pengaruh diameter tulangan terhadap kuat lekat...
TRANSCRIPT
TESIS (RC-142501)
PENGARUH DIAMETER TULANGAN TERHADAP KUAT LEKAT (BOND STRENGTH) BETON GEOPOLIMER
EVRIANTI SYNTIA DEWI
31 15 202 006
Dosen Pembimbing :
Dr.Eng. Januarti Jaya Ekaputri, ST.,MT.
Prof. Dr. Ir. Triwulan, DEA.
PROGRAM MAGISTER
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2017
THESIS (RC-142501)
PENGARUH DIAMETER TULANGAN TERHADAP KUAT LEKAT (BOND STRENGTH) BETON GEOPOLIMER
EVRIANTI SYNTIA DEWI
31 15 202 006
Dosen Pembimbing :
Dr.Eng. Januarti Jaya Ekaputri, ST.,MT.
Prof. Dr. Ir. Triwulan, DEA.
PROGRAM MAGISTER
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2017
THESIS (RC-142501)
THE INFLUENCE OF REINFORCEMENT BAR DIAMETER ON BOND STRENGTH OF GEOPOLIMER CONCRETE
EVRIANTI SYNTIA DEWI
31 15 202 006
Lecturer :
Dr.Eng. Januarti Jaya Ekaputri, ST.,MT.
Prof. Dr. Ir. Triwulan, DEA.
MAGISTER PROGRAM
DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING
FACULTY OF CIVIL ENGINEERING AND PLANNING
SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SURABAYA
2017
THESIS (RC-142501)
THE INFLUENCE OF REINFORCEMENT BAR DIAMETER ON BOND STRENGTH OF GEOPOLIMER CONCRETE
EVRIANTI SYNTIA DEWI
31 15 202 006
Lecturer :
Dr.Eng. Januarti Jaya Ekaputri, ST.,MT.
Prof. Dr. Ir. Triwulan, DEA.
MAGISTER PROGRAM
DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING
FACULTY OF CIVIL ENGINEERING AND PLANNING
SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SURABAYA
2017
v
PENGARUH DIAMETER TULANGAN TERHADAP KUAT LEKAT
(BOND STRENGTH) BETON GEOPOLIMER
Name : Evrianti Syntia Dewi
NRP : 3115202006
Consultation Lecturer : Dr. Eng. Januarti Jaya Ekaputri ST., MT.
Prof. Dr Ir. Triwulan DEA.
ABSTRACT
Penelitian ini menujukkan besarnya kuat lekat yang terjadi pada
tulangan yang tertanam dalam beton geopolimer . Material dasar yang
digunakan adalah Fly ash kelas F yang diaktifkan oleh alkali aktifator.
Alkali aktifator yang digunakan merupakan kombinasi 8 Molar NaOH dan
sodium silikat Na2Si03 dengan rasio 2.5 dari beratnya. Spesiemen pull out
yang digunakan dalam penelitian ini adalah kubus dengan ukuran 150 x 150
x 150 mm untuk menghitung besarnya kuat lekat dan displacement yang
terjadi antara tulangan dan beton.
Hasil penelitian menujukkan kuat lekat menurun seiring dengan
peningkatan penggunaan diameter tulangan pada tulangan ulir (13 mm, 16
mm and 19 mm) and dan tulangan polos (16 mm and 19 mm). Kuat lekat
meningkat seiring dengan peningkatan ketebalan cover terhadap diameter
tulangan (c/d) sebesar 3.45 hingga 5.75 pada tulangan ulir dan sebesar 3.45
hingga 4.19 pada tulangan polos. Namun perbedaan terjadi pada hasil
dengan menggunakan 12 mm tulangan polos dimana kuat lekat yang terjadi
antara tulangan dan beton sangat rendah dikarenakan faktor dari luasan area
dan besarnya ketebalan cover terhadap diameter tulangan. Kuat lekat antara
tulangan dan beton Geopolimer lebih besar bila dibandingkan kuat lekat
beton OPC.
Keywords : Bond Strength, Diameter, Geopolymer, Pull out.
vi
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
vii
THE INFLUENCE OF REINFORCEMENT DIAMETER ON BOND
STRENGTH OF GEOPOLIMER CONCRETE
Name : Evrianti Syntia Dewi
NRP : 3115202006
Consultation Lecturer : Dr. Eng. Januarti Jaya Ekaputri ST., MT.
Prof. Dr Ir. Triwulan DEA.
ABSTRACT
This study present some results of experimental study of bond strength
of reinforcement bar embedded in geopolymer concrete. Fly ash class F was
used as a raw material activated with alkali solutions. The combination of 8
Molar of sodium hydroxide (NaOH) with sodium silicate (Na2SiO3) as
alkali activators were used in the mixture in ratio of 2.5 by weight. Cube
specimens pull out with a size of 150 x 150 x 150 mm were prepared to
measure bond strength and slip between reinforcement and concrete. The
influential factors studied for the experimental investigation were the
diameter of reinforcement bar, bond area and concrete cover to diameter
(c/d) of reinforcement.
The result showed that the average bond strength decreases as the
diameter of deformed bar (13 mm, 16 mm and 19 mm) and plain bar (16
mm and 19 mm). Bond strength increase as increases concrete cover to
diameter (c/d) from 3.45 to 5.75 of deformed bar and 3.45 to 4.19 of plain
bar. However, the 12 mm showed the different result is caused by the effect
of bond area and the passive confined provide by the concrete. Geopolymer
concrete has a higher of bond strength as compare as OPC concrete.
Keywords : Bond Strength, Diameter, Geopolymer, Pull out.
viii
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
ABSTRAK ......................................................................................................... v
ABSTRACT ...................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xv
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xvii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 4
1.3 Tujuan ..................................................................................................... 4
1.4 Manfaat ................................................................................................... 4
1.5 Batasan Masalah ..................................................................................... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 7
2.1 Beton Geopolimer .................................................................................. 7
2.2 Komponen Beton Geopolimer ............................................................... 7
2.2.1 Fly Ash .............................................................................. .................... 8
2.2.2 Alkali Aktifator ........................................................................... .......... 9
2.2.3 Admixture .............................................................................. ................ 10
2.3 Kuat Lekat ............................................................................................... 10
2.2.1 Kuat lekat pada beton geopolimer .............................................. .......... 13
2.4 Program Bantu Finite Element (ANSYS) ............................................... 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 19
3.1 Umum ..................................................................................................... 19
3.2 Studi Literatur ........................................................................................ 22
3.3 Persiapan Material .................................................................................. 22
3.3.1 Fly Ash ................................................................................................... 22
3.3.2 Semen ..................................................................................................... 23
3.3.3 Agregat .................................................................................................... 24
3.3.4 Alkali Aktifator ...................................................................................... 24
3.3.5 Bahan Admixture .................................................................................... 27
3.3.6 Baja Tulangan ........................................................................................ 28
3.3.7 Strain Gauges ......................................................................................... 28
3.4 Pengujian Material ................................................................................. 28
3.4.1 Agregat Halus .......................................................................................... 28
3.4.2 Agregat kasar ........................................................................................... 32
3.4 Pengujian Tarik Baja Tulangan ............................................................. 36
xii
3.5 Persiapan Pembuatan Cetakan ................................................................ 36
3.6 Membuat Mix Design Beton .................................................................. 36
3.7 Proses Pembuatan Beton Geopolimer ................................................... 40
3.8 Curing Benda Uji ..................................................................................... 41
3.9 Pengujian Beton Geopolimer dan Beton OPC ......................................... 41
3.9.1 Cek Standar Deviasi ................................................................................. 41
3.9.2 Pengujian Kuat Tekan .............................................................................. 42
3.9.3 Pengujian Modulus Elastisitas .................................................................. 43
3.9.4 Perhitungan Poisson Ratio ........................................................................ 45
3.9.5 Pengujian Tarik langsung ......................................................................... 46
3.9.6 Pengujian Pull out ..................................................................................... 47
3.10 Perbandingan Hasil Pengujian dengan Persamaan Empiris ..................... 50
3.11 Pemodelan Finite Elemen dengan mengunakan ANSYS ......................... 51
3.11.1 Model Spesimen Pull-Out ........................................................................ 51
3.11.2 Pemberian Contact antara Tulangan dan Beton ...................................... 52
3.10.3 Pembebanan dan Boundary condition ...................................................... 52
3.11.4 Pemberian meshing pada spesimen pull out ............................................. 53
3.11.5 Material Properties ................................................................................... 54
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA DATA ................................. 55
4.1 Umum ...................................................................................................... 55
4.2 Hasil Analisis Material ............................................................................ 55
4.2.1 Hasil Analisa X-Ray Fluorence (XRF) Fly Ash ...................................... 56
4.2.2 Hasil Analisa X-Ray Differaction (XRD) Fly Ash .................................. 56
4.2.1 Berat Jenis Fly ash ................................................................................... 57
4.2.4 Pengujian Karakteristik Agregat Kasar ................................................... 57
4.3.2.1 Percobaan Berat Jenis Batu Pecah (ASTM C 127-88 Reapp.01) ............ 58
4.3.2.2 Percobaan Kelembaban Batu Pecah (ASTM C 566-97 Reapp.04) ....... 59
4.3.2.3 Percobaan Air Resapan pada Batu Pecah (ASTM C 127- 88 Reapp.01) 60
4.3.2.4 Percobaan Berat Volume Batu Pecah (ASTM C 29 / C 29 M-97 ........... 60
4.3.2.5 Tes Kebersihan Batu Pecah Terhadap Lumpur/Pencucian (ASTM C
117-03) .................................................................................................... 60
4.3.2.6 Tes Keausan Agregat Kasar (ASTM C 131-03) ...................................... 61
4.3.2.7 Analisa Saringan Batu Pecah (ASTM C 136-95A) ................................. 61
4.3.3 Pengujian karakteristik agregat kasar ...................................................... 62
4.3.3.1 Percobaan Berat Jenis Pasir (ASTM C 128-01) ...................................... 62
4.3.3.2 Percobaan Kelembaban Jenis Pasir (ASTM C 566-97 Reapp.04) ......... 63
4.3.3.3 Percobaan Air Resapan Pada Pasir (ASTM C 128-01) ........................... 63
4.3.3.4 Percobaan Berat Volume Pasir (ASTM C 29/C 29m-97) ....................... 63
4.3.3.5 Tes Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Organik (ASTM C 4004) ......... 64
4.3.3.6 Tes Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Lumpur (Pengendapan) ........... 64
xiii
4.3.3.7 Tes Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Lumpur (Pencucian) (ASTM
C 117-03) .............................................................................................. 64
4.3.3.8 Analisa Saringan Pasir (ASTM C 136-01) ............................................. 64
4.3 Pengujian Tarik tulangan ....................................................................... 67
4.4 Pengujian Beton Geopolimer dan Beton OPC ....................................... 68
4.4.1 Mix Design Beton Geopolimer ............................................................... 68
4.4.2 Kuat tekan Beton Geopolimer ................................................................. 69
4.4.3 Mix Desain Beton OPC ........................................................................... 70
4.4.4 Kuat Tekan Beton OPC ........................................................................... 72
4.5 Hasil Pengujian pull out ......................................................................... 72
4.5.1 Pola Keruntuhan ...................................................................................... 72
4.5.2 Kurva Bond – Displacement .................................................................. 75
4.5.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kuat Lekat (Bond Strength) .......... 81
4.5.3.1 Perbandingan Kuat Lekat Beton OPC dan Beton Geopolimer .............. 88
4.6 Perbandingan Hasil Pengujian dengan Persaman Emipiris dan
Menghitung Kuat Lekat ( Bond Strength) .............................................. 89
4.7 Finite Element Modeling ....................................................................... 95
4.7.1 Menentukan material .............................................................................. 95
4.7.2 Memodelkan Spesimen Pull Out ........................................................... 95
4.6.3 Contact Antara Beton dan Tulangan ...................................................... 97
4.6.4 Meshing Pada Spesimen Pull Out .......................................................... 98
4.6.5 Pembebanan Pada Spesimen Pull Out .................................................... 98
4.6.6 Hasil Analisis Spesimen Pull Out .......................................................... 100
BAB V PENUTUP ............................................................................................. 105
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 105
5.2 Saran ........................................................................................................ 106
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... . 108
LAMPIRAN
xiv
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbandingan variabel pada penelitian sebelumnya ................. 16
Tabel 3.1 Ukuran lubang ayakan............................................................... 32
Tabel 3.2 Proporsi kebutuhan material beton geopolimer ....................... 37
Tabel 3.3 Kebutuhan benda uji pada pengujian kuat tekan ...................... 38
Tabel 3.4 Kebutuhan benda uji OPC dan GPC pada pengujian pull out .. 39
Tabel 3.5 Kebutuhan benda uji GPC pada pengujian pull out .................. 37
Tabel 3.6 Klasifikasi standar deviasi menurut SNI 03-06815-2002 ......... 42
Tabel 3.5 Material properties pada analisis finite element ........................ 54
Tabel 4.1 Hasil analisa X-Ray Fluorence (XRF) Fly Ash ........................ 55
Tabel 4.2 Hasil komposisi fly ash ............................................................. 56
Tabel 4.3 Berat jenis Fly Ash PT. Petrokimia kelas F .............................. 57
Tabel 4.4 Berat jenis batu pecah ............................................................... 58
Tabel 4.5 Kelembaban batu pecah ............................................................ 58
Tabel 4.6 Air resapan batu pecah .............................................................. 59
Tabel 4.7 Berat volume batu pecah ........................................................... 59
Tabel 4.8 Kebersihan batu pecah terhadap lumpur (pencucian) ............... 60
Tabel 4.9 Keausan agregat kasar ............................................................... 60
Tabel 4.10 Hasil analisa saringan agregat kasar ......................................... 61
Tabel 4.11 Berat jenis pasir ......................................................................... 62
Tabel 4.12 Kelembaban pasir ...................................................................... 62
Tabel 4.13 Air resapan pasir ....................................................................... 63
Tabel 4.14 Berat volume pasir .................................................................... 63
Tabel 4.15 Kebersihan pasir terhadap bahan organik ................................. 64
Tabel 4.16 Kebersihan pasir terhadap lumpur (pengendapan) .................... 64
Tabel 4.17 Kebersihan pasir terhadap lumpur (pencucian)......................... 65
Tabel 4.18 Hasil analisa saringan pasir ....................................................... 66
Tabel 4.19 Hasil pengujian Tarik tulangan polos dan tulangan ulir ........... 68
Tabel 4.20 Komposisi material beton geopolimer tiap 1 m3 ....................... 69
Tabel 4.21 Hasil uji kuat tekan beton geopolimer ...................................... 69
Tabel 4.22 Mix design beton OPC .............................................................. 70
Tabel 4.23 Mix design beton OPC (lanjutan) ............................................. 71
Tabel 4.24 Tabel kebutuhan material beton OPC untuk 1 m3 ..................... 72
Tabel 4.25 Hasil pengujian kuat tekan beton OPC ..................................... 73
Tabel 4.26 Kuat lekat rata-rata beton geopolimer dengan tulangan polos .. 82
Tabel 4.27 Kuat lekat rata-rata beton geopolimer dengan tulangan ulir ..... 82
Tabel 4.28 Perbandingan besarnya kuat lekat dengan pendekatan
persamaan pada tulangan polos ................................................ 90
Tabel 4.29 Perbandingan besarnya kuat lekat dengan pendekatan
persamaan pada tulangan ulir .................................................... 92
xvi
Tabel 4.31 Material properties analisis finite element................................. 95
Tabel 4.32 Perbadingan hasil eksperimental dan hasil analis finite element
pada beton geopolimer dan beton OPC .................................. 101
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur kimia Polysialate (Davidovits, 1998) ......................... 7
Gambar 2.2 Hasil Analis XRD material fly ash yang mengandung
banyak silica dan alumina (Ekaputri dan Triwulan, 2013) ....... 9
Gambar 2.3 Pola keruntuhan pada beam end spesimens (Sofi et al, 2007) 12
Gambar 3.1 Diagram Alir ........................................................................... 21
Gambar 3.2 Fly Ash kelas F ....................................................................... 23
Gambar 3.3 Ordinary Portland Cement ...................................................... 23
Gambar 3.4 Material agregat kasar dari PT. Surya Beton Indonesia .......... 24
Gambar 3.5 Material agregat halus dari PT. Surya Beton Indonesia .......... 24
Gambar 3.6 NaOH berbentuk padatan kristal ............................................. 25
Gambar 3.7 Na2Si03 yang didpatkan dari PTKIU ...................................... 26
Gambar 3.8 Plastimen V-Z yang berasal dari PT sika Indonesia .............. 27
Gambar 3.9 Tulangan Ulir dan Polos.......................................................... 28
Gambar 3.10 Strain Gauges yang dipasang pada beton (TML Product
Guide ,2014) ........................................................................... 28
Gambar 3.11 Satu set ayakan berdasarkan ASTM C-33 .............................. 32
Gambar 3.12 Satu set ayakan batu pecah ...................................................... 35
Gambar 3.13 Diagram alir mix design beton geopolimer ............................ 36
Gambar 3.14 Model spesiemen pengujian pull out pada tulangan polos ..... 39
Gambar 3.15 Model spesiemen pengujian pull out pada tulangan ulir ......... 39
Gambar 3.16 Model spesiemen pengujian kuat tekan .................................. 43
Gambar 3.17 Model spesiemen pengujian modulus elastisitas .................... 45
Gambar 3.18 Model spesiemen pengujian kuat tarik langsung .................... 46
Gambar 3.19 Skema pengujian pull out ........................................................ 48
Gambar 3.20 Tampak atas skema pengujian pull out ................................... 49
Gambar 3.21 Pemodelan spesimen pengujian pul out .................................. 51
Gambar 3.23 Pemodelan pembebanan pada spesimen ................................. 52
Gambar 3.22 Pemodelan Boundary condition pada spesimen ...................... 53
Gambar 3.23 Pemodelan pembebanan pada spesimen ................................. 53
Gambar 3.24 Pemodelan meshing pada spesimen. ....................................... 54
Gambar 4.1 Grafik analisis uji X-Ray Diffraction (XRD) fly ash ............. 56
Gambar 4.2 Lengkung ayakan batu pecah ................................................. 61
Gambar 4.3 Lengkung ayakan pasir ........................................................... 66
Gambar 4.4 Pola keruntuhan beton geopolimer ......................................... 73
Gambar 4.5 Pola keruntuhan beton OPC dengan penggunaan tulangan
polos ....................................................................................... 76
Gambar 4.6 Hubungan bond-displacement atas LVDT beton
geopolimer dengan tulagan polos............................................ 76
xvi
Gambar 4.7 Hubungan bond-displacement atas LVDT beton
geopolimer dengan tulagan ulir .............................................. 77
Gambar 4.8 Hubungan bond-displacement atas LVDT beton geopolimer
pada 12 mm tulangan polos dan 13 mm tulangan ulir ........... 78
Gambar 4.9 Hubungan bond-displacement atas LVDT beton geopolimer
pada 16 mm tulangan
polos dan tulangan ulir ........................................................... 78
Gambar 4.10 Hubungan bond-displacement atas LVDT beton geopolimer
pada 19 mm tulangan
polos dan tulangan ulir ........................................................... 80
Gambar 4.11 Hubungan bond-displacement atas LVDT beton OPC
dengan tulangan polos ............................................................ 80
Gambar 4.12 Hubungan bond-displacement atas LVDT beton geopolimer
dan OPC pada 16 mm tulangan polos ................................... 81
Gambar 4.13 Hubungan bond-displacement atas LVDT beton geopolimer
dan OPC pada 19 mm tulangan polos ................................... 82
Gambar 4.14 Area lekatan antara beton dan tulangan ................................. 85
Gambar 4.15 Hubungan kuat lekat terhadap variasi diameter tulangan
polos dan ulir .......................................................................... 81
Gambar 4.16 Hubungan kuat lekat terhadap variasi c/d tulangan polos dan
tulangan ulir ........................................................................... 86
Gambar 4.17 Hubungan kuat lekat beton geopolimer dan beton OPC
terhadap variasi diameter tulangan polos ............................... 89
Gambar 4.18 Hubungan kuat lekat beton geopolimer dan beton OPC
terhadap variasi c/d tulangan polos ........................................ 89
Gambar 4.19 Perbandingan besarnya kuat lekat dengan pendekatan
persamaan pada tulangan polos dan beton geopolimer .......... 90
Gambar 4.20 Perbandingan besarnya kuat lekat dengan pendekatan
persamaan pada tulangan ulir dan beton geopolimer ............. 93
Gambar 4.21 Model spesimen pull out ........................................................ 96
Gambar 4.22 Pemeberian contact pada spesimen pull out ........................... 96
Gambar 4.24 Meshing pada spesimen pull out ............................................ 97
Gambar 4.25 Meshing pada contact antara tulangan dan beton ................... 98
Gambar 4.26 Pembebanan increment pada spesiemen pull out ................... 99
Gambar 4.27 Pemberian fixed support pada spesimen pull out .................. 99
Gambar 4.28 Shear stress pada lekatan antara tulangan dan beton ............ 100
Gambar 4.29 Deformasi yang terjadi antara beton dan tulangan .............. 100
Gambar 4.30 Grafik perbandingan hasil pengujian eksperimental dan
analisis finite element pada beton OPC ............................... 102
Gambar 4.31 Grafik perbandingan hasil pengujian eksperimental dan
analisis finite element pada beton geopolimer .................... 102
KATA
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan berkat-
Nya sehingga dapat terselesaikan Tesis yang berjudul “Pengaruh Penetrasi Khlorida
Pada Laju Korosi Beton Geopolimer” tepat pada waktunya.
Tesis ini merupakan prasyarat akademik untuk menyelesaikan studi
pascasarjana strata 2 (program magister) teknik sipil bidang keahlian struktur
di Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. Dalam penyusunannya
penulis banyak memperoleh banyak bantuan dari berbagai pihak, karena itu penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orang tua (Mama dyah dan Papa Sugeng) dan saudara-saudara (Ina
dan Vina) penulis yang telah memberikan dukungan, doa yang tiada
putusnya, dan kepercayaan yang begitu besar kepada penulis.
2. Dosen konsultasi Ibu Januarti Jaya Ekaputri dan Ibu Triwulan yang telah
membimbing dan memberikan solusi ketika penulis mengalami kesulitan
pada saat penelitian, proses penulisan hingga terselesainya penelitian ini.
3. LPDP (Lembaga Pengelola Dana Keuangan) yang memberikan bantuan
pembiayaan penelitian Tesis Batch 2-2016 ini sejak awal hingga akhir
penelitian.
4. Fakihi, ST yang selalu memberi motifasi, dukungan dan doa yang menjadi
semangat penulis untuk menyelesaikan penelitian ini.
5. Teman-teman LBE green concrete yang senantiasa membantu dan memberi
arahan pada saat penelitian di laboratorium
6. Teman-teman terkasih seperjuangan kelas Struktur-15 (Cintantya, Mas
Wilson, Ikom, Kefy, Fahrudin, Julio, Mas Hilfi, Mas Rohim dan teman-
teman lainnya) yang selalu membantu saat melakukan penelitian hingga
penyelesaian laporan ini.
7. Temen-teman tersayang (Nila, Mb Fitria, Mb Fitri, Novi, Mb Mida) yang
selalu memberi semangat kepada penulis hingga penyelesaian penelitian ini.
8. Karyawan Jurusan Teknik Sipil ITS yang telah membantu penulis untuk
proses pengurusan surat ijin.
Pada pengerjaan Tesis ini tentunya tak luput dari kesalahan dan masih
jauh dari kesempurnaan, namun penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk
dapat menyelesaikan Tesis ini dengan sebaik-baiknya. Untuk itu kritik dan saran
sangat diharapkan demi perkembangan penelitian selanjutnya.
Akhir kata, semoga Tesis ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa
dan masyarakat di bidang teknologi material.
Surabaya, Januari 2017
Penulis
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton merupakan material konstruksi yang paling banyak digunakan di
dunia baik sebagai kebutuhan utama maupun sebagai unsur penunjang. Seiring
dengan perkembangan dunia teknologi beton saat ini, para peneliti serta pelaksan
teknis mengarah pada penggunaan beton geopolimer dimana memanfaatkan bahan
sisa untuk menggantikan fungsi semen sebagai bahan pengikatnya. Beton
geopolimer merupanakan suatu material inorganik yang tesusun atas Silikat (Si)
dan Aluminium (Al) sebagai material utama serta reaktan alkalin sebagai pengikat.
Beton geopolimer pertama kali dikembangkan oleh Joseph Davidovits tahun 1970.
Dimana Davidovits menemukan bahwa beton yang digunakan dalam struktur kuno
mengandung alkali dengan alumino silikat sebagai pengikatnya dan
menamakannya beton geopolimer (Singh,dkk, 2013) Beton geopolimer berasal dari
geopolimerisasi yaitu geosintesis alumino silikat polimerik dan alkali-silikat
menjadi kerangka polimer SiO4 dan AlO4 yang terikat secara tetrahedral
(Davidovits, 2008).
Dalam proses pembuatannya bahan dasar untuk beton geopolimer
menggunakan bahan-bahan buangan industri dimana tidak memerlukan energi
terlalu besar sehingga sangat ramah lingkungan. Dalam penelitian ini bahan dasar
yang yang digunakan adalah fly ash. Abu terbang (fly ash) berasal dari abu sisa
pembakaran batu bara (ASTM C 618), abu terbang yang diproduksi dari batubara
bitomious atau antrasit disebut abu terbang ASTM jenis F yang mengandung
pozzolan. Fly ash sendiri tidak memiliki kemampuan untuk mengikat seperti
semen. Tetapi dengan menambahkan air dan karena ukuran partikelnya yang halus,
oksida silika yang terkandung dalam fly ash secara kimiawi akan bereaksi dan
menghasilkan zat yang memiliki kemampuan mengikat (Hardjito dan Rangan,
2005).
2
Untuk melakukan reaksi polimerisasi fly ash memerlukan aktifator sebagai
pengikat. Aktifator yang umumnya digunakan adalah Sodium Hidroksida (NaOH)
8 M sampai dengan 16 M dan Sodium Silikat (Na2SiO3) dengan perbandingan 0,4
sampai 2,5 (Harjito et al. 2007). Perbandingan Sodium Hidroksida (NaOH) dengan
Sodium Silikat (Na2SiO3) yang sangat tinggi tidak selalu menghasilkan kuat tekan
dan kuat belah yang tinggi. Namun jika semakin tinggi molaritas yang digunakan,
maka semakin tinggi pula kuat tekan dan kuat belah pada beton geopolimer
(Ekaputri dan Triwulan, 2013) Sehingga dalam penelitian ini digunakan NaOH 8M
dengan perbandingan NA2SiO3:NaOH sebesar 2,5
Dalam aplikasinya beton geopolimer memiliki kelemahan struktural dalam
menahan gaya tarik yang sama hal nya dengan beton OPC. Sehingga untuk
menahan gaya tarik diperlukan penambahan tulangan baja yang menjadikan
struktur beton merupakan kombinasi beton dan baja atau disebut beton bertulang.
Salah satu persyaratan dalam struktur beton bertulang adalah adanya lekatan yang
baik antara baja tulangan dan beton, sehingga apabila diberi beban tidak akan terjadi
slip antara baja tulangan dan beton.
Menurut Nawy (2009) ada tiga jenis percobaan yang dapat menentukan
kualitas elemen tulangan yaitu pull out test, embedded-rod test dan beam test.
Percobaan pull out test dapat memberikan perbandingan lekatan yang efisien
terhadap berbagai variasi permukaan dan panjang tulangan yang tertanam di dalam
beton. Ada empat tahapan dalam proses lekatan tulangan terhadap beton. Tahap
pertama, lekatan yang terjadi adalah lekatan adhesive yaitu kemampuan awal
tulangan melawan beton. Tahapan kedua, terjadi displacement pada tulangan di
dalam beton (slip) dimana terjadi interlocking dan menghasilkan retak radial pada
beton. Tahapan ketiga, tegangan lekat dan kekakuannya ditahan oleh tulangan di
sepanjang penyaluran di dalam matrix beton. Tahapan keempat, terjadi dua betuk
kegagalan yaitu splitting bond failure dan pull-out bond failure.
Sejumlah penelitian mengenai pengaruh tulangan terhadap kuat lekat beton
telah banyak dilakukan. Namun, hanya sedikit literatur yang membahas pengaruh
tulangan berdasarkan bentuk dan ukuran dimeter beton geopolimer. Kim dan Park
3
(2015) melakukan studi mengenai pengaruh kuat lekat terhadap beton geopolimer
dengan variasi diameter tulangan 10 mm,16 mm,25 mm dan variasi kuat tekan
beton 20 MPa,30 MPa dan 40 MPa. Tulangan yang digunakan adalah tulangan ulir.
Hasil penelitian menujukkan bahwa terjadi penurunan kekuatan lekat dari 23,06
MPa hingga 17.26 MPa seiring dengan peningkatan penggunaan diameter sebesar
10 mm hingga 25 mm.
Selby (2011) melakukan studi mengenai kuat lekat beton geopolimer yang
dibandingkan dengan beton OPC dengan menggunakan tulangan polos dan
tulangan ulir. Diameter tulangan yang digunakan dalam penelitian ini sebesar 12
mm dengan kuat tekan rata-rata beton geopolimer sebesar 25.65 MPa dan beton
OPC sebesar 27.35 MPa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat lekat beton
geopolimer relatif lebih besar dibandingkan beton OPC. Lekatan kimiawi beton
geopolimer lebih baik bila dibandingkan dengan beton OPC, namun untuk
pengaruh bentuk dari tulangan pada tulangan ulir tidak menunjukkan hasil yang
jauh berbeda antara beton OPC dengan beton geopolimer. Untuk beton geopolimer
dengan tulangan polos memiliki lekatan yang lebih kuat dibandingkan beton OPC.
Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dilakukan belum ada studi
mengenai pengaruh dari bentuk serta variasi diameter tulangan yang digunakan
terhadap kuat lekat beton geopolimer. Dikarenakan lekatan merupakan faktor yang
penting dalam perencanaan beton, hal ini menjadi alasan untuk mengembangkan
penelitian mengenai pengaruh dari variasi diameter tulangan polos 12 mm, 16 mm
dan 19 mm dan tulangan ulir 13 mm, 16 mm dan 19 mm. Pada penelitian ini beton
OPC digunakan sebagai pembanding.
Dalam penelilitian ini akan dilakukan pengujian pull out test untuk
mengetahui pengaruh bentuk dan variasi tulangan terhadap kuat lekat beton
geopolimer. Adapun yang akan dibandingkan berdasarkan hasil pengujian yaitu
besarnya beban maksimum pada tiap-tiap variasi diameter tulangan yang
mempengaruhi lekatan antara tulangan dengan beton geopolimer kemudian
digambarkan dalam grafik kuat lekat (bond strength ) dan slip. Analisis dengan
4
simulasi menggunakan program bantu berbasis finite element 3D ANSYS
dilakukan sebagai model pembanding.
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam penelitian ini antara lain:
1. Bagaimana pengaruh bentuk tulangan polos dan ulir terhadap kuat lekat (bond
strength) beton geopolimer?
2. Bagaimana pengaruh variasi diameter tulangan polos (12 mm, 16 mm dan 19
mm) dan tulangan ulir (13 mm,16 mm dan 19mm) terhadap kuat lekat beton
geopolimer?
1.3 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui seberapa besar pengaruh bentuk tulangan polos dan ulir terhadap
kuat lekat (bond strength) beton geopolimer.
2. Mengetahui seberapa besar pengaruh variasi diameter tulangan polos (12 mm,
16 mm dan 19 mm) dan tulangan ulir (13 mm,16 mm dan 19mm) terhadap kuat
lekat beton geopolimer.
1.4 Manfaat
Dengan adanya penelitian ini diharapkan diperoleh manfaat sebagai
berikut:
1. Dengan pemanfaatan fly ash sebagai materil pengganti semen diharapkan dapat
mengurangi kadar CO2 yang dihasilkan dari produksi semen.
2. Dapat memberikan refrensi baik kepada masyarakat maupun perencana pelaksa
teknis mengenai pemanfaatan limbah yang dapat diaplikasikan sebagai material
konstruksi.
5
1.5 Batasan Masalah
1. Agregat yang digunakan berasal dari PT. Surya Beton Indonesia.
2. Fly ash yang digunakan berasal dari PT. Petrokimia Gresik.
3. Menggunakan air PDAM dari Surabaya.
4. Sodium silikat (Na2SiO3) yang digunakan berasal dari PT. Kasmaji Inti Utama.
5. Semen yang digunakan berasal dari PT. Varia Usaha Beton.
6. Tulangan polos (12 mm, 16 mm dan 19 mm ) dan tulangan ulir (13 mm, 16 mm
dan 19 mm) berasal dari PT Bhirawa Steel.
7. Superplasticizer yang digunakan berbahan dasar Plastimen-VZ dari PT. Sika
Indonesia.
8. Benda uji berupa silinder yang berukuran 100 x 200 mm, dogbone 76.2 x 25.4
mm dan kubus berukuran 150 x 150 x 150 mm.
9. Proses curing dilakukan selama 28 hari.
6
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Beton Geopolimer
Istilah geopolimer diperkenalkan oleh Davidovits tahun 1976 yang
mengacu pada rantai 3D polisialat. Proses polimerisasi yang terjadi pada
geopolimer meliputi reaksi kimia yang terjadi antara alkalin dengan mineral Si-Al
sehingga menghasilkan Si-O-Al-O yang konsisten (Davidovits,1994). Davidovits
(1994) menyarankan penggunaan istilah “poli(siliate)” sebagai nama kimia dari
geopolimer yang berbahan dasar silico-aluminate. Davidovits (1998)
menggolongkan polisialate menjadi 3 jenis tipe yaitu Poly(sialate) type(-Si-O-Al-
O), Poly(sialate-siloxo) tipe (-Si-O-Al-O-Si-O) dan Poly(sialate-disiloxo) tipe (-Si-
O-Al-O-Si-O-Si-O). Struktur kimia polysialate tersebut dapat diuraikan pada 2
Tidak seperti reaksi hidrasi yang biasanya terjadi pada semen poozoland,
geopolimer tidak membentuk calcium silicate-hydrate (CSHs) untuk membentuk
matrix kekuatan, tetapi menggunakan polikondensasi dari silica dan alumina
sebagai proses kimia dengan menggunakan kandungan alkali yang tinggi untuk bisa
mencapai kekuatan struktur. Oleh karena itu gepolimer dapat dikatakan sebagai
binder alkali (pengikat) yang diaktifkan dengan alumino silicate (Davidovits, 2008)
Van Deventer, dkk (2010) mengklasifikasikan definisi bahan alkali aktif,
polimer anorganik dan geopolimer berdasarkan sumber bahan, alkali aktivator dan
Gambar 2.1 Struktur kimia Polysialate (Davidovits, 1998)
8
hasil akhir. Sumber bahan berasal dari abu terbang dengan kalsium rendah dan
tanah liat dikalsinasi dengan alkali aktivator dari logam alkali hidroksida atau
silikat. Polimer anorganik merupakan bagian dari bahan alkali-aktif yang
mempunyai jaringan silikat tidak teratur sebagai produk akhir. Alkali yang
diaktifkan oleh slag menghasilkan calcium silicate-hydrate (CSHs).
2.2 Komponen Beton Geopolimer
2.2.1 Fly Ash
Fly ash memiliki peranan seperti pozzoland dengan kandungan didalamnya
antara lain silica (SiO2), alumina (Al2O3), fero oksida (Fe2O3) dan kalsium oksida
(CaO), juga unsur tambahan lain yaitu magnesium oksida (MgO), titanium oksida
(TiO2), alkalin (Na2O dan K2O), sulfur trioksida (SO3), Pospor oksida (P2O5) dan
carbon (Wardani, 2008). Fly ash kaya silika dan alumina yang merupakan sumber
utama dari proses geopolimerisasi dan agar fly ash dapat digunakan sebagai
pengikat maka diperlukan alkali. Keuntungan dari penggunaan fly ash adalah
material ini tersedia dalam jumlah yang banyak (Bakri, dkk , 2012).
Suatu hasil pencapaian yang penting dalam perkembangan fly ash untuk
pembuatan beton adalah pemakaian fly ash hingga 60% dalam menggantikan
penggunaan semen dalam beton. Hasil penelitian menujukkan bahwa pemakaian fly
ash dalam beton dapat membuat beton lebih tahan lama dibandingkan dengan beton
yang hanya menggunakan PC (Malhotra et al. 2002)
Karakteristik fisik fly ash tergantung dari kerapatan, kehalusan, area
permukaan, dan distribusi partikel untuk mengidentifikasi reaktivitas fly ash dengan
semen sedangkan karakteristik kimia fly ash tergantung dari komposisi kimia, jenis
mineral, dan fasa amorf di dalam fly ash (Ekaputri, dkk, 2013). Sifat fisik fly ash
berbeda dari segi penampilan dan ukuran partikel. Beberapa partikel memiliki
kerapatan rendah (berongga) kurang dari 1000 kg/m3, sedangkan partikel lain
mungkin memiliki kepadatan lebih dari 2600 kg/m3. Partikel fly ash berbentuk
butiran dan lebih halus dari semen Portland dengan ukuran 1μm sampai tidak lebih
dari 150 μm (Hardjito dan Rangan, 2005). Gambar 2.2 menunjukkan hasil analisa
9
XRD yang menujukkan material fly ash bersifar amorf yang banyak mengandung
silica dan alumina.
Berdasarkan ASTM C 618, fly ash digolongkan menjadi dua kelas, yaitu:
a. Fly Ash Kelas C
Fly ash kelas C memiliki minimal 50% dari total unsur-unsur utama (SiO2
+ Al2O3 + Fe2O3), sulfur trioksida (SO3) kurang dari 5%, measure content
maksimum 3 % dan loss on ignition maksimum 6%
b. Fly Ash Kelas F
Fly ash kelas F memiliki minimal 70 % dari total silikon dioksida,
aluminium dioksida dan oksida besi (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3). Kandungan
Kalsium oksida kurang dari 10%.
2.2.2 Alkali Aktivator
Alkali sebagai aktifator yang biasanya digunakan untuk membuat
geopolimer diantaranya adalah kombinasi antara sodium hidroksida (NaOH)
dengan sodium silikat (Na2SiO3) atau potassium hidroksida (KOH) dengan
potassium silikat (K2SiO3) (Davidovits, 1999).
Gambar 2.2 Hasil analisa XRD material fly ash yang banyak mengandung silica dan
alumina (Ekaputri dan Triwulan 2013)
10
Alkali aktivator memiliki fungsi dalam menghasilkan geopolimerisasi dan
meningkatkan laju reaksi. NaOH biasa digunakan sebagai alkali aktivator karena
murah, memiliki viskositas rendah, dan tersedia dalam jumlah banyak. Selain itu,
ion OH- di dalam NaOH merupakan elemen penting dalam proses geopolimerisasi.
Ion ini sangat penting dalam meningkatkan laju reaksi dari penguraian ikatan
alumina dan silika (Arjunan P, dkk, 2001).
Natrium silikat (Na2SiO3) tersedia dalam bentuk cair dan bubuk. Materi ini
memiliki viskositas tinggi yang mempengaruhi pengerjaan campuran geopolimer.
Sodium silikat dalam sistem geopolimer tidak hanya berguna untuk meningkatkan
kekuatan pasta tetapi juga digunakan untuk mengikat material sampai terbentuk
pasta padat (Jo, dkk, 2007).
Molaritas aktifator NaOH sangat berpengaruh pada kuat mekanik binder
maupun beton geopolimer, dimana semakin tinggi molaritas NaOH semakin tinggi
kuat mekanik beton maupun binder geopolimer. Selain itu perbandingan rasio
aktifator Na2SiO3/NaOH juga memberi pengaruh terhadap beton maupun binder
geopolimer. Namun semakin tinggi perbandingan rasio Na2SiO3/NaOH tidak selalu
menghasilkan kuat tekan yang tinggi. (Ekaputri dan Triwulan 2014)
2.2.3 Admixture
Superplasticizer digunakan dalam campuran untuk memudahkan
pengerjaan dalam pembuatan beton geopolimer. Ekaputri, dkk (2014) melakukan
eksperimen dimana dosis maksimum superplasticizer yang digunakan adalah 2.5%.
2.3 Kuat Lekat
Kuat lekat merupakan kekuatan lekatan antara tulangan dan beton di
sekitarnya. Lekatan antar beton dan tulangan merupakan salah satu faktor yang
berkontribusi paling penting dalam struktur beton modern. Karena beton memiliki
kekuatan tarik rendah, berfungsinya sistem beton yang berisi tulangan secara
signifikan bergantung sepenuhnya pada kekuatan ikatan antara dirinya dan tulangan
tersebut. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan ikatan sangat banyak dan
memiliki interaksi yang kompleks. Hampir setiap variasi dalam karakteristik kimia
11
atau fisik baik beton maupun tulangan baja cenderung memiliki beberapa efek pada
kuat lekat. Namun, tiga faktor yang paling signifikan yang berkaitan dengan
kekuatan ikatan dikembangkan antara beton dan tulangan adalah ; Chemical
Adhesion, Friction dan Mechanical Interlock (Kayali,2004).
Pada tulangan polos, lekatan yang terjadi merupakan adhesi kimia dan friksi
antara permukaan tulangan dan beton yang mengelilinginya. Pada beban yang
relatif kecil tulangan slip terhadap beton sekelilingnya, selanjutnya hanya ada friksi
yang mempu menahan lekatan antara beton dan tulangan dimana friksi tergantung
pada kondisi permukaan tulangan (Park dan Paulay, 1974). Sedangkan tulangan ulir
selain adhesi kimia dan friksi ada mekanikal interlocking yang terjadi antara
tulangan dengan beton, sehingga kapasitas lekatan pada tulangan ulir lebih tinggi
jika dibandingkan dengan tulangan polos
Nuroji (2004) melakukan penelitian studi eksperimental lekatan antara
beton dan tulangan pada penggunaan tulangan polos dan tulangan ulir, dalam
penelitian nya membahas mengenai persamaan yang digunakan untuk menghitung
kekuatan lekatan (bond strength) antara beton dan tulangan. Selain itu pola
keretakan antara beton dan tulangan pada pengggunaan tulangan polos dan ulir
menjadi konsentrasi dalam penelitian nay. Hasil penelitian menujukkan keruntuhan
dari hasil pull out test pada tulangan ulr adalah splitting failure, dimana hal ini
membuktikan bahwa bond pada tulangan ulir sangat didominasi oleh interlooking
antara rib tulangan dan matrix beton disekitarnya. Sedangkan keruntuhan dari hasil
pull out test pada tulangan polos adalah keruntuhan slip. Selain pola keruntuhan
yang terjadi, hasil penelitian menujukkan kurva hubungan bond-slip untuk tulangan
polos terjad slip yang jauh lebih kecil dibanding dengan puncak kurva hubungan
bond-slip pada tulangan ulir. Hal ini terjadi dikarenakan mekanisme lekatan pada
tulangan polos hanya dibentuk oleh adhesi dan friksi. Sedangkan pada tulangan ulir,
mekanisme interlocking masih bekerja sampai mencapai beban maksimum meski
adhesi telah hilang, bond menurun akibat splitting failure dan selanjutnya bond
hanya dibebankan pada friksi.
Faktor lain yang mempengaruhi kekuatan lekatan tetapi berhubungan lebih
khusus untuk beton itu sendiri pertama adalah karakteristik struktur seperti
ketebalan cover, jarak antar tulangan dan panjang penyaluran. Ketebalan cover
12
merupakan faktor penting berkaitan dengan kegagalan pemisahan. Selain untuk
melindungi tulangan dari pengaruh luar yang dapat menyebabkan korosi pada
tulangan, cover beton juga berperan untuk mencegah terjadi splitting beton saat
tulangan tertarik.
Sofi et all (2007) melakukan penelitian mengenai Bond performance pada
antara tualngan dengan inorganic polymer concrete. Pada penlitiannya dilakukan
pengujian dengan mengguanakn dua tipe spesimen untuk mengetahui perilaku
lekatan yang terjadi pada beton dan tulangan yaitu beam end spesimen dan cubes
direct spesimen. Hasil penelitian menujukkan peningkatan bond strength terjadi
seiring dengan penurunan penggunaan ukuran diameter tulangan. Selain itu hasil
penelitian menujukkan pola keruntuhan splitting failure terjadi pada penggunanan
tulangan ulir, selain itu pola keetakan terjadi dan mengarah pada beam speseimen
di daerah dengan ketebalan cover yang lebih kecil dibandingkan cover lainnya,
seperti pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Pola keruntuhan pada beam end spesimens (Sofi et all 2007)
Hasil penelitian seperti pada gambar 2.3 terjadi pada hampir seluruh beam
end spesimens, dimana keretakan yang terjadi tegak lurus pada daerah yang
memiliki ketebalan cover lebih kecil. Hal ini menjukkan bahwa ketebalan cover
mempengaruhi kuat lekat yang terjadi anatara beton dan tulangan khususnya pada
pola keretakan yang terjadi.
Xing et al. (2015) melakukan penelitian mengenai perilaku lekatan pada
tulangan dan beton pada penggunaan tulangan polos dan ulir. Dua tipe tulangan
yang berbeda campuran material diantaranya tulangan baja dan tulangan campuran
aluminium (al- alloy) digunakan dalam peneleitian ini. Hasil penelitian menujukkan
13
Slip terjadi pada free end dan semakin meningkat cepat seiring dengan peningkatan
beban hingga mencapai beban maksimum. Pengaruh dari diameter tulangan dan
panjang lekatan (Ld) pada penggunaan tulangan polos dan tulangan ulir
menujukkan besarnya kuat lekat yang berbeda, dimana perbedaan yang terjadi
sekitar 18,3% natara kedua bentuk permukaan tulangan tersebut. Pada panjang
penyaluran yang kostan, dimana penggunaan ukuran diameter tulangan polos yang
bervariasi menunjukkan besarnya kuat lekat menurun seiring dengan peningkatan
pnggunaan ukuran diameter. Selain itu kuat lekat pada tulangan polos merupakan
kontribusi dari adhesi dan frisksi, namun pada hal ini fiksi memberi kontribusi yang
lebih besar ketika adhesi telah hilang.
Faktor yang mempengaruhi lekatan antara beton dan tulangan yang Kedua
adalah properties dari tulangan yang digunakan seperti diameter, geometri dan
tegangan leleh tulangan, sedangkan yang ketiga adalah properties beton yang
meliuti kualitas beton terhadap kuat tekan, kuat tarik modulus elastistas, dan
poisson’s ratio.
2.3.1 Kuat Lekat Pada Beton Geopolimer
Beberapa pengujian telah dilakukan baru-baru ini meneliti dan
membandingkan kekuatan lekatan tulangan baja pada beton geopolimer dan beton
OPC.
Chang et al. (2009) melakuakn penelitan mengenai kuat lekat antara
tulangan dan beton geopolimer pada beam spesimens. Pada penelitian ini
compressive strength, ukuran diameter tulangan (db), pengaruh ketebalan cover
beton terhadap diameter tulangan (c/db), serta pengaruh dari Ls/db menjadi
parameter untuk mengetahui pengaruhnya terhadap kuat lekat antara beton dan
tulangan. Hasil penelitian menujukkan bahwa kuat lekat antara beton dan tulangan
semakin meningkat seiring dengan peningkatan c/db, berbeda hal nya dengan ls/db
dimana terjadi penurunan kuat lekat terjadi seiring dengan peningkatan Ls/db.
Pengaruh dari compressive strength menujukkan terjadinya peningkatan kuat lekat
seiring dengan peningkatan compressive strength. Hasil penlitian yang ditunjukkan
berdsarkan pengaruh dari beberapa parameter seperti yang telah dijelaskan, terjadi
14
pada beton geopolier maupun beton OPC. Namun apabila dibandingkan
berdasarkan nilai kuat lekat yang terjadi besarnya kuat lekat beton geopolimer jauh
lebih tinggi daripada beton OPC.
Sanker (2010) melakukan penelitian mengenai kuat lekat beton geopolimer
dan beton OPC semen. Pada peneitian ini digunakan beam end spesimens dengan
variasi ukuran diameter tulangan ulir sebesar 20 mm dan 24 mm dan variasi
ketebalan cover 1.71 sampai dengan 3.62. Hasil penelitian menujukkan bahwa
beton geopolimer menujukkan pola keretakan yang sama dengan beton OPC pada
pengujian pull out. Pada beton OPC maupun beton geopolimer bond strength yang
terjadi meningkat seiring dengan peningkatan ketebalan cover dan peningkatan kuat
tekan (compressive strength) pada beton. Hasil penelitian ini menujukkan dari kuat
tekan, serta ketebalan cover mempengaruhi besarnya kuat lekat yang terjadi antara
beton dan tulangan. Selain itu grafik hubungan antara kuat lekat terhadap ketebalan
cover dan compressive strength menujukkan beton geopolimer memiliki nilai kuat
lekat yang lebih tinggi dibandingkan dengan beton OPC.
Selby (2011) melakukan studi mengenai kuat lekat beton geopolimer yang
dibandingkan dengan beton OPC dengan menggunakan tulangan polos dan
tulangan ulir. Diameter tulangan yang digunakan dalam penelitian ini sebesar 12
mm dengan kuat tekan rata-rata beton geopolimer sebesar 25.65 MPa dan beton
OPC sebesar 27.35 MPa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat lekat beton
geopolimer relatif lebih besar dibandingkan beton OPC. Metode yang digunakan
dalam perhitungan kuat lekat terhadap beton OPC dapat diaplikasikan untuk
menghitung kuat lekat beton geopolimer. Lekatan kimiawi beton geopolimer lebih
baik bila dibandingkan dengan beton OPC, namun untuk pengaruh bentuk dari
tulangan pada tulangan ulir dengan ukuran diameter yang sama tidak memunjukkan
hasil yang jauh berbeda antara beton OPC dengan beton geopolimer.
Kim dan Park (2015) melakukan studi mengenai pengaruh kuat lekat
terhadap beton geopolimer dengan variasi diameter tulangan 10 mm,16 mm dan 25
mm dan variasi kuat tekan beton 20, 30, 40 MPa. Tulangan yang digunakan adalah
tulangan ulir. Hasil penelitian menujukkan bahwa terjadi penurunan kekuatan lekat
15
dari 23,06 MPa hingga 17.26 MPa seiring dengan peningkatan penggunaan
diameter sebesar 10 mm hingga 25 mm. Selain itu bila dibandingkan dengan beton
normal didpatkan kapasitas lekatan beton geopolimer jauh lebih baik daripada
beton normal.
2.4 Program bantu Finite Elemen (ANSYS)
Program bantu ANSYS merupakan program bantu berbasis finite element
yang dapat membantu dalam menganalisis masalah rekaya struktur yang berkaitan
dengan elemen hingga, seperti tegangan yang terjadi pada beton dengan tulangan
baja yang dibebani dengan simulasi pengujian pull out. Finite element modeling
sendiri penggunaannya hanya dengan memodelkan fisik suatu benda dengan
elemen-elemen kecil, mendefinisikan material yang digunakan, memberi kondisi
batas dan pembebanan. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengetahui
perilaku bond-slip pada beton dengan tulangan baja, salah satunya seperti pada
penelitian Zuhairi dan Fatlawi (2013) mengenai predisi numerik perilaku bond-slip
pada specimen beton dengan pengujian pull out. Pada penelitiannya program finite
element yang digunakan adalah ANSYS 9.0 dengan menganalisa bond-slip yang
terjadi pada silinder beton dengan berbagai variasi tulangan yaitu 10 mm, 12 mm
dan 16 mm.
Hasil analisis dengan menggunakan ANSYS dibandingkan dengan hasil
pengujian eksperimental, dimana menujukkan error yang tidak terlalu jauh sebesar
5.2% pada tulangan dengan diameter 10 mm, 9.4% pada tulangan dengan diameter
12 mm dan 2.2% pada tulangan dengan diameter 16 mm. Perbedaan atau eror yang
terjadi dikarenakan kesulitan dalam penenetuan normal stiffnes pada interface
element. Hasil pengujian eksperimental maupun hasil analisis dengan
menggunakan ANSYS menujukkan hasil yang sama pada besarnya bond strength
yang terjadi, dimana besarnya bond strength semakin menurun seiring dengan
peningkatan diameter tulangan yang digunakan. Penurunan besarnya bond strength
diikuti dengan penurunan chemical adhesion yang terjadi pada tulangan.
7
Tabel 2.1 Perbandingan variabel beberapa penelitian sebelumnya
No Referensi Parameter spesimen dan Metode
Pengujian
Grafik Bond – Slip
1 Oragun et all (1977)
Panjang penyaluran,
ketebalan cover terhadap
diameter tulangan, ukuran
diameter dan kuat tekan
beton.
Tulangan Ulir.
Ordinary Portland Cement.
2. Sofi et all (2007) Inorganic Polymer
Concrete
Kuat tekan material.
berdasarkan variasi mix
design.
Beam spesiemen dan Kubus
pull out spesimen.
Tulangan ulir 12 mm, 16
mm dan 19 mm.
Panjang penyaluran 36 mm,
48 mm, 70 mm.
17
3 Chang et al (2009) Ketebalan cover, splice
length, diameter tulangan
(24 mm, 20 mm dan 16
mm) dan kuat tekan beton
geopolimer.
Membandingkan beton
geopolimer dan beton OPC.
4.
Sanker (2010)
Kuat tekan beton
geopolimer, diameter
tulangan( 20 mm dan 24
mm) ketebalan cover beton
Membandingkan beton
geopolimer dan beton OPC.
18
5 Tekle (2016) Beton fiber geoplimer
Variasi panjang penyaluran
(3d, 6d dan 9d)
Kuat tekan rata-rata 42-45
MPa dan diameter tulangan
(12,7 mm dan 15.9 mm)
Tulangan Ulir
6 Evrianti (2017) Beton Geopolimer
Tulangan polos (12 mm, 16
mm dan 19 mm )
Tualangan ulir (13 mm, 16
mm dan 19 mm)
7
19
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Umum
Pada bab ini akan dibahas langkah kerja penelitian, rancangan eksperimen
di laboratorium, dan detail pengujian yang akan dikerjakan seperti pada Gambar
3.1.
20
START
Studi Literatur
Persiapan Material
Tulangan Polos
(12 mm, 16 mm, 19 mm)
Tulangan Ulir
(13 mm, 16 mm, 19 mm)
Material Beton
OPC
Semen
Agregat
Air
Material Beton Geopolimer
Fly Ash
Agregat
Alkali Aktifator
Superplasticizer
Membuat Pemodelan Pull Out dengan
menggunakan program bantu ANSYS
Workbench 15
Pengujian Bahan
Pengujian Tarik Tulangan
polos dan ulir
Pengujian Material
Pengujian Agregat
Pengujian Fly Ash
Membuat Mix Design Beton
Geopolimer
Mencetak silinder beton geopolimer
Pengujian kuat Tekan Geopolimer
Memebuat Mix design Beton OPC
berdasarkan nilai kuat tekan beton
geopolimer
Membuat Model Spesiemen Pull out
(Beton Geopolimer dengan 16 mm
Tulangan Polos)
Mencetak Kubus beton geopolimer
dengan penambahan tulangan
Polos (12 mm, 16 mm, 19 mm)
Ulir (13 mm, 16 mm, 19 mm)
Mencetak Kubus beton OPC
dengan penambahan tulangan
Polos (16 mm, 19 mm)
Mencetak silinder OPC dan Kubus
Beton
Curing Spesimen selama 28 Hari Curing Spesimen selama 28 Hari
A B C A C B
21
Pengujian Spesimen
Spesiemen Silinder
Pengujian Kuat Tekan Beton
OPC
Pengujian Modulus Elastisistas
Pengujian Poison Ratio
Spesimen Dogbone
Pengujian Tarik Langsung
Spesimen Kubus
Pengujian Pull Out
Input Material Beton Geopolimer
Input Material Tulangan
Memberikan contact antara beton dan
tulangan
Meshing Spesimen Pull Out
Input Increment Load
Input fixed support
Analisis Data
Membandingkan hasil Experimental
dan hasil analisis program bantu
Kesimpulan
FINISH
Running Model
Gambar 3.1 Diagram Alir
A B C A B C
Not OK
OK
OK
22
3.2 Studi Literatur
Dalam studi literatur ini yang dilakukan adalah mempelajari dua hal pokok
yaitu tentang perilaku kekuatan lekatan tulangan yang tertanam pada beton
geopolimer maupun beton OPC dan bagaimana pemodelan finite element dengan
menggunakan program bantu ANSYS. Literatur yang dibaca berupa jurnal,
peraturan dan standar nasional maupun internasional, prociding maupun buku yang
berhubungan erat dengan kedua pokok bahasan diatas.
3.3 Persiapan Material
Tahapan awal dari penelitian ini aadalah melakukan pengujian kualitas
terhadap material-material yang akan digunakan dengan mengacu pada standar
ASTM. Adapun material-material yang dibutuhkan yaitu:
Fly Ash
Semen
Agregat halus (pasir)
Agregat kasar (kerikil)
Tulangan baja (tulangan polos dan tulangan ulir)
Alkali Aktifator : Sodium Silikat (Na2SiO3) dan Sodium Hidroksida
(NaOH)
Superplasticizer
Air
3.3.1 Fly Ash
Dalam penelitian ini, fly ash yang digunakan berasal dari PT. Petrokimia
Gresik yang ditunjukkan pada Gambar 3.2 dimana fly ash yang akan digunakan
harus diuji X-Ray Fluorescense (XRF) dan X-Ray Difraction (XRD) untuk
mengetahui komposisi kimia sehingga dapat ditentukan fly ash tersebut termasuk
dalam kelas F atau kelas C (ASTM C 618)
23
3.3.2 Semen
Dalam penelitian ini semen yang digunakan adalah semen Tipe 1 seperti
pada Gambar 3.3 yang berasal dari PT Varia Usaha Beton, dengan standar mutu
semen mengacu pada peraturan ASTM C150.
3.3.3 Agregat
Pada penelitian ini material agregat yang meliputi agregat kasar seperti pada
Gambar 3.4 dan agregat halus pada Gambar 3.5 berasal dari PT. Surya Beton
Indonesia. Kedua material agregat yang akan digunakan sebelumnya harus
dilakukan pengujian untuk dapat memenuhi persyaratan material pembuatan beton.
Gambar 3.2 Fly Ash kelas F
Gambar 3.3 Ordinary Portland Cement (OPC)
24
3.3.4 Alkali Aktivator
Jenis aktivator yang digunakan dalam penelitian ini adalah Sodium
Hidroksida (NaOH) dan Sodium Silikat (Na2SiO3) yang mudah didapatkan secara
bebas di toko yang menjual bahan-bahan kimia.
a. Sodium Hidroksida (NaOH)
Sodium Hidroksida (NaOH) yang digunakan berbentuk Kristal (flake)
seperti pada Gambar 3.6 dengan kadar kemurnian 98%. NaOH yang akan
Gambar 3.4 Material agregat kasar dari PT. Surya
Beton Indonesia
Gambar 3.5 Material agregat halus dari PT. Surya
Beton Indonesia
25
digunakan harus dilarutkan terlebih dahulu dengan air sehingga menjadi larutan
NaOH. Konsentrasi NaOH yang digunakan dalam penelitian ini adalah 8M.
Rumus yang digunakna untuk membuat larutan NaOH 8M :
n = V x M (3.1)
di mana:
n = jumlah mol zat terlarut (mol)
M = kemolaran larutan (mol/liter)
V = Volume larutan (liter)
Massa NaOH = n mol x Mr (3.2)
di mana:
n mol = jumlah mol zat terlarut (mol)
Mr = massa relatif atom (gram/mol)
Gambar 3.6 NaOH berbentuk padatan Kristal
26
Berikut cara membuat 1 liter Larutan NaOH 8M :
1. Menghitung kebutuhan NaOH yang akan digunakan:
2. Menimbang NaOH seberat 320 gram
3. Memasukkan NaOH ke dalam labu ukur dengan kapasitas 1000 cc
4. Menambahkan aquades ke dalam labu ukur sampai volumenya 1 liter
b. Sodium Silikat (Na2SiO3)
Sodium silikat yang digunakan berupa cairan kental yang didapat dari PT.
Kasmaji Inti Utama (PTKIU) dengan keadaan siap pakai seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 3.7 dimana kandungan yang terdapat dalam sodium silikat berupa
15% Na2O, 30% SiO2 dan 35% H2O.
1 8
8
n V M
molliter
liter
mol
8 40
320
Massa NaOH n mol Mr
grammol
mol
gram
Gambar 3.7 Na2SiO3 yang didapat dari PTKIU
27
3.3.5 Bahan Admixture
Tujuan dari penambahan admixture ini agar dapat memperlambat proses
setting time (pengikatan awal) dan meningkatkan workability (kemudahan
pengerjaan) dan mendapatkan kuat tekan yang tinggi dari beton geopolimer. Bahan
admixture kimia yang digunakna dalam penelitian ini adalah Water Reducer and
Retarder Plastiment-VZ yang diproduksi oleh PT. SIKA Indonesia seperti pada
Gambar 3.8. Plastimen –VZ ini mengandung Polyhydroxy Carbon Salts yang
berfungsi untuk mengurangi air pencampur yang diperlukan untuk beton dan
menghambat waktu pengikatan beton.
3.3.6 Baja Tulangan
Tulangan yang digunakan adalah dua macam tulangan yang dijual di
pasaran yaitu tulangan polos berdiamter 12, 16 dan 19 dan tulangan ulir dengan
berdiameter 13, 16 dan 19 seperti pada Gambar 3.9. Panjang tulangan yang dipakai
adalah sebesar 650 mm dimana panjang nya disesuaikan dengan kondisi mesin uji
yang akan digunakan untuk pengujian pull out.
Gambar 3.8 Plastimen V-Z yang berasal dari PT.
SIKA Indonesia
28
3.3.7 Strain Gauges
Strain gauges dan material pelapis (coating) yang digunkan pada penelitian
ini menggunakan produk yang berasal dari Tokyo Sokki Kenkyujo. Dimana tipe
strain gauge yang digunakan dipasang permukaan beton menggunakan PL-90-11
pada Gambar 3.10.
3.4 Pengujian Material
3.4.1 Aggregat Halus
1. Percobaan Berat Jenis Pasir (ASTM C 128, -01)
a. Tujuan
Untuk mengetahui berapa besar berat jenis yang dimiliki agregat halus dalam
hal ini berat jenis pasir.
Gambar 3.9 Tulangan ulir dan polos
Gambar 3.10 Strain gauges yang dipasang pada beton (TML
Product Guide 2014)
29
b. Rumus yang digunakan
Untuk mendapatkan berat jenis pasir , maka persamaan yang digunakan
adalah sebagai berikut:
Berat jenis pasir = {500
(500+𝑊2−𝑊1)} (3.3)
Keterangan :
W1 = berat labu + pasir + air (gram)
W2 = berat labu + air (gram)
2. Percobaan Kelembaban Pasir (ASTM C 566,-97)
a. Tujuan
Untuk mengetahui atau menentukan kelembaban pasir dengan cara kering.
b. Rumus yang digunakan mengetahui kelembaban pasir sebagai berikut:
Kelembaban pasir =(𝑊2−𝑊1)
𝑊2× 100% (3.4)
di mana :
W1 = berat pasir asli (gram)
W2 = berat pasir oven (gram)
3. Percobaan Air Resapan Pada Pasir (ASTM C 128-01)
a. Tujuan
Menentukan kadar air resapan pada pasir.
b. Rumus yang Digunakan
Untuk mendapatkan air resapan pada pasir, maka digunakan persamaan:
30
Air resapan pasir = {(500−𝑊1)
𝑊1× 100%} (3.5)
di mana :
W1 = berat pasir oven (gram)
4. Percobaan Berat Volume Pasir (ASTM C 29/C 29M-97)
a. Tujuan
Menentukan berat volume pasir baik dalam keadaan lepas maupun padat
b. Rumus yang Digunakan
Untuk mendapatkan berat volume, maka digunakan persamaan berikut :
Berat volume pasir = (𝑊2−𝑊1)
𝑉 (3.6)
Keterangan :
W1 = Berat silinder (kg)
W2 = Berat silinder + pasir (kg)
V = Volume silinder (lt)
5. Percobaan Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Organik(ASTM C 40-04)
a. Tujuan
Penentuan kadar organik dalam agregat yang digunakan di dalam adukan
beton
b. Prosedur Pelaksanaan
Botol bening diisi pasir ± 130 ml. Tambahkan larutan NaOH 3% sampai
200 ml dan tutup rapat dan kocok botol ± 10 menit. Diamkan selama 24
jam. Selanjutnya amati warna cairan di atas permukaan agregat halus
31
yang ada dalam botol, bandingkan warnanya. Jika warna cairan dalam
botol berisi agregat lebih tua (coklat) dari pembanding berarti agregat
memiliki kadar zat organik terlalu tinggi.
6. Percobaan Kebersihan Pasir Terhadap Lumpur (Pengendapan) (ASTM
C22 03)
a. Tujuan
Menentukan banyaknya kadar lumpur dalam pasir
b. Rumus yang Digunakan
Kebersihan pasir = ℎ
𝐻× 100 % (3.7)
di mana :
h = tinggi lumpur (mm)
H = tinggi pasir (cm)
7. Percobaan Kebersihan Pasir Terhadap Lumpur/Pencucian (ASTM C 117-
03)
a. Tujuan
Mengetahui kadar lumpur dalam pasir
b. Rumus yang Digunakan
Persamaan yang dapat digunakan yaitu :
Kebersihan pasir =(𝑊1−𝑊2)
𝑊1× 100% (3.8)
di mana :
W1 = berat pasir kering (gram)
W2 = berat pasir bersih kering (gram)
32
8. Percobaan Analisa Saringan Pasir (ASTM 136, 01)
a. Tujuan
Menentukan distribusi ukuran butir / gradasi pasir
Tabel 3.1 Ukuran lubang ayakan
3.4.2 Agregat Kasar
1. Percobaan Berat Jenis Batu Pecah (ASTM C 127, 01)
a. Tujuan
Untuk mengetahui berapa besar berat jenis yang dimiliki agregat kasar
dalam hal ini berat jenis batu pecah
b. Rumus yang Digunakan
Untuk mendapatkan berat jenis batu pecah maka digunakan persamaan:
Berat jenis batu pecah= 𝑊1
(𝑊1−𝑊2) (3.9)
No 3" 3/2" 3/4" 3/8" No.4 No.8 No.16 No.30 No.50 No.100 Pan
mm 76.2 38.1 19.1 9.5 4.76 2.38 1.1 0.59 0.297 0.149 0
Gambar 3.11 Satu set ayakan berdasarkan
ASTM C-33
33
di mana :
W1 = berat batu pecah di udara (gram)
W2 = berat batu pecah di air (gram)
2. Percobaan Kelembaban Batu Pecah (ASTM C 566-97)
a. Tujuan
Untuk mengetahui kadar air resapan pada agregat kasar
b. Rumus yang Digunakan
Untuk mendapatkan kadar air resapan batu pecah, maka digunakan
persamaan :
Kadar air resapan = 3000−𝑊
𝑊× 100 % (3.10)
di mana :
W = berat batu pecah oven (gram)
3. Percobaan Berat Volume Batu Pecah (ASTM C 29/C 29M-97)
a. Tujuan
Menentukan berat volume batu pecah baik dalam keadaan lepas maupun
padat
b. Rumus yang Digunakan
Untuk mendapatkan berat volume, maka digunakan persamaan :
Berat volume batu pecah = (𝑊2−𝑊1)
𝑉 (3.11)
34
di mana :
W1 = berat silinder (kg)
W2 = berat silinder + batu pecah (kg)
V = volume (ltr)
4. Percobaan Kebersihan Batu Pecah Terhadap Lumpur/Pencucian (ASTM
C 33-03)
a. Tujuan
Mengetahui kadar lumpur batu pecah
b. Rumus yang Digunakan
Persamaan yang dapat digunakan yaitu :
Kebersihan batu pecah= 𝑊1−𝑊2
𝑊1× 100 % (3.12)
di mana :
W1 = Berat batu pecah kering (gram)
W2 = Berat batu pecah bersih kering (gram)
5. Percobaan Keausan Agregat Kasar (ASTM C 131–03)
a. Tujuan
Mengetahui persentase keausan batu pecah untuk beton dengan
menggunakan mesin Los Angeles.
b. Rumus yang Digunakan
Persamaan yang digunakan yaitu :
Keausan batu pecah = (𝑊1−𝑊2)
𝑊1× 100% (3.13)
35
di mana
W1 = berat sebelum diabrasi (gram)
W2 = berat setelah diabrasi (gram)
6. Percobaan Air Resapan Pada Batu Pecah (ASTM C 127-01)
a. Tujuan
Untuk mengetahui kadar air resapan pada agregat kasar
b. Rumus yang Digunakan
Untuk mendapatkan kadar air resapan batu pecah, maka digunakan
persamaan :
Kadar air resapan = 3000−𝑊
𝑊× 100 % (3.14)
W = berat batu pecah oven (gram)
7. Percobaan Analisa Saringan Batu Pecah (ASTM C 136-01)
a. Tujuan
Menentukan distribusi ukuran butir/gradasi batu pecah
Gambar 3.12 Satu set ayakan batu pecah
36
3.4.3 Pengujian Tarik Baja Tulangan
Material baja tulangan yang akan digunakan pada penelitian ini sebelumnya
akan dilakukan pengujian tarik di Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan Teknik
Sipil ITS.
3.5 Persiapan Pembuatan Cetakan
Pada penelitian ini akan dilakukan beberapa pengujian seperti pengujian
kuat tekan, modulus elastisitas, poison rasio, kuat tarik langsung dan pengujian pull
out. Cetakan silinder besi dengan ukuran 100 x 200 mm. Digunakan sebagai cetakan
pengujian kuat tekan, modulus elastisitas, poison dan rasio. Sedangkan untuk
pengujian tarik langsung (direct tensile) digunakan cetakan dogbone Untuk cetakan
pengujian pull out test yaitu berbentuk kubus berukuran 150 x 150 x 150 mm.
3.6 Membuat Mix Design Beton
A. Mix Desain Beton Geopolimer
Mix design ini bertujuan untuk mendapatkan massa bahan yang akan
digunakan untuk membuat 1 m3 beton geopolimer. Bahan yang dipakai meliputi fly
ash, aggregat kasar dan halus, larutan NaOH dan Na2SiO3 seperti Gambar 3.13
Gambar 3.13 Diagram Alir Mix design beton geopolimer
37
Perhitungan kebutuhan material penyusun beton geopolimer adalah sebagai
berikut:
Massa Beton geopolimer = massa aggregat + massa binder
= 75 % + 25 %
Massa Aggregat = massa aggregat kasar + massa aggregat halus
= 60 % + 40%
Massa Binder = massa Fly Ash + massa Alkali Aktivator
= 65 % + 35%
Massa Alkali Aktivator = massa Na2SIO3 + massa aggregate NaOH
= 75 % + 25%
Massa Superplasticize = 3% massa fly ash
Untuk memudahkan dalam pembacaan proporsi kebutuhan beton geopolimer
dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Proporsi Kebutuhan Material Beton Geopolimer
Material Massa(kg/m3)
Aggregat Kasar 1080
Aggregat Halus 720
Fly Ash 390
Sodium Hidroksida (NaOH) 60
Sodium Silikat (Na2SiO3) 150
Superplasticizer 11.7
38
B. Mix Desain Beton OPC
Mix design untuk beton OPC disusuaikan dengan hasil kuat tekan yang
diperoleh pada pengujian kuat tekan beton geopolimer. Dimana sebagai beton
pembanding, nilai kuat tekan beton OPC yang direncanaakan sama dengan nilai
kuat tekan pada beton geopolimer
Pada pengujian kuat tekan beton geopolimer maupun beton OPC
dibutuhkan 3 benda uji seperti pada Tabel 3.3 sedangkan untuk pengujian modulus
elastisitas, poison rasio dan pengujian tarik langsung beton geopolimer dibutuhkan
2 benda uji. Untuk pengujian pull out pada spesimen beton geopolimer maupun
beton OPC mengacu pada Indian Standard (Methods of testing bond in reinforced
concrete) IS: 2770 Reaffirmed 2007 dengan menggunakan spesimen berbentuk
kubus berukuran 150 x150 x150 mm dimana tiap-tiap variasi diameter dibutuhkan
3 benda uji, sedangkan beton OPC variasi diameter tulangan yang digunakan adalah
16 mm dan 19 mm tulangan polos. Model specimen pengujian pull out untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Tabel 3.3 menujukkan variasi benda uji kuat tekan beton geopolimer dan
beton OPC dengan keterangan kode sebagai berikut :
GPC = Geopolimer concrete (beton geopolimer)
OPC = Ordinary Porland Cement (Beton OPC)
Tabel 3.3 Kebutuhan benda uji pada pengujian tekan
Tabel 3.4 menunjukkan variasi benda uji beton OPC dengan total jumlah
benda uji yang akan dilakukan pengujian pull out.
No Kode Benda Uji Jumlah Benda Uji
1 GPC 3
2 OPC 3
Total 6
39
Tabel 3.4 Kebutuhan benda uji beton OPC dan GPC pada pengujian pull out
Gambar 3.14 Model spesimen pengujian pull out dengan penggunaan tulangan
polos
Gambar 3.15 Model spesimen pengujian pull out dengan penggunaan tulangan
ulir
No Kode Benda Uji Jumlah Benda Uji
1 OPC-16-Polos 3
2
3
4
5
6
7
8
OPC-19-Polos
GPC-12-Polos
GPC-16-Polos
GPC-19-Polos
GPC-13-Ulir
GPC-16-Ulir
GPC-19-Ulir
3
3
3
3
3
3
3
Total 24
40
3.7 Proses Pembuatan Beton Geopolimer
Berdasarkan hasil mix desain yang dibuat, langkah selanjutnya adalah
membuat beton geopolimer. Berikut langkah-langkah pembuatan beton geopolimer
dengan kadar 8 M dan perbandingan Na2SiO3/NaOH 2.5
1. Menyiapkan peralatan dan bahan yang dibutuhkan.
Alat :
1. Molen (Mixer Beton)
2. Cetakan beton silinder Ø10 cm dan tinggi 20 cm
3. Alat perojok dari besi
4. Timbangan
5. Wadah plastik
6. Cetok besi
7. Palu karet
8. Mesin getar
9. Plastik terpal
10. Pan persegi ukuran 50 x 50 cm
2. Bahan :
1. Larutan NaOH 8M
2. Na2SiO3
3. Fly ash
4. Oli untuk pelumas cetakan
5. Agregat kasar
6. Agregat halus
7. Superplasticizer
3. Campurkan larutan NaOH dan Na2SiO3 yang sudah ditimbang ke dalam gelas
kaca. Pencampuran dilakukan dalam wadah ice box yang telah diisi es dan air.
41
4. Oleskan oli pada cetakan (bekisting) beton, sehingga beton yang dihasilkan
tidak lengket dengan cetakan.
5. Masukkan fly ash dan agregat kasar ke dalam molen lalu campur hingga rata
dengan kecepatan 5-6 pada dial pengatur kecepatan putar molen.
6. Tambahkan larutan NaOH,Na2SiO3 dan superplasticizer ke dalam campuran
lalu campur hingga rata.
7. Kemudian masukkan superplasticizer aduk hingga homogen.
8. Setelah tercampur rata masukkan agregat halus dan aduk hingga rata, kemudian
tuang campuran ke dalam pan persegi yang telah dilapisi plastik.
9. Masukkan adonan beton geopolimer yang sudah homogen ke dalam cetakan
(bekisting). Adonan yang akan dimasukkan ke dalam cetakan (bekisting),
dibagi menjadi 3 bagian lapisan. Setiap lapisan dirojok sebanyak ± 60 kali
dengan alat perojok besi. Selain dirojok, bagian samping cetakan juga harus
dipukul – pukul dengan bantuan palu karet serta diletakkan diatas mesin
penggetar. Hal tersebut dilakukan agar adonan menjadi padat dan cetakan terisi
penuh.
10. Lepaskan cetakan setelah beton mengeras sehari setelah pengecoran.
3.8 Curing benda uji
Setelah beton dilepas dari cetakan selanjutnya beton disimpan pada suhu
ruangan dengan ditutup dengan menggunkan karung sampai beton berumur 28 hari.
Hal ini bertujuan untuk mengurangi kehilangan air akibat penguapan selama proses
curing berlangsung.
3.9 Pengujian Beton Geopolimer dan beton OPC
3.9.1 Cek Standar Deviasi
Untuk mengetahui kualitas dari beton yang telah dibuat, perlu dilakukan
kontrol kualitas beton agar nantinya dapat diketahui mutu dari beton yang telah
dibuat seperti pada Tabel 3.6.
42
dan untuk menghitung kovarian adalah sebagai berikut :
S = ∑(𝑥− 𝜇)
𝑛−1 (3.15)
dan untuk menghitung kovarian adalah sebagai berikut :
K = 𝑆
𝜇x 100 (3.16)
di mana :
S = Standar deviasi
x = Nilai benda uji
µ = Rata-rata
n = Jumlah benda uji
Tabel 3.6 Klasifikasi standar deviasi menurut SNI 03-06815-2002
Standar Deviasi (MPa) Kovarian (%) Kontrol
Kualitas Kelas
Lapangan Laboratorium Lapangan Laboratorium
< 2.8 < 1.4 < 9.33 < 4.67 Istimewa
2.8 – 3.5 1.4 – 1.7 9.33 – 11.67 4.67 – 5.67 Sangat Baik
3.5 – 4.2 1.7 – 2.1 11.67 – 14.00 5.67 - 7.00 Baik
4.2 – 4.9 2.1 – 2.4 14.00 – 16.33 7.00 – 8.00 Cukup
> 4.9 > 2.4 > 16.33 > 8.00 Kurang
3.9.2 Pengujian Kuat Tekan (ASTM C 39)
Tes kuat ini dilakukan pada usia 28 hari curing Untuk setiap tes kuat tekan,
digunakan 3 benda uji seperti pada Gambar 3.16 dari setiap komposisi untuk
diambil nilai rata–rata dari setiap nilai yang diperoleh. Tujuan dari pengujian kuat
tekan adalah mengetahui kekuatan tekan beton geoplimer terhadap pembebanan.
Sebelum dilakukan pengujian benda uji dicaping terlebih dahulu dengan
43
menggunakan belerang agar permukaan benda uji rata selanjutnya diletakan diatas
mesin uji dan selanjutnya dilakukan proses pengujian tekan. Untuk menghitung
besarnya kuat tekan beton geopolimer, maka digunakan rumus :
𝜎𝑐 =𝑃
𝐴 (3.17)
dimana :
𝜎𝑐 = Besarnya kuat tekan beton (MPa)
P = Beban maksimum (kgf)
A = Luas permukaan silinder beton (mm2)
3.9.3 Pengujian Modulus Elastisitas (Tegangan-Regangan) (ASTM C 469)
Pengujian modulus elastisitas dilakukan pada saat beton berumur 28 hari
dengan benda uji sebanyak 1 buah. Pengujian ini bertujuan untuk mengamati
besarnya perubahan panjang (regangan) silinder beton akibat pembebanan serta
besarnya beban (P) saat mulai retak. Pengujian ini menggunakan mesin uji tekan
(CTM) dan alat ukur regangan (extensometer). Modulus elastisitas ditentukan
berdasarkan rekomendasi ASTM-C469 yaitu modulus chord.
Gambar 3. 16 Model Spesimen pengujian kuat tekan
44
Adapun perhitungan modulus elastisitas dengan persamaan berikut:
Ec =𝑆2−𝑆1
𝜀1−𝜀2 (3.18)
Dimana :
Ec = Modulus Elastisitas
S1 = tegangan sebesar 0.4 fc’
S2 = tegangan yang bersesuaian dengan regangan dengan arah longitudinal
sebesar 0.00005
𝜀 1 = regangan longitudinal sebesar 0.00005
𝜀 2 = regangan longitudinal akibat tegangan S2
Cara perhitungan:
Dari hasil pengujian menggunakan strain guage yang dipasang pada bend uji
silinder diperoleh data berupa:
P2 = 0.4 fc’ x A
P1 = fc’ ketika regangan sebesar 50 µ
= regangan yang terjadi pada P2
= 50 µ
A = luas area yang terkena beban
Sehingga dengan rumus diatas diperoleh
S2 = P2/A
S1 = P1/A
45
Maka modulus elastisitas dinyatakan dengan:
E =𝑆2−𝑆1
𝜀1−𝜀2=
(𝑝2
𝐴)−(
𝑝1
𝐴)
𝜀2−50 µ (3.19)
3.9.4 Perhitungan Poisson’s Ratio
Poisson’s ratio adalah perbandingan antara perubahan regangan arah tegak
lurus dengan perubahan regangan searah beban. Dalam perhitungan Poisson’s ratio
didapat dari data perubahan panjang longitudinal /aksial (ΔL) dan perubahan lebar
lateral/aksial (Δr) yang menggunakan strain guage dengan pemasangan arah
vertical dan horizontal pada specimen.
Kurva tegangan aksial dan tegangan lateral didapat dengan memasang tititk-
tititk pasang regangan aksial dan regangan lateral yang didapat dari hasil pengujian
ked lam sumbu x dan y dengan menggunakan program Microsoft Excel. Besarnya
nilai poison ratio didapatkan dari grafik regangan vertical terhadap grafik regangan
horizontal, dimana dari grafik tersebut dicari posisi linier dan titik x dan titk y
dimasuka kedalam persaaan berikut :
𝑣 =𝛥𝜀𝑥
𝛥𝜀𝑦 (3.20)
Gambar 3.17 Model specimen pengujian Modulus elastisitas
Strain Guage
46
3.9.5 Pengujian Tarik Langsung (Direct Tensile Test) CRD-C 260-01
Direct Tensile test bertujuan untuk mengetahui kuat tarik dengan
menggunakan benda uji dogbone seperti pada Gambar 3.18. Pengetesan dilakukan
pada umur 28 hari dengan jumlah benda uji 2 buah. Dari pengujian tersebut
diperoleh force (gaya) dan stroke (gerak perpindahan) yang kemudian diolah
menjadi diagram tegangan regangan.
Menghitung Stress yang terjadi :
Stress = 𝐹
𝐴 (N/mm2) (3.21)
dimana
F = gaya yang diterima (N)
A = Luasan daerah tarik (mm2)
Menghitung strain yang terjadi :
Strain = 𝑆𝑡
𝐺𝑡 (3.22)
dimana
St = Stroke yang terjadi (mm)
GI = Gauge Length / panjang daerah tarik (mm
Gambar 3.18 Model specimen pengujian kuat tarik langsung
47
Setelah diperoleh nilai stress dan stran, maka dibuat diagram stress-strain
(tegangan- regangan tarik) benda uji.
Berdasarkan diagram tegangan regangan hasil pengujian tarik, dapat dicari
besarnya Δft/Δεt. Pada 25% dan 75% dari tegangan maksimum drafik hubungan
tegangan yang dihasilkan. Besarnya Δft/Δεt didapatkan dari persamaan dibawah
ini:
Δft
Δεt.=
ft2−ft1
εt2−εt1 (3.22)
Dimana :
ft2 = 75% tegangan tarik beton geopolimer
ft1 = 25% tegangan tarik beton geopolimer
εt2 = 75% regangan tarik beton geopolimer
εt1 = 25% regangan tarik beton geopolimer
3.9.6 Pengujian Pull Out
Prosedur pengujian tegangan lekatan pada pull-out harus memenuhi syarat
Indian Standard IS; 2770, namun penggunaan alat pengujian perlu disesuaikan
dengan alat pengujian yang tersedia di Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan
ITS yaitu Universal Testing machine (UTM) dimana prosedur pengujian dan
pembacaan data hasil pengujian sebagai berikut :
a. Pembebanan Tarik
Penarikan benda uji dilakukan dengan menggunakan UTM (Universal Testing
Machine) dengan skema perletakan benda uji seperti pada Gambar 3.19. Hasil
pengujian diperoleh data pembebanan (load) dan perpindahan (displacement) yang
saling berkolerasi.
48
b. Pengukuran slip
Slip yang terjadi pada tulangan pada saat beban tarik bekerja diukur dengan
menggunakan LVDT (linear Variable Displacement Tranducer). Besaran yang
dikur adalah besarnnya total slip yang terjadi antara tulangan dan beton. LVDT
dipasang pada penjepit yang ditempatkan pada ujung atas tulangan yang akan
diukur slipnya. Pemabacaan LVDT dilakukan dengan menghubungkan LVDT
dengan data loger. Hasil output dari data loger merupakan slip yang terjadi pada
saat pemberian bebean hingga saat beban dihentikan.
Besarnya tegangan lekat (bond strength) rata-rata dihitung dari beban
maksimum (peak load) hasil pengujian pull out, dimana diasumsikan sebagai
tegangan lekat ultimit antara tulangan dan beton. Tegangan lekat rata-rata dihitung
berdasarkan analisis dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝜏𝑡 =𝑃
𝜋𝑑𝑏𝐿𝑑 (3.23)
dimana:
𝜏𝑡 = Tegangan lekat (MPa)
P = beban maksimum (kgf)
de= diameter tulangan efektif (mm)
Gambar 3.19 Skema pengujian pull out
49
Hasil pengujian pull out selain didapatkan beban maksimum (pick load)
adalah displacement yang terjadi termasuk besarnya elongation (perpanjangan)
pada tulangan. LVDT digunakan dalam penelitian ini untuk mengukur besarnya
slip yang terjadi pada free end. Sehingga untuk mendapatkan displacement pada
loaded end adalah dengan mengurangi besarnya elongation yang terjadi pada
daerah diluar area lekatan. Tekle (2015) Perumusan yang digunakan untuk
menghitung besarnya displacement pada loaded end.
δl = δm – δe (3.24)
δe =
𝑃𝑙
𝐴𝑏𝐸𝑏 (3.25)
dimana :
δl = Slip yang terjadi pada loaded end (mm)
δm = Displacment yang terbaca pada computer (mm)
δe = Elongation
P = Beban (N)
Gambar 3.20 Tampak atas skema pengujian pull out
50
𝐸𝑏 = Modulus elastisitas tulangan (MPa)
l = panjang tulangan pada loaded end diluar area lekatan (mm)
3.10 Perbandingan Hasil Pengujian Dengan Persamaan empiris.
Berdasarkan hasil pengujian eksperimental pull out di laboratium dan hasil
analisis dengan menggunakan rumus didapatkan besarnya tegangan lekatan anatara
tulangan dan beton. Selanjutnya besarnya tegangan lekatan hasil ekperimental akan
dibandingkan dengan perhitungan tegangan lekatan dengan menggunakan
persamaan empiris hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.
Beberapa penelitian yang telah dilakukan merumuskan persamaan untuk
menghitung besarnya kuat lekat antara beton dan tulangan. Oragun et al (1977)
merumuskan tegangan antara beton dan tulangan yang dipengaruhi oleh empat
faktor yaitu mutu beton, diameter tulangan, panjang penyaluran serta ketebalan
selimut beton. Perumusan hasil penelitian Oragun et al (1977) adalah sebagai
berikut:
𝒖 = 𝟎. 𝟎𝟖𝟑𝟎𝟒𝟓√𝒇′𝒄 [𝟏. 𝟐 + 𝟑𝒄
𝒅𝒃+ 𝟓𝟎
𝒅𝒃
𝑳𝒃] (3.26)
Kim dan Park (2015) melakukan penelitian mengenai kuat lekat antara
tulangan dan beton geopolimer, dimana perumusan untuk menghitung besarnya
tegangan lekatan antar tulangan dan beton geopolimer mengacu pada persamaan
hasil penelitian Oragun (1977). Hasil penelitian kim park (2015) merumuskan
persamaan baru berdasarkan persamaan Oragun (1977) dengan perbedaan besarnya
faktor pada koefisien mutu beton dan koefisien ketebalan selimut beton terhadap
diameter tulangan dengan perumusan sebagai berikut :
𝑢 = √𝑓′𝑐 [2.07 + 0.20𝑐𝑚𝑖𝑛
𝑑𝑏+ 4.15
𝑑𝑏
𝑙𝑑] (3.27)
dimana :
lb = Panjang lekatan anatara beton dan tulangan (mm)
c = ketebalan cover beton (mm)
51
fc’ = Kuat tekan beton (Mpa)
𝐴𝑏 = Section area tulangan (mm2)
𝑑𝑏 = diameter tulangan (mm)
Cmin = Cover beton minimum (mm)
3.11 Pemodelan dengan menggunakan ANSYS
Pada penelitian ini dilakukan pula pemodelan 3D dengan menggunakan
program bantu finite element ANSYS. Program ANSYS yang digunakan adalah
ANSYS Workbench 15.0. Pemodelan dilakukan untuk membandingkan hasil
experimental dengan hasil analisa program.
3.11.1 Model Spesimen Pull Out
Model spesimen pull out dalam analisis dengan menggunakan program
bantu dibuat sama dengan spesimen pull out experimental di laboratorium. Pada
analisis dengan menggunakan proram bantu hanya dibuat 1 model spesimen pull
out beton geopolimer dengan penggunaan tulangan polos diameter 16 mm. Kubus
beton dimodelkan dengan ukuran 150 x 150 x 150 mm dengan panjang tulangan
yang digunakan adalah 530 mm dimana ukuran tersebut sudah termasuk panjang
tulangan yang tertanam dalam beton
Gambar 3.21 Pemodelan Spesimen pengujian pull out
52
3.11.2 Pemberian Contact antara Beton dan Tulangan
Pada pemodelan dengan menggunakan program bantu, untuk memberikan
bonden (lekatan) antara dua spesimen perlu diberi contact antara kedua spesiemen
tersebut. Dalam pemodelan penlitian ini contact diberikan anatara spesimen
tulangan dan beton.
3.11.3 Pembebebanan dan Boundary Condition
Displacement boundary condition diterapkan sebagai beban pada bagian
bawah tulangan. Boundary condition juga diterapkan pada permukaan atas kubus
beton dengan mengendalikan translasi pada nodes pada permukaan atas kubus
dalam tiga arah kecuali pada nodes yang berdekatan pada tulangan. Displacement
pada bagian atas tulangan hanya memberikan arah positif (Y).Pembebanan
diberikan pada ujung tulangan dimana beban yang diberikan merupakan beban
increment yang diberikan bertahap hingga mencapai beban maksimum.
Gambar 3.22 Contact antara tulangan dan beton
53
Gambar 3.23 Pemodelan Boundary Condition pada specimen
Gambar 3.24 Pemberian pembebanan pada spesimen
3.11.4 Pemberian Meshing Pada Spesimen Pull Out
Meshing pada specimen pull out yaitu membagi specimen menjadi bagian
yang lebih kecil dengan ukuran yang ditentukan seperti pada Gambar 3.24 . Pada
analisis dengan menggunakan program bantu adapun beberapa method meshing
yang dapat digunakan untuk membagi element, dan khususnya untuk daerah lekatan
antara beton dan tulangan meshing yang diberikan dapat disesuaikan
54
Gambar 2.25 Pemodelan meshing pada spesimen
3.11.5 Material Properties
Material properties yang digunakan dalam analisis adalah hasil dari
pengujian experimental. Parameter yang dibutuhkan dalam analisis menggunakan
ANSYS dapat dilihat pada Tabel 3.7
Tabel 3.7 Material Properties analisis finite element
Material (Tipe Elemen) Parameter
Beton
Kuat Tekan (MPa)
Kuat Tarik (MPa)
Modulus Elastisitas Ec, (MPa)
Poisson’s ratio, vc
Berat Jenis (g/mm2)
Baja Tulangan
Diameter (mm)
Tegangan Leleh (MPa)
Modulus Young Es, (MPa)
Poisson’s ratio, vs
Berat jenis (g/mm2)
Panjang Penyaluran Ld= 5db (mm)
55
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA DATA
4.1 Umum
Pada bab ini akan dibahas mengenai hasil penelitian yang telah diperoleh
dari tiap - tiap pengujian, kemudian dianalisa dan ditarik kesimpulan. Hasil
penelitian di laboratorium terdiri dari hasil uji material fly ash, agregat, tulangan
baja dan hasil uji pull-out. Pengaruh diameter dan bentuk permukaan tulangan
terhadap kuat lekat beton, ditentukan oleh besarnya tegangan lekat (τ) yang
didapatkan dari hasil pengujian pull-out di laboratorium. Data-data hasil pengujian
akan ditampilkan dalam betuk tabel dan grafik untuk mempermudah dalam
menganalisa.
4.2 Hasil Analisa Material
4.2.1 Hasil Analisa X-Ray Flourence (XRF) Fly Ash
Pada penelitian ini fly ash yang digunakan berasal dari PT. Petrokimia
Gresik. Halim (2016) telah melakukan analisa kimia fly ash kelas F yang berasal
dari Petrokimia Gresik di Laboratorium Sucofindo Surabaya, dengan hasil analisa
ditunjukkan dalam Tabel 4.1
Tabel 4.1 Hasil analisa X-Ray Fluorence (XRF) fly ash (Halim 2016)
Hasil analisa komposisi kimia menurut Tabel 3.3 (ASTM C-618,-03)
menujukkan bahwa fly ash yang digunakan tergolong Tipe F berdasarkan:
SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 = 87.1 % < 70% Kelas F
SO3 = 1.05 % < 5% Kelas F
Senyawa SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO Cr2O3 K2O Na2O SO3 Mn2O3
%
Massa 48.47 26.05 12.54 0.92 5.18 2.77 0.02 1.66 0.47 1.05 0.19
56
4.2.2 Hasil analisa X-Ray Difraction (XRD) Fly Ash
Analisa XRD digunakan untuk mengetahui kandungan mineral yang
terdapat dalam fly ash. Dalam pengujian XRD menggunakan satu sample fly ash
dengan klasifikasi kelas F yang berasal dari PT. Petrokimia Gresik. Hasil analisa
XRD pada fly ash yang telah dilakukan oleh Halim (2016) dapat dilihat pada
Gambar 4.1
Gambar 4. 1 Grafik analisis uji X-Ray Difraction (XRD) Fly ash
Untuk memudahkan pembacaan kandungan mineral yang terdapat dalam fly
ash, komposisi mineral hasil analisa XRD dijelaskan dalam bentuk tabel. Hasil dari
komposisi mineral fly ash dapat dilihat pada Tabel 4.2
Tabel 4. 2 Komposisi mineral fly ash
Kode Nama Mineral Rumus Kimia Jumlah
(%)
1 Quartz low SiO2 33.67
2 Silimanite Al2O3 14.08
3 Magnetite Fe3O4 1.00
4 Maghemite Fe2O3 1.14
5 Hematite Fe2O3 2.16
6 Anorthite CaAl2Si2O8 4.08
AnSi An
Qz
An SiSi
Qz
AnAnSi
SiHSi
Ma
Mt
QzQz
Qz
SiQz
An
QzQz
An An
Qz
Si
Qz
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
0 10 20 30 40 50 60 70
57
Berdasarkan Gambar 4.1 dan Tabel 4.2 dapat dilihat kandungan mineral yang
terdapat dalam fly ash antara lain Quartz low (SiO2), Siliminate (Al2O3),
maghemite, hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), dan Anorthite (CaAl2Si2O8).
Kadar reaktif Si total dalam fly ash sebesar 52.4% diamana SiO2 bebas sebesar
18.7% dan SiO2 reaktif didapatkan dari puncak difraksi tertinggi mencapai 33.67
Mineral tersebut mengandung Silika (Si) dan alumiium (Al) yang reaktif apabila
dicampurkan dengan alkali aktifator
4.2.3 Berat Jenis Fly Ash
Pengujian berat jenis fly ash dilakukan sesui dengan standar ASTM C-118
dengan hasil pengujian seperti pada Tabel 4.3
Tabel 4.3 Berat jenis fly ash kelas F PT. Petrokimia Gresik
Berdasarkan hasil pengujian berat jenis fly ash, berat jenis yang diapatkan
sebesar 2,54 gram/cm3. Penelitian Munir (2010) menyatakan bahwa berat jenis fly
ash berkisar antaar 2.100 hingga 3.100 gram/cm3. Sehingga dapat disimpulkan
bahwa berat jenis fly ash kelas F yang berasal dari PT Petrokimia Gresik telah
memenuhi persyaratan.
4.2.4 Pengujian Karakteristik Agregat Kasar
4.2.4.1 Percobaan Berat Jenis Batu Pecah (ASTM C127-88 Reapp.01)
Hasil pengujian berat jenis batu pecah dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Percobaan 1 2
Berat Fly Ash (w1) (gram) 50 50
Berat Fly Ash + Air + Labu takar (w2) (gram) 372 372
Berat labu takar + Air (w3) (gram) 341 342.5
Berat jenis (gram/cm3) = w1/(w3+w1-w2) 2.63 2.44
Rata-rata (gram/cm3) 2.54
58
Tabel 4.4 Berat jenis batu pecah
Berdasarkan hasil pengujian didapatkan berat jenis batu pecah rata-rata
sebesar 2.58 gram/cm3, berat jenis batu pecah yang disyaratkan ASTM C. 128-88
Reapp 01 sebesar 2.4 hingga 2.7 gram/cm3. Sehingga batu pecah yang digunakan
telah memenuhi persyaratan.
4.2.4.2 Percobaan Kelembaban Batu Pecah (ASTM C 566-97 Reapp. 04)
Hasil pengujian kelembaban batu pecah dapat dilihat pada Tabel 4.5
Tabel 4.5 Kelembaban batu pecah
Dari hasil perngujian yang telah dilakukan didapatkan rata-rata kelembaban
batu pecah sebesar 1.07%
4.2.4.3 Percobaan Air Resapan pada Batu Pecah (ASTM C 127-88 Reapp. 01)
Hasil pengujian air resapan pada batu pecah ditunjukkan pada Tabel 4.6
Percobaan 1 2
(gram) (gram)
Berat kerikil di udara (w1) 3000 3000
Berat kerikil di air (w2) 1815 1855
Berat jenis = w1/ (w1-w2) 2.53 2.62
Percobaan 1 2
gram gram
Berat kerikil di udara (w1) 3000 3000
Berat kerikil di air (w2) 2972 2964
Kelembaban batu pecah (%) 0.942 1.215 ((w2-w1) / w2) x 100%)
59
Tabel 4.6 Air resapan batu pecah
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan, didapatkan besarnya
kadar air resapan rata-rata sebesar 1.19%. Kadar air yang didapatkan memenuhi
persyaratan ASTM C-127-88-93 dimana batas air resapan yang diperbolehkan
sekitar 1% hingga 2%.
4.2.4.4 Percobaan Berat Volume Batu Pecah (ASTM C 29 / C 29 M-97 a)
Hasil pengujian air resapan pada batu pecah ditunjukkan pada Tabel 4.7
Tabel 4.7 Berat volume batu pecah
Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan berat volume batu pecah
sebesar 34 kg/m3. Batas berat volume yang disyaratkan oleh ASTM C 29-91 tidak
boleh lebih dari 40 kg/m3, sehingga hasil pengujian menunjukan batu pecah yang
digunakan memenuhi persyaratan.
Percobaan 1 2
gram gram
Berat kerikil SSD 3000 3000
Berat kerikil oven (w) 2970 2960
Kadar air resapan (%) 1.02 1.36
((3000-w) / w) x 100%
Percobaan Tanpa Dengan
rojokan rojokan
Berat silindew (w1) (kg) 5.015 5.015
Berat silinder + batu pecah (w2) (kg) 19.25 19.54
Berat batu pecah (w2-w1) (kg) 14.19 14.52
volume silinder(v) (lt) 0.01 0.01
Berat volume(kg/lt) 1418.5 1452.4
60
4.2.4.5 Tes Kebersihan Batu Pecah Terhadap Lumpur (ASTM C 117 -03)
Hasil Pengujian kebersihan batu pecah terhadap lumpur/pencucian
ditunjukkan pada Tabel 4.8.
Tabel 4.8 Kebersihan batu pecah terhadap lumpur (pencucian)
Percobaan 1 2
gram gram
Berat kering sebelum dicuci (w1) 1000 1000
Berat kering setelah dicuci (w2) 987 985
Kadar lumpur (%) ((w1-w2) / w1) x 100% 1.30 1.50
Berdasarkan hasil pengjian yang telah dilakukan didaptkan besarnya kadar
lumpur rata-rata sebesar 1.4%. Betas kadar lumpur yang disyaratkan adalah tidak
lebih dari 1%, hal ini menujukkan bahwa agragat kasar yang akan digunakan harus
dicuci beberapa kali sampai kadar lumpurnya berkurang hingga 1 %.
4.2.4.6 Tes Keausan Agregat Kasar (ASTM C 131-03)
Hasil pengujian keausan agregat kasar ditunjukkan pada Tabel 4.9
Tabel 4.9 Keausan agregat kasar
Hasil pengujian yang telah dilakukan menujukkan tingkat keausan agregat
kasar sebesar 22.40%.Agregat yang baik berdasarkan ASTM C 131-89 memiliki
tingkat keausan kuang dari 35%, sehingga batu pecah yang digunakan telah
memenuhi persyaratan.
Percobaan 1
gram
Berat sebelum diabrasi 5000
Berat sesudah diabrasi 3880
keausan ((w1-w2) / w1) x 100% 22.40
61
4.2.4.7 Analisa Saringan Batu Pecah (ASTM C 136-95A)
Hasil pengujian analisa saringan batu pecah ditunjukkan pada Tabel 4.10
Tabel 4.10 Hasil analisa saringan agregat kasar
Gambar 4.2 Lengkung ayakan batu pecah
Agregat yang baik menurut standar ASTM harus memenuhi zona lengkung
ayakan. Hasil pengujian yang telah dilakukan menujukkan grafik lengkung ayakan
batu pecah berada dalam zona yang disyaratkan, sehingga agregat batu pecah yang
digunakan memenuhi persyaratan.
Lubang ayakan Batu pecah
Tertahan Lolos
No mm gram E% Komulatif E% %
3/4" 19.1 60 1.2 1.2 98.8
3/8" 9.5 3945 78.9 80.1 20.37
No.4 4.76 995 19.9 100 0
No.8 2.38 0 0 100 0
No.16 1.1 0 0 100 0
No.30 0.59 0 0 100 0
No.50 0.297 0 0 100 0
No.100 0.149 0 0 100 0
Pan 0 0 - -
Jumlah 5000 100 681.3
Fm kr 6.81
62
4.2.5 Pengujian Karakteristik Agregat Halus (Pasir)
4.2.5.1 Percobaan Berat Jenis Pasir (ASTM C 128-01)
Hasil pengujian berat jenis pasir ditunjukkan pada Tabel 4.11
Tabel 4.11 Berat jenis pasir
Berat jenis pasir yang disyaratkan ASTM C-128-78 antara 2.4 sampai 2.7.
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan, didapatkan berat jeins rata-rata
sebesar 2.65. Sehingga pasir yang digunakan memenuhi persyaratan.
4.2.5.2 Percobaan Kelembaban Pasir (ASTM C566-97 Reapp. 04)
Hasil pengujian berat jenis pasir ditunjukkan pada Tabel 4.12
Tabel 4.12 Kelembaban pasir
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan didapatkan besarnya
kelembaban pasir rata-rata sebesar 2.98 %. ASTM C-566-89 menyatakan pasir
benar-benar kering apabila kelembaban mencapai angka kurang dari 0.1%.
Sehingga dapat disimpulkan pasir yang digunakan belum benar-benar kering.
Percobaan 1 2
gram gram
Berat labu + Pasir + air (w1) 1560 1560
Berat pasir SSD 500 500
Berat labu + air (w2) 1250 1248.00
Berat jenis pasir = 500/ (500+ w2-w1) (gr/cm3) 2.632 2.660
Percobaan 1 2
gram gram
Berat pasir asli (w2) 500 500
Berat pasir oven (w1) 482.2 486
Kelembaban Batu Pecah (%) 3.16 2.8
63
4.2.5.3 Percobaan Air Resapan Pada Pasir (ASTM C 128-01)
Hasil pengujian air resapan pada betu pecah ditunjukkan pada Tabel 4.13
Tabel 4.13 Air resapan pasir
Berdasarkan hasil pengujian didapatkan kadar air resapan rata-rata sebesar
1.31%. Batas kadar air resapan yang dierbolehkan berdasarkan ASTM C 128-93
diperbolehkan antara 1% sampai 4%. Sehingga pasir yang digunakan memenuhi
persyaratan.
4.2.5.4 Percobaan Berat Volume Pasir (ASTM C29/ C 29m-97)
Hasil pengujian berat volume pasir ditunjukkan pada Tabel 4.14
Tabel 4.14 Berat volume pasir
Hasil pengujian menunjukkan selisih berat volume pasir dengan rojokan dan
tanpa rojokan sebesar 8.3 kg/m3. Batasan berat volume yang disyaratkan oleh
ASTM C 29-91 adalah tidak lebih dari 40 kg/m3, sehingga pasir yang digunakan
memenuhi persyaratan.
Percobaan 1 2
gram gram
Berat kerikil SSD 500 500
Berat kerikil oven (w) 492.9 494
Kadar air resapan = ((500-w1) /w1)) x 100% 1.42 1.20
Percobaan Tanpa dengan
rojokan rojokan
Berat silindew (w1)(kg) 2.33 2.33
Berat silinder + batu pecah (w2)(kg) 7.18 6.93
Berat batu pecah (w2-w1)(kg) 4.85 4.60
volume silinder(v)(lt) 0.03 0.03
Berat volume(kg/lt) 161.6 153.3
64
4.2.5.5 Tes Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Organik (ASTM C 40-04)
Hasil pengujian kebersihan pasir terhadap bahan organic ditunjukkan pada
Tabel 4.15.
Tabel 4.15 Kebersihan pasir terhadap bahan organik
Warna hasil dari pengujian kebersihan pasir terhadap bahan organic
berdasarkan ASTM C 20-92 harus tidak lebih tua dari warna zat pembanding yaitu
NaOH. Berdasakan hasil pengujian warna yang timbul berupa putih bening, hal ini
menujukkan pasir yang digunakam memenuhi persyaratan
4.2.5.6 Tes Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Lumpur (Pengendapan)
Hasil pengujian kebersihan pasir terhadap bahan lumpur ditunjukkan pada
Tabel 4.16.
Tabel 4.16 Kebersihan pasir terhadap lumpur (pengendapan)
Percobaan 1 2
gram gram
Volume pasir 130 130
Larutan NaOH 70 70
Warna yang timbul bening bening
Percobaan 1 2
gram gram
Tinggi lumpur 1 1
Tinggi pasir 5.8 5.6
Kadar lumpur 1.72 1.78
65
Batas Maksimum kadar lumpur yang disyaratkan ASTM C 33-86 adalah
sebesar 3%. Hasil pengujian menunjukkan besarnya kadar lumpur rata-rata 1.75%.
Hal ini menujukkan pasi yang digunakan memenuhi persyaratan.
4.2.5.7 Tes Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Lumpur (Pencucian) (ASTM
C 117-03)
Hasil pengujian kebersihan pasir ditunjukan pada Tabel 4.17.
Tabel 4.17 Kebersihan pasir terhadap lumpur (pencucian)
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan didapatkan kadar lumpur
pasir rata-rata sebesar 2.48. Batas maksimum kebersihan pasir terhadap material
yang lebih halus berdasarkan ASTM C 33 adalah sebesar 5%. Sehingga pasir yang
digunakan memenuhi persyaratan.
4.2.5.8 Analisa Saringan Pasir
Hasil pengujian kebersihan pasir ditunjukan pada Tabel 4.18.
Percobaan 1 2
gram gram
Berat kering sebelum dcuci 500 500
Berat kering setelah dicuci 482.5 490
Kadar lumpur 2.96 2.00
66
Tabel 4.18. Hasil analisa saringan pasir
Lubang ayakan Pasir
Percobaan I Percobaan II
No mm Gram E%
Komulatif
E% E%
Komulatif
E%
4 4.76 0 0 100 0 100
8 2.38 12 2600 97.40 2.41 97.59
16 1.19 66 14.20 83.20 13.25 84.34
30 0.59 184 37.60 45.60 36.95 47.39
50 0.297 183 36.40 9.20 36.75 10.64
100 0.149 51 8.80 0.40 10.24 0.4
Pan Pan 2 0.40 0 0.4 0
Gambar 4.3 Lengkung ayakan pasir
Berdasarkan ASTM C 136.01, agregat yang baik harus memnuhi zona
lengkungan ayakan yang telah disyaratkan. Berdasarkan Tabel 4.18 dan Gambar
4.3 menjukkan pasir berada pada zona gradasi 2, sehingga material yang digunakan
memenuhi persyaratan.
67
4.3 Pengujian Tarik Tulangan
Pada penelitian ini tulangan yang digunakan adalah tulangan polos dan
tulangan ulir dengan variasi ukuran diameter 12 mm, 13 mm 16 mm dan 19 mm.
Berdasarkan SNI 2052 2014 untuk perhitungan diameter efektif tulangan ulir
adalah dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
de = 12,736 √ 𝑏 (4.1)
dimana :
de = diameter efektif tulangan (mm)
b = berat benda uji persatuan panjang (kg/m)
Hasil perhitungan besarnya diameter efektif baja tulangan polos maupun
tulangan ulir dapat dilihat pada Tabel 4.19
Tabel 4.19 Hasil perhitungan diameter efektif tulangan
Benda uji db Berat (w) Panjang(L) de
1 12 Polos 360.07 500 10.81
2 13 Ulir 500.27 500 12.70
3 16 Polos 731.17 499.5 15.30
4 16 Ulir 760.00 500 15.70
5 19 Polos 1048.67 500 18.51
6 19 Ulir 1077.50 501 18.73
Pengujian tarik baja tulangan dilakukan sesuai SNI 0408, dimana untuk
menghitung kuat leleh, dan kuat tarik baja tulangan pada tulangan polos dan
tulangan ulir digunakan nilai luas penampang yang dihiting dari diameter efektif
benda uji. Tabel 4.19 menujukkan hasil pengujian tarik tulangan polos dan
tulangan ulir yang dilakukan di Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan
68
Tabel 4.19 Hasil pengujian tarik tulangan polos dan tulangan ulir
4.4 Pengujian Beton Geopolimer dan Beton OPC
4.4.1 Mix design Beton Geopolimer
Komposisi beton geopolimer berbahan dasar fly ash dalam penelitian ini
terdiri dari fly ash, larutan NaOH 8M, sodium silikat, superplasticizer, agregat
kasar, dan agregat halus. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh
diameter tulangan terhadap kuat lekat beton geopolimer. Oleh karena penggunaan
variasi ukuran diameter pada tulangan polos dan tulangan ulir digunakan untuk
mengetahui besarnya kuat lekat anatara beton geopolimer dan tulangan.
Komposisi benda uji beton geopolimer untuk setiap variasi diameter yang
digunakan adalah sama dan dapat dilihat pada Tabel 4.20 Berdasarkan hasil
penelitian berat volume beton geopolimer yang didapat sebesar 2400 kg/m3 dengan
perbandingan berat campuran beton geopolimer adalah :
1. Perbandingan binder dan agregat adalah 25 : 75
2. Perbandingan antara fly ash dan larutan alkali adalah 65 : 35
3. Perbandingan agregat kasar dan agregat halus adalah 60 : 40
4. Perbandingan Na2SiO3 dan NaOH adalah 2.5 : 1
No Bentuk
Tulangan
Berat Diameter Luas
Kuat
Leleh
Kuat
Tarik Regangan
Penampang (fy) (fs)
kg/m mm2 Mpa Mpa (%)
1 Polos 0.72 12 91.80 390.18 544.39 30.33
2 Polos 1.44 16 183.98 183.98 492.47 29.74
3 Polos 2.11 19 269.16 340.46 505.31 29.17
1 Ulir 0.99 13 126.71 528.78 676.16 17.33
2 Ulir 1.52 16 193.76 492.43 625.13 19.74
3 Ulir 2.16 19 275.64 518.42 656.09 17.71
69
Tabel 4.20 Komposisi material beton geopolimer tiap 1 m3
Material Massa(kg/m3)
Aggregat Kasar 1080
Aggregat Halus 720
Fly Ash 390
Sodium Hidroksida (NaOH) 60
Sodium Silikat (Na2SiO3) 150
Superplasticizer 11.7
4.4.2 Kuat Tekan Beton Geopolimer
Pengujian kuat tekan beton geopolimer dilakukan pada saat beton berumur
28 hari. Untuk Hasil pengujian kuat tekan beton geopolimer dan kontrol kualitas
beton berdasarkan SNI 03-06815-2002 dapat dilihat pada Tabel 4.21
Tabel 4.21 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Geopolimer
Umur
Beton
P A fc' Berat f'c Rata-rata S. Deviasi Klasifikasi
(kg) (cm2) (MPa) (kg) (MPa) (MPa)
28 Hari 29200 78.5 37.68 3.89
35.70 1.72 Baik 28 Hari 27000 78.5 34.84 3.93
28 Hari 26800 78.5 34.58 3.89
Berdasarkan Tabel 4.21 kuat tekan beton geopolimer rata-rata yang
didapatkan sebesar 35.70 MPa. Besarnya kuat tekan yang dihasilkan oleh beton
geopolimer dijadikan sebagai acuan dalam merencanakan beton OPC sebagai
pembanding.
70
4.4.3 Mix Design Beton OPC
Beton OPC yang direncanakan dibuat dengan metode SNI-03-2834-1993.
Tujuan dari pembuatan beton OPC dalam penelitian ini adalah untuk
membandingkan perilaku lekatan yang terjadi antara beton dan tulangan pada beton
geopolimer dan beton OPC. Pada penelitian ini tidak membandingkan keseluruhan
variasi ukuran diameter tulangan, serta jenis permukaan tulangan yang digunakan
pada beton OPC adalah tulangan polos. Tabel 4.22 menujukkan mix design beton
OPC dengan kuat tekan yang direncanakan sebesar 35 MPa.
Tabel 4.22 Mix desain beton OPC
No Uraian Reverensi Nilai Satuan
1 Kuat tekan yang
direncanakan (f’c)
Ditetapkan 35 MPa
2 Standar deviasi (Sr) 10% x fc’ 3.5 MPa
3 Nilai tambah/ Margin (M) M= 1.64(Sr) untuk Sr < 40 5.74
MPa
4 Kuat tekan rata-rata yang
direncanakan
f'cr = fc' + M
40.74
MPa
5 Jenis Semen Ditetapkan T. 1
6 Jenis Agregat
1. Ageragat halus Alami
2. Agregat Kasar Batu Pecah
7 Faktor air semen (FAS) Grafik 1 atau 2 dan Tabel 2 0.48
8 Faktor air semen
maksimum
Tabel 3,4 dan 5 (gunakan 7
dan 8 terkecil)
0.46
9 Tetapkan nilai slump Tabel 6
10 Ukuran maksimum agregat Ditetapkan 10
mm
71
Tabel 4.23 Mix design Beton OPC (lanjutan)
Tabel 4.24 Tabel kebutuhan material beton OPC untuk 1 m3
11 Kadar air bebas (B) 2/3 Wh + 1/2 Wk (Tabel
6)
213.3 Kg/m3
12 Kadar semen (c) c = 11/8 463.8 Kg/m3
13 Kadar semen minimum Tabel 3, 4 dan 5 275 Kg/m3
14 Kadar semen yang
digunakan
Terbesar antara
12 dan 13
463.8 Kg/m3
15 Susunan butir agregat
halus
Hasil uji saringan dan
Tabel 7
Zona 2
16 Persen bahan lebih
halus dari 4.8 mm
45 %
17 Berat Jenis Relatif
Agregat (Kering
Permukaan)
2.6
18 Berat Jenis Beton 2375 Kg/m3
19 Berat agregat Total 1697.9 Kg/m3
20 Berat agregat halus (C) 764.05 Kg/m3
21 Berat agregat kasar (D) 933.84 Kg/m3
Material Massa (kg/m3)
Agregat Kasar 933.84
Ageragat Halus 764.05
Semen Portland Type 1 463.77
Air 213.33
72
4.4.4 Kuat Tekan Beton OPC
Pengujian kuat tekan beton OPC dilakukan sama hal nya dengan beton
geopolimer. Pengujian dilakukan pada saat beton berumur 28 hari. Hasil pengujian
beton kuat tekan dengan material Ordinary Portland Cement (OPC) ditunjukkan
pada Tabel 4.25.
Tabel 4.25. Hasil pengujian kuat tekan beton OPC
Umur
Beton
P A fc' Berat f'c Rata-rata S.Deviasi Klasifikasi
(kg) (cm2) (MPa) (kg) (MPa) (MPa)
28 Hari 3043.3 78.5 38.71 3.9
36.87 2.11 Baik 28 Hari 2921.2 78.5 37.05 3.89
28 Hari 2714.8 78.5 34.58 3.91
Berdasarkan hasil pengujian didapatkan kuat tekan beton OPC rata-rata
sebesar 36.78 MPa. Besarnya kuat tekan beton OPC apabila dibandingkan dengan
kuat tekan beton sekitar 2.9% lebih tinggi dengan kuat tekan yang semula
direncanakan sebesar 35 MPa. Selisih kuat tekan antara beton geopolimer dan beton
OPC yang dihasilkan menujukkan niai yang tidak terlalu signifikan. Sehingga beton
OPC dapat digunakan sebagai pembanding.
4.5 Hasil Pengujian Pull-Out
4.5.1 Pola Keruntuhan
Pola keruntuhan yang terjadi pada beton geopolimer dengan penggunaan
tulangan polos dan tulangan ulir menujukkan hasil yang berbeda seperti pada
Gambar 4.4
73
(a) Benda uji tulangan polos (b) Benda uji tulangan ulir
Gambar 4.4 Pola keruntuhan beton geopolimer
Hasil penelitian menujukkan pola keruntuhan yang berbeda terjadi pada
penggunaan tulangan polos dan tulangan ulir. Untuk spesimen dengan
penggunaan tulangan polos seperti pada Gambar 4.4 (b), tidak menujukkan
adanya retakan yang terjadi pada permukaan beton akibat beban yang diberikan
secara terus-menerus hingga mencapai beban maksimum. Keruntuhan yang
terjadi pada tulangan polos merupakan keruntuhan slip.
Berbeda hal nya dengan tulangan ulir seperti pada Gambar 4.4 (a)
keruntuhan yang terjadi adalah splitting failure. Retakan awal, terjadi pada
bagian bawah beton yang berada tepat diatas meja perletakan. Retakan yang
terjadi semakin melebar menuju kearah atas pada bagian sisi kiri dan sisi kanan
beton. Keruntuhan terjadi pada saat pembebanan terus-menerus diberikan
hingga mencapai beban maksimum, diikuti dengan suara yang keras kerika
retak pada sisi kanan dan sisi kiri beton sudah mencapai bagian atas beton.
Pola keruntuhan yang terjadi pada tulangan ulir menujukkan hasil yang
sama dengan pola keruntuhan pada penelitian yang telah dilakukan sebelumnya
oleh Sarker (2010) dimana pola keruntuhan pada penggunaan tulangan ulir
adalah splitting failure. Pada keruntuhan splitting failure terjadi retakan yang
74
pada bagian sisi kiri dan sisi kanan beton. Menurut Sofi et al (2007) arah dan
pola keretakan beton akibat splitting failure terjadi pada daerah dengan cover
beton yang lebih kecil dibandingkan cover pada sisi lainnya. Seperti pada
penelitian ini daerah dengan ketebalan cover lebih kecil berada pada area
horizontal yaitu daerah unbonded yang diberi PVC sebesar 22.5 cm hingga 4.5
mm dibandingkan area vertical (cover beton) sebesar 65.5 hingga 69 mm.
Pola keruntuhan yang sama terjadi pada beton OPC pada penggunaan
tulangan polos. Keruntuhan yang terjadi merupakan keruntuhan slip, dimana
tidak terjadi retakan pada bagian sisi kanan dan sisi kiri beton OPC akibat
beban yang diberikan hingga mencapai beban maksimum. Pola keruntuhan
beton OPC dengan penggunaan tulangan polos dapat dilihat pada Gambar 4.5
Gambar 4.5 Pola keruntuhan beton OPC dengan pengggunaan tulangan
polos.
Perbedaan pola keruntuhan yang terjadi pada penggunaan tulangan polos
dan ulir dalam penelitian ini menujukkan hasil yang sama dengan pola keruntuhan
pada penelitian yang telah dilakukan Nuroji (2004) pada penggunaan tulangan
polos ulir pada beton mutu tinggi yaitu splitting failure pada tulangan ulir dan pull
out failure pada tulangan polos. Hasil penelitian membuktikan bahwa pola
75
keruntuhan yang sama terjadi pada beton beton geopolimer sama dengan beton
OPC pada penggunaan tulangan polos maupun tulangan ulir. Perbedaan pola
keruntuhan yang terjadi disebabkan pada tulangan ulir terdapat kontribusi tambahan
selain adhesi dan friksi yang terdapat pada tulangan polos dan ulir yaitu rib
interlooking, dimana gaya yang bekerja disalurkan oleh beton melai rib-rib
tulangan. Selanjutnya Tegangan tekan beton yang diakibatkan oleh penyaluran
pada rib harus mampu menahan desakan akibat tegagan arah longitudinal dan
radian. Pada saat tegangan telah melapaaui kapasitas maka akan terjadi retak radial
dan jika terus berkembang mengakibatkan splitting failure pada beton (Azizinamini
et al 1993).
4.5.2 Kurva Bond – Displacement
Hubungan kurva bond-displacement digunakan untuk mengetahui kapasitas
lekatan yang terjadi antara beton dengan tulangan, ketika awal beban yang
diberikan hingga terjadinya keruntuhan. Berdasarkan penelitian yang telah
dilakukan sebelumnya (Sanker, 2011; Xing et al 2015; Tekle et al 2016; ) kurva
bond-slip dianalisis dengan menggunakan persamaan, dimana besarnya tegangan
lekatan (bond stress) rata-rata dan slip yang terjadi pada tulangan dan beton,
merupakan kuat lekat (bond strength) dan displacement pada saat beban
maksimum. Parameter peningkatan dan penurunan yang terjadi pada kurva bond-
slip didapatkan dari hasil pengujian pull-out test. Kurva bond- displacement rata-
rata pada tiap variasi ukuran diameter dan bentuk permukaan tulangan, digunakan
untuk menggambarkan perilaku lekatan (bond behavior) yang terjadi anatara
tulangan dengan beton, seperti ditampilkan pada Gambar 4.6 – Gambar 4.12.
76
Gambar 4.6 Hubungan bond-displacement atas LVDT beton geopolimer dengan
tulangan polos
Gambar 4.7 Hubungan bond- displacement atas LVDT beton geopolimer dengan
tulangan ulir
Kurva bond- displacement yang terjadi pada beton geopolimer dengan
penggunaan tulangan polos dan tulangan ulir dapat dilihat pada Gambar 4.6 dan
Gambar 4.7. Secara umum, hasil pengujian menujukkan variasi ukuran diameter
serta bentuk tulangan (polos dan ulir) memiliki kemampuan menahan gaya lekat
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
Displacement atas LVDT (mm)
12 mm
16 mm
19 mm
0235689
111214151718202123
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
displacement atas LVDT (mm)
19 mm
16 mm
13 mm
12
16 19
19
16
13
77
yang berbeda. Selain besaranya kuat lekat yang berbeda pada tiap-tiap variasi
ukuran diameter dan bentuk tulangan, slip yang terjadi menujukkan hasil yang
berbeda pula.
Tulangan polos memiliki kecendrungan nilai lekatan yang lebih kecil bila
dibandingkan dengan tulangan ulir, hasil penelitian ini sesuai dengan penilitian
Xing et all (2015) dimana melakukan studi experimental mengenai perilaku lekatan
tulangan polos dengan tulangan ulir sebagai pembandingnya. Gambar 4.6
menujukkan kurva bond-slip yang terjadi pada tulangan polos dengan berbagai
variasi ukuran diameter. Grafik pada tiap-tiap diameter yang berbeda terlihat
berimit satu dengan yang lainnya, hal ini menggambarakan perilaku lekatan yang
sama pada beton geopolimer dengan penggunaan tulangan polos. Perbedaan yang
cukup signifikan terlihat pada besarnya kuat lekat dan displacement yang terjadi
pada 12 mm dan 19 mm tulangan polos.
Berbeda hal nya dengan penggunaan tulangan ulir, seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 4.7 dimana variasi ukuran diameter menujukkan perbedaan yang
sangat signifikan terhadap besarnya kuat lekat yang terjadi antara beton geopolimer
dengan tulangan ulir. Grafik kurva bond-displacement pada tiap variasi ukuran
diameter, menujukkan displacement terbesar terjadi pada tulangan dengan kuat
lekat yang besar. Perilaku lekatan yang sama, terjadi pada peleitian yang telah
dilakukan sebelumnya oleh Kim & Park (2015) dan Kayali (2016). Perbedaan
02
35
689
11
1214
151718
20
2123
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
displacement atas LVDT (mm)
12 mm
13 mm
78
perilaku lekatan yang terjadi pada tulangan polos dan tulangan ulir dengan ukuran
diameter yang sama, dapat dilihat pada Gambar 4.8 - Gambar 4.10.
Gambar 4.8 Hubungan Bond-Slip beton geopolimer pada 12 mm tulangan polos
dan 13 mm tulangan ulir
Gambar 4.9 Hubungan Bond-Displacement atas LVDT beton geopolimer pada 16
mm tulangan polos dan tulangan ulir
Gambar 4.10 Hubungan Bond- Displacement atas LVDT beton geopolimer pada
16 mm tulangan polos dan tulangan ulir
Hasil penlitian seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.8 – Gambar 4.10,
merupakan perbandingan kurva bond-slip pada tulangan polos dan tulangan ulir
0
2
3
5
6
8
9
11
12
14
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
displacement atas LVDT (mm)
16 mm
16 mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
displacement atas LVDT (mm)
19 mm
19 mm
79
dengan diameter yang sama. Gambar 4.8 menujukkan kurva bond-slip 12 mm
tulangan polos dengan 13 mm tulangan ulir, dimana dapat dilihat perbedaan
besarnya kuat lekat yang sangat signifikan. Pada penggunaan 13 mm tulangan ulir
didapatkan kuat tekan yang sangat tinggi bila dibandingkan dengan penggunaan 12
mm tulangan polos. Grafik kurva bond slip antara 12 mm tulangan polos dan 13
mm tulangan ulir tidak menunjukkan grafik yang berimpit, dikarenakan
kemampuan 12 mm tulangan polos yang sangat kecil dalam menahan lekatan dan
displacement yang terjadi jauh lebih dahulu dibandingkan 13 mm tulangan ulir.
Perbedaan kuat lekat antara tulangan polos dan tulangan ulir dengan diameter
yang sama yaitu 16 mm dan 19 mm dapat dilihat pada Gambar 4.9 dan Gambar
4.10. Penggunaan tulangan ulir menujukkan kuat lekat yang lebih tinggi
dibandingkan dengan tulangan polos. Pada 16 mm tulangan polos dan ulir,
perbedaan kuat lekat yang terjadi sekitar sebesar 50% dan grafik kurva bond-slip
terlihat berimpit, dimana menunjukkan perilaku lekatan yang sama antara kedua
bentuk tulangan. Displacement pada tulangan polos terjadi terlebih dibandingkan
tulangan ulir.
Perilaku lekatan yang sama juga terjadi pada penggunaan 19 mm diameter
tulangan polos dan ulir, dimana grafik kurva bond slip yang berimpit menujukkan
perilaku lekatan yang sama antar kedua bentuk tulangan. Namun pada penggunaan
19 mm diameter tulangan polos dan ulir tidak menunjukan perbedaan kuat lekat
yang signifikan. Besarnya perbedaan yang terjadi hanya sekitar 16.7%. Hal ini
mengindikasikan perbedaan bentuk tulangan tidak menjadi faktor utama yang
mempengaruhi kuat lekat antara beton geopolimer dan tulangan.
Beton OPC digunakan sebagai beton pembanding dalam penelitian ini, hasil
pengujian pull out test terhadap beton OPC dapat dilihat pada Gambar 4.11.
Perbandingan kurva bond- displacement antara beton OPC dan beton geopolimer
dengan penggunaan diameter yang sama ditunjukkan pada Gambar 4.11 - Gambar
4.13.
80
Gambar 4.11 Hubungan Bond-Displacement atas LVDT pada beton OPC
dengan tulangan polos
Gambar 4.12 Hubungan Bond- Displacement atas LVDT beton OPC dan beton
geopolimer pada 16 mm tulangan polos
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a_
Displacement atas LVDT (mm))
16 mm
19 mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
Displacement atas LVDT (mm)
16 mm OPC
16 mm GPC
81
Gambar 4.13 Hubungan Bond- Displacement atas LVDT beton OPC dan beton
geopolimer pada 19 mm tulangan polos
Kurva bond- Displacement beton OPC menujukkan perilaku lekatan yang
hampir sama dengan beton geopolimer. Perbedaan yang terjadi antara beton OPC
dan beton geopolimer adalah besarnya kuat lekat, dimana kuat lekat beton
geopolimer lebih besar dibandingkan beton OPC. Berdasarkan kurva bond
Displacement beton geopolimer dan beton OPC seperti pada Gambar 4.12 dan
Gambar 4.13 Displacement pada beton OPC terjadi lebih dahulu dengan kuat lekat
yang lebih kecil dibandingkan beton geopolimer.
4.5.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kuat Lekat (Bond Strength)
Perhitungan kuat lekat rata-rata tiap variasi ukuran diameter serta bentuk
permukaan, pada saat awal beban diberikan hingga terjadi keruntuhan dapat dilihat
pada lampiran 1. Pada Tabel 4.24 dan Tabel 4.25 menujukkan kuat lekat maksimum
rata-rata pada pada beton geopolimer dengan penggunaan tulangan polos dan ulir.
Besarnya diameter tulangan, ukuran cover terhadap diameter tulangan, panjang
0
1
2
3
4
5
6
7
0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
Slip (mm)
19 mm GPC
19 mm OPC
82
penyaluran serta area lekatan yang mempengaruhi besarnya kuat lekat antara beton
dan tulangan untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4.14
Tabel 4.26 Kuat lekat rata-rata beton geopolimer dengan tulangan polos.
Tabel 4.27 Kuat lekat rata-rata beton geopolimer dengan tulangan ulir.
Gambar 4.14 Area lekatan antara beton dan tulangan
Kuat lekat antara beton dan tulangan dipengaruhi oleh beberapa factor antara
lain kuat tekan beton, ketebalan beton di sekitar tulangan (c/d), pengekangan pada
beton dan geometri tulangan (Oragun et all 1977; Rangan dan Esfahani 1998).
No Diameter
(d) mm
Cover
(c) mm
Bond Length
(Ld) mm (c/d)
mm
Bond
Area
mm4
Bond
Strength (τ)
MPa 5 x d π x d x Ld
1 12 150 60 5.75 2261 3.112
2 16 150 80 4.19 4019 6.77
3 19 150 95 3.45 5668 6.343
No Diameter
(d) mm
Cover
(c) mm
Bond Length
(Ld) mm (c/d)
mm
Bond
Area
mm4
Bond
Strength (τ)
MPa 5 x d π x d x Ld
1 13 150 65 5.27 2653 23.316
2 16 150 80 4.19 4019 13.26
3 19 150 95 3.45 5668 7.386
83
Faktor yang mempengaruhi berdasarkan geometri tulangan mencakup berat
tulangan, jarak dan bentuk dari permukaan tulangan. Pengaruh diameter tulangan,
area lekatan, serta ketebalan cover beton terhadap diameter tulangan pada
penggunaan tulangan polos dan ulir dapat dilihat pada Tabel 4.24 dan Tabel 4.25.
Bartlett dan Feldman (2005) melakukan penelitian mengenai kuat lekat pada
specimen pull out dengan pengunaan tulangan polos. Hasil penelitian menunjukkan
kuat lekat pada penggunaan tulangan polos menurun seiring dengan peningkatan
penggunaan diameter tulangan. Dapat dilihat pada Tabel 4.24 dan pada Gambar
4.15 kuat lekat menurun seiring dengan peningkatan penggunaan diameter 16 mm
dan 19 mm. Pada penggunaan 16 mm diameter tulangan polos, kuat lekat yang
terjadi sebesar 6.48 MPa dan menurun sebesar 6.18 MPa pada penggunaan 19 mm.
Pada pengguanaan 12 mm tulangan polos, kuat lekat antara beton dan tulangan
sangat kecil yaitu sebesar 2.80 MPa. Pola grafik peningkatan serta penurunan yang
terjadi pada penggunaan tulangan polos menujukkan hasil yang berbeda dengan
penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.
Berbeda hal nya dengan penggunaan tulangan ulir, hasil penelitian seperti
yang ditunjukkan pada Tabel 4.25 dan Gambar 4.16 menujukkan kuat lekat
menurun seiring dengan peningkatan penggunaan diameter tulangan. Kuat lekat
pada penggunaan 13 mm diameter tulangan ulir menujukkan nilai kuat lekat
terbesar bila dibandingkan dengan penggunaan 16 mm dan 19 mm. Hasil penelitian
ini sesuai dengan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Kim dan Park (2005)
menujukkan penurunan kuat lekat pada beton geopolimer dengan peningkatan
penggunaan diameter tulangan. Beberapa penelitan mengenai pengaruh diameter
tulangan terhadap kuat lekat telah dilakukan pada beton OPC, dimana hasil
penelitian menujukkan terhjadi penurunana kuat lekat seiring dengan peningkatan
penggunaan diameter tulangan (Oragun et all 1977).
Peengaruh dari penggunaan bentuk tulangan polos dan ulir terhadap kuat
lekat pada beton geopolimer menujukkan perbedaan yang signifikan. Berdasarkan
hasil penelitian seperti pada Tabel 4.24 dan Tabel 4.25 dapat dilihat besarnya kuat
lekat pada penggunaan tulangan polos lebih kecil dibandingkan tulangan ulir.
84
Gambar 4.15 menujukkan pola grafik yang berbeda pada penggunaan tulangan
polos dan ulir. Besarnya kuat lekat yang terjadi pada penggunaan 12 mm tulangan
polos dan 13 mm tulangan ulir menujukkan perbedaan yang sangat signifikan,
dimana besarnya kuat lekat pada tulangan ulir jauh lebih besar dibandingkan
tulangan polos. Bond area (daerah lekatan) antara tulangan polos dan tulangan ulir
tidak menujukkan besaran yang jauh berbeda, sehingga bond area antara 13 mm
tulangan polos dan 12 mm tulangan ulir tidak mempengaruhi besarnya kuat lekat
antara kedua tulangan.
Hal yang mendasari perbedaan kuat lekat yang terjadi pada tulangan polos
dan ulir adalah ikatan yang terjadi antara tulangan dan beton. Pada tulangan polos
lekatan antara beton dan tulangan hanya dibentuk oleh adhesi dan friksi, berbeda
dengan tulangan ulir selain ikatan adhesi dan friksi kontribusi interlocking antara
tib tulangan dengan matrix beton menjadi ikatan tambahan. Besarnya kuat lekat
yang terjadi pada penggunaan tulangan 16 mm diameter polos dan ulir tidak
menujukkan besaran yang jauh berbeda seperti pada penggunaan 12 mm tulangan
polos dan 13 mm tulangan ulir. Besarnya perbedaan yang terjadi sekitar 50%
dimana tulangan ulir menujukkan kuat lekat yang lebih besar dibandingkan
tulangan polos.
Pengaruh bentuk tulangan terhadap kuat lekat pada penggunaan 19 mm
tulangan polos dan ulir menujukkan hasil yang paling berbeda paling diantara
ketiga variasi ukuran diameter tulangan. Hasil pengujian menujukkan perbedaan
kuat lekat yang terjadi pada 19 mm tulangan polos dan ulir sekitar 15%, dimana
besar perbedaan yang terjadi tidak terlalu signifikan. Hal ini menujukkan bentuk
tulangan tidak mempengatuhi besarnya kuat lekat yang terjadi anatara kedua
tulangan.
85
Gambar 4.15 Hubungan kuat lekat terhadap variasi diameter tulangan polos dan
tulangan ulir
Selain ukuran diameter tulangan, daerah lekatan tulangan dan beton,
ketebalan cover tulangan terhadap diameter tulangan (c/d) juga merupakan salah
satu faktor yang mempengaruhi kuat lekat anatara beton dengan tulangan. Sanker
(2011) melakukan penelitian mengenai kuat lekat antara beton geopolimer dengan
pengaruh variasi c/d. Hasil penelitian menujukkan kuat lekat meningkat seiring
dengan peningkatan c/d. Pada penelitian ini pengaruh c/d terhadap kuat lekat beton
geopolimer dapat dilihat pada Tabel 4.24 untuk tulangan polos dan Tabel 4.25
untuk tulangan ulir. Dapat dilihat pada Gambar 4.16 grafik pengaruh c/d terhadap
kuat lekat pada penggunaan tulangan polos dan ulir, dimana menujukkan pola
grafik yang berbeda.
Pada penggunaan tulangan ulir menujukkan hasil yang sama dengan
penelitian yang telah dilakukan Sarker (2010) dimana peningkatan kuat tekan
terjadi seiring dengan peningkatan c/d. Hasil yang berbeda ditunjukkan pada
penggunaan tulangan polos, dimana pada c/d terbesar terjadi penurunan kuat lekat
yang sangat signifikan. Perbedaan bentuk tulangan antara polos dengan ulir yang
terjadi pada grafik bond strength terhadap c/d, menujukkan pola yang hampir mirip
dengan grafik bond strength terhadap diameter. Pada penggunaan 19 mm diameter
3.11
6.77 6.34
23.32
13.26
7.39
0.00
4.00
8.00
12.00
16.00
20.00
24.00
28.00
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
Diameter
Tulangan Polos
Tulangan Ulir
86
polos maupun ulir didapatkan besarnya c/d sebesar 3.45 dengan perbedaan kuat
lekat yang tidak terlalu signifikan. Begitu pula yang terjadi pada penggunaan 16
mm diameter tulangan polos dan ulir, c/d yang didapatkan sebesar 4.16 dengan
perbedaan kuat lekat yang cukup signifikan. Peningkatan c/d pada penggunaan
diameter 16 mm dan 19 mm tulangan polos maupun tulangan ulir meningkatkan
kuat lekat yang terjadi pada beton dan tulangan.
Hasil penelitian seperti pada Gambar 4.16 menujukkan peningkatan c/d
meningkatkan kuat lekat terjadi pada penggunaan tulangan ulir, dimana
peninggkatan yang terjadi berturut-turut sekitar 50% pada penggunaan 19 mm, 16
mm dan 13 mm tulamgan ulir. Hasil yang berbeda ditunjukkan pada penggunana
tulangan polos, dimana peingkatan c/d hanya terjadi pada penggunaan tulangan
polos dengan diamater 16 mm dan 19 mm. Peningkatan kuat lekat pada beton
geopolimer dengan pengggunaan tulangan polos tidak menujukkan besaran yang
signifikan seperti pada penggunaan tulagan ulir. Bahkan, penurunan kuat lekat
terjadi pada penggunaan 12 mm tulangan polos dengan c/d yang terbesar.
Gambar 4.16 Hubungan kuat lekat terhadap c/d pada tulangan polos dan tulangan
ulir
Berdasarkan pembahasan sebelumnya, pengaruh variasi ukuran diameter,
besarnya area lekatan antara beton dan tulangan saling berhubungan dengan
3.11
6.776.34
23.32
13.26
7.39
0.00
4.00
8.00
12.00
16.00
20.00
24.00
28.00
3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
c/d (mm)
Tulangan Polos
Tulangan Ulir
87
besarnya c/d antara beton dengan tulangan. Pada penggunaan 12 mm tulangan
polos, besarnya area lekatan antara tulangan dan beton lebih kecil dibandingkan 16
mm dan 19 mm tulangan polos. Besarnya Friksi yang terjadi pada diameter 12 mm
tulangan polos sangat jelas lebih kecil, meskipun dengan c/d yang lebih besar kuat
lekat yang terjadi antara beton dan tulangan sangat kecil. Berbeda hal nya dengan
13 mm tulangan ulir, friksi yang terjadi pada tulangan ulir mendapat kontribusi
tambahan yairu mechanical interlooking pada rib tulangan, dimana dengan
penambahan rib pada tulangan friksi yang terjadi lebih besar dan mampu tertahan
dengan c/d yang besar. Sehingga kuat lekat yang didapatkan oleh penggunaan 13
mm tulangan polos sangat besar bila dibandingkan 12 mm tulangan polos.
Dikarenakan kuat lekat anatara beton dan tulangan sangat ecil pada penggunaan 12
mm tulangan polos, ukuran diameter ini tidak direkomendasikan secara struktural
sebagai tulangan yang tertanam di dalam beton.
Pada penggunaan 16 mm tulangan polos dan ulir besarnya diameter serta
area lekatan antara beton dan tulangan menigkatkan friksi yang terjadi antara beton
dan tulangan. Besarnya c/d pada penggunaan 16 mm lebih kecil dibandingkan 12
mm tulangan polos dan 13 mm tulangan ulir, hal ini menyebabkan terjadinya
penurunan kuat lekat antara beton dan tulangan. Pengurangan besarnya c/d pada
penggunaan 16 mm tulangan ulir dan polos tidak mampu menahan besarnya friksi
yang terjadi bila dibandingkan dengan 13 mm tulangan ulir, sehingga kuat lekat
yang terjadi lebih kecil. Hal serupa terjadi pada penggunaan 19 mm tulangan polos
dan ulir, dimana semakin besar penggunaan diameter tulangan, area lekatan yang
terjadi antara beton dan tulangan semkin besar. Peningkatan penggunaan diameter
tulangan mengurangi besarnya c/d antara beton dan tulangan, sehingga pada
penggunaan 19 mm tulangan polos dan ulir besarnya friksi yang terjadi dengan c/d
yang paling kecil bila dibadngkan dengan 16 mm dan 13 mm maupun 12 mm
meenyebabkan kuat lekat yang terjadi semakin menurun. Hal ini dikarenakan c/d
tidak mampu dalam menahan friksi yang besar pada penggunaan 19 mm tulangan
ulir.
88
4.5.3.1 Perbandingan kuat lekat beton OPC dan beton Geopolimer
Pada penelitian ini, beton OPC digunakan sebagai pembandinng beton
geopolimer. Hasil penelitian menujukkan pola yang sama terjadi pada beton
geopolimer dan OPC. Sanker (2010) juga melakukan penelitian mengenai kuat
lekat yang terjadi pada beton geopolymer dan beton OPC sebagai pembandingnya.
Hasil peneitian menujukkan pola yang sama terjadi pada beton OPC dan beton
geopolimer seperti pada Gambar 4.17 dan Gambar 4.18, diamana kuat lekat
menurun seiring dengan peningkatan penggunaan diameter serta peninngkatan c/d
meningkatkan kuat lekat yang terjadi antara beton dan tulangan. Perbedaan yang
cukup signifikan terjadi pada penggunaan beton Geopolimer dan beton OPC adalah
besarnya kuat lekat yang terjadi, dimana kuat lekat pada penggunaan beton
geopolimer lebih besar dibandingkan beton OPC. Perbedaan kuat lekat yang terjadi
sekitar sebesar 43% pada penggunaan 16 mm dan 48% pada penggunaan 19 mm.
Hasil ini menujukkan bahwa kuat lekat antara tulangan beton geopolimer jauh lebih
besar bila dibandingkan beton OPC, sehingga beton geopolimer dapat diguanakan
sebagai material pengganti beton OPC
Gambar 4.17 Hubungan kuat lekat beton geopolimer dan beton OPC terhadap
variasi diameter tulangan polos
3.88
3.31
6.776.34
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
16 19
Bo
nd
Str
en
gth
(M
Pa)
Diameter
Beton OPC
Beton Geopolimer
89
Gambar 4.18 Hubungan kuat lekat terhadap c/d beton geopolimer dan beton OPC
pada tulangan polos
4.6 Perbandingan Hasil Pengujian dengan Persamaan Empiris dalam
Menghitung Kuat Lekat (bond Strength)
Beberapa penelitian sebelumnnya telah dilakukan untuk mengetahui besarnya
lekatan antara beton dan tulangan, seperti pada persamaan (3.26) dan (3.27).
Oragun et al (1997) berdasarkan hasil penelitiannya merumuskan persamaan emiris
dalam menghitung kuat lekat antara beton dan tulangan ulir yang dipengaruhi oleh
empat faktor yaitu mutu beton (fc’), diameter tulangan (db), panjang penyaluran,
(lb) dan ketebalan selimut beton (c) seperti pada persamaan (3.26). Kim & park
(2015) melakukan penelitian mengenai kuat lekat antara tulangan dan beton
geopolimer dengan mengacu pada persamaan yang telah dirumuskan oleh Oragun
yang kemudian merumuskan persamaan empiris yang baru dengan perbedadaan
pada besarnya koefisien mutu beton (fc’) dan koefisien ketebalan selimut beton (c)
terhadap diameter tulangan seperti pada persamaan (3.28).
3.88
3.31
6.776.34
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
4.19 3.45
Bo
nd
Str
en
gth
(M
Pa)
c/d (mm)
Beton OPC
Beton Geopolimer
90
Pada penelitian ini hasil pengujian eksperimental dengan menggunakan
tulangan polos dan ulir akan dibandingkan dengan menggunakan persamaan yang
telah dirumuskan oleh Oragun (1977) dan Kim dan Park (2015) dalam menghitug
besarnya kuat lekat seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 4.28 pada tulangan polos
dan Tabel 4.29 pada tulangan ulir.
Tabel 4.28 Perbandingan besarnya kuat lekat dengan pendekatan persamaan pada
tulangan polos
No Diameter
Kuat lekat
Eksperimental Oragun (1977) Kim & Park (2015)
db (mm) τ (Mpa)
1 12 3.112 14.12 24.20
2 16 6.77 11.79 22.33
3 19 6.343 10.69 21.45
Berdasarkan Tabel 4.28 dapat dilihat perbedaan besarnya kuat lekat hasil
pengujian eksperimental dan perhitungan dengan menggunakan persamaan
empiris. Penurunan kuat lekat terjadi sering dengan peningkatan ukuran diameter
ditunjukkan oleh hasil perhitungan dengan menggunakan persamaan Oragun
(1977) dan Kim &Park (2015). Hasil pengujian eksperimental menujukkan trend
(pola) yang berbeda bila dibandingkan hasil perhitungan dengan
menggunakanpersamaan empiris seperti pada gambar 4.19
Gambar 4.19 Perbandingan besarnya kuat lekat dengan pendekatan
persamaan pada tulangan polos dan beton geopolimer
0
3
6
9
12
15
18
21
24
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
Diameter (mm)
Experimental
Oragun (1997)
Kim&Park (2015)
91
Dapat dilihat pada Gambar 4.19 hasil pengujian eksperimental menujukkan
pola peningkatan serta penurunan yang berbeda dengan hasil perhitungan dengan
menggunakan persamaan empiris, pada penggunaan 12 mm tulangan polos hasil
pengujian eksperimental menujukkan kuat lekat yang sangat kecil, hal ini
dikarenakan faktor bond area pada 12 mm yang lebih kecil bila dibandingkan
dengan 16 mm maupun 19 mm, serta friction yang terjadi pada penggunaan 12 mm
sangat kecil meskipun dengan ketebalan cover beton yang besar. Hal ini
menyebabkan 12 mm tulangan polos memiliki kuat lekat yang rendah. Berbeda hal
nya dengan penurunan kuat tekan yang terjadi pada penggunaan diameter 16 mm
dan 19 mm dimana kuat lekat menurun seiring dengan peningkatan pengggunaan
ukuran diameter tulangan. Hasil pengujian eksperimental pada penggunaan
tulangan polos 16 mm dan 19 mm menujukkan pola yang sama dengan hasil
perhitungan menggunakan persamaan empiris
Berdasarkan perbandingan hasil pengujian dan perhitungan dengan
menggunakan persamaan empiris pada penggunaan tulangan polos, besarnya kuat
lekat serta pola peningkatan serta penurunan yang terjadi antara tulangan dan beton
menujukkan besaran yang jauh berbeda. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor
seperti pada penelitian yang dilakukan oleh Oragun (1977) spesimen yang
digunakan dalam menghitung kuat lekat anatara tulangan dan beton adalah beam,
dimana spesimen yang digunakan pada penelitian ini menggunakan kubus. Selain
itu penggunaan bentuk permukaan tulangan yang digunakan dalam penelitian
Oragun (1977) adalah tulangan ulir, sedangkan pada perbandingan hasil penlitian
ini menggunakan tulangan polos. Begitu pula terjadi pada perbandingan dengan
menggunakan persamaan empiris yang dilakkan oleh Kim dan Park (2015)
meskipun material beton yang digunakan serupa dengan penelitian ini yaitu beton
geopolimer, terdapat beberapa faktor mempengaruuhi sehingga besarnya kuat lekat
serta pola peningkatan maupun penurunana kuat lekat yang terjadi anatara tulangan
dan beton menujukkan hasil yang berbeda.
Pada penelitian Kim dan Park (2015) melakukan variasi mutu beton
geopolimer yang digunakan yaitu 20 Mpa, 30 Mpa dan 40 Mpa. Persamaan empiris
hasil penelitian kim dan park didapatkan dengan melakukan variasi pada mutu
92
beton sedangkan pada penelitian ini, mutu beton geopolimer digunakan adalah
seragam untuk tiap spesimen sebesar 35.7 MPa. Selain itu pada penelitian Kim dan
Park (2015) melakuakan variasi ukuran dimeter pada tulangan ulir dan pada
perbandingan dengan hasil penelitian ini menggunakan tulangan polos. Sehingga
faktor-faktor yang menyebabakan perbedaan pada hasil perbandingan dengan
menggunakan persamaan empiris adalah bentuk spesiemen pada pengujian, mutu
beton serta bentuk permukaan tulangan yang digunakan. Selain melakukan
perbandingan pada penggunaan tulangan polos, pada penlitan ini melakukan
perbandingan hasil pengujian dengan menggunakan tulangan ulir dapat dilihat pada
Tabel 4.29 dan Gambar 4.20.
Tabel 4.29 Perbandingan besarnya kuat lekat dengan pendekatan persamaan pada
tulangan ulir
No Diameter
Kuat lekat
Eksperimental Oragun (1977) Kim & Park (2015)
db (mm) τ (Mpa)
1 13 22.78 13.40 23.62
2 16 12.95 11.79 22.33
3 19 7.28 10.69 21.45
Berdasarkan Tabel 4.29 pada penggunaan tulangan ulir dapat dilihat penurunan
terjadi seiring dengan peningkatan penggunaan ukuran diameter hasil penelitian
dan hasil pehirungan dengan menggunakan persamaan empiris. Pola penuruan kuat
lekat terjadi hasil penelitian dengan hasil perhitungan dengan menggunakan
persamaan empiris menujukkan besaran yang berbeda seperti yang dapat dilihat
pada Gambar 4.20
93
Gambar 4.20 Perbandingan besarnya kuat lekat dengan pendekatan persamaan
pada tulangan ulir dan beton geopolimer
Dapat dilihat pada Gambar 4.20 Besarnya penurunan kuat lekat hasil
pengujian bila dibandingkan dengan hasil perhitungan dengan menggunakan
persamaan empiris, menujukkan besaran yang berbeda. Pada hasil pengujian
penurunan yang terjadi sekitar 43 % pada tiap peningkatan penggunaan
ukuran diameter tulangan. Berbeda hal nya pada hasil perhitungan dengan
menggunakan perumusan persamaan empiris oleh Oragun (1977) dimana
penurunan kuat lekat yang terjadi berturut-turut pada tiap peningkatan
ukuran diameter tulangan sebesar dengan peningkatan penggunaan ukuran
diameter tulangan pada hasil pengujian.
Selain perbedaan besarnya penurunan, besarnya kuat lekat yang terjadi
antara tulangan dan beton hasil pengujian dan perhitungan dengan
menggunkan persamaan empiris oleh orgaun (1977) disebabkan oleh
beberapa faktor yaitu sama hal nya pada perbandingan dnegan menggunakan
tulangan polos, dimana spesimen yang digunkan pada penlitian Oragun
(1977) disebabkan oleh beberapa faktor yaitu sama hal nya pada
perbandingan dnegan menggunakan tulangan polos, dimana spesimen yang
digunkan pada penlitian Oragun (1977) menggunakan spesimen beam,
sedangkan pada pengujian menggunakan spesimen kubus, selain itu pada
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
12 13 14 15 16 17 18 19 20
Bo
nd
Str
engt
h (
MP
a)
Diameter(mm)
Experimental
AUS 3600
Kim&Park(2015)
94
penelitian nya dilakukan dengan melakukan variasi pada besarnya ketebalan
cover terhadap diameter tulangan (c/d) dimana hasil perumusan persamaan
didapatkan dengan peggunaan c/d sebesar 2.5. Dalam penelitian ini besarnya
c/d bervariasi sering dengan perbedaan penggunan ukuran diameter tulangan
13 mm, 16 mm dan 19 mm berturut turut sebesar 5.27, 4.19 dan 3.45.
Sehingga meskipun dengan menggunakan bentuk dari permukaan tulangan
yang sama faktor-faktor lain yang memepngaruhi pengujian yang
menghasilkan perumusan empiris menyebabkan perbedaan besarnya kuat
lekat yang tejadi antara tulangan dan beton. Perbedaan besarnya penurunan
serta besarnya kuat lekat terjadi pada perbadningan hasil penelitian dengan
menggunakan persamaan empiris oleh Kim dan Park (2015).
Pada penelitian kim dan park (2015) perumusan dalama menghitung
besarnya kuat lekat anatara beton dan tulangan mengacu pada persamaan
Oragun (1977) meskipun speisimen yang digunakan pada penlitian kim dan
park menggunakan specimen yang sama dengan penelitian ini yaitu kubus
dan pada penelitian Oragun (1977) menggunakan spesimen beam. Material
beton yang digunakan dalam penelitian oleh Kim dan Park (2015) serupa
dengan penelitian ini menggunakan beton geopolimer.
Namun pada penlitian Kim dan Park (2015) selain perumusanempiris
yang dihasilkan mengacu pada perumusan oleh Oragun dimana pada
penilitian ini perumusan Oragun tidak cocok untuk digunakan sebgai
pembanding dengan hasil pengujian ini, kuat tekan yang digunakan dalam
penlitian Kim dan Park 92015) bervariasi sebesar 20 Mpa, 30 Mpa dan 40
MPa. Pada penelitian ini mutu beton yang digunakan untuk tiap spesimen
sama. Sehingga faktor- faktor yang mempengaruhi kuat lekat yan terjadi
pada tulangan dan beton dengan membandingakan mengguanakn persamaan
empiris pada penggunaan bentuk tulangan yang sama maupun material
penyusun beton yang sama pengaruh mutu beton serta ketevalan cover
terhadap diameter tualangan (c/d) serta bentuk spesimen pengujian menjadi
faktor lain dalam menghitung besarkanya kuat lekat anatara tulangan dan
beton.
95
4.7 Finite Element Modeling
Program batu elemen hingga adalah suatu program elemen hingga yang dapat
membantu dalam menghitung tegangan yang terjadi pada titik-titik yang akan
ditinjau. Pada penelitian ini program bantu yang digunakan adalah ANSYS
Workbench 15, dimana dalam mengggunakan program ini terhapat tahap-tahap
yang harus dilakukan meliputi:
4.7.1 Menentukan Mateial
Jenis material yang digunakan dalam tahap analisis ini adalah material beton
geopolimer yang telah didapatkan dari hasil experimental dan beton OPC. Untuk
Input material beton geopolimer dan beton OPC serta baja tulangan yang digunakan
dalam program bantu elemen hingga dapat dilihat pada Tabel 4.31
Tabel 4.31 Material properties analisis finite element
Tipe
Material Parameter
Tipe Beton
Geopolimer OPC
Beton
Kuat Tekan , f'c (MPa) 35.701 36.86
Kuat Tarik, ft (MPa) 2 2
Modulus Elastisitas, Ec (MPa) 26500 28534
Poisson's Ratio 0.21 0.2
Baja
Tulangan
Diameter (mm) 16 16
Tegangan Leleh (MPa) 183.98 183.98
Modulus Elastisitas, Es (MPa) 200000 200000
Poisson ratio, v 0.3 0.3
Bonded Length = 5 x d (mm) 80 80
4.7.2 Memeodelkan spesimen Pull-Out
Pemodelan spesimen pull-out pada program bantu elemen hingga dibuat
dengan ukuran yang sama seperti pada specimen experimental yaitu 150 x150 x150
mm. Diameter tulangan serta bentuk yang digunakan dalam analisis ini adalah
tulangan polos dengan diameter 16 mm, seperti pada Gambar 4.21.
96
Gambar 4.21 Model spesimen Pull-out
4.7.3 Contact antara Beton dan Tulangan
Pada spesimen pull out untuk mensimulasikan adanya lekatan antara beton
dan tulangan, maka dilakuakan tahap pemberian contact (Bonded) seperti pada
Gambar 4.23. Contact body diberikan pada daerah beton sebagai daerah lekatan dan
target body pada daerah baja tulangan. Contact antara beton dan tulangan diberikan
linier sepanjang bond length (panjang lekatan) yaitu sebesar 5 x d seperti pada
Gambar 4.22. Sehingga tidak ada kontak non linier yang diberikan selama running
analisis. Pada bagian yang tidak diberi contact diasumsikan sebagai pipa PVC,
dimana merupakan daerah yang tidak mengalami contact antara beton dan tulangan.
Gambar 4.22 Pemberian contact pada spesimen pull out
97
Gambar 4.23 Detail pemberian contact antara beton dan tulangan pada spesimen
4.7.4 Meshing pada spesimen Pull-Out
Meshing pada specimen pull out yaitu membagi specimen menjadi bagian yang lebih
kecil dengan ukuran yang ditentukan. Pada penelitian ini meshing yang digunakan adalah
Hex dominan method seperti pada Gambar 4.24 untuk meshing pada keseluruhan bagian
spesiemen, Pada daerah kontak anatara beton dan tulangan contact meshing yang
digunakan dibagi lagi menjadi ukuran yang lebih kecil yaitu sebesar 10 mm seperti yang
tunjukkan pada Gambar 4.25.
98
Gambar 4.24 Meshing pada spesiemen Pull Out
Gambar 4.25 Meshing pada contact antara tulangan dan beton
4.7.5 Pembebanan pada specimen Pull-Out
Pembebanan pada spesiemen pull out dengan mengguanakan program bantu
diberikan sesuai dengan pembebanan yang dilakukan seperti pada experimental.
Pada pengujian specimen pul out di laboratorium dapat dilihat skema pengujian
pada Gambar 3.19, sedangkan pada analisis dengan menggunakan program bantu
pemberian Force diberikan secara bertahap atau disebut Increment force untuk
memperlihatkan perilaku lekatan anatara beton dan tulangan pada tiap kenaikan
beban yang diberikan hingga beban maksimum.
99
Besarnya pemberian increment force pada analisis menggunakan program
bantu menggunakan hasil maksimum force yang didpatkan pada experimental.
Increment force yang digunakan dalam analisis ini adalah dengan membagi force
menjadi 10 step kenaikan beban sejak awal pembebanan hingga mencapai beban
maksimum seperti pada gambar 4.26. Untuk arah pembebanan diberikan menuju
arah kiri yaitu mensimulasikan tulangan tertarik hingga mencapai keruntuhan.
Gambar 4.26 Pembebanan increment pada specimen pull out
Selain pemberian beban force, pada analisis dengan menggunakana program
bantu dilakukan pemberian asumsi perletakan. Perletakan yang diberikan pada
analisis ini disesuaikan dengan perletakan pada skema pengujian specimen pull out
di laboratorium, dimana benda uji beton yang ditahan oleh meja perletakan seperti
pada Gambar 3.19 diasumsikan fixed support pada penggunaan program bantu.
Pemberian asumsi perletakan fixed support pada program bantu dapat dilihat pada
Gambar 4.27
Gambar 4.27 Pemberian fixed support pada spesimen pull out
100
4.7.6 Hasil Analisis Spesimen Pull-Out
Setelah dilakukan pemberian beban dan perletakan dinjutkan dengan solve
yaitu running pogram bantu untuk mendapatan hasil dari analisis. Pada tahap output
analisis ini, hasil yang akan ditampilkan dapat ditentukan sendiri oleh pengguna.
Output yang ditampilkan pada penelitian ini adalah shear stress dan total
deformation yang terjadi pada specimen pull out. Besarnya shear stress yang terjadi
pada bagian lekatan antara tulangan dan beton dapat dilihat pada Gambar 4.28.
Gambar 4.28 Shear stress pada lekatan antara beton dan tulangan
Gambar 4.29 Deformasi yang terjadi antara beton dan tulangan
101
Berdasarkan hasil analisis dengan menggunakan program bantu besarnya shear
stress maksimum terjadi pada area lekatan antara beton dan tulangan tepat berada
diatas daerah PVC (daerah sambungan yang tidak terjadi kontak anatara beton dan
tulangan). Pada pengujian experimental di laboratorium tidak dapat menujukkan
daerah yang mengalami tegangan geser maksimum akibat dari pembebanan yang
diberikan pada spesimen, sehingga dengan menggunakan program bantu dan
pemeberian beban yang diberikan disesuaikan dengan pembebanan hasil pengujian
experimental dapat dilihat dimana daerah tegangan geser maksimum yang terjadi.
Besarnya shear stress yang ditunjukkan pada hasil analisis dengan
menggunakan program bantu pada beton geopolimer dan beton OPC dapat dilihat
pada Tabel 4.32
Tabel 4.32 Perbandingan hasil experiemntal dan hasil analisis finite element pada
beton geopolimer dan beton OPC
Berdasarkan Tabel 4.32 dapat dilihat perbedaan yang terjadi antara besarnya
shear stress hasil analisis dengan menggunakan program bantu dan kuat lekat hasil
pengujian eksperimental. Besarnya deformasi hasil analisis dengan menggunakan
ANSYS pada beton OPC menujukkan nilai yang berbeda dengan hasil pengujian
eksperimental dengan error sebesar 28%, hal ini menujukkan deformasi yang terjadi
pada saat beban maksimum terjadi lebih dahulu pada hasil analisis dibandingkan
hasil pengujian eksperimental. Besarnya shear stress yang terjadi hasil pengujian
eksperimental dan analisis menggunakan ANSYS menujukkan perbedaan sekitar
0.5%, dimana hasil analisis dengan menggunakan ANSYS pada saat diberi beban
maksimum menujukkan lekatan yang lebih tinggi antara tulangan dan beton. Hasil
penelitian ini menujukkan hasil yang sama seperti pada penelitian Zuhairi dan
Fatlawi dimana kuat lekat hasil pengujian dengan memnggunakan ANSYS 9.0
lebih tinggi bila dibandingkan hasil pengujian eksperimental. Grafik hasil
db
Shear Stress Deformasi
GPC OPC GPC OPC
Eksp Ansys Eksp Ansys Eksp Ansys Eksp Ansys
16 6.77 6.80 3.878 3.90 0.2 0.22 0.354 0.25
102
perbandingan pengujian eksperimental dan hasil analisis finite element dengan
mengggunakan ANSYS dapat dilihat pada Gambar 4.30
Gambar 4.30 Grafik perbandingan hasil pengujian eksperimental dan analisis
finite element pada beton OPC.
Hasil yang cukup berbeda dengan persentasi perbedaan yang signifikan
terjadi pada hasil analisis dengan menggunakan ANSYS dan hasil pengujian
eksperimental pada beton geopolimer, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada
Tabel 4.32 dan Gambar 4.31
Gambar 4.31 Grafik perbandingan hasil pengujian eksperimental dan analisis
finite element pada beton OPC.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 1 2 3
Bo
nd
Str
engt
h(M
Pa)
Deformation (mm)
Ansys
Eksperimental
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Shea
r st
ress
(M
Pa)
Deformation(mm)
Ansys
Eksperimental
103
Berdasarkan Gambar 4.31 dapat dilihat deformasi yang terjadi terlebih dahulu
ditunujkkan oleh hasil pengujian eksperimental, dan besarnya shear stress yang
terjadi hasil analis dengan menggunakan ANSYS menujukkan hasil yang lebih
besar dengan eror sekitar 0.56% dan deformasi dengan error sekitar 9%.
Berdasarkan hasil perbandingan pada kedua material tersebut dengan melakukan
analisis dengan menggunakan program bantu perbedaaan yang terjadi disebabkan
oleh berapa hal yaitu pada analisis dengan menggunakan program bantu analisis
yang dilakukan adalah analisis linear, kemudian pemberian beban dilakukan
dengan memberi beban hasil pembacaan pengujian eksperimental. Selain itu
perbedaan input material yang digunakan pada OPC dan pada beton geopolimer
yang menyebabkan adanya perbedaan koefisien yang harus ditambahkan seperti
pada pemberian contact anatra beton dan tulangan dan analis non linear.
104
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
105
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan,
antara lain :
1. Kuat lekat antara tulangan ulir dan beton geopolimer menurun seiring dengan
peningkatan ukuran diameter tulangan yang digunakan.
2. Kuat lekat antara tulangan polos dan beton geopolimer menujukkan penurunan
pada peningkatan pada penggunaan ukuran diameter 16 mm dan 19 mm.
3. Kuat lekat antara tulangan dan beton geopolimer meningkat seiring dengan
peningkatan besarnya ketebalan cover beton terhadap tulangan (c/d). Hal ini
terjadi pada penggunaan tulangan ulir dengan diameter 13 mm, 16 mm dan 19
mm serta penggunaan tulangan polos pada diameter 16 mm dan 19 mm.
4. Pada penggunaan 12 mm tulangan polos kuat lekat yang terjadi sangat rendah
bila dibandingkan 16 mm polos dan 19 mm polos. Hal ini terjadi dimana
dengan c/d yang besar namun kuat lekat yang terjadi sangat kecil dengan luas
area lekatan serta friksi yang terjadi kecil bila dibandingkan dengan 16 mm dan
19 mm tulangan polos. Selain itu ukuran diameter efektif pada tulangan polos
adalah sebesar 10.81 diamana terjadi perbedaan ukuran sebesar 9.96 %
menyebabkan kuat lekat yang terjadi rendah.
5. Kuat lekat antara tulangan dan beton geopolimer bila dibandingkan dengan
beton OPC menujukkan nilai yang lebih besar. Pada penggunaan diameter
yang sama perbedaan besarnya kuat lekat yang terjadi antara beton geopolimer
dan beton OPC berturut-turut adalah sebesar 42.9 % dan 47.8 %
6. Pola keruntuhan yang terjadi pada spesimen dengan penggunaan tulangan
polos dan ulir menujukkan pola yang berbeda. Splitting failure terjadi pada
penggunaan tulangan ulir, sedangkan pada penggunaan tulangan polos terjadi
slip failure. Perbedaan yang terjadi dikarenakan pengaruh dari rib pada
tulangan ulir yang memberi tekanan pada arah horizontal dan radial yang
menyebabkan terjadi nya retakan hingga terjadi splitting.
7. Pola keruntuhan pada beton OPC dengan penggunaan tulangan polos
menujukkan pola yang sama seperti pada beton geopolimer yaitu slip
faillure. Hal ini menujukkan bawa pola keruntuhan akibat dari pull-out
tes pada beton geopolimer maupun beton OPC sama.
8. Besarnya kuat lekat yang terjadi antara tulangan dan beton geopolimer
bila dibandingkan dengan perhitungan kuat lekat dengan menggunakan
persamaan empiris yang telah dirumuskan oleh Oragun (1977) dan
Kim dan Park (2015) menujukkan pola berbeda, dimana mutu beton,
perbedaan bentuk tulangan, perbedaan bentuk spesimen, panjang
penyaluran serta ketebalan cover terhadap ukuran diameter menjadi
faktor yang memepengaruhi kuat lekat antara tulangan dan beton.
9. Pemodelan dengan menggunakan program bantu berbasis finite
element ANSYS workbench 15 menujukkan perbedaaan besarnya
shear stress serta deformasi yang terjadi dengan hasil pengujian
eksperimen. Perbedaan shear stress yang terjadi hasil eksperimental
dan analisis pada beton geopolimer 0.5-0.56%. Deformasi yang terbaca
hasil analisis ANSYS adalah deformasi yang terjadi saat beban
maksimum diberikan.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang diperoleh, dapat diambil beberapa saran untuk
penelitian selanjutnya, antara lain :
1. Pada saat pengujian pull out di laboratorium setting alat serta perletakan
spesiemen di meja perletakan harus diperhatikan untuk mengurangi
kesalahan pada saat pengujian.
2. Perlu dilakukan perekaman saat pengujian pull out khususnya pada saat
pengujian dengan menggunakan tulangan ulir, sehingga dapat diketahui
keruntuhan splitting terjadi pada saat beban maksimum mencapai beban
maksimum atau saat melewati beban maksimum.
3. Untuk pengujian selanjutnya direkomendasikan perletakan LVDT
dalam menghitung besarnya slip pada bagian atas tulangan dan pada
106
107
bagian bawah tulangan, sehingga besarnya slip real pada daerah free
end dan loaded end dapat terukur seperti pada Gambar 5.1.
4. Pada tahap analisis dengan menggunakna program bantu perlu
diperhatikan contact antara beton dan tulangan baik untuk material OPC
maupun pemodelan dengan material geopolimer. Selain itu analisis non
linear dengan mengggunakan program ANSYS perlu dilakuakan
sehingga dapat menggambarkan simulasi pull out dengan hasil yang
menyerupai pengujian eksperimental.
Gambar 5.1 Sket pengujian yang direkomendasikan
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
108
109
DAFTAR PUSTAKA
Alsani, F Choi, K. B., Park, G. H., Soroushian, P., Bond of Deformed Bars to
Concrete: Effects of confment and Strenth of Concrete, in ACI Materials
Journal , Vol 67. Pp. 34-232, May/June 1991
Arjunan, P., Silsbee, M.R., Roy, D.M. (2001), “Chemical Activation of Low
Calcium Fly Ash. Part 1: Identification of Suitable Activators and Their
Dosage”, International Ash Utilization Symposium, University of
Kentucky: Center for Applied Energy Research, Kentucky, USA.
ASTM C 29/C 29M-97 (Reapproved 2003), Standard Test Method for Bulk
Density (“Unit Weight”) and Voids in Aggregate, United Stated.
ASTM C 33-03 (2003), Standard Specification for Concrete Aggregates, United
Stated.
ASTM C 39 / C 39M-03 (2003), Standard Test Method for Compressive Strength
of Cylindrical Concrete Specimens, United Stated.
ASTM C 40-04 (2004), Standard Test Method for Organic Impurities in Fine
Aggregates for Concrete, United Stated.
ASTM C 117-03 (2003), Standard Test Method for Material Finer than 75μm
(No.200) Sieve in Mineral Aggregates by Washing, United Stated.
ASTM C 127-88 (Reapproved 2001), Standard Test Method for Density Relative
Density (Spesific Gravity), and Absorption of Coarse Aggregate, United
Stated.
ASTM C 128-01 (2001), Standard Test Method for Density, Relative Density
(Specific Gravity), and Absorption of Fine Aggregate, United Stated.
ASTM C 131–03, Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-
Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles
Machine, United Stated.
110
ASTM C 136-01, Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse
Aggregates, United Stated.
ASTM C 143 / C 143M-03, Standard Test Method for Slump of Hydraulic-
Cement Concrete, United Stated.
ASTM C 191-04 (2004), Standard Test Method for Time of Setting of Hydraulic
Cement by Vicat Needle, United Stated.
ASTM C 566-97 (Reapproved 2004), Standard Test Method for Total Evaporable
Moisture Content of Aggregate by Drying, United Stated.
Al-Zuhairi, A.H.A dan Al-Fatlawi, W.D.S. (2013), Numerical Prediction of Bond-
Slip Behavior in Simple Pull-Out Concrete Specimen, Journal of
Engineering, Vol: 19(1)
Bakrie, A.M., Kamarudin, H., Bnhussain, M., Nizar, K., Rafiza, A.R., Zarina, Y.
(2011), “The Processing, Characterization, and Properties of Fly Ash
Based Geopolymer Concrete” , 90-97.
Davidovits, J. (2008), Geopolymer Chemistry and Applications, 2nd edition,
Geopolymer Institut, France.
Davidovits, J. (1999), Geopolymer Chemistry and Applications, Saint-Quentin:
Geopolymer Institut.
Davidovits, J. (1998), Geopolymer Chemistry and Properties, 1st European
Confrence on Soft Mineralurgy, Comiegne,france. Pp. 25-48.
Davidovits, J. (1994), Properties of Geopolymer Cements, Pp. 1-19.
Diaz, E.I., Allouche, E.N., Eklund, S. (2009), “Factors Affecting The Suitability
of Fly Ash As Source Material for Geopolymers”, Fuel, 89:992-996.
Ekaputri, J.J., Triwulan, Susanto, T.E. (2014), “Light Weight Geopolymer Paste
Made With Sidoarjo Mud”, The 6th International Conference of Asian
Concrete Federation, Seoul, Korea.
111
Ekaputri,J.J., Triwulan, Priadana, K.A., Susanto, T.E., Junaedi, S. (2013),
“Pshyco-Chemical Characterization of fly Ash”, Advanced in Structural
Engineering and Mechanics, Jeju, Korea.
Ekaputri, J.J. dan Triwulan (2013), “Sodium sebagai Aktivator Fly Ash, Trass dan
Lumpur Sidoarjo dalam Beton Geopolimer”, Jurnal Teknik Sipil ITB, Vol.
20, No. 1.
Hardjito, D. dan Rangan, B.V (2005), Development and Properties Of Low-
Calcium Fly Ash- Based Geopolymer Concrete, Research Report, Faculty
of Engineering, Curtin University of Technology, Perth, Australia.
Jo, B.W., Park, S.K., Park, M.S. (2007), “Strength and Hardening Characteristics
of Activated Fly Ash Mortars”, Magazine of Concrete Research,
59(2):121-129
Kayali, O. A. (2004). Bond of Stell in Concrete and the Effect of Galvanizing,
Elsevier B.V pp230
Kim, Jee-Sang dan Jong Ho Park (2015), “An Experimental of Bond Properties od
Reinforcements Embedded in Geopolymer Concrete”, International
Journal of Civil,Structural, Construction and Architectural Engineering
Vol;9, No;2
Malhotra, V.M., Valimbe, P.S& Wright, M.A., 2002 Effect of fly ash and bottom
ash on frictional behavior of composites. Fuel, 81, pp235-244
Nawi, Edward. G (1998). Beton Bertulang. Jilid 1. Bandung: Retika Aditama
Nugraha, P. dan Antoni (2004), Teknologi Beton dari Material, Pembuatan ke
Kinerja Beton Mutu Tinggi, Yogyakarta : ANDI
Nuroji, “Studi eksperimental lekatan antara beton dan tulangan pada beton mutu
tinggi”, Media Kumun. Tek. Sipil vol.12 no.3, pp.27-37, 2004.
Paulay. T.,Park. R (1975), Reinforced Concrete Structure. A Wiley-Interscince
Publication.USA
112
Rangan, B.V. (2008), Low Calcium Fly Ash Based Geopolymer Concrete, 2nd
edition, In: Nawy EG, Concrete Construction Engineering Handbook,
Boca Raton: CRC Press
Rangan, B.V. (2010), “Fly Ash-Based Geopolymer Concrete”, Proceedings of the
International Workshop on Geopolymer Cement and Concrete, Mumbai,
India, pp 68-106.
Ravikumar,C., Peethamparan, S., Neithalath, N. (2010), “Structure and Strength
of NaOH Activated Concretes Containing Fly Ash or GGBFS as The Sole
Binder”, Cement and Concrete Composites, 32(6):399-410.
Sarker, Prabir 2010. “Bond Strength of Geopolymer and Cement Concretes”.
Advances in Science Technology. 69. Pp 143-151
Selby, Robert D. (2011), “An Investigation Into the Bond of Steel Reinforcement
in Geopolymer and Ordinary Portland Cement Concrete”, ZEIT 4500 Civil
Engineering: Project, Thesis and Seminar of the Bachelor of Engineering
Degree in Civil Engineering, The University of New South Wales
Singh N, Vyass S, Pathak RP, Sharma P, Mahure NV, Gupta SL (2013), “Effect
of Agressive Chemical Enviroment on Durability of Green Geopolymer
Concrete”, International Journal of Engineering and Innovative
Technology (IJEIT), Vol. 3, ISSN : 2277-3754
Van Deventer, J., Provis, J., Duxson, P., Brice, D. (2010), “Chemical Research
and Climate Change as Drivers in the Commercial Adoption of Alkali
Activated Materials”, Waste and Biomass Valorization, 1(1):145-155.
Dikirim oleh : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Tanggal :
Untuk Pekerjaan : Tesis
Contoh : Besi beton Polos Ø 12 mm
Berat Diameter Luas Regangan
Penampang Putus
kg/m' mm mm² kg kg/mm² N/mm² kg kg/mm² N/mm² (%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 0.720 10.813 91.83 3653.5 39.78 390.27 5067.7 55.18 541.35 31.00 -
2 0.721 10.818 91.91 3666.7 39.89 391.36 5093.2 55.41 543.62 31.00 -
3 0.719 10.803 91.66 3633.5 39.64 388.90 5121.8 55.88 548.20 29.00 -
Catatan :
1. Pengetesan menurut : SNI. 07 - 2529 - 1991.
2. Untuk mengetahui mutu dapat dilihat pada kolom 6 atau 7.
3. 1 kg/mm2 = 9,81 N/mm2
4. Hasil uji tersebut diatas berdasarkan contoh yang kami terima
Surabaya, 16 Maret 2016
Kepala,
Ir. Faimun, M.Sc., Ph.D.
HASIL UJI TARIK BAJA TULANGAN BETON
16 Maret 2016
Kuat Leleh (fy) Kuat Tarik (fs)
No.Ket.
Produksi
Surat keluar 0
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
Contoh : Besi beton Polos Ø 12 mm
1).
2).
Surat keluar 0
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
0
6000
600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
5400F
orc
e(k
gf)
0 657 14 21 28 35 42 49 56
Stroke Strain(%)
YP
Max
P 12 - 1
0
6000
600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
5400
Fo
rce
(kg
f)
0 657 14 21 28 35 42 49 56
Stroke Strain(%)
YP
Max
P 12 - 2
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
Contoh : Besi beton Polos Ø 12 mm
3).
0
6000
600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
5400
Fo
rce
(kg
f)
0 657 14 21 28 35 42 49 56
Stroke Strain(%)
YP
Max
P 12 - 3
0
6000
600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
5400
Fo
rce
(kg
f)
0 657 14 21 28 35 42 49 56
Stroke Strain(%)
P 12 - 1
P 12 - 2
P 12 - 3
Dikirim oleh : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Tanggal :
Untuk Pekerjaan : Tesis
Contoh : Besi beton Ulir D 13 mm
Berat Diameter Luas Regangan
Penampang Putus
kg/m' mm mm² kg kg/mm² N/mm² kg kg/mm² N/mm² (%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 0.981 12.620 125.08 6911.1 55.26 542.05 8853.7 70.79 694.41 18.00 -
2 1.001 12.749 127.65 6812.0 53.36 523.49 8655.5 67.80 665.16 17.00 -
3 0.999 12.736 127.40 6763.3 53.09 520.78 8687.0 68.19 668.92 17.00 -
Catatan :
1. Pengetesan menurut : SNI. 07 - 2529 - 1991.
2. Untuk mengetahui mutu dapat dilihat pada kolom 6 atau 7.
3. 1 kg/mm2 = 9,81 N/mm2
4. Hasil uji tersebut diatas berdasarkan contoh yang kami terima
Surabaya, 1 April 2016
Kepala,
Ir. Faimun, M.Sc., Ph.D.
HASIL UJI TARIK BAJA TULANGAN BETON
01 April 2016
Kuat Leleh (fy) Kuat Tarik (fs)
No.Ket.
Produksi
Surat keluar 0
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
Contoh : Besi beton Ulir D 13 mm
1).
2).
Surat keluar 0
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
0
10000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000F
orc
e(k
gf)
0 455 10 15 20 25 30 35 40
Stroke Strain(%)
YP
Max
D 13 - 1
0
10000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Fo
rce
(kg
f)
0 455 10 15 20 25 30 35 40
Stroke Strain(%)
YP
Max
D 13 - 2
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
Contoh : Besi beton Ulir D 13 mm
3).
0
10000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Fo
rce
(kg
f)
0 455 10 15 20 25 30 35 40
Stroke Strain(%)
YP
Max
D 13 - 3
0
10000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Fo
rce
(kg
f)
0 455 10 15 20 25 30 35 40
Stroke Strain(%)
D 13 - 1
D 13 - 2
D 13 - 3
Dikirim oleh : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Tanggal :
Untuk Pekerjaan : Tesis
Contoh : Besi Beton Polos Ø 16 mm
Berat Diameter Luas Regangan
Penampang Putus
kg/m' mm mm² kg kg/mm² N/mm² kg kg/mm² N/mm² (%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 1.425 15.206 181.59 6202.1 34.15 335.05 9108.0 50.16 492.04 29.23 -
2 1.464 15.413 186.57 6428.7 34.46 338.02 9295.4 49.82 488.75 30.77 -
3 1.442 15.296 183.77 6423.3 34.95 342.89 9303.0 50.62 496.62 29.23 -
Catatan :
1. Pengetesan menurut : SNI. 07 - 2529 - 1991.
2. Untuk mengetahui mutu dapat dilihat pada kolom 6 atau 7.
3. 1 kg/mm2 = 9,81 N/mm2
4. Hasil uji tersebut diatas berdasarkan contoh yang kami terima
Surabaya, 29 Agustus 2016
Kepala,
Prof. Ir. Priyo Suprobo, MS., Ph.D.
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
HASIL UJI TARIK BAJA TULANGAN BETON
15 Agustus 2016
Kuat Leleh (fy) Kuat Tarik (fs)
No.Ket.
Produksi
Contoh : Besi Beton Polos Ø 16 mm
1).
2).
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
Contoh : Besi Beton Polos Ø 16 mm
3).
0
10000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Fo
rce
(kg
f)
0 808 16 24 32 40 48 56 64 72
Stroke(mm)
YP
Max
P 16 - 1
0
10000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Fo
rce
(kg
f)
0 808 16 24 32 40 48 56 64 72
Stroke(mm)
YP
Max
P 16 - 2
0
10000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Fo
rce
(kg
f)
0 808 16 24 32 40 48 56 64 72
Stroke(mm)
YP
Max
P 16 - 3
0
10000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Fo
rce
(kg
f)
0 808 16 24 32 40 48 56 64 72
Stroke(mm)
P 16 - 1
P 16 - 2
P 16 - 3
0
10000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Fo
rce
(kg
f)
0 808 16 24 32 40 48 56 64 72
Stroke(mm)
YP
Max
P 16 - 3
Dikirim oleh : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Tanggal :
Untuk Pekerjaan : Tesis
Contoh : Besi beton Ulir D 16 mm
Berat Diameter Luas Regangan
Penampang Putus
kg/m' mm mm² kg kg/mm² N/mm² kg kg/mm² N/mm² (%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 #REF! #REF! #REF! 9574.2 #REF! #REF! 12295.5 #REF! #REF! 20.00 #REF!
2 #REF! #REF! #REF! 9769.4 #REF! #REF! 12415.8 #REF! #REF! 19.23 #REF!
3 #REF! #REF! #REF! 9835.5 #REF! #REF! 12330.6 #REF! #REF! 20.00 #REF!
Catatan :
1. Pengetesan menurut : SNI. 07 - 2529 - 1991.
2. Untuk mengetahui mutu dapat dilihat pada kolom 6 atau 7.
3. 1 kg/mm2 = 9,81 N/mm2
4. Hasil uji tersebut diatas berdasarkan contoh yang kami terima
#REF!
Kepala,
Ir. Faimun, M.Sc., Ph.D.
HASIL UJI TARIK BAJA TULANGAN BETON
#REF!
Kuat Leleh (fy) Kuat Tarik (fs)
No.Ket.
Produksi
Surat keluar 0
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
Contoh : Besi beton Ulir D 16 mm
1).
2).
Surat keluar 0
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
0
15000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Fo
rce
(kg
f)
0 455 10 15 20 25 30 35 40
Stroke Strain(%)
YP
Max
D 16 - 1
0
15000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Fo
rce
(kg
f)
0 455 10 15 20 25 30 35 40
Stroke Strain(%)
YP
Max
D 16 - 2
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
Contoh : Besi beton Ulir D 16 mm
3).
0
15000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Fo
rce
(kg
f)
0 455 10 15 20 25 30 35 40
Stroke Strain(%)
YP
Max
D 16 - 3
0
15000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Fo
rce
(kg
f)
0 455 10 15 20 25 30 35 40
Stroke Strain(%)
D 16 - 1
D 16 - 2
D 16 - 3
Dikirim oleh : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Tanggal :
Untuk Pekerjaan : Tesis
Contoh : Besi Beton Polos Ø 19 mm
Berat Diameter Luas Regangan
Penampang Putus
kg/m' mm mm² kg kg/mm² N/mm² kg kg/mm² N/mm² (%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 2.114 18.524 269.50 9471.6 35.14 344.77 13854.6 51.41 504.31 28.13 -
2 2.114 18.525 269.53 9259.3 34.35 337.01 13919.1 51.64 506.61 28.75 -
3 2.106 18.487 268.44 9293.1 34.62 339.61 13818.7 51.48 505.00 30.63 -
Catatan :
1. Pengetesan menurut : SNI. 07 - 2529 - 1991.
2. Untuk mengetahui mutu dapat dilihat pada kolom 6 atau 7.
3. 1 kg/mm2 = 9,81 N/mm2
4. Hasil uji tersebut diatas berdasarkan contoh yang kami terima
Surabaya, 29 Agustus 2016
Kepala,
Prof. Ir. Priyo Suprobo, MS., Ph.D.
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
HASIL UJI TARIK BAJA TULANGAN BETON
No. xxx TBB 005 / LB3 / VIII / 2016
15 Agustus 2016
Kuat Leleh (fy) Kuat Tarik (fs)
No.Ket.
Produksi
Contoh : Besi Beton Polos Ø 19 mm
1).
2).
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
Contoh : Besi Beton Polos Ø 19 mm
3).
0
15000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Fo
rce
(kg
f)
0 9010 20 30 40 50 60 70 80
Stroke(mm)
YP
Max
P 19 - 3
0
15000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Fo
rce
(kg
f)
0 9010 20 30 40 50 60 70 80
Stroke(mm)
YP
Max
P 19 - 2
0
15000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Fo
rce
(kg
f)
0 9010 20 30 40 50 60 70 80
Stroke(mm)
YP
Max
P 19 - 1
0
15000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Fo
rce
(kg
f)
0 9010 20 30 40 50 60 70 80
Stroke(mm)
YP
Max
P 19 - 3
0
15000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Fo
rce
(kg
f)
0 9010 20 30 40 50 60 70 80
Stroke(mm)
P 19 - 1
P 19 - 2
P 19 - 3
Dikirim oleh : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Tanggal :
Untuk Pekerjaan : Tesis
Contoh : Besi Beton Ulir D 19 mm
Berat Diameter Luas Regangan
Penampang Putus
kg/m' mm mm² kg kg/mm² N/mm² kg kg/mm² N/mm² (%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 2.160 18.724 275.35 14484.0 52.60 516.03 18454.5 67.02 657.49 17.50 -
2 2.150 18.679 274.02 14623.4 53.37 523.52 18385.2 67.09 658.19 18.13 -
3 2.177 18.798 277.54 14589.9 52.57 515.70 18462.4 66.52 652.58 17.50 -
Catatan :
1. Pengetesan menurut : SNI. 07 - 2529 - 1991.
2. Untuk mengetahui mutu dapat dilihat pada kolom 6 atau 7.
3. 1 kg/mm2 = 9,81 N/mm2
4. Hasil uji tersebut diatas berdasarkan contoh yang kami terima
Surabaya, 29 Agustus 2016
Kepala,
Prof. Ir. Priyo Suprobo, MS., Ph.D.
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
HASIL UJI TARIK BAJA TULANGAN BETON
15 Agustus 2016
Kuat Leleh (fy) Kuat Tarik (fs)
No.Ket.
Produksi
Contoh : Besi Beton Ulir D 19 mm
1).
2).
Grafik Tarik Besi Beton : Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan ITS
Untuk Pekerjaan : Tesis
0
Contoh : Besi Beton Ulir D 19 mm
3).
0
20000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
Fo
rce
(kg
f)
0 606 12 18 24 30 36 42 48 54
Stroke(mm)
YP
Max
D 19. - 1
0
20000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
Fo
rce
(kg
f)
0 606 12 18 24 30 36 42 48 54
Stroke(mm)
YP
Max
D 19. - 2
0
20000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
Fo
rce
(kg
f)
0 606 12 18 24 30 36 42 48 54
Stroke(mm)
YP
Max
D 19. - 3
0
20000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
Fo
rce
(kg
f)
0 606 12 18 24 30 36 42 48 54
Stroke(mm)
YP
Max
D 19. - 3
0
20000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
Fo
rce
(kg
f)
0 606 12 18 24 30 36 42 48 54
Stroke(mm)
D 19. - 1
D 19. - 2
D 19. - 3
BIODATA PENULIS
Evrianti Syntia Dewi, penulis dilahirkan di Malang, 12
Oktober 1992, merupakan anak pertama dari 3 bersaudara.
Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK
Faturrahman Dili-Timor Leste, SDN 07 Mataram, SMPN 2
Mataram dan SMAN 1 Mataram. Setelah lulus dari SMAN 1
Mataram pada tahun 2010, Penulis mengikuti Tes Masuk
SNMPTN untuk Program S1 Teknik Sipil di Universitas
Mataram. Pada Program Studi S1 Teknik Sipil ini, penulis
menyelesaikan masa studi
selama 4 tahun dengan judul skripsi “Pengaruh rasio diameter
fiber bendrat terhadap kuat tekan, kuat tarik dan modulus
runtuh beton memadat sendiri (self compacting concrete) ”. Pada tahun 2015, penulis
mengikuti tes seleksi pascasarjana pada program studi teknik sipil dengan bidang
keahlian struktur. Pada Tahun 2016 penulis meraih Beasiswa Pembiayaan Tesis oleh
LPDP (Lembaga Pengelola Dana Keuangan) melalui tahap seleksi batch 2/2016. Selama
masa perkuliahan pascasarjana, penulis aktif dalam penelitian tentang teknologi material
ramah lingkungan di bawah bimbingan Dr. Januarti Jaya Ekaputri, ST., MT. dan Prof
Triwulan, DEA. Penulis juga pernah mengikuti “International Conference Engineering
Technology and Industrial Application” di Surakarta sebagai presenter mengenai beton
geo polimer.