I V - 1
BAB IV
I V - 2
Tabel. 4.2 Rekapitulasi Hasil Pengujian Agregat Kasar
Sumber : Hasil Pengujian
Dalam penelitian ini material yang digunakan terdiri dari agregat alam yaitu agregat halus (pasir) dan agregat kasar (batu pecah ukuran maksimum 20 mm) yang berasal dari bili-bili, kabupaten Gowa. Berdasarkan pelaksanaan dan pemriksaan agregat yang telah dilakukan di Laboratorium Bahan dan Struktur Beton Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar, diperoleh hasil pemeriksaan karakteristik.
No Karakteristik Agregat Spesifikasi Interval Hasil Pemeriksaan Keterangan
1 Analisa Saringan - Lihat Lampiran Memenuhi
2 Kadar Lumpur Maksimal 1% 0,96% Memenuhi
3 Kadar Air 3% - 5% 1,54% Memenuhi
4 Berat Isi
- Lepas 1,65 gram/cm³ Memenuhi
- Padat 1,76 gram/cm³ Memenuhi
5 Absorpsi 0,2 % - 4% 2,01% Memenuhi
6 Berat Jenis Spesifikasi
- Berat Jenis Curah 1,6 - 3,2 2,49 Memenuhi
- Berat Jenis SSD 1,6 - 3,2 2,54 Memenuhi
- Berat Jenis Semu 1,6 - 3,2 2,62 Memenuhi
1,6 - 1,9 gram.cm³
I V - 3 4.1.2 Gradasi Gabungan Agregat
Berdasarkan Gradasi Penggabungan agregat diperoleh hasil pengujian karakteristik agregat yang dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan Gambar 4.1 :
Tabel 4.3 Komposisi Pencampuran Dalam Beton (Mix Design)
Gambar 4.1 Gambar gradasi penggabungan agregat
Dari kombinasi penggabungan agregat didapatkan komposisi yang akan digunakan dalam pencampuran beton (mix design), yang terdiri dari agregat yaitu agregat halus (pasir) 36% dan agregat kasar (batu pecah) 64%.
a b c d I II III IV V VI VII VII IX
3/4 100 100 100 95-100
1/2 37,12 100 59,8 -
3/8 9,43 100 42 -
No. 4 3,74 100 38,4 35-55
No.8 2,10 95,87 35,9 -
No.16 0,46 69,50 25,3 -
No. 30 0,48 49,30 18,1 10-35
N0.50 0,43 22,86 8,51 -
No. 100 0,43 6,47 2,61 0-8
No. 200 0,39 1,56 0,81 -
64 36 AGGREGATE a. BP maks 20 mm BLENDING RATIO b. Pasir ASTM SIEVE
SIZE
AGGREGATE GRADING COMBINED AGGREGATE GRADING
ASTM C-33 ( AVARAGE ) BETON ( Maksimum Nominal 20 mm )
I V - 4 4.1.3 Mix Design
Pada penelitian ini digunakan mix design metode Standar Nasional Indonesia (SNI) Nomor 03-2834-2013 untuk komposisi beton normal sedangakan beton variasi dilakukan sesuai variasi yang telah ditentukan.
Tabel 4.4 Komposisi Kebutuhan Bahan Campuraan Beton Normal Per 3 Silinder
Sumber : Hasil Mix Design
4.1.4 Tabel Hasil Uji Kuat Tekan Beton Normal
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Normal
Sumber : Hasil Pengujian
BERAT UTK 5 SAMPEL (kg)
6,18 13,87 20,94 30,55 BERAT/M³
BETON (kg)
VOLUME BENDA UJI
BERAT UTK 1 SAMPEL (kg) Semen
Bp 1-2 Pasir BAHAN BETON
Air 6,18
13,87 4,19 6,11 0,00530
194,3 436,17 658,54 960,99
Sebelum Direndam
Setelah Direnda
m
Semen : Pasir : Bp ( cm ) (Kg) ( kg ) ( KN ) ( N / mm² )
1 8,6 12512 12698 480 27,2
2 8,6 12509 12687 470 26,6
3 8,6 12210 12374 485 27,4
4 8,6 12563 12713 475 26,9
5 8,6 12278 12451 455 25,7
6 8,3 12482 12627 445 25,2
7 8,3 12351 12503 465 26,3
8 8,3 12323 12471 460 26,0
9 8,3 12373 12526 455 25,7
10 8,3 12449 12610 460 26,0
11 9 12338 12477 415 23,5
12 9 12289 12453 435 24,6
13 9 12335 12481 425 24,0
14 9 12244 12411 445 25,2
15 9 12314 12457 450 25,5
16 8,7 12353 12533 465 26,3
17 8,7 12423 12601 470 26,6
18 8,7 12369 12536 460 26,0
19 8,7 12377 12551 475 26,9
20 8,7 12272 12441 465 26,3
9155 517,9
458 25,89
No Benda Uji
1: 1,3 : 2,4
Berat Perbandingan
Campuran
Target benda uji
Silinder ( 28 hari )
25 Mpa Beban
Maksimum
Kekuatan Tekan
Jumlah Rata - Rata
Slump
I V - 5
Untuk menghitung kekuatan tekan beton rata – rata
𝑓′𝑐𝑟 = 𝛴 𝑓′𝑐
𝑁 (𝑀𝑝𝑎) = 517,5
20 (𝑀𝑝𝑎) = 25,87 𝑀𝑝𝑎 Untuk menghitung standar deviasi
𝑆𝑟 = 𝛴 (𝑓′𝑐−𝑓 𝑐𝑟)2
𝑛−1 = 1,016
Untuk menghtiung kuat tekan karakteristik
𝑓′𝑐𝑟 = 𝑓′𝑐 + 1.34 𝑆𝑟 Persamaan I
𝑓′𝑐𝑟 − 1.34 𝑆𝑟 = 𝑓′𝑐 𝑓′𝑐 = 25,87 − 1.34 (1,016) = 24,50 𝑀𝑝𝑎
𝑓′𝑐𝑟 = 𝑓′𝑐 + 2.33 (1,016) − 3.5 Persamaan II 𝑓′𝑐 = 𝑓′𝑐𝑟 − 2.33 (1,016) + 3.5
= 25,87 − 2,36 + 3.5 = 27,02 𝑀𝑝𝑎
Gunakan nilai terbesar
Faktor modifikasi untuk 20 sampel adalah 1.08
𝑓𝑐 =27,02
1.08 = 25,89 𝑀𝑝𝑎
Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada umur 28 hari dengan menggunakan slinder berukuran 15 cm x 30 cm sebanyak 20 buah seperti yang tercantum dalam tabel 4.5. Pengujian kuat tekan mengacu pada (Persyaratan Beton Struktur untuk Bangunan Gedung).
I V - 6 4.1.5 Hasil Kuat Tarik Belah Beton Normal
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah
Sumber : Hasil Pengujian
𝑓𝑐𝑡 = 2 𝑃 𝜋 𝐿 𝐷
𝑇1 = 2 ( 155 𝑥 1000 ) 3,14 𝑥 300 𝑥 150
= 2 ( 155000 )
141300 = 2,19 𝑀𝑝𝑎
𝑇2 = 2 ( 165 𝑥 1000 ) 3,14 𝑥 300 𝑥 150
= 2 ( 165000 )
141300 = 2,34 𝑀𝑝𝑎
𝑇3 = 2 ( 175 𝑥 1000 ) 3,14 𝑥 300 𝑥 150
= 2 ( 175000 )
141300 = 2,48 𝑀𝑝𝑎
(cm) (cm) ( cm ) (Kg) ( KN ) ( N / mm² )
1 15 30 8,2 12605 155 2,19
2 15 30 8,4 12515 165 2,34
3 15 30 8,7 12603 175 2,48
495 7,01
2,34 Kekuatan Tarik Belah
Jumlah
Rata - Rata No
Benda Uji
Slump
Tinggi Berat Beban
Maksimum Diameter
I V - 7 4.1.6 Komposisi Beton Variasi
Tabel 4.7 Komposisi Kebutuhan Bahan Campuran Beton Variasi per 1 Silinder
Bp 1-2 Air Pasir Lk Pcc Sf
Kg L Kg Kg Kg Kg
K5, SF0 6,11 1,24 3,98 0,21 2,77 0
SF10, K0 6,11 1,24 4,19 0 2,5 0,28
SF10, K5 6,11 1,24 3,98 0,21 2,5 0,28
SF20, K5 6,11 1,24 3,98 0,21 2,22 0,55
SF30, K5 6,11 1,24 3,98 0,21 1,51 0,8
K5, SF0 6,11 1,24 3,98 0,21 2,77 0
SF10, K0 6,11 1,24 4,19 0 2,5 0,28
SF10, K5 6,11 1,24 3,98 0,21 2,77 0,28
SF20, K5 6,11 1,24 3,98 0,21 2,22 0,55
SF30, K5 6,11 1,24 3,98 0,21 1,51 1,05
2
Uji Kuat Tarik Belah
No Uraian Notasi
Uji Kuat Tekan 1
Sumber : Hasil Mix Design
4.1.7 Pengujian Slump Test 5 Pengukuran slump test dilakukan untuk mengetahui kelecakan (workability)
adukan beton. Kelecakan adukan beton merupakan ukuran dari tingkat kemudahan campuran untuk diaduk, diangkut,dituang, dan dipadatkan tanpa menimbulkan pemisahan bahan penyusun beton (segregasi). Tingkat kelecekan ini dipengaruhi oleh komposisi campuran, kondisi fisik dan jenis bahan pencampurnya. Berdasarkan nilai slump yang diperoleh dari hasil pengujian maka tingkat workability dikategorikan baik atau mudah dikerjakan.
I V - 8
Tabel 4.8 Nilai Slump
Sumber : Hasil Pengujian 5.1.3 Perolehan Nilai Kuat Tekan Beton variasi
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Variasi
Sumber : Hasil Pengujian
No Notasi Nilai Slump
1 BN 8,5
2 K5%, SF0% 8
3 SF10%, K0% 8
4 SF10%, K5% 8,2
5 SF20%, K5% 7,9
6 SF30%, K5% 7,7
Notasi
No benda
uji
Silicaf ume
(%)
Limbah Karbit
(%)
Berat Beton Luas penampang
Beban Maksimum
(Kn)
Kuat tekan (Mpa)
BN 1 0 0 12530 176,62 457 25,89
1 12126 176,63 465 26,33
2 12146 176,63 457 25,87
3 12150 176,63 458 25,93
26,04
1 11768 176,63 475 26,89
2 11571 176,63 470 26,61
3 11660 176,63 465 26,33
26,61
1 11246 176,63 475 26,89
2 11310 176,63 472 26,72
3 11320 176,63 469 26,55
26,72
1 12345 176,63 415 23,50
2 12125 176,63 425 24,06
3 12133 176,63 420 23,78
23,78
1 12000 176,63 350 19,82
2 11992 176,63 355 20,10
3 11989 176,63 340 19,25
19,72 25,79 RATA-RATA
BK5 0% 5%
BS10 10% 0%
RATA-RATA KUAT TEKAN RATA-RATA
RATA-RATA
RATA-RATA
BKS10 10% 5%
BKS20 20% 5%
BKS30 30% 5%
RATA-RATA
I V - 9
Gambar 4.2 Hasil Uji Kuat Tekan Beton Variasi
5.1.4 Perolehan Nilai Kuat Tarik Belah Beton Variasi
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton Variasi
Sumber: Hasil Pengujian
Notasi
NO.
Benda Uji
Silica Fume
%
Limbah
Karbit% Diameter Tinggi
Beban Maximum
(N)
Kuat Tarik (Mpa)
BN 1 0 0 15 30 165 2,34
1 200000 2,83
2 219000 3,10
3 189800 2,69
2,87
1 210000 2,97
2 219000 3,10
3 218000 3,09
3,05
1 222000 3,14
2 218000 3,09
3 215000 3,04
3,09
1 210000 2,97
2 200000 2,83
3 220000 3,11
2,97 189000 2,68 199000 2,82 200000 2,83 2,77 3,00
15 30
RATA-RATA
BS10 10% 0%
RATA-RATA
BKS10 10% 5%
15 30
15
BKS30 30% 5%
RATA-RATA
15 30
15 30
RATA-RATA RATA-RATA
BKS20 20% 5%
0% 5%
RATA-RATA
30 BK5
I V - 10
Gambar 4.3 Hasil Uji Kuat Tarik Belah Beton Variasi
4.2 Pembahasan
4.2.1 a) Pengaruh Penggunaan Limbah Karbit Terhadap Kuat Tekan Beton Normal
Gambar 4.4 Perbandingan Kuat Tekan Beton Normal Menggunakan Limbah Karbit.
Pada Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa penambahan Limbah Karbit beton umumnya mengalami peningkatan kekuatan tekan beton jika dibandingkan
I V - 11
dengan kuat tekan beton tanpa Limbah Karbit. Kuat tekan beton maksimum diperoleh sebesar 26,04 Mpa pada penggunaan Limbah Karbit dengan variasi 5%
yang digunakan, sedangkan kuat tekan beton minimum diperoleh 25,89 pada pengujian beton normal. Pada penelitian ini dapat diliat juga perbandingan kuat tekan beton yang menggunakan Limbah Karbit yang mengandung Silicafume.
Kuat tekan beton yang maksimum diperoleh sebesar 26,72 Mpa pada penggunaan Limbah Karbit yang mengandung Silicafume dengan variasi 10%, sedangkan kuat tekan beton minimum diperoleh sebesar 26,61 Mpa pada penggunaan Silicafume saja dengan variasi 10%. Maka dapat kita lihat bahwa kuat tekan beton penggunaan Limbah Karbit yang mengandung Silicafume lebih optimal dibandingkan dengan penggunaan Silicafume tanpa Limbah Karbit.
Penggunaan Limbah Karbit dapat mempengaruhi kuat tekan pada beton meningkat dengan variasi 5%. Sesuai dengan penelitian terdahulu menyimpulkan bahwa penggunaan Limbah Karbit lebih dari 5% dapat mengalami penurunan kuat tekan pada beton. Hal tersebut dikarenakan sifat halus dari karbit tidak mampu menyamai sifat dari semen. Butiran yang terlalu banyak justru akan menimbulkan rongga pada beton. Rongga tersebut akan menurunkan nilai kuat tekan beton pada saat pengujian dilakukan. Jadi menggunakan Limbah Karbit terlalu banyak akan mengalami segresi yang menyebabkan keretakan dibanyak sisi ketika pengujian.
I V - 12
Adapun perbandingan presentase peningkatan kuat tekan beton normal dengan beton variasi yakni :
Tabel 4.11 Presentase Peningkatan Kuat Tekan Limbah Karbit
Sumber: Hasil Pengujian
b) Pengaruh Penggunaan Limbah Karbit Terhadap Kuat Tarik Belah Beton Normal
Gambar 4.5 Perbandingan Kuat Tarik Belah Beton Normal Menggunakan Limbah Karbit.
Pada Gambar 4.5 diperoleh nilai kuat tarik belah beton dari subtitusi Limbah Karbit terhadap Pasir dengan variasi, 5% yang maksimum sebesar 2,87 Mpa. Sedangkan kuat tarik belah beton yang minimum yaitu beton normal sebesar 2,34 Mpa. Kita juga dapat membandingkan pengaruh penggunaan Limbah Karbit terhadap variasi beton Limbah Karbit yang mengandung Silicafume 10% yaitu
No Notasi Selisih%
1 BN
2 BK5
3 BS10
4 BKS10
26,04 26,61
26,72 0,41%
PERSENTASE SEILISIH KENAIKAN BETON NORMAL DENGAN BETON VARIASI
Hasil Kuat Tekan
0,57%
25,89
I V - 13
Kuat tarik belah beton yang maksimum sebesar 3,09 Mpa. Sedangkan variasi beton Silicafume 10% saja tanpa Limbah Karbit sebesar 3,05 Mpa. Dapat kita lihat bahwa penggunaan Limbah Karbit 5% mempengaruhi kuat tarik belah beton.
Adapun perbandingan presentase peningkatan kuat tarik belah beton normal dengan beton variasi yakni :
Tabel 4.12 Presentase Peningkatan Kuat Tarik Belah Beton Normal Dengan Beton Variasi.
Sumber: Hasil Pengujian
4.2.2 a) Pengaruh Penggunaan Silicafume Yang Mengandung Limbah Karbit Terhadap Kuat Tekan Beton Variasi
Gambar.4.6 Perbandingan Kuat Tekan Beton Normal Terhadap Silicafume Yang Mengandung Limbah Karbit.
No Notasi Selisih%
1 BN
2 BK5
3 BS10
4 BKS10
2,87 3,05
3,09 1,3%
PERSENTASE SEILISIH KENAIKAN BETON NORMAL DENGAN BETON VARIASI
Hasil Kuat Tekan
22,6%
2,34
I V - 14
Pada Gambar 4.6 terlihat bahwa dengan penambahan Silicafume beton umumnya mengalami peningkatan kuat tekan beton jika dibandingkan dengan kuat tekan beton tanpa silicafume. Kuat tekan beton maksimum diperoleh sebesar 26,33 Mpa dengan variasi Silicafume 10% mengandung Limbah Karbit 5%, sedangkan kuat tekan beton minimum diperoleh 19,72 Mpa dengan variasi Silicafume 30% mengandung Limbah Karbit 5%. Berdasarkan penelitian yang dilakukan penggunaan silicafume sebesar 10%, 20%, dan 30% mengandung karbit masing-masing 5% didapatkan kuat tekan beton berturut-turut sebesar 26,33 Mpa, 23,78 Mpa, 19,72 Mpa. Kandungan silicafume pada campuran adukan beton yang berlebihan dengan kadar tertentu (lebih dari 10%) akan menyebabkan lebih banyak menyerap air, sehingga kebutuhan air untuk proses hidrasi semen berkurang dan silicafume akan berfungsi sebagai bahan pengisi saja yang dapat menurunkan kekuatannya.
Adapun perbandingan presentase peningkatan kuat tekan beton normal dengan beton variasi yakni :
Tabel 4.13 Presentase Peningkatan Kuat Tekan Beton Variasi
Sumber: Hasil Pengujian
No Notasi Selisih%
1 BKS10
2 BKS20
3 BKS30 20,58%
23,78 19,72
PERSENTASE SEILISIH KENAIKAN BETON NORMAL DENGAN BETON VARIASI
Hasil Kuat Tekan
10,72%
26,33
I V - 15
b) Pengaruh Penggunaan Silicafume Yang Mengandung Limbah Karbit Terhadap Kuat Tarik Belah Beton Variasi
Gambar.4.7 Perbandingan Kuat Tarik Belah Beton Normal Terhadap Silicafume Yang Mengandung Limbah Karbit.
Pada Gambar 4.7 diperoleh nilai kuat tarik belah beton dari subtitusi Silicafume terhadap semen yang mengandung Limbah Karbit subtitusi pasir dengan variasi 10%, 20%, dan 30% berturut-turut, sebesar 3,09 Mpa, 2,97 Mpa, dan 2,77 Mpa. Dapat kita lihat pengaruh penggunaan Silicafume yang mengandung Limbah Karbit mempengaruhi turunnya Kuat tarik belah beton.
Penggunaan Silicafume diatas 10% yang mengandung Limbah Karbit 5% kurang bagus untuk pencampuran beton.
Adapun perbandingan presentase peningkatan kuat tarik belah beton normal dengan beton variasi yakni :
I V - 16
Tabel 4.14 Presentase Peningkatan Kuat Tarik Belah Beton Variasi
Sumber: Hasil Pengujian
4.3 Hubungan Kuat Tekan dengan Kuat Tarik Belah Beton Variasi
Kolerasi antar kuat tekan dan kuat tarik belah dapat di hitung dengan menggunakan metode curve fitting dengan persmaan berikut :
∑ ( 𝑎𝑋𝑖− 𝑌𝑖. √𝑋𝑖
3 𝑖=1
) = 0
Dimana :
Xi = Kuat Tekan Beton sampe ke-i Yi = Kuat Tarik Belah sampe ke-i
A = Faktor Kolerasi antara Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah
∑ ( 𝑎𝑋𝑖− 𝑌𝑖. √𝑋𝑖 3
𝑖=1 ) =
( 𝑎𝑋0− 𝑌0. √𝑋0) + ( 𝑎𝑋1− 𝑌1. √𝑋1) + ( 𝑎𝑋2− 𝑌2. √𝑋2) + ( 𝑎𝑋3− 𝑌3. √𝑋3) +( 𝑎𝑋4− 𝑌4. √𝑋4) + ( 𝑎𝑋5− 𝑌5. √𝑋5) + =0
( 𝑎0 − 0. √0) + ( 𝑎26.0 − 2,87. √26,0) + ( 𝑎26,6 − 3,01. √26,6) + ( 𝑎26,7 − 3,09. √26,7) + ( 𝑎23,8 − 2,97. √23,8) + ( 𝑎19,7 − 2,77. √19,7) Mpa = 0
No Notasi Selisih%
1 BKS10
2 BKS20
3 BKS30 7,22%
2,97 2,77
PERSENTASE SEILISIH KENAIKAN BETON NORMAL DENGAN BETON VARIASI
Hasil Kuat Tekan
4,04%
3,09
No Xi Yi
1 0 0
2 26,0 2,87
3 26,6 3,05
4 26,7 3,09
5 26,7 2,97
6 19,72 2,77
I V - 17 ( 122,8 a – 72,73 ) Mpa = 0
a = 0,592 Mpa
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Kuat Tekan Dengan Kuat Tarik Belah Beton variasi penggunaan Limbah Karbit.
Koefisien korelasi untuk Transformasi log
R2 =
Dt2 - D2
= 0,988 Dt2
Dari gambar diperoleh persamaan hubungan kuat tekan dengan kuat tarik belah dengan nilai R2 = 1 dimana Y = 0,99971x0,34 dari persamaan tersebut menunjukkan hubungan kuat tarik dengan kuat tekan baik.
`No Xi Yi Yt Dt2 D2
1 26,04 2,87 2,99 0,381 0,014
2 26,61 3,05 3,01 0,636 0,002
3 26,72 3,09 3,01 0,701 0,006
Σ 1,7187 2,133E-02
Transformasi log
I V - 18
Gambar 4.9 Grafik Hubungan Kuat Tekan Dengan Kuat Tarik Belah Beton
variasi penggunaan Silicafume yang mengandung Limbah Karbit.
Koefisien korelasi untuk Transformasi log
R2 =
Dt2 - D2
= 0,989 Dt2
Dari gambar diperoleh persamaan hubungan kuat tekan dengan kuat tarik belah dengan nilai R2 = 1 dimana Y = 0,99971x0,34 R² = 0,9898 dari persamaan tersebut menunjukkan hubungan kuat tarik dengan kuat tekan baik.
`No Xi Yi Yt Dt2 D2
1 19,72 2,77 2,72 0,268 0,002
2 23,78 2,97 2,90 0,515 0,005
3 26,33 3,09 3,00 0,701 0,009
Σ 1,4840 1,648E-02
Transformasi log
V - 1