BAB III METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Umum Metode penelitian adalah urutan-urutan kegiatan penelitian, meliputi pengumpulan data, proses rekayasa, pengujian sample, dan diteruskan penarikan kesimpulan. Sedangkan untuk memudahkan dan menjaga kesesuaian hasil yang akan dicapai, kegiatan penelitian juga dilengkapi dengan peralatan-peralatan uji yang sesuai. Perancangan dan pemilihan agregat haruslah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan agar tidak terjadi kesalahan pada saat pengujian dan menghasilkan karakteristik bahan yang baik. Untuk prosentase aditif bervariasi yaitu 0%, 0.3%, 0.6%, dan 0.9%, dengan zat aditif Ligno P-100 dan campuran semen, agregat kasar, agregat halus (pasir). Kemudian disiapkan benda uji baik silinder maupun kubus untuk setiap variasi prosentase terhadap pengaruh kuat tekan beton yang diinginkan. Metodologi penelitian yang akan dilakukan di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana adalah dengan membuat benda uji berbentuk kubus dan silinder dengan waktu pengujian 3 hari, 7 hari, dan 28 hari. 3.2 Alat dan Bahan Sebelum melaksanakan penelitian terlebih dahulu dilakukan persiapan alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian Alat-alat yang digunakan Alat alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : III - 1

2 1. Timbangan 2. Ayakan (Standar ASTM) 3. Oven 4. Sieve shaker 5. Mesin aduk beton (molen) 6. Kerucut Abrahams 7. Cetakan silinder dan kubus 8. Tongkat penumbuk 9. Mesin uji tekan 10. Sendok beton 11. Meteran 12. Gelas Ukur 13. Ember Bahan yang digunakan Bahan yang dipakai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Cement portland (PC) Type I. Semen yang digunakan adalah PPC dari PT.Tiga Roda yang di beli pada tanggal 24 April 2015 dan di gunakan pada tanggal 09 Mei b. Agregat halus (pasir) Pasir yang digunakan dalam campuran beton adalah pasir bangka. Pasir yang akan digunakan diayak dengan menggunakan saringan No.16, sebelum digunakan pasir tersebut di cuci dan oven untuk menghilangkan kadar lumpur yang berlebihan dan kadar air. III - 2

3 c. Agregat Kasar (kerikil) Kerikil yang digunakan dalam campuran beton ini adalah batu pecah atau split. d. Air Air yang digunakan adalah air yang tersedia di laboratorium Universitas Mercu Buana. e. Bahan tambah (Admixture) Bahan tambah yang digunakan yaitu Ligno P-100, dengan variasi dosis 0%, 0.3%, 0.6%, dan 0.9%. 3.3 Diagram Alir Pengujian Berikut secara garis besar penelitian yang dilakukan dengan membuat digram alir seperti terlihat pada bagan 3.1 dibawah ini. III - 3

4 Persiapan Mulai Pemeriksaan materi bahan Pengujian agregat kasar meliputi : a. Berat isi agregat b. Berat jenis agregat dan penyerapan c. Pengujian Los Angelos Pengujian agregat halus meliputi : a. Berat isi agregat b. Berat jenis agregat dan penyerapan c. Analisa saringan Pengujian semen portland meliputi : a. Berat jenis b. Konsistensi normal c. Vicat semen Mix design campuran dengan bahan tambahan aditif yaitu Ligno P-100 dengan variasi dosis 0%, 0.3%, 0.6%, dan 0.9% SlumpTest Cetak Beton Pengujian kuat tekan Pengolahan data Analisis hasil dan kesimpulan Finish III - 4

5 3.4 Schedule Pengujian Jadwal penelitian beton yang akan dilaksanakan dapat dilihat pada lampiran table Pengujian Material Pengujian material di laboratorium bertujuan untuk mengukur dan menguji bahan-bahan untuk mendapatkan sifat-sifat fisik material yang diperlukan campuran mortar dengan bahan semen, pasir, aditif dan agregat kasar. Untuk pengujian berat jenis dan penyerapanagregta kasar, keausan agregat kasar, berat isi agregat kasar dan analisa saringan agregat kasar. Sesuai dengan (Modul Panduan Praktikum Teknologi Bahan Konstruksi, 1998) Pengujian Agregat Halus a. Pengujian analisa saringan Refrensi : ASTM C Tujuan dari pengujian analisa saringan ini adalah untuk menentukan pembagian butiran/gradasi dengan menggunakan saringan. Peralatan yang digunakan : Timbangan dengan ketelitian 0.1 gram Satu set saringan Alat pemisah contoh III - 5

6 Mesin getar saringan Talam Sikat halus, kuas, sikat saringan Oven untuk memanasi Sendok dan alat alat lainnya Bahan : Benda uji berupa pasir Prosedur pengujian : 1. Benda uji dikeringkan di dalam oven dengan suhu (110±5) C sampai berat tetap. 2. Benda uji disaring lewat susunan saringan dengan ukuran saringan paling besar ditempatkan paling atas. 3. Saringan diguncangkan dengan tangan atau mesin pengguncang selama menit. 4. Berat agregat yang tredapat pada masing-masing ayakan ditimbang. Perhitungan : Menghitung persentase berat benda uji yang tertahan di atas masing masing saringan terhadap berat total benda uji. Untuk mudahnya gradasi dinyatakan dengan suatu angka, yaitu modulus kehalusan (fine modulus / fm). Modulus kehalusan adalah suatu angka yang secara kasar menggambarkan rata rata ukuran butir agregat. (Paul Nugraha-Antoni,2007). III - 6

7 b. Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Referensi : ASTM C Tujuan dari pengujian berat jenis dan penyerapan adalah untuk menentukan berat jenis dan presentase air yang dapat diserap oleh agregat. Alat alat yang diperlukan untuk pengetasan ini antara lain : Piknometer kapasitas 500 ml Pan kotak dari baja : 2 buah Timbangan : Kapasitas minimal 1 kg dengan ketelitian 0.1 gram Oven dengan pengatur suhu Saringan No.4 Cone (kerucut terpancang) dari logam, tebal minimum 0.8 mm, diameter lubang atas 40±3 mm, diameter lubang bawah 90±3 mm, dan tinggi 75±3 mm Batang dan bidang penumbuk dengan berat 340±15 gram, diameter permukaan 25±3 mm Penyiapan material contoh dari agregat halus : 1. Material contoh adalah agregat halus yang lolos dari saringan No.4 III - 7

8 2. Material contoh yang diambi dari tempat penyimpanan material. 3. Jumlah diambil ±1.5 kg dengan cara perempat (quatering) sesuai dengan ASTM C Pengeringan material contoh dengan menggunakan oven. Pada tahap ini material contoh dikeringkan dalam oven pada suhu 110±5 C selama 24 jam sampai beratnya tetap. Pendinginan, penimbangan dan perendaman material contoh : 1. Material contoh didinginkan pada suhu kamar selama 1 sampai 3 jam sampai beratnya tetap. 2. Material contoh direndam dalam air selama 24 jam. Pengeringan material contoh : Material contoh dikeluarkan dari air lalu dikeringkan dengan cara menebarkan secara merata di pan atau pada permukaan yang rata dan terbuka, jika perlu diaduk aduk agar pengeringannya merata. Memastikan kondisi kering permukaan (standart surface dray/ssd): 1. Menyiapakan cone dan penumbuk 2. Menempatkan cone di atas permukaan yang rata dan licin serta tidak menyerap air dengan posisi diameter lubang yang besar di bawah. 3. Memasukkan material contoh ke dalam cone secara berlapis, sebanyak 3 lapis dengan ketebalan yang sama. III - 8

9 4. Setiap lapisan ditumbuk sehingga jumah tumbukkan sampai lapis ke-3 sebanyak 25 kali. Penumbukkan dilakukan dengan cara menjatuhkan batang penumbuk tegak lurus dari lapisan setinggi ±5mm 5. Meratakan permukaan seteahpenumbukkan terakhir 6. Mengangkat cone secara tegak lurus 7. Apabila sekrup pasir turun menandakan kondisi SSD Penimbangan material contoh SSD dan merendam dalam piknometer 1. Menimbang material contoh pada kondisi SSD seberat 500 gram dan merendamnya dalam piknometer. 2. Menghilangkan udara yeng terjebak dengan cara piknometer dimiringkan kemudian diputar putar. Penimbangan piknometer kosong, piknometer + air, piknometer + material contoh + air. 1. Menimbang piknometer kosong. 2. Menimbang piknometer yang diisi air sampai garis batas yang ditentukan. 3. Menimbang piknometer dan material contoh yang direndam dengan air sampai batas yang ditentukan. Pengeringan dan penimbangan material contoh. Mengeluarkan material contoh dari piknometer dan dikeringkan dalam oven dengan suhu 110±5 C, selama 24 jam. Dinginkan berat tetap lalu ditimbang. III - 9

10 c. Pengujian Berat Isi Tujuan untuk mengetahui perbandingan anatara berat suatu benda dengan isinya. Berat isi dibagi menjadi 2, yaitu berat isi lepas dan berat isi padat. Alat yang digunakan antara lain: Timbangan Container Tongkat pemadat Oven Mistar perata Bahan : Benda uji yang telah dioven pada suhu (110±5) C. Prosedur pengujian berat isi lepas : 1. Container kosong ditimbang 2. Agregat halus dimasukkan dalam keadaan kering oven ke dalam container sampai terisi penuh. 3. Permukaan container diratakan dengan menggunakan mistar perata. 4. Berat container beserta isisnya ditimbang. 5. Kemudian container dikosongkan dan diisi dengan air lalu ditimbang. Prosedur pengujian berat isi padat : 1. Container kosong ditimbang 2. Contoh agregat halus diambil dalam keadaan kering oven. III - 10

11 3. Contoh tersebut dimasukkan ke dalam container sepertiga bagian dari silinder dan dipadatkan dengan menjorok 25 kali. 4. Sepertiga bagian lainnya dimasukkan dan dilakukan pemadatan yang sama sampai container penuh. 5. Permukaan container diratakan dengan mistar perata. 6. Container beserta isinya ditimbang. 7. Kemudian container dikosongkan dan diisi dengan air lalu ditimbang Pengujian Agregat Kasar a. Pengujian Analisa Saringan Refrensi : ASTM C Tujuan untuk menentukan pembagian butiran/gradasi dengan menggunakan saringan. Alat yang diperlukan untuk pengetesan ini adalah : Piknometer kapasitas 500 ml Pan kotak dari baja : 2 buah Timbangan : kapasitas min 1 kg dengan ketelitian 0.1 gram Oven dengan pengatur suhu minimal 105±5 C Saringan No.4 Cone (kerucut pancung) dari logam, tebal minimum 0.8 mm, diameter lubang atas 40±3 mm, diameter lubang bawah 90±3 mm, dan tinggi 75±3 mm III - 11

12 Batang dan bidang penumbuk dengan berat 340±15 gram, diameter permukaan 25±3 mm Penyiapan material contoh dari agregat kasar : 1. Material contoh adalah agregat halus yang lolos dari saringan No.4 2. Material contoh yang diambi dari tempat penyimpanan material. 3. Jumlah diambil ±1.5 kg dengan cara perempat (quatering) sesuai dengan ASTM C Pengeringan material contoh dengan menggunakan oven. Pada tahap ini material contoh dikeringkan dalam oven pada suhu 110±5 C selama 24 jam sampai beratnya tetap. Pendinginan, penimbangan dan perendaman material contoh : 1. Material contoh didinginkan pada suhu kamar selama 1 sampai 3 jam sampai beratnya tetap. 2. Material contoh direndam dalam air selama 24 jam. Pengeringan material contoh : Material contoh dikeluarkan dari air lalu dikeringkan dengan cara menebarkan secara merata di pan atau pada permukaan yang rata dan terbuka, jika perlu diaduk aduk agar pengeringannya merata. III - 12

13 Peralatan : Timbangan dengan ketelitian 0.1 gram Satu set saringan Alat pemisah contoh Mesin getar saringan Talam Sikat halus/kuas/sikat saringan Oven untuk memanasi Sendok dan alat alat lainnya Bahan : Benda uji seperti split Prosedur pengujian : 1. Benda uji dikeringkan di dalam oven dengan suhu (110±5) C sampai berat tetap. 2. Benda uji disaring lewat susunan saringan dengan ukuran saringan paling besar ditempatkan paling atas. 3. Saringan diguncangkan dengan tangan atau mesin pengguncang selama menit. 4. Berat agregat yang tredapat pada masing masing ayakan ditimbang. Perhitungan : Menghitung persentase berat benda uji yang tertahan di atas masing masing saringan terhadap berat total benda uji. III - 13

14 b. Pengujian Berat jenis dan penyerapan Referensi : ASTM C Tujuan untuk menentukan berat jenis agregat dan persentase air yang dapat diserap oleh agregat kasar. Peralatan yang digunakan : Keranjang kawat ukuran 3.35 mm atau 2.36 mm dengan kapasitas 5 kg. Tempat air dengan kapasitas dan bentuk sesuai untuk pengujian Timbangan, kapasitas 5 kg dilengkapi dengan alat penggantung keranjang. Oven yang dilengkapi pengatur suhu Alat pemisah contoh Saringan 4 mm Bahan : Benda uji adalah agregat kasar yang tertahan ayakan 4 mm diperoleh dari alat pemisah contoh atau cara perempat sebanyak kurang lebih 5 kg. Prosedur Pengujian : 1. Benda uji direndam dalam air pada suhu kamar selama 24 jam. III - 14

15 2. Benda uji dikeluarkan dari air, lap dengan kain penyerap sampai selaput air pada permukaan hilang (jenuh permukaan kering), untuk butir besar pengeringan harus satu per satu. 3. Benda uji ditimbang dalam keadaan jenuh. 4. Benda uji diletakkan di dalam keranjang, goncangkan batunya untuk mengeluarkan udara yang tersekap dan tentukan baratnya di dalam air. 5. Benda uji dimasukkan ke dalam oven pada suhu (110±5) C sanpai berat tetap. 6. Berat uji didinginkan pada suhu kamar selama 1-3 jam, kemudian timbang dengan ketelitian 0.5 gram. c. Pengujian Berat Isi Tujuan untuk mengetahui perbandingan antara berat suatu benda dengan isinya. Berat isi dibagi menjadi 2, yaitu berat isi lepas dan berat isi padat. Alat yang digunakan antara lain: Timbangan Container Tongkat pemadat Oven Mistar perata Bahan : Benda uji yang telah dioven pada suhu (110±5) C. III - 15

16 Prosedur pengujian berat isi lepas : 1. Container kosong ditimbang 2. Agregat halus dimasukkan dalam keadaan kering oven ke dalam container sampai terisi penuh. 3. Permukaan container diratakan dengan menggunakan mistar perata. 4. Berat container beserta isisnya ditimbang. 6. Kemudian container dikosongkan dan diisi dengan air lalu ditimbang. Prosedur pengujian berat isi padat : 1. Container kosong ditimbang 2. Contoh agregat halus diambil dalam keadaan kering oven. 3. Contoh tersebut dimasukkan ke dalam container sepertiga bagian dari silinder dan dipadatkan dengan menjorok 25 kali. 4. Sepertiga bagian lainnya dimasukkan dan dilakukan pemadatan yang sama sampai container penuh. 5. Permukaan container diratakan dengan mistar perata. 6. Container beserta isinya ditimbang. 7. Kemudian container dikosongkan dan diisi dengan air lalu ditimbang. III - 16

17 3.6 Pengujian Beton segar Setelah bahan-bahan pembuat campuran beton ditimbang dan bercampur masuk ke dalam molen, maka selanjutnya dilakukan pengujian-pengujian sebagai berikut: 1. Pengujian Sump Tes sump digunakan untuk mengetahui kekentalan beton, dalam hal ini pengaruhnya adalah workability (kemudahan pengerjaan) pekerjaan pengecoran beton. Prosedur pelaksanaan : a. Menyiapkan peralatan yang diperlukan Slump Cone Tatakan dari bahan yang tidak menyerap air (umumnya baja) Tongkat untuk memadatkan (terbuat dari besi bulat dengan diameter 5/8 (16mm), panjang 24 (600mm) dan ujung berbentuk peluru) Sendok beton Mistar / meteran Nampan b. Membersihkan slump cone dari kotoran yang melekat, kemudian membasahi bagian dalam dan alasnya agar permukaan slump cone tidak menyerap air semen dari beton. c. Mengambil contoh beton dari campuran minimum 28 liter, lalu menuangkan ke dalam slump cone III - 17

18 Penuangan dilakukan secara berlapis sebanyak 3 lapis masingmasing setebal 1/3 volume cetakan Setiap lapisan dipadatkan dengan menggunakan tongkat masing masing sebanyak 25 kali. d. Meratakan permukaan beton dalam slump cone, kemudian angkat slump cone secara vertikal dalam waktu 5±2 detik. Ukur kekentalan betonnya. e. Mengukur kekentalan beton dilakukan dengan mengukur perbedaan tinggi antara bagian atas slump cone dengan penurunan permukaan bagian tengah beton. f. Untuk slump flow nilai slump diukur berdasarkan diameter aliran beton. 2. Pembuatan contoh benda uji Tujuannya untuk mengetahui mutu produk beton yang dikirim kepada pelanggan sesuai dengan mutu yang diisyaratkan. Adapun prosedur pelaksanaannya adalah sebagai berikut : a. Menyiapkan peralatan yang digunakan : Cetakan, berupa silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Rojokan, baja polos diameter 16 mm dengan panjang 600 mm yang ujungnya berbentuk bulat peluru. b. Menempatkan cetakan pada daerah yang bebas dari getaran, pada permukaan yang datar dan kaku. III - 18

19 c. Menuangkan beton ke dalam cetakan, penuangan dilakukan dengan bantuan sekop atau cetok, dimana sebisa mungkin dihindari terjadinya segregasi. d. Memadatkan benda uji Untuk benda uji siinder penuangan sebanyak 3 lapis (tebal lapisan 100 mm), tiap lapis dirojok sebanyak 25 kali dan dipukul menggunakan pali karet sebanyak kali. e. Meratakan permukaan beton dan kemudian member tanda sesuai lokasi pengecoran. f. Melindungi benda uji selama 24±8 jam agar terhindar dari penguapan yang tinggi dan getaran. g. Setelah 24±8 jam benda uji dilepas dari cetakan dan dimasukkan dalam bak perawatan dengan suhu ± 3.9 C dengan selalu dilakukan monitor suhu air setiap hari. h. Benda uji dikeluarkan dari bak perendaman sehari sebelum pengujian beton. 3.7 Pengujian Kuat Tekan Beton Tujuannya adalah untuk mengetahui kuat tekan benda uji sesuai dengan kuat tekan rencana. Peralatan yang digunakan adalah : Timbangan Mesin uji tekan beton Prosedur pelaksanaan : 1. Persiapan pengujian III - 19

20 Benda uji diambil dari bak perendam sehari sebelum pengujian kemudian dikeringkan Melakukan penimbangan berat benda uji Benda uji siap ditekan 2. Cara pengujian Benda uji diletakkan pada mesin tekan secara sentries Pembebanan dilakukan perlahan lahan secara kontinu dengan mesin / alat penekan sampai benda uji mengalami kehancuran atau ketika jarum penunjuk berhenti kemudian salah satunya bergerak turun. Hasil kuat tekan beton diperoleh dari beban maksimum dibagi luas penampang dari benda uji tersebut. 3.8 Pengolahan Data Setelah bahan dan alat uji siap serta sempel uji telah dibuat, maka siap untuk diuji sesuai dengan prosedur penelitian. Korelasi antara umur beton dan kuat tekan beton berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia tahun 1971 dapat dilihat pada tabel 3.2 dibawah ini. Tabel 3.2 Korelasi Antara Umur Beton dan Kuat Tekan Beton Umur Beton (Hari) Semen Portland Biasa Sumber : PBI 1971 III - 20