PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN BAHAN TAMBAH BESTMITTEL PADA BETON MUTU TINGGI TERHADAP KUAT GESER DENGAN METODE AMERICAN CONCRETE INSTITUTE (ACI) The Influence of Adding Steel Fiber and Bestmittel Additive on High Quality Concrete to Shear Strength of Reinforced Concrete Beam American Concrete Institute (ACI) Methods Skripsi Diajukan Kepada FakultasTeknik Universitas Sebelas Maret Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Disusun Oleh : NURIL HUDA I PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

2

3

4 MOTTO Allah satu satunya tempat bergantung (QS Al Ikhlas : 2) Sesungguhnya Allah tiada mengubah keadaan suatu kaum sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri. (QS Ar-Ra du : 11) PERSEMBAHAN Syukur Alhamdulillah kepada ALLAH SWT ku ucapkan, hingga skripsi ini dapat selesai dan dengan segala kerendahan hati kupersembahkan skripsi ini kepada : Bapak dan Ibu tercinta, terima kasih atas doa dan bimbingannya selama ini. Kakak-kakakku tersayang, yang menjadi panutanku. Temen-temen 2 Angkatan Lembah Ijo, Aku sayang kalian... Wassalamu alaikum Wr.Wb. iv

5 ABSTRAK Adam Tri W TINJAUAN KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI DENGAN PENAMBAHAN SILICA FUME, FLY ASH DAN SERAT BAJA. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pembimbing: Wibowo ST, DEA dan Ir.A. Mediyanto, MT. Komponen suatu bangunan terdiri dari pondasi, dinding, lantai, atap, dan lain lain. Di Indonesia banyak sekali bahan-bahan lokal yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan untuk campuran beton terutama bahan ikatnya. Bahan ikat alternatif yang dapat digunakan untuk meningkatkan mutu beton adalah fly ash Silica fume dan serat baja. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan kuat tekan beton mutu tinggi dan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh bahan tambah berupa serat baja, silica fume, dan abu terbang terhadap mutu kuat tekan beton. Komposisi penambahan serat baja sebanyak 1%, silica fume 5%, dan fly ash 35% dari berat semen. Komposisi variasi benda uji dilihat dari dimensi serat baja yang ditambahkan. Benda uji yang digunakan adalah berbentuk silinder, mutu beton yang direncanakan 60 MPa yang diuji pada umur 28 hari. Kuat tekan beton mutu tinggi optimum terdapat pada Campuran Beton dengan serat 50mm yaitu 49,256 MPa. Kuat tekan beton terendah terdapat pada Campuran Beton tanpa serat yaitu sebesar 41,236 MPa. Dalam hal ini bahwa dengan penambahan dimensi serat baja 50mm mempunyai kuat tekan lebih tinggi dibandingkan dengan beton variasi campuran dimensi serat baja lainnya. Serat Baja yang ditambahkan mampu meningkatkn kuat tekan beton hal ini disebabkan Serat Baja tersebut melakukan dowel action (aksi pasak) sehingga pasta yang sudah retak dapat stabil/kokoh menahan beban yang ada. Kata Kunci : Serat baja, Abu terbang, Pozzolan, Silica fume v

6 ABSTRACT Adam Tri W STRONG OBSERVATION PRESSES TALL QUALITY CONCRETE WITH INCREASING SILICA FUME, FLY ASH AND STEEL FIBER. Faculty of Technique Civil Technique Direction. Sebelas Maret University Surakarta. Guide: Wibowo, ST., DEA and Ir. A. Mediyanto, MT. Component a building consists of foundation, wall, floor, roof, and other - other. In Indonesia a lot of local ingredients that can be maked use upon which building for concrete mixture especially ingredient tie it. Ingredient tie alternative that can be used to increase concrete quality fly ash silica fume and steel fiber. Aim from this watchfulness increases strong press tall quality concrete and to detect how far ingredient influence adds shaped steel fiber, silica fume, and ash flies towards strong quality presses concrete. Steel fiber increasing composition as much as 1%, silica fume 5%, and fly ash 35% from heavy cement. Test thing variation composition is seen from steel fiber dimension that added. Test thing that used formed cylinder, concrete quality that planned 60 mpa that in age 28 days. Strong press optimum tall quality concrete found in concrete mixture with fiber 50mm that is 49,256 mpa. Strong press bottommost concrete found in concrete mixture without fiber that is as big as 41,236 mpa. in this case that is with steel fiber dimension increasing 50mm has strong press higher is compared with another steel fiber dimension mixture variation concrete. Steel fiber that added to can meningkatkn strong press this matter concrete is caused steel fiber do dowel action (pin action) so that pasta that crack can stable/ steady hold back existing load. Keyword: Steel fiber, Ash flies, Pozzolan, Silica fume vi

7 KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan karunia, petunjuk, dan hidayah-nya kepada penyusun sehingga penyusun dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir yang berjudul TINJAUAN KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI DENGAN PENAMBAHAN SILICA FUME, FLY ASH DAN SERAT BAJA. Penyusunan tugas akhir ini bertujuan untuk melengkapi salah satu syarat yang harus ditempuh guna meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Melalui penyusunan tugas akhir ini diharapkan dapat menambah wawasan dan pengalaman bagi penyususn sehingga dapat menjadi bekal di kemudian hari. Penyusun menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini tidak mungkin dapat terselesaikan tanpa adanya bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 3. Wibowo, ST, DEA dan Ir. A. Mediyanto, MT selaku dosen pembimbing I dan II yang telah berkenan memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik 4. Wibowo, ST, DEA. selaku pembimbing akademis yang telah berkenan mencurahkan segenap perhatian dan memberikan motivasi. 5. Tim Penguji Pendadaran Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta vii

8 6. Segenap staf pengajar dan staf administrasi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 7. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 8. Semua pihak yang telah berkenan membantu dalam penyusunan tugas akhir ini 9. Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian yang dilakukan oleh Wibowo ST, DEA. Penyusun menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna serta mempertimbangkan bahwa perkembangan ilmu pengetahuan bersifat dinamis sejalan dengan dinamika pemikiran manusia. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penyusun harapkan demi kesempurnaan tugas akhir ini. Semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan bagi mahasiswa pada khususnya. Surakarta, Oktober 2009 Penyusun viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PERSETUJUAN HALAMAN PENGESAHAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ABSTRAK ABSTRACT KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL DAFTAR LAMPIRAN BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2. Rumusan Masalah 1.3. Batasan Masalah 1.4. Tujuan Penelitian 1.5. Manfaat Penelitian Manfaat Teoritis Manfaat Praktis BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka 2.2. Landasan Teori Pengertian Beton Beton Mutu tinggi Bahan penyusun Beton Mutu Tinggi Semen Portland Agregat Air Bahan Tambah i ii iii iv v vi vii ix xii xiii xiv xv ix

10 2.2.4 Sifat-sifat Beton Segar Kemudahan Pengerjaan (Workability) Pemisahan Kerikil (Segregation) Pemisahan Air (Bleeding) Sifat-sifat Beton Setelah Mengeras Kekuatan (Strength) Ketahanan (Durability) Rangkak dan Susut Kuat Tekan Beton BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Tinjauan Umum 3.2. Benda Uji 3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian 3.4. Peraltan Penelitian 3.5. Pengujian Bahan Dasar Pengujian Agregat Halus Pengujian Kadar Lumpur Pengujian Kadar Zat Organik Pengujian Spesific Gravity Pengujian Gradasi Pengujian Agregat Kasar Pengujian Spesific Gravity Pengujian Abrasi Pengujian Gradasi Pengujian Berat Satuan 3.6. Perancangan Campuran Beton 3.7. Pembuatan Benda Uji 3.8. Pengujian Nilai Slump 3.9. Perawatan Benda Uji (curing) Pengujian Kuat Tekan Beton Analisis Hasil x

11 BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengujian Agregat Pengujian Agregat Halus a. Kadar Lumpur dalam Pasir b. Kandungan Zat Organik c. Specific Grafity d. Gradasi Pengujian Agregat Kasar a. Specific grafity b. Abrasi c. Gradasi d. Berat Satuan 4.2. Prancangan Campuran Adukan Beton 4.3. Pengujian Nilai Slump 4.4. Pengujian Berat Jenis Beton 4.5. Pengujian Kuat Tekan 4.6. Pembahasan Kuat Tekan Bahan Tambah a. Silica fume b. Fly Ash c. Serat Baja BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xv xvi DAFTAR TABEL xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Tabel 2. 2 Tabel 2. 3 Tabel 2. 4 Tabel 2. 5 Tabel 2. 6 Tabel 2. 6 Klasifikasi High strength Concrete, High Performance Concrete Susunan unsur semen Jenis-jenis Semen Portland Gradasi Agregat Kasar Gradasi Agregat Halus Sifat fisik dari beberapa bahan Penggunaan Beton pada Tingkat Workabilitas yang Berbeda-beda Tabel 3. 1 Tabel 3. 2 Pengelompokan, jumlah dan kode benda uji Kuat Tekan Tabel Perubahan Warna Tabel 4. 1 Tabel 4. 2 Tabel 4. 3 Tabel 4. 4 Tabel 4. 5 Tabel 4. 6 Tabel 4. 7 Tabel 4. 8 Tabel 4. 9 Tabel Hasil pengamatan setelah pencucian Kekuatan Beton Pengaruh kandungan zat organik terhadap persentase penurunan kekuatan beton Berat pasir yang tertinggal Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar Kebutuhan bahan untuk beton mutu tinggi tiap variasi serat Hasil Pengujian Nilai Slump Berat jenis beton mutu tinggi Hasil pengujian kuat tekan beton xii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Kurva hubungan tegangan-regangan untuk beton mutu sedang dan mutu tinggi Pengaruh superplasticizer terhadap workability untuk tiga jenis campuran beton Sketsa Pembebanan Uji Kuat Tekan Beton Gambar 3.1 Bagan Alir Tahap-tahap Pelaksanaan Penelitian 61 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Kurva Daerah Susunan Gradasi Agregat Halus (pasir) Grafik Gradasi Agregat Kasar Grafik Hubungan Variasi dimensi serat dan Nilai Slump Grafik Batang Dimensi Serat dan Kuat Tekan Grafik Hubungan Variasi Dimensi Serat dan Kuat Tekan Luas Permukaan Silika fume 130m ² / g Partikel fly ash Kenaikan kuat tekan beton dengan bahan ikat abu terbang dibanding bahan ikat semen biasa terhadap umur beton ( ) xiii

14 DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL % = persentase = phi (3,14285) I = Momen inersia (mm 4 ) P = Beban maksimum yang diberikan (KN) W = Berat rata-rata silinder (kg) V = Volume silinder (m 3 ) L = Panjang Balok (mm) Bj = Berat jenis rerata beton (N/mm 3 ) q = Berat sendiri balok (N/mm) mm = milimeter cm = centimeter gr = gram kg = kilogram lt = liter MPa = Mega Pascal fas = Faktor air semen SF = Silica fume ASTM = American Society for Testing and Materials SSD = Saturated Surface Dry PBI = Peraturan Beton Bertulang Indonesia SKSNI = Standar Konsep Standar Nasional Indonesia xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran E Lampiran F : Hasil Pengujian Bahan : Rancang Campur (Mix Design) : Data Hasil Pengujian : Dokumentasi Penelitian : Form Skripsi xv