BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 SISTEMATIKA PENELITIAN Adapun tahapan-tahapan yang akan dilaksanakan pada penelitian ini adalah: 1. Studi literatur, yaitu mempelajari teori-teori yang berhubungan dengan penelitian beserta riset-riset yang berhubungan dengan penelitian. 2. Menetapkan variasi rancangan yang akan digunakan dalam penelitian sesuai dengan batsan-batasan yang telah ditentukan pada bab sebelumnya.. 3. Mempersiapkan material-material yang akan digunakan pada penelitian berupa agregat kasar, agregat halus, semen dan air. 4. Mempersiapkan agregat kasar yang akan digunakan pada campuran beton melalui percobaan sieve analisys yaitu agregat berukuran ¾, ½, 3/8, dan No.4. 5. Melakukan pengujian untuk mengetahui properties setiap meterial. 6. Membuat benda uji sesuai dengan kebutuhan pengujian. 7. Melakukan proses perawatan (curing) dengan merendam selama 7 hari dan dan 28 hari. 8. Melakukan pengujian terhadap benda uji sesuai dengan umur yang telah ditentukan. 9. Mengolah dan menganalisa data hasil percobaan. 10. Mengambil kesimpulan dari penelitian. 3.2 RENCANA KOMPOSISI BENDA UJI Rencana desain komposisi benda uji yang akan digunakan pada penelitian ini adalah menggunakan 4 variabel jenis kandungan agregat kasar, 3 variabel jenis presentase semen terhadap agregat, dan hanya menggunakan satu variabel jenis kandungan agregat halus dan rasio air terhadap semen. Berikut komposisi benda uji pada penelitian ini: 24
25 Tabel 3.1 Rencana komposisi desain benda uji No Kasar Persentase semen terhadap agregat (C/A) halus W/C 1 No. 4 15% - 0,25 2 No. 4 20% - 0,25 3 No. 4 25% - 0,25 4 No. 4 25 % 5 % 0,25 5 3/8" 15% - 0,25 6 3/8" 20% - 0,25 7 3/8" 25% - 0,25 8 3/8" 25 % 5 % 0,25 9 1/2" 15% - 0,25 10 1/2" 20% - 0,25 11 1/2" 25% - 0,25 12 1/2" 25 % 5 % 0,25 13 3/4" 15% - 0,25 14 3/4" 20% - 0,25 15 3/4" 25% - 0,25 16 3/4" 25 % 5 % 0,25 3.3 RENCANA KEBUTUHAN BENDA UJI 3.3.1 Tes Kuat Tekan Pada percobaan ini akan digunakan jenis agregat kasar dengan masingmasing jenis agregat terdiri dari. Pengujian kuat tekan dilakukan setelah beton mencapai umur perawatan selama 7 hari dan 28 hari. Tabel 3.2 Rencana kebutuhan benda uji kuat tekan No Kasar Persentase se`men terhadap agregat (C/A) halus W/C Jumlah sampel Umur 7 Umur 28 hari hari 1 No. 4 15% - 0,25 3 3 2 No. 4 20% - 0,25 3 3 3 No. 4 25% - 0,25 3 3 4 No. 4 25 % 5 % 0,25 3 3
26 5 3/8" 15% - 0,25 3 3 6 3/8" 20% - 0,25 3 3 7 3/8" 25% - 0,25 3 3 8 3/8" 25 % 5 % 0,25 3 3 9 1/2" 15% - 0,25 3 3 10 1/2" 20% - 0,25 3 3 11 1/2" 25% - 0,25 3 3 12 1/2" 25 % 5 % 0,25 3 3 13 3/4" 15% - 0,25 3 3 14 3/4" 20% - 0,25 3 3 15 3/4" 25% - 0,25 3 3 16 3/4" 25 % 5 % 0,25 3 3 Maka jumlah total benda uji yang akan digunakan pada uji tekan adalah 96 sampel. 3.3.2 Tes Kuat Lentur Pada pengujian kuat lentur akan digunakan 8 variabel yang terdiri dari 4 jenis agregat kasar, dengan masing masing terdiri dari 2 jenis komposisi agregat. Maka total benda uji untuk uji kuat lentur ini adalah 24 sampel. No Tabel 3.3 Rencana kebutuhan benda uji kuat lentur Kasar Persentase semen terhadap agregat (C/A) halus W/C Jumlah sampel Umur 28 hari 1 No. 4 25% - 0,25 3 2 No. 4 25 % 5 % 0,25 3 3 3/8" 25% - 0,25 3 4 3/8" 25 % 5 % 0,25 3 5 1/2" 25% - 0,25 3 6 1/2" 25 % 5 % 0,25 3 7 3/4" 25% - 0,25 3 8 3/4" 25 % 5 % 0,25 3 3.3.3 Tes Shrinkage Pada pengujian shrinkage akan digunakan 2 jenis variabel yang terdiri dari satu jenis agregat kasar dengan dua jenis komposisi campuran. Setiap variabel
27 terdiri dari 3 benda uji, maka total benda uji untuk uji kuat lentur ini adalah 6 sampel. 3.4 JADWAL PELAKSANAAN PENELITIAN Adapun rencana jadwal pelaksanaan percobaan ini adalah: Tabel 3.4 Rencana jadwal penelitian No Pekerjaan Jan Feb Mar Apr 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 Perumusan Mix Design 2 Pengadaan Material 3 Persiapan Material 4 Pembuatan Sampel 5 Test Tekan 7 hari 6 Test Tekan 28 hari 7 Test Lentur 28 hari 8 Test Shrinkage 28 hari 3.5 PROSES PEMBUATAN BENDA UJI Setelah menentukan komposisi dan variasi benda uji, maka langkah yang akan proses pengecoran untuk membuat benda uji yaitu: 1. Menyiapkan bahan-bahan meterial yang akan digunakan sesuai dengan komposisi. 2. Menyiapkan mixer beserta mold yang telah diolesi dengan oli. 3. Memasukkan material ke dalam mixer kemudian beton diaduk hingga merata. 4. Melakukan pengujian terhadap slump beton. 5. Setelah pengadukan selesai, material dimasukkan ke dalam mold yang telah diolesi dengan oli. Pada saat memasukkan material ke dalam mold, pengisian dilakukan dalam 3 lapis dimana setiap satu lapis pengisian harus dilakukan pemadatan dengan menusuk-nusukkan tongkat kedalam adukan sehingga adukan menjadi padat. 6. Setelah proses pengadukan, benda uji dibiarkan selama dua hari hingga kering. 7. Setelah benda uji mengeras, mold kemudian dilepas.
28 8. Melakukan tahap perawatan (curing) terhadap benda uji dengan merendam beton selama waktu yang telah ditentukan. 3.6 PROSEDUR PENGUJIAN LABORATORIUM 3.6.1 Pengujian porositas beton Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat permeabilitas dari benda uji. Rumus yang digunakan untuk menghitung porositas beton adalah: H I = (3.1) l k = Q IAt Dimana: t : waktu (detik) H : tekanan (kg/cm 2 ) l : tinggi benda uji (cm) Q : volume air (cm 3 ) D : diameter benda uji (cm) A : luas permukaan benda uji (cm 2 ) I : gradient hidraulik k : koefisien permeabilitas (cm/s) (3.2) 3.6.2 Test Kuat Tekan Pengujian kuat tekan bertujuan untuk menentukan kekuatan tekan beton, berbentuk silinder dan kubus yang dibuat dan dirawat (cured) di laboratorium. Kekuatan tekan beton adalah beban per satuan luas yang menyebabkan beton hancur. Standar : ASTM C 39/C 39M 04a Benda uji : Silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm Peralatan : Silinder mold diameter 15-30 cm, caping aparatus, softboard, mesin uji kuat tekan beton (compressive strength testing machine).
29 Prosedur : Benda uji yang akan diuji kuat tekannya sesuai dengan umur perawatannya diambil dari tempat perawatan satu hari sebelum pengujian dilaksanakan. Menimbang benda uji dan mencatat beratnya. Bagian atas permukaan benda uji yang kasar diratakan dengan belerang dengan cara berikut: o Lelehkan mortar belerang di dalam pot leleh (melting pot) sampai suhu kira-kira 130 C. o Belerang yang telah leleh kemudian dituangkan ke dalam cetakan pelapis (capping plate) yang didalamnya telah dilapisi oli dengan tipis. o Benda uji kemudian diletakkan tegak lurus dengan cetakan pelapis hingga mortar belerang menjadi beku. Setelah belerang mengeras, benda uji diletakkan pada mesin/ alat penekan dan posisi benda uji diatur tepat di tengah alat penguji. Pembebanan dilakukan dengan mesin hidraulik hingga benda uji mengalam kehancuran dimana salah satu jarum penunjuk pada alat penguji akan berhenti dan jarum satunya lagi akan bergerak turun. Beban maksimum yang ditunjukkan oleh jarum kemudian dicatat dan kemudian dinyatakan sebagai P. Rumus yang digunakan untuk menghitung besar kuat tekan: P P fc '= = (3.3) A 1 2 πd 4 dimana: fc = tegangan tekan beton (kg/cm 2,MPa) P = gaya tekan (kg,kn) A = luas penampang silinder beton (cm 2, mm 2 ) D = diameter silinder beton (cm,mm)
30 3.6.3 Tes Kuat Lentur Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya kekuatan lentur pada beton yang telah mengeras. Standar : ASTM C 78 02 Benda uji Peralatan : Balok dengan ukuran 15 x 15 cm dengan panjang 55 cm. : Beam mold 15 x 15 x 55 cm, caping aparatus, mesin uji lentur (flexural strength testing machine) beton kapasitas 100 kn. Prosedur : Memasang benda uji pada alat penguji kuat lentur. Benda uji harus diletakkan tepat berada di tengah yaitu diantara kedua perletakan. Dua buah beban kemudian diletakkan dengan jarak 1/3 panjang benda uji. Memasang sistem pembebanan (loading sistem) di tengah-tengah permukaan balok. Pembebanan dilakukan secara continuous tanpa adanya goncangan/ kejutan. Pembebanan yang dilakukan pada balok harus konstan. Gambar 3.1 Pengujian kuat lentur M f = (3.4) W clt PL f clt = bh 2 (3.5)
31 dimana: f clt = tegangan lentur (kg/cm 2,MPa) P = gaya (kg,kn) L = panjang balok (cm,mm) d = lebar balok (cm,mm) h = tinggi balok (cm,mm) 3.6.4 Tes Perubahan Volume (Shrinkage) Percobaan tes perubahan volume dilakukan secara terbatas untuk sampel pada umur 28 hari. Prosedurnya menggunakan standar ASTM C490-04. Secara garis besar, pengujiannya meliputi pembuatan sampel dengan dimensi 5 x 10 x 50 cm yang perubahan volumenya diukur terhadap reference bar yang terbuat dari logam dengan koefisien muai tidak lebih dari 1/2000000 / 0 C. Perubahan volume relatif terhadap reference bar tersebut lalu diukur dalam hitungan persen.