BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Umum Metodologi yang dilakukan adalah dengan cara membuat benda uji di Laboraturium Bahan Konstruksi Teknik Universitas Mercu Buana, kemudian menguji kuat tekan pada umur beton 3 hari, 7 hari, 28 hari. 3.2 Bahan bahan Bahan yang digunakan dalam proses pencampuran adalah : 1. Semen portland merek Tiga Roda. 2. Agregat halus (pasir) diambil dari Rangkas Bitung, Banten. 3. Agregat kasar (screening) menggunakan batu screening Bengkulu. 4. Air dari laboraturium Teknologi Beton Teknik Sipil. 5. Additive menggunakan Sika Viscocrete-3115 ID. 3.3 Bagan Alir Diagram alir atau tahapan pelaksanaan selama pengujian di laboratorium Teknologi Beton Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercu Buana dapat dilihat dari gambar berikut : III-1
Persiapan Start Penelitian material bahan Penelitian agregat halus meliputi : Berat jenis dan penyerapan agregat Berat isi agregat Analisa saringan Penelitian agregat kasar meliputi : Berat jenis dan penyerapan agregat Berat isi agregat Keausan agregat Penelitian semen Portland meliputi : Berat jenis semen Perencanaan campuran beton sreening mutu fc 25 mpa slump 8 cm + 2 cm menggunakan additive sika type viscocrete 3115 ID sebesar 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8% dari berat semen Pembuatan benda uji silinder Curing (di dalam ruangan) Pengujian kuat tekan pada umur 3, 21, 28 hari Pengolahan data Jika tidak sesuai spesifikasi Laporan penelitian Selesai Gambar 3.1 Diagram Alir III-2
3.4 Perencanaan Campuran Beton Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan/mempelajari sifat-sifat (bahan baku) untuk adukan beton adalah agar kita betul-betul dapat merencanakan campuran beton yang memenuhi syarat. Beberapa metode perencanaan campuran beton : a. Maximum Density Method b. Fineness Modulus Method c. American Concrete Institue Method d. Granding Curve Method e. High Stength Concrete Mix Design f. Current British Method Metode rancangan yang dipakai ACI (American Concrete Institut) Untuk merencanakan campuran beton, ada 4 faktor yang harus diperhatikan, yaitu: a. Water Cement ratio (w/c), yaitu jumlah air yang dipakai dalam adukan berbanding dengan jumlah semen (kg) yang dipakai. b. Cement Agregat Ratio, yaitu perbandingan jumlah pemakaian semen dan agregat ( pasir + agregat kasar). c. Gradasi (dari agregat). d. Konsistensi adukan, berguna agar penempatan adukan beton lebih mudah. Berdasarkan ukuran agregat maksimum agregat (batu pecah) dan slump yang di minta, dapat ditentukan perkiraan air yang dipergunakan, lihat tabel 3.1 III-3
Tabel 3.1 Jumlah kebutuhan air berdasarkan ukuran agregat dari tabel 10, 16 buku referensi Properties of Concrete by AM Neville Ukuran maksimum aggregate () Jumlah air yang diperlukan (tak ada udara dalam beton) % Udara dalam beton Jumlah air yang diperlukan (ada udara dalam beton) 10 225 3 200 12,5 215 2,5 190 20 200 2 180 25 195 2,5 175 40 175 1 160 50 170 0,5 155 70 160 0,3 150 150 140 0,2 135 Berdasarkan ukuran maksimum agregat kasar dan slump yang ditentukan, dapat ditentukan estimasi kebutuhan air pencampur. Perkiraan air yang dipergunakan dengan melihat tabel 3.2. Tabel 3.2 : Kebutuhan Air Pencampuran (kg/m 3 ) dan Kandungan Udara Untuk Berbagai Nilai Slump dan Ukuran Maksimum Agregat Ukuran Maksimum Agregat Jenis beton Slump () 10 12,5 20 25 40 50 75 Tidak ada 25-50 205 200 185 180 160 155 140 Udara 75-100 225 215 200 190 175 170 155 Terperangkap 150-175 240 230 210 200 185 175 170 Udara yang 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 tersekap (%) Ada Udara 25-50 180 175 165 160 150 140 135 Terperangkap 75-100 200 190 180 175 160 155 150 150-175 215 205 190 180 170 165 160 Udara yang 8 7 6 5 4.5 4 3.5 disarankan (%) III-4
Rasio air semen pada metode ACI ini,ditentukan dengan menggunakan tabel 3.3, dimana terdapat pilihan ada udara terperangkap dan tidak ada udara terperangkap dalam beton. Tabel 3.3 : Rasio Air Semen dan Kuat Tekan Beton Kekuatan tekan pada umur 28 hari Water/ Cemen Ratio Untuk beton yang Untuk beton yang.satuan Mpa Satuan kg/cm 2 tak ada udara didalamnya ada udara didalamnya 48 489,1 0.33-41 417,7 0.41 0.32 34 346,4 0.48 0.40 28 285,3 0.57 0.48 21 213,9 0.68 0.59 14 142,6 0.82 0.74 Untuk menentukan volume agregat kasar per satuan volume beton. Pada tabel 3.4 memperlihatkan bahwa derajat kelecakan tertentu, volume agregat kasar yang dibutuhkan per satuan volume beton adalah fungsi dari ukuran makssimum agregat kasar dan modulus kehalusan agregat halus. Tabel 3.4 : Volume Agregat Kasar Per Satuan Volume Beton Ukuran maksimum Volume total aggregate kasar per satuan volume beton untuk harga fineness modulus pasir agregate kasar 2.40 2.60 2.80 3.00, () 10 0.50 0.48 0.46 0.44 12.5 0.59 0.57 0.55 0.53 20 0.66 0.64 0.62 0.60 25 0.71 0.69 0.67 0.65 40 0.75 0.73 0.71 0.69 50 0.78 0.76 0.74 0.72 70 0.82 0.80 0.78 0.76 150 0.87 0.85 0.83 0.81 III-5
Kuat tekan menggunakan silinder 15 x 30. Tabel 3.5 : Perbandingan Kekuatan Tekan Beton Pada Berbagai-bagai Benda Uji Benda uji Perbandingan kekuatan tekan Silinder 15 x 30 cm 0.83 Sumber : (Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I-2) Bahan konstruksi yang punya sifat kekuatan yang khas, yaitu jika diperiksa dengan sejumlah besar benda-benda uji, nilainya akan menyebar nilai rata-rata tertentu. Penyebaran nilai tekan ini akan kecil dan besar bergantung pada tingkat kesempurnaan dari pelaksanaan jadi ukuran mutu pelaksanaannya adalah deviasi standar, dapat dilihat pada tabel 3.6. Tabel 3.6 : Mutu pelaksanan diukur dengan deviasi standar Isi Pekerjaan Deviasi standar s (kg/cm ) Sebutan Jumlah beton Baik sekali Baik Dapat diterima Kecil < 1000 45 < S < 55 55 < S < 65 65 < S < 85 Sedang 1000-3000 35 < S < 45 45 < S < 55 55 < S < 75 Besar >3000 25 < S < 35 35 < S < 45 45 < S < 65 Sumber : (Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I-2) 3.5 Slump Beton Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan slump beton. Slump merupakan ukuran kekentalan beton muka. III-6
Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut: a. Cetakan berupa kerucut terpancung dengan diameter bagian bawah 20 cm, bagian atas 10 cm dan tinggi 30 cm. bagian bawah dan atas cetakan terbuka. b. Tongkat pemadat dengan diameter 16, panjang 60 cm, ujung dibulatkan dan sebaiknya dibuat dari baja tahan karat. c. Pelat logam dengan pennukaan yang kokoh, rata, dan kedap air. d. Sendok cekung. Percobaan ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercubuana, cara melakukan: a. Cetakan dan pelat dibasahi air. b. Letakan cetakan di atas pelat. c. Isilah cetakan sampai penuh dengan beton muda sampai 3 lapis, tiap lapisan berisi kira-kira 1/3 isi cetakan. Setiap lapisan dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 rusukan secara merata. Pada pemadatan, tongkat tepat masuk sampai lapisan bagian bawah tiap-tiap lapisan. Pada lapisan pertama penusukan bagian tepi tongkat dimiringkan sesuai dengan kemiringan cetakan. d. Segera setelah selesai pemadatan, ratakan permukaan benda uji dengan tongkat dan semua benda uji yang jatuh disekitar cetakan, harus disingkirkan. e. Kemudian cetakan diangkat perlahan-lahan tegak lurus ke atas. f. Balikan cetakan dan letakan perlahan-lahan disamping benda uji. g. Ukurlah slump yang terjadi dengan menentukan perbedaan tinggi cetakan dengan tinggi rata-rata benda uji. III-7
Cara perhitungan uji slump adalah sebagai berikut: Besar Slump = tinggi cetakan - tinggi rata rata benda uji Keterangan : Laporan slump dalam satuan (cm) 3.6 Pembuatan Benda Uji Langkah-langkah pembuatan benda uji silinder : 1. Melakukan penimbangan bahan-bahan, seperti semen, pasir, kerikil sesuai dengan kebutuhan rencana campuran adukan beton. 2. Memasukkan semen, pasir, kerikil, air sedikit demi sedikit ke dalam molen, dilanjutkan dengan menghidupkan molen, 3. Pada saat molen mulai berputar diusahakan selalu dalam keadaan miring sekitar 45, agar terjadi adukan beton yang merata, 4. Setelah adukan beton terlihat merata, kemudian dituang secukupnya dan dilakukan pengujian nilai slump dengan menggunakan kerucut Abrams, 5. Mempersiapkan cetakan-cetakan silinder yang akan dipakai untuk mencetak benda uji dengan terlebih dahulu diolesi dengan oli, 6. Mengeluarkan adukan beton dari molen, dan ditampung pada talam, 7. Memasukkan adukan beton ke dalam cetakan dengan memakai cetok, dilakukan sedikit demi sedikit sambil ditusuk-tusuk supaya tidak keropos. 8. Adukan yang telah dicetak diletakkan di tempat yang terlindung dari sinar matahari dan hujan, didiamkan selama ±24 jam, 9. Cetakan dapat dibuka dengan memberikan kode atau keterangan pada beton. III-8
3.7 Kekuatan Tekan Beton Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kekuatan tekan beton berbentuk silinder atau kubus yang dibuat dan dimatangkan (curing) di laboratorium. Kekuatan tekan beton adalah beban persatuan luas yang menyebabkan beton hancur. Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : a. Timbangan dengan ketelitian 0,3 % dari berat contoh. b. Mesin tekan, kapasitas sesuai kebutuhan. Persiapan pengujian. 1. Ambilah benda uji yang akan ditentukan kekuatan tekannya dari bak perendam, kemudian bersihkan dari kotoran yang menempel dengan kain lembab. 2. Tentukan berat dan ukuran benda uji. 3. Benda uji siap untuk diperiksa. Percobaan ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercubuana, cara melakukan: a. Letakan benda uji pada mesin tekan secara sentris b. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2 sampai 4 kg/cm per detik. c. Lakukan pembebanan sampai benda uji menjadi hancur dan catatlah beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji. III-9
Perhitungan kekuatan,tekan beton. Kekuatan tekan beton = P (kg/cm ) A Keterangan : P = beban maksimum (kg) A= Luas penampang benda uji (cm2) III-10