mengandung zat organik terlalu banyak karena akan mengakibatkan penurunan kekuatan beton yang dihasilkan.
Kandungan zat organik ini dapat dilihat dari percobaan warna dari Abrams Harder dengan menggunakan larutan NaOH 3% sesuai dengan ASTM C 40 dengan warna tidak gelap. Jika wana yang dihasilkan memberikan hasil jernih atau kuning muda, maka agregat halus dianggap memenuhi syarat ASTM C 40.
commit to user a. Tujuan :
Mengetahui kadar zat organik dalam pasir. b. Alat dan bahan antara lain :
1) Pasir kering oven 2) Larutan NaOH 3% 3) Gelas ukur 250 cc c. Cara Kerja :
1) Mengambil pasir kering oven sebanyak 130 cc ke dalam gelas ukur. 2) Menuangkan NaOH 3% hingga volume mencapai 200 cc.
3) Mengocok selama 10 menit.
4) Meletakkan campuran tersebut pada tempat terlindung selama 24 jam. 5) Mengamati warna air yang ada pada gelas ukur.
2. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus
Agregat halus yang umum dipergunakan sebagai bahan dasar beton adalah pasir. Kualitas pasir sudah tentu akan mempengaruhi kualitas beton yang dihasilkan. Untuk itu maka pasir sudah tentu akan mempengaruhi kualitas beton yang dihasilkan. Untuk itu maka pasir yang akan digunakan harus memenuhi beberapa persyaratan, salah satunya adalah pasir harus bersih dari kandungan lumpur. Lumpur adalah bagian dari pasir yang lebih halus dari 75 mikron (ASTM C 117). Syarat dari pemeriksaan kandungan lumpur adalah kandungan lumpur dalam agregat halus tidak boleh lebih dari 5 % sesuai dengan ASTM C 33-99 Tabel 1. Apabila kadar lumpur yang ada lebih dari 5% dari berat keringnya, maka pasir harus dicuci terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai material penyusun beton. a. Tujuan :
Mengetahui kadar lumpur yang terkandung dalam pasir. b. Alat dan bahan antara lain :
1) Pasir kering oven 2) Air bersih
3) Gelas ukur 250 cc
4) Oven listrik yang dilengkapi pengatur suhu 5) Timbangan
