ANALISIS KUAT LEKAT TULANGAN BAMBU ORI TAKIKAN TIPE U JARAK 10 CM TERHADAP TULANGAN BAJA Analysis of Bond Strenght Notched Ori Bamboo Reinforcement type Uwith Distance 10 cmto Steel Reinforcement SKRIPSI Disusunsebagai Salah SatuSyaratMemperolehGelarSarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : HANAFI AKHMAD USWAH NIM. I1112042 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015
M O T T O IQRA (Al-Qur an 96:1) Allah tidak membebani seseorang malainkan sesuai dengan kesanggupannya (Al-Qur an 2:286) You ll Never Walk Alone (The Beatles) v
HALAMAN PERSEMBAHAN Alhamdulillah, segala puji saya panjatkan hanya kepada ALLAH SWT atas rahmat dan hidayah-nya. Nikmat Islam, Iman, kesehatan serta kesempatan yang ALLAH SWT berikan kepada saya. Kupersembahkan karyaku ini untuk: Keluargaku. terima kasih banyak bapak, ibu dan juga semua saudaraku telah banyak membantu dan memberi semangat untuk bisa lulus kuliah. Dan mohon maaf hingga saat ini belum bisa membalas segala jerih payah kalian. Terimakasih sudah mewujudkan salah satu cita-citaku menjadi ST. Bapak Agus Setiya Budi, ST, MT dan Bapak Ir. Sugiyarto, MT terima kasih atas waktu, ilmu dan kesabaran dalam membimbing penelitian ini dari awal sampai terselesaikannya penelitian ini. Seluruh Dosen beserta Staf Teknik Sipil UNS terima kasih atas ilmu yang telah diberikan, semoga UNS tetap menjadi Universitas terbaik di Indonesia. TIM BAMBU 2014-2015. Terimakasih atas bantuannya selama penelitian ini dari awal penelitian sampai dengan terselesaikannya penelitian ini. Berawal dari bambu bias menjadi Insinyur Teknik Sipil. Semoga sukses semua kawan. Seluruh Mahasiswa Transfer 2012 yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang sudah banyak membantu selama kuliah di UNS. Terima kasih atas kebersamaannya. Sukses selalu dimanapun kalian berada. Semoga ilmu kita berguna bagi nusa dan bangsa. KARTIKOST. Aldo, Adil, Alif, Fajar, Infan, Fadil, Yogi, Winarto, Pandhu, Kuncung, dan pihak-pihak terkait, terimakasih kebersamaannya, kekompakanya, support dan commit sebagainya. to user iv
ABSTRAK Hanafi Akhmad Uswah, 2015. Analisis Kuat Lekat Tulangan Bambu Ori Takikan Tipe U Jarak 10 cm Terhadap Tulangan Baja. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penggunaan beton bertulang dalam pembangunan akan semakin meningkat seiring dengan semakin pesatnya pertumbuhan penduduk. Hal ini akan meningkatkan kebutuhan tulangan baja sebagai komponen utama dan memicu kenaikkan harga sehingga menjadi mahal dan langka. Biji besi sebagai bahan baku pembuatan tulangan baja merupakan sumber daya yang tidak dapat diperbaharui. Oleh sebab itu, perlu alternatif baru pengganti tulangan baja pada beton. Salah satu persyaratan dalam struktur beton bertulang adalah adanya lekatan antara tulangan dengan beton sehingga apabila pada struktur beton tersebut diberikan beban tidak akan terjadi selip antara tulangan dan beton. Oleh sebab itu perlu ditinjau kuat lekat tulangan bambu ori takikan tipe u pada jarak 10 cm pada beton normal. Metode dalam penelitian ini adalah eksperimental laboratorium. Benda uji berupa silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Di bagian tengah benda uji ditanam tulangan bambu ori takikan tipe u jarak 10 cm dengan dimensi 10 x 5 mm dan panjang penanaman 25 cm. Tulangan berupa baja Ø 8 mm sebagai pembanding. Pengujian dilakukan di Laboratorium Mesin, FT UNS, pada umur beton 28 hari menggunakan alat Universal Testing Machine ( UTM ). Berdasarkan analisis dan hasil pengujian diperoleh nilai kuat lekat rata-rata paling tinggi tulangan bambu ori takikan tipe u jarak 10 cm adalah 0,081 MPa. Sedangkan nilai kuat lekat rata-rata tulangan baja polos Ø 8 mm adalah 0,548 MPa. Kesimpulannya adalah nilai kuat lekat rata-rata paling tinggi bambu ori bertakikan type u jarak 10 dibanding nilai kuat rata-rata lekat beton dengan tulangan baja polos diameter 8 mm adalah sebesar 0,148 atau 14,8%. Kata kunci: kuat lekat, baja polos, bambu ori bertakikan, beton normal. vi
ABSTRACT Hanafi Akhmad Uswah, 2015. Analysis of Bond Strength Notched Ori Bamboo Reinforcement Type U with Distance 100 cm to Steel Reinforcement. Skripsi, Civil Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta. Using of reinforced concrete in building will increase as rapid as growth population. It will increase demand of steel reinforcement as main component and sparks price increases to be expensive and rare. Iron are as a raw manufacture material of steel reinforced is a unrenewable resource. Therefore, needs new alternative changer of steel reinforcement in concrete. One of the requirements in reinforced concrete structures is bonding between reinforcement and concrete so if the concrete structure was loaded it will not slippage between reinforcement and concrete. Because of that it is necessary to research the bond strength of notched ori bamboo reinforcement type u with distance 10 cm in normal concrete. The method in this study is an experimental laboratory. Test specimen is cylinder concrete which its diameter and high was 15 cm and 30 cm. in the middle of test specimen was buried a reinforcement of notched ori bamboo type u distance 100 cm with dimension 10 x 5 mm and 25 cm of depth. The reinforcements was plain steel with 8 mm as comparison. This test is performed in the Machine Laboratory, Faculty of Engineering of Sebelas Maret University (UNS), on the concentrate age of 28 days using Universal Testing Machine (UTM). Based on the analysis and test result, the highest average bond strength of notched ori bamboo reinforcement type u with distance 10 cm is 0,081 MPa while the average bond plain steel reinforcement Ø 8 mm was 0,548 MPa. The conclusions is the highest value of the average bond strength of notched ori bamboo reinforcement type u with distance 10 cm compared with value of average plain steel reinforcement Ø 8 mm is 0,148 or 14,8 %. Keyword: bond strength, plain steel, notched ori bamboo, normal concrete vii
PENGANTAR Puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Analisis Kuat Lekat Tulangan Bambu Ori Bertakikan Tipe U Jarak 10 cm Terhadap Tulangan Baja, sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Selama proses pengerjaan penelitian ini baik pada saat persiapan, pelaksanaan hingga penyusunan dan penyelesaian laporan, penulis banyak mendapat bantuan, bimbingan dan kerjasama dari berbagai pihak, sehingga kendala-kendala dalam proses pengerjaan dapat diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Agus Setiya Budi, ST, MT selaku dosen pembimbing I dan Bapak Ir. Sugiyarto, MT selaku dosen pembimbing II yang telah dengan sabar, tekun dan ikhlas meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis. Selanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada : 1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf. 2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf. 3. Bapak Ir. Suryoto,MT selaku Dosen Pembimbing Akademik. 4. Dosen Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. 5. Semua staf Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil dan Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 6. Semua rekan-rekan yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini. Penulis menyadari masih terdapat berbagai kekurangan. Oleh karena itu penulis menerima secara terbuka berbagai masukan dan saran konstruktif demi perbaikan di masa mendatang. Akhir kata penulis berharap penelitian ini dapat bermanfaat bagi kekayaan ilmu pengetahuan. Surakarta, Agustus 2015 Penulis viii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii HALAMAN PERSEMBAHAN... iv MOTTO... v ABSTRAK... vi PENGANTAR. viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xvi DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL... xvii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2. Rumusan Masalah... 3 1.3. Batasan Masalah... 3 1.4. Tujuan Penelitian... 4 1.5. Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI... 5 2.1. TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1.1. Bambu... 5 2.1.2. Beton... 8 2.2. Landasan Teori... 9 2.2.1. Sifat Fisika Bambu... 9 2.2.2. Sifat Mekanik Bambu... 10 2.2.3. Tulangan Bambu Bertakikan... 11 2.2.4. Material Penyusun Beton... 13 2.2.4.1. Semen PPC... 13 2.2.4.2. Agregat... 14 ix
2.2.4.3. Air... 15 2.3. Kuat Lekat... 16 BAB III METODE PENELITIAN... 21 3.1. Tinjauan Umum... 21 3.2. Bahan... 22 3.3. Peralatan... 24 3.4. Pengujian Bahan Pembentuk Beton... 31 3.5. Benda Uji...... 41 3.6. Tahap dan Prosedur Penelitian... 43 3.7. Pembuatan Benda Uji... 46 3.8. Perawatan Benda Uji... 47 3.8. Pengujian Kuat Lekat... 48 BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN... 50 4.1. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja dan Bambu... 50 4.2. Hasil Pengujian Material Beton... 52 4.2.1. Hasil Pengujian Agregat Halus... 52 4.2.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar... 55 4.3. Hasil Pengujian Slump... 57 4.4. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton... 57 4.5. Hasil Pengujian Kuat Lekat... 58 4.5.1. Kuat Lekat Tulangan Baja Polos... 58 4.5.1.1. Perhitungan Kuat Lekat Beton Normal Tulangan Baja... 63 4.5.2. Kuat Lekat Tulangan Bambu Ori Takikan Tipe U Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 10 mm 65 4.5.2.1. Perhitungan Kuat Lekat OS 1 72 4.6. Hasil Uji Statistik Anova... 77 4.6.1. Uji Kenormalan... 77 4.6.2. Uji Homogenitas Variansi... 78 4.6.3. Uji One way Anova... 78 4.6.4. Uji Perbandingan... 80 x
4.7. Pembahasan... 82 4.7.1. Kuat Tarik Tulangan Baja dan Bambu... 82 4.7.2. Kuat Lekat Beton pada Beban Sesar 0,25 mm... 82 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 85 5.1. KESIMPULAN.. 85 5.2. SARAN... 86 DAFTAR PUSTAKA 87 LAMPIRAN xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1.(1) Tipikal bentuk Tulangan Baja Deformasi... 11 (2) Bambu Takikan... 11 Gambar 2.2. Beberapa Bentuk Takikan pada Tulangan Bambu... 12 Gambar 2.3. Tulangan Bambu Takikan U Sejajar dan Tidak Sejajar jarak 10 cm Lebar Takikan 1 cm dan 2 cm.. 13 Gambar 2.4. Pengujian Pull Out.... 18 Gambar 3.1. Portland Pozzolan Cement (PPC)... 22 Gambar 3.2. Pasir... 23 Gambar 3.3. Kerikil. 23 Gambar 3.4. Tulangan Baja... 24 Gambar 3.5. Bambu Ori... 24 Gambar 3.6. Neraca Digital... 25 Gambar 3.7. Timbangan Bascule.... 25 Gambar 3.8. (a) Ember (b) Gelas Ukur Kapasitas 250 ml... 26 Gambar 3.9. Set Ayakan dan Mesin Penggetar Untuk Sieve Analysis 27 Gambar 3.10. Oven. 27 Gambar 3.11. Mesin Los Angeles.... 28 Gambar 3.12. Kerucut Abrams 28 Gambar 3.13. Cetakan Silinder... 29 Gambar 3.14. Compression Testing Machine (CTM). 29 Gambar 3.15. Universal Testing Machine (UTM).. 30 Gambar 3.16. Universal Testing Machine (UTM).. 30 Gambar 3.17. Proses pencucian sampel.. 32 Gambar 3.18. Pengujian kadar zat organik..... 33 Gambar 3.19. Volumetricflash Berisi Air dan Agregat... 34 Gambar 3.20. Neraca Timbang... 36 Gambar 3.21. Pengujian kuat tarik tulangan baja... 38 Gambar 3.22. Pengujian Kuat tarik Bambu 39 Gambar 3.23. Pengujian Kuat Geser commit Bambu to.. user 40 Gambar 3.24. Benda uji kadar air... 41 xii
Gambar 3.25. Uji Modulus Elastisitas Bambu. 41 Gambar 3.26. Takikan Jarak 10 cm Lebar 1 cm dan 2 cm Sejajar dan Tidak Sejajar.. 42 Gambar 3.27. Potongan dan Tampak Atas benda uji Lekat Beton...... 43 Gambar 3.28. Diagram Alir Penelitian... 45 Gambar 3.29. Pembentukan dan Pembuatan Takikan Tulangan Bambu 46 Gambar 3.30. Pembuatan Benda Uji Kuat Lekat 47 Gambar 3.31. Perawatan Benda Uji 48 Gambar 3.32. Pengujian Kuat Lekat... 48 Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus... 54 Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar... 56 Gambar 4.3 Nilai uji Slump... 57 Gambar 4.4. Grafik Hubungan Beban-Sesar antara Beton dan Tulangan Baja diameter 8 mm... 63 Gambar 4.5. Grafik Hubungan Beban-Sesar OS1 71 Gambar 4.6. Nilai Kuat Lekat Variasi Tulangan pada Beton. 77 Gambar 4.7. Nilai Beban Maksimal Variasi Tulangan pada Beton 77 Gambar 4.8 Tulangan Bambu Ori Sejajar Setelah diuji... 84 Gambar 4.9 Tulangan Bambu Ori Tidak Sejajar Setelah diuji 84 xiii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Berat Jenis Dari 6 Jenis Bambu (gr/cm 2 )... 6 Tabel 2.2. Jenis-jenis Semen Portland... 14 Tabel 2.3 Persyaratan Gradasi Agregat Halus... 15 Tabel 2.4. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Kasar... 15 Tabel 3.1. Tabel perubahan warna... 32 Tabel 3.2. Tabel tulangan kuat lekat... 42 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja, Bambu Ori Bernodia dan Tanpa Nodia... 51 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Kandungan Lumpur pada Pasir Seberat 100 Gram... 52 Tabel 4.3 Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus. 53 Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus... 53 Tabel 4.5. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar... 55 Tabel 4.6. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar... 55 Tabel 4.7. Hasil Pengujian Abrasi Agregat Kasar... 56 Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton... 57 Tabel 4.9. Sesar antara Beton dan Tulangan Baja Ø 8 mm Benda Uji BNTB I 58 Tabel 4.10. Sesar antara Beton dan Tulangan Baja Ø 8 mm Benda Uji BNTB II. 59 Tabel 4.11. Sesar antara Beton dan Tulangan Baja Ø 8 mm Benda Uji BNTB III 60 Tabel 4.12. Sesar antara Beton dan Tulangan Baja Ø 8 mm Benda Uji BNTB IV.. 61 Tabel 4.13. Sesar antara Beton dan Tulangan Baja Ø 8 mm Benda Uji BNTB V... 62 Tabel 4.14. Kuat Lekat Beton dengan Tulangan Baja Polos (Ø 8 mm)... 64 Tabel 4.15. Kuat Lekat Beton dengan Tulangan Baja Polos (Ø 8 mm) dengan sample digunakan... 65 xiv
Tabel 4.16. Sesar antara Beton dan Tulangan Bambu Ori Benda Uji OS1 A Takikan Bentuk U Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 10 mm. 66 Tabel 4.17. Sesar antara Beton dan Tulangan Bambu Ori Benda Uji OS1 B Takikan Bentuk U Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 10 mm. 67 Tabel 4.18. Sesar antara Beton dan Tulangan Bambu Ori Benda Uji OS1 C Takikan Bentuk U Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 10 mm. 68 Tabel 4.19. Sesar antara Beton dan Tulangan Bambu Ori Benda Uji OS1 D Takikan Bentuk U Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 10 mm. 69 Tabel 4.20. Sesar antara Beton dan Tulangan Bambu Ori Benda Uji OS1 E Takikan Bentuk U Sejajar Jarak 100 mm Lebar Takikan 10 mm. 70 Tabel 4.21. Hasil Kuat Lekat Benda Uji OS1..... 73 Tabel 4.22. Hasil Kuat Lekat Benda Uji OS1 3 Sample... 73 Tabel 4.23. Kuat Lekat antara Berbagai Variasi Tulangan dan Beton. 74 Tabel 4.24. Kuat Lekat antara Berbagai Variasi Tulangan dan Beton sample digunakan... 75 Tabel 4.25. Beban Maksimal pada Berbagai Variasi Tulangan dan Beton. 76 Tabel 4.26. Hasil Uji Kenormalan... 78 Tabel 4.27. Hasil Homogenitas Variansi. 79 Tabel 4.28. Hasil Uji One Way Anova 80 Tabel 4.29. Hasil Uji Perbandingan Tukey. 81 Tabel 4.30. Hasil Kesimpulan.. 82 xv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A. Lampiran B. Lampiran C. Lampiran D. Lampiran E. Lampiran F. Lampiran G. Hasil Pengujian Pendahuluan Rencana Campuran Adukan Beton (Mix Desain) Hasil Kuat Desak Beton Grafik Uji Pendahuluan Bambu Grafik Hasil Uji Lekat Dokumentasi Penelitian Administrasi Skripsi xvi
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL A = Luas penampang (mm 2 ) As = Luas penampang tulangan tarik (mm 2 ) Asb = Luas penampang tulangan balans (mm 2 ) a = Jarak rat-rata antara tampang lintang patah dan tumpuan luar yang BJ = Berat jenis terdekat, diukur pada 4 tempat pada sisi titik dari bentang (m) b = Lebar (mm) c = jarak serat tekan garis terluar ke garis netral f c = Kuat tekan beton (MPa) fy = Teganga leleh baja (MPa) Gb = Berat air yang volumenya sama dengan volume benda uji kering oven (gram) Ka = Kadar air bambu (%) L = Panjang (mm) MOR = Modulus lentur bambu (MPa) MOE = Modulus elastisitas bambu (MPa) m w = Massa bambu pada kadar air w (gram) P maks = Beban maksimal (N) t = Tebal (mm) V w = Volume bambu pada kadar air w (cm 3 ) Wb = Berat benda uji sebelum di oven (gram) Wa = Berat benda uji kering oven (gram) σ tr // = Kuat tarik sejajar serat (MPa) σ tk // = Kuat tekan sejajar serat (MPa) τ // = Kuat geser sejajar serat (MPa) δ = Lendutan proporsional dari benda uji (mm) β1 = konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton xvii
ρ w = Kerapatan bambu pada kadar air w (gram/cm 3 ) xviii