PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT

Transkripsi

1 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. I JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 2015 to user i

2 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 Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Dosen Pembimbing I Persetujuan : Dosen Pembimbing II Ir. Slamet Prayitno, MT. Purnawan Gunawan, ST, MT. NIP NIP i

3 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) iv

4 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. v

5 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 x

6 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PERSETUJUAN... HALAMAN PENGESAHAN... MOTTO... PERSEMBAHAN... ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL... i ii iii iv v vi x xi xv xvii xix xx BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Manfaat Teoritis Manfaat Praktis... 5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Dasar Teori Material Dasar Pembentuk Beton Semen Portland Agregat... 9 xi

7 Air Abu Terbang (Fly Ash) Sifat-Sifat Fisika Abu Terbang (Fly Ash) Perawatan Beton (Curing) Beton Metode Dreux Beton Serat Pengertian Serat Beton Mutu Tinggi Metode Dreux Berserat Bendrat Sifat Struktural Beton Serat Konsep Beton Serat Mekanisme Kerja Serat Kuat Tekan Beton Modulus of Rupture Ketahanan Kejut (Impact) Definisi Pendekatan Energi Perhitungan Energi Serapan BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Uraian Umum Tahapan Penelitian Alat Uji 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 Pengujian Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus Pengujian Specific Gravity Agregat Halus Pengujian Gradasi Agregat commit Halus... to user 43 xii

8 Pengujian Agregat Kasar Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar Pengujian Gradasi Agregat Kasar Pengujian Abrasi Agregat Kasar Pembuatan Benda Uji Perawatan Benda Uji Pengujian Kuat Tekan Pengujian Modulus of Rupture Pengujian Ketahanan Kejut (Impact) Analisis BAB IV. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. 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 Adukan Beton Metode Coba Dreux Hasil Pengujiandan Pembahasan Beton Hasil Pengujian Slump Flow Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan Hasil Pengujian dan Pembahasan Modulus of Rupture Hubungan Beban dan Lendutan Hasil Pengujian dan Pembahasan Ketahanan Kejut (Impact) Analisa Perhitungan Terhadap commit Peningkatan to user Energi Serapan xiii

9 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN-LAMPIRAN... xiv

10 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 Tabel 2.4. Batasan Susunan Butiran Agregat Kasar Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan Tabel 3.2. Jumlah dan Kode Benda Uji Modulus of Rupture Tabel 3.3 Jumlah dan Kode Benda Uji Ketahanan Kejut (Impact) Tabel 3.4. Kadar Zat Organik terhadap Presentase Penurunan Kekuatan Beton Tabel 3.5. Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM Tabel 4.1. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Halus Tabel 4.4. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar Tabel 4.5. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar Tabel 4.6. Hasil Pengujian Agregat Kasar Tabel 4.7. Proporsi campuran adukan beton untuk 1 sampel silinder beton Tabel 4.8. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton Mutu Tinggi Metode coba Dreux Berserat Bendrat Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Tabel Perubahan Kuat Tekan Beton Tabel Hasil Pengujian Modulus of Rupture Tabel Hasil Perhitungan pada Pengujian Modulus of Rupture Tabel Perubahan Nilai Modulus of Rupture Tabel HasilPerhitunganKekakuan Benda Uji Tabel Saat Benda Uji Mengalami Retak Pertama Tabel Saat Benda Uji Mengalami Runtuh Total Tabel Energi Serapan Saat Benda Uji Mengalami Retak Pertama dan Runtuh Total Tabel Perubahan Nilai Ketahanan commit Kejut to user (Impact) Saat Retak Pertama xv

11 Tabel Perubahan Nilai Ketahanan Kejut (Impact) Saat Runtuh Total xvi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Serat Tersebar Merata Dalam Beton Gambar 2.2. Serat Dalam Beton Gambar 2.3. Aksi Serat Bersama Pasta Semen Gambar2.4. Aksi Pasak Dalam Beton Gambar2.5. Pengujian Kuat Tekan Beton Gambar2.6. Momen Yang Terjadi Akibat Beban P Gambar2.7. Penampang Balok Gambar2.8. Letak Patah Balok Tipe I Gambar2.9. Letak Patah Balok Tipe II Gambar2.10. Letak Patah Balok Tipe III Gambar2.11. Beban Kejut, Batang Prismatik Akibat Jatuhnya Benda Bermassa m Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap Penelitian Gambar 3.2. Timbangan Bascule Gambar 3.3. Ayakan Untuk Sieve Analysis Gambar 3.4. Oven Gambar 3.5. Mesin Los Angeles Gambar 3.6. Cetakan Silinder Gambar 3.7. Compression Testing Machine Gambar3.8. Penimbangan Bahan-bahan Campuran Adukan Beton Gambar 3.9. Pencampuran Adukan Beton Gambar Curing Beton Gambar Cara Pengujian Kuat Tekan Beton Gambar Skema Setting Up Pengujian Modulus of Rupture Beton Gambar Setting Up Pengujian Modulus of Rupture Beton Gambar Pengujian Ketahanan Kejut Gambar 4.1. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Halus Gambar 4.3. Grafik Gradasi Agregat commit Kasar to... user 57 xvii

13 Gambar 4.4. Diagram Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Serat Bendrat Gambar 4.5. Kurva Regresi Hasil Pengujian Kuat Tekan Gambar 4.6. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Modulus of Rupture Gambar 4.7. Kurva Modulus of Rupture Beton Berbahan Tambah Serat Bendrat Gambar 4.8. Kurva Regresi Modulus of Rupture Beton Berbahan Tambah Serat Bendrat Gambar 4.9. Grafik Hubungan Beban Lendutan Beton Mutu Tinggi Metode Dreux Berbahan Tambah Serat Bendrat Gambar Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut (Impact )Beton Pada Retak Pertama Gambar Kurva Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah Serat Bendrat Pada Retak Pertama Gambar Kurva Regresi Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah Serat Bendrat Pada Retak Pertama Gambar Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut (Impact) Beton Pada Runtuh Total Gambar Kurva Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah Serat Bendrat Pada Runtuh Total Gambar Kurva Regresi Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah Serat Bendrat Saat Runtuh Total Gambar Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut (Impact) Beton Gambar Kurva Nilai Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah Serat Bendrat Pada Saat Retak Pertama dan Runtuh Total xviii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran D Lampiran E : Pengujian Agregat : Perancangan Campuran Adukan Beton : Hasil Pengujian Benda Uji : Dokumentasi Penelitian : Surat-surat dan Lembar Pemantauan xix

15 DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL % = Persentase π = Phi (3,14285) o C fc A V P L S b c Δ n = Derajat celcius = Kuat tekan beton = Luas permukaan benda uji tertekan = Volume benda uji silinder = Beban tekan = Panjang bentang = Modulus penampang = Lebar benda uji = Setengah tinggi benda uji = Lendutan = Jumlah pukulan E maks = 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 xx