TINJAUAN KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON DENGAN MENGGUNAKAN KAPUR PADAM DAN TANAH PADAS (Compressive strength and modulus elasticity concrete with lime stone and trass) SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi S1 Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta FUAD ARVIAN PRATAMA I 1110025 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 i
ii
iii
HALAMAN PERSEMBAHAN Skripsi ini saya persembahkan kepada: 1. Papa TARNO, Mama CHUSNUL KHOTIMAH dan adiku FETTY, yang selalu memberikan motivasi, semangat dan doa untuk menyelesaikan skripsi ini. 2. Kakekku, yang selalu memberi doa agar diberi kelancaran dalam menyelsaikan skripsi ini. 3. Kekasihku tercinta NIA yang selalu memberiku semangat untuk menyelesaikan skripsi ini. 4. Ayah, Bunda dan mas Aqin yang selalu membrikan semangat untuk menyelesaikan skripsi ini. 5. Teman-teman transfer 2010, enny, saiful, danar, bayu, hendra, fatkul, fitria, april, aroma, elfas, dan teman-teman yang sudah membantuku dalam menyelesaikan skripsi ini. 6. Pak Pardi dan Pak Yoko yang membantu saat pengujian benda uji. 7. Masyarakat Desa Giriharjo yang telah memberikan informasi tentang kapur padam dan tanah padas. iv
MOTTO v
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... LEMBAR PERSETUJUAN... LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR PERSEMBAHAN... MOTTO... KATA PENGANTAR... ABSTRAK... i ii iii iv v vi vii ABSTRACK... viii DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL... ix x xi xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah... 1 1.2. Rumusan Masalah... 2 1.3. Batasan Masalah... 2 1.4. Tujuan Dan Manfaat Penelitian... 3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka... 4 2.2 Landasan Teori... 7 2.2.1 Pengertian Beton... 7 2.2.2 Bahan Penyusun Beton... 7 2.2.2.1 Agregat... 7 vi
2.2.2.2 Semen... 12 2.2.2.3 Kapur...... 13 2.2.2.4 Tanah Padas... 15 2.2.2.5 Faktor Air Semen... 16 2.2.2.6 Air... 17 2.2.2.7 Tetes Tebu... 17 2.2.3 Kuat Tekan.... 19 2.2.3 Modulus Elastisitas... 21 BAB III. METODE PENELITIAN 3.1. Uraian Umum... 22 3.2. Benda Uji Penelitian... 22 3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian... 23 3.4. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar... 26 3.4.1. Standar Pengujian Agregat Halus... 26 3.4.2. Standar Pengujian Agregat Kasar... 26 3.5. Alat-Alat yang Digunakan... 27 3.6. Pengujian Bahan Dasar Beton... 28 3.6.1. Pengujian Agregat Halus... 28 3.6.1.1 Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus... 28 3.6.1.2 Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus... 30 3.6.1.3 Pengujian Specific Gravity Agragat Halus... 31 3.6.1.4 Pengujian Gradasi Agregat Halus... 33 3.6.2. Pengujian Agregat Kasar... 34 3.6.2.1 Pengujian specific Gravity Agregat Kasar... 34 3.6.2.2 Pengujian Gradasi Agregat Kasar... 36 3.6.2.3 Pengujian Abrasi Agregat Kasar... 37 3.7. Perencanaan Campuran Beton... 38 3.8. Pembuatan Benda Uji... 38 3.9. Pengujian Nilai Slump... 39 3.10. Perawatan Benda Uji... 40 3.11. Pengujian Kuat Tekan Beton... 40 3.12. Pengujian Modulus Elastisitas Beton... 41 BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengujian Aggregat Halus... 43 4.1.1. Pengujian Kandungan Zat Organik Aggregat Halus (Padas Hitam)... 43 vii
4.1.2. Pengujian Kandungan Lumpur Aggregat Halus (Padas Hitam)... 43 4.1.3. Pengujian Specific Gravity Aggregat Halus (Padas Hitam)... 44 4.1.4. Pengujian Gradasi Aggregat Halus ( Padas Hitam)... 45 4.2. Pengujian Aggregat Kasar... 46 4.2.1 Pengujian Abrasi Aggregat Kasar... 46 4.2.2. Pengujian Gradasi Aggregat Kasar... 47 4.2.3. Pengujian Specific Gravity Aggregat Kasar... 48 4.3. Pengujian Nilai Slump... 49 4.4. Perhitungan Rancang Campur Beton... 49 4.5. Hasil Pengujian Benda Uji... 50 4.5.1. Pengujian Kuat Tekan... 50 4.5.2. Pengujian Modulus Elastisitas... 52 4.6. Pembahasan... 60 4.6.1. Uji Slump... 60 4.6.2. Kuat Tekan... 60 4.6.3. Modulus Elastisitas... 61 4.6.4. Hubungan Antara Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas... 62 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan... 64 5.2. Saran... 65 DAFTAR PUSTAKA... 66 viii
Gambar 2.1. Lokasi Penambangan... 16 Gambar 3.1. Benda Uji Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Beton... 23 Gambar 3.2. Bagan Alir Tahap-tahap Penelitian... 25 Gambar 3.3. Mesin Uji kuat Tekan (Compression Testing Machine)... 40 Gambar 4.1. Perubahan Warna NaOH... 43 Gambar 4.2. Grafik Gradasi Aggregat Halus (Padas Hitam)... 45 Gambar 4.3. Grafik Gradasi Aggregat Kasar... 47 Gambar 4.4. Diagram Hubungan Nilai Slump Dengan Variasi Kapur Padam... 49 Gambar 4.5. Diagram Penurunan Kuat Tekan...... 51 Gambar 4.6. Diagram Penurunan Nilai Modulus Elastisitas... 60 Gambar 4.7. Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas... 62 ix
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kelas dan Mutu Beton Menurut PBI 1971... 6 Tabel 2.2 Persyaratan Gradasi Agregat Kasar Sesuai SKSNI-T-15-1990-03... 10 Tabel 2.3 Batasan Susunan Butiran Agregat Halus Sesuai SKSNI-T-15-1990-03... 11 Tabel 2.4 Jenis Portland Semen di Indonesia Sesuai SII 0013-81... 13 Tabel 2.5 Nilai Standar Deviasi Untuk Berbagai Tingkat Pengendalian Mutu Pekerjaan... 20 Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan dan MOE.... 22 Tabel 3.2. Hubungan Perubahan Warna NaOH dengan Persentase Kandungan Zat Organik... 29 Tabel 4.1. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Aggregat Halus... 43 Tabel 4.2. Hasil Pengujian Specific Gravity Aggregat Halus... 44 Tabel 4.3. Hasil Pengujian Gradasi Aggregat Halus...... 45 Tabel 4.4. Hasil Pengujian Abrasi Aggregat Kasar... 46 Tabel 4.5. Analisis Data Gradasi Aggregat Kasar... 47 Tabel 4.6. Hasil Pengujian Specific Gravity Aggregat Kasar... 48 Tabel 4.7. Hasil Pengujian Nilai Slump... 49 Tabel 4.8. Komposisi Adukan Beton Rencana... 49 Tabel 4.9. Komposisi Adukan Beton Rencana Untuk Satu Buah Silinder... 50 Tabel 4.10 Hasil Pengamatan Uji Kuat Tekan... 51 Tabel 4.11 Hasil Pengamatan Regangan...... 52 Tabel 4.12 Persamaan Regresi Fungsi Tegangan Regangan Aksial Beton...... 57 Tabel 4.13 Data Hasil Analisa Penghitungan Modulus Elastisitas Beton...... 59 Tabel 4.14 Analisis Mutu Beton Berdasarkan PBI 1997... 61 Tabel 4.15 Pengaruh Penggunaan Kapur Padam Sebagai Pengganti Semen Terhadap Modulus Elastisitas... 61 Tabel 4.16 Data Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Perhitungan... 62 x
ABSTRAK Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai kuat tekan beton dengan kapur padam sebagai pengganti semen dan tanah padas sebagai agregat halus, mengetahui nilai modulus elastisitas beton dengan kapur padam dan tanah padas dan mengetahui perbandingan penggantian kapur padam terhadap semen yang maksimum terhadap nilai kuat tekan dan modulus elastisitas. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental. Benda uji dibuat silinder dengan ukuran diameter 15cm dan tinggi 30cm. Komposisi yang digunakan adala 1 (semen) : 2 (pasir) : 3 (kerikil) dengan persentase kadar kapur padam 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100% menggantikan semen. Nilai kuat tekan pada beton dengan aggregat halus tanah padas hitam, mengalami penurunan seiring dengan penambahan kapur padam. Nilai kuat tekan rata-rata beton pada umur 28 hari adalah: 19,81 Mpa ( Kapur padam 0% ), 12,94 Mpa ( Kapur Padam 20% ), 10,04 Mpa ( Kapur Padam 40% ), 6,0143 Mpa ( Kapur Padam 60% ), 3,14 Mpa ( Kapur Padam 80% ), 1,7 Mpa ( Kapur Padam 100% ). Nilai modulus elastisitas pada beton juga mengalami penurunan seiring dengan penambahan kapur padam. Nilai modulus elastisitas rata rata adalah : 9078,78 Mpa ( Kapur Padam 0% ), 5762,40 Mpa ( Kapur Padam 20%), 5607,00 Mpa (Kapur Padam 40%), 5497,80 Mpa (Kapur Padam 60%), 1406,47 MPa ( Kapur Padam 80%), 1382,48 MPa ( Kapur Padam 100% ). Beton yang dapat digunakan sebagai struktur rumah tinggal, maksimal dengan penggunaan kapur sebesar 40 % dengan kuat tekan rata rata 10,04 Mpa.
ABSTRACK Purpose of this study was to determine the value of compressive strength of concrete with limestone as a replacement for cement and trass as fine aggregate, to determine the modulus of elasticity value of concrete with lime stone and trass, and to determine the maximum replacement ratio of lime stone to cement for the compressive strength and modulus of elasticity value. Methods used in the study is the experimental method. Specimen made a cylinder with 15 cm diameter and 30 cm height. Composition of the concrete is 1 cement : 2 fine aggregate : 3 coarse aggregate with 0, 20, 40, 60, 80, 100 percentage replacing limestone for cement. Decrease value of compressive strength and modulus of elasticity of concrete with trass as fine aggregate, square with the addition of lime stone. Averages of compressive strength at 28 days : 19,81 Mpa ( 0% lime stone ), 12,94 Mpa (20% limestone), 10,04 Mpa (40% limestone), 6, 0143 Mpa (60% limestone), 3,14 MPa (80% limestone) and 1,7 Mpa (100% limestone). Averages of modulus of elasticity : 9078,78 Mpa (0% limestone), 5762,40 Mpa (20% limestone), 5607,00 Mpa (40% limestone), 5497,80 Mpa (60% limestone), 1406,47 Mpa (80% limestone), 1382,48 Mpa (100% limestone). Concrete that can be used as house structure, maxsimum with 40% limestone with 10,04 Mpa averages result of compressive strength. xi