elfizar nurfaizi nim i 0115029 - digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

i

KAPASITAS LENTUR BALOK BETON BERTULANG HIGH

VOLUME FLY ASH SELF COMPACTING CONCRETE

(HVFA-SCC) DENGAN KADAR FLY ASH 60%

Flexural Capacity of High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete (HVFA-

SCC) Reinforced Concrete Beam With 60% Fly Ash Content

SKRIPSI

Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun Oleh :

ELFIZAR NURFAIZI

NIM I 0115029

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2019


iv

MOTTO

“Jika kamu tidak sanggup menahan lelahnya belajar, maka kamu harus sanggup

menahan perihnya kebodohan”

Imam Syafi’i


v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Puji syukur atas berkat rahmat Allah SWT atas nikmat iman, nikmat sehat dan

nikmat ilmu sehingga penulis dapat menyelesaikan pengerjaan laporan skripsi ini.

Dengan penuh rasa hormat, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terma kasih

yang sebesar-besarnya kepada :

1. Orang tua tercinta, Ibu Rohimah dan Bapak Rohim, atas segala dukungan, doa,

kepercayaan, nasihat serta motivasi dalam kondisi apapun sehingga skripsi ini

dapat terselesaikan. Semoga Allah SWT selalu menjaga baik di dunia maupun

akhirat.

2. Bapak Agus Setiya Budi S.T, M.T. beserta Bapak Prof. Stefanus Adi

Kristiawan,S.T., M.Sc., Ph.D.. selaku Dosen Pembimbing skripsi yang telah

meluangkan waktu untuk membimbing dengan penuh kebaikan dan kesabaran.

Semoga Allah selalu mencurahkan rahmat kepada Bapak Agus Setiya Budi dan

Bapak Stefanus Adi Kristiawan.

3. Tim Gabungan Super, yang telah membantu dan saling menguatkan dari awal

hingga terselesaikannya skripsi ini,

4. Teman-teman Teknik Sipil UNS angkatan 2015 dan angkatan lainnya, yang

banyak membantu baik dalam bidang akademis kampus ataupun non akademis.

5. Teman-teman UKM Ilmu Quran yang sudah menjadi tempat pembelajaran.

6. Teman-teman kost Quranic Basecamp yang selalu mewarnai hari-hari ku


vi

ABSTRAK

Elfizar Nurfaizi, 2019, Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang High Volume

Fly Ash Self Compacting Concrete (HVFA-SCC) dengan Kadar Fly Ash 60%,

Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

Pada saat ini pembangunan infrastruktur merupakan salah satu program yang

menjadi prioritas pemerintah Indonesia. Hal tersebut menyebabkan kebutuhan akan

bahan material konstruksi menjadi meningkat. Beton merupakan bahan material

konstruksi yang paling banyak digunakan dalam pembangunan. Beton terdiri dari

beberapa bahan campuran seperti pasir, kerikil, semen dan air. Namun penggunaan

semen juga berdampak kepada lingkungan karena dalam produksi semen

menghasilkan emisi gas CO2 yang cukup signifikan. Pada tahun 2007 industri

produksi semen menyumbang 4,5% emisi gas CO2 yang memicu terjadinya Global

Warming. Dapat dihitung untuk setiap 1 kilogram semen yang dihasilkan dari

produksi semen, menghasilkan emisi gas CO2 sebanyak 1 kilogram (M.

Arezoumandi, C.A. Ortega, and J.S. Volz, 2014). Fly ash merupakan limbah

pembakaran batu bara yang dapat digunakan untuk mensubtitusi semen karena

memiliki sifat pozzolan. Penggunaan fly ash dengan kadar setidaknya 50% jumlah

semen dapat menghasilkan beton yang bersifat daktail dan jika dilakukan

penambahan superplasticizer maka akan menghasilkan struktur beton yang dapat

mengalir sendiri. Sebagai pengaplikasiannya dengan pembuatan balok beton

bertulang High Volume Fly Ash – Self Compacting Conrete (HVFA-SCC)

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kapasitas lentur balok beton HVFA-

SCC 60% dan akan dibandingkan dengan nilai kapasitas lentur balok beton normal.

Penelitian dilakukan dengan menggunakan benda uji balok beton bertulang dengan

luas penampang 10 cm x 15 cm x 150 cm yang terdiri dari 3 buah beton HVFA-

SCC 60% dan 3 buah beton normal. Pengujian dilakukan dengan metode pengujian

four point loading, dimana balok akan dibebani dengan dua titik pembebanan pada

1/3 bentang. Perhitungan kapasitas lentur balok beton HVFA-SCC 60% dilakukan

dengan menggunakan perhitungan momen ultimate oleh Whitney (1937) yang

dimodifikasi dengan menggunakan stress block yang diperoleh dari grafik

pemodelan hubungan tegangan – regangan beton HVFA-SCC 60% oleh Silvia

(2019)

Berdasarkan hasil penelitian didapatkan balok beton HVFA-SCC 60% yang diuji

pada umur 28 hari memiliki nilai kapasitas lentur sebesar 7,682 kNm dan

menyerupai kapasitas lentur balok beton normal umur 28 hari sebesar 7,536 kNm.

Selan itu balok beton HVFA-SCC 60% memiliki nilai daktilitas yang lebih besar

dibanding balok beton normal yakni 6,8379 untuk beton HVFA-SCC 60% dan

4,8061 untuk balok beton normal. Untuk perhitungan momen ultimate modifikasi

yang menggunakan stress block grafik pemodelan hubungan tegangan – regangan

beton HVFA-SCC 60% menghasilkan nilai sebesar 7,2730 kNm.

Kata kunci : fly ash concrete, hvfa-scc 60%, kapasitas lentur.


vii

ABSTRACT

Elfizar Nurfaizi, 2019, Flexural Capacity of Reinforced Concrete High Volume

Fly Ash Self Compacting Concrete (HVFA-SCC) with 60% Fly Ash Content,

Final Project of Civil Engineering Department Faculty of Engineering Sebelas

Maret University, Surakarta.

At present, infrastructure development is one of the programs that is the priority of

the Indonesian government. This causes increasing demand for construction

materials. Concrete is one of construction material that is most widely used in

construction. Concrete consist of several mixed materials such as sand, gravel,

cement dan water. However the use of cement also has an impact on the

environment because in the production of cement it produces significant CO2

emissions. In 2007 the cement production industry contributed 4,5% of CO2

emissions that triggered Global Warming. It can be calculated for every 1 kilogram

of cemen produced from cemen production, producing 1 kilogram of CO2

emissions. (M. Arezoumandi, C.A. Ortega, and J.S. Volz, 2014). Fly Ash is a coal

burning waste that can be used to substitute cement because it has pozzolanic

properties. The use of fly ash with a level of at least 50% of the amount of cement

can produce ductile concrete and if a superplasticizer is added it will produce a

concrete structure that can flow by themselves. As an application with the

manufacture of reinforced concrete beam High Volume Fly Ash – Self Compacting

Conrete (HVFA-SCC).

This research was conducted to know the value of bending capacity of 60 % HVFA-

SCC concrete beam dan will be compared with the value of bending capacity of

normal concrete beam. This Research was conducted on reinforced concrete beam

specimen with cross sectional area of 10 cm x 15 cm x 150 cm yhat consist of 3

concrete type HVFA-SCC and 3 normal concrete. Testing is done by for point

loading testing methode, where the beam will be loaded with two loading points in

1/3 span. The calculation of bending capacity of HVFA-SCC 60% concrete beam

is done by using the ultimate moment calculation by Whitney (1937) modified by

using the stress block obtained from the graph modeling the stress relationship - a

60% HVFA-SCC concrete strain by Silvia (2019).

Based on the results of this research, 60% HVFA-SCC concrete beam tested at 28

days has a flexible bending capacity of 7,682 kNm and resembles the normal

bending capacity of concrete beam 28 days at 7,536 kNm. Moreover, the 60%

HVFA-SCC concrete beam has a greater ductility value than the normal concrete

ie 6,8379 for 60% HVFA-SCC concrete and 4,8061 for normal concrete beam. The

calculation of the ultimate modification moment using stress block modeling stress-

strain relationship of 60% HVFA-SCC concrete resulted in a value of 7,2730 kNm.

Keywords: fly ash concrete, hvfa-scc, Bending capacity.


viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa telah melimpahkan rahmat serta

hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan

judul “Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang High Volume Fly Ash Self

Compacting Concrete (HVFA-SCC) dengan Kadar Fly Ash 60%”.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak banyak

kendala yang sulit untuk penyusun hadapi sehingga terselesaikanya penyusunan

skripsi ini. Penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :

1. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T., selaku Kepala Program Studi Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Agus Setiya Budi, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing I skripsi. Terimakasih

atas semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan

skripsi ini sampai selesai.

3. Prof. S.A. Kristiawan, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing II skripsi.

Terimakasih atas semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama

penyusunan skripsi ini sampai selesai.

4. Ir. Bambang Santosa, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik. Terimakasih

atas semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan

skripsi ini sampai selesai.

5. Semua Staf Pengajar Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

6. Staf pengelola / laboran Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Program

Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

7. Bapak Rohim, Ibu Rohimah, terimakasih atas segala doa, semangat dan

dukungannya.


ix

8. Seluruh anggota tim Gabungan Super dan rekan – rekan Sipil 2015, semoga

dengan semua yang telah terlewati ini kita menjadi pribadi yang lebih kuat, tabah

dan tangguh kedepannya. Semoga kita semua sukses kedepannya dan selamat

berjuang.

9. Semua orang yang telah terlibat baik langsung atau secara tidak langsung dalam

penyusunan skripsi ini yang tidak bisa Penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Saran dan kritik

yang membangun sangat penulis harapkan, semoga skripsi ini dapat berguna bagi

pihak-pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri.

Surakarta, 22 Juli 2019


x

Daftar Isi

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

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

PENGESAHAN SKRIPSI ................................................................................... iii

MOTTO ................................................................................................................ iv

HALAMAN PERSEMBAHAN............................................................................ v

ABSTRAK ............................................................................................................ vi

ABSTRACT .......................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... x

DAFTAR TABEL............................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xix

DAFTAR NOTASI .............................................................................................. xx

BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

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

1.2. Rumusan Masalah ................................................................................ 4

1.3. Batasan Masalah ................................................................................... 4

1.4. Tujuan Penelitian.................................................................................. 5

1.5. Manfaat Penelitian................................................................................ 5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ..................................... 6

2.1. Beton .................................................................................................... 6

2.1.1. Pengertian Beton .................................................................................. 6

2.1.2. Jenis-Jenis Beton .................................................................................. 6

2.2. High Volume Fly Ash Concrete (HVFA) ............................................. 8

2.2.1. Pengertian HVFA ................................................................................. 8

2.2.2. Kelebihan dan Kekurangan HVFA ...................................................... 9

2.2.3. Reaksi Pozzolanic .............................................................................. 10

2.3. Self Compacting Concrete (SCC) ...................................................... 12

2.3.1. Pengertian SCC .................................................................................. 12


xi

2.3.2. Sifat-Sifat SCC ................................................................................... 13

2.3.3. Metode Pengujian SCC ...................................................................... 15

2.3.1. Kelemahan dan Keunggulan SCC) ..................................................... 17

2.4. High Volume Fly Ash – Self Compacting Concrete (HVFA-SCC) .... 18

2.4.1. Pengertian HVFA-SCC ...................................................................... 18

2.4.2. Material Penyusun HVFA-SCC ......................................................... 19

2.4.2.1 Bahan Pengikat ................................................................................... 19

2.4.2.2 Agregat Halus ..................................................................................... 23

2.4.2.3 Agregat Kasar ..................................................................................... 24

2.4.2.4 Air....................................................................................................... 25

2.4.2.5 Bahan Campur (Admixture) ............................................................... 25

2.4.2.6 Baja Tulangan .................................................................................... 27

2.5. Perencanaan Beton (Mix Design) ....................................................... 28

2.5.1. Mix Design Beton Normal.................................................................. 28

2.5.2. Mix Design HVFA-SCC..................................................................... 32

2.6. Pengujian Balok Beton HVFA-SCC ................................................. 32

2.6.1. Kuat Lentur ........................................................................................ 32

2.6.2. Keruntuhan Balok .............................................................................. 34

2.6.3. Kapasitas Lentur ................................................................................. 36

2.6.4. Perhitungan Tulangan Geser .............................................................. 37

2.6.5. Hubungan Tegangan - Regangan ....................................................... 37

2.6.6. Momen Retak ..................................................................................... 39

2.6.7. Hubungan Beban - Lendutan.............................................................. 40

2.6.8. Blok Tekan HVFA ............................................................................. 41

2.6.9. Momen Nominal ................................................................................ 43

2.6.10. Daktilitas ............................................................................................ 43

2.6.11. Indeks Kekakuan ................................................................................ 44

2.6.12. Pola Retak .......................................................................................... 45

BAB 3 METODE PENELITIAN ....................................................................... 47

3.1. Tinjauan Umum.................................................................................. 47

3.2. Benda Uji............................................................................................ 47

3.3. Bahan .................................................................................................. 49

3.3.1. Air....................................................................................................... 49


xii

3.3.2. Agregat Halus ..................................................................................... 49

3.3.3. Agregat kasar...................................................................................... 50

3.3.4. Semen ................................................................................................. 53

3.3.5. Fly Ash................................................................................................ 51

3.3.6. Superplasticizer .................................................................................. 51

3.4. Peralatan ............................................................................................. 52

3.4.1. Timbangan .......................................................................................... 52

3.4.2. Ayakan ............................................................................................... 52

3.4.3. Shieve Shaker ..................................................................................... 53

3.4.4. Oven ................................................................................................... 53

3.4.5. Conical Mould .................................................................................... 54

3.4.6. Kerucut Abrams ................................................................................. 54

3.4.7. Mesin Los Angeles ............................................................................. 55

3.4.8. Loading Frame ................................................................................... 55

3.4.9. Dial Gauge.......................................................................................... 56

3.4.10. Hydraulic Pump.................................................................................. 56

3.4.11. Hydraulic Jack .................................................................................... 57

3.4.12. Transducer .......................................................................................... 57

3.4.13. Load Cell ............................................................................................ 58

3.4.14. Alat Pendukung .................................................................................. 58

3.5. Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 59

3.6. Tahap Penelitian ................................................................................. 63

3.6.1. Tahap I (Tahap Persiapan) ................................................................. 60

3.6.2. Tahap II (Tahap Pengujian )............................................................... 60

3.6.2.1 Pengujian Agregat Halus .................................................................... 60

3.6.2.2 Pengujian Agregat Kasar .................................................................... 63

3.6.2.3 Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan ................................................. 66

3.6.2.3 Pengujian Klasifikasi Jenis Fly Ash ................................................... 66

3.6.3. Tahap III (Tahap Trial Mix Design) ................................................... 67

3.6.4. Tahap IV (Tahap Pembuatan Benda Uji Balok HVFA-SCC)............ 69

3.6.5. Tahap V (Tahap Curing) .................................................................... 69

3.6.6. Tahap VI (Tahap Pengujian) .............................................................. 70

3.6.7. Tahap VII (Tahap Analisis Data) ....................................................... 72

3.6.8. Tahap VIII (Tahap Kesimpulan dan Saran) ....................................... 72


xiii

BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..................................... 73

4.1. Hasil Pengujian Bahan ....................................................................... 73

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus .......................................................... 73

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar .......................................................... 74

4.1.3. Hasil Pengujian Fly Ash ..................................................................... 74

4.1.4. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ........................................................ 75

4.2. Mix Design Beton ............................................................................... 76

4.3. Hasil Pengujian Beton Segar .............................................................. 77

4.4. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton .................................................... 78

4.5. Hasil Pengujian Lentur Balok Beton Bertulang ................................. 79

4.5.1. Hasil Pembacaan Dial Load ............................................................... 79

4.6. Kapasitas Lentur Balok ...................................................................... 89

4.6.1. Momen Retak Pertama ....................................................................... 89

4.6.2. Momen Ultimate ................................................................................ 91

4.6.3. Analisis Momen Ultimate Modifikasi Beton HVFA-SCC 60% ........ 93

4.7. Daktilitas Balok ................................................................................ 102

4.8. Indeks Kekakuan Balok ................................................................... 103

4.9. Perbandingan Kapasitas Lentur ........................................................ 104

4.10. Pola Retak ........................................................................................ 105

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 113

5.1. Kesimpulan....................................................................................... 113

5.2. Saran ................................................................................................. 114

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 115

LAMPIRAN


xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Bahan Utama Semen...................................................... 19

Tabel 2.2 Jenis dan Penggunaan Semen Portland ............................................ 20

Tabel 2.3 Komposisi Material Kimia Semen (% dalam berat) ........................ 21

Tabel 2.4 Senyawa Kimia Fly Ash .................................................................. 22

Tabel 2.5 Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor Air-Semen,

dan Agregat Kasar yang Biasa Dipakai di Indonesia ...................... 29

Tabel 2.6 Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen

Maksimum Untuk berbagai Macam Pembetonan dalam Lingkungan

Khusus ............................................................................................. 30

Tabel 2.7 Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) yang Dibutuhkan Untuk Beberapa

Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ................................ 31

Tabel 2.8 Daerah Gradasi Agregat Halus ........................................................ 31

Tabel 3.1 Parameter Pengujian Fly Ash ........................................................... 66

Tabel 3.2 Contoh Hasil Rancang Campur HVFA-SCC untuk Variasi

per 1 m3 ............................................................................................ 67

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................ 73

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................................ 74

Tabel 4.3 Persyaratan Kandungan Kimia Fly Ash ........................................... 74

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Ø 8 mm ....................................... 76

Tabel 4.5 Rekap mix design HVFA-SCC dan beton normal ........................... 76

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Flow Table Test HVFA-SCC 60% ........................ 77

Tabel 4.7 Hasil Pengujian L-Box HVFA-SCC 60% ........................................ 77

Tabel 4.8 Hasil Pengujian V-Funnel HVFA-SCC 60% ................................... 77

Tabel 4.9 Hasil Uji Kuat Tekan Beton HVFA-SCC 60% ................................ 78

Tabel 4.10 Hasil Uji Kuat Tekan Beton Normal.............................................. 78

Tabel 4.11 Nilai Berat Jenis Sampel Silinder HVFA-SCC 60% ..................... 78

Tabel 4.12 Nilai Berat Jenis Sampel Silinder Beton Normal........................... 79


xv

Tabel 4.13 Pembacaan Dial Load Balok Beton HVFA-SCC 60% .................. 79

Tabel 4.14 Pembacaan Dial Load Beton Beton Normal .................................. 82

Tabel 4.15 Momen Retak Pertama ................................................................... 91

Tabel 4.16 Momen Ultimate ............................................................................ 93

Tabel 4.17 Trial Nilai k3 .................................................................................. 97

Tabel 4.18 Trial nilai k3 pada regangan puncak .............................................. 99

Tabel 4.19 Perbandingan Nilai Momen Modifikasi HVFA-SCC 60%............ 100

Tabel 4.20 Daktilitas Balok Beton Bertulang .................................................. 102

Tabel 4.21 Indeks Kekakuan Balok Beton Bertulang ...................................... 103

Tabel 4.22 Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang....................................... 104


xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Perbedaan Reaksi Hidrasi dan Reaksi Pozzolanik ....................... 10

Gambar 2.2 Reaksi Kimia Senyawa Semen dengan Air dan Hasil Reaksi

Hidrasi ......................................................................................... 10

Gambar 2.3 Reaksi Pozzolanik Fly Ash .......................................................... 11

Gambar 2.4 Prinsip Dasar Proses Produksi SCC ............................................ 13

Gambar 2.5 Pengujian Slump Flow Beton SCC (ASTM C 1611) ................... 16

Gambar 2.6 L-Shape Box Test (EFNARC, 2005) ............................................ 17

Gambar 2.7 V-funnel Test (EFNARC, 2005) ................................................... 17

Gambar 2.8 Fly Ash dengan Perbesaran 2000 X dibawah SEM / Scanning

Electron Microscope..................................................................... 22

Gambar 2.9 Superplasticizer dalam Material Beton ........................................ 26

Gambar 2.10 Grafik Tegangan regangan Leleh Baja....................................... 27

Gambar 2.11 Perletakan dan Pembebanan (SNI 4431-2011) .......................... 33

Gambar 2.12 Garis – Garis Perletakan dan Pembebanan ................................ 33

Gambar 2.13 Regangan Baja pada Keadaan Batas Lentur (Nawy, 1990) ....... 35

Gambar 2.14 SFD dan BMD ............................................................................ 36

Gambar 2.15 Kurva Relasi Tegangan-Regangan untuk Beberapa Jenis Beton 37

Gambar 2.16 Analisis Tampang Balok Komposit Beton Bertulang ................ 39

Gambar 2.17 Hubungan Beban-Lendutan Balok (Nawy, 1985) ...................... 41

Gambar 2.18 Distribusi Tegangan Beton dan Blok Tekan Equivalen ............. 42

Gambar 2.19 Penentuan Nilai Daktilitas .......................................................... 44

Gambar 2.20 Pola Retak .................................................................................. 45

Gambar 2.21 Pola Retak pada Balok Beton Bertulang .................................... 46

Gambar 3.1 Model Benda Uji Lentur .............................................................. 48

Gambar 3.2 Detail Tampak Benda Uji Lentur ................................................ 48

Gambar 3.3 Pasir .............................................................................................. 49

Gambar 3.4 Kerikil........................................................................................... 50


xvii

Gambar 3.5 Semen OPC .................................................................................. 50

Gambar 3.6 Fly Ash.......................................................................................... 51

Gambar 3.7 Superplasticizer ............................................................................ 51

Gambar 3.8 Timbangan .................................................................................... 52

Gambar 3.9 Ayakan ......................................................................................... 53

Gambar 3.10 Shieve Shaker ............................................................................. 53

Gambar 3.11 Oven ........................................................................................... 54

Gambar 3.12 Conical Mould ............................................................................ 54

Gambar 3.13 Kerucut Abrams.......................................................................... 55

Gambar 3.14 Mesin Los Angeles ..................................................................... 55

Gambar 3.15 Loading Frame ........................................................................... 56

Gambar 3.16 Dial Gauge ................................................................................. 56

Gambar 3.17 Hydraulic pump .......................................................................... 57

Gambar 3.18 Hydraulic Jack ........................................................................... 57

Gambar 3.19 Transducer ................................................................................. 58

Gambar 3.20 Load Cell .................................................................................... 58

Gambar 3.21 Diagram Alir Penelitian ............................................................. 59

Gambar 3.22 Pembebanan Benda Uji .............................................................. 70

Gambar 3.23 Setting Up Alat Pengujian Balok ............................................... 71

Gambar 4.1 Klasifikasi Fly Ash Berdasarkan Hubungan Presentase CaO dan

Al2O3 + SiO2 +Fe2O3 .................................................................... 75

Gambar 4.2 Hubungan Beban dan Lendutan Balok Beton Bertulang

HVFA-SCC 60% ......................................................................... 82

Gambar 4.3 Hubungan Beban dan Lendutan Balok Beton Bertulang NC ....... 85

Gambar 4.4 Hubungan Beban dan Lendutan Balok Beton Bertulang

HVFA-SCC 60% dengan Beton Normal ...................................... 86

Gambar 4.5 Grafik Non-Dimensional Balok Beton Bertulang

HVFA-SCC 60% dan NC ............................................................. 87


xviii

Gambar 4.6 Titik Berat Penampang Balok Beton Bertulang ........................... 89

Gambar 4.7 Hubungan Tegangan – Regangan Beton HVFA-SCC 60% ......... 94

Gambar 4.8 Hubungan Tegangan – Regangan Beton HVFA-SCC 60%

Non-Dimensional.......................................................................... 94

Gambar 4.9 Blok Tekan Aktual Beton HVFA-SCC 60% regangan 0,003 ...... 96

Gambar 4.10 Algoritma Perhitungan Momen Ultimate Modifikasi ................ 98

Gambar 4.11 Blok Tekan Aktual Beton HVFA-SCC 60% regangan 0,005 .... 99

Gambar 4.12 Perbandingan Momen Ultimate Modifikasi dan

Momen Ultimate Balok HVFA-SCC 60% ............................... 101

Gambar 4.13 Perbandingan Kapasitas Lentur Rata – Rata Balok Beton

Bertulang ................................................................................... 104

Gambar 4.14 Pola Retak dan Displacement Balok HVFA-SCC 60%

Saat Retak Pertama .................................................................... 106


Saat Leleh .................................................................................. 107



Gambar 4.17 Pola Retak dan Displacement Balok Beton Normal



Saat Leleh .................................................................................. 110


Saat Ultimate ............................................................................. 111


xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Hasil Pengujian Material

Lampiran B : Mix Design Beton

Lampiran C : Pola Retak Silinder Beton

Lampiran D : Dokumentasi Penelitian

Lampiran E : Data Pengujian Sampel


xx

DAFTAR NOTASI

% = persentase

ɸ = margin nilai aman

Ø = diameter tulangan baja polos

𝜌 = Rasio tulangan terhadap luas efektif balok

µ = faktor daktilitas

µm = micrometer

δ = lendutan pada balok

δu = lendutan maksimum struktur

δy = lendutan saat leleh pertama

∆L = perubahan panjang dari panjang awal

σ = tegangan

a = jarak antara tampang lintang patah dan tumpuan luar

A = luas penampang

As = Luas penampang baja tulangan

Atr = Luas penampang transformasi

ASTM = American Society for Testing and Material

Bj = Berat jenis

b = Lebar balok (mm)

c = jarak garis netral ke serat tekan terluar

Cc = Gaya tekan pada beton

cm = centimeter

d = jarak antara titik tengah dimensi tulangan bawah terhadap tepi selimut

atas beton

d’ = jarak antara titik tengah dimensi tulangan atas terhadap tepi selimut atas

beton

E = modulus elastisitas

Ec = Modulus elastisitas beton (MPa)

Es = Modulus elastisitas baja tulangan (Mpa)


xxi

ε = regangan

f’c = Kuat tekan beton

fr = Modulus keruntuhan beton

fy = kuat tarik baja

gr = gram

h = Tinggi balok (mm)

Ig = Momen inersia utuh penampang

K = kekakuan lentur

k = Faktor kedalaman sumbu netral

kg = kilogram

kN = kilo newton

l = lebar

L0 = panjang awal

n = Nilai faktor ekivalensi baja ke beton

M = momen

m = meter

𝑀𝑐𝑟𝑘 = Momen crack/momen pada saat retak pertama

mm = millimeter

MPa = mega pascal

My = Momen pada saat leleh pertama

p = panjang

P = beban

PBI = Peraturan Beton Indonesia

OPC = Ordinary Portland Cement

SNI = Standard Nasional Indonesia

t = tinggi

kNm = kilo newton meter

Ts = Gaya tarik pada baja

yb = Jarak dari garis netral ke tepi serat bawah (mm)

yt = Jarak dari garis netral ke tepi serat atas (mm)

elfizar nurfaizi nim i 0115029 - digilib.uns.ac.id

Documents