PENGARUH PEMAKAIAN SERAT BAJA BAN BEKAS PADA …eprints.uns.ac.id/10684/1/189313101201201021.pdf · PENGARUH PEMAKAIAN SERAT BAJA BAN BEKAS PADA ... Limbah industri ban dan limbah

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PENGARUH PEMAKAIAN SERAT BAJA BAN BEKAS PADA

BETON DENGAN AGREGAT DAUR ULANG TERHADAP

KUAT TARIK BELAH DAN MODULUS OF RUPTURE

(Effect of The Use of Steel Fiber Tire Used In Recycled Aggregates Concrete on

Split Tensile Strength and Modulus of Rupture)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

ANNISA KUSUMAWATI NIM. I 0106033

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010


commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN






SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :


Telah disetujui dan dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan:

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Kusno Adi Sambowo, ST, MSc,PhD ___Ir. Purwanto, MT________ NIP. 19691026 199503 1 002 NIP. 19610724 198702 1 001


commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN SEMENTARA






SKRIPSI

Disusun Oleh :


Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari Selasa, 12 Oktoer 2010 :

1. Ir. Purwanto, MT __________________ NIP. 19610724 198702 1 001

2. Purnawan Gunawan, ST, MT __________________ NIP. 19731209 199802 1 001

3. Ir. Antonius Mediyanto, MT __________________ NIP. 19620118 199512 1 001

4. Edy Purwanto, ST, MT __________________ NIP. 19680912 199702 1 001

Mengetahui, Disahkan, a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik Sipil Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

Ir. Noegroho Djarwanti, MT Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19561112 198403 2 007 NIP. 19590823 198601 1 001


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan YME atas segala berkat-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir yang berjudul

“Pengaruh Pemakaian Serat Baja Ban Bekas Pada Beton Dengan Agregat

Daur Ulang Terhadap Kuat Tarik Belah dan Modulus of Rupture” guna

memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik

Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Banyak hambatan dan rintangan yang penyusun temui dalam penyusunan laporan

ini. Akan tetapi, bantuan, dukungan, semangat dan kerja sama dari berbagai pihak,

semua rintangan tersebut dapat teratasi. Penyusun ingin mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta semua

staf dan karyawan.

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta beserta semua staf dan karyawan.

3. Ir. Agus P Saido, M.Sc. selaku Pembimbing Akademik yang selalu

memberikan masukan dan arahan kepada penyusun.

4. Kusno Adi Sambowo, S.T, M.Sc ,Ph.D selaku Dosen Pembimbing I dan Ir

Purwanto M.T, selaku Dosen Pembimbing II yang selalu memberikan arahan

dan bimbingan kepada penyusun dalam penyelesaian laporan ini.

5. Dosen Penguji Tugas Akhir atas segala saran yang telah diberikan demi

kesempurnaan penelitian ini

6. Semua staf Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

7. Semua staf pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

8. Rekan-rekan tim skripsi (Sita, Ichan, Dadar, Wijay ), terima kasih atas kerja

sama dan bantuannya. Teman-teman, Gelo, teman – teman sepermainan,dan


commit to user

viii

juga teman – teman angkatan 2006 yang tidak dapat penulis sebutkan satu per

satu.

9. Keluarga tercinta dan Rizaldi Gunawan yang selalu memberikan semangat,

perhatian dan dukungan penuh.

10. Semua pihak yang telah membantu selama pelaksanaan tugas akhir hingga

selesai.

Penyusun menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih banyak kesalahan. Kritik

dan saran yang bersifat membangun selalau penyusun terima. Meskipun demikian,

semoga laporan ini mampu menjadi tambahan kekayaan ilmu dan wacana bagi

penyususn pada khususnya dan bagi keluarga besar Teknik Sipil UNS pada

umumnya serta pihak lain yang membutuhkan.

Surakarta, Oktober 2010

Penyusun


commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii

LEMBAR MOTTO .......................................................................................... iv

LEMBAR PERSEMBAHAN .......................................................................... iv

ABSTRAK ........................................................................................................ v

KATA PENGANTAR ...................................................................................... vii

DAFTAR ISI..................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv

DAFTAR NOTASI........................................................................................... xv

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang .............................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ......................................................................... 2

1.3. Batasan Masalah ............................................................................ 3

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................... 3

1.5. Manfaat Penelitian ......................................................................... 4

1.5.1. Manfaat Teoritis .................................................................... 4

1.5.2. Manfaat Praktis ...................................................................... 4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Pustaka ............................................................................ 5

2.2. Landasan Teori ............................................................................... 8

2.2.1. Beton ..................................................................................... 8

2.2.2. Beton Serat ............................................................................ 9

2.2.3. Beton Agregat Daur Ulang ................................................... 10

2.2.4. Material Penyusun................................................................. 10

2.2.4.1. Semen Portland ......................................................... 10

2.2.4.2. Agregat ...................................................................... 13


commit to user

x

2.2.4.3. Air .............................................................................. 17

2.2.4.4. Bahan Tambah ........................................................... 17

2.2.5. Kuat Tarik Belah Beton ........................................................ 19

2.2.6. Modulus of Rupture ................................................................ 20

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1. Tinjauan Umum .............................................................................. 25

3.2. Alat dan Bahan ............................................................................... 26

3.2.1. Alat – Alat yang Digunakan................................................... 26

3.2.2. Bahan Penyusun ..................................................................... 27

3.3. Benda Uji ........................................................................................ 28

3.4. Tahapan dan Prosedur Penelitian .................................................... 29

3.5. Pengujian Bahan Dasar Beton ......................................................... 33

3.5.1. Pengujian Agregat Halus (pasir) ............................................ 33

3.5.2. Pengujian Agregat Kasar Daur Ulang .................................... 35

3.6. Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) .................................. 37

3.7. Pembuatan Benda Uji ...................................................................... 37

3.8. Pengujian Nilai Slump ..................................................................... 37

3.9. Perawatan Benda Uji ...................................................................... 38

3.10. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ................................................ 39

3.11. Prosedur Pengujian Modulus of Rupture ....................................... 40

BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian ............................................................................... 41

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus .............................................. 41

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar Daur Ulang .......................... 43

4.1.3. Hasil Pengujian Serat Baja Ban Bekas ................................. 44

4.2. Rencana Campuran ......................................................................... 45

4.3. Data Hasil Pengujian Slump ........................................................... 46

4.4. Hasil Pengujian Benda Uji ............................................................. 47

4.4.1. Pengujian Agregat Halus ....................................................... 47

4.4.1.1. Pemeriksaan Kandungan Zat Organik ....................... 47

4.4.1.2. Pemeriksaan Kandungan Lumpur ............................. 48

4.4.1.3. Pengujian Gradasi Agregat Halus.............................. 48


commit to user

xi

4.4.2. Pengujian Agregat Kasar Daur Ulang .................................... 48

4.4.2.1. Pengujian Abrasi Agregat Kasar Daur Ulang ........... 48

4.4.2.2. Pengujian Gradasi Agregat Kasar Daur Ulang .......... 49

4.5. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ....................................... 50

4.6. Hasil Pengujian Modulus of Rupture .............................................. 51

4.7. Pembahasan .................................................................................... 53

4.7.1. Nilai Slump ............................................................................ 53

4.7.2. Kuat Tarik Belah Beton ......................................................... 54

4.7.3. Modulus of Rupture ................................................................ 55

4.7.4. Hubungan Antara Kuat Tarik Bela dan Modulus of rupture . 56

4.8. Aplikasi Beton pada Balok Anak Tangga ...................................... 58

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ..................................................................................... 59

5.1. Saran ............................................................................................... 60

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 61

LAMPIRAN


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Beton merupakan bahan yang paling banyak digunakan untuk konstruksi di

Indonesia. Hal ini disebabkan karena tersedianya bahan baku di Indonesia.

Menurut cara pemasangannya, beton terdiri dari dua jenis yaitu beton cast in situ

(beton pracetak atau beton precast ) dan beton cast in place (beton cor di tempat ).

Dalam dua dekade terakhir, industri beton telah berkembang pesat di Indonesia..

Banyaknya pembangunan gedung bertingkat yang terbuat dari beton membuat

permintaan batuan sebagai bahan penyusun beton, meningkat. Peningkatan

permintaan akan batuan memicu penambangan batuan secara besar – besaran dan

mengakibatkan turunnya jumlah sumber daya alam. Selain itu, material batu yang

berasal dari alam mempunyai konstribusi yang besar terhadap ganguan pelestarian

lingkungan. Disisi lain ada beberapa bangunan tua yang terpaksa dibongkar

karena bangunan tersebut perlu diperbaharui, mengalami kerusakan, atau tidak

layak lagi dihuni dan menimbulkan limbah bangunan. Pembuangan limbah

bangunan tersebut memerlukan biaya dan tempat pembuangan dan terkadang

dibuang di sembarang tempat, sehingga dapat mengurangi kesuburan tanah dan

merusak keseimbangan ekosistem. Namun, limbah bangunan masih dapat di daur

ulang menjadi agregat dalam pembuatan beton.

Kehidupan masyarakat yang semakin modern juga ikut berperan dalam gangguan

dan pelestarian lingkungan. Limbah produk industri seperti limbah ban bekas ikut

menambah permasalahan lingkungan. Ban bekas yang dibuang tersebut karena

bahannya terbuat dari karet yang tidak bisa membusuk maka bila tidak

dimanfaatkan maka akan menjadi sampah yang menyebabkan polusi.


commit to user

2

Limbah industri ban dan limbah bangunan masih memiliki kekuatan bahan yang

memungkinkan digunakan sebagai bahan bangunan. Limbah industri ban dapat di

daur ulang menjadi serat dalam pembuatan beton. Serat yang dipakai berasal dari

kawat pembentuk ban, sedangkan karet ban dapat digunakan sebagai sandal, pot

bunga, anyaman untuk bagian dalam kursi tamu sehingga keseluruhan bagian dari

ban dapat digunakan dan tidak menimbulkan limbah baru. Maksud penambahan

serat limbah industri ban ke dalam beton adalah untuk meningkatkan mutunya.

Balok anak tangga merupakan salah satu aplikasi penggunaan beton yang banyak

diterapkan dalam bidang konstruksi. Salah satu karakteristik kualitas yang harus

dimiliki balok anak tangga adalah kekuatan tekan, kekuatan tarik dan kekuatan

lentur. Anak tangga dibuat dari campuran semen portland atau sejenisnya, agregat

dan air tanpa mengurangi mutunya.

Penelitian ini bertujuan mengamati perilaku kinerja beton dengan agregat daur

ulang yang menggunakan serat baja ban bekas. Kinerja beton yang diamati adalah

kinerja sebagai beton kering. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi

petunjuk untuk mengembangkan material beton alternatif berbahan kombinasi

limbah industri ban dan limbah bangunan. Model yang dikeluarkan dalam

penelitian ini berupa balok anak tangga yang terbuat dari beton agregat daur ulang

yang ditambahkan serat baja ban.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah maka dapat dirumuskan permasalahan

sebagai berikut :

a. Bagaimana pengaruh penambahan serat baja ban bekas pada beton dengan

agregat daur ulang terhadap kuat tarik belah.

b. Bagaimana pengaruh penambahan serat baja ban bekas pada beton dengan

agregat daur ulang terhadap modulus of rupture.


commit to user

3

c. Bagaimana hubungan antara kuat tarik belah dan modulus of rupture pada

beton dengan agregat daur ulang dengan variasi serat baja ban bekas.

1.3. Batasan Masalah

Untuk membatasi permasalahan agar penelitian terarah dan tidak terlalu meluas

maka dalam penelitian ini perlu pembatasan masalah sebagai berikut :

a. Umur beton agregat daur ulang yang akan di uji berumur 7 hari dan 28 hari.

b. Semen yang digunakan adalah semen Portland jenis I.

c. Benda uji yang digunakan untuk uji tarik belah beton adalah silinder dan

untuk modulus of rupture adalah balok.

d. Serat yang digunakan adalah serat baja arah lateral dari ban bekas.

e. Penggunaan serat untuk setiap benda uji adalah 0,5% , 1% dan 1,5 % dari

volume adukan.

f. Agregat kasar yang digunakan adalah agregat daur ulang.

g. Tidak dibahas reaksi kimia yang terjadi pada campuran terhadap bahan-bahan

yang digunakan.

h. Model beton yang akan dihasilkan adalah balok anak tangga.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

a. Mengetahui penambahan serat baja ban bekas pada beton dengan agregat daur

ulang terhadap kuat tarik belah beton serat.

b. Mengetahui penambahan serat baja ban bekas pada beton dengan agregat daur

ulang terhadap modulus of rupture beton serat.

c. Bagaimana hubungan antara kuat tarik belah dan modulus of rupture pada

beton dengan agregat daur ulang terhadap variasi serat baja ban bekas.


commit to user

4

1.5. Manfaat Penelitian

1.5.1. Manfaat Teoritis

a. Memberikan kontribusi terhadap perkembangan teknologi beton serat.

b. Menambah pengetahuan tentang kelebihan dan kekurangan penggunaan serat

baja ban bekas terhadap beton dengan agregat daur ulang.

1.5.2. Manfaat Praktis

a. Mengetahui dimensi optimum dari serat baja yang ditambahkan ke dalam

beton untuk mendapatkan nilai kuat tarik belah dan modulus of rupture.

b. Memberikan informasi dalam pengolahan limbah bangunan dan limbah

industri ban.


commit to user

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Pustaka

Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, kerikil atau batu pecah atau

agregat lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari

semen dan air membentuk suatu massa mirip batuan. Kadang, satu atau lebih

bahan aditif ditambahkan untuk menghasilkan beton dengan karakteristik tertentu,

seperti kemudahan pengerjaan (workability), durabilitas, dan waktu pengerasan.

(Mc Cormac, 2003).

Beton banyak dipakai secara luas sebagai bahan bangunan. Dalam adukan beton,

air dan semen membentuk pasta yang disebut pasta semen. Pasta semen ini selain

mengisi pori-pori diantara butiran-butiran agregat halus juga bersifat sebagai

perekat/pengikat dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling

terekat dengan kuat dan terbentuklah suatu massa yang kompak/padat

(Tjokrodimuljo, 1996).

Salah satu aplikasi penggunaan beton adalah balok anak tangga yang berfungsi

sebagai pijakan penghubung antar lantai bawah dan lantai atas. Bentuk yang solid

dan akurat memudahkan penyusunan dengan tingkat kerapian tinggi serta

keragaman penyusunan balok anak tangga sesuai keinginan dan keterbatasan

ruang. Balok anak tangga pracetak memiliki ukuran yang bervariasi, panjangnya

2000 mm, lebarnya 325 mm sampai 350 mm, dan tingginya 150 mm sampai 175

mm (www.hebel.co.id).

Beton serat didefinisikan sebagai beton yang dibuat dari campuran semen,

agregat, air, dan sejumlah serat yang disebar secara random. Ide dasar beton serat

adalah menulangi beton dengan fiber yang disebarkan secara merata ke dalam


commit to user

6

adukan beton, dengan orientasi random sehingga dapat mencegah terjadinya

retakan-retakan beton yang terlalu dini di daerah tarik baik akibat panas hidrasi

maupun akibat pembebanan (Soroushian dan Bayashi, 1987).

Beton serat mempunyai kelebihan dibanding beton tanpa serat dalam beberapa

sifat strukturnya, antara lain keliatan (ductility), ketahanan terhadap beban kejut

(impact resistance), kuat tarik dan kuat lentur (tensile and flexural strength),

kelelahan (fatigue life), kekuatan terhadap pengaruh susut (shrinkage), dan

ketahanan terhadap keausan (abration) (Soroushian dan Bayashi, 1987).

Serat pada umumnya berupa batang-batang dengan diameter antara 5 sampai 500

µm (mikro meter), panjang sekitar 25 mm sampai 100 mm. Bahan serat dapat

berupa: serat asbestos, serat tumbuh-tumbuhan (rami, bambu, ijuk), serat plastik

(polypropylene), atau potongan kawat baja (Tjokrodimuljo, 1996).

Karakter dari beton serat dipengaruhi oleh tipe material serat, geometri serat,

distribusi serat, orientasi serat, dan konsentrasi serat. Geometri serat membentuk

aspek rasio serat yang ikut menentukan kinerja beton serat. Aspek rasio serat

merupakan ukuran kelangsingan dari serat. Aspek rasio serat dihitung dengan

membagi panjang serat dengan diameter ekivalen serat. Serat untuk beton berserat

dapat memiliki aspek rasio yang bervariasi dari 40 sampai 1000, tetapi biasanya

kurang dari 300 (Zollo, 1997).

Cement and Concrete Institute (2002), mengungkapkan bahwa serat akan efektif

dalam beton keras jika:

a. Serat memiliki kekakuan yang lebih tinggi.

b. Kadar serat dalam beton mencukupi.

c. Memiliki ikatan serat-matrik yang baik.

d. Memiliki panjang yang cukup.

e. Memiliki aspek rasio yang tinggi.


commit to user

7

Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa

penambahan serat sebanyak 0,75% sampai dengan 1% dari volume adukan akan

memberikan hasil yang optimal (Suhendro, 2000 dalam Wahyu, 2002).

Penambahan serat ke dalam beton akan meningkatkan kuat tarik beton yang pada

umumnya sangat rendah dan memperbaiki kinerja komposit beton serat dengan

kualitas yang lebih bagus dibandingkan dengan beton konvesional (Sholihin

As’ad, 2007). Kontribusi serat akan meningkatkan energi fracture dari system

sehingga material gabungan akan semakin liat (Medyanto dan Sambowo,2006) .

Keuntungan penambahan serat pada beton adalah:

a. Memberi tahanan terhadap tegangan berimbang ke segala arah dan memberi

keuntungan material struktur yang disiapkan untuk menahan beban dari

berbagai arah.

b. Dapat memperbaiki perilaku deformasi seperti ketahanan terhadap impak,

daktilitas yang lebih besar, kuat lentur dan kapasitas torsi yang lebih baik.

c. Penambahan serat pada beton dapat meningkatkan ketahanan beton terhadap

formasi dan pembentukan retak .

d. Penambahan serat pada beton meningkatkan ketahanan terhadap pengelupasan

(spalling) dan retak pada selimut beton akan membantu penghambatan korosi

besi tulangan dari serangan kondisi lingkungan yang berpotensi korosi.

Riset tentang beton serat terus berkembang. Hingga sekarang,sejumlah penelitian

yang bermaksud memaksimalkan fungsi serat pada beton melalui penggunaan

lebih dari satu jenis serat mulai digalakkan dalam beberapa tahun terakhir.

Beberapa jenis serat memiliki kemampuan peningkatan kekuatan konstruktif

material beton, misalnya dengan peningkatan kuat geser, kuat lentur, dan kuat

tarik yang cukup signifikan sebagaimana pada beton yang bercampur serat baja

ukuran makro. Beberapa serat lain hanya cocok untuk menahan tegangan tarik di

umur awal beton dan mengurangi resiko retak yang berkontribusi positif pada

durabilitas beton. Kombinasi keduanya dapat meningkatkan kinerja beton dalam

kedua fungsi berbeda tersebut (As’ad, 2007).


commit to user

8

Beton agregat daur ulang adalah beton yang terbuat dari material agregat kasar

daur ulang. Beton agregat daur ulang memiliki permukaan kasar yang tidak

beraturan, memiliki kapasitas penyerapan air yang lebih besar,kehilangan abrasi

Los Angeles lebih besar, sering terjadi kegagalan pada uji sulfate soundness tetapi

umumnya lolos uji magnesium soundness, dan memiliki kadar sodium klorida

yang lebih tinggi pada absorpsi garam oleh pasta semen yang berpengaruh pada

batuan (Snyder, 2009).

Beton dengan agregat daur ulang memiliki kuat tekan ,kuat lentur ,dan stiffness

yang lebih rendah, serta, rangkak dan susut kering yang lebih tinggi dari beton

dengan agregat normal (Snyder, 2009).

Sementara itu penelitian penggunaan agregat daur ulang dengan limbah beton

sebagai agregat kasar menyebabkan pengurangan kuat tekan sebesar 10 – 15 %

dibanding penggunaan agregat kasar normal. Kuat tekan beton daur ulang limbah

beton secara umum tidak tergantung dari kuat tekan asal limbah beton tersebut

(Hardjasaputra, 2008).

2.2. Landasan Teori

2.2.1. Beton

Beton didapat dari pencampuran semen portland, air, dan agregat (dan kadang-

kadang bahan tambah, yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia tambahan,

serat, sampai bahan buangan non-kimia) pada perbandingan tertentu

(Tjokrodimuljo, 1996).

Bahan penyusun beton dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu bahan aktif dan

pasif. Kelompok bahan aktif yang disebut sebagai pengikat/perekat adalah semen

dan air, sedangkan bahan yang pasif yang disebut sebagai bahan pengisi adalah

pasir dan kerikil (disebut agregat halus dan agregat kasar) (Tjokrodimuljo, 1996).


commit to user

9

Beton memiliki kelebihan dibanding material lain, diantaranya:

1. Beton termasuk bahan yang mempunyai kuat tekan yang tinggi, serta

mempunyai sifat tahan terhadap pengkaratan atau pembusukan dan tahan

terhadap kebakaran.

2. Harga relatif murah karena menggunakan bahan dasar dari lokal, kecuali

semen portland.

3. Beton segar dapat dengan mudah diangkut maupun dicetak dalam bentuk

yang sesuai keinginan.

4. Kuat tekan yang tinggi, apabila dikombinasikan dengan baja tulangan dapat

digunakan untuk sruktur berat.

5. Beton segar dapat disemprotkan pada permukaan beton lama yang retak,

maupun diisikan ke dalam cetakan beton pada saat perbaikan, dan

memungkinkan untuk dituang pada tempat-tempat yang posisinya sulit.

6. Beton segar dapat dipompakan sehingga memungkinkan untuk dituang pada

tempat-tempat yang posisinya sulit.

7. Beton termasuk tahan aus dan kebakaran, sehingga biaya perawatannya relatif

rendah.

Beton juga memiliki beberapa kekurangan,yaitu :

1. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak.

2. Beton segar mengalami susut pada saat pengeringan, dan beton segar

mengembang jika basah.

3. Beton keras mengeras dan menyusut apabila terjadi perubahan suhu.

4. Beton sulit kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air,

dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak tulangan beton.

5. Beton bersifat getas sehingga harus dihitung dan didetail secara seksama agar

setelah dikombinasikan dengan baja tulangan menjadi bersifat daktail.

2.2.2. Beton Serat

Beton serat dapat dianggap sebagai bahan komposit yang terdiri dari beton dan

serat. Perilaku beton serat menunjukkan kinerja yang lebih baik daripada beton


commit to user

10

biasa. Kekuatan beton serat dalam menahan tarik setelah terjadi retak

menunjukkan kemampuan yang lebih besar bila dibandingkan dengan beton biasa.

Ide dasar beton serat adalah menulangi beton dengan serat yang tersebar merata

dengan orientasi acak. Serat yang dicampurkan ke dalam adukan beton akan

mengakibatkan terjadinya lekatan antara serat dengan pasta semen. Selain itu,

ketika beton serat mengalami gaya tarik maka akan terjadi tahanan lekatan (bond

strength) antara serat dengan beton, kemudian setelah terjadi retak, serat masih

mampu mendukung.

2.2.3. Beton Agregat Daur Ulang

Beton dengan agregat daur ulang memiliki kuat tekan ,kuat lentur ,dan stiffness

yang lebih rendah, serta, rangkak dan susut kering yang lebih tinggi dari beton

dengan agregat normal. Beton segar yang dibuat dari agregat daur ulang

cenderung memiliki permukaan bersiku dan kasar,lebih mudah kehilangan slump

dan mengandung lebih banyak kandungan air sehingga absorpsi air dari pasta

semen lebih tinggi dari agregatnormal. Kandungan udara yang lebih tinggi dpat

mengakibatkan porositas yang lebih besar daripada beton agregat normal.

2.2.4. Material Penyusun

Komponen pembentuk beton serat adalah semen, agregat kasar, agregat halus air

dan bahan tambahan lain yaitu serat limbah ban dan accelerator.

2.2.4.1.Semen Portland

Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan

klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis

dengan gips sebagai bahan tambahan (PUBI-1982, dalam Tjokrodimuljo, 1996).

Fungsi semen adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu

massa yang kompak dan padat . Selain itu semen juga berfungsi mengisi rongga-

rongga antar butir agregat.


commit to user

11

Material-material utama dari semen portland adalah batu kapur yang mengandung

komponen-pomponen utama CaO (kapur) dan tanah liat yang mengandung

komponen-komponen SiO2 (silica), Al2O3 (alumina), Fe2O3 (oksida besi), MgO

(magnesium), SO3 (sulfur) serta Na2+K2O (soda/potash). Komposisi dari bahan

utama pembuatan semen dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Komposisi Bahan Utama Semen

Komposisi Persentase (%)

Kapur (CaO)

Silika (SiO2)

Alumina (Al2O3)

Besi (Fe2O3)

Magnesia (MgO)

Sulfur (SO3)

Potash (Na2O + K2O)

60 – 65

17 – 25

3 – 8

0,5 – 6

0,5 – 4

1 – 2

0,5 – 1

Sumber: Kardiyono Tjokrodimulyo (1996)

Walaupun demikian pada dasarnya ada 4 unsur yang paling utama dari semen,

yaitu:

1. Dikalsium silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2

Unsur C2S ini bereaksi dengan air lebih lambat sehingga hanya berpengaruh

terhadap pengerasan semen setelah berumur lebih dari 7 hari . Unsur C2S

membuat semen tahan terhadap serangan kimia dan mengurangi besar susutan

pengeringan. Kadar C2S yang lebih tinggi akan menghasilkan ketahanan

tehadap agresi kimiawi yang relatif tinggi, pengerasan yang lambat, dan

panas hidrasi yang rendah.

2. Trikalsium silikat (C3S) atau 3CaO.SiO2

Unsur C3S ini bereaksi dengan air lebih cepat sehingga berpengaruh terhadap

pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari . Kadar C3S

yang lebih tinggi akan menghasilkan proses pengerasan yang cepat pada

pembentukan kekuatan awalnya disertai suatu panas hidrasi yang tinggi.


commit to user

12

3. Trikalsium aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3

Unsur ini bereaksi sangat cepat, memberikan kekuatan sesudah 24 jam. Jika

kandungan unsur ini lebih besar dari 10% akan menyebabkan kurang tahan

terhadap asam sulfat. Kuantitas yang terbentuk dalam ikatan menentukan

pengaruhnya terhadap kekuatan beton pada awal umurnya terutama dalam 14

hari.

4. Tetrakalsium aluminoferit (C4AF) atau 4CaO.Al2O3.Fe2O3

Senyawa ini kurang berpengaruh besar terhadap kekuatan dan kekerasan

semen. C4AF hanya berfungsi untuk menyempurnakan reaksi pada dapur

pembakaran pembentukan semen.

Dua unsur pertama (1 dan 2) biasanya merupakan 70-80% dan kandungan berat

semen sehingga merupakan bagian yang paling dominan dalam memberikan sifat

semen (Tjokrodimuljo, 1996).

Proses hidrasi pada semen portland yang kompleks, dapat digambarkan sebagai

berikut :

1. Hidrasi kalsium silikat (C3S dan C2S)

Kalsium silikat akan terhidrasi menjadi kalsium hidroksida dan kalsium silikat

hidrat

2(3CaO.SiO2)+6H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)2

2(2CaO.SiO2)+4H2O→3CaO.2SiO2.2H2O+Ca(OH)2

Terbentuknya kalsium hidroksida pada proses hidrasi diatas menyebabkan

pasta semen bersifat basa, hal ini dapat mencegah korosi pada baja akan tetapi

menyebabkan pasta semen cukup reaktif terhadap asam.

2. Hidrasi Kalsium Aluminat (C3A)

Proses hidrasi C3A akan menghasilkan kalsium aluminat hidrat setelah semua

kandungan gypsum (CaO.SO3.2H2O) habis bereaksi.

3CaO.Al2O3+CaO.SO3.2H2O+10H2O→4CaO.Al2O3.SO3.12H2O (kalsium

sulpho aluminat)

3CaO.Al2O3+Ca(OH)2+12H2O→4CaO.Al2O3.13H2O (kalsium aluminat hidrat)


commit to user

13

3. Hidrasi Kalsium Aluminat Ferrite (C4AF)

4CaO.Al2O3.Fe2O3+2CaO.SO3.2H2O+18H2O→8CaO.Al2O3.Fe2O3.2SO3.24HO

Perubahan komposisi semen yang dilakukan dengan cara mengubah persentase

empat komponen utama semen dapat menghasilkan beberapa jenis semen sesuai

jenis pemakaiannya. Jenis-jenis semen portland yang sering digunakan dalam

konstruksi serta penggunaannya dicantumkan dalam Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Jenis semen portland di Indonesia

Jenis Semen Karakteristik Umum

Jenis I Semen portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus seperti disyaratkan pada jenis-jenis lain

Jenis II Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang

Jenis III Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi

Jenis IV Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan panas hidrasi yang rendah

Jenis V Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat

Sumber: Tjokrodimuljo (1996)

2.2.4.2. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam

campuran beton. Agregat menempati 70-75% dari total volume beton, maka

kualitas agregat akan sangat mempengaruhi kualitas beton, tetapi sifat-sifat ini

lebih bergantung pada faktor-faktor seperti bentuk, dan ukuran butiran pada jenis

batuannya. Berdasarkan butiran, agregat dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu

agregat halus dan agregat kasar.


commit to user

14

a. Agregat Kasar Daur Ulang

Agregat kasar adalah agregat yang mempunyai ukuran butir-butir besar (antara 5

mm dan 40 mm). Sifat dari agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton

keras dan daya tahannya terhadap disintegrasi beton, cuaca dan efek-efek perusak

lainnya. Agregat kasar mineral ini harus bersih dari bahan-bahan organik dan

harus mempunyai ikatan yang baik dengan semen ( Tjokrodimuljo,1996).

Batasan susunan butiran agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Persyaratan gradasi agregat kasar

Ukuran saringan (mm)

Persentase lolos saringan

40 mm 20 mm

40

20

10

4,8

95-100

30-70

10-35

0-5

100

95 – 100

22-55

0-10

Sumber : Kardiyono Tjokrodimuljo (1996)

Beton banyak digunakan pada proyek konstruksi di Indonesia. Permintaan akan

kebutuhan beton yang tinggi mengakibatkan permintaan kebutuhan material beton

yang tinggi namun memicu penambangan batuan secara besra-besaran sehingga

muncul ide untuk memanfaatkan daur ulang beton untuk mengurangi

penambangan batuan.

Kinerja material dan kinerja struktur beton agregat daur ulang cenderung berbeda

dibandingkan kinerja beton beragregat normal. Berdasarkan hasil studi

eksperimental, agregat daur ulang mengandung mortar sebesar 25 % hingga 45 %

untuk agregat kasar, dan 70 % hingga 100 % untuk agregat halus. Kandungan

mortar tersebut mengakibatkan berat jenis agregat menjadi lebih kecil, lebih

porous atau berpori, sehingga kekerasannya berkurang, bidang temu (interface)

yang bertambah, dan unsur-unsur kimia agresif lebih mudah masuk dan merusak.

Disamping itu, pada agregat daur ulang juga terdapat retak mikro, dimana retak

tersebut dapat ditimbulkan oleh tumbukan mesin pemecah batu (stone crusher)


commit to user

15

pada saat proses produksi agregat daur ulang, yang tidak dapat membelah daerah

lempengan atau patahan pada agregat alam. Retak tersebut tertahan oleh kekangan

mortar yang menyelimuti agregat alam (Suharwanto, 2005).

Perbedaan sifat-sifat dan perilaku mekanik material beton agregat daur ulang juga

berpengaruh pada kinerja dan perilaku mekanik elemen struktur yang dibentuknya

(Suharwanto, 2005). Perbedaan kinerja dan perilaku mekanik elemen struktur

tersebut diantaranya adalah kemampuan deformabilitas, nilai daktilitas, nilai

kekakuan, dan pola retak. Deformabilitas elemen struktur beton agregat daur

ulang menjadi lebih besar pada saat beban yang sama, nilai daktilitas dan

kekakuan menjadi kecil, dan pola retak menjadi lebih banyak hingga ke daerah

momen dan geser (antara perletakan dan titik beban), bila dibandingkan dengan

kinerja dan perilaku beton agregat alam.

b. Agregat Halus

Agregat halus adalah agregat berbutir kecil dengan ukuran kurang dari 5 mm

(Tjokrodimulyo, 1996). Dalam pemilihan agregat halus harus benar-benar

memenuhi persyaratan yang telah ditentukan. Karena sangat menentukan dalam

hal kemudahan pengerjaan (workability), kekuatan (strength), dan tingkat

keawetan (durability) dari beton yang dihasilkan. Pasir sebagai bahan pembentuk

mortar bersama semen dan air, berfungsi mengikat agregat kasar menjadi satu

kesatuan yang kuat dan padat.

Syarat-syarat agregat halus (pasir) sebagai bahan material pembuatan beton sesuai

dengan ASTM C 33 adalah:

1) Material dari bahan alami dengan kekasaran permukaan yang optimal

sehingga kuat tekan beton besar.

2) Butiran tajam, keras, awet (durable) dan tidak bereaksi dengan material beton

lainnya.


commit to user

16

3) Berat jenis agregat tinggi yang berarti agregat padat sehingga beton yang

dihasilkan padat dan awet.

4) Gradasi sesuai spesifikasi dan hindari gap graded aggregate karena akan

membutuhkan semen lebih banyak untuk mengisi rongga.

5) Bentuk yang baik adalah bulat, karena akan saling mengisi rongga dan jika

ada bentuk yang pipih dan lonjong dibatasi maksimal 15% berat total agregat.

6) Kadar lumpur agregat tidak lebih dari 5% terhadap berat kering karena akan

berpengaruh pada kuat tekan beton.

Pasir di dalam campuran beton sangat menentukan dalam hal kemudahan

pengerjaan (workability), kekuatan (strength), dan tingkat keawetan (durability)

dari beton yang dihasilkan. Untuk memperoleh hasil beton yang seragam, mutu

pasir harus dikendalikan. Oleh karena itu, pasir sebagai agregat halus harus

memenuhi gradasi dan persyaratan yang ditentukan. Batasan susunan butiran

agregat halus dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4. Batasan susunan butiran agregat halus

Ukuran saringan (mm)

Prosentase lolos saringan Daerah 1 Daerah 2 Daerah 3 Daerah 4

10,00 4,80 2,40 1,20 0,60 0,30 0,15

100 90-100 60-95 30-70 15-34 5-20 0-10

100 90-100 75-100 55-90 35-59 8-30 0-10

100 90-100 85-100 75-100 60-79 12-40 0-10

100 95-100 95-100 90-100 80-100 15-50 0-15

Sumber: Kardiyono Tjokrodimuljo (1996)

Keterangan:

Daerah 1 : Pasir kasar

Daerah 2 : Pasir agak kasar

Daerah 3 : Pasir agak halus

Daerah 4 : Pasir halus


commit to user

17

2.2.4.3.Air

Air merupakan bahan dasar penyusun beton yang paling penting dan paling

murah. Air berfungsi sebagai bahan pengikat (bahan penghidrasi semen) dan

bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mempermudah proses pencampuran

agregat dan semen serta mempermudah pelaksanaan pengecoran beton

(workability). Penggunaan air yang terlalu banyak dapat mengakibatkan

berkurangnya kekuatan beton. Selain sebagai bahan campuran beton, air

digunakan pula untuk merawat beton dengan cara pembasahan setelah beton

dicor.

Menurut Tjokrodimuljo (1996), dalam pemakaian air untuk beton sebaiknya air

memenuhi syarat sebagai berikut:

a. Kandungan lumpur (benda melayang lainnya) maksimum 2 gram/liter.

b. Kandungan garam-garam yang merusak beton (asam, zat organik, dll)

maksimum15 gram/liter.

c. Kandungan klorida (Cl) maksimum 0,5 gram/liter.

d. Kandungan senyawa sulfat maksimum 1 gram/liter.

2.2.4.4.Bahan Tambah (Admixture)

Bahan tambah (admixture) ialah bahan selain unsur pokok beton (air, semen, dan

agregat halus) yang ditambahkan kedalam campuran saat atau selama

pencampuran berlangsung. Penggunaan bahan tambah biasanya didasarkan pada

alasan yang tepat, diantaranya perbaikan kelecakan dan dapat menggunakan

penggunaan semen (Tjokrodimulyo, 1996). Tujuan penambahan admixture ini

adalah untuk mengubah satu atau lebih sifat-sifat beton sewaktu masih dalam

keadaan segar atau setelah mengeras.

a. Acelerator

Dalam penelitian ini digunakan superplasticizer yaitu accelerator. Mengacu pada

klasifikasi ASTM C494-92, superplasticizer termasuk dalam golongan bahan


commit to user

18

tambah Type F: High Range Water Reducer atau Superplasticizer (HRWR) yang

memiliki sifat mengurangi jumlah air (water reducer) tetapi masih diperoleh

tingkat kemudahan pengerjaannya. Superplasticizer mempunyai tingkat dosis

yang dapat meningkatkan workability, meningkatkan kuat desak, meningkatkan

daya kedap air, meningkatkan nilai slump, meningkatkan kepadatan dan kerapatan

beton dan sebagainya.

Accelerator adalah bahan tambah yang berfungsi untuk mempercepat proses

ikatan dan pengerasan beton. Bahan ini digunakan untuk mengurangi lamanya

waktu pengeringan dan mempercepat pencapaian kekuatan pada beton.

b. Serat Baja

Beton yang diberi bahan tambah serat disebut beton serat ( fiber reiforced

concrete). Serat dapat berupa serat asbestos, gelas/ kaca, plastic, baja atau serat

tumbuhan. Maksud utama penambahan serat ke dalam beton adalah untuk

menambah kuat tarik beton, mengingat kuat tarik beton sangat rendah.

Salah satu penyebab pemakaian konsep beton serat belum banyak dikenal di

Indonesia adalah belum tersedianya serat baja secara murah dalam jumlah banyak

karena harus mendatangkannya dari luar negeri. Untuk mengatasi hal tersebut,

tealh ditemukan solusi alternatif dengan menggunakan serat baja ban bekas.

Dari penelitian sebelumnya membuktikan bahwa sifat – sifat beton yang kurang

baik dapat diperbaiki dengan menambahkan serat yang terbuat dari potongan

kawat ban bekas.

Ide dasar penambahan serat adalah memberi tambahan pada beton dengan serat

yang disebarkan secara merata ke dalam adukan beton dengan orientasi random

akan dapat mencegah terjadinya retak-retak beton secara dini, baik akibat panas

hidrasi, penyusutan, dan pembebanan (Harjono, 2001).


commit to user

19

Penambahan serat daur ulang ke dalam beton diharapkan dapat memperbaiki

kekuatan tarik beton dan sifat getasnya, juga dapat memperbaiki sifat-sifat yang

lain seperti peningkatan terhadap tegangan berimbang ke segala arah, perbaikan

perilaku deformasi (ketahanan impak, daktilitas lebih besar, kuat lentur dan

kapasitas torsi yang lebih baik), meningkatkan ketahanan beton terhadap formasi

dan pembentukan retak, peningkatan ketahanan pengelupasan (spalling) dan retak

pada selimut beton ( akan menghambat korosi tulangan).

Pada saat beton mengeras dan menyusut, retak yang sangat kecil akan

berkembang. Bila retak kecil tersebut terpotong oleh batangan-batangan serat

maka retak tersebut akan tecegah untuk berkembang menjadi retak yang lebih

besar.

Penelitian ini menggunakan serat dari limbah industri yaitu kawat baja ban bekas.

Serat yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai ukuran panjang 50 mm

dengan prosentase campuran 0%, 0.5%, 1%, 1.5% dari volume adukan beton.

Berat jenis untuk serat kawat baja ban bekas sekitar 9,951 t/m3.

2.2.5. Kuat Tarik Belah Beton

Kuat tarik beton yang tepat sulit di ukur, sehingga untuk mencari nilai kuat tarik

bahan beton yang mencerminkan kuat tarik yang sebenarnya,maka digunakan kuat

tarik belah.. Kuat tarik yang dihasilkan lebih mendekati kuat tarik langsung dari

beton. Kuat tarik bahan beton ditentukan melalui split cylinder yang posisinya

direbahkan lalu di desak.

Pengujian menggunakan uji silinder berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm,

diletakkan pada arah memanjang di atas alat penguji kemudian beban tekan

diberikan merata arah tegak dari atas pada seluruh panjang silinder. Apabila kuat

tarik terlampaui, benda uji terbelah menjadi dua bagian dari ujung ke ujung.


commit to user

20

Gaya P bekerja pada kedua sisi silinder sepanjang L dan gaya ini disebarkan

seluas selimut silinder (π.D.L). Secara berangsur-angsur pembebanan dinaikkan

sehingga tercapai nilai maksimum dan silinder pecah terbelah oleh gaya tarik

horizontal, seperti Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Pengujian Kuat Tarik Belah

Dari pembebanan maksimum yang diberikan, nilai kuat tarik belah di hitung

dengan Persamaan (2.1) sebagai berikut :

)1.2....(................................................................................2

21 DL

P

DL

PAP

Ftpp

===

Dengan :

Ft = Kuat tarik belah beton (N/mm2)

P = Beban maksimum yang diberikan ( N )

D = Diameter benda uji silinder ( mm )

L = Panjang benda uji silinder ( mm )

2.2.6. Modulus of Rupture

Modulus of rupture merupakan kuat tarik maksimum yang secara teoritis dipakai

pada serat bagian bawah dari sebuah balok uji ( Neville, 1997). Nilai dari Modulus

of rupture bergantung pada dimensi dari balok uji susunan beban . Metode third

point loading digunakan untuk memperoleh nilai modulus of rupture.


commit to user

21

Metode ini menghasilkan momen konstan yang antar titik beban sehingga

sepertiga dari bentang balok ditentukan sebagai tegangan maksimum dimana pada

bagian tersebut retakan terjadi. Benda uji yang akan digunakan berupa balok

dengan ukuran 10 x 10 x 40 cm3.

Adapun langkah pengujian Modulus of rupture adalah sebagai berikut :

1. Setelah umur 7 hari dan 28 hari, sampel beton dikeringkan dengan oven

sehingga mencapai berat konstan.

2. Beban diletakkan simetris di atas balok uji. Beban yang bekerja pada pusat

bentang dibagi menjadi dua sama besar menggunakan pelat pembagi

pembentuk U terbalik yang bekerja pada tiap jarak 1/3 bentang. Dalam hal ini

terjadi lentur murni, yaitu suatu lenturan yang berhubungan dengan lenturan di

bawah balok suatu momen lentur yang konstan. Dimana gaya lintang yang

terjadi sama dengan nol.

3. Balok dibebani pada salah satu sisinya.

4. Balok di uji dengan pertambahankecepatan dalam pemberian tegangan pada

serat bagian bawah.

5. Kecepatan pemberian tegangan yang lebih rendah diterapkan untuk beton

yang kekuatannya rendah.

Pengujian ini dilakukan dengan standar ASTM C-78 yaitu metode pengujian kuat

tarik lentur dengan beban terbagi menjadi dua yang bekerja pada suatu

penampang balok dengan titik yang menjadi tiga bagian daerah.

Besar momen yang dapat mematahkan benda uji adalah momen akibat beban

maksimum dari mesin pembebanan dengan mengabaikan berat sendiri dan

gravitasi dari benda uji. Besar momen yang mematahkan balok uji dapat dilihat

pada Gambar 2.2. sebagai berikut :


commit to user

22

Gambar 2.2. Pengujian Modulus of Rupture

Perumusan dari momen maksimum yang terjadi adalah :

Momen maksimum = bLPx31

21

Dengan :

P = Beban maksimum

Lb= Panjang bentang balok

Secara umum nilai modulus of rupture dapat dihitung dengan Persamaan (2.2)

berikut :

MOR= )2.2........(............................................................

61

31

21

22 bh

PL

bh

LPxb

b

=

Dengan :

MOR = Modulus of rupture (MPa)

P = Beban maksimum pada balok benda uji (Newton)

Lb = Panjang bentang balok (mm)

b = Lebar balok benda uji (mm)

h = Tinggi balok benda uji (mm)


commit to user

23

Pada pengujian kuat lentur berdasarkan ASTM C-78 akan terjadi 3 macam tipe

kemungkinan patah balok benda uji sebagai berikut :

a. Patah pada 1/3 bentang tengah balok

Gambar 2.3. Patah pada 1/3 bentang tengah balok

Pada keadaan ini,balok uji patah pada bagian tengah ( antara B dan C ) dan

patahannya diakibatkan oleh momen paling maksimum.Besar MOR dihitung

berdasarkan :

MOR = 2

2

61

31

21

bhPL

bh

LPx

sM

==

b. Patah pada bentang antara A-B atau C-D

Gambar 2.4. Patah pada bentang antara A-B atau C-D < 5%

Bila balok patah padabentang A-B atau C-D dengan jarak letak patah kurang

dari 5% panjang bentang, kondisi ini dapat diperhitungkan dan balok uji dapat

dipakai. Besar MOR dihitung berdasarkan :

MOR = 2

2

3

61

21

bhaP

bh

Pax

sM

==


commit to user

24

c. Patah pada bentang antara A-B atau C-D

Gambar 2.5. Patah pada bentang antara A-B atau C-D > 5%

Bila balok patah padabentang A-B atau C-D dengan jarak letak patah lebih

dari 5% panjang bentang, kondisi ini dapat diperhitungkan dan balok uji tidak

dapat dipakai.


commit to user

25

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Tinjauan Umum

Metode penelitian merupakan langkah – langkah atau metode yang dilakukan

dalam penelitian suatu masalah, kasus , gejala, fenomena, atau lainnya dengan

jalan ilmiah untuk menghasilkan jawaban yang rasional. Metode yang digunakan

dalam penelitian ini adalah metode eksperimental, yaitu metode penelitian yang

dilakukan dengan cara mengadakan suatu percobaan untuk mendapatkan data

atau hasil yang menghubungkanantara variabel – variabel yang diselidiki.

Dalam penelitian ini terdapat variabel bebas (independent variable) dan variabel

terikat (dependent variable). Variabel bebas dalam penelitian ini adalah adanya

perkuatan beton agregat daur ulang dengan menambahkan serat baja ban bekas

pada campuran adukan beton. Variabel terikat dalam penelitan ini adalah

besarnya kuat tarik belah dan Modulus of Rupture.

Pemecahan masalah pada penelitian ini dengan menggunakan cara statistik, yaitu

dengan urutan kegiatan dalam memperoleh data sampai data itu berguna sebagai

dasar pembuatan keputusan diantaranya melalui proses pengumpulan data,

pengolahan data, analisis data dan cara pengambilan keputusan secara umum

berdasarkan hasil penelitian.


commit to user

26

3.2. Alat dan Bahan

3.2.1. Alat-alat Yang Digunakan

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

a. Timbangan manual dengan kapasitas 2 kg dan 50 kg yang digunakan untuk

mengukur berat bahan campuran beton serta timbangan digital untuk

mengukur berat serat yang digunakan .

b. Ayakan

Ayakan baja yang digunakan adalah merk “Controls” Italy dengan bentuk

lubang ayakan bujur sangkar dengan ukuran lubang ayakan yang tersedia

adalah 75 mm, 50 mm, 38,1 mm, 25 mm, 19 mm, 12,5 mm, 9,5 mm, 4,75

mm, 2,36 mm, 1,18 mm, 0,85 mm, 0,30 mm, 0,15 dan pan.

c. Oven merk “Binder”

Oven ini berkapasitas 220oC, 1500W, digunakan untuk mengeringkan

material (pasir dan kerikil).

d. Corong konik/ Conical mould

Corong konik 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.

e. Mesin Los Angeles

Mesin Los Angeles yang dilengkapi dengan 12 buah bola baja. Alat ini

digunakan untuk menguji ketahanan aus (abrasi) dari agregat kasar.

f. Kerucut Abrams

Kerucut 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

g. Compression Testing Machine dengan kapasitas 2000 kN yang digunakan

untuk pengujian kuat tarik belah beton.

h. Loadng Frame dengan kapasitas 1000 kgf yang digunakan untuk pengujian

modulus of rupture balok beton.


commit to user

27

i. Cetakan benda uji

Silinder baja dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm untuk uji kuat tarik

belah dan balok kayu dengan ukuran 100 mm x 100 mm x 400 mm untuk uji

modulus of rupture.

j. Alat bantu

Untuk kelancaran dan kemudahan penelitian, pada saat pembuatan benda uji

digunakan beberapa alat bantu yaitu:

a) Cetok semen

b) Gelas ukur kapasitas 250 ml digunakan untuk meneliti kandungan zat

organik dan kandungan lumpur agregat halus.

c) Vibrator yang digunakan sebagai penggetar beton segar.

d) Ember untuk tempat air dan sisa adukan.

e) Cangkul untuk mengaduk campuran beton.

3.2.2. Bahan Penyusun

Bahan-bahan yang digunakan adalah:

a. Semen

b. Agregat Halus (Fine Agregat)

Agregat halus (fine agregat) merupakan agregat yang lolos ayakan 9,5 mm dan

tertahan di atas ayakan 0,15 mm. Sebelum penelitian berlangsung dilakukan uji

pendahuluan terhadap material yang digunakan. Hasil pengujian agregat halus:

i. Hasil uji gradasi menunjukkan bahwa modulus kehalusan pasir sebesar

2,71. Agregat halus telah memenuhi syarat berdasarkan standar ASTM

C-33, yaitu syarat modulus kehalusan pasir sebesar 2,3-3,1.

ii. Hasil pengujian kandungan zat organik menunjukkan bahwa zat organik

yang terkandung dalam pasir cukup besar yaitu 0-10 %. Hal ini memenuhi

syarat karena kandungan zat organik dalam pasir 0-10 %.

iii. Pengujian kandungan lumpur dalam pasir menunjukkan bahwa pasir

mengandung lumpur sebanyak 10%. Hal ini tidak memenuhi syarat karena


commit to user

28

menurut standar PBI 1971 pasal 3.3 ayat 3, ditetapkan kandungan lumpur

dalam pasir maksimum adalah 5%.

iv. Hasil pengujian specific gravity menunjukkan bahwa pasir mempunyai

bulk specific gravity SSD sebesar 2,5 telah memenuhi standar yang

ditetapkan oleh ASTM C.128-79 yaitu sebesar 2,5-2,7.

c. Agregat Kasar Daur Ulang (Recycled Coarse Agregat)

Pada penelitian ini menggunakan batu pecah berukuran 20 mm. Agregat kasar

adalah agregat dengan besar butir lebih dari 4,75 mm. Hasil pengujian agregat

kasar:

i. Pengujian gradasi dilakukan untuk menentukan distribusi ukuran butir dari

agregat kasar (split). Uji gradasi menunjukkan bahwa modulus halus

kerikil adalah 7,65. Hal ini telah memenuhi syarat yang ditetapkan oleh

ASTM C.33-84 yaitu 5-8.

ii. Pengujian specific grafity merupakan pengujian untuk mengetahui berat

jenis agregat tersebut Hasil pengujian specific gravity kerikil sebesar 2,34

iii. Uji abrasi agregat kasar menunjukkan keausan kerikil yang digunakan

dalam penelitian ini sebesar 48,9%. Hal ini telah memenuhi syarat yang

ditetapkan yaitu keausan agregat kasar maksimum adalah 50%.

d. Accelerator

Accelerator yang digunakan dalam penelitian ini adalah sikaset sebesar 1,2 %

dari berat air.

e. Serat baja ban bekas

Serat yang digunakan terbuat dari serat baja dari ban truk yang dipotong

dengan ukuran panjang 5 cm

3.3. Benda Uji

Dalam penelitian ini digunakan benda uji berbentuk silinder dengan diameter 15

cm, tinggi 30 cm untuk pengujian kuat tarik belah. Sedangkan untuk pengujian

modulus of rupture digunakan benda uji berbentuk balok dengan ukuran 10 cm x

10 cm x 40 cm. Jumlah dan kode benda uji disajikan dalam bentuk Tabel 3.1.


commit to user

29

Tabel 3.1 Benda uji untuk pengujian kuat tarik belah dan modulus of rupture.

No Kadar

Serat

Simbol Umur Jumlah Umur Jumlah

1 0% KB 0

7 hari

4

28 hari

4

2 0,5% KB 0,5 4 4

3 1% KB 1 4 4

4 1,5% KB 1,5 4 4

5 0% MOR 0

7 hari

4

28 hari

4

6 0,5% MOR 0,5 4 4

7 1% MOR 1 4 4

8 1,5% MOR1,5 4 4

Total Sampel 32 32

Keterangan :

KB : Kuat tarik belah beton agregat daur ulang

MOR : Modulus of rupture beton agregat daur ulang

0%;0,5%;1%;1,5% : Kadar serat baja ban bekas

3.4. Tahap dan Prosedur Penelitian

Prosedur yang dipakai dalam penelitian ini adalah :

1. Tahap I

Disebut tahap persiapan. Pada tahap ini seluruh bahan dan peralatan yang

dibutuhkan dalam penelitian dipersiapkan terlebih dahulu agar penelitian

dapat berjalan dengan lancar.

2. Tahap II

Disebut tahap uji bahan untuk mengetahui sifat, karakteristik, dan memenuhi

syarat atau tidak. Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap :


commit to user

30

a. Agregat halus, antara lain dilakukan uji :

1. Kadar lumpur

2. Kadar organik

3. Spesific grafity

4. Gradasi

b. Agregat kasar, antara lain dilakukan uji :

1. Abrasi

2. Spesific grafity

3. Gradasi

3. Tahap III

Disebut tahap pembuatan benda uji. Pada tahapan ini dilakukan pekerjaan

sebagai berikut :

a. Penetapan rancang campur ( mix design ) adukan beton daur ulang dan

beton daur ulang berserat baja.

b. Pembuatan adukan beton daur ulang dan beton berserat aja daur ulang.

c. Pemeriksaan nilai slump.

d. Pembuatan benda uji beton disesuaikan dengan standar ukuran di

laboratorium.

4. Tahap IV

Disebut tahap perawatan (curing). Pada tahap ini dilakukan perawatan

terhadap benda uji yang telah dibuat pada tahap III. Perawatan dilakukan

dengan cara merendam benda uji pada hari kedua selama 21 hari di dalam air,

setelah itu di angin-anginkan selama 7 hari.

5. Tahap V

Disebut tahap pengujian. Pada tahap ini dilakukan pengujian kuat tarik belah

dan modulus of rupture benda uji. Pengujian dilakukan pada saat beton

berumur 7 hari dan 28 hari. Pengujian benda uji dilakukan pada beton uji

berbentuk silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm, sedangkan untuk

pengujian modulus of rupture dilakukan pada beton uji balok berukuran 10 cm

x 10 cm x 40 cm.


commit to user

31

6. Tahap VI

Disebut tahap analisa data. Pada tahap ini, data yang diperoleh dari hasil

pengujian dianalisis untuk mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara

variabel – variabel yang di teliti dalam penelitian.

7. Tahap VII

Disebut tahap pengambilan keputusan. Pada tahap ini, data yang telah

dianalisa dibuat suatu kesimpulan yang berhubungan dengan tujuan

penelitian’

Untuk lebih jelasnya tahapan penelitian disajikan pada Gambar 3.1 berikut ini:


commit to user

32

Mulai

TAHAP III

TAHAP IV

TAHAP I

TAHAP VI

TAHAP VII

TAHAP V

TAHAP II

Studi literatur

Persiapan alat dan bahan (Agregat halus, agregat kasar daur ulang, semen,

air, serat baja ban bekas)

Pembuatan benda uji beton

Pengujian utama:

· Kuat tarik belah · Modulus of rupture

Menganalisa data

Mengambil kesimpulan

Selesai

Perawatan

Mulai

Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap-Tahap Penelitian


commit to user

33

3.5. Pengujian Bahan Dasar Beton

Pengujian bahan dasar beton sangat penting, hal ini untuk mengetahui kelayakan

karakteristik bahan penyusun beton yang nantinya dipakai dalam mix design

terhadap satu target tertentu. Pengujian bahan dasar beton hanya dilakukan

terhadap agregat halus dan agregat kasar normal dan daur ulang.

3.5.1. Pengujian Agregat Halus (pasir)

a. Pengujian Kadar Zat Organik

Pasir yang digunakan biasanya diambil dari sungai sehingga kemungkinan kotor

akibat tercampur lumpur atau zat organik sangat besar. Pasir sebagai agregat halus

tidak boleh mengandung terlalu banyak zat organik, hal ini dapai dilihat dari

percobaan warna Abram Harder dengan menggunakan larutan NaOH 3% sesuai

standar ASTM C-40. Hasil pengujian dibandingkan dengan Tabel 3.3.

Tabel 3.3. Pengaruh Kandungan Zat Organik Terhadap Penurunan Kekuatan

Beton

No Warna Persentase ( % )

1 Jernih 0

2 Kuning muda 0 - 10

3 Kuning tua 10 - 20

4 Kuning kemerahan 20 - 30

5 Coklat kemerahan 30 - 50

6 Coklat tua 50 - 100

Sumber : Prof. Ir. Rooseno (1954)

b. Pengujian Kadar Lumpur

Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui kadar lumpur agregat halus. Kadar

lumpur agregat halus tidak boleh lebih dari 5% dari berat keringnya. Apabila

lumpur lebih dari 5% maka pasir harus dicuci terlebih dahulu sebelum digunakan.


commit to user

34

Kadar lumpur = ¾前能¾潜¾潜 .100%

Dimana : G1: berat kering awal

G2: berat kering akhir

c. Pengujian Gradasi

Tujuan pengujian gradasi adalah untuk mengetahui susunan diameter butiran

pasir dan persentase modulus kehalusan butir.

Modulus kehalusan butir = ú能Į::批

Dimana : A: ∑ prosentase berat pasir yang tertinggal kumulatif tanpa berat pasir

dalam pan.

B: ∑ prosentase berat pasir yang tertinggal.

d. Pengujian Specific Gravity

Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui nilai:

1. Apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir kering

dengan volume butir pasir.

Rumus = ú批能ú能披

2. Bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir kering dengan

volume pasir total.

Rumus = ú批能闹::能披

3. Bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh dengan

kondisi kering permukaan dengan volume pasir total.

Rumus = 闹::批能闹::能披

4. Absorbsi, yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan pasir

kering sehingga dapat menunjukkan banyaknya air yang dapat diserap oleh

pasir.


commit to user

35

Rumus = 闹::能úú .100%

Dimana : berat sampel awal 500 gram

A: Berat kering akhir

B: Berat volumetric flash + air

C: Berat volume volumetric flash + air + pasir

e. Pengujian Kadar Air

Dalam campuran beton bila agregatnya tidak jenuh maka agregat akan menyerap

air campuran beton. Air bebas pada permukaan agregat akan menjadi bagian dari

campuran beton. Dengan mengetahui kadar air suatu agregat dapat ditaksir

penambahan air dalam adukan sehingga kadar total adukan tersebut sesuai dengan

perhitungan.

Kadar air = ú能批批 .100%

Dimana : A: Berat awal pasir + cawan

B: Berat akhir pasir + cawan

3.5.2. Pengujian Agregat Kasar Daur Ulang

a. Pengujian Kadar Lumpur

Kadar lumpur agregat kasar yang akan digunakan harus memenuhi syarat yang

ditetapkan yaitu tidak boleh melebihi 1% dari berat keringnya. Tujuan dari

pengujian ini adalah untuk mengetahui prosentase kadar lumpur dalam agregat

kasar.

Kadar lumpur = ¾前能¾潜¾潜 .100%

Dimana : G1: berat kering awal

G2: berat kering akhir


commit to user

36

b. Pengujian Abrasi

Agregat kasar sebagai bahan dasar campuran beton harus memenuhi standar

tertentu pada daya tahan keausan akibat beban gesekan. Agregat kasar harus tahan

terhadap daya aus dan diisyaratkan kehilangan bagian karena gesekan dan

prosentase jumlah berat agregat yang hancur selama pengujian harus kurang dari

50% dari berat awal. Abrasi agregat kasar merupakan ukuran dari sifat agregat

yang meliputi keuletan, kekerasan dan ketahanan aus. Untuk mengetahui daya

tahan agregat kasar terhadap gesekan dapat dipakai penujian dengan mesin Los

Angeles. Mesin dilengkapi dengan 12 bola baja yang terdiri dari 6 buah pengaus

ukuran besar dan pengaus ukuran kecil.

c. Pengujian Specific Gravity

Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui nilai:

1. Apparent specific gravity, yaitu perbandingan antara berat agregat kasar

kering dengan volume agregat kasar.

2. Bulk specific gravity, yaitu perbandingan antara berat agregat kasar kering

dengan volume agregat kasar total.

3. Bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat agregat kasar

jenuh dengan kondisi kering permukaan dengan volume agregat kasar total.

4. Absorbsi, yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan agregat

kasar kering sehingga dapat menunjukkan banyaknya air yang dapat diserap

oleh agregat kasar.

d. Pengujian Gradasi

Agregat kasar sebagai bahan campuran pembuatan beton, sangat mempengaruhi

mutu beton. Gradasi dan keseragaman diameter agregat kasar lebih

diperhitungkan daripada agregat halus, karena menentukan sifat pengerjaan dan

sifat kohesif campuran adukan beton. selain itu, gradasi agregat kasar

mementukan jumlah pemakaian semen dalam campuran beton. tujuan dari


commit to user

37

pengujian ini adalah untuk mengetahui susunan variasi diameter agregat kasar dan

modulus kekasarannya.

3.6. Perencanaan Campuran Beton (Mix Design)

Perencanaan campuran beton yang tepat dan sesuai dengan proporsi campuran

adukan beton sangat diperlukan untuk mendapatkan kualitas beton yang baik.

Penelitian ini menggunakan rancang campur beton yang mengacu pada peraturan

SK.SNI .T-15-1990-03 dengan kuat tekan (fc’) target 30 MPa.

3.7. Pembuatan Benda Uji

Langkah-langkah pembuatan benda uji beton pracetak disesuaikan dengan ukuran

alat yang akan digunakan untuk memudahkan dalam pengujian.

a. Menyiapkan dan menimbang bahan-bahan campuran adukan beton sesuai

dengan rancang campur adukan beton (mix design)

b. Mencampur bahan-bahan tersebut sampai homogen dengan cara dimasukkan

ke dalam alat aduk beton secara berurutan mulai dari kerikil, semen, pasir,

serat, dan air.

c. Mengukur nilai slump adukan setelah tercampur homogen

d. Memasukkan adukan ke dalam cetakan hingga penuh sambil dipadatkan

dengan menggunakan vibrator

e. Setalah cetakan penuh dan padat, meratakan permukaannya dan memberi

kode benda uji di atasnya, kemudian didiamkan selama 24 jam.

f. Setelah 24 jam, cetakan dibuka dan dilakukan curing untuk uji 7 hari dan 28

hari.

3.8. Pengujian Nilai Slump

Slump beton adalah besaran kekentalan (viscosity)/plastisitas dan kohesif dari

beton segar. Menurut SK-SNI M-12-1989-F, cara pengujian nilai slump adalah

sebagai berikut :


commit to user

38

a. Membasahi cetakan dan pelat.

b. Meletakkan cetakan diatas pelat dengan kokoh.

c. Mengisi cetakan sampai penuh dengan 3 lapisan, tiap lapis berisi kira-kira 1/3

isi cetakan, kemudian setiap lapis ditusuk dengan tongkat pemadat sebanyak

25 kali tusukan secara merata.

d. Segera setelah selesai penusukan, meratakan permukaan benda uji dengan

tongkat dan menyingkirkan semua sisa benda uji yang ada disekitar cetakan.

e. Mengangkat cetakan perlahan-lahan tegak lurus keatas.

f. Mengukur slump yang terjadi.

Gambar 3.2 Pengujian nilai slump

3.9. Perawatan Benda Uji

Perawatan dilakukan dengan cara merendam benda uji dalam air dengan fungsi

agar air dalam beton tidak menguap dengan cepat, sehingga proses hidrasinya

sempurna dengan demikian mutu beton yang terjadi dapat sesuai dengan mutu

rencana. Perawatan benda uji dapat dijelaskan sebagai berikut:

a. Benda uji yang telah berumur 24 jam dilepas dari cetakan.

b. Merendam benda uji dalam bak air selama 6 hari dan 27 hari.

c. Setelah benda uji direndam selama 6 hari dan 27 hari, benda uji diangkat dan

diangin-anginkan sampai berumur 7 hari dan 28 hari untuk selanjutnya

dilakukan pengujian.


commit to user

39

3.10. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton

Pengujian dilakukan saat umur 7 hari dan 28 hari. Dari pengujian yang dilakukan

dengan alat Compression Testing Machine didapatkan beban maksimum, yaitu

pada saat beton hancur menerima beban tersebut (Pmaks).

Langkah-langkah pengujian kuat tekan beton adalah sebagai berikut :

a. Benda uji dikeluarkan dari bak perendaman setelah dicuring selama 6 hari dan

27 hari.

b. Mengukur dimensi benda uji untuk mengetahui luas permukaan dan

menimbang beratnya.

c. Meletakkan benda uji dengan arah memanjang pada alat Compression Testing

Machine

d. Memberikan beban secara merata arah tegak dari atas pada seluruh panjang

silinder.

Gambar 3.3. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton

e. Menghitung kuat tarik belah beton, dengan Persamaan 3.2.

DLP

DL

PAP

Ftpp

2

21

=== …………………………...……......…..(3.2 )

Dengan : Ft = Kuat tarik belah beton (N/mm2)

P = Beban maksimum yang diberikan ( N )

D = Diameter benda uji silinder ( mm )

L = Panjang benda uji silinder ( mm )


commit to user

40

3.11. Prosedur Pengujian Modulus of Rupture

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui besarnya beban modulus of rupture

beton. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan alat uji lentur (loading

frame) terhadap benda uji yang telah berumur 7 hari dan 28 hari dengan

memberikan tekanan hingga benda uji tersebut patah. Langkah-langkah pengujian

kuat lentur beton:

a. Menyiapkan benda uji balok beton yang akan diuji.

b. Meletakkan benda uji pada alat uji lentur dengan posisi mendatar.

c. Mengatur jarum penunjuk lendutan (dial) tepat pada titik nol.

d. Memulai pembacaan beban dengan bergeraknya jarum penunjuk lendutan.

e. Mencatat besarnya beban maksimum yang terjadi pada benda uji.

Setting Up pengujian modulus of rupture dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 3.4 Setting up pengujian modulus of rupture beton

Keterangan gambar:

1. Loadcell 5. Benda uji (sample)

2. Hydraulic Jack 6. Tumpuan

3. Dial gauge 7. Hydraulic Pump

4. Pembagi beban

2

3

4

5

6

7

1


commit to user

41

BAB 4

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

Pengujian yang dilakukan terhadap agregat halus meliputi pengujian kandungan

lumpur, kandungan zat oranik, gradasi agregat, kadar air dan berat jenis pasir.

Hasil pengujian dapat kita lihat pada Tabel 4.1, untuk data hasil pengujian

selengkapnya terdapat pada lampiran A

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus

Jenis Pengujian Hasil Pengujian Standar Kesimpulan

Kandungan Zat Organik Kuning muda Kuning muda Memenuhi syarat

Kandungan Lumpur 10 % Maks 5 % Tidak Memenuhi syarat

Bulk Specific Gravity 2,45 gr/cm3 - -

Bulk Specific SSD 2,50 gr/cm3 - -

Apparent Specific Gravity 2,58 gr/cm3 - -

Absorbtion 2,04 % - -

Modulus Halus 2,71 2,3 – 3,1 Memenuhi syarat

Pengujian gradasi agregat halus berdasarkan ASTM C33-97 dapat dilihat pada

Tabel 4.2 dan Gambar 4.1


commit to user

42

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus

No Diameter Ayakan (mm)

Berat Tertahan Berat Lolos Kumulatif (%) ASTM C-33

Gram % Kumulatif (%)

1 9,5 0 0,00 0 100,00 100 2 4,75 70 3,54 3,54 96,46 95 - 100 3 2,36 195 9,85 13,38 86,62 80 - 100 4 1,18 240 12,12 25,51 74,49 50 - 85 5 0,85 350 17,68 43,18 56,82 25 - 60 6 0,3 905 45,71 88,89 11,11 10 - 30 7 0,15 150 7,58 96,46 3,54 2 - 10 8 0 70 3,54 100,00 0,00 0

Jumlah 1980 100 370,96 - -

Modulus halus = ∑�Ŗ,tϜŒiaietϜl @Ŗ,Ϝl坡yyte*ƴǴǴƴǴǴ

= 脑呢Ǵ,�淖*ƴǴǴƴǴǴ

= 2,71

Agregat yang hilang = �Ŗ,tϜty,ŖytϜt9te*�Ŗ,tϜty,ŖytϜt瓶萍l,�Ŗ,tϜty,ŖytϜt9te 果100%

= 挠ǴǴǴ*ƴ�ĖǴ挠ǴǴǴ 果100%

= 1%

Gambar 4.1. Kurva Gradasi Agregat Halus

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

0 2 4 6 8 10

Kum

ulat

if L

olos

( %

)

Diameter Ayakan (mm)

Gradasi Agregat Halus

HasilPengujian

ASTM batasatas

ASTM batasbawah


commit to user

43

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar Daur Ulang

Pada agregat kasar ,pengujian yang dilakukan meliputi uji abrasi, specific gravity,

dan gradasi. Hasil pengujian dapat dilihat dalam Tabel 4.3.

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar Daur Ulang

Jenis Pengujian Hasil Pengujian Standar Kesimpulan

Bulk Specific Gravity 2,25 gr/cm3 - -

Bulk Specific SSD 2,34 gr/cm3 - -

Apparent Specific Gravity 2,50 gr/cm3 - -

Absorbtion 4,00 % - -

Abrasi 48,9% Maksimal 50 % Memenuhi syarat

Modulus Halus Butir 7,65 5 - 8 Memenuhi syarat

Untuk hasil uji gradasi agregat kasar daur ulang yang berdasarkan persyaratan

ASTM C33-97 dapat dilihat pada Tabel 4.4. dan Gambar 4.2. Data hasil

pengujian dan analisa selengkapnya dapat dilihat dalam lampiran A.

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar Daur Ulang

No Diameter Ayakan (mm)

Berat Tertahan Berat Lolos Kumulatif (%) ASTM C-33

Gram % Kumulatif (%)

1 38,00 0 0 0 100 95-100 2 25,00 0 0 0 100 80-100 3 19,00 580 19,33 19,33 80,67 55-85 4 12,50 1550 51,67 71,00 29 25-60 5 9,50 505 16,83 87,83 12,17 10-30 6 4,75 265 8,83 96,67 3,33 2-10 7 2,36 30 1,0 97,67 2,33 0 8 1,18 15 0,5 98,17 1,83 0 9 0,85 0 0 98,17 1,83 - 10 0,30 0 0 98,17 1,83 - 11 0,15 0 0 98,17 1,83 - 12 0,00 55 1,83 100,00 0.00 -

Jumlah 3000 100,00 865,17 - -


commit to user

44

Modulus halus = ∑�Ŗ,tϜŒiaietϜl @Ŗ,Ϝl坡yyte*ƴǴǴƴǴǴ

= Ė淖�,ƴ呢*ƴǴǴƴǴǴ

= 7,65

Agregat yang hilang = �Ŗ,tϜty,ŖytϜt9te*�Ŗ,tϜty,ŖytϜt瓶萍l,�Ŗ,tϜty,ŖytϜt9te 果100%

= 脑ǴǴǴ*脑ǴǴǴ脑ǴǴǴ 果100%

= 0%

Gambar 4.2. Kurva Gradasi Agregat Kasar Daur Ulang

4.1.3. Hasil Pengujian Serat Baja Ban Bekas

Cara mengetahui kuat tarik baja sebelum digunakan pada campuran adalah

melakukan uji tarik. Sampel yang digunakan berupa potongan serat baja ban

bekas dengan panjang 79,5 cm, dengan diameter 0,32 cm. Hasil pengujian

disajikan dalam Tabel 4.5.

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

0 10 20 30 40

Kum

ulat

if L

olos

( %

)

Diameter Ayakan (mm)

Gradasi Agregat Kasar Daur Ulang

HasilPengujian

ASTM batasatas

ASTM batasbawah


commit to user

45

Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tarik Serat Baja Ban Bekas

No Kode Gaya ( KgF) Gaya Rata-Rata(KgF) Berat Jenis (t/m3)

1 A1 140 140 9,5512

2 A2 140 9,9512

4.2 Rencana Campuran

Perhitungan rencana campuran adukan beton menggunakan standar Dinas

Pekerjaan Umum ( SK SNI T-15-1990-03 ) , dari perhitungan tersebut didapat

kebutuhan bahan per 1 m3 yaitu :

a. Semen : 523,2558 kg

b. Pasir : 581,5453 kg

c. Kerikil daur Ulang : 990,1988 kg

d. Air : 225 liter

Dari hasil tersebut maka dapat dihitung kebutuhan bahan satu kali adukan untuk

uji kuat tarik belah yang terdiri dari 8 buah benda uji silinder Ø 15 cm dan tinggi

30 cm untuk tiap variasi serat sebesar 0,0466 m³. Sedangkan kebutuhan bahan

satu kali adukan untuk uji modulus of rupture dengan ukuran 100x100x400 mm

yang terdiri dari 8 benda uji untuk tiap variasi serat sebesar 0,0352 m³. Kebutuhan

bahan tiap adukan disajikan dalam Tabel 4.6. dan Tabel 4.7. Untuk perhitungan

secara lengkap rancang campur beton (mix design) dapat dilihat pada Lampiran B.

Tabel 4.6. Kebutuhan Bahan untuk 8 Benda Uji Kuat Tarik Belah

Kadar Serat (%)

Total Volume

(m3)

Air (liter)

Semen (kg)

Pasir (kg)

Kerikil (kg)

Serat Baja (kg)

Sika Set

(liter)

0% 0.0466 10.4023 24.3989 27.1169 46.1720 0.00000 0.1259

0.50% 0.0466 10.4023 24.3989 27.1169 46.1720 0.00022 0.1259

1% 0.0466 10.4023 24.3989 27.1169 46.1720 0.00045 0.1259

1.50% 0.0466 10.4023 24.3989 27.1169 46.1720 0.00067 0.1259

Total 0.1865 41.6094 97.5956 108.4675 184.6879 0.0013 0.5036


commit to user

46

Tabel 4.7. Kebutuhan Bahan untuk 8 Benda Uji Modulus of Rupture

Kadar Serat (%)

Total Volume

(m3)

Air (liter)

Semen (kg)

Pasir (kg)

Kerikil (kg)

Serat Baja (kg)

Sika Set

(liter)

0% 0.0352 7.8527 18.4186 20.4704 34.8550 0.00000 0.09504

0.50% 0.0352 7.8527 18.4186 20.4704 34.8550 0.00017 0.09504

1% 0.0352 7.8527 18.4186 20.4704 34.8550 0.00034 0.09504

1.50% 0.0352 7.8527 18.4186 20.4704 34.8550 0.00050 0.09504

Total 0.1408 31.4107 73.6744 81.8816 139.4200 0.0010 0.3802

4.3. Data Hasil Pengujian slump

Pengujian nilai slump menggunakan kerucut Abrams dengan ukuran diameter atas

10 cm, diameter bawah 20 cm dan tinggi 30 cm. Dari pengujian nilai slump

tampak bahwa penambahan serat akan mempengaruhi workability, yang

diperlukan untuk memudahkan proses pengadukan, pengangkutan, penuangan,

dan pemadatan. Pengujian ini dilakukan pada setiap adukan beton dengan kadar

penambahan serat baja ban bekas sebesar 0,0 %, 0,5 %, 1,0 % dan 1,5 %. Hasil

Pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.8. berikut :

Tabel 4.8. Hasil Pengujian Nilai Slump

Kadar Serat ( % ) Nilai Slump ( cm ) Tingkat Workability 0 ,0 % 14 Sedang - Tinggi 0,5 % 13 Sedang - Tinggi 1,0 % 12 Sedang - Tinggi 1,5 % 10 Sedang

Hubungan antara kadar serat dengan nilai slump dapat dilihat pada Gambar 4.3.


commit to user

47

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Variasi Pemakaian Serat Baja dengan Nilai Slump

4.4. Hasil Pengujian Benda Uji

4.4.1.Hasil Pengujian Agregat Halus

4.4.1.1. Pemeriksaan Kandungan Zat Organik

Syarat dari pemeriksaan kandungan zat organik adalah agregat yang mengandung

bahan organik dapat dipakai, asal kekuatan tekan pada umur 7 hari dan 28 hari

tidak kurang dari 95% dari kekuatan adukan yang sama tetapi dicuci dalam

larutan NaOH 3% sesuai dengan Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI NI-2,

1971). Warna pasir yang telah direndam larutan NaOH 3% tidak boleh lebih tua

dari warna standar sesuai standar Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971.

Berdasarkan hasil pengujian di laboratorium, warna larutan hasil pengamatan

adalah kuning muda. Hal ini menunjukkan bahwa pasir mengandung zat organik

yang dapat menurunkan kekuatan beton, akan tetapi karena masih dalam batas

warna yang diperbolehkan sehingga pasir tidak perlu dicuci bila digunakan.

1413

12

10

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0.0% 0.5% 1.0% 1.5%

Nila

i Slu

mp

( cm

)

Kadar Serat ( % )

Hubungan Kadar Serat dengan Nilai Slump


commit to user

48

4.4.1.2. Pemeriksaan Kandungan Lumpur

Syarat dari pemeriksaan kandungan lumpur adalah kandungan lumpur dalam

agregat halus tidak boleh lebih dari 5% sesuai dengan PBI NI-2, 1971. Dari hasil

pengujian di laboratorium dan perhitungan diperoleh kandungan lumpur dalam

pasir sebesar 10 % sehingga pasir perlu dicuci bila akan digunakan sebagai

agregat halus dalam campuran adukan beton.

4.4.1.3. Pengujian Gradasi Agregat Halus

Syarat dari pengujian gradasi agregat halus adalah modulus agregat halus berkisar

antara 2,3-3,1 (Tjokrodimuljo, 1996). Dari hasil perhitungan modulus halus

agregat halus sebesar 2,71 sehingga masih memenuhi syarat sebagai agregat

halus.

Dari Tabel 4.2. dan Gambar 4.1. tentang hasil pengujian gradasi agregat halus bisa

diketahui pula bahwa pasir yang digunakan masih memenuhi syarat sebagai

agregat halus untuk beton kedap air menurut SK-SNI S-36-1990-03.

4.4.2. Pengujian Agregat Kasar Daur Ulang

4.4.2.1. Pengujian Abrasi Agregat Kasar Daur Ulang

Syarat dari pengujian agregat kasar adalah kehilangan berat kasar tidak boleh

lebih dari 50% (PBI 1971 Pasal 3.4 ayat 5). Dari hasil perhitungan didapat

keausan kerikil sebesar 48,90% (kurang dari 50%) sehingga kerikil tersebut

memenuhi syarat sebagai agregat kasar.

4.4.2.2. Pengujian Gradasi Agregat Kasar Daur Ulang

Syarat dari pengujian gradasi agregat kasar adalah modulus halus agregat kasar

berkisar antara 5-8 (Tjokrodimuljo, 1996). Dari hasil perhitungan didapat nilai


commit to user

49

modulus halus agregat kasar sebesar 7,65. Karena masih berada dalam batasan

yang seharusnya sehingga memenuhi syarat sebagai agregat kasar.

Dari Tabel 4.4. tentang hasil pengujian gradasi agregat kasar dapat diketahui

pula bahwa agregat kasar yang digunakan masih memnuhi syarat sebagai agregat

kasar untuk beton kedap air menurut SK SNI S-36-1990-03.

4.5. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton

Pengujian dilakukan saat beton berumur 7 hari dan 28 hari dengan kadar

penambahan serat baja sebesar 0%, 0,5%, 1% dan 1,5%. Pengujian ini

menggunakan silinder berukuran 15 cm x 30 cm. Dari pengujian tegangan yang

dilakukan dengan alat Compression Testing Machine didapatkan beban

maksimum (Pmax), yaitu pada saat beton hancur (kuat tarik maksimum) beton

dengan rumus seperti persamaan pada bab 2

Sebagai contoh perhitungan diambil dari data benda uji silinder beton dengan

kadar serat 0% berumur 7 hari.

Diperoleh data sebagai berikut :

P rata-rata = ƴĖǴǴǴǴ嫩ƴ脑ǴǴǴǴ嫩ƴ脑ǴǴǴǴ嫩ƴ脑ǴǴǴǴ6

= 142500 N

Π x L x D = π x 300 x 150

= 141300 mm2

Maka Kuat Tarik Belah betonnya adalah :

f’t = 挠篇ĸ’劈

= 挠铺ƴ6挠�ǴǴĸ铺脑ǴǴ铺ƴ�Ǵ

= 2,017 Mpa

Selanjutnya pengujian kuat tarik belah beton terhadap benda uji lainnya disajikan

dalam Tabel 4.9.


commit to user

50

Tabel 4.9. Analisis Uji Kuat Tarik Belah

kadar serat

%

Kode Benda Uji

umur Beban Maks (kN)

Beban Maks (N)

Luas Penampang

(πDL) (mm2)

Kuat Tarik Belah (MPa)

Kuat Tarik Belah

Rata-Rata (MPa)

0%

TB 0% 1 7

hari

180 180000 141300 2.548

2.017 TB 0% 2 130 130000 141300 1.840 TB 0% 3 130 130000 141300 1.840 TB 0% 4 130 130000 141300 1.840 TB 0% 1

28 hari

195 195000 141300 2.760

2.406 TB 0% 2 175 175000 141300 2.477 TB 0% 3 190 190000 141300 2.689 TB 0% 4 120 120000 141300 1.699

0,5 %

TB 0,5% 1 7

hari

160 160000 141300 2.265

2.353 TB 0,5% 2 165 165000 141300 2.335 TB 0,5% 3 180 180000 141300 2.548 TB 0,5% 4 160 160000 141300 2.265 TB 0,5% 1

28 hari

140 140000 141300 1.982

2.795 TB 0,5% 2 200 200000 141300 2.831 TB 0,5% 3 240 240000 141300 3.397 TB 0,5% 4 210 210000 141300 2.972

1%

TB 1% 1 7

hari

180 180000 141300 2.548

2.565 TB 1% 2 170 170000 141300 2.406 TB 1% 3 195 195000 141300 2.760 TB 1% 4 180 180000 141300 2.548 TB 1% 1

28 hari

180 180000 141300 2.548

2.937 TB 1% 2 200 200000 141300 2.831 TB 1% 3 240 240000 141300 3.397 TB 1% 4 210 210000 141300 2.972

1,5 %

TB 1,5% 1 7

hari

150 150000 141300 2.123

2.017 TB 1,5% 2 140 140000 141300 1.982 TB 1,5% 3 140 140000 141300 1.982 TB 1,5% 4 140 140000 141300 1.982 TB 1,5% 1

28 hari

180 180000 141300 2.548

2.442 TB 1,5% 2 165 165000 141300 2.335 TB 1,5% 3 175 175000 141300 2.477 TB 1,5% 4 170 170000 141300 2.406


commit to user

51

Dari Tabel 4.9. diperoleh grafik yang menggambarkan hubungan pengaruh

variasi penambahan serat baja ban bekas terhadap kuat tarik belah yang dapat

dilihat pada Gambar 4.4. berikut:

Gambar 4.4. Grafik Hubungan Pengaruh Variasi Penambahan Serat Baja Ban

Bekas Terhadap Kuat Tarik Belah

4.6. Hasil Pengujian Modulus of Rupture

Pengujian ini menggunakan benda uji berupa balok dengan ukuran 10 cm x 10 cm

x 40 cm, dua beban terpusat pada jarak 10 cm dari masing-masing tumpuan yang

dilakukan pada benda uji beton berumur 7 hari dan 28 hari. Dari hasil pengujian

ini didapatkan beban maksimum, yaitu pada saat beton hancur ( P maks ).Pada

saat pengujian, semua balok uji patah dibagian bentang tengah efektif dapat

dihitung. Sebagai contoh perhitungan beton dengan kadar penambahan serat 0%.

Prata-rata = ��呢挠ニ6嫩�挠ǴǴニ�嫩�淖�淖ニ挠嫩�Ė挠Ǵ6

= 5572,3 N

Maka Modulus of Rupture :

MOR = 篇’贫萍潜十前欠铺婆’潜前堑贫萍潜

= 2,229 MPa

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 0,5 1 1,5

2.02

2.352.57

2.02

2.41

2.802.94

2.44

Kua

t T

arik

Bel

ah (

Mpa

)

Kadar Serat ( % )

Grafik Hubungan Kuat Tarik Belah dan Kadar Serat

Data 7 hari

Data 28 hari


commit to user

52

Untuk Perhitungan Selanjutnya disajikan dalam Tabel 4.10. Berikut :

Tabel 4.10. Analisis Modulus of Rupture

kadar serat %

Kode Benda Uji

umur Beban Maks (Kgf)

Beban Maks (kN)

Beban Maks (N)

MOR

(MPa)

MOR Rata - Rata (MPa)

0%

MOR 0% 1 7

hari

45 5.572 5572.370 2.229

2.229 MOR 0% 2 42 5.201 5200.878 2.080 MOR 0% 3 46 5.696 5696.200 2.278 MOR 0% 4 47 5.820 5820.031 2.328 MOR 0% 1

28 hari

52 6.439 6439.183 2.576

2.600 MOR 0% 2 53 6.563 6563.013 2.625 MOR 0% 3 50 6.192 6191.522 2.477 MOR 0% 4 55 6.811 6810.674 2.724

0,5 %

MOR 0,5% 1 7

hari

54 6.687 6686.844 2.675

2.402 MOR 0,5% 2 45 5.572 5572.370 2.229 MOR 0,5% 3 45 5.572 5572.370 2.229 MOR 0,5% 4 50 6.192 6191.522 2.477 MOR 0,5% 1

28 hari

56 6.935 6934.505 2.774

2.811 MOR 0,5% 2 57 7.058 7058.335 2.823 MOR 0,5% 3 58 7.182 7182.165 2.873 MOR 0,5% 4 56 6.935 6934.505 2.774

1%

MOR 1% 1 7

hari

50 6.192 6191.522 2.477

2.613 MOR 1% 2 54 6.687 6686.844 2.675 MOR 1% 3 55 6.811 6810.674 2.724 MOR 1% 4 52 6.439 6439.183 2.576 MOR 1% 1

28 hari

62 7.677 7677.487 3.071

3.009 MOR 1% 2 58 7.182 7182.165 2.873 MOR 1% 3 60 7.430 7429.826 2.972 MOR 1% 4 63 7.801 7801.318 3.121

1,5 %

MOR 1,5% 1 7

hari

46 5.696 5696.200 2.278

2.142 MOR 1,5% 2 45 5.572 5572.370 2.229 MOR 1,5% 3 42 5.201 5200.878 2.080 MOR 1,5% 4 40 4.953 4953.218 1.981 MOR 1,5% 1

28 hari

53 6.563 6563.013 2.625

2.539 MOR 1,5% 2 52 6.439 6439.183 2.576 MOR 1,5% 3 50 6.192 6191.522 2.477 MOR 1,5% 4 50 6.192 6191.522 2.477


commit to user

53

Dari Tabel 4.10. dapat dibuat grafik yang menggambarkan hubungan pengaruh

variasi penambahan serat baja ban bekas terhadap modulus of rupture yang dapat

dilihat pada Gambar 4.5. berikut ini .

Gambar 4.5. Grafik Hubungan Pengaruh Variasi Pemakaian Serat Baja Ban

Bekas terhadap modulus of rupture

4.7. Pembahasan

4.7.1. Nilai Slump

Nilai slump dari Tabel 4.7 mengalami penurunan disebabkan adanya

penambahan serat sebesar 0,5% , 1%, dan1,5% yang menyebabkan campuran

beton menjadi kaku dan menimbulkan gaya gesekan (fraction) antara

partikel-partikel penyusun beton dengan serat sehingga partikel-partikel tersebut

tidak dapat bergerak secara leluasa atau mempengaruhi workability adukan beton

Campuran beton cenderung memiliki nilai slump yang lebih rendah dengan

semakin banyaknya jumlah serat yang digunakan.

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

0 0,5 1 1,5

2.232.40

2.61

2.14

2.602.81

3.01

2.54

MO

R (

MP

a )

Kadar Serat ( % )

Grafik Hubungan MOR dan Kadar Serat

Data 7 hari

Data 28 hari


commit to user

54

4.7.2. Kuat Tarik Belah Beton

Dari Tabel 4.9. diperoleh hubungan antara penambahan kadar serat dan kuat tarik

belah beton yang dapat dilihat pada Gambar 4.6

Gambar 4.6 Grafik Hubungan Pemakaian Kadar Serat dengan Kuat Tarik Belah

Tabel 4.9. dan Gambar 4.6 diatas menunjukkan pengaruh penggunaan serat baja

ban bekas terhadap kuat tarik belah betonnya. Kuat tarik belah beton agregat daur

ulang yang memakai campuran serat baja ban bekas dengan kadar 0,5% ,1% ,

1,5% masih lebih tinggi 1,4 % sampai 27,2 % daripada beton agregat daur ulang

yang tidak memakai bahan tambah serat baja ban pada umur 7 hari dan 28 hari .

Nilai kuat tarik belah maksimum terjadi pada beton dengan kadar penambahan

serat sebesar 1% dengan nilai 2,57 MPa untuk benda uji umur 7 hari dan 2,94

MPa untuk benda uji berumur 28 hari. Ditinjau dari penambahan seratnya ,

penambahan serat kawat sebesar 1% dari volume adukan akan meningkatkan kuat

tarik belah sebesar 22% - 27,2% bila dibanding beton agregat daur ulang tanpa

serat dikarenakan sifat dari kawat yang getas dan mampu menahan kuat tarik

beton.

y = -0.8846x2 + 1.3694x + 1.9851R² = 0.907

y = -0.8846x2 + 1.3765x + 2.3868R² = 0.9633

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0 0.5 1 1.5 2

Kua

t T

arik

Bel

ah (

MP

a )

Kadar Serat ( % )

Data 7 Hari

Data 28 Hari


commit to user

55

Penggunaan kadar serat yang terlalu sedikit atau terlalu banyak tidak

menghasilkan efek yang baik terhadap beton. Jika serat yang digunakan terlalu

banyak maka akan mengurangi kelecakan beton dengan sangat drastis. Beton

akan sulit dipadatkan dan banyak ronga udara yang terjebak didalamnya.

(Nugraha, Paul. 2007)

Berikut ini adalah persamaan garis regresi dan R2 yang didapat dari Gambar 4.6

a. Beton berumur 7 hari : y = -0.884x2 + 1.369x + 1.985 ; R² = 0.907

b. Beton berumur 28 hari : y = -0.884x2 + 1.376x + 2.386 ; R² = 0.963

4.7.3. Modulus of Rupture

Dari Tabel 4.10. diperoleh hubungan antara penambahan kadar serat dan modulus

of rupture beton yang dapat dilihat pada Gambar 4.7

Gambar 4.7. Grafik Hubungan Pemakaian Kadar Serat Baja dengan MOR

Tabel 4.10. dan Gambar 4.7 diatas menunjukkan pengaruh penggunaan serat baja

ban bekas terhadap modulus of rupture. Modulus of rupture beton agregat daur

ulang yang memakai campuran serat baja ban bekas dengan kadar 0,5% ,1% ,

1,5% masih lebih tinggi 7,78 % sampai 17,22 % daripada beton agregat daur

y = -0.6439x2 + 0.956x + 2.193R² = 0.8009

y = -0.6811x2 + 1.0241x + 2.5676R² = 0.8434

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0 0.5 1 1.5 2

MO

R (

MP

a )

Kadar Serat ( % )

Data 7 Hari

Data 28 hari


commit to user

56

ulang yang tidak memakai bahan tambah serat baja ban pada umur 7 hari, dan 28

hari . Nilai modulus of rupture maksimum terjadi pada beton dengan kadar

penambahan serat sebesar 1% dengan nilai 2,613 MPa untuk benda uji umur 7

hari dan 3,009 MPa untuk benda uji berumur 28 hari. Ditinjau dari penambahan

seratnya , penambahan serat kawat sebesar 1% dari volume adukan akan

meningkatkan modulus of rupture sebesar 15,7% - 17,2% bila dibanding beton

agregat daur ulang tanpa serat karena keuntungan mengunakan beton serat adalah

dapat meningkatkan modulus of rupture nya.

Berikut ini adalah persamaan garis regresi dan R2 yang didapat dari Gambar 4.7

a. Beton berumur 7 hari : y = -0.681x2 + 1.024x + 2.567 ; R² = 0.843

b. Beton berumur 28 hari : y = -0.643x2 + 0.956x + 2.193 ; R² = 0.800

4.7.4. Hubungan Antara Kuat Tarik Belah dengan Modulus of Rupture

Hubungan antara kuat tarik belah (f’t) dengan modulus of rupture pada beton

memiliki rumus empiris sebagaimana menurut Raphael :

Menurut Raphael 1984, hubungan tensile strength dengan modulus of rupture

adalah :

f’t = ¾ MOR ……………………………………………………...………….(4.1)

Dimana : f’t = Kuat tarik belah (MPa)

MOR = Modulus of Rupture (MPa)

Dari hasil pengujian,diketahui bahwa penaikan nilai kuat tarik belah diiringi

dengan penambahab nilai MOR dengan menggunakan metode SK SNI

T-15-1990-03 modifikasi. Perbandingan antara kuat tarik belah dan modulus of

rupture dapat dilihat pada Tabel 4.11 dan 4.12.

Tabel 4.11. Perbandingan Kuat Tarik Belah dan MOR Beton Berumur 7 Hari

No. Kadar Serat %

Kuat Tarik Belah Rata-Rata (MPa)

MOR Rata - Rata (Mpa)

1 0% 2.017 2.229 2 0,5% 2.353 2.402 3 1% 2.565 2.613 4 1,5% 2.017 2.142


commit to user

57

Tabel 4.12. Perbandingan Kuat Tarik Belah dan MOR Beton Berumur 28 Hari

No. Kadar Serat %

Kuat Tarik Belah Rata-Rata (MPa)

MOR Rata - Rata (Mpa)

1 0% 2.406 2.600 2 0,5% 2.795 2.811 3 1% 2.937 3.009 4 1,5% 2.442 2.539

Dari tabel tersebut dapat dicari hubungan antara kuat tarik belah dan MOR

menggunakan metode SK SNI T-15-1990-03 modifikasi seperti dijelaskan pada

Gambar 4.8. berikut ini

Gambar 4.8. Grafik Hubungan MOR dan Kuat Tarik Belah

Berdasarkan Gambar 4.8 tampak bahwa korelasi antara kuat tarik belah dengan

MOR memiliki faktor koefisien korelasi (R2) senilai 0,944. Hasil analisa

menunjukkan bahwa hubungan kuat tarik belah dengan MOR beton memiliki

rumus empiris rata-rata sebagai berikut:

Kuat tarik belah beton (f’t) = 96,1 % x modulus of rupture

Rumus empiris yang didapat tidak sesuai teori yang dikemukakan oleh raphael.

Hal ini dikarenakan beton yang digunakan dalam penelitian menggunakan agregat

dari hasil daur ulang,sehingga tingkat keakuratan hubungan sulit untuk diukur.

y = 0.9619xR² = 0.9447

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0.000 1.000 2.000 3.000 4.000

Kua

t T

arik

Bel

ah (

MP

a)

MOR (MPa)

Grafik Hubungan MOR dan Kuat Tarik Belah


commit to user

58

4.8. Aplikasi Penggunaan Beton pada Balok Anak Tangga

Balok anak tangga merupakan suatu jenis produk material bangunan yang terbuat

dari campuran beton dengan mutu tertentu, juga memiliki dimensi serta bentuk

khusus yang dikerjakan secara teratur. Balok anak tangga yang ada di Indonesia

memiliki ukuran panjang sekitar 2000 mm, lebarnya 325 mm – 350 mm, dan

tingginya 150 mm – 175 mm. Balok anak tangga dibuat dengan menggunakan

semen, agregat dan air.

Faktor yang perlu diperhatikan dalam perancangan balok anak tangga adalah kuat

tekan dan modulus of rupture nya. Hasil pengujian kuat tarik belah dalam

penelitian ini berkisar antara 2-2,5 MPa pada umur 7 hari dan 2,4-2,9 MPa pada

umur 28 hari, sedangkan hasil pengujian modulus of rupture yang didapat dalam

penelitian ini berkisar antara 2,2-2,5 MPa pada umur 7 hari dan 2,6-3 MPa pada

usia 28 hari. Hubungan kuat tarik belah dan modulus of rupture dalam penelitian

ini adalah kuat tarik belah = 0,961 modulus of rupture . Berdasarkan data

sekunder, kuat tekan maksimum yang didapat pada percobaan dengan benda uji

umur 7 hari adalah 26,33 MPa dan pada umur 28 hari adalah 30,86 MPa.

Penggunaan anak tangga sebagai aplikasi beton dalam penelitian ini harus

memenuhi beberapa syarat yaitu kuat tekan minimum 6,2 MPa sedangkan

modulus of rupture minimumnya harus mampu menahan beban orang diatasnya

yaitu sekitar 50 kg/cm2 (4,2 MPa).


commit to user

59

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan seluruh pengujian, analisis data, dan pembahasan yang dilakukan

dalam penelitian, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Pemakaian serat baja dari limbah industri ban pada beton agregat daur ulang

sebesar 0,5% sampai 1,5 % dari volume campuran beton dapat meningkatkan

kuat tarik belah beton sebesar 1,4% - 27,2 % dibandingkan beton tanpa serat.

Nilai kuat tarik belah maksimum didapat dari hasil penambahan serat sebesar

1% dari volume campuran beton yaitu sebesar 2,57 MPa untuk beton berumur

7 hari dan 2,94 MPa untuk beton berumur 28 hari.

2. Pemakaian serat baja dari limbah industri ban pada beton agregat daur ulang

sebesar 0,5% sampai 1 % dari volume campuran beton dapat meningkatkan

modulus of rupture beton sebesar 7,78% - 17,2 % dibandingkan beton tanpa

serat. Namun pada penambahan serat sebesar 1,5% volume campuran beton,

terjadi penurunan modulus of rupturenya sebesar 2,38% - 3,89% bila

dibandingkan dengan beton tanpa serat. Hal ini disebabkan penambahan serat

yang berlebihan akan mengurangi kelecakan beton, dan beton akan lebih sulit

dipadatkan sehingga banyak rongga udara yang terjadi. Nilai modulus of

rupture maksimum didapat dari hasil penambahan serat sebesar 1% dari

volume campuran beton yaitu sebesar 2,61 MPa untuk beton berumur 7 hari

dan 3,01 MPa untuk beton berumur 28 hari.

3. Dari hasil percobaan didapat hubungan antara kuat tarik belah dan modulus of

rupture sebagai berikut :

Kuat tarik belah beton (f’t) = 0,961 x modulus of rupture

Rumus empiris yang didapat tidak sesuai teori yang dikemukakan oleh

Raphael yaitu kuat tarik belah beton = 0,75 x modulus of rupture. Hal ini

dikarenakan beton yang digunakan dalam penelitian menggunakan agregat


commit to user

60

dari hasil daur ulang,sehingga tingkat keakuratan hubungan sulit untuk

diukur.

4. Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan nilai kuat tarik belah maksimum nya

sebesar 2,94 MPa, nilai modulus of rupture maksimum sebesar 3,01 MPa dan

berdasarkan data sekunder, nilai kuat tekan maksimumnya sebesar 30,86

MPa. Syarat balok anak tangga sebagai aplikasi beton adalah kuat tekan

minimum sebesar 6,2 MPa dan modulus of rupture minimum sebesar 4,2

MPa. Jadi penggunaan beton agregat daur ulang yang ditambahkan serat baja

ban bekas pada balok anak tangga tidak memenuhi persyaratan.

5.2. Saran

Untuk lebih memperdalam kajian dari penelitian yang sudah dilakukan, maka

perlu dilakukan penelitian lanjutan yang merupakan pengembangan tema maupun

metodologi. Agar penelitian lanjutan dapat memenuhi persyaratan anak tangga

beton agregat daur ulang, maka diperlukan :

1. Penelitian dilakukan pada variasi kadar serat benda uji.

2. Memperhitungkan aspek rasio serat.

3. Perlu dilakukan penelitian dengan menggunakan kadar f.a.s yang berbeda.


commit to user

61

DAFTAR PUSTAKA

American Society for Testing and Materials. 1918. Concrete and Material Aggregates (Including Manual of Aggregates and Concrete Testing). ASTM. Philadelphia

Anonim. 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia. Bandung : Departemen

Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik Direktorat Jendral Ciptakarya Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan.

Anonim. 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia (PUBI 1982). Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Pemukiman, Badan Penelitian dan Pengembangan PU.

Anonim . 2002. Annual Book of ASTM Standarts 2002. Volume 04.03. USA : ASTM Internasional.

As’ad, S. 2007. Teknologi Beton Serat, dalam buku: Potret Hasil Karya Iptek, 32

Tahun UNS Mengabdi Bangsa, ISBN 979-498-401-9, UNS Press. Bing, C dan Juanyu, L. 2003. Contibution of hybrid fibres on the properties of the

high-strength lightweight concrete having good workability. Cement and Concrete research 35 (2005) 913-917.

Cement and Concrete Institute. 2002. Fibre reinforced concrete. Cement and

Concrete Institute publication. Hardjasaputra, H. 2008. Pengaruh Penggunaan Limbah Konstruksi Sebagai

Agregat Kasar dan Agregat Halus pada Kuat Tekan Beton Daur Ulang. Konferensi Nasional Teknik Sipil 2-Universitas Atma Jaya. Yogyakarta.

Medyanto,A dan K.A. Sambowo. 2006 . Kajian Perkuatan Propil Ringan Galvalume AZ100 Dengan Beton Ringan-Metakaolin Berserat Bendrat Sebagai Bahan Konstruksi Truss(Baring Truss). PHK A3 Jurusan Teknik Sipil FT UNS. Solo

Neville, A.M. 1995. Properties of Concrete. London: the English Language Book

Society and Pitman Publishing


commit to user

62

Mc. Cormac, J.C. 2003. Design of Reinforced Concrete (Fifth edition) (terjemahan). Jakarta: Erlangga

SK SNI T-15-1990-03, Tata cara Perhitungan Struktur Beton Snyder, M. 2009.Properties and Characteristics of Recycled Concrete Aggregate.

Washington State Department of Transportation. Suharwanto. 2005. Perilaku Mekanik Beton Agregat Daur Ulang: Aspek

Material-Struktural. Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung.

Soroushian, P. And Bayasi, Z. 1987. Concept of Fibre Reinforced Concrete.

Michigan State University, Michigan Suryawan, A. 2005. Perkerasan Jalan Beton Semen Portland. Yogyakarta: Beta

Offset. Tjokrodimuljo, K. 1996. Teknologi Beton. Yogyakarta: Biro Penerbit Keluarga

Mahasiswa Teknik Sipil, Universitas Gadjah Mada. Wahyu, M. 2002. Variasi Agregat kasar pada Beton Berserat Terhadap Kuat

Desak, Modulus Elastisitas dan Porositas, Skripsi,Program Studi Teknik Sipil, UNS, Surakarta

Www.hebel.co.id Zollo, R.F . (1997). Fibre-reinforced Concrete, an Overview after 30 Years of

Development. Cement and Concrete Composite, Vol 19, pp.170

Documents

PENGARUH PEMAKAIAN SERAT BAJA BAN BEKAS PADA …eprints.uns.ac.id/10684/1/189313101201201021.pdf · PENGARUH PEMAKAIAN SERAT BAJA BAN BEKAS PADA ... Limbah industri ban dan limbah