laporan praktikum rekban

LAPORAN PRAKTIKUM

SI-2101 REKAYASA BAHAN KONSTRUKSI SIPIL

MATERIAL BETON, KAYU, DAN BAJA

Kelompok 1

Timotius Rabor Wicaksono 15011001

Akhmad Ilham Ramadhan 15011002

Ririn Shabrina Faradhillah 15011014

Aulia Rahmi Halida 15011019

Masyitha Larasati 15011024

Asisten

Devita Putri Elandi

15009017

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

BANDUNG

2012

[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012

Kelompok 1 | PRAKATA i

PRAKATA

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena

atas berkat, rahmat, dan karunia-Nya, laporan praktikum rekayasa bahan

konstruksi sipil ini dapat kami selesaikan tepat waktu.

Laporan Praktikum Rekayasa Bahan Konstruksi Sipil ini disusun

berdasarkan hasil percobaan yang digunakan di laboratorium Struktur dan Bahan

ITB. Praktikum ini bertujuan untuk meningkatkan pemahaman terhadap materi

kuliah dan juga sebagai pelengkap mata kuliah Rekayasa Bahan Konstruksi Sipil

pada Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung.

Percobaan yang dibahas pada laporan ini antara lain pengujian material

beton, material baja, dan material kayu.

Penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada asisten, Devita Putri

Elandi, yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan sehingga

pelaksanaan praktikum maupun penyelesaian laporan ini dapat berjalan dengan

lancar. Ucapan terima kasih juga kami ucapkan kepada dosen mata kuliah

Rekayasa Bahan Konstruksi Sipil ITB, Dr. Ir. Saptahari M. Soegiri Poetra, serta

semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan ini.

Kami menyadari bahwa Laporan Praktikum Rekayasa Bahan Konstruksi

Sipil ini masih memiliki kekurangan, baik dari segi isi maupun penyampaiannya.

Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun

sebagai masukkan bagi kami untuk penyusunan laporan selanjutnya. Semoga

laporan praktikum ini dapat bermanfaat bagi kami serta bagi para pembaca.

Bandung, November 2012

Penyusun


Kelompok 1 | DAFTAR ISI ii

DAFTAR ISI

PRAKATA ......................................................................................................................................... i

DAFTAR ISI ..................................................................................................................................... ii

DAFTAR TABEL ........................................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................................... ix

MODUL I MATERIAL BETON

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................................. 2

1.1 Material Pembentuk Beton..................................................................................................... 2

1.1.1 Semen ......................................................................................................................... 2

1.1.2 Agregat ....................................................................................................................... 2

1.1.3 Air ............................................................................................................................... 4

1.2 Analisis Saringan ................................................................................................................... 4

1.2.1 Modulus kehalusan ..................................................................................................... 6

1.3 Rancangan Campuran Beton .................................................................................................. 6

1.3.1 Penentuan Nilai Kuat Tekan Beton Rata-Rata ............................................................ 7

1.3.2 Perancangan Proporsi Campuran Beton (Berdasarkan ACI Committee 211)............. 8

1.4 Pemeriksaan Kekuatan Hancur Benda Uji Beton ................................................................ 14

BAB II PENENTUAN PARAMETER MATERIAL PEMBENTUK BETON .............................. 18

2.1 Pemeriksaan Berat Volume Agregat .................................................................................... 18

2.1.1 Tujuan Percobaan ..................................................................................................... 18

2.1.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 18

2.1.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 19

2.1.4 Metodologi Percobaan .............................................................................................. 20

2.1.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 20

2.1.6 Perhitungan ............................................................................................................... 21

2.1.7 Analisis ..................................................................................................................... 21

2.2 Analisis Saringan ................................................................................................................. 22


2.2.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 22

2.2.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 22



Kelompok 1 | DAFTAR ISI iii

2.2.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 24

2.2.6 Perhitungan ............................................................................................................... 25

2.2.7 Analisis ..................................................................................................................... 27

2.3 Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus .................................................................. 27


2.3.2 Alat Perobaan ........................................................................................................... 27

2.3.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 28


2.3.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 28

2.3.6 Analisis ..................................................................................................................... 28

2.4 Pemeriksaan Kadar Lumpur dalam Agregat Halus .............................................................. 29


2.4.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 29

2.4.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 29


2.4.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 30

2.4.6 Analisis ..................................................................................................................... 31

2.5 Pemeriksaan Kadar Air ........................................................................................................ 31


2.5.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 31

2.5.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 31


2.5.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 32

2.5.6 Contoh Perhitungan .................................................................................................. 33

2.5.7 Analisis ..................................................................................................................... 33

2.6 Analisis Specific-Gravity dan Penyerapan Agregat Halus ................................................... 33

2.6.1 Tujuan Perobaan ....................................................................................................... 33

2.6.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 33

2.6.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 34


2.6.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 36

2.6.6 Perhitungan ............................................................................................................... 36

2.6.7 Analisis ..................................................................................................................... 38

2.7 Analisis Specific-Gravity dan Penyerapan Agregat Kasar ................................................... 38


Kelompok 1 | DAFTAR ISI iv


2.7.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 38

2.7.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 38


2.7.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 39

2.7.6 Perhitungan ............................................................................................................... 40

2.7.7 Analisis ..................................................................................................................... 41

BAB III MIX DESIGN ................................................................................................................... 42

3.1 Tujuan Percobaan................................................................................................................. 42

3.2 Alat Percobaan ..................................................................................................................... 42

3.3 Bahan Percobaan .................................................................................................................. 42

3.4 Metodologi Percobaan ......................................................................................................... 43

3.5 Hasil Percobaan ................................................................................................................... 43

3.6 Perhitungan .......................................................................................................................... 46

3.7 Analisis ................................................................................................................................ 50

BAB IV PEMERIKSAAN KEKUATAN HANCUR BENDA UJI BETON .................................. 51

4.1 Tujuan Percobaan................................................................................................................. 51

4.2 Alat Percobaan ..................................................................................................................... 51

4.3 Bahan Percobaan .................................................................................................................. 51

4.4 Metodologi Percobaan ......................................................................................................... 51

4.5 Hasil Percobaan ................................................................................................................... 52

4.6 Contoh Perhitungan ............................................................................................................. 54

4.7 Analisis ................................................................................................................................ 56

BAB V KESIMPULAN .................................................................................................................. 57

5.1 Pemeriksaan Berat Volume Agregat .................................................................................... 57

5.2 Analisis Saringan ................................................................................................................. 57

5.3 Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus .................................................................. 57

5.4 Pemeriksaan Kadar Lumpur dalam Agregat Halus .............................................................. 57

5.5 Pemeriksaan Kadar Air ........................................................................................................ 57

5.6 Analisis Specific Gravity dan Penyerapan Agregat Halus ................................................... 58

5.7 Analisis Specific Gravity dan Penyerapan Agregat Kasar ................................................... 58

5.8 Mix Design ........................................................................................................................... 58

5.9 Pemeriksaan Kekuatan Hancur Benda Uji Beton ................................................................ 59


Kelompok 1 | DAFTAR ISI v

MODUL II MATERIAL BAJA


1.1. Latar Belakang ....................................................................................................................... 2

1.2 Tujuan Praktikum................................................................................................................... 2

1.3 Teori Dasar ............................................................................................................................ 3

BAB II HASIL PENGUJIAN ........................................................................................................... 4

2.1 Alat dan Bahan Percobaan ..................................................................................................... 4

2.2 Langkah Kerja ........................................................................................................................ 4

2.3 Pengolahan Data .................................................................................................................... 5

2.3.1 Tabel Pengukuran ....................................................................................................... 5

2.3.2 Kurva Tegangan vs Regangan .................................................................................. 13

2.4 Analisis ................................................................................................................................ 16

2.5 Properti Mekanik Benda Uji ................................................................................................ 18

2.5.1 Modulus Elastisitas ................................................................................................... 18

2.5.2 Tegangan Leleh ( σy ) ................................................................................................ 18

2.5.3 Kuat Tarik ................................................................................................................. 19

2.5.4 Elongasi/Regangan Maksimum ................................................................................ 20

2.5.5 Kontraksi Penampang ............................................................................................... 21

BAB III PENUTUP ......................................................................................................................... 22

3.1 Simpulan .............................................................................................................................. 22

MODUL III MATERIAL KAYU


1.1 Latar Belakang ....................................................................................................................... 2

1.2 Tujuan Praktikum................................................................................................................... 4

BAB II METODOLOGI PERCOBAAN .......................................................................................... 5

2.1 Pengujian Kadar Air yang Terdapat dalam Kayu .................................................................. 5

2.2 Pengujian Kuat Tekan Kayu .................................................................................................. 5

2.2.1 Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat .................................................................. 5

2.2.2 Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu .................................................................. 6

2.3 Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas Lentur Kayu ............................................... 6

BAB III HASIL PENGUJIAN .......................................................................................................... 8

3.1 Kadar Air ............................................................................................................................... 8

3.1.1 Hasil Percobaan .......................................................................................................... 8

3.1.2 Perhitungan ................................................................................................................. 8


Kelompok 1 | DAFTAR ISI vi

3.2 Pengujian Kuat Tekan Kayu .................................................................................................. 9

3.2.1 Hasil Percobaan .......................................................................................................... 9

3.2.2 Perhitungan ................................................................................................................. 9

3.2.3 Analisis Pengaruh Kadar Air Terhadap Kuat Tekan ................................................ 10

3.2.4 Analisis Sifat Anisotropik Kayu Terhadap Kuat Tekan ........................................... 11

3.3 Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas Lentur Kayu ............................................. 12

3.3.1 Perhitungan Kuat Lentur Kayu Basah ...................................................................... 12

3.3.2 Perhitungan Kuat Lentur Kayu Kering ..................................................................... 12

3.3.3 Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Basah .......................................................... 13

3.3.4 Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Basah .......................................................... 15

3.4 Analisis ................................................................................................................................ 16

BAB IV KESIMPULAN ................................................................................................................. 18

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 104

LAMPIRAN .................................................................................................................................. 105


Kelompok 1 | DAFTAR TABEL vii

DAFTAR TABEL

MODUL I MATERIAL BETON

Tabel 1.1 Standar Saringan BS dan ASTM untuk Agregat Kasar ..................................................... 5

Tabel 1.2 Standar Saringan BS dan ASTM untuk Agregat Halus ..................................................... 6

Tabel 1.3 Klasifikasi Standar Deviasi untuk Berbagai Kondisi Pengerjaan ...................................... 8

Tabel 1.4 Nilai Slump yang Disarankan untuk Berbagai Jenis Pengerjaan Konstruksi ..................... 9

Tabel 1.5 Kebutuhan Air Pencampuran dan Udara untuk Berbagai Nilai Slump dan Ukuran

Maksimum Agregat ......................................................................................................................... 10

Tabel 1.6 Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Rasio Air dan Semen ........................................... 11

Tabel 1.7 Volume Agregat Kasar Per Satuan Volume Beton untuk Beton dengan Slump 75 – 100

mm .................................................................................................................................................. 12

Tabel 1.8 Faktor Koreksi Tabel 1.7 untuk Nilai Slump yang Berbeda ........................................... 13

Tabel 1.9 Rasio Kuat Tekan Beton Terhadap Umur ....................................................................... 17

Tabel 2.1 Spesifikasi Wadah Baja yang Digunakan dalam Praktikum ........................................... 19

Tabel 2.2 Hasil Pemeriksaan Berat Volume Agregat Kasar............................................................ 20

Tabel 2.3 Hasil Pemeriksaan Berat Volume Agregat Halus............................................................ 21

Tabel 2.4 Analisis Saringan Agregat Halus .................................................................................... 24

Tabel 2.5 Analisis Saringan Agregat Kasar .................................................................................... 25

Tabel 2.6 Hasil Observasi Kadar Air Agregat Halus ...................................................................... 32

Tabel 2.7 Hasil Observasi Kadar Air Agregat Kasar ...................................................................... 32

Tabel 2.8 Hasil Percobaan Specific Gravity Agregat Halus ............................................................ 36

Tabel 2.9 Penentuan Specific Gravity Agregat Kasar ..................................................................... 39

Tabel 3.1 Penetapan Variabel Perencanaan..................................................................................... 44

Tabel 3.2 Komposisi Unsur Beton .................................................................................................. 44

Tabel 3.3 Komposisi Berat Unsur Adukan untuk 1 m3 Beton ......................................................... 45

Tabel 3.4 Komposisi Akhir Unsur untuk Perencanaan Lapangan untuk 1 m3 Beton ...................... 45

Tabel 3.5 Komposisi Unsur Campuran Beton untuk 6 Benda Uji .................................................. 45

Tabel 3.6 Data-Data Setelah Pengadukan ....................................................................................... 45

Tabel 4.1 Hasil Uji Tekan Beton ..................................................................................................... 52

Tabel 4.2 Hasil Konversi Kuat Tekan Beton (Silinder) pada Hari ke-7, 14, dan 28 ....................... 52

Tabel 4.3 Hasil Konversi Kuat Tekan Beton Silinder ke Beton Kubus .......................................... 52

MODUL II MATERIAL BAJA

Tabel 2.1 Data Baja Sebelum Ditarik ................................................................................................ 5

Tabel 2.2 Perpanjangan Baja setelah Ditarik .................................................................................... 6

Tabel 2.3 Perhitungan Kekuatan Luluh dah Tarik ............................................................................ 6


Kelompok 1 | DAFTAR TABEL viii

Tabel 2.4 Diameter dan Luas Penampang Necking setelah Ditarik .................................................. 7

Tabel 2.5 Data Baja Ulir D 10 .......................................................................................................... 7



Tabel 2.8 Data Baja Polos Ø 8 ....................................................................................................... 10

Tabel 2.9 Baja Polos Ø 10 .............................................................................................................. 11

Tabel 2.10 Baja Polos Ø 12 ............................................................................................................ 12

Tabel 2.11 Tegangan Leleh ............................................................................................................. 19

Tabel 2.12 Kuat Tarik ..................................................................................................................... 20

Tabel 2.13 Elongasi/Regangan Maksimum ..................................................................................... 21

Tabel 2.14 Kontraksi Penampang ................................................................................................... 21

MODUL III MATERIAL KAYU

Tabel 3.1 Penghitungan kadar air ...................................................................................................... 8

Tabel 3.2 Hasil Penghitungan Kuat Tekan Kayu .............................................................................. 9

Tabel 3.3 Modulus Elastisitas Kayu Basah ..................................................................................... 13

Tabel 3.4 Modulus Elastisitas Kayu Kering .................................................................................... 15


Kelompok 1 | DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Kurva Gradasi Agregat Halus......................................................................................... 24

Gambar 2 Kurva Gradasi Agregat Kasar......................................................................................... 25

Gambar 3 Grafik Kuat Tekan Beton ............................................................................................... 53

Gambar 4 Grafik Kuat Tekan Beton Rata-Rata .............................................................................. 53

Gambar 5 Tegangan Vs Regangan Baja Ulir 10 ............................................................................. 13



Gambar 8 Tegangan Vs Regangan Baja Polos 8 ............................................................................. 14

Gambar 9 Tegangan Vs Regangan Baja Polos 10 ........................................................................... 15

Gambar 10 Tegangan Vs Regangan Baja Polos 12 ......................................................................... 15

Gambar 11 Baja Ulir ....................................................................................................................... 16

Gambar 12 Baja Polos ..................................................................................................................... 16

Gambar 13 Strain Gauge ................................................................................................................. 18

Gambar 14 Beban vs Lendutan Kayu Basah ................................................................................... 14

Gambar 15 Beban vs Lendutan Kayu Kering .................................................................................. 16


Kelompok 1 | MODUL I 1

MODUL I

MATERIAL BETON



BAB I

PENDAHULUAN

Dalam konstruksi, beton adalah salah satu bahan bangunan yang sering dipakai

yang terbuat dari kombinasi agregat, semen, dan air. Campuran ini akan mengeras

seperti batuan. Pengerasan terjadi karena perisriwa reaksi kimia antara semen dan

air. Beton mampu menahan gaya tekan dengan baik, namun beton tidak mampu

menahan gaya tarik, sehingga beton mudah retak.

1.1 Material Pembentuk Beton

1.1.1 Semen

Semen adalah material yang mengeras apabila dicampur dengan air dan

setelah mengeras tidak mengalami perubahan kimia jika dikenai air. Semen yang

dikenal sekarang ini, yang juga disebut sebagai semen portland, terbuat dari

campuran kalsium, silika, alumina, dan oksida besi. Senyawa-senyawa utama

pada Semen Portland terdiri atas C3S, C2S, C3A, dan C4AF.

Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh,

sebagian untuk membentuk clinker, yang kemudian dihancurkan dan ditambah

dengan gips (gypsum) dalam jumlah yang sesuai, lalu dihaluskan sehingga

menghasilkan produk semen yang dapat digunakan.

1.1.2 Agregat

Agregat mengisi 60-80% dari volume beton. Oleh karena itu, karakteristik

kimia, fisik, dan mekanik agregat yang digunakan dalam pencampuran sangat

mempengaruhi sifat-sifat beton yang dihasilkan. Agregat alam diperoleh dari

proses pelapukan dan abrasi atau pemecahan massa batuan induk, sehingga sifat

agregat tergantung dari sifat batuan induknya. Secara umum, agregat yang baik



mempunyai bentuk yang menyerupai kubus atau bundar, bersih, keras, kuat,

bergradasi baik, dan stabil secara kimiawi. Dengan menggunakan agregat pada

beton, maka dapat dihasilkan beton yang lebih murah.

Berdasarkan ASTM C-33, agregat dapat diklasifikasikan menjadi dua

kelompok yaitu agregat kasar (memiliki batas bawah pada ukuran 4,75 mm) dan

agregat halus (memiliki batas atas pada ukuran 4,75 mm dan batas bawah pada

ukuran 0,075 mm).

Tekstur permukaan agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat beton

segar, seperti pada kelecakannya. Bentuk dan tekstur permukaan agregat halus,

dapat mempengaruhi kebutuhan air pada campuran beton, semakin banyak

kandungan void pada agregat yang tersusun secara tidak padat, semakin tinggi

kebutuhan air.

Selain itu, agregat harus stabil secara kimiawi, sehingga tidak akan

merusak hasil reaksi hidrasi beton. Kandungan silica dan karbonat yang bersifat

reaktif pada agregat perlu diperhatikan karena bahan ini dapat memicu terjadinya

reaksi alkali-agregat dan reaksi karbonat-agregat.

Pada pencampuran beton, gradasi dan ukuran maksimum agregat sangat

penting, karena besaran ini mempengaruhi proporsi agregat dalam campuran,

kebutuhan air, jumlah semen, biaya produksi, sifat susut, dan durabilitas beton.

Semakin beragam ukuran agregat, semakin sedikit rongga yang terbentuk diantara

susunan agregat, sehingga jumlah pasta yang dibutuhkan untuk mengisi rongga

menjadi lebih kecil dan campuran beton menjadi lebih ekonomis.

Kandungan air pada agregat sendiri juga mempengaruhi perhitungan untuk

pencampuran beton. Besarnya kandungan air pada agregat yang akan digunakan

perlu diketahui untuk mengontrol besarnya jumlah air pada campuran beton.



1.1.3 Air

Kualitas air yang digunakan dalam pencampuran beton sangat penting,

karena ketidakmurnian air dapat mempengaruhi proses setting semen, sehingga

dapat menimbulkan efek negatif terhadap kekuatan beton dan dapat pula

menimbulkan korosi pada tulangan.

Kualitas air pencampur biasanya disyaratkan sebagai air yang dapat

diminum. Namun syarat ini sebenarnya tidak absolut, apabila air mengandung

kadar sodium dan potassium yang tinggi (biasa dijumpai pada air tanah), air

tersebut tidak lagi cocok untuk digunakan sebagai air campuran karena dapat

menimbulkan reaksi alkali-agregat.

Air yang dapat digunakan untuk campuran beton biasanya memiliki pH

antara 6,0 – 8,0 dan rasanya tidak payau. Air yang mengandung bahan organik

dapat menghambat proses pengerasan beton. Air laut dapat meningkatkan resiko

perkaratan tulangan, air laut (kadungan garam <= 35.000 ppm) dapat digunakan

sebagai air pencampur untuk beton tanpa tulangan. Air yang mengandung jamur

juga tidak cocok digunakan sebagai air pencampur karena dapat meningkatkan

jumlah udara dalam campuran, sehingga dapat menimbulkan efek negatif terhadap

kekuatan. Air yang mengandung minyak dalam jumlah besar juga dapat

menghambat setting time dan mengurangi kekuatan beton.

Beberapa batasan atau spesifikasi untuk air pencampur yaitu kandungan

kloridanya kurang dari 500 ppm, serta kandungan SO3-nya kurang dari 1000 ppm.

1.2 Analisis Saringan

Analisis saringan adalah proses untuk membagi suatu contoh agregat ke

dalam fraksi-fraksi dengan ukuran partikel yang sama dengan maksud untuk

menentukan gradasi atau distribusi ukuran agregat.



Tabel 1.1 Standar Saringan BS dan ASTM untuk Agregat Kasar

Agregat Kasar

BS Bukaan (mm) ASTM Bukaan (mm)

75 75

- 63

50 50

37,5 37,5

20 25

- 19

14 12,5

- -

10 9,5



Tabel 1.2 Standar Saringan BS dan ASTM untuk Agregat Halus

Agregat Halus

BS Bukaan (mm) ASTM

No. Saringan Bukaan (mm)

5 No. 4 4,75

2,336 No. 8 2,36

1,18 No. 16 1,18

600 μm No. 30 600 μm

300 μm No. 50 300 μm

150 μm No. 100 150 μm

1.2.1 Modulus kehalusan

Modulus kehalusan (Fineness Modulus) didefinisikan sebagai jumlah

persen kumulatif yang tertahan pada saringan seri standar, dibagi 100. Seri standar

dari saringan masing-masing memiliki ukuran sebesar 2x ukuran saringan

sebelumnya, seperti pada tabel. Bila semua partikel suatu sampel lebih kasar

daripada saringan 600 μm, maka persen kumulatif yang tertahan pada saringan

300 μm harus diambil sebesar 100, demikian halnya untuk saringa 150 μm.

Biasanya modulus kehalusan dihitung untuk agregat halus. Nilai tipikalnya

berkisar 2,3 sampai dengan 3,0. Nilai yang lebih tinggi menyatakan gradasi yang

lebih kasar.

1.3 Rancangan Campuran Beton

Rancangan campuran beton normal atau yang biasa disebut mix design

sebenarnya sudah diatur. Dan biasanya menyacu pada ACI Committee 211.

Komposisi atau jenis beton yang akan diproduksi biasanya bergantung pada

beberapa hal yaitu :



- Sifat-sifat mekanis beton keras yang diinginkan, yang biasanya ditentukan

oleh perencana struktur.

- Sifat-sifat beton segar yang diinginkan, yang biasanya ditentukan oleh

jenis konstruksi.

- Tingkat pengendalian di lapangan.

Perencanaan campuran beton biasanya dilakukan dengan tujuan untuk

mendapatkan komposisi campuran beton yang ekonomis dan memenuh persyarata

kelecakan, kekuatan, dan durabilitas.

1.3.1 Penentuan Nilai Kuat Tekan Beton Rata-Rata

Dalam perancangannya, nilai kuat tekan beton yang diperhitungkan tidak

langsung menggunakan nilai kuat tekan beton yang disyaratkan. Akan lebih baik

jika dalam perancangannya, nilai kuat tekan beton yang disyaratkan ditambah

dengan standar deviasi sesuai dengan kondisi pengerjaannya.



Tabel 1.3 Klasifikasi Standar Deviasi untuk Berbagai Kondisi Pengerjaan

Kondisi

Pengerjaan

Standar Deviasi (MPa)

Lapangan Laboratorium

Sempurna <3 <1,5

Sangat Baik 3 – 3,5 1,5 – 1,75

Baik 3,5 – 4 1,75 – 2

Cukup 4 – 5 2 – 2,5

Kurang Baik >5 >2,5

Dari nilai standar deviasi pada tabel, dapat ditentukan nilai kuat tekan

beton rata-rata dengan persamaan:

Dimana,

fm = nilai kuat tekan beton rata-rata

fc = nilai kuat tekan karakteristik (yang disyaratkan)

Sd = standar deviasi

1.3.2 Perancangan Proporsi Campuran Beton (Berdasarkan ACI

Committee 211)

1. Pemilihan angka slump

Jika nilai slump tidak ditentukan dalam spesifikasi, maka nilai slump dapat

dipilih dari tabel berikut untuk berbagai jenis pengerjaan konstruksi.



Tabel 1.4 Nilai Slump yang Disarankan untuk Berbagai Jenis Pengerjaan

Konstruksi

Jenis Konstruksi Slump (mm)

Maksimum Minimum

Dinding fondasi, footing, dinding basement 75 25

Dinding dan balok 100 25

Kolom 100 25

Perkerasan dan lantai 75 25

Beton dalam jumlah yang besar (seperti dam) 50 25

2. Pemilihan ukuran maksimum agregat kasar

Untuk volume agregat yang sama, penggunaan agregat dengan gradasi

yang baik dan dengan ukuran maksimum yang besar akan menghasilkan

rongga yang lebih sedikit daripada penggunaan agregat dengan ukuran

maksimum agregat yang lebih kecil. Dasar pemilihan ukuran maksimum

agregat biasanya dikaitkan dengan dimensi struktur. Sebagai contoh,

ukuran maksimum agregat harus memenuhi persyaratan berikut:

(i)

(ii)

(iii)

(iv)

Dimana,

D = ukuran maksimum agregat

d = lebar terkecil diantara 2 tepi bekisting

h = tebal plat lantai

s = jarak bersih antar tulangan

c = tebal bersih selimut beton



3. Estimasi kebutuhan air pencampur dan kandungan udara

Jumlah air pencampur per satuan volume beton yang dibutuhkan untuk

menghasilkan nilai slump tertentu, bergantung pada ukuran maksimum

agregat, bentuk, gradasi agregat, dan pada jumlah kebutuhan kandungan

udara pada campuran. Jumlah air yang dibutuhkan tersebut tidak banyak

terpengaruh oleh jumlah kandungan semen dalam campuran.

Tabel 1.5 Kebutuhan Air Pencampuran dan Udara untuk Berbagai Nilai

Slump dan Ukuran Maksimum Agregat

Jenis Beton Slump (mm)

Air (Kg/m3)

10

mm

12,5

mm

20

mm

25

mm

40

mm

50

mm

75

mm

Tanpa

Penambahan

Udara

25 – 50 205 200 185 180 160 155 140

75 – 100 225 215 200 190 175 170 155

150 – 175 240 230 210 200 185 175 170

Udara yang

terperangkap

(%)

3 2,5 2 1,5 1 0,5 0,3

Dengan

Penambahan

Udara

25 – 50 180 175 165 160 150 140 135

75 – 100 200 190 180 175 160 155 150

150 – 175 215 205 190 180 170 165 160

Udara yang

terperangkap

(%)

8 7 6 5 4,5 4 3,5



4. Pemilihan nilai perbandingan air semen

Untuk rasio air dan semen yang sama, kuat tekan beton dipengaruhi oleh

jenis agregat dan semen yang digunakan. Oleh karena itu, hubungan rasio

air semen dan kekuatan beton yang dihasilkan seharusnya dikembangkan

berdasarkan material yang sebenarnya yang digunakan dalam

pencampuran. Tabel berikut bisa dijadikan pegangan dalam pemilihan

nilai perbandingan air dan semen.

Tabel 1.6 Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Rasio Air dan Semen

Kuat Tekan Beton Umur 28

Hari (MPa)

Rasio Air dan Semen

(dalam perbandingan berat)

Tanpa Penambahan

Udara

Dengan Penambahan

Udara

48 0,33 -

40 0,41 0,32

35 0,48 0,40

28 0,57 0,48

20 0,68 0,59

14 0,82 0,74

5. Perhitungan kandungan semen

Berat semen yang dibutuhkan adalah sama dengan jumlah berat air

pencampur dibagi dengan nilai rasio air semen.

6. Estimasi kandungan agregat kasar

Rancangan campuran beton yang ekonomis bisa didapatkan dengan

menggunakan semaksimal mungkin volume agregat kasar persatuan



volume beton. Data eksperimen menunjukkan bahwa semakin halus pasir

dan semakin besar ukuran maksimum agregat kasar, semakin banyak

volume agregat kasar yang dapat dicampurkan untuk menghasilkan

campuran beton dengan kelecakan yang baik.

Untuk beton segar dengan nilai slump 75-100 mm, volume agregat kasar

untuk 1 m3 beton dapat dilihat pada tabel.

Tabel 1.7 Volume Agregat Kasar Per Satuan Volume Beton untuk Beton

dengan Slump 75 – 100 mm

Ukuran Maksimum

Agregat Kasar (mm)

Volume Agregat Kasar Persatuan Volume

Beton untuk Berbagai Nilai Modulus

Kehalusan Pasir

2,40 2,60 2,80 3,00

10 0,50 0,48 0,46 0,44

12,5 0,59 0,57 0,55 0,53

20 0,66 0,64 0,62 0,60

25 0,71 0,69 0,67 0,65

40 0,75 0,73 0,71 0,69

50 0,78 0,76 0,74 0,72

75 0,82 0,80 0,78 0,76

150 0,87 0,85 0,83 0,81

Untuk campuran dengan nilai slump selain 75-100 mm, volume agregat

kasar dapat diperoleh dengan mengoreksi nilai yang ada pada tabel

sebelumnya dengan angka koreksi yang ada pada tabel.



Tabel 1.8 Faktor Koreksi Tabel 1.7 untuk Nilai Slump yang Berbeda

Slump (mm) Faktor Koreksi untuk Berbagai Ukuran Maksimum Agregat

10 mm 12,5 mm 20 mm 25 mm 40 mm

25-50 1,08 1,06 1,04 1,06 1,09

75-100 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

150-175 0,97 0,98 1,00 1,00 1,00

7. Estimasi kandungan agregat halus

Jumlah agregat halus untuk pencampuran beton yang kita inginkan bisa

kita perkirakan dengan menghitung volume dari tiap bahan lain untuk 1 m3

beton. Jumlah agregat halus ini digunakan untuk menutupi kekosongan

beton. Volume komposisi lainnya bisa didapatkan dengan membagi

dengan massa jenis komposisi tersebut.



8. Koreksi kandungan air pada agregat

Pada umumnya, stok agregat dilapangan berada dalam kondisi basah atau

tidak dalam kondisi jenuh dan kering permukaan (SSD). Tanpa adanya

koreksi kadar air, harga rasio air semen yang diperoleh bisa lebih besar

atau bahkan lebih kecil dari harga yang telah ditentukan berdasarkan

penetapan perbandingan air dan semen dan berat SSD agregat (kondisi

jenuh dan kering permukaan) menjadi lebih kecil atau lebih besar dari

harga estimasi pada penentuan kandungan agregat kasar dan agregat halus.

Untuk trial mix, air pencampur yang dibutuhkan dalam campuran bisa

diperbesar atau diperkecil tergantung dengan kandungan air bebas pada

agregat. Sebaliknya, untuk mengimbangi perubahan air tersebut, jumlah

agregat harus diperkecil atau diperbesar.

9. Trial Mix

Karena banyaknya asumsi yang digunakan dalam mendapatkan proporsi

campuran beton, maka perlu dilakukan trial mix dengan skala kecil di

laboratorium.

1.4 Pemeriksaan Kekuatan Hancur Benda Uji Beton

Sifat mekanik beton yang biasa diuji adalah kekuatannya. Alasan

dipilihnya kekuatan sebagai parameter utama adalah :

- Kekuatan beton memberikan informasi langsung mengenai kapasitas beton

dalam memikul beban, baik beban tarik, tekan, geser, ataupun kombinasi

dari beban-beban tersebut.

- Pengujian kekuatan beton mudah dilakukan.

Pengujian kekuatan beton merupakan sarana untuk riset, pegendalian

mutu, serta penentuan kapasitas di lapangan. Secara umum, kekuatan beton

dipengaruhi oleh kekuatan komponen-komponennya, yaitu pasta semen, rongga,

agregat, dan interface antara pasta semen dan agregat. Jika dijabarkan lebih lanjut,

faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton adalah :



- Densitas beton

- Tipe dan kandungan semen

- Penggunaan bahan tambahan (kimiawi atau mineral)

- Suhu dan kelembaban selama perawatan

- Sifat fisik dan mekanik agregat

- Kebersihan agregat (pengaruh coating)

- Proporsi pencampuran

- Derajat pemadatan

Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan beton :

a. Kondisi ujung benda uji

Hal utama yang perlu diperhatikan mengenai kondisi ujung benda uji

adalah kerataannya dan ketegak lurusannya terhadap sumbu benda uji.

b. Ukuran benda uji

Ukuran standar yang sering digunakan adalah silinder 150 mm (D) x 300

mm (L). Walaupun begitu, ukuran yang lebih kecil juga sering digunakan,

terutama dengan semakin populernya penggunaan beton mutu tinggi.

Namun perlu diingat bahwa penggunaan ukuran silinder yang lebih kecil

dapat mempengaruhi hasil kuat tekan yang diperoleh.

c. Rasio diameter benda uji terhadap ukuran maksimum agregat

Spesifikasi yang ada mensyaratkan bahwa dimensi terkecil benda uji

haruslah minimum 3 kali ukuran maksimum agregat yang digunakan.

Hasil studi memperlihatkan bahwa akurasi tes tekan umumnya menurun

dengan mengecilnya rasio diameter benda uji terhadap ukuran maksimum

agregat.

d. Rasio panjang terhadap diameter benda uji (l/d)

Rasio panjang (l) terhadap diameter (d) benda uji yang baku adalah 2.

Walaupun begitu, penggunaan benda uji dengan rasio lebih kecil dari 2



diperbolehkan oleh peraturan yang ada. Secara umum, semakin kecil rasio

l/d, semakin tinggi nilai kuat tekan yang didapat. Hal ini dikarenakan pada

benda uji dengan rasio l/d < 2, kondisi restrain ujung akan sangat

mempengaruhi distribusi tegangan pada benda uji.

e. Kondisi kelembaban dan suhu benda uji.

Pada umumnya, benda uji yang dites dalam kondisi lembab akan

menghasilkan nilai kuat tekan yang lebih rendah dibandingkan dengan

nilai kuat tekan benda uji yang dites dalam kondisi kering. Rentang

perbedaannya bisa berkisar antara 5-20%.

Suhu bnda uji ada saat pengujian juga mempengaruhi hasil kuat tekan

yang didapat. Benda uji yang dites pada temperatur tinggi umumnya

menghasilkan kuat tekan yang lebih rendah dibandingkan dengan benda

uji yang dites pada temperatur rendah. Walaupun begitu, pengaruh variasi

suhu kamar terhadap kekuatan beton biasanya diabaikan.

f. Arah pembebanan vs arah pengecoran

Pada umumnya, benda uji yang dites pada arah yang sama dengan arah

dimana benda uji tersebut dicor menghasilkan kuat tekan yang lebih tinggi

dibandingkan dengan kuat tekan benda uji yang dites pada arah tegak lurus

terhadap arah pengecoran.

g. Laju pembebanan

ASTM mensyaratkan laju pembebanan untuk pengujian tekan antara 0,14

– 0,34 MPa/detik. Kekuatan beton biasanya meningkat dengan semakin

cepatnya laju pembebanan yang diaplikasikan.

h. Bentuk geometri benda uji

Bentuk geometri benda uj juga mempengaruhi nilai kuat tekan beton yang

dihasilkan. Kuat tekan benda uji silinder 150 mm x 300 mm umumnnya



berkisar antara 75 - 85% nilai kuat tekan benda uji kubus 150 mm x 150

mm x 150 mm.

Kuat tekan beton selalu bertambah tiap harinya. Kuat tekan beton hampir

mencapai kekuatan maksimumnya pada hari ke-28 sejak pengecoran beton.

Namun, kekuatan beton tiap harinya bisa diperkirakan dengan menggunakan

perbandingan rasio kuat tekan beton terhadap umur beton.

Tabel 1.9 Rasio Kuat Tekan Beton Terhadap Umur

Umur (hari) Rasio Kuat Tekan

3 0,40

7 0,65

14 0,88

21 0,89

28 0,95

90 1,00

365 1,35



BAB II

PENENTUAN PARAMETER MATERIAL PEMBENTUK

BETON

2.1 Pemeriksaan Berat Volume Agregat

2.1.1 Tujuan Percobaan

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan berat volume agregat kasar dan

agregat halus yang didefinisikan sebagai perbandingan antara berat material

kering dengan volumenya.

2.1.2 Alat Percobaan

1. Timbangan

2. Talam untuk mengeringkan contoh agregat

3. Tongkat pemadat yang terbuat dari baja tahan karat

4. Mistar perata

5. Sekop

6. Wadah baja yang berbentuk silinder dengan alat pemegang dengan

kapasitas seperti berikut :



Tabel 2.1 Spesifikasi Wadah Baja yang Digunakan dalam Praktikum

Kapasitas Diameter Tinggi

Tebal Wadah

Minimum

Ukuran Butir

Maksimum

Agregat Dasar Sisi

2,832 152,4 ± 2,5 154,9 ± 2,5 5,08 mm 2,54 mm 12,70

9,345 203,2 ± 2,5 292,1 ± 2,5 5,08 mm 2,54 mm 25,40

14,158 254,0 ± 2,5 279,4 ± 2,5 5,08 mm 3,00 mm 38,10

28,316 355,6 ± 2,5 284,4 ± 2,5 5,08 mm 3,00 mm 101,60

2.1.3 Bahan Percobaan

1. Agregat Kasar

2. Agregat Halus



2.1.4 Metodologi Percobaan

2.1.5 Hasil Percobaan

Tabel 2.2 Hasil Pemeriksaan Berat Volume Agregat Kasar

Kerikil Gembur Padat

A Volume Wadah (ltr) 1,890 1,890

B Berat Wadah (Kg) 0,608 0,608

C Berat Wadah + Benda Uji (Kg) 3,040 3,280

D Berat Benda Uji (C-B) (Kg) 2,432 2,672

Berat Volume (Kg/L) = 1,287 1,414

Berat Volume (Kg/L) = 1,350

Masukkan agregat ke dalam wadah secara bertahap

Masukkan agregat sebanyak satu pertiga wadah

Padatkan menggunakan tongkat pemadat dengan cara ditusuk-tusuk sebanyak 25 kali secara merata

Masukkan lagi agregat ke dalam wadah dan padatkan dengan cara yang sama. Ulangi sampai wadah penuh

Ratakan permukaan dengan mistar perata dan padatkan

Timbang benda uji tersebut

Nilai W sebagai berat wadah dan benda uji



Tabel 2.3 Hasil Pemeriksaan Berat Volume Agregat Halus

Pasir Gembur Padat

A Volume Wadah (ltr) 2,781 2,781

B Berat Wadah (Kg) 2,702 2,702

C Berat Wadah + Benda Uji (Kg) 7,480 7,520

D Berat Benda Uji (C-B) (Kg) 4,778 4,818

Berat Volume (Kg/L) = 1,718 1,732

Berat Volume (Kg/L) = 1,725

2.1.6 Perhitungan

Contoh Perhitungan :

2.1.7 Analisis

Dari hasil percobaan, didapatkan berat volume untuk agregat kasar sebesar

1,350 Kg/L. Hasil ini merupakan nilai rata-rata dari berat volume agregat pada

kondisi gembur dan padat. Dan untuk agregat halus, didapatkan berat volume

sebesar 1,682 Kg/L. Sama halnya dengan agregat kasar, nilai ini merupakan nilai

rata-rata dari berat volume pada keadaan gembur dan kasar. Berat volume ini

berpengaruh pada saat perhitungan menentukan berat agregat kasar yang

diperlukan.

Dapat dilihat dari hasil percobaan, bahwa pada keadaan padat, berat

volume agregat akan lebih berat dibandingkan dengan keadaan gembur. Hal ini

dikarenakan pada keadaan gembur masih banyak udara yang terperangkap dalam

benda uji, sehingga masih ada ruang-ruang kosong. Karena itu, berat dari benda

uji dalam keadaan gembur lebih ringan.





Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi)

agregat. Data distribusi butiran pada agregat diperlukan dalam perencanaan

adukan beton. Pelaksanaan penentuan gradasi ini dilakukan pada agregat halus

dan agregat kasar. Alat yang digunakan adalah seperangkat saringan dengan

ukuran jaring-jaring tertentu.


1. Timbangan

2. Alat pemisah contoh

3. Talam


1. Agregat Halus

2. Agregat Kasar




Timbang bahan yang akan diuji

Masukkan benda uji ke dalam perangkat saringan

Goyang saringan sampai agregat tidak ada yang lolos lagi pada nomer saringan tersebut

Pisahkan benda uji yang tidak lolos saring ke dalam talam, timbang dan catat

Ulangi tahap ke 2 dan 3 hingga bukaan saringan paling kecil

(No. 200 untuk agregat halus dan No. 4 untuk agregat kasar)




Tabel 2.4 Analisis Saringan Agregat Halus

Ukuran

Saringan (mm)

Berat

Tertahan

(gr)

Presentase

Tertahan

Presentase

Tertahan

Kumulatif

Presentase

Lolos

Kumulatif

SPEC

ASTM

C33-90

9,500 - 100% 100

4,750 16 3% 3% 97% 95 – 100

2,360 53 11% 14% 86% 80 – 100

1,180 95 19% 33% 67% 50 – 85

0,600 129 26% 59% 41% 25 – 60

0,300 61 12% 72% 28% 10 – 30

0,150 97 20% 91% 9% 2 – 10

0,075 38 8% 99% 1%

PAN 5 1% -

Total 494

Modulus Kehalusan 2,73

Gambar 1 Kurva Gradasi Agregat Halus

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.01 0.1 1 10

Pe

rse

nta

se L

olo

s K

um

ula

tif

Ukuran Saringan (mm)

Kurva Gradasi Agregat Halus

Data Percobaan

Maksimum

Minimum



Tabel 2.5 Analisis Saringan Agregat Kasar

Ukuran

Saringan

(mm)

Berat

Tertahan

(gr)

Presentase

Tertahan

Presentase

Tertahan

Kumulatif

Presentase

Lolos

Kumulatif

SPEC

ASTM

C33-90

25 -

100% 100

19 560 11% 11% 89% 95 – 100

9,5 4043 81% 92% 8% 80 – 100

4,75 385 8% 100% 0% 50 – 85

2,38 3 0% 100% 0% 25 – 60

Total 4991

Gambar 2 Kurva Gradasi Agregat Kasar

2.2.6 Perhitungan

- Persentase tertahan adalah persentase berat benda uji yang tertahan pada

saringan tertentu terhadap berat total.

Contoh perhitungan :

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1 10 100

Pe

rse

nta

se L

olo

s K

um

ula

tif

Ukuran Saringan (mm)

Kurva Gradasi Agregat Kasar

Data Percobaan

Minimum

Maksimum



- Persentase tertahan kumulatif adalah jumlah kumulatif dari persentase

tertahan dari saringan awal sampai saringan tertentu.


- Persentase lolos kumulatif adalah jumlah kumulatif dari persentase agregat

yang lolos dari saringan awal sampai saringan tertentu. Dengan kata lain,

persentase lolos kumulatif merupakan sisa dari persentase tertahan

kumulatif.


- Modulus kehalusan didapatkan dari jumlah persentase tertahan kumulatif.




2.2.7 Analisis

Dari hasil percobaan diatas, didapatkan modulus kehalusan untuk agregat

halus sebesar 2,73. Dapat dilihat juga dalam Gambar 1, hasil dari analisis saringan

agregat halus masih berada diantara garis maksimum dan garis minimum. Karena

itu agregat halus ini cukup baik untuk digunakan dalam pencampuran beton,

karena modulus kehalusan yang baik digunakan untuk pencampuran beton adalah

agregat halus dengan modulus kehalusan 2,3 sampai 3,0.

Untuk analisis saringan agregat kasar, dapat dilihat bahwa agregat kasar

lebih banyak tersebar pada ukuran 9,5 mm sampai 4,75 mm. Agregat kasar ini

kurang layak digunakan karena tidak terjadi persebaran yang cukup merata. Dapat

dilihat juga dari Gambar 2, hasil dari analisis saringan agregat halus melenceng

dari garis minimum. Gambar ini sudah cukup menunjukkan kurang layaknya

agregat kasar ini digunakan.

2.3 Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus


Pemeriksaan zat organik pada agregat halus dimaksudkan untuk

menentukan adanya bahan organik dalam agregat halus yang akan digunakan pada

campuran beton. Kandungan bahan organik yang melebihi batas dapat

mempengaruhi mutu beton yang direncanakan.

2.3.2 Alat Perobaan

1. Botol gelas tidak berwarna dengan volume sekitar 350 ml yang

mempunyai tutup dari karet gabus atau lainnya yang tidak larut dalam

NaOH

2. Standar warna (Organic Plate)

3. NaOH padat 3 gram

4. Air sebanyak 97 ml




Pasir dengan volume 115 ml (1/3 volume botol).



Warna larutan yang dibandingkan sesuai dengan standar warna no.1.

2.3.6 Analisis

Dari hasil percobaan, didapatkan hasil warna larutan sesuai dengan standar

no.1 yang artinya larutan ini lebih jernih dari organic plate no.3. Ini berarti

Tiga gram NaOH padat ditambahkan 97 ml air, sehingga didapatkan NaOH 3%

Masukkan 115 ml pasir ke dalam botol tembus pandang

(kurang lebih 1/3 isi botol)

Tambahkan larutan NaOH. Setelah dikocok, isinya harus mencapai kira-kira 3/4 volume botol

Tutup botol gelas tersebut dan kocok hingga lumpur yang menempel pada agregat nampak terpisah

Biarkan selama 24 jam agar lumpur tersebut mengendap

Setelah 24 jam, bandingkan warna larutan dengan organic plate no.3



bahwa larutan sangat jernih, kandungan organik di dalam pasir masih dalam batas

wajar sehingga layak untuk campuran beton.

2.4 Pemeriksaan Kadar Lumpur dalam Agregat Halus


Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan besarnya persentase kadar

lumpur dalam agregat halus yang digunakan sebagai campuran beton.


1. Gelas ukur

2. Alat pengaduk


1. Pasir secukupnya dalam kondisi lapangan.

2. Air





Total : 148 cm

Lumpur : 8 cm

Pasir : 140 cm

Contoh benda uji dimasukkan ke dalam gelas ukur

Tambahkan air ke dalam gelas ukur untuk melarutkan lumpur dengan ketinggian kurang dari setengah tinggi gelas ukur

Kocok gelas ukur dan diamkan selama 24 jam

Ukur tinggi pasir (V1) dan tinggi lumpur (V2)



2.4.6 Analisis

Berdasarkan pemeriksaan, kadar lumpur dalam agregat halus tersebut

adalah 5,41%. Hal ini berarti bahwa kandungan lumpur pada agregat halus sedikit

lebih banyak dibanding batas ketentuan kandungan maksimal lumpur yaitu <5%.

Lumpur tidak bisa menjadi satu dengan semen sehingga menghalangi

penggabungan antara semen dengan agregat. Pada akhirnya kekuatan beton akan

menurun karena tidak adanya saling mengikat.

2.5 Pemeriksaan Kadar Air


Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui besarnya kandungan air

yang terdapat pada agregat dengan cara pengeringan. Kadar air agregat adalah

perbandingan antara berat agregat kondisi kering dengan berat agregat semula.


1. Timbangan

2. Oven

3. Talam logam tahan karat (sebagai wadah pengering benda uji)


Minimum 0,5 kg agregat halus(pasir) dan agregat kasar





Tabel 2.6 Hasil Observasi Kadar Air Agregat Halus

Tabel 2.7 Hasil Observasi Kadar Air Agregat Kasar

Observasi Agregat Kasar

A. Berat Wadah - Gram

B. Berat Wadah + Benda Uji - Gram

C. Berat Benda Uji (B-A) 1000 Gram

D. Berat Benda Uji Kering 986 Gram

Kadar Air 1.42%

Kalibrasi talam kosong dengan timbangan

Masukkan benda uji ke dalam talam, timbang. Catat W1

Masukkan benda uji ke dalam oven. Keringkan hingga berat tetap (±1 hari)

Timbang benda uji yang telah dikeringkan.

Catat W2

Observasi Agregat Halus

A. Berat Wadah - Gram

B. Berat Wadah + Benda Uji - Gram

C. Berat Benda Uji (B-A) 1000 Gram

D. Berat Benda Uji Kering 917 Gram

Kadar Air 9.05%



2.5.6 Contoh Perhitungan


2.5.7 Analisis

Dari hasil percobaan pemeriksaan kadar air ini, diketahui bahwa kadar air

agregat kasar lebih kecil dibandingkan agregat halus. Hal ini disebabkan karena

agregat kasar lebih sulit untuk menyerap air karena partikelnya lebih rapat. Kadar

air agregat yang diperoleh dari percobaan ini adalah 9,05% untuk agregat halus

dan 1,42% untuk agregat kasar.

2.6 Analisis Specific-Gravity dan Penyerapan Agregat Halus

2.6.1 Tujuan Perobaan

Praktikum ini bertujuan untuk menentukan bulk and apparent Specific-

Gravity dan penyerapan (absorpsi) agregat halus menurut prosedur ASTM C128.

Nilai ini diperlukan untuk menetapkan besarnya komposisi volume agregat dalam

campuran beton.


1. Timbangan dengan ketelitian 0,5 gram yang mempunyai kapasitas

minimum sebesar 1000 gram

2. Piknometer dengan kapasitas 500 gram



3. Cetakan kerucut pasir

4. Tongkat pemadat dari logam untuk cetakan kerucut pasir


Berat contoh agregat halus disiapkan sebanyak 1000 gram. Contoh

diperoleh dari bahan yang diproses melalui alat pemisah atau cara perempatan.




Agregat halus yang jenuh air dikeringkan sampai diperoleh kondisi kering dengan indikasi contoh tercurah dengan baik

Sebagian dari contoh dimasukkan ke dalam cetakan kerucut pasir (Metal Sand Cone Mold)

Benda uji dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali setiap ketinggian 1/3 cetakan dan kelipatannya sampai penuh

Kondisi SSD diperoleh jika saat cetakan diangkat butir-butir pasir akan longsong/runtuh

Benda uji seberat 500 gram dimasukkan ke dalam piknometer

Piknometer diisi dengan air sampai 90% penuh. Gelembung-gelembung udara dibebaskan dengan cara menggoyang-goyangkan piknometer

Rendam piknometer dengan suhu air selama 24 jam

Timbang berat piknometer + air + benda uji

Benda uji dipisahkan dari piknometer dan dikeringkan pada suhu 213,13o

selama 24 jam

Timbang berat air + piknometer

Berat benda uji yang telah dikeringkan ditimbang




Tabel 2.8 Hasil Percobaan Specific Gravity Agregat Halus

Penentuan Specific Gravity Agregat Halus

A Berat Piknometer 139 Gram

B Berat Contoh Kondisi SSD 500 Gram

C Berat Piknometer + Air + Contoh SSD 939 Gram

D Berat Piknometer + Air 635 Gram

E Berat Contoh Kering 480 Gram

Apparent Specific Gravity 2,727

Bulk Specific Gravity (Kering) 2,449

Bulk Specific Gravity (SSD) 2,551

Persentase Absorpsi Air 4,17%

2.6.6 Perhitungan

- Apparent Specific Gravity didapatkan dari perbandingan massa agregat

kering yang telah dioven terhadap massa air dengan volume yang sama

dengan agregat tersebut.

Dimana,

C = Berat Piknometer+Air+Contoh SSD

D = Berat Piknometer+Air

E = Berat kering contoh

- Bulk Specific Gravity didapatkan dari perbandingan massa agregat SSD

terhadap massa air dengan volume yang sama dengan agregat tersebut.

Dimana,

B = Berat contoh kondisi SSD





E = Berat Contoh Kering

Dimana,




- Persentase Absorpsi didapatkan dari persentase berat air pada agregat saat

kondisi SSD terhadap berat contoh kering.

Dimana,


E = Berat contoh kering



2.6.7 Analisis

Dari percobaan ini, diperoleh nilai Apperent Specific Gravity sebesar

2,727, Bulk Specific Gravity pada kondisi kering sebesar 2,449, Bulk Specific

Gravity pada kondisi SSD sebesar 2,551, dan presentase absorpsi air sebesar

4,17%.

2.7 Analisis Specific-Gravity dan Penyerapan Agregat Kasar


Percobaan ini bertujuan menentukan bulk dan apparent specific grafity

dan penyerapan (absorpsi) dari agregat kasar menurut ASTM C 127. Nilai ini

diperlukan untuk menetapkan besaran komposisi volume agregat dalam adukan

beton.


1. Timbangan

2. Keranjang besi

3. Alat penggantung keranjang

4. Oven

5. Handuk atau kain pel


Bahan yang akan digunakan adalah agregat kasar dengan berat 3.000

gram dalam keadaan SSD.





Tabel 2.9 Penentuan Specific Gravity Agregat Kasar

Penentuan Specific Gravity Agregat Kasar

A Berat Contoh SSD 3000 Gram

B Berat Contoh dalam Air 1842 Gram

C Berat Contoh Kering di Udara 2917 Gram

Apparent Specific Gravity 2,71

Bulk Specific Gravity (Kering) 2,52

Bulk Specific Gravity (SSD) 2,59

Persentase Absorpsi Air 2,85%

Benda uji direndam selama 24 jam

Benda uji dikeringkan permukaannya dengan menggunakan handuk untuk mencapai kondisi SSD

Timbang benda uji tersebut

Contoh berat uji dimasukkan ke keranjang dan direndam kembali ke dalam air

Goyangkan keranjang untuk melepaskan udara yang terperangkap. Hitung berat pada kondisi jenuh.

Keringkan benda uji pada temperatur (212±130)0F. Dinginkan kemudian timbang



2.7.6 Perhitungan

- Apparent Specific Gravity didapatkan dari perbandingan massa agregat

kering yang telah dioven terhadap massa air dengan volume yang sama

dengan agregat tersebut.

Dimana,

B = Berat contoh dalam air

C = Berat contoh kering di udara

- Bulk Specific Gravity didapatkan dari perbandingan massa agregat SSD

terhadap massa air dengan volume yang sama dengan agregat tersebut.

Dimana,

A = Berat contoh kondisi SSD



Dimana,





- Persentase Absorpsi didapatkan dari persentase berat air pada agregat saat

kondisi SSD terhadap berat contoh kering.

Dimana,



2.7.7 Analisis

Dari percobaan ini, diperoleh nilai Apperent Specific Gravity sebesar 2,71,

Bulk Specific Gravity pada kondisi kering sebesar 2,52, Bulk Specific Gravity

pada kondisi SSD sebesar 2,59, dan presentase absorpsi air sebesar 2,85%.



BAB III

MIX DESIGN

3.1 Tujuan Percobaan

Mix Design ini bertujuan untuk menentukan komposisi dari komponen

pembentuk beton, yaitu agregat, air, dan semen, sesuai dengan kuat tekan beton

yang disyaratkan, dalam kasus ini adalah K-175. Hasil perhitungan dari mix

design ini digunakan sebagai acuan komposisi pencampuran beton.

3.2 Alat Percobaan

Microsoft Excel dan Kalkulator.

3.3 Bahan Percobaan

1. Data hasil percobaan penentuan parameter material pembentuk beton

2. Tabel-tabel pembantu



3.4 Metodologi Percobaan

3.5 Hasil Percobaan

Jenis Konstruksi : Dinding fondasi, footing, dan dinding basement

Kekuatan yang disyaratkan : K-175

fc’ (silinder) : 14,525 MPa

fm : 17,477 MPa

Pemilihan angka slump

Pemilihan ukuran maksimum agregat kasar

Estimasi kebutuhan air pencampur dan kandungan udara

Pemilihan nilai perbandingan air dan semen

Perhitungan kandungan semen

Estimasi kandungan agregat kasar

Estimasi kandungan agregat halus

Koreksi kandungan air pada agregat

Hitung dan buat tabel



Tabel 3.1 Penetapan Variabel Perencanaan

PENETAPAN VARIABEL PERENCANAAN

1 Rencana SLUMP 2,5-5,0 Cm

2 Rencana Kuat Tekan Beton 17,48 MPa

3 Modulus Kehalusan Aggregat Halus 2,73

4 Ukuran maksimum agregat kasar 2,50 Cm

5 Specific Gravity aggregat kasar kondisi SSD 2,55

6 Specific gravity aggregat halus kondisi SSD 2,50

7 Berat Volume / Isi Agregat kasar 1,35 kg/lt

Tabel 3.2 Komposisi Unsur Beton

KOMPOSISI UNSUR BETON

8 Rencana air adukan untuk 1 m³ 180 Kg

9 Persentase udara yang terperangkap 1,5%

10 W/C Ratio berdasarkan grafik 0,74

11 W/C Ratio berdasarkan tabel -

12 Berat semen yang diperlukan 243,61 Kg

13 Volume agregat kasar perlu/m³ beton : 0,72

14 Volume agregat kasar perlu 968,98 Kg

15 Volume semen 0,08 m3

16 Volume air 0,18 m3

17 Volume agregat kasar 0,38 m3

18 Volume udara 0,02 m3

19 Volume agregat halus/m³ 0,35 m3



Tabel 3.3 Komposisi Berat Unsur Adukan untuk 1 m3 Beton

KOMPOSISI BERAT UNSUR ADUKAN / M3 BETON

20 Semen 243,61 m3

21 Air 180 Kg

22 Agregat kasar kondisi SSD 968,98 Kg

23 Agregat halus kondisi SSD 870,98 Kg

24 Faktor semen 6,09 Sack

25 Kadar air asli/ kelembaban agregat kasar 1,42%

26 penyerapan air kondisi SSD agregat kasar 2,85%

27 Kadar air asli / Kelembaban agregat halus 9,05%

28 Penyerapan air kondisi SSD agregat halus 4,17%

29 Tambahan air adukan dari kondisi agg.kasar 14,01

30 Tambahan agg.kasar untuk kondisi lapangan -14,01

31 Tambahan air adukan dari kondisi agg.halus -46,78

32 tambahan agg.halus untuk kondisi lapangan 46,78

Tabel 3.4 Komposisi Akhir Unsur untuk Perencanaan Lapangan untuk 1 m3

Beton

KOMPOSISI AKHIR UNSUR UNTUK PERENCANAAN LAPANGAN /

M3 BETON

33 Semen 243,61 Kg

34 Air 147,23 Kg

35 Agregat kasar kondisi lapangan 954,97 Kg

36 Agregat halus kondisi lapangan 917,76 Kg

Tabel 3.5 Komposisi Unsur Campuran Beton untuk 6 Benda Uji

KOMPOSISI UNSUR CAMPURAN BETON UNTUK 6 BENDA UJI

37 Semen 9,26 Kg

38 Air 5,59 Kg

39 Agregat kasar kondisi Lapangan 36,29 Kg

40 Agregat halus kondisi Lapangan 34,87 Kg

Tabel 3.6 Data-Data Setelah Pengadukan

DATA-DATA SETELAH PENGADUKAN

41 Sisa air campuran -

42 Tambahan air selama pengadukan 3,2 Kg

43 Jumlah air sesungguhnya yang digunakan 8,79 Kg

44 Nilai SLUMP hasil pengukuran 5 Cm



3.6 Perhitungan

- Kuat tekan beton rata-rata

Dimana nilai Sd yang digunakan adalah 1,8

1,8)

- Rencana air adukan untuk 1 m3 didapatkan dari tabel , yaitu 180 kg

- Presentase udara yang terperangkap didapatkan dari tabel, yaitu 1,5%

- W/C Ratio didapatkan dari hasil interpolasi tabel

- Berat semen yang diperlukan didapatkan dari rasio air dan semen (W/C

Ratio)

- Agregat kasar yang diperlukan untuk 1 m3

beton didapatkan dari hasil

interpolasi tabel



Karena tabel hanya berlaku untuk nilai slump 75 – 100 mm, maka nilai x

perlu dikalikan faktor koreksi. Faktor koreksi ini didapatkan dari tabel.

- Berat agregat kasar yang diperlukan didapatkan dari hasil kali berat

volume agregat kasar yang didapatkan dari hasil percobaan (tabel) dengan

agregat kasar.

- Volume semen didapatkan dari hasil bagi dari berat semen yang

diperlukan dengan massa jenis semen. Dalam kasus ini, massa jenis semen

adalah 3150 kg/m3.

- Volume air didapatkan dari hasil bagi berat rencana air adukan untuk 1 m3

beton dengan massa jenis air. Dalam kasus ini, massa jenis air adalah 1000

kg/m3

- Volume agregat kasar didapatkan dari hasil bagi berat agregat kasar

dengan nilai specific gravity agregat kasar kondisi SSD yang didapatkan

dari hasil percobaan (tabel).



- Volume udara didapatkan dari persentase udara yang terperangkap. Maka

volume udara adalah 0,015 m3.

- Volume agregat halus per 1 m3

beton didapatkan dari sisa tempat yang

tersedia pada 1 m3 beton.

- Berat agregat halus kondisi SSD didapatkan dari hasil kali volume agregat

halus dan specific gravity agregat halus.

- Faktor semen didapatkan dari berapa banyaknya zak semen yang

dibutuhkan. Satu zak semen memiliki berat sebesar 40 kg.

- Agregat kasar pada kondisi lapangan memiliki kemampuan untuk

menyerap air ataupun memiliki kandungan air. Karena itu perlu ada

penambahan air untuk pencampuran beton.

- Seiring dengan adanya penambahan air, maka diperlukan juga

pengurangan berat agregat kasar yang digunakan.



- Agregat halus pada kondisi lapangan memiliki kemampuan untuk

menyerap air ataupun memiliki kandungan air. Karena itu perlu ada

penambahan air untuk pencampuran beton.

- Seiring dengan adanya pengurangan air, maka diperlukan juga

penambahan berat agregat halus yang digunakan.

- Komposisi air akhir perencanaan lapangan untuk 1 m3 beton didapatkan

setelah menambahkan air yang terperngaruh oleh agregat kasar dan halus.

- Komposisi agregat kasar perencanaan lapangan untuk 1 m3 beton

didapatkan setelah menambahkan agregat kasar yang terpengaruh karena

penambahan air.

- Komposisi agregat halus perencanaan lapangan untuk 1 m3 beton

didapatkan setelah menambahkan agregat halus yang terpengaruh karena

penambahan air.



- Untuk trial mix di laboratorium digunakan mesin molen. Trial mix

ditargetkan menghasilkan 6 beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30

cm.

3.7 Analisis

Dari hasil perhitungan, didapatkan untuk beton K-175 kategori jenis

struktur dinding fondasi, footing, dan dinding basement dengan fc’ silinder

sebesar 14,525 MPa dan fm silinder sebesar 17,477 MPa, dapat dibuat dengan

komposisi 11,1084 kg semen, 6,371836 kg air, 43,54641 kg agregat kasar, serta

48,56036 kg agregat halus. Komposisi ini digunakan untuk membuat 6 buah

benda uji tekan beton dengan dimensi diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.



BAB IV

PEMERIKSAAN KEKUATAN HANCUR BENDA UJI BETON

4.1 Tujuan Percobaan

Menentukan kekuatan tekan beton berbentuk silinder yang dibuat dan

dirawat (cured) di laboratorium. Kekuatan tekan beton ini adalah perbandingan

beban terhadap luas penampang beton

4.2 Alat Percobaan

Mesin penguji

4.3 Bahan Percobaan

Beton yang diuji

4.4 Metodologi Percobaan

Ambil benda uji dari tempat perawatan 1 hari sebelumnya

Letakkan benda uji pada mesin tekan secara simetris

Jalankan mesin uji tekan. Tekanan harus dinaikkan berangsur-angsur dengan kecepatan berkisar antara 4 kg/cm2 sampai dengan 6 kg/cm2 per detik

Lakukan pembebanan sampai benda uji hancur

Catat beban maksimum hancur yang terjadi selama pemeriksaan benda uji



4.5 Hasil Percobaan

Tabel 4.1 Hasil Uji Tekan Beton

No Tanggal Uji Hari Ke- Berat Kuat Tekan Kuat Tekan

(MPa)

1 02-Okt-12 8

12,4 15,05 ton 8,5165578

2 12,8 18,025 ton 10,200063

3 09-Okt-12 15

12,36 19,5 ton 11,034743

4 12,52 22 ton 12,449453

5 23-Okt-12 29

12,62 27 ton 15,278875

6 12,5 27 ton 15,278875

Tabel 4.2 Hasil Konversi Kuat Tekan Beton (Silinder) pada Hari ke-7, 14,

dan 28

Hari

Ke-N

Beton

1 2 3 4 5 6 Beton

Rencana

7 8,10676531 9,709265431 8,059082 9,0923 9,8993351 9,89933511 9,44125

14 10,975313 13,14485166 10,91076 12,3096 13,402177 13,40217676 12,782

28 12,4719466 14,93733143 12,39859 13,9881 15,229746 15,22974632 14,525

Tabel 4.3 Hasil Konversi Kuat Tekan Beton Silinder ke Beton Kubus

Hari Ke-

N

Beton

1 2 3 4 5 6 Beton

Rencana

7 97,6718712 116,9791016 97,09737 109,546 119,2691 119,2690977 113,75

14 132,232687 158,3717068 131,4549 148,308 161,47201 161,4720092 154

28 150,264417 179,9678486 149,3806 168,532 183,49092 183,4909196 175



Gambar 3 Grafik Kuat Tekan Beton

Gambar 4 Grafik Kuat Tekan Beton Rata-Rata

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25 30

Ku

at T

eka

n (

MP

a)

Umur (Hari)

Grafik Kuat Tekan Beton

Beton 1

Beton 2

Beton 3

Beton 4

Beton 5

Beton 6

Beton Rencana

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 10 20 30

Ku

at T

eka

n (

MP

a)

Umur (Hari)

Grafik Kuat Tekan Beton

Beton Percobaan Rata-Rata

Beton Rencana



4.6 Contoh Perhitungan

- Kuat tekan beton didapat dari perbandingan beban maksimal beton

terhadap luas penampang pada beton


- Kuat tekan beton pada hari tertentu dapat diprediksi dengan menggunakan

perbandingan rasio kuat tekan beton. Pada praktikum ini, rasio kuat tekan

hari ke 8,15, dan 29 didapatkan dari hasil interpolasi tabel.


Beton 1

a. Hari ke 7

b. Hari ke 14

c. Hari ke 28



- Konversi dari kuat tekan beton silinder menjadi kuat tekan beton kubus




4.7 Analisis

Dari 6 beton yang diujikan, 3 beton uji memiliki kekuatan dibawah kuat

tekan rencana, walaupun tidak terlalu jauh dari rencana. Hal ini mungkin terjadi

karena adanya kesalahan pada saat pengecoran. Ketiga beton ini memiliki berat

beton yang lebih kecil dibandingkan beton uji lainnya. Dengan kata lain, ketiga

beton ini memiliki massa jenis yang paling kecil dibanding dengan beton lainnya.

Hal ini dapat mengurangi kekuatan beton karena dengan berat beton lebih ringan,

menyatakan bahwa lebih banyak rongga yang terdapat dalam beton yang dapat

mengakibatkan turunnya kekuatan beton. Terdapatnya banyak rongga bisa

disebabkan pada saat pengecoran, pemadatan yang dilakukan kurang sehingga

banyak terdapat celah. Terjadinya perbedaan massa jenis benda uji ini disebabkan

karena pada saat pengecoran, proses pemadatan beton segar pada bekisting

dilakukan oleh orang yang berbeda. Sehingga kekuatan yang digunakan juga

berbeda. Sehingga dapat terjadi kemungkinan adanya void (rongga udara) pada

benda uji.



BAB V

KESIMPULAN

5.1 Pemeriksaan Berat Volume Agregat

Berat volume agregat kasar pada keadaan gembur adalah 1,287 Kg/L.

Berat volume agregat kasar pada keadaan padat adalah 1,414 Kg/L.

Berat volume agregat kasar rata-rata adalah 1,350 Kg/L.

Berat volume agregat halus pada keadaan gembur adalah 1,718 Kg/L.

Berat volume agregat halus pada keadaan padat adalah 1,732 Kg/L.

Berat volume agregat halus rata-rata adalah 1,725 Kg/L.


Agregat kasar yang digunakan untuk percobaan kurang baik digunakan karena

gradasinya kurang baik.

Agregat halus yang digunakan untuk percobaan layak digunakan untuk percobaan

karena masih memiliki nilai modulus kehalusan diantara 2,3 dan 3,0 yaitu 2,73.

5.3 Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus

Agregat halus yang digunakan memiliki kandungan zat organik rendah.

5.4 Pemeriksaan Kadar Lumpur dalam Agregat Halus

Agregat halus yang digunakan memiliki kadar lumpur sebesar 5,41%.

5.5 Pemeriksaan Kadar Air

Kadar air yang dimiliki oleh agregat halus yang digunakan adalah 9,05%.

Kadar air yang dimiliki oleh agregat kasar yang digunakan adalah 1,42%.



5.6 Analisis Specific Gravity dan Penyerapan Agregat Halus

Apparent Specific Gravity dari agregat halus yang digunakan adalah 2,727.

Bulk Specific Gravity dalam kondisi kering dari agregat halus yang digunakan

adalah 2,449.

Bulk Specific Gravity dalam kondisi SSD dari agregat halus yang digunakan

adalah 2,551.

Persentase Absorpsi Air dari agregat halus yang digunakan adalah 4,17%.

5.7 Analisis Specific Gravity dan Penyerapan Agregat Kasar

Apparent Specific Gravity dari agregat kasar yang digunakan adalah 2,71.

Bulk Specific Gravity dalam kondisi kering dari agregat halus yang digunakan

adalah 2,52.

Bulk Specific Gravity dalam kondisi SSD dari agregat halus yang digunakan

adalah 2,59.

Persentase Absorpsi Air dari agregat halus yang digunakan adalah 2,85%.

5.8 Mix Design

- Komposisi untuk perencanaan lapangan :

1. Semen : 243,6054 kg

2. Air : 139,7333 kg

3. Agregat Kasar : 954,965 kg

4. Agregat Halus : 1064,92 kg

- Komposisi untuk 6 beton uji :

1. Semen : 11,1084 kg

2. Air : 6,371836 kg

3. Agregat Kasar : 43,54641 kg

4. Agregat Halus : 48,56036 kg

- Tambahan saat pengadukan :

1. Air : 3,2 kg



5.9 Pemeriksaan Kekuatan Hancur Benda Uji Beton

Beton Rencana :

- Kuat tekan pada hari ke-7 : 9,44125 MPa



1. Beton 1 (diuji pada hari ke-8)





















Kelompok 1 | MODUL II 1

MODUL II

MATERIAL BAJA



BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Baja merupakan salah satu bahan dalam bidang profesi teknik sipil yang

sangat penting perannya dalam konstruksi. Baja biasanya digunakan untuk

penulangan elemen struktur beton bertulang. Baja dikenal memiliki ketahanan

terhadap gaya tarik, walaupun baja juga kuat menahan gaya tekan. Seiring dengan

makin banyaknya penggunaan baja dalam konstruksi bangunan, maka peru

diketahui bagaimana tingkah laku,, sifat dan properti baja dalam menahan beban.

Ada berbagai sifat baja yang harus diketahui terutama untuk dapat melakukan

perhitungan kekuatan struktural suatu bangunan. Oleh karena itu, dalam

praktikum ini dilakukan pengujian terhadap baja (uji tarik baja) untuk

memperoleh nilai-nilai property baja agar selanjutnya dapat digunakan dalam

menentukan dan memperhitungkan kekuatan suatu struktur bangunan.

1.2 Tujuan Praktikum

1. Mengetahui cara pengukuran uji tarik langsung.

2. Mengetahui pengoperasian alat uji tarik (Universal Testing

Machine/UTM).

3. Menghitung nilai-nilai properti mekanik dari baja seperti Modulus

Young, tegangan leleh, kuat tarik dan lain-lain.

4. Pembacaan tegangan dan regangan dengan menggunakan strain gauge.



1.3 Teori Dasar

Uji tarik baja dapat digunakan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari

material seperti Modulus Young, tegangan leleh, dan kuat tarik.

a. Tegangan (σ) dan Regangan (ε)

Tegangan adalah gaya yang dibaca pada load cell dibagi dengan luas

penampang. Regangan (ε) adalah perbandingan pertambahan panjang

dengan panjang awal benda uji.

b. Modulus Young (E)

Modulus Young adalah bilangan yang menyatakan kelenturan dari

suatu bahan, makin besar nilai Modulus Young, maka makin besar

keelastisitasan suatu bahan. Modulus Young dapat dinyatakan dengan

kemiringan garis (daerah elastis) pada kurva regangan.

c. Tegangan Leleh (σy)

Tegangan leleh adalah besarnya gaya tarik yang bekerja pada saat

benda uji mengalami leleh pertama dibagi dengan luas penampang.

d. Kuat Tarik (σmaks)

Kuat tarik adalah tegangan tarik maksimum yang didapat dari gaya

maksimum dengan luas penampang semula dari benda uji.



BAB II

HASIL PENGUJIAN

2.1 Alat dan Bahan Percobaan

1. Baja tulangan polos, diameter 8, 10 dan 12 mm.

2. Baja tulangan ulir, diameter 10, 13 dan 16 mm.

3. Universal Testing Machine/UTM

4. Strain gauge

5. Data Logger

6. Jangka sorong

7. Mistar

2.2 Langkah Kerja

a. Benda uji, baja tulangan polos dan ulir, disiapkan.

b. Hitung panjang awal dari benda uji dan diameter aktual dari keenam baja

tulangan.

Diameter aktual (mm) =

c. Benda uji diposisikan secara vertika pada mesin UTM dan dijepit.

d. Lalu benda uji ditarik hingga putus. Selama penarikan ini, grafik akan

tergambarkan pada load cell



e. Setelah benda uji putus, hitung diameter necking yang terjadi pada titik

putus dan juga panjang akhir benda uji.

f. Untuk benda uji, baja tulangan polos diameter 12 mm, data tegangan dan

regangan didapat tidak hanya dari load cell, tetapi juga dari data logger.

2.3 Pengolahan Data

2.3.1 Tabel Pengukuran

Tabel 2.1 Data Baja Sebelum Ditarik

Data Baja sebelum Ditarik

No Benda

Uji

Diameter

Aktual (mm)

Luas Penampang

(mm2)

Berat

(gram)

Panjang

(mm)

1 Ulir D

10 9,868361566 76,51644 240 400

2 Ulir D

13 12,80418177 128,8155556 400 396

3 Ulir D

16 15,5258137 189,3971287 600 404

4 Polos Ø

8 7,801624831 47,822775 150 400

5 Polos Ø

10 9,856049195 76,32562594 240 401

6 Polos Ø

12 11,89533242 111,1777333 340 390



Tabel 2.2 Perpanjangan Baja setelah Ditarik

Perpanjangan Baja setelah Ditarik

No Benda

Uji

Panjang Awal

(mm)

Panjang Akhir

(mm)

Perpanjangan

(mm)

1 Ulir D 10 100 121 21

2 Ulir D 13 100 114,5 14,5

3 Ulir D 16 100 120 20

4 Polos Ø 8 100 120 20

5 Polos Ø

10 100 126 26

6 Polos Ø

12 100 152 52

Tabel 2.3 Perhitungan Kekuatan Luluh dah Tarik

Perhitungan Kekuatan Luluh dan Tarik

No Benda

Uji

Beban

Luluh

(kg)

Kekuatan Luluh

(N/mm2)

Beban

Maks (kg)

Kekuatan Tarik

(N/mm2)

1 Ulir D

10 3800 487,1894197 4700 602,5763875

2 Ulir D

13 6200 472,1634723 7900 601,6276502

3 Ulir D

16 10000 517,9592778 12750 660,3980792

4 Polos Ø

8 1600 328,2118196 2300 471,8044906

5 Polos Ø

10 3100 398,4376103 4600 591,2300023

6 Polos Ø

12 4100 361,7720815 5550 489,7158664



Tabel 2.4 Diameter dan Luas Penampang Necking setelah Ditarik

Diameter dan Luas Penampang Necking setelah Ditarik

No Jenis

Baja

Diameter Terkecil (Necking)

Penampang Setelah Uji Tarik

(mm)

Luas Terkecil (Necking)

Penampang Setelah Uji

Tarik (mm2)

1 Ulir D

10 6,2 30,20285714

2 Ulir D

13 8,93 62,65670714

3 Ulir D

16 12 113,1428571

4 Polos

Ø 8 5 19,64285714

5 Polos

Ø 10 6,82 36,54545714

6 Polos

Ø 12 8 50,28571429

Tabel 2.5 Data Baja Ulir D 10

Baja Ulir D 10

No Beban (kg) Deformasi Alat (mm) Tegangan (MPa)

1 0 0 0

2 600 0,2 76,92464521

3 1000 0,6 128,207742

4 1600 0,9 205,1323872

5 2300 1,2 294,8778067

6 3700 1,6 474,3686455

7 3800 1,7 487,1894197

8 3800 2,2 487,1894197

9 4200 3 538,4725165

10 4600 4 589,7556133

11 4700 5,7 602,5763875

12 4600 6 589,7556133

13 4300 6,3 551,2932907




Baja Ulir D 13


1 0 0 0

2 500 0,4 38,07769938

3 1000 0,6 76,15539876

4 4000 1,4 304,621595

5 5900 1,9 449,3168527

6 6200 2,2 472,1634723

7 7400 3,4 563,5499508

8 7600 4 578,7810306

9 7800 5 594,0121103

10 7900 6,6 601,6276502

11 7800 7,8 594,0121103

12 7700 8 586,3965705

13 7000 8,4 533,0877913




Baja Ulir D 16


1 0 0 0

2 1250 0,6 64,74490972

3 2500 1 129,4898194

4 5000 1,5 258,9796389

5 7500 1,8 388,4694583

6 9750 2,2 505,0102958

7 10000 2,3 517,9592778

8 10000 2,6 517,9592778

9 10500 2,8 543,8572417

10 11250 3,2 582,7041875

11 12000 4 621,5511333

12 12500 6 647,4490972

13 12750 7,5 660,3980792

14 12500 8 647,4490972

15 11750 8,5 608,6021514

16 11000 8,7 569,7552055



Tabel 2.8 Data Baja Polos Ø 8

Baja Polos Ø 8


1 0 0 0

2 250 0,2 51,28309681

3 500 0,4 102,5661936

4 750 0,5 153,8492904

5 1000 0,6 205,1323872

6 1500 0,8 307,6985809

7 1600 0,9 328,2118196

8 1600 1,4 328,2118196

9 1650 1,5 338,4684389

10 1700 2 348,7250583

11 2000 3,3 410,2647745

12 2150 4,1 441,0346326

13 2250 6 461,5478713

14 2300 6,9 471,8044906

15 2250 9,6 461,5478713

16 2200 9,7 451,2912519

17 2000 10 410,2647745



Tabel 2.9 Baja Polos Ø 10

Baja Polos Ø 10


1 0 0 0

2 1000 0,5 128,5282614

3 2000 0,8 257,0565228

4 3000 1 385,5847841

5 3100 1,1 398,4376103

6 3100 1,3 398,4376103

7 3500 2 449,8489148

8 4000 3 514,1130455

9 4400 4 565,5243501

10 4500 4,6 578,3771762

11 4600 7 591,2300023

12 4500 8,3 578,3771762

13 4300 8,8 552,6715239

14 4000 9 514,1130455



Tabel 2.10 Baja Polos Ø 12

Baja Polos Ø 12


1 0 0 0

2 500 0,2 44,11854652

3 1000 0,4 88,23709304

4 1500 0,5 132,3556396

5 2000 0,6 176,4741861

6 2500 0,8 220,5927326

7 3000 0,9 264,7112791

8 3500 1 308,8298256

9 3700 1,1 326,4772442

10 4100 1,9 361,7720815

11 4100 2,2 361,7720815

12 4500 2,8 397,0669187

13 5000 4 441,1854652

14 5500 7 485,3040117

15 5550 9,3 489,7158664

16 5500 11 485,3040117

17 5400 11,3 476,4803024



2.3.2 Kurva Tegangan vs Regangan

Gambar 5 Tegangan Vs Regangan Baja Ulir 10


0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8

Tega

nga

n (

MP

a )

Deformasi Alat ( mm )

Baja Ulir D 10

Baja Ulir D 10

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10

Tega

nga

n (

MP

a )


Baja Ulir D 13

Baja Ulir D 13




Gambar 8 Tegangan Vs Regangan Baja Polos 8

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10

Tega

nga

n (

Mp

a )


Baja Ulir D 16

Baja Ulir D 16

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 2 4 6 8 10 12

Tega

nga

n (

MP

a )

Deformasi Alat (mm)

Baja Polos Ø 8

Baja Polos Ø 8





0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10

Tega

nga

n (

MP

a )


Baja Polos Ø 10

Baja Polos Ø 10

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 10 12

Tega

nga

n (

MP

a )


Baja Polos Ø 12

Baja Polos Ø 12



Gambar 11 Baja Ulir

Gambar 12 Baja Polos

2.4 Analisis

Praktikum uji tarik baja dilakukan untuk mengetahui properti mekanik dari

suatu baja. Sebagai variabel dalam pengujian adalah diameter baja, panjang baja,

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10

Tega

nga

n (

MP

a )


Baja Ulir

Baja Ulir D 10

Baja Ulir D 13

Baja Ulir D 16

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10 12


Baja Polos

Baja Polos Ø 8

Baja Polos Ø10

Baja Polos Ø 12



dan bentuk permukaan baja (ulir/polos). Hal ini dilakukan untuk mengetahui

pengaruh dari ketiga variabel terhadap uji tarik baja.

Dari grafik tersebut dapat dianalisis bahwa tegangan leleh masing masing

baja berbeda. Pada baja ulir D 10 titik leleh terdapat di titik 487,2 MPa, ulir D 13

titik leleh terdapat di titik 472,2 MPa dan ulir D 16 terdapat pada titik 517,9 MPa.

Sedangkan untuk polos Ø 8 titik leleh terdapat pada titik 328,2 MPa . Polos Ø 10

terdapat pada titik kurang dari 398,4 MPa, dan polos Ø 12 terdapat pada titik 361,7

MPa. Padahal yang kita tahu bahwa apabila baja memiliki mutu yang sama maka

memiliki besar tegangan leleh yang sama. Hal ini disebabkan oleh dengan adanya

penambahan luas penampang maka beban yang akan diterima juga akan semakin

besar, begitu juga dengan tegangan maksimum.

Dari hasil pengujian yang dilakukan, diameter dari baja tidak berpengaruh

pada kekuatan baja. Hal ini disebabkan perbedaan mutu tiap baja, pada

kenyataannya pada mutu baja yang sama semakin besar diameternya semakin kuat

baja tersebut.

Jika dibandingkan, titik leleh dan titik maksimum baja polos dan baja ulir

memiliki perbedaan. Dengan diameter yang sama, tegangan leleh baja polos akan

lebih rendah daripada baja ulir, karena kandungan karbon pada baja polos lebih

sedikit daripada baja ulir. Kandungan karbon menaikkan kegetasan/brittle, namun

sifat daktilitasnya menjadi menurun. Ini terlihat dari kurva perbandingan baja

polos dan ulir untuk diameter yang sama, di mana baja ulir menjadi lebih getas

(mudah patah) dibandingkan dengan baja polos, karena semakin banyak

kandungan karbon pada baja maka semakin getas baja tersebut.



2.5 Properti Mekanik Benda Uji

2.5.1 Modulus Elastisitas

Gambar 13 Strain Gauge

Dari hasil trendline linear yang digunakan, kita dapatkan persamaan garis

y = 208946x. Gradien (kemiringan) garis tersebut merupakan Modulus Elastisitas

daripada baja tersebut. Maka didapat Modulus Elastisitasnya adalah 208946 MPa.

2.5.2 Tegangan Leleh ( σy )

Tegangan leleh dihitung dengan rumus :

σy =

x g

dimana :

σy adalah tegangan luluh (MPa)

Py adalah beban luluh (kg)

y = 208946x R² = 0.9812

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002

Tega

nga

n (

MP

a )

Regangan

Polos Ø 12 Strain Gauge

Polos Ø 12

Linear (Polos Ø 12)



A0 adalah luas penampang semula (mm2)

g adalah percepatan gravitasi (m/s2)

Contoh Perhitungan

σy =

=

x 9,81 = 487,18 MPa

Tabel 2.11 Tegangan Leleh

Baja Tegangan Leleh

Baja Ulir 10 487,1894197 MPa

Baja Ulir 13 472,1634723 MPa

Baja Ulir 16 517,9592778 MPa

Baja Polos 8 328,2118196 MPa



2.5.3 Kuat Tarik

Tegangan tarik dihitung dengan rumus :

σmaks =

X g

dimana :

σmaks adalah tegangan tarik (MPa)

Pmaks adalah beban tarik (kg)

A0 adalah luas penampang semula (mm2)

g adalah percepatan gravitasi (m/s2)

Contoh Perhitungan

σmaks =

x g =

= 602,57 MPa



Tabel 2.12 Kuat Tarik

Baja Kuat Tarik

Baja Ulir 10 602,5763875 MPa

Baja Ulir 13 601,6276502 MPa

Baja Ulir 16 660,3980792 MPa




2.5.4 Elongasi/Regangan Maksimum

Elongasi/regangan maksimum dihitung dengan rumus :

εmaks =

x 100%

dimana :

εmaks = elongasi/regangan maksimum

L = panjang akhir (mm)

L0 = panjang awal (mm)

Contoh Perhitungan

εmaks =

x 100% =

x 100% = 21%



Tabel 2.13 Elongasi/Regangan Maksimum

Baja Elongasi/Regangan Maks

Baja Ulir 10 21,0%

Baja Ulir 13 14,5%

Baja Ulir 16 20,0%

Baja Polos 8 20,0%

Baja Polos 10 26,0%

Baja Polos 12 52,0%

2.5.5 Kontraksi Penampang

Kontraksi penampang dihitung dengan rumus :

S =

x 100%

dimana :

S = kontraksi penampang

A0 = luas awal (mm)

A = luas akhir (mm)

Contoh Perhitungan

S =

x 100% =

x 100% = 60,53%

Tabel 2.14 Kontraksi Penampang

Baja Kontraksi Penampang

Baja Ulir 10 60,53%

Baja Ulir 13 51,36%

Baja Ulir 16 40,26%

Baja Polos 8 58,93%

Baja Polos 10 52,12%

Baja Polos 12 54,77%



BAB III

PENUTUP

3.1 Simpulan

Dari praktikum baja kali ini, dapat kami simpulkan :

a. Dalam praktikum ini kami dapat melakukan pengukuran uji tarik langsung

dengan cara menjepit baja dengan jarak 10cm dari setiap ujungnya dan

ditarik menggunakan mesin Universal Testing Machine (UTM).

b. Dalam praktikum ini kami dapat melakukan pengoperasian alat uji tarik (

Universal Testing Machine/UTM) dengan cara menjepit baja pada alat lalu

diberikan laju pembeban sampai pada saat baja tersebut putus.

c. Dalam praktikum ini kami dapat menghitung nilai-nilai properti mekanik

dari baja seperti Modulus Young sebesar 208946 MPa,

Untuk tegangan leleh ulir D 10 sebesar 487,18 MPa , ulir D 13 sebesar

472,16 MPa , ulir D 16 sebesar 517,95 MPa , polos Ø 8 sebesar 328,21

MPa , polos Ø 10 sebesar 398,43 MPa dan polos Ø 12 sebesar 361,77 MPa.

Untuk kuat tarik ulir D 10 sebesar 602,57 MPa , ulir D 13 sebesar 601,62

MPa , ulir D 16 sebesar 660,39 MPa , polos Ø 8 sebesar 471,80 MPa ,

polos Ø 10 sebesar 591,23 MPa dan polos Ø 12 sebesar 489,71 MPa.

Untuk elongasi ulir D 10 sebesar 21,0%, ulir D 13 sebesar 14,5%, ulir D

16 sebesar 20,0%, polos Ø 8 sebesar 20,0%, polos Ø 10 sebesar 26,0% dan

polos Ø 12 sebesar 52,0%.

Untuk kontraksi panjang di dapat ulir D 10 sebesar 60,53%, ulir D 13

sebesar 51,36%, ulir D 16 sebesar 40,26%, polos Ø 8 sebesar 58,93%,

polos Ø 10 sebesar 52,12% dan polos Ø 12 sebesar 54,77%.

d. Dalam praktikum kali ini kami dapat melakukan pembacaan tegangan dan

regangan dengan menggunakan strain gauge. Dapat dilihat dalam grafik

dibawah ini:



Dari hasil trendline linear yang digunakan, kita dapatkan persamaan garis y =

208946x. Gradien (kemiringan) garis tersebut merupakan Modulus Elastisitas

daripada baja tersebut. Maka didapat Modulus Elastisitasnya adalah 208946

MPa.

y = 208946x R² = 0.9812

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002

Tega

nga

n (

MP

a )

Regangan

Polos Ø 12 Strain Gauge

Polos Ø 12

Linear (Polos Ø 12)


Kelompok 1 | MODUL III 1

MODUL III

MATERIAL KAYU



BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kayu merupakan suatu material yang diperoleh dari tumbuhan dan

pepohonan yang merupakan hasil dari alam. Kayu merupakan material

infrastrukutur yang telah digunakan sejak zaman dulu, jauh sebelum beton dan

baja ditemukan. Dalam kayu ini terdapat beberapa unsur utama pembentuknya,

diantaranya:

a. Selulosa

Merupakan komponen terbesar pada kayu, meliputi 70% dari total berat

kayu.

b. Lignin

Terdapat 18% -28% dari total berat kayu , juga yang memberikan

kekuatan pada kayu.

c. Bahan ekstraksi

Yang memberi sifat pada kayu, seperti bau, rasa, warna dll

d. mineral pembentuk abu

Yang membentuk abu saat selulosa dan lignin habis terbakar, hanya

18% - 28% dari berat kayu.

Seperti halnya material lain, pada kayu terdapat kelebihan dan kekurangan,

yaitu:

Kelebihan material kayu

a. Murah dan mudah dikerjakan

b. Mempunyai kekuatan yang tinggi dibanding bobotnya.

c. Bersifat isolator atau penahan terhadap arus listrik.

d. Bila rusak dapat diganti dengan cepat dan mudah didapat serta

renewable.



e. Bersifat elastis saat diberi beban.

f. Tahan lama bila dirawat dengan baik dan tahan karat.

g. Memiliki nilai estetika tinggi.

Kelemahan material kayu

a. Tidak homogen sebagai bahan bentukan alam.

b. Sering terdapat cacat pada kayu.

c. Mudah terbakar.

d. Dapat menyusut dan dan mengembang, tergantung kelembaban

e. Lendutan yang terjadi cukup besar.

f. Mudah diserang rayap.

Sifat kayu lainnya

a. Bersifat higroskopis, yaitu mampu menyerap dan melepaskadar air

tergantung keadaan sekitar.

b. Massa jenis berbeda beda tergantung jenis kayu.

c. Kuat tekan, elastisitas dan tarik terganting dimensi dan cara

peletakannya.

d. Bersifat anisotropik, yaitu kuat tekan sejajar dan tegak lurus berbeda.

Sekarang penggunaan kayu untuk bahan konstruksi sudah mulai dikurangi,

karena sudah susah dicari. Selain itu penggunaan kayu ini akan dapat merusak

lingkungan karena haris menebangi pohon dan hutan. Hal lainnya yang

menyebabkan kayu mulai jarang digunakan ialah karena sekarang merupakan era

teknologi sehingga dibutuhkan mega infrastruktur. Untuk itu dibutuhkan material

dengan kekuatan yang besar dan tahan lama, lebih efisien jika menggunakan

bahan selain kayu, seperti baja dan beton.



1.2 Tujuan Praktikum

1. Menentukan pengaruh kadar air terhadap kekuatan kayu

2. Mengamati sifat anisotropik material kayu. Kekuatan sejajar serat kayu

bebrbeda dengan tegak lurus kayu.

3. Menghitung nilai properti mekanik pada kayu, seperti kuat tekan, dan

elastisitas.



BAB II

METODOLOGI PENGUJIAN

2.1 Pengujian Kadar Air yang Terdapat dalam Kayu

a. Alat dan Bahan

1. Kayu

2. Oven

3. Timbangan

b. Langkah Kerja

Timbang benda uji dengan tingkat ketelitian yang diinginkan. Kemudian

tempatkan benda uji dalam oven selama 24 jam. Setelah itu ambil benda uji dari

ovendan timbang kembali dengan timbangan yang sama. Seterusnya hitung nilai

kadar airnya.

2.2 Pengujian Kuat Tekan Kayu

2.2.1 Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat

a. Alat dan bahan :

1. Dua jenis kayu (basah dan kering), dengan ukuran 50x50x200 mm.

2. Mesin uji, alat ukur waktu, alat ukur (roll meter), alat potong kayu,

penjepit baja, alat ukur deformasi.



b. Langkah pengujian :

1. Siapkan benda uji sesuai dengan ketentuan (50x50x200 mm).

2. Benda uji diletakkan melintang di bawah pelat penjepit dengan jarak

yang sama di antara kedua ujungnya.

3. Berikan pembebanan bertahap sampai menyentuh garis yang ditentukan

(±2mm).

2.2.2 Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu

a. Alat dan Bahan

1. Dua jenis kayu (basah dan kering), dengan ukuran 50x50x150 mm.

2. Mesin uji, alat ukur waktu, alat ukur (roll meter), alat potong kayu,

penjepit baja, alat ukur deformasi.

b. Langkah Pengujian

1. Siapakan benda uji dengan ukuran sesuai ketentuan (50x50x150 mm).

2. Letakkan benda uji dengan posisi tegak di bawah mesin uji.

3. Berikan pembebanan sampai benda uji retak atau mengalami deformasi.

2.3 Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas Lentur Kayu

a. Alat dan Bahan

1. Benda uji, kayu 50x50x760 mm

2. Mesin uji, alat ukur panjang, pengukur lendutan



3. Dua buah tumpuan dari baja dengan jarak 710 mm

4. Bantalan dari baja untuk pemberian beban

b. Langkah Pengerjaan

1. Siapkan benda uji dengan ukuran sesuai ketentuan (50x50x760 mm).

2. Atur jarak tumpuan.

3. Letakkan bantalan penekan di atas benda uji.

4. Letakkan alat ukur lendutan.

5. Jalankan mesin uji.

6. Baca nilai lendutan pada setiap kenaikan gaya tertentu (per 50 kg)

sampai gaya maksimum dan benda uji patah.

7. Buat grafik beban vs lendutan.



BAB III

HASIL PENGUJIAN

3.1 Kadar Air


Tabel 3.1 Penghitungan kadar air

Jenis Kayu Uji

Dimensi (mm) Berat

sebelum

oven

(kg)

Berat

setelah

oven

(kg)

Kadar

air(%) Tinggi Lebar Panjang

Kering

Tegak Lurus 150 50 50 0.28 0.22 27.27

Sejajar 201 51 49 0.26 0.24 8.33

Uji Lentur 760 50 50 0.5 0.44 13.64

Basah

Tegak Lurus 150 50 50 0.28 0.2 40

Sejajar 197 52 49 0.4 0.28 42.86

Uji Lentur 760 50 50 0.66 0.46 43.48

3.1.2 Perhitungan

Contoh perhitungan:

Kadar air dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:

Dimana : Mo adalah berat awal (kg)

Mi adalah berat akhir (kg)

Maka :



3.1.3 Analisis

Kadar air adalah nilai yang menunjukkan kandungan air pada kayu. Kadar

air pada kayu basah tekan sejajar 42,86 % sedangkan kadar air pada kayu kering

tekan sejajar adalah 8,33 %. Kadar air untuk kayu basah tekan tegak lurus 40 %

sedangkan kadar air kayu kering tekan tegak lurus 27,27 %. Kadar air kayu basah

uji lentur adalah 43,48% sedangkan kadar air kayu kering uji lentur adalah

13,64%. Dari hasil percobaan tersebut jelas terlihat kadar air pada kayu basah

lebih tinggi dari kayu kering.

3.2 Pengujian Kuat Tekan Kayu


Tabel 3.2 Hasil Penghitungan Kuat Tekan Kayu

Jenis Kayu Uji

Dimensi (mm) Beban

Maksimum

(kg)

Beban

Maksimum

(N)

Kuat

Tekan

(MPa) Tinggi Lebar Panjang

Kering

Tegak

Lurus 150 50 50 3500 34335 13.73

Sejajar 201 51 49 8830 86622.3 34.65

Basah

Tegak

Lurus 150 50 50 3300 32373 12.95

Sejajar 197 52 49 8150 79951.5 31.98

3.2.2 Perhitungan

a. Perhitungan Kuat Tekan Tegak Lurus Serat Kayu Kering

Beban Maksimum = 3500 kg

Dimensi : 50x50x150 mm



b. Perhitungan Kuat Tekan Tegak Lurus Serat Kayu Basah


Dimensi: 50x50x150 mm

c. Perhitungan Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu Kering



d. Perhitungan Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu Basah


Dimensi: 49x52x197 mm

3.2.3 Analisis Pengaruh Kadar Air Terhadap Kuat Tekan

Hasil pengujian kuat tekan sejajar serat kayu didapatkan kuat tekan kayu

kering sebesar 34,65 MPa sedangkan kayu basah yang ditekan sejajar serat kayu

mempunyai kuat tekan yang lebih rendah yakni 31,98 MPa. Dari hasil pengujian

kuat tekan tegak lurus serat didapatkan kuat tekan kayu kering 13,73 MPa



sedangkan uji tekan sejajar serat kayu pada kayu basah mempunyai kekuatan

sebesar 12,95Mpa.

Berdasarkan hasil di atas, kuat tekan kayu kering lebih besar daripada

kayu basah baik yang ditekan sejajar maupun tegak lurus. Kayu kering lebih kuat

dari kayu basah karena bila tidak ada air molekul-molekul kayu lebih rapat dan

menjadi terikat lebih kuat antara sel-sel selulosanya. Bila ada air di dalam serat

kayu, maka pada saat ditekan, molekul-molekul air yang ada dalam kayu akan

termampatkan dan menimbulkan tekanan ke sel-sel kayu disekitarnya sehingga

kayu mengalami tekanan yang lebih besar.

Dari analisis di atas dapat disimpulkan bahwa kondisi kayu yang baik

untuk material struktur adalah dalam kondisi kering, sehingga keadaan tersebut

perlu dijaga dan keadaan kayu dalam kondisi basah harus diantisipasi contohnya

dengan cara pengeringan terlebih dahulu lalu dilakukan coating atau pengecatan.

3.2.4 Analisis Sifat Anisotropik Kayu Terhadap Kuat Tekan

Sifat anisotropik pada kayu adalah sifat/tanggapan kayu yang berbeda

terhadap beban yang diterimanya, tergantung pada arah pemberian beban (tegak

lurus atau sejajar serat kayu). Sifat kayu dapat dibagi menjadi 2, yaitu sifat kayu

yang tegak lurus serat kayu, dan sifat kayu yang sejajar serat kayu. Pada hasil

percobaan diatas, dapat dilihat bahwa pembebanan pada kayu dengan arah tegak

lurus serat kayu menghasilkan hasil yang berbeda dengan pembebanan kayu arah

sejajar serat kayu. Kuat tekan yang dihasilkan pada kayu tegak lurus berkisar

antara 10<X<15 Mpa. Kuat tekan yang dihasilkan pada kayu sejajar berkisar

antara 30<X<35.

Dapat dilihat bahwa kuat tekan pada kayu sejajar lebih besar daripada

kayu tegak lurus dan hal ini membuktikan bahwa kayu memiliki sifat anisotropi

dimana kekuatan tekan kayu pada arah sejajar tidak sama dengan arah tegak lurus.

Kayu sejajar lebih kuat menahan tekan karena saat diberikan pembebanan pada

kayu, serat yang sejajar dengan arah pembebanan memberikan gaya reaksi yang



sejajar dengan arah pembebanan, sehingga dapat melawan beban yang diberikan

dengan optimum. Selain itu, karena arahnya sejajar, serat hanya mengalami gaya

tekan sehingga lebih kuat dalam menahan beban. Kayu tegak lurus lebih lemah

dalam menahan tekan karena saat diberikan pembebanan pada kayu, reaksi yang

diberikan oleh serat tegak lurus dengan beban yang diberikan, sehingga tidak

optimum dalam menahan beban. Selain itu, serat yang tegak lurus tersebut saat

diberikan beban, mengalami gaya tekan di tengah, tapi di kedua ujungnya

mengalami gaya tarik, sehingga lebih banyak gaya yang bekerja mengakibatkan

kayu tidak kuat dalam menahan beban yang diberikan.

3.3 Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas Lentur Kayu

3.3.1 Perhitungan Kuat Lentur Kayu Basah

Dimensi kayu : 50x50x760 mm

Perhitungan kuat lentur :

Beban maksimum : 7848 N Jarak tumpuan : 710 mm

Dimana :

Fb = Kuat lentur

P = Beban Maksimum( N)

L = JarakTumpuan (mm)

b = Lebar (mm)

h = Tinggi (mm)

3.3.2 Perhitungan Kuat Lentur Kayu Kering


Perhitungan kuat lentur kayu kering :

Beban maksimum : 6867 N Jarak tumpuan : 710 mm



Dimana :

Fb = Kuat lentur

P = Beban Maksimum( N)


b = Lebar (mm)

h = Tinggi (mm)

3.3.3 Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Basah

Tabel 3.3 Modulus Elastisitas Kayu Basah

Beban (kg) Beban

(N)

Lendutan

(mm)

Modulus

Elastisitas

(Eb)

0 0 0 0

50 490.5 0.82 8563.67539

100 981 1.54 9753.07475

150 1471.5 2.3 9239.75503

200 1962 2.86 12539.6675

250 2452.5 3.52 10639.7179

300 2943 3.98 15265.6822

350 3433.5 4.69 9890.442

400 3924 5.32 11146.3711

450 4414.5 6.08 9239.75503

500 4905 6.72 10972.2091

550 5395.5 7.4 10326.785

600 5886 8.34 7470.44023

Rata-rata 10420.6313

Perhitungan elastisitas kayu basah dengan rumus :



Dimana :

Eb = Elastisitas lentur (MPa)

p = Selisih gaya maksimum (N)


b = Lebar (mm)

h = Tinggi (mm)

y = Selisih lendutan (mm)

Gambar 14 Beban vs Lendutan Kayu Basah

y = 719.94x R² = 0.9973

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 5 10

Be

ban

(N

)

Lendutan (mm)

Beban vs Lendutan

Beban vs Lendutan

Linear (Beban vs Lendutan)



3.3.4 Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Basah

Tabel 3.4 Modulus Elastisitas Kayu Kering

Beban (kg) Beban

(N)

Lendutan

(mm)

Modulus

Elastisitas

(Eb)

0 0 0 0

50 490.5 0.28 25079.3351

100 981 0.86 12107.2652

150 1471.5 1.42 12539.6675

200 1962 2.12 10031.734

250 2452.5 2.72 11703.6897

300 2943 3.26 13004.0997

350 3433.5 3.78 13504.2573

400 3924 4.44 10639.7179

450 4414.5 4.98 13004.0997

500 4905 5.62 10972.2091

550 5395.5 6.28 10639.7179

600 5886 6.98 10031.734

650 6376.5 7.84 8165.36491

700 6867 8.54 10031.734

Rata-rata 12246.759

Perhitungan elastisitas kayu kering :

Dimana :

Eb = Elastisitas lentur (MPa)

p = Seliasih gaya maksimum (N)


b = Lebar (mm)

h = Tinggi (mm)

y = Selisih lendutan (mm)



Gambar 15 Beban vs Lendutan Kayu Kering

3.4 Analisis

Pada praktikum, didapat bahwa kuat lentur kayu basah adalah 62,69 MPa

dan untuk kayu kering 54,33 MPa. Kuat lentur kayu basah lebih besar daripada

kuat lentur kayu kering. Dari perhitungan juga didapat modulus elastisitas rata-

rata untuk kayu basah adalah 10420,63 MPa dan untuk kayu kering 12246,76

MPa. Sedangkan berdasarkan regresi linear grafik, didapat modulus elastisitas

kayu basah adalah 10306,405 MPa dan modulus elastisitas kayu kering adalah

12147,499 MPa. Terdapat perbedaan antara nilai modulus elastisitas dengan

menggunakan selisih beban dan selisih lendutan dengan modulus elastisitas

dengan menggunakan regresi linear disebabkan karena adanya persebaran data

y = 848.51x R² = 0.9906

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0 2 4 6 8 10

Be

ban

(N

)

Lendutan (mm)

Beban vs Lendutan

Beban vs Lendutan




yang lebih curam dibandingkan dengan regresi linearnya. Gradien pada regresi

linear tersebut merupakan modulus elastisitasnya.

Secara teori seharusnya kuat lentur dan modulus elastisitas kayu kering

lebih besar daripada yang basah, tetapi pada pengujian ini didapat hasil yang

berkebalikan. Hal tersebut dapat disebabkan oleh sifat kayu yang non-homogen

(properties tiap potongan kayu dapat berbeda-beda walaupun berasal dari satu

pohon) oleh karena itu kuat tekan, kuat lentur dan modulus elastisitas kayu dapat

berkebalikan dengan teori, tetapi secara statistik kuat kayu kering lebih kuat dari

pada kuat kayu basah.

Dari hasil data praktikum, didapatkan nilai modulus elastisitas kayu kering

dan basah. Modulus elastisitas kayu dihitung setiap pembebanan 50 kg pada kayu.

Modulus elastisitas yang didapat dirata-rata untuk kayu kering dan kayu basah.

Dari hasil percobaan, ternyata modulus elastisitas kayu kering lebih besar

daripada kayu basah. Hal ini terjadi karena lendutan yang dialami kayu kering

lebih kecil daripada kayu basah. Jika dilihat dari data setiap pembebanan, kayu

lentur yang basah lebih melendut dibandingkan kayu lentur kering. Hal inilah

yang menyebabkan kayu lentur kering lebih besar modulus elastisitasnya.



BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan dan perhitungan data, dapat disimpulkan:

a. Kadar air pada kayu:

Kayu basah tekan sejajar : 42,86%

Kayu kering tekan sejajar : 8,33 %

Kayu basah tekan tegak lurus : 40 %

Kayu kering tekan tegak lurus : 27,27%

Kayu basah lentur : 43,48 %

Kayu kering lentur : 13,64 %

Dari data tersebut, dapatdisimpulkan bahwa kayu basah memiliki kadar air

yang lebih besar dari pada kayu kering.

b. Beban maksimum yang dapat diterima kayu adalah:

Kayu kering tegak lurus serat: 13,73 N

Kayu basah tegak lurus serat : 12,95 N

Kayu kering sejajar serat : 31,98 N

Kayu basah sejajar serat : 34,65 N



c. Semakin tinggi kadar air pada kayu (kayu basah) maka semakin kecil kuat

tekan kayu tersebut. Begitu pula apabila semakin rendah kadar air pada

kayu (kayu kering) maka akan semakin besar kuat tekan kayu.

d. Kayu lebih kuat menahan tekan yang sejajar sumbu panjangnya daripada

menahan tekan dari arah tegak lurus serat. Hal ini berhubungan dengan

sifat anisotropik pada kayu yaitu kekuatan tekan dari berbagai arahnya

tidak homogen.

e. Kuat lentur kayu :

Kayu basah : 68,86 MPa

Kayu kering : 58,51 MPa

f. Modulus elastisitas lentur kayu (rata-rata):

Kayu basah : 10420,63 MPa

Kayu kering : 12246,76 MPa



g. Grafik Beban vs Lendutan

Kayu Basah

Eb = 10306,405 MPa

Kayu kering

Eb = 12147,499 MPa

y = 719.94x R² = 0.9973

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 5 10

Be

ban

(N

)

Lendutan (mm)

Beban vs Lendutan

Beban vs Lendutan


y = 848.51x R² = 0.9906

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0 2 4 6 8 10

Be

ban

(N

)

Lendutan (mm)

Beban vs Lendutan

Beban vs Lendutan



Kelompok 1 | DAFTAR PUSTAKA 104

DAFTAR PUSTAKA

Pedoman Pelaksanaan Praktikum Kayu, Laboratorium Rekayasa Struktur Fakultas

Teknik Sipil dan Lingkungan ITB.

SNI 03-6850-2002 tentang Metode Pengujian Pengukuran Kadar Air, Kayu dan

Bahan Berkayu.

SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk

Bangunan Gedung

SNI 03-3958-1995 tentang Metode Pengujian Kuat Tekan Kayu di Laboratorium.

SNI 03-3959-1995 tentang Metode Pengujian Kuat Lentur Kayu di Laboratorium.

SNI 03-3960-1995 tentang Metode Pengujian Modulus Elastisitas Lentur Kayu di

Laboratorium.

SNI 03-1729-2000 tentang tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan

gedung.

SNI 0408-1989-A tentang cara uji tarik logam.


Kelompok 1 | LAMPIRAN 105

LAMPIRAN

Tugas Tambahan

1. Apa yang harus dilakukan apabila di hari pengecoran yang telah ditetapkan

ternyata agregat yang diterima terlalu besar/terlalu kecil?

Apabila agregat terlalu besar, maka perlu dihancurkan hingga menjadi lebih

kecil dengan menggunakan stone-crusher.

Apabila agregat terlalu kecil, maka agregat tetap bisa dipakai. Namun ke dalam

campurannya perlu ditambahkan lebih banyak semen agar kekuatannya tidak

berkurang.

2. Bagaimana penurunan rumus pengujian kuat lentur dengan metode three point

dan four point?

a. 3 point

b. 4 Point



Tabel Mix Design yang Digunakan dalam Percobaan

PENETAPAN VARIABEL PERENCANAAN

1 Rencana SLUMP 2,5-5,0 Cm

2 Rencana Kuat Tekan Beton 17,477 MPa

3 Modulus Kehalusan Aggregat Halus 2,73

4 Ukuran maksimum agregat kasar 2,5 Cm

5 Specific Gravity aggregat kasar kondisi SSD 2,71

6 Specific gravity aggregat halus kondisi SSD 2,73

7 Berat Volume / Isi Agregat kasar 1,350265 kg/lt



PERHITUNGAN KOMPOSISI UNSUR BETON

8 Rencana air adukan untuk 1 m³ 180 Kg

9 Persentase udara yang terperangkap 1,5%

10 W/C Ratio berdasarkan grafik 0,739

11 W/C Ratio berdasarkan table -

12 Berat semen yang diperlukan 243,6054 Kg

13 Volume agregat kasar perlu/m³ beton : 0,71762

14 Volume agregat kasar perlu 968,9768 Kg

15 Volume semen 0,077335 m3

16 Volume air 0,18 m3

17 Volume agregat kasar 0,357096 m3

18 Volume udara 0,015 m3

19 Volume agregat halus/m³ 0,370569 m3

KOMPOSISI BERAT UNSUR ADUKAN / M3 BETON

20 Semen 243,6054 m3

21 Air 180 Kg

22 Agregat kasar kondisi SSD 968,9768 Kg

23 Agregat halus kondisi SSD 1010,642 Kg

24 Faktor semen 6,090134 Sack

25 Kadar air asli/ kelembaban agregat kasar 1,42%

26 penyerapan air kondisi SSD agregat kasar 2,85%

27 Kadar air asli / Kelembaban agregat halus 9,05%

28 Penyerapan air kondisi SSD agregat halus 4,17%

29 Tambahan air adukan dari kondisi agg.kasar 14,01182

30 Tambahan agg.kasar untuk kondisi lapangan -14,0118

31 Tambahan air adukan dari kondisi agg.halus -54,2786

32 tambahan agg.halus untuk kondisi lapangan 54,27856

KOMPOSISI AKHIR UNSUR UNTUK PERENCANAAN LAPANGAN /

M3 BETON

33 Semen 243,6054 Kg

34 Air 139,7333 Kg

35 Agregat kasar kondisi lapangan 954,965 Kg

36 Agregat halus kondisi lapangan 1064,92 Kg



KOMPOSISI UNSUR CAMPURAN BETON / KAPASITAS MESIN

MOLEN : 0,03 M

37 Semen 11,1084 Kg

38 Air 6,371836 Kg

39 Agregat kasar kondisi Lapangan 43,54641 Kg

40 Agregat halus kondisi Lapangan 48,56036 Kg

DATA-DATA SETELAH PENGADUKAN

41 Sisa air campuran -

42 Tambahan air selama pengadukan 3,2 Kg

43 Jumlah air sesungguhnya yang digunakan 9,571836 Kg

44 Nilai SLUMP hasil pengukuran 5 Cm

laporan praktikum rekban

Documents