Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
KAJIAN PEMULIHAN KUAT TARIK LANGSUNG BETON
RINGAN BERAGREGAT KASAR PECAHAN GENTENG
BERSERAT ALUMINIUM PASCA BAKAR DENGAN VARIASI
WAKTU RENDAMAN AIR
“Direct Tensile Strength Recovery Study Of Post Combustion Fibrious
Aluminum Lightweight Concrete Used Tile Fragmenst As Coarse
Aggregate With Time Variation Of Water Curing”
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
YUDHA AJI PRIHANTORO
NIM I0109106
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
MOTTO
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka jika kamu
telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh
(urusan) yang lain. Dan hanya kepada Tuhan Mu lah hendaknya engkau
berharap.”
(Al-Insyiroh: 6-8)
“Kegagalan hanya akan terjadi bila kita menyerah.”
(Lessing)
“Kebanggaan kita yang terbesar adalah bukan tidak pernah gagal, tetapi
bangkit lagi setelah kita jatuh.”
(Confusius)
“A person who never make a mistake never tried something new”
(Albert Einstein)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Dengan mengucap syukur kepada Allah swt, saya dedikasikan skripsi ini semata-mata
untuk orang-orang yang saya sayangi, yakni :
Ibuku Widyastuti, yang telah memberikan kasih sayang, semangat dan doa yang
tak kenal lelah. Terima kasih ma, engkau selalu sabar menasehati anakmu yang
bandel ini. Teruntuk Ayahku Sunardi yang telah dengan sabar mengajariku berbagai
hal, yang selalu dengan sabar menasehatiku, memberikanku panutan sebagai
seseorang yang dewasa, yang selalu dengan sabar, memberitahu dimana letak
kesalahanku. Terimakasih mah, pah, kalian akan selalu menjadi sumber
semangatku. Lalu untuk kedua adikku, Andika Dwi Erlangga dan Noviadi
Wicaksono, akhirnya mas lulus le, semoga mas bisa menjadi orang yang bisa kalian
banggakan.
Ardig Qoniah Ananta Ludira, yang senantiasa memberikan semangatnya tanpa
lelah,yang senantiasa sabar mengingatkan, terima kasih untuk segala dukungan
yang diberikan.
Bapak Antonius Mediyanto, terima kasih atas ilmu, bimbingan, dan kesabarannya
terhadap saya selama penulisan skripsi ini. Pak Slamet Prayitno, terimakasih atas
ilmu dan nasehatnya.
Eko, partner skripsi yang berjuang bersama hingga akhir. Akhirnya kita lulus juga
ko, semoga gelar yang kita dapatkan bisa menjadi berkah untuk kita.
Rizky, Hapasara, Sandy, yang sudah rajin mengingatkan, yang selalu mendukung
penulis agar segera menyelesaikan penulisan skripsi ini. Terimakasih kawan,
doakan agak aku dapat menyusul segala pencapaian kalian sekarang.
Enricho dan teman-temang kostnya, yang telah membantu penulis pada saat
pengecorang benda uji, terimakasih atas bantuan kalian
Angkatan 2009 Teknik Sipil UNS pada khususnya serta seluruh angkatan Teknik
Sipil UNS pada umumnya.
Alamamaterku Teknik Sipil UNS, tempat dimana aku menyelesaikan studi
sarjanaku, tempatku mendapatkan ilmu-ilmu yang kelak akan kugunakan untuk
membangun Tanah Air ku, Indonesia yang tercinta.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
A B S T R AK
Yudha Aji Prihantoro, 2016. Kajian Pemulihan Kuat Tarik Lansung Beton
Ringan Beragregat Kasar Pecahan Genteng Berserat Aluminium Pasca Bakar
Dengan Variasi Waktu Rendaman Air. Tugas Akhir, Program StudiTeknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang telah umum digunakan untuk
bangunan gedung, jembatan, dan lain-lain. Kuat tarik beton selama ini sulit diukur
dibandingkan dengan kuat tekan beton. Pada penelitian ini, untuk mengetahui kuat tarik
beton, dengan melakukan pengujian terhadap beton komposit dan baja tulangan yang
nantinya akan diperoleh nilai kuat tarik pada beton ringan. Subjek pada penelitian ini
dipilih beton ringan karena beton ringan merupakan alternatif dalam dunia konstruksi.
Dengan penambahan serat aluminium bertujuan untuk meningkatkan mutu dan
memperbaiki sifat - sifat beton ringan itu sendiri.
Pada penelitian ini menggunakan metode eksperimental di laboratorium dengan benda
uji berupa balok beton dengan ukuran 10 cm x 10 cmx 30 cm dan baja tulangan D10
dengan menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM). Agregat kasar yang di
gunakan adalah pecahan genteng. Total benda uji 30 buah yang terdiri dari variasi 15
benda uji komposit beton ringan, dan 15 benda uji dengan penambahan serat
aluminium sebesar 0,75% dari volume adukan beton. Benda uji dibakar pada suhu
500oC lalu benda uji direndam dalam air dengan lama perendaman 28, 42, dan 56 hari.
Dari hasil pengujian diketahui bahwa nilai kuat tarik beton tanpa serat dan berserat
aluminium adalah 0,153 MPa dan 0,267 MPa. Dengan penambahan serat aluminium
beton mengalami peningkatan kuat tarik. Setelah pembakaran pada suhu 500oC beton
mengalami penurunan kuat tarik 15,22% dan -1,25% yaitu sebesar 0,130 MPa dan
0,263 MPa. Perawatan pada beton mampu mengembalikan kekuatan beton yang telah
mengalami pembakaran. Pada perawatan 28 hari, kuat tarik beton tanpa serat dan
berserat aluminium meningkat menjadi 0,590 MPa dan 0,313 MPa. Pada perawatan 42
hari beton mengalami peningkatan sebesar 0,973 MPa dan 0,517 MPa. Dan pada
perawatan 56 hari beton mengalami peningkatan sebesar 0,109 MPa dan 0,657 MPa.
Kata Kunci: Beton Ringan, Pasca Bakar, Pecahan Genteng, Aluminium, Perawatan,
Kuat Tarik
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
A B S T R A C T
Yudha Aji Prihantoro, 2016. Direct Tensile Strength Recovery Study Of Post
Combustion Fibrious Aluminum Lightweight Concrete Used Tile Fragmenst As
Coarse Aggregate With Time Variation Of Water Curing. Final Project, Civil
Engineering Department, Engineering Faculty of Sebelas Maret University.
Concrete is a construction material that has been more commonly used for buildings,
bridges, etc. Tensile strength of concrete has been difficult to measure than the
compressive strength of concrete. In this study, determining the tensile strength of
concrete, was used a test of composite concrete and reinforcing steel that will be
obtained by the value of tensile strength in lightweight concrete. The lightweight
concrete became the subjet of the test because it is an alternative choice in the world of
construction. The addition of the aluminum fiber aims to improve the quality and
improve the characteristic of lightweight concrete itself.
This study uses experimental methods in laboratory with test specimens in the form of
concrete block with a size of 10 cm x 10 cm x 30 cm and D10 rebars by using a
Universal Testing Machine (UTM). Tile fragments was used as coarse aggregate.
Specimen total as many as 30 unit consisting of 15 variations of lightweight concrete
composite test specimens, and 15 specimens with the addition of an aluminium fiber
by 0.75% of the volume of concrete mix. The specimen was burned at a temperature
of 500oC then the specimens has soaked in the water for 28, 42, and 56 days.
Direct tensile strength test results of concrete without fibers and fibrous aluminum
shows at 0,153 MPa and 0,267 MPa. Whereas with the addition of aluminum fiber, the
direct tensile strength of concrete increase. After combustion at a temperature of 500oC
concrete tensile strength decreased 15.22% and 1.25% in the amount of 0,130 MPa and
0,263 MPa. Water Curing of the concrete is able to restore the strength of concrete that
has undergone combustion. After 28 days of water curing, tensile strength of non
fibered and aluminum fibered lightweight concrete has increased to 0,590 MPa and
0,313 MPa. After 42 days of water curing, it has increased to 0,973 MPa and 0,517
MPa. After 56 days of water curing, it has increased to 1,09 MPa and 0,657 MPa.
Keyword: Lightweight concrete, Post Combustion, Tile Fragments, Aluminum,
Water Curing, Direct Tensile Strength
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang Maha Pengasih lagi
Maha Penyayang atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul “Kajian Pemulihan Kuat Tarik
Langsung Beton Ringan Beragregat Kasar Pecahan Genteng Berserat
Aluminium Pasca Bakar Dengan Variasi Waktu Rendaman Air” guna memenuhi
salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan, dukungan
dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini
penulis menyampaikan terima kasih kepada :
1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Segenap pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Antonius Mediyanto, MT selaku dosen pembimbing I.
4. Ir. Slamet Prayitno, MT selaku dosen pembimbing II.
5. Ir. Solihin, MT selaku pembimbing akademik.
6. Ir. Endang Rismunarsi, MT dan Ir. Agus Supriyadi, MT selaku dosen penguji
sidang skripsi.
7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Program Studi Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
8. Rekan - rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil, khususnya angkatan 2009.
9. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis
dengan tulus dan ikhlas.
Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis
mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa
mendatang.
Surakarta, Juli 2016
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PERSETUJUAN ii
LEMBAR PENGESAHAN iii
MOTTO iv
PERSEMBAHAN v
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
KATA PENGANTAR viii
DAFTAR ISI ix
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR GAMBAR xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL xiv
DAFTAR LAMPIRAN xv
BAB 1. PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang Masalah 3
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 Batasan Masalah 3
1.4 Tujuan Penelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 4
BAB 2. DASAR TEORI 5
2.1 Tinjauan Pustaka 5
2.2 Landasan Teori 6
2.2.1. Fire Resistance 6
2.2.2. Water Curing 6
2.2.3 Degradasi Sifat Mekanik Beton Ringan Pasca Bakar 7
2.2.4. Beton 8
2.2.5. Beton Serat 8
2.2.6. Beton Ringan 10
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
2.2.7. Material Penyususn Beton Ringan 10
2.2.7.1. Semen Portland 10
2.2.7.2. Agregat 11
2.2.7.3. Air 15
2.2.7.4. Bahan Tambah 11
2.2.8. Sifat – Sifat Beton Ringan 17
2.2.9. Pengaruh Temperatur Tinggi pada Beton 18
2.2.10. Sifat – sifat Beton pada Temperatur Tinggi 19
2.2.11. Kuat Tarik Beton 21
BAB 3. METODE PENELITIAN 24
3.1 Uraian Umum 24
3.2 Benda Uji 24
3.3 Alat-Alat yang Digunakan 25
3.4 Tahap dan Prosedur Penelitian 27
3.5 Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar Beton 29
3.6 Pengujian Bahan Dasar Beton 30
3.6.1. Agregat Halus 30
3.6.1.1. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus 30
3.6.1.2. Pengujian Kadar Zat Organik Dalam Agregat Halus 32
3.6.1.3. Pengujian Specific Gravity Agregat Halus 33
3.6.1.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus 34
3.6.2. Agregat Kasar 36
3.6.2.1. Pengujian Spesific Grafity Agregat Kasar Pecahan Genteng 36
3.6.2.2. Pengujian Gradasi Agregat Kasar Pecahan Genteng 37
3.6.2.3. Pengujian Abrasi Agregat Kasar Pecahan Genteng 38
3.7 Perencanaan Campuran Beton 40
3.7.1. Penentuan Rasio Semen dan Air 40
3.7.2. Penentuan Kadar Semen 41
3.7.3. Penentuan Rasio Pecahan Genting Dengan Pasir 41
3.7.4. Kemampatan 41
3.7.3. Pengujian Nilai Slump 42
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
3.8 Kada Serat 43
3.9 Pembuatan Benda Uji 43
3.10 Perawatan Benda Uji 44
3.11 Pembakaran Benda Uji 44
3.12. Pengujian Kuat Tarik Langsung Beton 45
BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 47
4.1 Hasil Pengujian Agregat 47
4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus 47
4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar(Pecahan Genteng) 49
4.2 Rancang Campur Metode Dreux-Corrise 51
4.3 Data Hasil Pengujian Nilai Slump 52
4.4 Data Hasil Pengujian dan Analisis Data 52
4.4.1. Hasil Pengujian Kuat Tarik Langsung 52
4.4.2. Analisis Data 55
4.5 Pembahasan 59
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 64
5.1 Kesimpulan 64
5.2 Saran 64
DAFTAR PUSTAKA xvi
LAMPIRAN
A. LAMPIRAN A HASIL PENGUJIAN AGREGAT
B. LAMPIRAN B PERHITUNGAN METODE DREUX CORRISE
C. LAMPIRAN C HASIL PENGUJIAN KUAT TARIK LANGSUNG
D. LAMPIRAN D DOKUMENTASI
E. LAMPIRAN E BERKAS ADMINISTRASI
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Persyaratan Gradasi Agregat Dasar 12
Tabel 2.2. Batasan Sususnan Butiran Agregat Halus 14
Tabel 2.3. Technical Data Sika Viscocrete 1003 18
Tabel 2.4. Hubungan Antar Suhu Warna dan kondisi beton terbakar 20
Tabel 3.1. Jumlah dan Ukuran Penampang Benda Uji Balok untuk Kuat Tarik
Langsung 24
Tabel 3.2. Standar penelitian dan spesifikasi bahan dasar 29
Tabel 3.3. Tabel Perubahan Warna 32
Tabel 3.4. Nilai Koefisien G 40
Tabel 3.5. Koefisien Kemampatan Beton untuk Berbagai Kondisi Nilai Slump 41
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus 47
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus 48
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar 49
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar 50
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tarik Langsung Baja 52
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Tarik Langsung Beton Ringan Tanpa Serat 53
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Tarik Langsung Beton Ringan Berserat Aluminium 54
Tabel 4.8. Hasil Perhitungan Kuat Tarik Beton Tanpa Pembakaran 56
Tabel 4.9. Hasil Perhitungan Kuat Tarik Beton Pada Suhu 500oC 56
Tabel 4.10. Hasil Perhitungan Kuat Tarik Beton Pada Suhu 500oC + Perawatan
28 Hari 56
Tabel 4.11. Hasil Perhitungan Kuat Tarik Beton Pada Suhu 500oC + Perawatan
42 Hari 56
Tabel 4.12. Hasil Perhitungan Kuat Tarik Beton Pada Suhu 500oC + Perawatan
56 Hari 57
Tabel 4.13. Perhitungan Perubahan Kuat Tarik Beton Ringan (BR) Dengan
Variasi Waktu Perawatan 57
Tabel 4.14. Perhitungan Perubahan Kuat Tarik Beton Ringan Berserat
Aluminium (BRA) Dengan Variasi Waktu Perawatan 57
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pengujian Kuat Tarik Beton pada baja tulangan D 10 22
Gambar 2.2. Pengujian kuat tarik langsung pada benda uji 22
Gambar 3.1. Gambar benda uji 25
Gambar 3.2. Bagan Alir Tahap-Tahap Penelitian 29
Gambar 3.3. Gambar Pengujian Kuat Tarik Lansung 46
Gambar 4.1. Kurva Daerah Susunan Gradasi agregat Halus (Pasir) 49
Gambar 4.2. Kurva Daerah Susunan Gradasi Agregat Kasar Pecahan Genteng 51
Gambar 4.3. Grafik Perubahan P Leleh Rerata Pada Beton Tanpa Serat Sebelum,
Sesudah Pembakaran Dan Setelah Perawatan 53
Gambar 4.4. Grafik Perubahan P Leleh Rerata Pada Beton Berserat Aluminium
Sebelum, Sesudah Pembakaran Dan Setelah Perawatan 54
Gambar 4.5. Diagram Hubungan Lama Perawatan Beton Terhadap Nilai Kuat
Tarik Beton Ringan (BR) 57
Gambar 4.6. Diagram Hubungan Lama Perawatan Beton Terhadap Nilai Kuat
Tarik Beton Ringan Berserat Aluminium (BRA) 58
Gambar 4.7. CSH Model oleh Feldman dan Sereda (1968) 60
Gambar 4.8. Pemodelan CSH 61
Gambar 4.9. Pemodelan CSH Setelah Dibakar 61
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
σ = Tegangan
P = Gaya
A = Luas
b = lebar benda uji
h = Tinggi Benda Uji
% = Prosentase/Persen
oC = Derajat Celcius
m = Meter
cm = Centimeter
mm = Millimeter
ρ = berat jenis
V = volume
kg = Kilogram
gr = Gram
N = Newton
D = Diameter
W = Watt
ml = Mililiter
Σ = Jumlah Total
kg/mm2 = Kilogram per milimeter persegi
MPa = Mega Pascal
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A HASIL PENGUJIAN AGREGAT
LAMPIRAN B PERHITUNGAN METODE DREUX CORRISE
LAMPIRAN C HASIL PENGUJIAN KUAT TARIK LANGSUNG
LAMPIRAN D DOKUMENTASI
LAMPIRAN E BERKAS ADMINISTRASI