BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Umum Metodologi yang dilakukan adalah dengan cara membuat benda uji di Laboraturium Bahan Konstruksi Teknik Universitas Mercu Buana, kemudian menguji kuat tekan pada umur beton 3 hari, 7 hari, 28 hari dan kuat tekan belah umur 28 hari. 3.2 Bahan Bahan Bahan yang digunakan dalam proses pencampuran adalah : 1. Semen Portland (PC) merek Gresik tipe I. 2. Agregat halus ( pasir ) diambil dari Cisauk Serpong. 3. Agregat kasar ( Kerikil ) diambil dari laboraturium Teknologi Beton Teknik Sipil. 4. Air dari laboraturium Teknologi Beton Teknik Sipil 5. Bahan Tambah TAM SOIL 200CF 0%, 1%, 3%, 5%, 7%,9%. 6. Abu terbang dengan kadar 16 % dari berat semen. Diperoleh dari penelitian Maholtra, Mehta 3.3 Bagan Alir Diagram alir atau tahapan pelaksanaan selama pengujian di laboratorium Teknologi Beton Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercu Buana dapat dilihat dari gambar berikut : III- 1

2 Gambar 3.1 : Diagram alir pelaksanaan pengujian beton ringan III- 2

3 3.4 Perencanaan Campuran Beton Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan/mempelajari sifat-sifat (bahan baku) untuk adukan beton adalah agar kita betul-betul dapat merencanakan campuran beton yang memenuhi syarat. Beberapa metode perencanaan campuran beton : a. Maximum Density Method b. Fineness Modulus Method c. American Concrete Institue Method d. Granding Curve Method e. High Stength Concrete Mix Design f. Current British Method Metode rancangan yang dipakai ACI (American Concrete Institut) Untuk merencanakan campuran beton, ada 4 faktor yang harus diperhatikan, yaitu: a. Water Cement ratio (w/c), yaitu jumlah air yang dipakai dalam adukan berbanding dengan jumlah semen (kg) yang dipakai. b. Cement Agregat Ratio, yaitu perbandingan jumlah pemakaian semen dan agregat ( pasir + agregat kasar). c. Gradasi (dari agregat). d. Konsistensi adukan, berguna agar penempatan adukan beton lebih mudah. Berdasarkan ukuran agregat maksimum agregat (batu pecah) dan slump yang di minta, dapat ditentukan perkiraan air yang dipergunakan,lihat tabel 3.2 III- 3

4 Table 3.1 Jumlah kebutuhan air berdasarkan Ukuran agregat dari table 10,16 buku referensi Properties of Concrete by AM Neville. Ukuran maksimum aggregate (mm) 10 Jumlah air yang diperlukan (tak ada udara dalam beton) 225 % Udara dalam beton 3 Jumlah air yang diperlukan (ada udara dalam beton) , , , , , ,2 135 Berdasarkan ukuran maksimum agregat kasar dan slump yang ditentukan, dapat ditentukan estimasi kebutuhan air pencampur. Perkiraan air yang dipergunakan dengan melihat tabel 3.2. III- 4

5 Tabel 3.2 : Kebutuhan Air Pencampuran (kg/m 3 ) dan Kandungan Udara untuk Berbagai Nilai Slump dan Ukuran Maksimum Agregat. Ukuran Maksimum Agregat Jenis beton Slump (mm) 10 12, mm mm mm mm mm mm mm Tidak ada Udara Terperangkap Udara yang tersekap (%) Ada Udara Terperangkap Udara yang disarankan (%) Rasio air semen pada metode ACI ini,ditentukan dengan menggunakan tabel 3.3, dimana terdapat pilihan ada udara terperangkap dan tidak ada udara terperangkap dalam beton. III- 5

6 Tabel 3.3 : Rasio Air semen dan Kuat Tekan Beton Kekuatan tekan pada umur 28 hari Water/ Cemen Ratio Satuan Mpa Satuan kg/cm 2 Untuk beton yang tak ada udara Untuk beton yang ada udara didalamnya didalamnya Untuk menentukan volume agregat kasar per satuan volume beton. Pada tabel 3.4 memperlihatkan bahwa derajat kelecakan tertentu, volume agregat kasar yang dibutuhkan per satuan volume beton adalah fungsi dari ukuran makssimum agregat kasar dan modulus kehalusan agregat halus. III- 6

7 Tabel 3.4 : Volume Agregat Kasar Per Satuan Volume Beton Ukuran maksimum agregate kasar (mm) Volume total aggregate kasar per satuan volume beton untuk harga fineness modulus pasir Kuat tekan beton tidak ditentukan dengan benda uji kubus yang berisi 15 cm, tetapi dengan benda uji kubus yang berisi 20 cm atau dengan benda uji silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm, maka perbandingan antara kekuatan tekanyang didapat dengan benda uji terakhir dan dengan benda uji kubus yang bersisi 15 cm, harus diambil menurut tabel 3.5. Tabel 3.5 Perbandingan Kekuatan Tekan Beton Pada Berbagai-bagai Benda Uji. Benda uji Perbandingan kekuatan tekan Kubus 15 x 15 x 15 cm 1.00 Kubus 20 x 20 x 20 cm 0.95 Silinder 15 x 30 cm 0.83 Sumber: (Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I.-2) III- 7

8 Bahan konstruksi yang punya sifat kekuatan yang khas, yaitu jika diperiksa dengan sejumlah besar benda-benda uji, nilainya akan menyebar sekirat auatu nilai rata-rata tertentu. Penyebaran nilai tekan ini akan kecil dan besar bergantung pada tingkat kesempurnaan darieplaksanaan. Dngan menganggap nilai-nilai dari hasil pemeriksaan tersebut menyebar normal (mengikuti lengkung dari Gauss), maka ukuran besar kecilnya penyebaran dari nilai-nilai pemeriksaan tersebut, jadi ukuran mutu pelaksanaannya adalah deviasi standar, dapat dilihat pada tabel 3.6. Tabel 3.6 : Mutu pelaksanan diukur dengan deviasi standar Isi Pekerjaan Deviasi standar s (kg/cm 2 ) Sebutan Jumlah beton Baik sekali Baik Dapat diterima Kecil < < s 55 55< s 65 65< s 85 Sedang < s 45 45< s 55 55< s 75 Besar > < s 35 35< s 45 45< s 65 Sumber: (Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I.-2) 3.5 Cara Pembuatan Foaming Admixture (Tam Soil 200CF) Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : a. Bor tangan. b. Gelas ukur. c. Timbangan dengan ketelitian 0,1 % Percobaan ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercubuana, cara melakukan: 1. Siapkan air dalam wadah sebanyak liter III- 8

9 2. Masukkan TAM SOIL 200 CF sebanyak 1 liter ke dalam wadah tadi. 3. Aduk campuran tersebut hingga merata. 4. Perbandingan campuran menjadi 1 : 20 s/d 1 : Siapkan bor tangan yang sudah dimodifikasi, putar bor tangan dalam wadah berisi campuran TAM SOIL 200 CF untuk mendapatkan density foam yang berkisar antara gram/ liter 6. Cek kondisi foam, timbang berat foam tersebut untuk mendapatkan Density yang direncanakan. 7. Tambahkan 10% dari volume foam yang terjadi sebagai pertimbangan kehilangan foam selama proses pembuatan light weight concrete. 3.6 Slump Beton Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan slump beton. Slump merupakan ukuran kekentalan beton muka. Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : a. Cetakan berupa kerucut terpancung dengan diameter bagian bawah 20 cm, bagian atas 10 cm dan tinggi 30 cm. bagian bawah dan atas cetakan terbuka. b. Tongkat pemadat dengan diameter 16 mm, panjang 60 cm, ujung dibulatkan dan sebaiknya dibuat dari baja tahan karat. c. Pelat logam dengan permukaan yang kokoh, rata, dan kedap air. d. Sendok cekung. III- 9

10 Percobaan ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercubuana, cara melakukan: a. Cetakan dan pelat dibasahi air. b. Letakan cetakan di atas pelat. c. Isilah cetakan sampai penuh dengan beton muda sampai 3 lapis, tiap lapisan berisi kira-kira 1/3 isi cetakan. Setiap lapisan dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 tusukan secara merata. Pada pemadatan, tongkat tepat masuk sampai lapisan bagian bawah tiap-tiap lapisan. Pada lapisan pertama penusukan bagian tepi tongkat dimiringkan sesuai dengan kemiringan cetakan. d. Segera setelah selesai pemadatan, ratakan permukaan benda uji dengan tongkat dan semua benda uji yang jatuh disekitar cetakan, harus disingkirkan. e. Kemudian cetakan diangkat perlahan-lahan tegak lurus ke atas. f. Balikan cetakan dan letakan perlahan-lahan disamping benda uji. g. Ukurlah slump yang terjadi dengan menentukan perbedaan tinggi cetakan dengan tinggi rata-rata benda uji. Cara perhitungan uji slump adalah sebagai berikut : Besar Slump = tinggi cetakan tinggi rata rata benda uji Keterangan : Laporan slump dalam satuan (cm) III- 10

11 3.7 Pembuatan Benda Uji Pada penelitian ini dibuat 75 buah benda uji berbentuk silinder dengan menggunakan cetakan silinder diameter 15 cm dengan ketinggian 30 cm, dan kubus 15 cm x 15 cm x 15 cm dengan perincian seperti yang terlihat di Tabel 3.7 Tabel 3.7 Jumlah benda uji Umur pengujian (hari) 3 Kode sampel 7 BR 28 Fly ash (%) BN BR 16 Tam Soil 100CF (%) Jumlah benda uji 9 Jumlah benda uji 66 Keterangan Penamaan Sampel : Ukuran benda uji d = 15 cm, h = 30 cm silinder (2 buah) 15cm x 15cm x 15cm kubus (1 buah) d = 15 cm, h = 30 cm silinder (2 buah) 15cm x 15cm x 15cm kubus (1 buah) d = 15 cm, h = 30 cm silinder (4 buah) 15cm x 15cm x 15cm kubus (1 buah) BN : Beton Normal BR : Beton Ringan (Fly Ash 16%) Pembuatan rancangan campuran beton dalam penelitian ini berpedoman pada ACI (American Concrete Institut) tentang cara pengadukan dan pengecoran beton. Pembuatan campuran dilakukan dengan molen. Cara pembuatan campuran III- 11

12 dimulai dari persiapan bahan dan alat sesuai dengan persyaratan dan kebutuhan material pada saat perhitungan campuran beton (Mix Design). Pelaksanaan pengecoran siap dilaksanakan. Beton yang telah memenuhi persyaratan tersebut ditumpahkan pada bak penampungan adukan beton dan ditampung dengan ember untuk dibawa ke tempat cetakan. Langkah-langkah pembuatan benda uji silinder : 1. Melakukan penimbangan bahan-bahan, seperti semen, pasir, kerikil sesuai dengan kebutuhan rencana campuran adukan beton. 2. Memasukkan semen, pasir, kerikil, air sedikit demi sedikit ke dalam molen, dilanjutkan dengan menghidupkan molen, 3. Pada saat molen mulai berputar diusahakan selalu dalam keadaan miring sekitar 45, agar terjadi adukan beton yang merata, 4. Setelah adukan beton terlihat merata, kemudian dituang secukupnya dan dilakukan pengujian nilai slump dengan menggunakan kerucut Abrams, 5. Mempersiapkan cetakan-cetakan silinder yang akan dipakai untuk mencetak benda uji dengan terlebih dahulu diolesi dengan oli, 6. Mengeluarkan adukan beton dari molen, dan ditampung pada talam, 7. Memasukkan adukan beton ke dalam cetakan dengan memakai cetok, dilakukan sedikit demi sedikit sambil ditusuk-tusuk supaya tidak keropos. 8. Adukan yang telah dicetak diletakkan di tempat yang terlindung dari sinar matahari dan hujan, didiamkan selama ±24 jam, III- 12

13 9. Cetakan dapat dibuka dengan memberikan kode atau keterangan pada beton. 3.8 Kekuatan Tekan Beton Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kekuatan tekan beton berbentuk silinder atau kubus yang dibuat dan dimatangkan ( curing) di laboratorium. Kekuatan tekan beton adalah beban persatuan luas yang menyebabkan beton hancur. Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : a. Timbangan dengan ketelitian 0,3 % dari berat contoh. b. Mesin tekan, kapasitas sesuai kebutuhan. Persiapan pengujian. 1. Ambilah benda uji yang akan ditentukan kekuatan tekannya dari bak perendam, kemudian bersihkan dari kotoran yang menempel dengan kain lembab. 2. Tentukan berat dan ukuran benda uji. 3. Lapislah (capping) permukaan atas dan bawah benda uji dengan mortar belerang dengan cara sebagai berikut : Letakkan mortar didalam pot peleleh (meting pot) sampai suhu kira-kira 130ºC. tuangkan belerang cair kedalam catakan pelapis (capping plate) yang dinding dalamnya telah dilapisi tipis dengan gemuk. Kemudian letakkan benda uji tegak lurus pada cetakan pelapis sampai mortar III- 13

14 belerang cair menjadi keras. Dengan cara yang sama lakukan pelapisan pada permukaan lainnya. 4. Benda uji siap untuk diperiksa. Percobaan ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercubuana, cara melakukan: a. Letakan benda uji pada mesin tekan secara sentris b. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2 sampai 4 kg/cm 2 per detik. c. Lakukan pembebanan sampai benda uji menjadi hancur dan catatlah beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji. d. Gambarlah bentuk pecahan dan catatlah keadaan benda uji. Perhitungan kekuatan tekan beton. Kekuatan tekan beton = (kg/cm 2 ) Keterangan : P = beban maksimum (kg) A= Luas penampang benda uji (cm 2 ) 3.9 Kekuatan Tarik Beton Untuk pengujian kuat tarik belah silinder (tensile splitting cylinder test). Benda uji silinder diletakkan pada alat uji dalam posisi rebah. Beban vertical diberikan sepanjang selimut selinder berangsur-angsur dinaikan pembebanannya dengan kecepatan 265 kn/menit hingga dicapai nilai maksimum dan terbelah oleh karena beban tarik horizontal. Kuat tarik dihitung berdasarkan formula Method for III- 14

15 Determination of Tensile Splitting (British Standart Institution, 1983) sebagaimana terlihat dalam rumus dibawah ini: dimana, f tr = Kuat tarik beton (kg/cm²) P = Beban maksimum (kg) L = Tinggi / panjang silinder (cm) D = Diameter Silinder (cm) III- 15