Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
i
KAJIAN KUAT LEKAT BETON HSSCC DENGAN
METAKAOLIN DAN VARIASI SERAT BAJA
The Study of Bond Strength of HSSCC Concrete with Metakaolin and Steel Fiber
Variation
SKRIPSI
DisusunSebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh :
YUSRIL SANI HASTIAR
I0116130
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2020
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iv
MOTTO
Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya.
(Q.S. Al Baqarah: 286)
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
v
ABSTRACT
Yusril Sani Hastiar, 2020. The Study of Bond Strength of HSSCC Concrete,
Final Project of Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Sebelas
Maret University, Surakarta.
Infrastructure development is very up to date along with the innovation, such as in
concrete innovation. Concrete has a high compressive strength but very weak at
receiving tensile load. In this study, metakaolin is used to level up its compressive
strength also to reduce the used of cement. In another hand, steel fiber is expected
to increase the bond strength between the steel reinforcement and the concrete
itself.
High strength self-compacting concrete is a concrete which has compression
strength more than 41,4 MPa and can solidify by itself. The specimen used in this
study have cylindric shape with 150x300mm in dimension, set for 28 days and the
bar’s diameter is 12 mm. Metakaolin content is 17,5% from concrete’s mass and
the steel fiber variations are 10, 15, 20, 25, 30 kg/m3.
In this study, the addition of steel fiber Dramix 3D 65/35 BG causes the concrete
not qualified as a Self Compacting Concrete cause it does not fulfill the criteria
for V-funnel test in all steel fiber variations and for L-box test in 30 kg/m3 steel
fiber variation. The optimum steel fiber addition for bond strength happens at 20
kg/m3
with the average of 4,54 MPa, compared to normal concrete which only
reach the average of 3,53 MPa (it increases the bond strength about 28,64%). It
can occur because steel fiber contributes to add cinetic friction with the deformed
bar thus, the bar is getting harder to be pulled out when the load is applied.
Keywords : high strength concrete, bond strength, metakaolin, steel fiber
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vi
ABSTRAK
Yusril Sani Hastiar, 2020, Kajian Kuat Lekat Beton HSSCC dengan
Metakaolin dan Variasi Serat Baja, Tugas Akhir, Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pembangunan infrastruktur yang makin pesat diiringi dengan berbagai inovasi,
salah satunya adalah inovasi pada beton. Beton memiliki kuat tekan yang tinggi
namun kekuatan dalam menerima tarik sangat rendah. Metakaolin dalam
penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kuat tekan beton dan mengurangi
penggunaan semen. Sementara penambahan kadar serat baja diharapkan dapat
meningkatkan kuat lekat baja tulangan dengan beton.
Beton mutut tinggi memadat mandiri adalah beton dengan kuat tekan diatas 41,4
MPa yang dapat memadat dengan sendirinya. Benda uji yang digunakan dalam
penelitian ini adalah silinder berukuran 150x300 mm berumur 28 hari dan baja
ulir berdiameter 12 mm. Kadar metakaolin yang digunakan adalah 17,5% dari
berat beton dan kadar serat yang digunakan adalah 10, 15, 20, 25, 30 kg/m3.
Pada penelitian ini, penambahan serat baja Dramix 3D 65/35 BG membuat beton
tidak memenuhi standar SCC untuk pengujian V-funnel untuk seluruh variasi
kadar serat dan tidak memenuhi standar pengujian L-box pada kadar serat 30
kg/m3. Penambahan serat baja optimum terjadi pada kadar 20 kg/m
3 dengan nilai
kuat lekat rata-rata sebesar 4,54 MPa dibanding nilai kuat lekat rata-rata pada
beton kontrol yang sebesar 3,53 MPa (terjadi penambahan kuat lekat sebesar
28,64%). Hal ini dikarenakan serat baja mempunyai peran sebagai penyumbang
friksi kinetic yang berkontribusi pada tulangan ulir sehingga tulangan akan lebih
susah untuk tertarik keluar saat beban bekerja.
Kata Kunci : beton mutu tinggi, kuat lekat, metakaolin, serat baja
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vii
PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan atas segala rahmat-Nya,
sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan baik. Skripsi
ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 Program
Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis
menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, banyak kendala
yang sulit untuk penulis hadapi hingga terselesaikannya penulisan skripsi ini.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Allah SWT yang selalu memberikan kemudahan sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan baik.
2. Hamzah Mahmudi dan Retno Sutanti selaku kedua orang tua yang selalu
memberikan dukungan kepada penulis.
3. Bapak Wibowo, S.T., D.E.A., selaku Dosen Pembimbing 1 Skripsi dan Bapak
Ir. Sunarmasto, M.T., selaku Dosen Pembimbing 2 Skripsi atas segala do’a,
waktu, bimbingan, dan bantuan selama proses penulisan skripsi.
4. Ibu Ir. Noegroho Djarwanti,, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik atas
segala do’a, waktu, bimbingan, dan bantuan selama proses penulisan skripsi.
5. Bapak Ir. Sofa Marwoto, M.T., Bapak Edy Purwanto, S.T., M.T., dan
Yayasan Alumni Peduli Teknik Sipil UNS yang telah memberikan dukungan
secara material selama masa perkuliahan di Teknik Sipil UNS.
6. Staff Pengelola Laboratorium Bahan Konstruksi dan Rekayasa Struktur
Program Studi Teknik Sipil UNS.
7. Tim Skripsi Beton Metakaolin, Delista, Igna, Faqih dan Niko. Terimakasih
atas kerjasama, dukungan dan semangat dalam proses menyelesaikan skripsi.
8. Seluruh rekan-rekan penulis mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2016.
9. Semua pihak yang telah memberikan informasi baik secara langsung maupun
tidak langsung tentang bagaimana cara menyelesaikan skripsi.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, Oleh karena itu
penulismengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
viii
kesempurnaan skripsi yang akan datang. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat
memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada
khususnya.
Surakarta, Juli 2020
Penulis
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii
MOTTO .......................................................................................................... iv
ABSTRAK ...................................................................................................... v
KATA PENGANTAR .................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii
DAFTAR TABEL........................................................................................... xiii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 3
1.3 Batasan Masalah ................................................................................ 3
1.4 Tujuan Penelitian ............................................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................. 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................................ 5
2.2 Landasan Teori................................................................................... 8
2.2.1 Beton .................................................................................................. 8
2.2.1.1 Sifat Beton ......................................................................................... 8
2.2.1.2 Kelebihan dan Kekurangan Beton ..................................................... 8
2.2.2 Beton Mutu Tinggi (High Strength Concrete) ................................... 9
2.2.3 Beton Memadat Mandiri (Self Compacting Concrete) ...................... 9
2.2.3.1 Sifat Beton Memadat Mandiri ........................................................... 10
2.2.3.2 Kelebihan dan Kekurangan Self Compacting Concrete..................... 10
2.2.4 Beton Serat ......................................................................................... 11
2.2.4.1 Serat Baja ........................................................................................... 11
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
x
2.2.5 Bahan Susun Beton Mutu Tinggi Memadat Mandiri ......................... 11
2.2.5.1 Semen Portland .................................................................................. 11
2.2.5.2 Agregat Kasar .................................................................................... 12
2.2.5.3 Aggregat Halus .................................................................................. 13
2.2.5.4 Air ...................................................................................................... 13
2.2.5.5 High Range Water Reducer (Superplasticizer) .................................. 14
2.2.6 Metakaolin ......................................................................................... 14
2.2.7 Baja Tulangan .................................................................................... 15
2.2.8 Rancang Campur Beton HSSCC ....................................................... 15
2.2.9 Kriteria Pengujian Beton.................................................................... 16
2.2.9.1 Pengujian pada Beton Segar HSSCC ................................................. 16
2.2.9.2 Pengujian Kuat Lekat Beton .............................................................. 18
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Tinjauan Umum ................................................................................. 20
3.2 Bahan dan Uji Spesifikasinya ............................................................ 20
3.3 Pengujian Beton Segar SCC (Pengujian Slump Flow) ...................... 24
3.4 Pengujian V-funnel ............................................................................. 25
3.5 Pengujian L-box ................................................................................. 25
3.6 Pembuatan Benda Uji ........................................................................ 26
3.7 Pengujian Kuat Lekat (Pull Out) ....................................................... 27
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian Material Penyusun Beton ........................................... 29
4.2 Mix Design atau Rancang Campuran Adukan Beton ........................... 29
4.3 Hasil Pengujian Benda Uji atau Sampel............................................... 30
4.3.1 Hasil Pengujian Beton Segar ................................................................ 30
4.3.2 Hasil Pengujian Berat Volume ............................................................. 33
4.3.3 Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan .......................................... 34
4.3.4 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ...................................................... 35
4.3.5 Hasil Pengujian Kuat Lekat Beton ....................................................... 35
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xi
4.4 Pembahasan .......................................................................................... 37
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 39
5.2 Saran .................................................................................................. 39
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Alat Pengujian Slump Flow ......................................................... 16
Gambar 2.2 L-box ............................................................................................ 17
Gambar 2.3 V-funnel ....................................................................................... 17
Gambar 3.1 Metakaolin ................................................................................... 22
Gambar 3.2 Semen OPC ................................................................................. 22
Gambar 3.3 Superlasticizer BASF Master Glenium Sky 8851 ....................... 23
Gambar 3.4 Baja Ulir D12 .............................................................................. 23
Gambar 3.5 Serat Baja .................................................................................... 23
Gambar 3.6 Setup Pengujian Slump Flow ........................................................ 24
Gambar 3.7Setup pada V-funnel ..................................................................... 25
Gambar 3.8 Setup pada L-box ......................................................................... 26
Gambar 3.9 Sketsa Benda Uji Untuk Pengujian Kuat Lekat .......................... 27
Gambar 4.1 Grafik Kuat Lekat Beton HSSCC Metakaolin Saat Mencapai
Beban Maksimal ........................................................................ 37
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kriteria Range Nilai SCC ............................................................... 10
Tabel 2.2 Syarat Gradasi Agregat Kasar ........................................................ 12
Tabel 2.3 Syarat Gradasi Agregat Halus ........................................................ 13
Tabel 2.4 Mutu Baja Tulangan ........................................................................ 15
Tabel 2.5 Range Mix Design menurut EFNARC 2005 ................................... 16
Tabel 3.1 Tabel Pengujian Pasir ...................................................................... 21
Tabel 3.2 Tabel Pengujian Kerikil .................................................................. 21
Tabel 4.1 Rekapitulasi Mix Design Beton High Strength Self-Compacting
Concrete (HSSCC) Serat Baja ........................................................ 30
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Flow Table Test Beton HSSCC Serat Baja .......... 31
Tabel 4.3 Hasil Pengujian L-box Test Beton HSSCC Serat Baja ................... 32
Tabel 4.4 Hasil Pengujian V-funnel Test Beton HSSCC Serat Baja ................ 33
Tabel 4.5 Rekapitulasi Hasil Pengujian berat volume benda uji HSSCC
serat baja ......................................................................................... 34
Tabel 4.6 Rekapitulasi Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ............................... 34
Tabel 4.7 Persentase Hasil Rata-Rata Pengujian Kuat Tekan Beton HSSCC
Serat Baja ........................................................................................ 35
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kuat Lekat Beton saat Beton Hancur ................... 36
Tabel 4.9 Kuat Lekat Beton dengan Variasi Serat Baja .................................. 38
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A : Hasil Pengujian Agregat Halus
Lampiran B : Hasil Pengujian Agregat Kasar
Lampiran C : Hasil Pengujian Metakaolin
Lampiran D : Data dan Perhitungan Mix Design HSSCC
Lampiran E : Hasil Pengujian Serapan Beton
Lampiran F : Hasil Pengujian Sorptivitas
Lampiran G : Dokumentasi Penelitian
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id