pengaruh penambahan serat bendrat dan …perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id pengaruh...

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

commit to user

i

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN ABU

SEKAM PADI PADA BETON MUTU TINGGI TERHADAP

KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH DAN MODULUS

ELASTISITAS

(The Effect of Adding Bendrat Fiber and Rice Husk Ash on High Quality

Concrete of Compressive Strength, Tensile Strength, and Modulus of Elastisity)

SKRIPSI

Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh:

UNTUNG JOKO MULATNO

I 1113088

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

2016


commit to user


commit to user

iv

MOTTO

“Sesungguhnya Allah SWT tidak mengubah nasib suatu kaum sebelum

mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri”

(Q.S. Ar Ra’du : 11)

“Sebaik-baik manusia adalah yang paling bermanfaat bagi orang lain”

(H.R. Tirmidzi)

“Dan janganlah kamu berjalan di muka bumi ini dengan sombong, karena

sesungguhnya kamu sekali-kali tidak dapat menembus bumi dan sekali-kali

kamu tidak akan setinggi langit”

(Q.S. Al Isro’ : 37)

“Orang yang cerdas adalah orang yang selalu mengoreksi dirinya dan beramal

untuk sesudah mati. Orang yang bodoh adalah orang yang mengikuti hawa

nafsunya dan berangan-angan kepada Allah”

(H.R. Bukhari)

Dunia yang kita ciptakan adalah buah pikiran kita dan kita tidak akan dapat

megubah dunia jika pikiran kita tidak berubah.

(A. Einstein).


commit to user

v

PERSEMBAHAN

Syukur Alhamdulillah atas segala nikmat, karunia serta hidayah Allah SWT

Dan Shalawat serta salam semoga tercurahkan kepada Rasulullah SAW Dengan segala kerendahan hati kupersembahkan karya ini kepada.....

Allah SWT Dengan Izin dan RidloMu lah ada dan tidaknya sesuatu

Ayah dan Ibu Do’a kasih sayang serta pengorbanan kalian kepada anak-anakmu tercinta

Semua sahabat-sahabatku...

, Teman-teman transfer UNS angkatan 2013 dan semua teman-teman yang sudah membantuku dan menyemangatiku, Trimakasih untuk semuanya


commit to user

ix

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-

Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan baik.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka

banyak kendala yang sulit untuk penyusun pecahkan hingga terselesaikannya

penyusunan skripsi ini. Untuk itu, Penyusun ingin menyampaikan ucapan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

3. Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT selaku Dosen Pembimbing I.

4. Ibu Ir. Endang Rismunarsi, MT selaku Dosen Pembimbing II.

5. Tim Penguji Pendadaran.

6. Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.

7. Rekan-rekan tim beton serat bendrat : Widiatmoko dan Deny yang telah

membantu selama penyelesaian skripsi.

8. Teman-teman Mahasiswa Sipil Transfer 2013 UNS.

9. Semua pihak yang telah membantu penyusun dalam menyelesaikan skripsi ini.

Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada

umumnya dan mahasiswa pada khususnya.

Surakarta, Desember 2015

Penyusun


commit to user

ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL…..............................................................................

HALAMAN PERSETUJUAN..................................................................

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................

MOTTO…………………..........................................................................

PERSEMBAHAN…………......................................................................

ABSTRAK ……………….........................................................................

ABSTRACT ………………….………………...…………………………

KATA PENGANTAR................................................................................

DAFTAR ISI…………………..................................................................

DAFTAR GAMBAR ……….....................................................................

DAFTAR TABEL…………......................................................................

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL..........................................................

DAFTAR LAMPIRAN ………….............................................................

i

ii

iii

iv

v

vi

vii

viii

ix

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1.

1.2.

1.3.

1.4.

1.5.

1.5.1.

1.5.2.

Latar Belakang…........................................................................

Rumusan Masalah ......................................................................

Batasan Masalah .........................................................................

Tujuan Penelitian ........................................................................

Manfaat Penilitian ......................................................................

Manfaat Teoritis .........................................................................

Manfaat Praktis ……………………...………………………...

1

3

4

4

5

5

5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1.

2.2.

2.2.1.

2.2.2.

2.2.3.

2.2.4.

Tinjauan Pustaka…...................................................................

Landasan Teori ….....................................................................

Beton …………........................................................................

Beton Serat……........................................................................

Beton Mutu Tinggi ...................................................................

Material Dasar Pembentuk Beton ............................................

6

9

9

9

10

13


commit to user

x

2.2.4.1.

2.2.4.2.

2.2.4.3.

2.2.4.4.

2.2.4.5.

2.2.5.

2.2.6.

2.2.6.1.

2.2.6.2.

2.2.7

2.2.8.

2.2.9.

2.2.10.

Semen Portland….…………………...………………...……...

Agregat ………………………………………………..……...

Air …………………………………………………..………...

Bestmittel…………………………………………………………….

Abu Sekam Padi…………………………………………..……

Perawatan Beton (Curing) ........................................................

Bahan Tambah………………………………………………...

Pengertian Bahan Tambah…………………………………….

Serat Bendrat………………………………………………….

Mekanisme Beton Serat……………………………………….

Kuat Tekan Beton (f’c)………………………………...……...

Kuat Tarik Belah Beton …………………………………..…..

Modulus Elastisitas Beton …………………………………....

13

14

16

17

18

19

20

20

20

21

24

26

27

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1.

3.2.

3.3.

3.7.

3.5.

3.5.1.

3.5.2.

3.5.3.

3.5.3.1.

3.5.3.2.

3.5.3.3.

3.5.3.4.

3.5.4.

3.5.4.1.

3.5.4.2.

3.5.4.3.

3.6.

Uraian Umum……....................................................................

Tahapan Penelitian …...............................................................

Alat Penelitian ……..................................................................

Bahan Uji Penelitian..................................................................

Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ......................

Standar Pengujian Agregat Halus. ............................................

Standar Pengujian Agregat Kasar. ............................................

Pengujian Agregat Halus ……….……………………..……...

Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus …..….……...

Pemeriksaan Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus ...……

Pengujian Specific Gravity Agregat Halus...............................

Pengujian Gradasi Agregat Halus ………….……...…………

Pengujian Agregat Kasar ……………………………………..

Pengujiaan Specific Gravity......................................................

Pengujian Gradasi ………...…………………………..………

Pengujiaan Abrasi ……….…………………………………....

Perencanaan Campuran Beton……………………………...

31

32

35

35

36

36

36

37

37

37

38

39

40

40

42

42

42


commit to user

xi

3.7.

3.8.

3.9.

3.10.

3.11.

3.12.

Pembuatan Benda Uji …………………...………...……...

Perawatan Benda Uji ……………………………………..…..

Pengujian Kuat Tekan …………..…………………………....

Pengujian Kuat Tarik Belah ………………………………….

Pengujian Modulus Elastisitas ……………………………….

Analisis Data dan Pembahasan…………………………………

45

46

46

48

49

50

BAB 4 DATA, ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1.

4.1.1.

4.1.1.1.

4.1.1.2.

4.1.1.3.

4.1.1.4.

4.1.2.

4.1.2.1.

4.1.2.2.

4.2.

4.3.

4.3.1

4.3.2.

4.3.3.

4.3.4.

4.3.5.

Hasil Pengujian Bahan Dasar……............................................

Hasil Pengujian Agregat Halus ……………………...............

Hasil Pengujian Kandungan Lumpur........................................

Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik..................................

Hasil Pengujian specific gravity Agregat Halus ………….....

Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ……………………...

Hasil Pengujian Agregat Kasar ………………………………

Hasil Pengujian specific gravity Agregat Kasar ……………..

Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar……………….……...

Hasil Perhitungan Rancang Campur Metode ACI …………

Hasil Pengujian dan Pembahasan Beton ……………………

Hasil Pengujian Slump ………….………….……...…………

Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis………….……..

Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan..........................

Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tarik Belah.................

Hasil Pengujian dan Pembahasan Modulus Elastisitas.............

51

51

51

51

52

53

55

55

56

57

58

58

59

60

65

69

BAB 5 KESIMULAN DAN SARAN

5.1.

5.2.

Kesimpulan………………………............................................

Saran …………………………..……………………...............

77

79

DAFTAR PUSTAKA


commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Gambar 3.1

Gambar 3.2

Gambar 3.3

Gambar 3.4

Gambar 4.1

Gambar 4.2

Gambar 4.3

Gambar 4.4

Gambar 4.5

Gambar 4.6

Gambar 4.7

Gambar 4.8

Gambar 4.9

Gambar 4.10

Gambar 4.11

Gambar 4.12

Gambar 4.13

Mekanisme Kerja Serat pada Pembebanan Beton............

Bagan Alir Tahap Penelitian …........................................

Benda Uji Kuat Tekan Beton.………..............................

Timbangan Bascule ………...............................................

Alat Uji Modulus Elastisitas ….....………………...……...

Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik ……....………

Grafik Gradasi Agregat Halus ………………………....

Grafik Gradasi Agregat Kasar ……………...…...……...

Kurva Hasil Pengujian Kuat Tekan ………………...…..

Grafik Fungsi Polynomial Pengujian Kuat Tekan………

Diagram Hubungan Kuat Tekan Beton dengan % serat

Bendrat …………………………………………………

Kurva Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ………..

Grafik Fungsi Polynomial Pengujian Kuat Tarik Belah...

Diagram Hubungan Kuat Tarik Belah Beton dengan %

Serat Bendrat …………………………………………...

Nilai tegangan regangan benda uji BS 0 - 1………...…..

Kurva Hasil Uji Lab Modulus elastisitas pada berbagai

variasi kadar serat Bendrat ……………………………..

Grafik Fungsi Polynomial Modulus Elastisitas………....

Diagram Hubungan Modulus Elastisitas dengan % serat

Bendrat …………………………………………………

23

34

47

34

49

52

53

56

62

62

63

67

67

68

71

74

74

75


commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Tabel 2.2

Tabel 2.3

Tabel 2.4

Tabel 2.5

Tabel 3.1

Tabel 3.2

Tabel 3.3

Tabel 3.4

Tabel 3.5

Tabel 4.1

Tabel 4.2

Tabel 4.3

Tabel 4.4

Tabel 4.5

Tabel 4.6

Tabel 4.7

Tabel 4.8

Tabel 4.9

Tabel 4.10

Tabel 4.11

Tabel 4.12

Tabel 4.13

Tabel 4.14

Klasifikasi High Strength Concrete, High Performance

Concrete ………………………………………………...

Susunan Unsur Semen Portland........................................

Jenis-jenis Semen Portland …..........................................

Batasan Susunan Butiran Agregat Halus........................

Batasan Susunan Butiran Agregat Kasar.......................

Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan ……………...

Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tarik Belah ………...

Jumlah dan Kode Benda Uji Modulus Elastisitas ………

Pengaruh Kadar Zat Organik Terhadap Presentase

Penurunan Kekuatan Beton .............................................

Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM.................

Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ……….

Hasil pengujian gradasi agregat halus.…………...……..

Hasil Pengujian Agregat Halus.........................................

Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ……….

Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ………..……....

Hasil Pengujian Agregat Kasar ……………….....……...

Proporsi campuran adukan beton untuk 1 sampel

silinder beton …..………………………………………..

Hasil Pengujian Berat Jenis Beton mutu tinggi metode

ACI Berserat Bendrat ………………………………...

Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ………………...…...

Hasil Kuat Tekan …………………………...…...……...

Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton …………...…..

Hasil Kuat Tarik Belah …………………………………

Hasil perhitungan modulus elastisitas beton ……………

Hasil Modulus Elastisitas ……...………………………..

11

13

14

15

16

31

32

38

39

40

52

53

54

55

56

57

58

59

61

64

66

69

73

76


commit to user

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

G = Faktor granular

Σc = Kekuatan semen (dari pabrik / lembaga penelitian)

C = Berat semen perkubikasi beton

σ28 = Kekuatan tekan rata-rata beton pada umur 28 hari

f’c = Kuat desak beton benda uji silinder (MPa)

P = Beban desak maksimum (N)

A = Luas permukaan benda uji silinder (mm2)

ft = Kuat tarik belah (MPa)

L = Panjang benda uji (mm)

D = Diameter benda uji (mm)

E

=

Konstanta proporsionalitas yang dikenal dengan modulus

elastisitas bahan

σ = Tegangan aksial searah sumbu benda

ε = Regangan aksial

α = Sudut yang dibentuk oleh daerah kurva tegangan-regangan

Ec = Modulus elastisitas (MPa)

Wc = Berat volume beton (kg/m3)

L = Penurunan arah longitudinal

L = Tinggi beton relative (jarak antara dua strain gauge) (mm)


commit to user

S1

S2

S

γs

γ

W

C

CA

γ CA

A

A’

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Tegangan yang bersesuaian dengan regangan

Tegangan sebesar 0,4 f’c

Massa agregat halus per unit

Berat jenis pasir

Berat jenis semen

Berat satuan air

Berat satuan semen

Jumlah agregat kasar

Berat jenis agregat kasar

Prosentase rongga udara

Berat pasir kering oven


commit to user

vi

ABSTRAK

Untung Joko Mulatno,2015, Pengaruh Penambahan Serat Bendrat dan Abu

Sekam Padi Pada Beton Mutu Tinggi Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik

Belah, dan Modulus Elastisitas, Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret.

Disebabkan perkembangan zaman, struktur bangunan mengalami perkembangan

yang sangat pesat. Struktur beton bertulang merupakan salah satu struktur yang

sangat diandalkan kekuatannya saat ini dan banyak dimanfaatkan pada

pembangunan gedung-gedung tinggi, jembatan dengan bentang panjang, tower

dan sebagainya. Struktur demikian membutuhkan beton mutu tinggi dengan kuat

tekan lebih besar dari 6000 Psi atau 41,4 MPa yang digunakan untuk menopang

komponen struktur. Dengan demikian perlu adanya peningkatan mutu beton

dengan langkah menambahkan serat pada beton segar, maka dipilihlah bahan

tambah serat bendrat yang bertujuan meningkatkan kuat tekan beton. Tujuan

penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan serat bendrat

terhadap sifat-sifat mekanik beton berupa kuat tekan, kuat tarik belah, dan

modulus elastisitas.

Metode yang digunakan adalah metode eksperimen yang dilaksanakan di

laboratorium Bahan UNS. Benda uji berbentuk silinder dengan diameter 15 cm

dan tinggi 30 cm untuk pengujiankuat tekan, dan kuat tarik belah dan modulus

elastisitas. Benda uji masing-masing berjumlah 4 buah untuk 1 variasi kadar

penambahan serat. Persentase serat yang digunakan adalah 0%; 0,5%;1%; 1,5%;

dan 2%. Pengujian menggunakan alat CTM (Compression Testing Machine).

Perhitungan yang digunakan adalah analisis statistik dengan regresi linear pada

batas elastis beton menggunakan program Microsoft Excel.

Hasil dari penelitian ini adalah peningkatan nilai kuat tekan, kuat tarik belah, dan

modulus elastisitas beton mutu tinggi setelah ditambah serat bendrat. Peningkatan

paling maksimum terdapat pada kadar penambahan serat sebesar 1% dari berat

beton. Nilai kuat tekan beton dengan kadar penambahan serat bendrat sebesar 0%;

0,5%; 1%; 1,5%; dan 2% adalah 46,07 MPa; 48,07 MPa; 50,06 MPa; 47,23 MPa;

dan 46,92 MPa. Nilai kuat tarik belah beton dengan kadar penambahan serat

bendrat sebesar 0%; 0,5%; 1%; 1,5%; dan 2% adalah 2,60 MPa; 2,68 MPa; 2,74

MPa; 2,64 MPa; dan 2,58 Mpa. Nilai modulus elastisitas dengan persentase

penambahan serat bendrat sebesar 0%; 0,5%; 1%; 1,5%; dan 2% adalah 19843,52

MPa; 25041,41 MPa; 31337,01 MPa; 25134,63 MPa dan 16830,59 MPa.

Penambahan kadar serat sebesar 1% menghasilkan peningkatan kuat tekan, kuat

tarik belah, dan modulus elastisitas berturut-turut sebesar 8,66%; 5,03%; dan

57,92% dibandingkan dengan beton mutu tinggi tanpa serat.

Kata kunci : Beton Mutu Tinggi, Serat Bendrat, Abu Sekam Padi, Kuat Tekan,

Kuat Tarik Belah, Modulus Elatisitas


commit to user

vii

ABSTRACT

Untung Joko Mulatno, 2015, Effect of Fiber Addition and Abu bendrat Rice

Husk On Against High Quality Concrete Compressive Strength, Strong Pull

Shopping, and Modulus of Elasticity, Final Department of Civil Engineering,

Faculty of Engineering, Sebelas Maret University

Due to the times, the building structure has developed very rapidly. Reinforced

concrete structure is a structure that is very reliable strength of current and widely

used in the construction of tall buildings, long-span bridges, towers and so on. The

structure thus requiring high strength concrete with compressive strength greater

than 6,000 psi or 41.4 MPa which is used to support structural components. Thus

the need to increase the strength of concrete with steps add fiber to the fresh

concrete, the chosen material added bendrat fiber derived from waste materials or

recycling project that is not useful, to be reused as an added ingredient which aims

to improve the compressive strength of concrete. The purpose of this study was to

determine the effect of fiber bendrat and Abu Rice Husk on the mechanical

properties of concrete such as compressive strength, split tensile strength, and

modulus of elasticity.

The method used is an experimental method that is carried out in the laboratory

Material UNS. Cylindrical test specimen with a diameter of 15 cm and a height of

30 cm to streng test press, and split tensile strength and modulus of elasticity.

Each test specimen consists of 4 pieces to one variation of the levels of addition of

fiber. Percentage of fiber used is 0%; 0.5%; 1%; 1.5%; and 2%. Tests using a

CTM (Compression Testing Machine). Calculation used is statistical analysis with

a linear regression on the elastic limit of the concrete using the Microsoft Excel

program.

Results from this study was the increase in the compressive strength, split tensile

strength, modulus of elasticity and high strength concrete after bendrat plus fiber.

The maximum possible increase in the levels of addition of fiber found in 1% of

the weight of the concrete. The compressive strength of concrete with the addition

of fiber bendrat levels of 0%; 0.5%; 1%; 1.5%; and 2% is 46.07 MPa; 48.07 MPa;

50.06 MPa; 47.23 MPa; and 46.92 MPa. The value of tensile strength of the

concrete sides with the addition of fiber bendrat levels of 0%; 0.5%; 1%; 1.5%;

and 2% is 2.60 MPa; 2.68 MPa; 2.74 MPa; 2.64 MPa; and 2.58 Mpa. The value of

elastic modulus with the addition of fiber bendrat percentage of 0%; 0.5%; 1%;

1.5%; and 2% is 19843.52 MPa; 25041.41 MPa; 31337.01 MPa; 25134.63 and

16830.59 MPa MPa. The addition of fiber content of 1% resulted in an increase in

compressive strength, split tensile strength, and modulus of elasticity, respectively

for 8.66%; 5.03%; and 57.92% compared with the high quality concrete without

fiber.

Keywords: High Quality Concrete, Fiber bendrat, Ashes Rice Husk, Compressive

Strength, Strong Pull Shopping, modulus of elasticity

pengaruh penambahan serat bendrat dan …perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id pengaruh...

Documents