pengaruh penambahan serat bendrat dengan fly ash …eprints.uns.ac.id/18750/1/1._cover_bowo.pdf ·...

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

commit to user

i

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT

DENGAN FLY ASH PADA BETON MUTU TINGGI

METODE COBA DREUX TERHADAP KUAT TEKAN,

MODULUS OF RUPTURE, DAN KETAHANAN KEJUT

(IMPACT)

SKRIPSI

The Effect of Adding Bendrat with Fly Ash in High Quality Concrete of Trial

Dreux Method To Compresivve Strength, Modulus of Rupture and Impact

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

WIRA AKBAR WIBOWO

NIM. I1112092

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015


commit to user

i

HALAMAN PENGESAHAN SEMENTARA

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DENGAN FLY

ASH PADA BETON MUTU TINGGI METODE COBA DREUX

TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS OF RUPTURE, DAN

KETAHANAN KEJUT (IMPACT)

SKRIPSI

The Effect of Adding Bendrat with Fly Ash in High Quality Concrete of Trial

Dreux Method To Compresivve Strength, Modulus of Rupture and Impact

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusunoleh:

WIRA AKBAR WIBOWO

NIM. I 1112092

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Slamet Prayitno, MT. Purnawan Gunawan, ST, MT.

NIP. 19531227 198601 1 001 NIP. 19731209 199802 1 001


commit to user

iv

MOTTO

“Tidak perlu putus asa dengan sebuah kegagalan karena

sesungguhnya masih ada 1 juta keberuntungan yang harus

disyukuri”

(Penulis)

“Semua orang punya kesempatan dan kekuatan yang sama

yang berbeda hanya pada usaha”

(Penulis)

"Hidup hanya sekali, harus disyukuri dan dinikmati "

(Penulis)

“Restu kedua orang tua yang utama dan rejeki akan

mengikutinya”

(Penulis)


commit to user

v

PERSEMBAHAN

Dengan Mengucap Syukur yang sebanyak-banyak kepada Allah SWT, saya

dedikasikan skripsi ini semata-mata untuk orang-orang yang saya sayangi,

yakni:

“Kedua Orang Tua saya ( Andi Arifudin dan Nur Fadilah) yang

senantiasa memberikan dukungan kepada saya, baik itu materi dan doa

yang tak ada kata habisnya.

“Bapak Slamet Prayitno dan Bapak Purnawan Gunawan”, terima kasih

atas bimbingan dan arahannya selama saya mengerjakan skripsi ini hingga

selesai dengan memuaskan.

“Temen-temen tim Beton Bendrat dan Tembaga”, terima kasih atas

kerjasamanya dalam menyelesaikan skripsi ini, semoga sukses selalu

menyertai kita kedepannya.

“Saudara saya (Bang Ridho, Bang Step, yoga, Putra, lukhman dan

retno)”, terima kasih atas waktu yang telah diberikan untuk saling belajar

dan mengingatkan kebaikan semoga kita nanti berada pada puncak

kesuksesan bersama-sama.

”Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil UNS Non Reguler 2012”, terima

kasih atas kebersamaannya mulai dari masa perkuliahan, makrab, serta

mengerjakan tugas bersama-sama.

Serta terima kasih kepada semua pihak yang ikut membantuku dalam proses

menyelesaikan skripsi ini yang tidak bisa aku sebutkan satu persatu.


commit to user

x

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya,

sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan 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.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka

banyak kendala yang sulit untuk penulis pecahkan hingga terselesaikannya

penulisan skripsi ini. Untuk itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih

yang sebesar-besarnya kepada:

1. Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta beserta Staf.

2. Ketua Program Studi Non-Reguler Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas

Maret Surakarta beserta Staf.

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

4. Bapak Purnawan Gunawan, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II.

5. Ibu Ir. Endang Rismunarsi, MT selaku Dosen Penguji Pendadaran.

6. Bapak Ir. Sugiyarto, MT selaku Dosen Penguji Pendadaran.

7. Bapak Ir. Purwanto, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.

8. Kedua Orang tua yang telah memberikan dukungan baik doa dan materi.

9. Rekan-rekan tim beton tembaga dan bendrat yang telah membantu selama

penyelesaian skripsi.

10. Teman-teman Mahasiswa Sipil Transfer 2012 UNS.

11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

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

umumnya dan mahasiswa pada khususnya.

Surakarta, April 2015

Penulis


commit to user

xi

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

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

PERSEMBAHAN .............................................................................................. v

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

KATA PENGANTAR ....................................................................................... x

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xv

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xvii

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

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

BAB I. PENDAHULUAN

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

1.2. Rumusan Masalah .............................................................................. 3

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

1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................ 4

1.5. Manfaat Penelitian .............................................................................. 4

1.5.1. Manfaat Teoritis ................................................................................. 4

1.5.2. Manfaat Praktis ................................................................................... 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................................ 6

2.2. Dasar Teori ......................................................................................... 8

2.2.1. Material Dasar Pembentuk Beton ....................................................... 8

2.2.1.1. Semen Portland ................................................................................... 8

2.2.1.2. Agregat ............................................................................................... 9


commit to user

xii

2.2.1.3. Air ...................................................................................................... 11

2.2.1.4. Abu Terbang (Fly Ash) ....................................................................... 12

2.2.1.4.1. Sifat-Sifat Fisika Abu Terbang (Fly Ash) .......................................... 13

2.2.2. Perawatan Beton (Curing) .................................................................. 15

2.2.3. Beton Metode Dreux .......................................................................... 15

2.2.4. Beton Serat ......................................................................................... 16

2.2.5. Pengertian Serat .................................................................................. 17

2.2.6. Beton Mutu Tinggi Metode Dreux Berserat Bendrat ......................... 18

2.2.7. Sifat Struktural Beton Serat ................................................................ 19

2.2.8. Konsep Beton Serat ............................................................................ 19

2.2.9. Mekanisme Kerja Serat ...................................................................... 20

2.2.10. Kuat Tekan Beton .............................................................................. 22

2.2.11. Modulus of Rupture ............................................................................ 23

2.2.12. Ketahanan Kejut (Impact) .................................................................. 29

2.2.12.1. Definisi ............................................................................................... 29

2.2.12.2. Pendekatan Energi Perhitungan Energi Serapan ................................ 29

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Uraian Umum ..................................................................................... 33

3.2. Tahapan Penelitian ............................................................................. 34

3.3. Alat Uji Penelitian .............................................................................. 37

3.4. Bahan Uji Penelitian ........................................................................... 39

3.5. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ................................ 40

3.5.1. Standar Pengujian Agregat Halus ....................................................... 40

3.5.2. Standar Pengujian Agregat Kasar ....................................................... 40

3.5.3. Pengujian Agregat Halus .................................................................... 41

3.5.3.1. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ................................ 41

3.5.3.2. Pengujian Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus ......................... 41

3.5.3.3. Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ......................................... 42

3.5.3.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus....................................................... 43


commit to user

xiii

3.5.4. Pengujian Agregat Kasar .................................................................... 44

3.5.4.1. Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ......................................... 44

3.5.4.2. Pengujian Gradasi Agregat Kasar....................................................... 45

3.5.4.3. Pengujian Abrasi Agregat Kasar ........................................................ 45

3.6. Pembuatan Benda Uji ......................................................................... 45

3.7. Perawatan Benda Uji .......................................................................... 46

3.8. Pengujian Kuat Tekan ........................................................................ 47

3.9. Pengujian Modulus of Rupture ........................................................... 48

3.10. Pengujian Ketahanan Kejut (Impact) ................................................ 50

3.11. Analisis .............................................................................................. 51

BAB IV. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar ............................................................. 52

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus........................................................... 52

4.1.1.1. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur ................................................. 52

4.1.1.2. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik ........................................... 53

4.1.1.3. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ............................... 53

4.1.1.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ............................................. 54

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar........................................................... 56

4.1.2.1. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ............................... 56

4.1.2.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ............................................. 57

4.2. Hasil Perhitungan Rancang Campur Adukan Beton Metode

Coba Dreux ......................................................................................... 58

4.3. Hasil Pengujiandan Pembahasan Beton ............................................. 59

4.3.1. Hasil Pengujian Slump Flow............................................................... 59

4.3.2. Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis .................................... 59

4.3.3. Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan ................................... 60

4.3.4. Hasil Pengujian dan Pembahasan Modulus of Rupture ...................... 64

4.3.5. Hubungan Beban dan Lendutan ......................................................... 70

4.3.6. Hasil Pengujian dan Pembahasan Ketahanan Kejut (Impact) ............ 72

4.3.7. Analisa Perhitungan Terhadap Peningkatan Energi Serapan ............. 77


commit to user

xiv

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ......................................................................................... 82

5.2. Saran ................................................................................................... 82

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................

LAMPIRAN-LAMPIRAN ...............................................................................


commit to user

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Susunan Unsur Semen Portland ....................................................... 8

Tabel 2.2. Jenis–jenis Semen Portland .............................................................. 9

Tabel 2.3. Batasan Susunan Butiran Agregat Halus. ........................................ 10

Tabel 2.4. Batasan Susunan Butiran Agregat Kasar. ........................................ 11

Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan .......................................... 33

Tabel 3.2. Jumlah dan Kode Benda Uji Modulus of Rupture............................. 34

Tabel 3.3 Jumlah dan Kode Benda Uji Ketahanan Kejut (Impact) .................. 34

Tabel 3.4. Kadar Zat Organik terhadap Presentase Penurunan Kekuatan

Beton ................................................................................................ 42

Tabel 3.5. Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM ................................. 43

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ............................. 53

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ........................................... 54

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................ 55

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ............................. 56

Tabel 4.5. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ........................................... 57

Tabel 4.6. Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................................ 58

Tabel 4.7. Proporsi campuran adukan beton untuk 1 sampel silinder beton ..... 59

Tabel 4.8. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton Mutu Tinggi Metode coba

Dreux Berserat Bendrat .................................................................... 60

Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton .................................................. 61

Tabel 4.10. Perubahan Kuat Tekan Beton .......................................................... 63

Tabel 4.11. Hasil Pengujian Modulus of Rupture ............................................... 65

Tabel 4.12. Hasil Perhitungan pada Pengujian Modulus of Rupture .................. 66

Tabel 4.13. Perubahan Nilai Modulus of Rupture ............................................... 69

Tabel 4.14. HasilPerhitunganKekakuan Benda Uji ............................................ 71

Tabel 4.15. Saat Benda Uji Mengalami Retak Pertama ...................................... 72

Tabel 4.16. Saat Benda Uji Mengalami Runtuh Total ........................................ 75

Tabel 4.17. Energi Serapan Saat Benda Uji Mengalami Retak Pertama dan

Runtuh Total ..................................................................................... 78

Tabel 4.18. Perubahan Nilai Ketahanan Kejut (Impact) Saat Retak Pertama ..... 80


commit to user

xvi

Tabel 4.19. Perubahan Nilai Ketahanan Kejut (Impact) Saat Runtuh Total ....... 80


commit to user

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Serat Tersebar Merata Dalam Beton ........................................... 17

Gambar 2.2. Serat Dalam Beton ....................................................................... 21

Gambar 2.3. Aksi Serat Bersama Pasta Semen ................................................ 21

Gambar2.4. Aksi Pasak Dalam Beton ............................................................. 22

Gambar2.5. Pengujian Kuat Tekan Beton ....................................................... 23

Gambar2.6. Momen Yang Terjadi Akibat Beban P ........................................ 24

Gambar2.7. Penampang Balok ........................................................................ 25

Gambar2.8. Letak Patah Balok Tipe I ............................................................. 26

Gambar2.9. Letak Patah Balok Tipe II ........................................................... 27

Gambar2.10. Letak Patah Balok Tipe III ......................................................... 28

Gambar2.11. Beban Kejut, Batang Prismatik Akibat Jatuhnya Benda

Bermassa m ................................................................................. 29

Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap Penelitian ....................................................... 36

Gambar 3.2. Timbangan Bascule ..................................................................... 37

Gambar 3.3. Ayakan Untuk Sieve Analysis ...................................................... 37

Gambar 3.4. Oven ............................................................................................ 38

Gambar 3.5. Mesin Los Angeles ....................................................................... 38

Gambar 3.6. Cetakan Silinder .......................................................................... 38

Gambar 3.7. Compression Testing Machine .................................................... 39

Gambar3.8. Penimbangan Bahan-bahan Campuran Adukan Beton ............... 46

Gambar 3.9. Pencampuran Adukan Beton ....................................................... 46

Gambar 3.10. Curing Beton ............................................................................... 47

Gambar 3.11. Cara Pengujian Kuat Tekan Beton .............................................. 48

Gambar 3.12. Skema Setting Up Pengujian Modulus of Rupture Beton ............ 49

Gambar 3.13. Setting Up Pengujian Modulus of Rupture Beton........................ 49

Gambar 3.14. Pengujian Ketahanan Kejut ......................................................... 51

Gambar 4.1. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik .................................... 53

Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Halus ..................................................... 55

Gambar 4.3. Grafik Gradasi Agregat Kasar ..................................................... 57


commit to user

xviii

Gambar 4.4. Diagram Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Serat Bendrat .... 62

Gambar 4.5. Kurva Regresi Hasil Pengujian Kuat Tekan ................................ 62

Gambar 4.6. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat

Modulus of Rupture ..................................................................... 67

Gambar 4.7. Kurva Modulus of Rupture Beton Berbahan Tambah

Serat Bendrat ............................................................................... 67

Gambar 4.8. Kurva Regresi Modulus of Rupture Beton Berbahan Tambah

Serat Bendrat ............................................................................... 68

Gambar 4.9. Grafik Hubungan Beban – Lendutan Beton Mutu Tinggi Metode

Dreux Berbahan Tambah Serat Bendrat ...................................... 70

Gambar 4.10. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut

(Impact )Beton Pada Retak Pertama ............................................ 73

Gambar 4.11. Kurva Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah

Serat Bendrat Pada Retak Pertama .............................................. 74

Gambar 4.12. Kurva Regresi Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah

Serat Bendrat Pada Retak Pertama .............................................. 74


(Impact) Beton Pada Runtuh Total .............................................. 76

Gambar 4.14. Kurva Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah

Serat Bendrat Pada Runtuh Total ................................................ 76

Gambar 4.15. Kurva Regresi Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah

Serat Bendrat Saat Runtuh Total ................................................. 77


(Impact) Beton ............................................................................. 79

Gambar 4.17. Kurva Nilai Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah Serat

Bendrat Pada Saat Retak Pertama dan Runtuh Total .................. 79


commit to user

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Pengujian Agregat

Lampiran B : Perancangan Campuran Adukan Beton

Lampiran C : Hasil Pengujian Benda Uji

Lampiran D : Dokumentasi Penelitian

Lampiran E : Surat-surat dan Lembar Pemantauan


commit to user

xx

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

% = Persentase

π = Phi (3,14285)

oC = Derajat celcius

fc’ = Kuat tekan beton

A = Luas permukaan benda uji tertekan

V = Volume benda uji silinder

P = Beban tekan

L = Panjang bentang

S = Modulus penampang

b = Lebar benda uji

c = Setengah tinggi benda uji

Δ = Lendutan

n = Jumlah pukulan

Emaks = energi serapan (joule)

G = Gravitasi

δ = Perpanjangan batang (m)

m = massa (kg)

μm = Mikrometer

mm = Milimeter

cm = Centimeter

gr = Gram

kg = Kilogram

lt = Liter

ml = Mililiter

MPa = Mega Pascal

kN = Kilo Newton

PC = Portland Cement

ASTM = American Society for Testing and Material

ACI =American Concrete Institue

SNI = Standar Nasional Indonesia

pengaruh penambahan serat bendrat dengan fly ash …eprints.uns.ac.id/18750/1/1._cover_bowo.pdf ·...

Documents