UNIVERSITAS DIPONEGORO

Transkripsi

1 UNIVERSITAS DIPONEGORO KORELASI NILAI KUAT TEKAN BETON ANTARA HAMMER TEST DAN COMPRESSION TEST PADA BENDA UJI SILINDER DAN CORE DRILL Correlation Of Compressive Strength Between Hammer Test And Compression Test On Cylinder And Core Sample SUSILO DEWI MULYATI L2A VERY FEBRIANTO L2A Pembimbing Utama Semarang, 12 Mei 2011 Disetujui, Pembimbing Pendamping Ir. Han Ay Lie, M.Eng. Ir. Arif Hidayat, CES., MS NIP NIP Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Ir. Sri Sangkawati, MS. NIP ii

2 HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS KORELASI NILAI KUAT TEKAN BETON ANTARA HAMMER TEST DAN COMPRESSION TEST PADA BENDA UJI SILINDER DAN CORE DRILL Correlation Of Compressive Strength Between Hammer Test And Compression Test On Cylinder And Core Sample Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk telah saya nyatakan dengan benar. Nama : Susilo Dewi Mulyati Nim : L2A Tanda Tangan : Tanggal : 12 Mei 2011 Nama : Very Febrianto Nim : L2A Tanda Tangan : Tanggal : 12 Mei 2011 iii

3 HALAMAN PENGESAHAN UJIAN TUGAS AKHIR Tugas Akhir ini diajukan oleh : NAMA : Susilo Dewi Mulyati NIM : L2A Jurusan : Teknik Sipil Judul Tugas Akhir : KORELASI NILAI KUAT TEKAN BETON ANTARA HAMMER TEST DAN COMPRESSION TEST PADA BENDA UJI SILINDER DAN CORE DRILL Correlation Of Compressive Strength Between Hammer Test And Compression Test On Cylinder And Core Sample telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro. TIM PENGUJI PENGUJI I : Ir. Han Ay Lie, M.Eng. ( ) PENGUJI II : Ir. Arif Hidayat, CES., MS. ( ) PENGUJI III : Dr. Ir. Nuroji, MT. ( ) Semarang, Jurusan Teknik Sipil Ketua, Ir. Sri Sangkawati, MS. NIP iv

4 HALAMAN PENGESAHAN UJIAN TUGAS AKHIR Tugas Akhir ini diajukan oleh : NAMA : Very Febrianto NIM : L2A Jurusan : Teknik Sipil Judul Tugas Akhir : KORELASI NILAI KUAT TEKAN BETON ANTARA HAMMER TEST DAN COMPRESSION TEST PADA BENDA UJI SILINDER DAN CORE DRILL Correlation Of Compressive Strength Between Hammer Test And Compression Test On Cylinder And Core Sample telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro. TIM PENGUJI PENGUJI I : Ir. Han Ay Lie, M.Eng. ( ) PENGUJI II : Ir. Arif Hidayat, CES., MS. ( ) PENGUJI III : Dr. Ir. Nuroji, MT. ( ) Semarang, Jurusan Teknik Sipil Ketua, Ir. Sri Sangkawati, MS. NIP v

5 HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, kami yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Susilo Dewi Mulyati NIM. L2A Very Febrianto NIM. L2A Jurusan : Teknik Sipil Fakultas : Fakultas Teknik Jenis Karya : Tugas Akhir demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-exclusive Royalty Free Right) atas tugas akhir kami yang berjudul : KORELASI NILAI KUAT TEKAN BETON ANTARA HAMMER TEST DAN COMPRESSION TEST PADA BENDA UJI SILINDER DAN CORE DRILL Correlation Of Compressive Strength Between Hammer Test And Compression Test On Cylinder And Core Sample beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Noneksklusif ini Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan memublikasikan tugas akhir kami selama tetap mencantumkan Nama kami sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini kami buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Semarang Pada Tanggal : 10 Mei 2011 Yang menyatakan, Susilo Dewi Mulyati Very Febrianto L2A L2A vi

6 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan berkah, rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian di Laboratorium Bahan dan Konstruksi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang serta Laporan Tugas Akhir dengan judul Korelasi Nilai Kuat Tekan Beton Antara Hammer Test Dan Compression Test Pada Benda Uji Silinder Dan Core Drill. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah membantu penulis baik itu berupa tenaga, pemikiran, maupun biaya dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan laporan ini, yaitu kepada : 1. Ir. Sri Sangkawati, MS., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang 2. Ir. Arif Hidayat, CES., MT., selaku Ketua Bidang Akademis Reguler I Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang 3. Ir. Purwanto, MT., M.Eng., selaku Dosen Wali penulis 4. Ir. Han Ay Lie, M.Eng., selaku Dosen Pembimbing I 5. Ir. Arif Hidayat, CES., MT., selaku Dosen Pembimbing II 6. Ir. Han Ay Lie, M.Eng., selaku Ketua Laboratorium Bahan dan Konstruksi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang, serta para staf Dosen Keahlian Struktur 7. Pak Pardi, Mas Bowo, Pak Agus, Pak Tyo, Mas Tatang, Mba Ratih dan Mas Johan, selaku Laboran dan Staf Laboratorium Bahan dan Konstruksi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang 8. Seluruh Civitas Akademika Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro Semarang vii

7 Kami menyadari bahwa didalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan sehingga sangat diharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun. Demikian laporan ini kami susun semoga bermanfaat dan dapat memberikan kontribusi ilmiah terhadap perkembangan ilmu pengetahuan dalam bidang rekayasa bahan struktur bangunan. Semarang, Mei 2011 Penulis viii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS... iii HALAMAN PENGESAHAN UJIAN TUGAS AKHIR... iv HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI... vi KATA PENGANTAR... vii ABSTRAK... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR TABEL... xv DAFTAR GAMBAR... xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Penelitian Sistematika Penulisan... 7 BAB II BETON DAN MATERIAL DASAR 2.1 Landasan Teori Beton Pengertian Beton Kekuatan Beton Tegangan dan Regangan Beton Kurva Tegangan Regangan Beton Modulus Elastisitas Beton Poisson s Ratio xi

9 2.2 Material Penyusun Beton Agregat Semen (Portland Cement) Air Perencanaan Campuran (Mix Design) Bahan Kaping Karbonasi BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Metode Non Destructive Test Probe Penetration Pull Out Test Ultrasonic Pulse Velocity Rebound Hammer Rebound Hammer Manual Rebound Hammer Digital Break Off Number Cast In Place Cylinders Metode Semi Destructive Test Core Drill Metode Destructive Test Compression Test Beberapa Penelitian yang Telah Dilakukan Sebelumnya Penelitian oleh Y. Tanigawa, K. Baba dan H. Mori Penelitian oleh Yun Et Al Penelitian oleh Karim W. Nasser dan Akhtem A. Al-Manaseer BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Tahapan dan Bagan Alir Penelitian Hasil Pengujian xii

10 4.2.1 Alat Bahan Benda Uji Keluaran Hasil Penelitian BAB V PELAKSANAAN PENELITIAN 5.1 Analisa Propertis Bahan Mix Design Pembuatan Benda Uji Pengujian Workability Perawatan Benda Uji Pengujian Hammer Digital dan Hammer Manual Pengujian dengan Mesin Uji Tekan (Compression Test) BAB VI ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 6.1 Data Pengujian Material Pengujian Semen Pengujian Agregat Halus (Pasir) Pengujian Agregat Kasar (Split) Analisa Data Pengujian Material Analisa Data Pengujian Semen Analisa Data Pengujian Agregat Halus (Pasir) Analisa Data Pengujian Agregat Kasar (Split) Pengujian Workabilitas Hasil Uji Kuat Tekan Beton Hasil Uji Kuat Tekan Benda Uji Silinder Hasil Uji Kuat Tekan Benda Uji Core dan Balok Beton Rekap Hasil Uji Kuat Tekan Pengolahan Data Data Hammer Digital Proceq Perbandingan Hammer Test dan Compression Test xiii

11 BAB VII ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 7.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA DAFTAR NOTASI DAFTAR INDEKS LAMPIRAN 1. LAMPIRAN DATA 2. LAMPIRAN LEMBAR ASISTENSI 3. LAMPIRAN SURAT-SURAT xiv

12 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Hubungan antararasio l/d dan kuat tekan... 2 Tabel 1.2 Perbandingan kekuatan tekan beton pada berbagai benda uji... 3 Tabel 2.1 Gradasi saringan ideal agregat halus Tabel 2.2 Gradasi saringan ideal agregat kasar Tabel 3.1 Perbandingan antara beberapa non destructive test Tabel 3.2 Besaran kuat tekan yang dapat dipikul oleh metode non destructive test Tabel 3.3 Faktor koreksi l/d Tabel 4.1 Benda uji Tabel 6.1 Hasil pengujian agregat halus Tabel 6.2 Hasil pengujian agregat kasar Tabel 6.3 Hasil uji kuat tekan silinder 14 hari Tabel 6.4 Hasil uji kuat tekan silinder 21 hari Tabel 6.5 Hasil uji kuat tekan silinder 28 hari Tabel 6.6 Hasil uji kuat tekan silinder 56 hari Tabel 6.7 Hasil pengujian balok beton dan core 14 hari Tabel 6.8 Hasil pengujian balok beton dan core 21 hari Tabel 6.9 Hasil pengujian balok beton dan core 28 hari Tabel 6.10 Hasil pengujian balok beton dan core 56 hari Tabel 6.11 Rekap hasil uji kuat tekan Tabel 6.12 Pembacaan hammer digital Proceq Tabel 6.13 Konversi rebound hammer digital Proceq terhadap kuat tekan Tabel 6.14 Konversi rebound hammer digital Proceq terhadap kuat tekan (dari pengujian) Tabel 6.15 Contoh perbedaan nilai kuat tekan hammer digital Proceq dengan kuat tekan sesungguhnya xv

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Grafik perbandingan pengaruh ukuran silinder beton terhadap nilai kuat tekan silinder beton (150 x 300 mm) umur 28 hari... 2 Gambar 1.2 Grafik hubungan antara kuat tekan benda uji kubus dan benda uji silinder... 3 Gambar 2.1 Sampel uji kuat tekan, (a) silinder beton dan (b) kubus beton Gambar 2.2 Regangan (strain) Gambar 2.3 Kurva stress-strain tipikal untuk agregat, pasta semen, mortar dan beton Gambar 2.4 Contoh kurva tegangan-regangan pada beton dengan berbagai variasi kuat tekan Gambar 2.5 Macam-macam bentuk modulus elastisitas Gambar 2.6 Regangan longitudinal dan lateral Gambar 2.7 Jenis kaping, (a) belerang, (b) topi baja dan (c) teflon Gambar 2.8 Gambar beton terkarbonasi Gambar 3.1 Ilustrasi probe penetration test Gambar 3.2 Contoh alat probe penetration Gambar 3.3 Efek dari tipe agregat dalam hubungan antara kuat tekan beton dengan kedalaman penetrasi probe Gambar 3.4 Ilustrasi pull out test Gambar 3.5 Contoh pengujian cabut dengan alat Proceq Edm Electromotor Gambar 3.6 Skema pengujian ultrasonic pulse velocity Gambar 3.7 Skema contoh hubungan antara pulse velocity dengan compressive strength Gambar 3.8 Skema ilustrasi pengujian rebound hammer Gambar 3.9 Contoh alat hammer manual dan digital dari Proceq Gambar 3.10 Skema ilustrasi pengujian break off test Gambar 3.11 Cetakan dan pendukung yang didesain khusus untuk metode cast in place cylinders xvi

14 Gambar 3.12 Pola kelemahan akibat bleeding (a) core vertikal dan (b) core horisontal Gambar 3.13 Perbandingan antara estimasi kuat tekan (cfc) dan kuat tekan sesungguhnya (efc) Gambar 3.14 Perbandingan hubungan rebound-kuat tekan dengan grafik kalibrasi yang direkomendasikan di beberapa negara Gambar 3.15 Hubungan antara nilai rebound dengan kuat tekan core Gambar 3.16 Hubungan antara nilai rebound dengan kuat tekan Gambar 4.1 Bagan alir penelitian Gambar 4.2 Lay out benda uji (a) silinder, (b) balok dan (c) core Gambar 5.1 Penuangan adonan beton ke dalam loyang, kemudian segera melakukan uji workability Gambar 5.2 Pencetakan benda uji (a) balok dan (b) silinder Gambar 5.3 Pengukuran slump test, (a) foto dan (b) gambar cad Gambar 5.4 Proses perendaman benda uji Gambar 5.5 Proses gerinda Gambar 5.6 Bidang penembakan dengan hammer Gambar 5.7 Hammer test balok, (a) hammer digital dan (b) hammer manual Gambar 5.8 Hammer test silinder, (a) hammer digital dan (b) hammer manual 53 Gambar 5.9 Hammer test core, (a) hammer digital dan (b) hammer manual Gambar 5.10 Compression test, (a) silinder dan (b) core Gambar 6.1 Hubungan antara nilai rebound terhadap kuat tekan dari pembacaan hammer manual dan hammer digital Gambar 6.2 Perbandingan hammer test balok dengan compression test core Gambar 6.3 Hubungan perbandingan hammer test dan compression test Semua benda uji xvii

15 DAFTAR NOTASI SINGKATAN ACI = American Concrete Institute ASTM = American Society for Testing Materials BS 1881 = British Standard 1881 CAPO = Cut and Pull Out DIN = Deutsche Industrie-Norm DOE = Department of Environment EN = European Standard FAS = Faktor Air Semen JGJ/T = Chinese Standard MPa = Mega Pascal NDT = Non Destructive Test OPC = Ordinary Portland Cement PBBI 1971 = Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 PCC = Portland Composite Cement PPC = Portland Pozzolan Cement R = Rebound SNI = Standar Nasional Indonesia SSD = Saturated Surface Dry

16 LAMBANG f c = kuat tekan beton (MPa) f tr = kuat tarik beton (MPa) Ø = diameter (mm) t = tinggi benda uji (mm) l/d = length/diameter cm = satuan centimeter mm = satuan milimeter σ = tegangan (N/mm 2 ) P = beban maksimum (N) A = luas bidang tekan (mm 2 ) r = rusuk (mm) ε = regangan L = perubahan panjang benda (µm) L = panjang benda mula-mula (m) d 0 = diameter penampang mula-mula (m) d = perubahan diameter penampang (µm) ν = rasio poisson E = modulus elastisitas Vpc = pulse velocity

17 DAFTAR INDEKS A ACI 22,23,24,25,26,27,29,30,31,33, 34,35 Additive 9 Agregat halus 1,6,8,11,15,41,43,44, 47 Agregat kasar 1,6,8,11,15,16,28,41, 44,56,58 ASTM 1,2,5,9,13,14,15,16,17,18,23, 24,25,26,29,30,33,34,35,36, 58,67 B Begisting 44 Beton 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13, 14,15,16,17,18,19,20,21,22, 23,25,26,27,28,29,30,33,36, 37,39,40,41,43,45,46,47,48, 49,50,51,54,56,58,70,74 Berat Jenis 9,19,47,56,58 Bleeding 34,35 Break off Number 29 C Capping 19,20, Cast In Place Cylinders 30 Clay 15 Compression Test 1,5,6,7,8,36,38, 40,41,44,45,46, 54,63,69,70,73 Core 4,5,6,29,30,33,34,35,38,39,41, 42,44,45,46,52,53,64,67,69, 70,73 Curing 36,37,41,44 D Data Logger 44 Deformasi 10,36 Destructive Test 1,36 Diameter 1,2,10,14,20,44,49 DOE 6,19,47 E Embement Depth 24 F FAS 8,9,36,37 G Gaya Tarik 1 Gaya Tekan 1,8,19 Gradasi 9,15,16 H Hammer Test 5,6,7,22,28,41,44,45, 46,51,67,70

18 Homogen 15,17,18, I Impact 22,26,70 K Karbonasi 20,21,70 Kerucut Abrams 48,49 Korelasi 4,5,39,41 L Latch 27 M Material 1,6,7,9,10,11,13,14,17,18, 41,56,58,74 Median 28 Microcracking 35 Mix Design 1,6,7,9,19,41,47,58 Mixer 44 Modulus elastisitas 11,12,13 Moisture 34 Mold 44 N Nondestructive Test 1,4,38,40 O OPC (Ordinary Portland Cement) 6,17,44 P Plunger 22,26,27,29 Portland Cement 6,16,17,37,44 Probe Penetration 22,38,39,40 Pull Out Test 23,38,39,40 Q Quarry 44 R Ready Mix 41,44,47,48 Rebound 5,6,26,27,28,37,38,39,40, 46,54,64,66,67,69 Regangan 11,12,13,14 Retarder 44 S Saturated Surface Dry 47 Semen 1,6,8,9,11,15,16,17,18,19,20, 21,41,44,47,50,56,58 Silt 15 Slab 29,30,35 Slump Test 44 Split 44,58 Stopwatch 44,48 T Tegangan 9,10,11,12,13,25,73 Trial Mix 41,47

19 U Ultrasonic Pulse Velocity 25,36,38, 40 V Variasi 15,23,39,74 Viscous Coupling Fluid 25 W Workability 8,48,49