PENGARUH SIFAT MEKANIK BETON PADA PENAMBAHAN MASTER GLENIUM SKY TUGAS AKHIR Diajukan untuk syarat penyelesaian pendidikan Sarjana Teknik Sipil

Transkripsi

1 PENGARUH SIFAT MEKANIK BETON PADA PENAMBAHAN MASTER GLENIUM SKY TUGAS AKHIR Diajukan untuk syarat penyelesaian pendidikan Sarjana Teknik Sipil Disusun Oleh : RAHMADSYAH RANGKUTI BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

2 ABSTRAK Dalam perkembangan teknologi beton (concrete technology) masa kini diperlukan perlakuan khusus pada suatu konstruksi bangunan beton mutu tinggi, sementara untuk menghasilkan beton mutu tinggi dibutuhkan pengerjaan dan campuran yang tepat. Maka dari itu untuk mencapai mutu tersebut perlu dilakukan penambahan suatu zat aditif yang berfungsi mempermudah pengerjaan dan dapat meminimalisir biaya. Dalam penelitian ini peneliti menggunakan superplasticizer tipe f yang berfungsi sebagai water reducing admixture, dalam penelitian ini digunakan Master Glenium SKY 8316 produk dari BASF. Aditif ini berfungsi untuk mengurangi pemakaian air dan semen serta mempermudah pengerjaan beton. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sejauh mana pengaruh penambahan Master Glenium SKY 8316 terhadap nilai slump, kuat tekan, tarik belah, biaya pembuatan 1m 3 campuran beton.dosis yang digunakan adalah 800 ml,1400 ml dan 2000 ml per 100 kg cementitious.parameter yang dikunci yaitu faktor air semen sebesar 0.36 dan slump sebesar 12 cm untuk tiap variasi.. Sampel yang digunakan adalah berbentuk silinder (Φ = 15 ; h = 30) dengan mutu beton yang direncanakan 35 MPa. Jumlah sampel sebanyak 120 sampel, terdiri dari 4 variasi dan masing-masing variasi sebanyak 30 sampel. Sampel diuji pada umur 7, 14, dan 28 hari, dengan terlebih dahulu dilakukan perawatan sebelum pengujian. Dari hasil penelitian diperoleh kuat tekan tertinggi pada penambahan Master glenium SKY 8316 yaitu pada variasi 2000 ml/100 kg cementitious untuk umur 7, 14, dan 28 hari sebesar 35,10 MPa, 38,39 MPa, dan 39,75 MPa. Kuat tekan terendah yaitu pada variasi 800 ml/100 kg cementitious untuk umur 7, 14, dan 28 hari sebesar 32,84 MPa, 36,69 MPa, dan 38,95 MPa.Sedangkan pada pengujian kuat tarik belah tertinggi yaitu pada variasi 2000 ml/100 kg cementitious untuk umur 7,14, dan 28 hari sebesar 5,39 MPa, 6,89 MPa, dan 7,57 MPa. Kuat tarik belah terendah yaitu pada variasi 800 ml/100kg cementitious untuk umur 7, 14, dan 28 hari sebesar 4,82 MPa, 6,26 MPa, dan 6,90 MPa. Biaya pembuatan 1m 3 campuran yang paling ekonomis yaitu pada variasi 800 ml/100 kg cementitious sebesar 0,17 % lebih ekonomis dari campuran beton normal. Jika diadakan penelitian lebih lanjut ada baiknya nilai variasi dosis penambahan Master Glenium SKY 8316 diperbanyak agar dapat ditentukan dosis yang paling ekonomis. Kata kunci : master glenium SKY 8316, slump, kuat tekan beton, kuat tarik belah, analisa biaya, i

3 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberikan karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam atas Baginda Rasullah Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan dalam menjalankan setiap aktifitas sehari-hari, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang Struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul Pengaruh Sifat Mekanik Beton pada Penambahan Master Glenium SKY Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Pada kesempatan ini pula, Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar besarnya kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 2. Bapak Ir. Syahrizal, MT., selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 3. Ibu Nursyamsi, ST. MT., sebagai Dosen Pembimbing, yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Ir. Torang Sitorus, MT dan Ibu Rahmi Karolina, ST. MT., sebagai Dosen Pembanding dan Penguji, atas saran dan masukan yang diberikan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini. ii

4 5. Ibu Rahmi Karolina, ST. MT., sebagai Kepala Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik yang telah membimbing dan memberikan pengajaran kepada Penulis selama menempuh masa studi di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 7. Seluruh Pegawai Administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis. 8. Teristimewa keluarga saya, Ayahanda Muhammad Yusnan Rangkuti dan Ibunda Supartik serta kakak-kakak saya Zahrani Utami Rangkuti dan Efi Setiawati Rangkuti yang telah memberikan doa, motivasi, semangat dan nasehat. Terima kasih atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang dan doa yang tiada batas. 9. Teristimewa sahabat saya Reisy Tane S.Kep., yang telah memberikan doa, motivasi, semangat, nasehat dan membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini, terima kasih atas doanya. 10. Buat keluarga besar Laboratorium Beton USU. Bg. Budi, Bg. Eko, Bg.Ray, Bg Indra, Bg. Arlin, Bg. Gemal, Bg. Pau, Bg. Nova, Bg. Hamzah, Bg. Ghafur, Bg. Andi, Bg. Faim, Bg. Yusuf Saleh, Bg. Tami, Bg. Ari Yusman, Bg. Harli, Bg. Hafiz, Bg. Reza, Fauzi, Bagus, Nanda, yang selalu membantu dari awal sampai akhir, memberi masukan-masukan hingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan semaksimal mungkin. iii

5 11. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Angkatan 2010, Iqbal, Reza, Dicky, Syahru, Lutfi, Yanti, serta teman-teman angkatan 2010 sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 12. Adik-adik Angkatan 2013 Yashir, Arif, Yahya, Delvin, Akmal serta adikadik angkatan 2013 sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 13. Buat Mas Subandi, bapak dan ibu kantin beton. 14. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut disini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari Bapak dan Ibu Staf Pengajar serta rekan rekan mahasiswa demi penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat yang sebesar besarnya bagi kita semua. Amin. Medan, Januari 2015 Rahmadsyah Rangkuti iv

6 DAFTAR ISI ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR NOTASI... DAFTAR LAMPIRAN... i ii v viii ix xi xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Maksud dan Tujuan Penelitian Pembatasan Masalah Metodologi Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan... 8 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum Beton Segar (Fresh Concrete) Kemudahan Pengerjaan (Workability) Pemisahan Kerikil (Segregation) Pemisahaan Air (Bleeding) Beton Keras (Hardened Concrete) v

7 2.3.1 Kekuatan Tekan Beton (f c) Kuat Tarik Beton Bahan Penyusun Beton Semen Umum Semen Portland Jenis Semen Portland Bahan Penyusun Semen Portland Agregat Umum Jenis Aggregat Air Bahan Tambahan Umum Jenis dan Pengaruh Bahan Tambah kimia Master Glenium SKY 8316 (Superplastisizer type f) Water Reducing,High Range Admixture BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Umum Bahan-Bahan Penyusun Beton Semen Portland Agregat Halus Agregat Kasar Air vi

8 3.3 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) Penyediaan Bahan Penyusun Beton Pembuatan Benda Uji Master Glenium SKY 8316 (Superplastisizer type f) Water Reducing,High Range Admixture Pengujian Sampel Uji Kuat Tekan Beton Uji Kuat Tarik Beton BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Mekanisme Penyebaran dari Admixture Nilai Slump Kuat Tekan Silinder Beton Kuat Tarik Belah Silinder Beton Kuat analisa Biaya 1m³ Campuran Beton BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA vii

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Benda uji silinder... 3 Gambar 2.1 Kerucut abrams Gambar 2.2 Slump sebenarnya Gambar 2.3 Slump geser Gambar 2.4 Slump runtuh Gambar 2.5 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton selama masa perkembangannya Gambar 2.6 Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur Gambar 2.7 Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton Gambar 2.8 Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe Portland semen Gambar 2.9 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor air semen sama Gambar 2.10 Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton Gambar 3.1 Uji tekan beton Gambar 3.2 Uji split cylinder Gambar 4.1 Gumpalan butiran semen Gambar 4.2 Pencampuran molekul-molekul admixture Gambar 4.3 Migrasi agen water reducer ke permukaan air Gambar 4.4 Muatan listrik negatif pada permukaan butiran semen Gambar 4.5 Keluarnya air dari floc Gambar 4.6 Molekul-molekul yang sudah terserap Gambar 4.7 Pasta telah mengalami hidrasi lebih sempurna viii

10 Gambar 4.8 Beton sebelum dan sesudah penambahan admixture Gambar 4.9 Efek getaran terhadap beton Gambar 4.10 Efek rembesan air terhadap beton Gambar 4.11 Efek sinar matahari terhadap beton Gambar 4.12 Efek lendutan terhadap beton Gambar 4.13 Grafik kuat tekan silinder beton terhadap dosis penambahan master glenium sky Gambar 4.14 Grafik kuat tarik belah silinder beton terhadap dosis penambahan master glenium sky ix

11 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Distribusi pengujian benda uji silinder... 6 Tabel 2.1 Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur Tabel 2.2 Komposisi senyawa utama semen portland Tabel 2.3 Komposisi senyawa pembentuk semen portland Tabel 2.4 Batasan gradasi untuk agregat halus Tabel 2.5 Susunan besar butiran agregat kasar Tabel 3 Proporsi campuran beton Tabel 4.1 Nilai slump untuk tiap variasi beton Tabel 4.2 Kuat tekan beton untuk tiap variasi Tabel 4.3 Kuat tarik belah beton untuk tiap variasi Tabel 4.4 Berat isi material Tabel 4.5 Daftar harga bahan Tabel 4.6 Harga beton normal f c 35 Mpa Tabel 4.7 Harga beton normal f c 35 Mpa penambahan 800 ml/100 kg Cementitious Tabel 4.8 Harga beton normal f c 35 Mpa penambahan 1400 ml/100 kg Cementitious Tabel 4.9 Harga beton normal f c 35 Mpa penambahan 2000 ml/100 kg Cementitious x

12 DAFTAR NOTASI SSD : saturated surface dry n f' c : jumlah sampel : kuat tekan beton karakteristik (MPa) fc : kekuatan tekan (kg/cm 2 ) P : beban tekan (kg) A : luas penampang (cm 2 ) S : deviasi standar (kg/cm 2 ) σ b : kekuatan masing masing benda uji (MPa) σ bm : kekuatan beton rata rata (MPa) N Fct P L D F : jumlah total benda uji hasil pemeriksaan : tegangan rekah beton (kg/cm) : beban maksimum (kg) : panjang sampel (cm) : diameter (cm) : beban yang diberikan (kg) xi

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I Lampiran II Pemeriksaan Material Perencanaan Campuran Lampiran III Kuat Tekan Beton Lampiran IV Kuat Tarik Belah Beton Lampiran V Dokumentasi xii