PENGARUH PENAMBAHAN SERAT POLYPROPYLENE
TERHADAP KUAT AWAL BETON TYPE SCC
(SELF-COMPACTING CONCRETE)
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat Penyelesaian pendidikan sarjana teknik sipil
Disusun Oleh:
ABDIANSYAH PUTRA SIREGAR
NIM: 12 0404 102
Dosen Pembimbing :
Rahmi Karolina, ST., MT.
NIP 19820318 200812 2 001
BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT POLYPROPYLENE TERHADAP KUAT
AWAL BETON TYPE SCC (SELF-COMPACTING CONCRETE)
ABSTRAK
Perkembangan teknologi beton di dunia konstruksi saat ini salah satunya adalah Self-Compacting Concrete. Beton Self Compacting Concrete (SCC) adalah beton inovatif yang mampu “mengalir” dan memadat sendiri oleh gravitasi dan berat sendirinya dengan sedikit penggetaran atau bahkan tanpa bantuan alat getar sama sekali. SCC memanfaatkan berat agregat dan pengaturan ukuran agregat untuk dapat memadat dan mengalir sendiri dengan tetap mempertahankan segregasi dan bleeding. Kemampuan tersebut efektif digunakan untuk pengecoran dengan tulangan yang sangat rapat. Meskipun demikian, beton ini masih memiliki kekurangan layaknya beton normal pada umumnya yaitu lemah terhadap tarik.
Untuk meningkatkan kekuatan tarik beton adalah dengan menambahkan serat kedalam campuran. Serat yang baik untuk beton adalah serat yang memiliki kuat tarik yang tinggi. Selain itu, fungsi penambahan serat dalam beton adalah untuk meningkatkan ketahanan retak awal beton dan mengurangi sifat getas beton menjadi lebih daktil. Salah satu jenis serat yang dapat digunakan sebagai bahan tambah pada campuran beton adalah Serat Polypropylene. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan serat polypropylene terhadap sifat mekanik dan karakteristik beton SCC serta mengetahui kadar penambahan serat polypropylene yang optimal dalam pembuatan Self Compacting Concrete. Variasi kadar penambahan serat yaitu 0 kg/m3; 0.25 kg/m3; 0.5 kg/m3 dan 0.75 kg/m3.
Dari hasil penelitian diperoleh kadar penambahan serat 0.5 kg/m3 dan 0.75 kg/m3 tidak memenuhi persyaratan untuk dapat dikategorikan sebagai beton SCC. Hasil pengujian beton keras diperoleh kuat tekan tertinggi yaitu pada beton SCC 0 PP sebesar 22.31 Mpa pada umur 1 hari dan 46.24 pada umur 28 hari. Kuat Tarik tertinggi yaitu pada beton SCC 0.25 PP sebesar 6.52 Mpa pada umur 1 hari dan 10.07 pada umur 28 hari atau meningkat berturut-turut sebesar 4.49% dan 11.76% dibanding kuat tekan SCC normal. Kuat lentur tertinggi yaitu pada beton SCC 0.25 PP sebesar 6.76 pada umur 1 hari dan 8.60 pada umur 28 hari atau meningkat berturut-turut sebesar 18.75% dan 18.05% bila dibandingkan dengan kuat lentur SCC normal.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberikan
karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Shalawat dan salam atas Baginda Rasullah Muhammad SAW yang telah memberi
keteladanan dalam menjalankan setiap aktifitas sehari-hari, sehingga tugas akhir ini dapat
diselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil
bidang Struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara,
dengan judul:
“PENGARUH PENAMBAHAN SERAT POLYPROPYLENE TERHADAP KUAT AWAL BETON TYPE SCC (SELF-COMPACTING CONCRETE) ”
Saya menyadari bahwa dalam penyelesaian Tugas Akhir ini tidak terlepas dari
dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin
menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang
berperan penting yaitu :
1. Ibu Rahmi Karolina, ST., MT selaku pembimbing, yang telah sangat banyak
memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan
ilmu dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Medis Sejahtera Surbakti, ST., MT. Ph.D selaku Ketua Departemen Teknik
SipilFakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Andy Putra Rambe, MBA selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil
4. Bapak Ir. Torang Sitorus, MT dan Ir. Sanci Barus, MT selaku Dosen Pembanding dan
Penguji, atas saran dan masukan yang di berikan kepadapenulis terhadap Tugas
Akhir ini.
5. Bapak dan Ibu staf pengajar dan seluruh pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas teknikUniversitas
Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepadasaya.
7. Bapak-bapak Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa: Yashir Denhas (sebagai
Asisten laboratorium pendamping), Arif Affandi, T. Rizky Nanda, Ridwan, Rizky,
Bagas, yang telah membantu memberi masukan dan mendukung selesainya tugas
akhir ini.
8. Teristimewa untuk keluarga saya, terutama kepada kedua orang tua saya, Rahmad
Abdi Siregar dan Nunung Rosita yang telah memberikan doa,bimbingan, motivasi,
semangat dan nasehat kepada saya. Terima kasih atas segala pengorbanan, yang telah
di berikan kepada saya. Tak lupa untuk Saudari saya Mella Refina Siregar.
9. Teristimewa untuk Onzet yang telah memberi motivasi, dukungan,semangat,
bantuan, serta doa dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
10. Teman-teman yang luar biasa : Bembeng “Paving”, Arif “Fly Ash” Lubis, Neng ndi,
Ridwan “BNI” dan Seluruh teman-teman seperjuangan angkatan 2012.
11. Terpenting untuk para adinda stambuk 2015 : Fadli, Farid, dan adik-adik lainnya
Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu saya menerima kritik dan saran yang bersifat membangun
dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini
Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, September 2017
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR NOTASI... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah... 2
1.4 Benda Uji ... 3
1.5 Tujuan Penelitian ... 3
1.6 Manfaat Penelitian ... 4
1.7 Metode Penelitian... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Pengertian Beton ... 7
2.2 Beton Self Compacting Concrete ... 7
2.3 Bahan Penyusun Beton Self Compacting Concrete ... 8
2.3.1 Semen ... 9
2.3.3 Admixture ... 12
2.3.4 Addition ... 12
2.3.5 Serat ... 14
2.3.6 Air ... 16
2.4 Pengujian Beton Segar Self Compacting Concrete ... 16
2.5 Pengujian Beton Keras ... 20
2.5.1 Uji Kuat Tekan Beton ... 20
2.5.2 Uji Kuat Tarik Beton... 20
2.5.3 Uji Kuat Lentur Beton... 21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 23
3.1 Lokasi Penelitian ... 23
3.2 Prosedur Penelitian ... 23
3.3 Persiapan Alat dan Bahan ... 25
3.4 Pemeriksaan Material ... 25
3.5 Perencanaan Campuran (mix design) ... 26
3.6 Pembuatan Benda Uji (mixing) ... 27
3.7 Pengujian Beton Segar ... 28
3.8 Pencetakan Benda Uji ... 28
3.9 Perawatan Benda Uji ... 29
3.10 Pengujian Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah & Kuat Lentur ... 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 30
4.1 Hasil Pemeriksaan Material ... 30
4.1.2 Analisa Ayakan Kerikil ... 31
4.1.3 Berat Jenis dan Absorbsi Pasir ... 32
4.1.4 Berat Jenis dan Absorbsi Kerikil ... 33
4.1.5 Berat Isi Agregat ... 34
4.1.1 Pemeriksaan Kadar Lumpur ... 35
4.2 Pengujian Beton Segar ... 35
4.2.1 Filling Ability ... 36
4.2.2 Passing Ability ... 37
4.2.3 Segregation Resistance ... 37
4.2.4 Klasifikasi Konsistensi ... 38
4.3 Hasil Pengujian Beton Keras ... 39
4.3.1 Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton ... 39
4.3.2 Kuat Lentur Beton ... 41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 43
5.1 Kesimpulan ... 43
5.2 Saran ... 44
DAFTAR PUSTAKA ... 45
LAMPIRAN...
Lampiran I (Pemeriksaan Bahan)
Lampiran II (Perencanaan Campuran Beton/Mix Design)
Lampiran III (Data Pengujian)
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 MasterGlenium Ace 8590 ... 12
Gambar 2.2 (a) Serat Polypropylene ... 15
Gambar 2.2 (b) Serat Polypropylene Setelah Ditarik ... 15
Gambar 2.3 Slump Flow Test Set ... 18
Gambar 2.4 V-Funnel Test Set ... 18
Gambar 2.5 J-Ring Test Set………. 19
Gambar 2.6 Keruntuhan pada Pusat Bentang ... 21
Gambar 2.7 Keruntuhan diluar l/3 Bentang dan Garis Patah < 5 % Bentang ... 22
Gambar 2.8 Keruntuhan diluar l/3 Bentang dan Garis Patah > 5 % Bentang ... 22
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 24
Gambar 3.2 Perbandingan Beton Normal dengan Beton SCC ... 25
Gambar 4.1 Grafik Penurunan Nilai Slump Flow ... 36
Gambar 4.2 Grafik Peningkatan Nilai J-ring ... 37
Gambar 4.3 Grafik Hasil Uji Kuat Tekan Beton ... 40
Gambar 4.4 Grafik Hasil Uji Kuat Tarik Belah Beton ... 41
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Jumlah Pembuatan Benda Uji ... 3
Tabel 2.1 Tipe-tipe Bahan Aditif ... 14
Tabel 2.2 Berbagai Serat yang Digunakan Dalam Beton ... 14
Tabel 2.3 Spesifikasi Serat ... 15
Tabel 2.4 Metode-metode Pengujian Beton Segar SCC ... 17
Tabel 2.5 Kriteria yang Diijinkan Untuk Self Compacting Concrete ... 19
Tabel 3.1 Desain campuran beton Self Compacting Concrete ... 27
Tabel 4.1 Analisa Ayakan Pasir ... 30
Tabel 4.2 Analisa Ayakan Kerikil ... 31
Tabel 4.3 Berat Jenis dan Absorbsi Pasir... 32
Tabel 4.4 Berat Jenis dan Absorbsi Kerikil ... 33
Tabel 4.5 Berat Isi Pasir ... 34
Tabel 4.6 Berat Isi Kerikil ... 34
Tabel 4.7 Pemeriksaan Kadar Lumpur Pasir ... 35
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Beton Segar Self Compacting Concrete Serat Polypropylene ... 61
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton ... 62
DAFTAR NOTASI
SCC : Self Compacting Concrete
SSD : saturated surface dry f’c : kekuatan tekan beton
P : beban tekan
A : luas penampang
S : deviasi standar
σ’b : kekuatan masing – masing benda uji
σ’bm : kekuatan beton rata – rata
N : jumlah total benda uji hasil pemeriksaan
w/c : faktor air semen
T : kuat tarik beton
b : lebar penampang balok
h : tinggi penampang balok
D : diameter
fr : modulus retak beton
L : panjang balok σ : tegangan lentur
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I Pemeriksaan Material
Lampiran II Perencanaan Campuran
Lampiran III Data Pengujian
