Umum Benda Uji dan Prosedur Perawatan

BAB III BAHAN DAN METODE

3.1 Umum

Metode yang digunakan pada penulisan ini adalah berdasarkan eksperimental di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini terdiri dari beberapa tahap yaitu: 1. Tahap persiapan; terdiri dari pengumpulan bahan literatus dan penyediaan material, 2. Tahap pengujian material; semen, agregat halus, agregat kasar dan baja tulangan, 3. Tahap pembuatan benda uji; pembuatan cetakan balok beton, merakit tulangan, pengecoran dan perawatan benda uji 4. Tahap pengujian benda uji; analisa data, pembuatan laporan awal, seminar hasil penelitian dan penyelasaian laporan akhir.

3.2 Bahan Penyusun Beton

Bahan penyusun beton yang digunakan dalam pembuatan benda uji adalah: semen portlan, agregat halus, agregat kasar dan air. Perbandingan campuran yang digunakan adalah perbandingan jumlah bahan penyusun beton yang lebih ekonomis dan efisien. Mutu beton yang digunakan adalah K-250. Material penyusun beton yang digunakan dalam penelitian ini diperiksa di Laboratorium. Universitas Sumatera Utara

3.2.1 Semen

Semen yang digunakan adalah semen type I yang diproduksi PT Semen Padang. Bahan mentah yang digunakan dalam pembuatan semen adalah batu kapur, batu silika, tanah liat dan pasir besi. Dari total kebutuhan bahan mentah, batu kapur yang depositnya terdapat di bukit karang putih ± 2 km dari pabrik digunakan sebanyak 81 . Batu silika yang depositnya berasala dari bukit ngalau ± 1,5 km dari pabrik digunakan sebanyak ± 9 dan tanah liat diperoleh disekitar Kecamatan Kuranji, Kota Padang digunakan sejumlah ± 9. Sedangkan kebutuhan pasir besi ± 1 didatangkan dari Cilacap. Pada penggilingan akhir ditambahkan gypsum 3-5 yang didatangkan dari Thailand. Gypsum alam dan gypsum sintetis dari PT Petro Kimia Gresik. Secara garis besar proses produksi semen melalui 5 tahapan, yaitu: 1. Penambangan dan penyimpanan bahan mentah, 2. Penggilingan dan pencampuran bahan mentah, 3. Homogenisasi hasil penggilingan bahan mentah, 4. Pembakaran, 5. Penggilingan akhir hasil pembakaran Dalam Proses kering, penggilingan bahan di Raw Mill udara panas dialirkan dari tanur putar Kiln sehingga dihasilkan Raw Mix dengan kandungan air 1 Setelah menjalani proses homogenisasi, Raw Mix dibakar di Tanur putar kiln dengan bahan bakar batu bara. Hasil pembakaran adalah berupa butiran hitam yang disebut terakklinker. Universitas Sumatera Utara Proses selanjutnya adalah penggilingan akhir klinker di tromol semen Cement Mill dengan menambahkan sejumlah gypsum dengan perbandingan tertentu. Hasil dari penggilingan akhir ini adalah semen yang siap untuk kepasaran dalam kemasan kantongcurah.

3.2.2 Agregat halus

Material agregat halus yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir yang berasal dari PT Kraton, dan pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat halus antara lain pada tabel 3.1. Tabel 3.1 Pemeriksaaan yang dilakukan terhadap agregat halus No. Pemeriksaaan Tujuan Pemeriksaan 1. Fineness Modulus Menentukan pembagian butiran gradasi agregat dan modulus kehalusan. Data distribusi butiran pada agregat diperlukan dalam perencanaan adukan beton. 2. Specific Gravity, Gs 1. Berat Jenis Bulk 2. Berat Jenis Semu Apparent 3. Berat Jenis SSD 4. Penyerapan Absorbtion Menentukan bulk dan apparent specific gravity serta penyerapan absorption dari agregat halus menurut prosedur ASTM C-128. Nilai ini Universitas Sumatera Utara Tabel 3.1 lanjutan diperlukan untuk menetapkan besarnya komposisi volume agregat dalam adukan beton. 3. Bobot Isi Padat Menentukan berat isi agregat halus, kasar atau campuran 4. Jumlah bahan dalam Agregat yang lolos Saringan 200 kadar lumpur lolos ayakan No.200 Menentukan persentase berat bahan dalam agregat halus yang lolos saringan no. 200 dengan cara pencucian 5. Kadar Organik Menentukan kandungan bahan organik dalam agregat halus berdasarkan stándar warna Hellitage Tester ASTM C – 40. Kandungan bahan organik yang berlebihan pada unsur bahan beton dapat mempengaruhi kualitas beton. Universitas Sumatera Utara Tabel 3.1 lanjutan 6. Soundmess test of fine aggregate by use sodium sulfate Weighted Percentage Loss

3.2.3 Agregat kasar

Material agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah split ¾” dan split ½” yang berasal dari PT.Kraton. Pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat kasar antara lain pada tabel 3.2. Tabel 3.2 Pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat kasar No. Pemeriksaaan Tujuan Pemeriksaan 1. Fineness Modulus Menentukan pembagian butiran gradasi agregat dan modulus kehalusan. Data distribusi butiran pada agregat diperlukan dalam perencanaan adukan beton. 2. Specific Gravity, Gs 1. Berat Jenis Bulk 2. Berat Jenis Semu Apparent 3. Berat Jenis SSD 4. Penyerapan Absorbtion Menentukan bulk dan apparent specific gravity serta penyerapan absorption dari agregat halus menurut prosedur ASTM C-128. Nilai ini Universitas Sumatera Utara Tabel 3.2 lanjutan diperlukan untuk menetapkan besarnya komposisi volume agregat dalam adukan beton. 3. Bobot Isi Padat Menentukan berat isi agregat halus, kasar atau campuran 4. Jumlah bahan dalam Agregat yang lolos Saringan 200 kadar lumpur lolos ayakan No.200 Menentukan persentase berat bahan dalam agregat halus yang lolos saringan no.200 dengan cara pencucian 5. Kadar Organik Menentukan kandungan bahan organik dalam agregat halus berdasarkan stándar warna Hellitage Tester ASTM C – 40 . Kandungan bahan organik yang berlebihan pada unsur bahan beton dapat mempengaruhi kualitas beton. Universitas Sumatera Utara Tabel 3.2 lanjutan 6. Soundmess test of fine aggregate by use sodium sulfate Weighted Percentage Loss

3.2.4 Air

Air yang digunakan dalam pengujian ini diambil dari air sumur bor lokasi proyek Kuala Namu dengan kondisi keruh. Pemeriksaan yang dilakukan terhadap Air antara lain pada tabel 3.3. Tabel 3.3 Pemeriksaan yang dilakukan terhadap air No. PARAMETER SAT. TUJUAN PEMERIKSAAN A. FISIKA 1 Warna Pt-Co Mengetahui kadar Fisika 2 Bau dan rasa - 3 Temperatur C 4 kekeruhan NTU 5 Daya hantar listrik uscm B. KIMIA ANORGANIK 1 Alkalinitas mgL Mengetahui kadar Kimia Anorganik 2 Aluminium Al mgL 3 Ammonia NH3-N mgL Universitas Sumatera Utara Tabel 3.3 lanjutan 4 Besi Fe mgL 5 Flourida F mgL 6 Khlorida Cl mgL 7 Kesadahan sebagai CaCO3 mgL 8 Kromium Cr mgL 9 Mangan Mn mgL 10 Nitrat sebagai N mgL 11 Nitrit sebagai N mgL 12 pH 13 Seng Zn mgL 14 Sianida CN mgL 15 Sulfat SO4 mgL 16 Sulfida H2S mgL 17 Tembaga Cu mgL 18 Total padatan terlarut mgL C. KIMIA ORGANIK 1 Zat Organik sebagai KMnO4 mgL Mengetahui kadar kimia Organik Sumber: Laboratorium PDAM Tirtanadi, 2009

3.2.5 Baja Tulangan

Tulangan baja yang digunakan terdiri dari atas tulangan lentur D12 dan tulangan geser Ø6, produksi PT. Putra Baja Deli. Pengujian hasil analisa komposisi kimia berdasarkan standar uji: ASTM A 751 dengan menggunakan mesin uji: ARL Spark Universitas Sumatera Utara Spektrometer. Sedangkan untuk pengujian tarik digunakan standar uji: SNI 07-2052- 2002 dengan mesin uji: UPM 200 1000. Unsur Pemeriksaan yang dilakukan terhadap baja tulangan antara lain seperti pada tabel 3.4. Tabel 3.4 Pemeriksaan yang dilakukan terhadap baja tulangan Komposisi kimia terdiri dari: Lambang Nama Fe Besi C Karbon Si Silikon Mn Mangan Cr Krom Ni Nikel Mo Molibden Cu Tembaga Al Alumunium V Vanadium W Wolfram Ti Titanium Nb Niobium B Boron S Belerang P Fosfor Uji Lengkung Statis, terdiri dari: 1. diameter mm 2. Jarak tumpuan mm Universitas Sumatera Utara Tabel 3.4 lanjutan 3. Diameter penekan mm 4. Gaya maksimum kN 5. Sudut lengkung derajat 6. Penampilan 7. Keterangan Uji Tarik Statis, terdiri dari: 1. diameter mm 2. Luas Penampang Ao mm2 3. BEban luluh FE kN 4. Beban tarik Fm kN 5. Kuat luluh Ty Nmm2 6. Kuat tari Tu Nmm2 7. Elongasi e Sumber: Lab. B2TKS BPPT, 2010

3.2.6 FIBER REINFORCED POLYMER

Fiber Reinforced Polymer FRP yang dipakai sebagai perkuatan adalah dari bahan carbon dan perekat yang digunakan adalah epoxy imprgnation resin yang merupakan produksi PT. Sika Indonesia. Spesifikasi material pada tabel 3.5. Tabel 3.5 Spesifikasi material Fiber Reinforced Polymer FRP Fiber Reinforced Polymer Produck description SikaWrap® -231 C is a unidirectional woven carbon fiber fabricfor the dry application process. Fiber Type High strength carbon fibers. Universitas Sumatera Utara Tabel 3.5 lanjutan Fabric Construction Fiber orientation: 0 ° unidirectional Warp: carbon fibers 98 of total areal weight Weft: thermoplastic heat-set fibers 2 of total areal weight Area Weight 230 gmÇ ± 12 gmÇ Fabric design Thickness 0.127 mm based on total carbon content Fiber Density 1.80 gcmÑ Dry Fiber Properties Tensile strength: 4900 NmmÇ nominal Tensile E-modulus: 230000 NmmÇ nominal Elongation at break:2.1 nominal Sumber: PT.Sika Indonesia epoxy imprgnation resin Produck description Sikadur® -330is two part, solvent free, thixotropic epaxy based impregnating resinadhesive Appearancecolour Resin part. A: paste Hardener part B: paste Colour Part A: white Part B: grey Part A+B mixed light grey Universitas Sumatera Utara Tabel 3.5 lanjutan Packaging Standard: 5 kg A+B pre-dosed units Chemical Base Epoxy resin Density Mixed Resin: 1.31 kgl at +23°C Service Temperature -40°C to +50°C Tensile Strengths 30 Nmm2 7 days at +23°C Bond Strengths Concrete fracture on sandblasted substrate: 1 day E-Modulus Flexural: 3800 Nmm2 7 days at +23°C Tensile: 4500 Nmm2 7 days at +23°C Sumber: PT.Sika Indonesia

3.3 Benda Uji dan Prosedur Perawatan

Benda uji dalam penelitian ini berupa silinder beton ukuran 15×30 cm sebanyak 6 enam buah dan balok beton bertulang dengan ukuran 15×20×130 cm, dengan tulangan tarik dan tulangan tekan dia. 12 mm, serta tulangan geser dia. 6 mm sebanyak 12 dua belas buah. Mutu beton untuk semua benda uji adalah K-250. Variasi dan benda uji dapat dilihat pada Tabel 3.6 dan Gambar 3.1. Universitas Sumatera Utara Tabel 3.6. Variasi benda uji No. Benda Uji Mutu beton VOL 1 Silinder beton uk. 15x30cm Beton K-250 6 bh 2 balok uji 1 ; Balok Normal; uk.15x2x130cm; dengan tulangan tarik 3D12 dan tulangan tekan 2D12 serta tulangan geser dia.6 dengan jarak 0.15 meter Beton K-250 3 bh 3 balok uji 2 ; Balok Kontrol; uk.15x20x130cm; dengan tulangan tarik 3D12 dan tulangan tekan 2D12 serta tulangan geser dia.6 dengan jarak 0,6 meter Beton K-250 3 bh 4 balok uji 3 ; Balok Kontrol; uk.15x20x130cm; dengan tulangan tarik 3D12 dan tulangan tekan 2D12 serta tulangan geser dia.6 dengan jarak 0,6 meter; dengan merekatkan FRPdengan Beton K-250 3 bh Universitas Sumatera Utara Tabel 3.6 lanjutan lebar 3 cmyang direkatkan pada permukaan komponen beton yang diperkuat dengan bantuan perekat epoxy dengan jarak 10 cm 5 Pengujian kuat geser balok uji 4 ; Balok Kontrol; uk.15x20x130cm; dengan tulangan tarik 3D12 dan tulangan tekan 2D12 serta tulangan geser dia.6 dengan jarak 0,6 meter; dengan merekatkan FRP dengan lebar 3 cmyang direkatkan pada permukaan komponen beton yang diperkuat dengan bantuan perekat epoxy dengan jarak 20 cm Beton K-250 3 bh Jumlah balok Uji 12 bh Universitas Sumatera Utara Gambar 3.1 Benda uji silinder beton uk.15×30cm dan balok uji 15×20×130 cm Tulangan geser yang dipasang merupakan tulangan praktis lebih kecil dari persyaratan tulangan minimum dan diaplikasikan pada semua balok uji. Hal ini dilakukan agar balok lemah dalam menahan geser. Dalam penelitian ini, lembaran serat FRP ditempelkan pada permukaan balok dengan prosedur: menggosokkan dan membersihkan permukaan balok dan memastikan Universitas Sumatera Utara permukaan mulus termasuk untuk sisi tepi penampang; kemudian menyiapkan campuran epoxy resin; lalu mengaplikasikan epoxy pada permukaan balok; dan menempelkan lembaran serat woven carbon fiberpada permukaan balok; diteruskan dengan memberikan epoxy lagi sebagai impregnasi. Pengetesan benda uji dilakukan pada umur 28 hari. Sebelum pembuatan benda uji semua peralatan disiapkan dan diolesi Vaseline. Campuran beton segera dimasukkan ke dalam cetakan sebanyak 13 bagian, kemudian di rojok. Demikian seterusnya sampai cetakan penuh. Permukaan beton dihaluskan dengan menabur sedikit semen dipermukaan dan diratakan dengan catok. Untuk menjaga penguapan air dari beton segar, benda uji yang telah selesai dicetak harus dijaga kelembabannya sampai cetakan dilepas. Permukaan cetakan bagian luar harus dijaga jangan sampai berhubungan langsung dengan air selama 24 jam pertama setelah balok dicetak, krena dapat merubah air dalam adukan dan menyebabkan rusaknya benda uji. Cetakan bernda uji dibuka setelah 24 jam dan tidak boleh lebih dari 48 jam setelah pencetakan. Runag penyimpanana harus bebas dari getaran terutama pada umur 48 jam pertama dan sehari sebelum dilaksanakan pengujian pada umur yang direncanakan. Selanjutnya benda uji kubus direndam air dalam kolam perawatan yang telah disiapkan sampai pada masa pengujian. Untuk balok ujiperawatan dilakukan dengan menutupi dengan goni basah dan disiram air setiap hari. Universitas Sumatera Utara

3.4 Prosedur Pengujian dan Pengambilan data