PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI TULANGAN BAJA PADA PELAT BETON PRA CETAK DENGAN PERKUATAN KARET TALI TIMBA.

Transkripsi

1 PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI TULANGAN BAJA PADA PELAT BETON PRA CETAK DENGAN PERKUATAN KARET TALI TIMBA Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh : DAVID NUR NUGROHO NIM : D NIRM : PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2012

2 LEMBAR PENGESAHAN PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI TULANGAN BAJA PADA PELAT BETON PRA CETAK DENGAN PERKUATAN KARET TALI TIMBA Tugas Akhir Diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran Tugas Akhir di hadapan Dewan Penguji Pada tanggal : 2 April 2012 diajukan oleh : DAVID NUR NUGROHO NIM : D NIRM : Susunan Dewan Penguji: Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Ir. Abdul Rochman, M.T. Basuki, S.T., M.T. NIK : 610 NIK : 783 Anggota Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T. NIK : 732 Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil Surakarta, 2 April 2012 Dekan Fakultas Teknik Ketua Program Studi Teknik Sipil Ir. Agus Riyanto, M.T. Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T. NIP : 483 NIK : 732 ii

3 Motto Sesungguhnya dibalik kesulitan ada kemudahan, maka lakukanlah dengan sabar ~ QS. Al-Insyiroh; 5-7 Cobalah untuk tidak hanya menjadi orang yang sukses saja, tetapi menjadi orang yang berarti ~ Albert Einstein Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar. ~ Khalifah Umar Ilmu adalah salah satu kelezatan dunia, jika ia diamalkan akan menjadi kelezatan akhirat. ~Al-Khatib Al-Baghdadi Rahimahullah Kesabaran itu bukan sifat, tapi keputusan. ~ Mario Teguh Cara memulai adalah dengan berhenti berbicara dan mulai melakukan. ~ Walt Disney Tuhan tidak meminta kita untuk sukses, Dia hanya meminta kita untuk mencoba. ~ Mother Teresa iii

4 PERSEMBAHAN Karya ini ku persembahkan untuk : Allah SWT yang telah meridhokan karya ini untukku. Ayahanda dan ibunda tercinta, terimakasih atas do a dan supportnya. Semoga Allah memberikan balasan yang lebih baik dari apa yang telah engkau berikan kepadaku. Mama ku tersayang, terimakasih atas do a dan dukungannya selama ini. Adik ku tercinta dan ponakan ku yang lucu Danisya Putri Ramadhani. Almarhum eyang kakung dan eyang uti, semoga mendapat tempat yang terbaik d sisi-nya. Teman-teman seperjuanganku, Agus, Irkham, Lato. Serta temen-temenku yang telah banyak membantu dalam penyelesaian laporan TA ini : Bayu, Sunu, Novit, Teguh dan teman Teknik Sipil semua nya terimakasih atas kerjasama dan bantuannya. dan temen-temen sipil 2004 yang tidak bisa disebutkan satu persatu, terimakasih atas semengat dan do anya.. iv

5 PRAKATA السلامعليکمورحمةااللهوبرگاته Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan dan menyusun Laporan Tugas Akhir pada Pemanfaatan Bambu Sebagai Alternatif Pengganti Tulangan Baja Pada Pelat Beton Pra Cetak Dengan Perkuatan Karet Tali Timba. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus di tempuh oleh semua mahasiswa Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta, sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar sarjana. Sebagai manusia yang banyak kelemahannya, penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, sehingga pelaksanaan dan penyusunan laporan ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1). Bapak Ir. Agus Riyanto M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2). Bapak Ir. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3). Bapak Basuki, S.T., M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 4). Bapak Ir. Abdul Rochman, M.T., selaku Pembimbing Akademik, Pembimbing Utama dan Ketua Dewan Penguji yang telah memberikan dorongan dan bimbingan. 5). Bapak Basuki, S.T., M.T., selaku Pembimbing Pendamping sekaligus sebagai Sekretaris Dewan Penguji yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya. 6). Bapak Ir. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya. v

6 7). Bapak-bapak dan ibu - ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 8). Bapak, Ibu, dan keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan baik material maupun spiritual. Terimakasih atas do a dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah SWT membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas. 9). Teman teman Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta angkatan 2004, yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 10). Teman teman Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta angkatan 2005, (Bayu, Sunu, Arief, Acong, Rohmad). 11). Teman teman Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta angkatan 2003, ( Agus, Irkham, Sularto, Asep) thank s buat suport dan bantuannya selama ini. 12). Semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang telah membantu terselesainya laporan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, maka dengan segala kerendahan hati, saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin. والسلامعايكمورحمةااللهوبرکاته Surakarta, April 2012 Penyusun vi

7 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN... ii MOTTO... iii PERSEMBAHAN... iv PRAKATA... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xvi DAFTAR NOTASI... xvii ABSTRAKSI... xviii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan Penelitian... 2 D. Manfaat Penelitian... 3 E. Keaslian Penelitian... 3 F. Batasan Masalah... 3 BAB II TINJAUAN PUSTA A. Pelat Lantai Beton... 5 B. Sifat-Sifat Beton Kebaikan beton Kejelekan beton... 7 C. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton Jenis semen dan jumlah semen Faktor air semen Sifat agregat Umur vii

8 5. Perawatan D. Bambu E. Karet Tali Timba F. Bahan Penyusun Pelat Beton Bertulang Semen Portland Agregat Air Bambu Karet Tali Timba.. 19 BAB III LANDASAN TEORI A. Sistem Penulangan Pelat Lantai Beton B. Material Pembentuk Beton Semen Agregat a). Persyaratan agregat halus b). Persyaratan agregat kasar Air C. Pengujian Kuat Tekan Beton D. Pengujian Kuat Lentur Pelat Lantai Beton E. Kuat Lentur Pelat Lantai Beton F. Kuat Tarik bambu 28 BAB IV METODE PENELITIAN A. Uraian Umum B. Bahan Penelitian Agregat halus Agregat kasar Semen Air Bambu Karet Tali Timba Baja Tulangan.. 32 viii

9 C. Peralatan Penelitian Satu set ayakan Mesin penggetar ayakan Timbangan Gelas ukur Oven Concrete mixer Cetakan silinder Tongkat baja Alat uji kuat tekan beton (Universal Testing Machine) Alat uji kuat lentur pelat lantai beton Cetakan Pelat Lantai Beton Peralatan penunjang lainnya D. Tahap Pelaksanaan Penelitian E. Pelaksanaan Penelitian Pemeriksaan agregat halus Perencanaan campuran beton Pembuatan benda uji Perawatan (curing) Pengujian kuat tekan beton Pengujian kuat lentur pelat lantai beton BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Pengujian Bahan Dasar Penelitian Pengujian kualitas agregat halus a). Pengujian kualitas pasir terhadap kandungan bahan organik b). Pengujian Saturated Surface Dry pasir 56 1c). Pemeriksaan berat jenis agregat halus d). Pengujian kandungan lumpur pada pasir Pengujian kualitas agregat kasar a). Pengujian kualitas agregat kasar 32 ix

10 2b). Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan air agregat kasar Pengujian gradasi agregat. 59 3a). Pengujian gradasi pada pasir a). Pengujian gradasi dan kandungan lumpur pada kerikil a). Pengujian gradasi dan kandungan lumpur pada kerikil dan pasir 61 B. Pengujian Pendukung Workability adukan beton Pengujian berat jenis beton Kuat tekan beton Pengujian kuat tarik tulangan 66 4a). Pengujian kuat tarik baja 66 4a). Pengujian kuat tarik bambu. 67 C. Hasil Pengujian Kuat Lentur Pelat Lantai Beton.. 68 D. Hasil Perhitungan Momen 69 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran-Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel II.1. Berat jenis dari beberapa jenis material Tabel II.2. Jenis-jenis semen portland Tabel III.1. Batas gradasi agregat halus (BS) Tabel III.2. Syarat gradasi agregat kasar (BS) Tabel IV.1. Sampel benda uji penelitian Tabel IV.2. Perkiraan kuat tekan beton dengan fas 0.4 dan jenis semen serta agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia Tabel IV.3. Persyaratan jumlah semen minimum dan faktor air semen maksimum untuk berbagai macam pembetonan dalam lingkunagan khusus Tabel IV.4. Ketentuan minimum untuk beton bertulang kedap air Tabel IV.5. Ketentuan untuk beton yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat Tabel IV.6. Slump yang di syaratkan untuk berbagai konstruksi Tabel IV.7. Perkiraan kadar air bebas (Kg/m 3 ) yang dibutuhkan untuk beberapa tingkat kemudahan pekerjaan adukan Tabel IV.8. Batas gradasi agregat halus Tabel IV.9. Data fisik agregat Tabel IV.9. Komposisi campuran beton dan jumlah beton Tabel V.1. Tabel pengujian terhadap kandungan bahan organik Tabel V.2. Data pengujian saturated surface dry Tabel V.3. Pemeriksaan berat jenis agregat halus Tabel V.4. Pengujian kandungan lumpur pada pasir Tabel V.5. Penelitian keausan agregat kasar Tabel V.6. Pemeriksaan berat jenis agregat kasar Tabel V.7. Perhitungan persentase kumulatif berat pasir lolos Tabel V.8. Perhitungan persentase kumulatif berat kerikil lolos Tabel V.9. Perhitungan persentase kumulatif berat campuran lolos xi

12 Tabel V.10. Nilai Slump untuk berbagai pekerjaan beton Tabel V.11. Nilai Slump penelitian ini Tabel V.12. Berat jenis silinder beton fas 0, Tabel V.13. Berat jenis silinder beton fas 0, Tabel V.14. Kuat tekan beton normal dengan fas 0, Tabel V.15. Kuat tekan beton normal dengan fas 0, Tabel V.16. Tulangan baja Ø = 6 mm Tabel V.17. Tulangan bambu apus Tabel V.18. Data hasil pengujian kuat lentur pelat lantai beton Tabel V.19. Data hasil perhitungan momen rencana pelat lantai beton xii

13 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar II.1. Kuat tekan beton untuk berbagai jenis semen Gambar II.2. Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor air semen sama Gambar II.3. Hubungan kuat tekan beton dengan fas Gambar II.4. Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan pada berbagai umur beton Gambar II.5. Pengaruh air semen terhadap laju kenaikan kuat tekan beton Gambar III.1. Skema pengujian kuat tekan benda uji silinder Gambar III.2. Skema pengujian kuat lentur pelat lantai beton Gambar IV.1. Pasir Gambar IV.2. Batu Pecah Gambar IV.3. Semen Portland Merk Holcim Gambar IV.4. Tulangan bambu Apus Gambar IV.5. Karet tali timba Gambar IV.6. Satu Set Ayakan Gambar IV.7. Mesin Pengetar Ayakan Gambar IV.8. Timbangan Gambar IV.9. Gelas ukur Gambar IV.10. Oven Gambar IV.11. Concrete mixer Gambar IV.12. Cetakan Silinder Gambar IV.13. Tongkat Baja Gambar IV.14. Alat uji kuat tekan beton Gambar IV.15. Alat uji kuat lentur plat lantai beton Gambar IV.16. Cetakan pelat lantai beton Gambar IV.17. Alat Penunjang Lain Gambar IV.18. Tahapan penelitian Gambar IV.19. Hellige tester xiii

14 Gambar IV.19. Hellige tester Gambar IV.20. Kerucut Conus dan tongkat Gambar IV.21. Vibrator dan 1 set ayakan Gambar IV.22. Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen untuk benda uji silinder Gambar IV.23. Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen untuk benda uji kubus Gambar IV.24. Prosentasi jumlah pasir yang dianjurkan untuk daerah susunan butir 1, 2, 3 dan 4 dengan butir maksimum agregat 10 mm Gambar IV.25. Prosentasi jumlah pasir yang dianjurkan untuk daerah susunan butir 1, 2, 3 dan 4 dengan butir maksimum agregat 20 mm Gambar IV.26. Prosentasi jumlah pasir yang dianjurkan untuk daerah susunan butir 1, 2, 3 dan 4 dengan butir maksimum agregat 40 mm Gambar IV.27. Perkiraan berat jenis beton basah yang dimampatkan secara Penuh Gambar IV.28. Pengujian kuat tekan silinder beton Gambar IV.29. Pengujian kuat lentur pelat lantai beton Gambar V.1. Hubungan ukuran ayakan dengan persentase kumulatif lolos saringan agregat halus Gambar V.2. Hubungan ukuran ayakan dengan persentase lolos kumulatif agregat kasar 61 Gambar V.3. Hubungan ukuran ayakan dengan persentase lolos kumulatif agregat campuran. 62 Gambar V.4. Hasil Test Slump Gambar V.5. Hubungan antara kuat tekan silinder beton fas 0,4 dengan benda uji 65 Gambar V.6. Hubungan antara kuat tekan silinder beton fas 0,5 dengan benda uji Gambar V.7. Benda uji silinder beton sesudah di uji kuat tekan Gambar V.8. Kuat tarik baja sebelum diuji dan setelah diuji Gambar V.9. Uji kuat tarik tulangan bambu xiv

15 Gambar V.10. Hubungan antara Momen retak awal kuat lentur dengan benda uji Gambar V.11. Uji kuat lentur pelat lantai beton xv

16 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I.1. Lembar Konsultasi Tugas Akhir Lampiran II.1. Pemeriksaan kandungan zat organik dalam pasir Lampiran II.2.Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD) Pasir Lampiran II.3.Pemeriksaan berat jenis agregat halus Lampiran II.4.Pengujian kandungan lumpur pada pasir Lampiran II.5.Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar Lampiran II.6.Pemeriksaan berat jenis agregat kasar Lampiran II.7.Pemeriksaann Berat Jenis Pasir Lampiran II.8.Pengujian gradasi pasir Lampiran II.9.Pengujian gradasi kerikil Lampiran II.10. Pengujian Nilai Slump penelitian Lampiran II.11. Rencana Campuran Adukan Beton Lampiran II.12. Rencana Campuran Adukan Beton Lampiran II.13. Pengujian Berat jenis silinder beton Lampiran II.14. Perhitungan kuat tekan silinder beton Lampiran II.15. Perhitungan kuat lentur pelat lantai beton Lampiran II.16. Perhitungan uji tarik Tulangan baja Ø = 6 mm Lampiran II.17. Perhitungan kuat tarik bambu apus Lampiran II.18. Perhitungan Tulangan Baja Lampiran II.19. Perhitungan Tulangan Bambu Lampiran II.20. Perhitungan Momen Rencana xvi

17 DAFTAR NOTASI A = Luas benda uji (mm 2 ) B = Lebar benda uji (mm) BK = Berat benda uji kering (gr) BT = Berat picknometer + air + benda uji (gr) C = Berat pasir setelah dicuci (gr) Cs = Kuat tekan mortar/compressive strength (MPa) D = Berat pasir mula-mula sebelum dioven (gr) E = Modulus elastisitas (kg/cm 2 ) h = Tinggi benda uji (mm) K = Kandungan lumpur (%) K a = Kadar air (%) L = Panjang bentang (mm) M retak awal = Momen retak awal (kn.m) P retak awal = Beban retak awal (N) P psr q S = Proporsi pasir (kg) = Berat sendiri benda uji (kn/m) = Panjang sisi kubus (mm) V = Volume (mm 3 ) W = Berat benda uji (gram) W a W b = Berat kering oven (gram) = Berat kering udara (gram) γ air = Berat air (kg/cm 3 ) γ c = Berat isi (kg/cm 3 ) γ psr = Berat jenis pasir (kg/cm 3 ) γ s = Berat jenis semen (kg/cm 3 ) σ max = Tegangan maksimal bambu (kg/cm 2 ) xvii

18 PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI TULANGAN BAJA PADA PELAT BETON PRA CETAK DENGAN PERKUATAN KARET TALI TIMBA ABSTRAKSI Perkembangan rekayasa teknologi dalam bidang teknik sipil pada saat ini terasa begitu cepat, yaitu beton sebagai salah satu unsur teknik sipil yang selalu mengalami perkembangan. Struktur yang terbuat dari beton antara lain lantai, atap, plat lantai (decks) jembatan, dan bangunan gedung-gedung bertingkat. Oleh karena itu perlu dibuat jalan keluar dengan mengembangkan pembuatan pelat beton pra cetak menggunakan tulangan bambu dengan perkuatan karet tali timba. Bambu dipilih karena memiliki nilai ekonomis lebih dibanding dengan tulangan dari besi baja, sehingga tepat bila menggunakan bambu sebagai alternatif tulangan pelat lantai beton. Sedangkan karet tali timba dipilih sebagai perkuatan karena memiliki kuat lentur yang baik, sehingga tulangan dari bambu akan lebih kuat. Karet juga berfungsi untuk memperbaiki sifat beton pasca retak. Bambu yang digunakan sebagai tulangan dipecah, dibuat bentuk kotak (posisi kulit dibawah) setebal kira-kira 1,2 cm dengan lebar 2 cm dan panjang 100 cm, yang berasal dari jenis bambu kering udara. Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik pelat lantai beton dengan menggunakan tulangan bambu dengan perkuatan karet tali timba. Dan yang kedua adalah untuk memperoleh pelat lantai beton pra cetak yang murah dan bisa dimanfaatkan untuk pelat lantai rumah tinggal 2 lantai. Perencanaan beton dengan berdasarkan perbandingan antara semen, pasir, dan kerikil adalah sesuai SK.SNI.T f c = 20 MPa. Faktor air semen (f.a.s) yang digunakan adalah 0,4 dan 0,5. Hasil pengujian kuat tarik baja didapat nilai P max rata-rata sebesar 11,83 kn dan nilai f max rata-rata sebesar 418,57MPa. Hasil pengujian kuat tarik bambu didapat nilai f max rata-rata sebesar 189 MPa. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan f.a.s 0,4 didapat nilai rata-rata sebesar 17,071 MPa dan f.a.s 0,5 didapat nilai rata-rata 16,694 MPa. Hasil pengujian kuat lentur pelat lantai beton tulangan baja dengan f.a.s 0,4 diperoleh M retak awal rata-rata 5,333 MPa sedangkan untuk f.a.s 0,5 diperoleh M retak awal rata-rata 4,918. Hasil pengujian kuat lentur pelat lantai beton tulangan bambu dengan f.a.s 0,4 diperoleh M retak awal rata-rata 4,833 MPa sedangkan untuk f.a.s 0,5 diperoleh M retak awal rata-rata 4,688. Hasil pengujian kuat lentur pelat lantai beton tulangan bambu dan karet dengan f.a.s 0,4 diperoleh M retak awal rata-rata 5,249 MPa sedangkan untuk f.a.s 0,5 diperoleh M retak awal ratarata 4,835. Persentase rata-rata perbandingan antara pelat lantai beton tulangan bambu dengan pelat lantai beton tulangan baja fas 0,4 adalah sebesar 91,52 %, sedangkan antara pelat lantai beton tulangan bambu dan karet dengan pelat lantai beton tulangan baja fas 0,4 adalah sebesar 98,58 %. Persentase rata-rata perbandingan antara pelat lantai beton tulangan bambu dengan pelat lantai beton tulangan baja fas 0,5 adalah sebesar 95,44 %, sedangkan antara pelat lantai beton tulangan bambu dan karet dengan pelat lantai beton tulangan baja fas 0,5 adalah sebesar 98,47 %. Hasil perhitungan momen dari keseluruhan benda uji diperoleh Momen pada perhitungan teoritis lebih besar dari Momen penelitian. Menunjukan bahwa hasil penelitian perlu untuk dikoreksi karena seharusnya kondisi yang ideal Momen teoritis lebih kecil dari momen penelitian. Kata kunci : pelat beton, kuat lentur, pra cetak xviii