Balok Beton Bertulang Normal Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil Retak Balok Beton Bertulang Normal Jenis Agregat Berdasarkan Bentuk

xl LEMBAR DATA PENGUJIAN LENDUTAN Nama : Jannes Pandiangan NIM : 11 0404 072 Benda Uji : Balok Beton Bertulang Tanggal Pengujian : 16 September 2016

1. Balok Beton Bertulang Normal

Beban P kgcm 2 Beban P kg 14L-L CL 14L-R Dial Reading Lendutan Dial Reading Lendutan Dial Reading Lendutan x 0,01 mm x 0,01 mm x 0,01 mm 10 1333 70 0,7 95 0,95 68 0,68 20 2666 132 1,32 210 2,1 125 1,25 30 3999 305 3,05 432 4,32 302 3,02 40 5332 470 4,7 721 7,21 464 4,64 45 5998,5 785 7,85 1086 10,86 768 7,68

2. Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil

Beban P kgcm 2 Beban P kg 14L-L CL 14L-R Dial Reading Lendutan Dial Reading Lendutan Dial Reading Lendutan x 0,01 mm x 0,01 mm x 0,01 mm 10 1333 67 0,67 88 0,88 63 0,63 20 2666 122 1,22 197 1,97 116 1,16 30 3999 265 2,65 397 3,97 258 2,58 40 5332 593 5,93 889 8,89 579 5,79 50 6665 957 9,57 1463 14,63 935 9,35 Universitas Sumatera Utara xli

3. Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil

Beban P kgcm 2 Beban P kg 14L-L CL 14L-R Dial Reading Lendutan Dial Reading Lendutan Dial Reading Lendutan x 0,01 mm x 0,01 mm x 0,01 mm 10 1333 53 0,53 75 0,75 45 0,45 20 2666 112 1,12 170 1,7 99 0,99 30 3999 210 2,1 280 2,8 172 1,72 40 5332 310 3,1 440 4,4 260 2,6 50 6665 793 7,93 965 9,65 782 7,82 60 7998 1088 10,88 1793 17,93 1075 10,75 Mengetahui Asisten Lab. Struktur Teknik Sipil USU Rony Horas Sihombing Universitas Sumatera Utara xlii LAMPIRAN IV DOKUMENTASI Universitas Sumatera Utara xliii Slag baja Pengujian keausan kerikil Analisa ayakan pasir Pengeringan agregat kasar Pengujian berat isi kerikil Proses penimbangan agregat Universitas Sumatera Utara xliv Proses penyediaan bahan Bekisting balok Penuangan bahan ke dalam molen Beton segar Proses pengecoran Proses pengecoran Universitas Sumatera Utara xlv Proses pengecoran Pemadatan dengan vibrator Pengecoran silinder selesai Pengecoran balok selesai Proses capping Penimbangan benda uji silinder Universitas Sumatera Utara xlvi Pengujian kuat tekan silinder Pengujian kuat tekan silinder Alat jacking hydrolic Benda uji balok Pemasangan dial indikator Balok setelah pembebanan Universitas Sumatera Utara xiv DAFTAR PUSTAKA Aryanti, Riza dkk. 2008. “Pengujian Lentur Balok Beton Bertulang dengan Menggunakan Modifikasi Alat Uji Tekan”. Universitas Andalas. Padang Dipohusodo, Istimawan. 1999. Struktur Beton Bertulang. PT.Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Mulyono, Tri . 2003. “Teknologi Beton” Penerbit ANDI. Yogyakarta. McCormac, Jack C. 2004. Desain Beton Bertulang Edisi Kelima Jilid I, Jakarta: Penertbit Erlangga. Nawy, Edward G. 1998. Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Bandung: Penerbit Refika Aditama. Nugraha, Paul. 2007. “Teknologi Beton” Penerbit ANDI. Yogyakarta. Risdianto, Yudi. 2013. “Kajian Kuat Tekan Beton dengan Perbandingan Volume dan Perbandingan Berat untuk Produksi Beton Massa Menggunakan Agregat Kasar Batu Pecah Merapi”.Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta. Setiawan, Deni dkk. 2014. “Pengaruh Penggunaan Limbah Baja terhadap Kuat Karakteristik Beton” Universitas Kristen Maranatha, Bandung. SNI 03 – 2847 – 2002, “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung ”, 2002. SNI 03 – 2847 – 2013, “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung ”, 2013 Tugas Akhir Buen, Sian dkk. 2013. “Uji Eksperimental Kuat Lentur Balok dan Pelat Beton Bertulang dengan Agregat Kasar dan halus Beton Daur Ulang”. Universitas Katolik Parahyangan. Bandung. Wikana, Iwan. 2007. “Tinjauan Kuat Lentur Balok Beton Bertulang dengan Lapisan Mutu Beton yang Berbeda”. UKRIM. Yogyakarta. Universitas Sumatera Utara 41

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Umum

Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental yang dilakukan di Laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Secara umum urutan tahap penelitian ini meliputi: a Penyediaan bahan penyusun beton b Pemeriksaan bahan c Perencanaan campuran beton mix design d Pembuatan benda uji e Pemeriksaan nilai slump f Pengujian kuat tekan beton umur 28 hari g Pengujian kuat lentur beton umur 28 hari Tabel 3.1 Variasi penggunaan agregat kasar dan jumlah benda uji Variasi Penggunaan Agregat Kasar Banyak Benda Uji Jumlah Tekan Kuat Lentur Beton normal 100 kerikil, 0 steel slag 4 1 5 85 kerikil, 15 steel slag 4 1 5 75 kerikil, 25 steel slag 4 1 5 ∑ = 15 Universitas Sumatera Utara 42 FLOW CHART Persiapan Bahan Pemeriksaan Bahan Pembuatan Beton Segar Pengujian Slump Pencetakan Benda Perawatan Beton 28 hari Pengujian Benda Uji Uji Kuat Tekan, Uji Kuat Lentur Data Analisis data Selesai Semen Steel Slag Air Pasir Batu Pecah Kesimpulan dan Saran MULAI Universitas Sumatera Utara 43

3.2 Penyediaan dan pemeriksaan bahan penyusun beton

Bahan penyusun beton terdiri dari semen portland, agregat halus, agregat kasar dan air. Sering pula ditambah bahan campuran tambahan yang sangat bervariasi untuk mendapatkan sifat-sifat beton yang diinginkan. Biasanya perbandingan campuran yang digunakan adalah perbandingan jumlah bahan penyusun beton yang lebih ekonomis dan efektif.

3.2.1. Semen Portland

Semen yang dipakai dalam penelitian ini adalah semen tipe I yang diproduksi oleh PT. LAFARGE CEMENT INDOSNESIA atau dikenal dengan nama Semen Andalas dalam kemasan 1 zak 50 kg.

3.2.2. Agregat Halus

Agregat halus pasir yang dipakai dalam campuran beton dilakukan pemeriksaan, meliputi: a. Analisa ayakan pasir b. Pemeriksaan kadar lumpur pencucian pasir lewat ayakan no. 200 c. Pemeriksaan kandungan organik colorometric test d. Pemeriksaan kadar liat clay lump e. Pemeriksaan berat isi pasir f. Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi pasir Analisa Ayakan Pasir a. Tujuan: untuk memeriksa penyebaran butiran gradasi dan menentukan nilai modulus kehalusan pasir FM

b. Hasil pemeriksaan:

Modulus kehalusan pasir FM : 2.632 Pasir dapat dikategorikan pasir sedang.

c. Pedoman:

100 mm 0.15 ayakan hingga tertahan Komulatif FM  Universitas Sumatera Utara 44 Berdasarkan nilai modulus kehalusan FM, agregat halus dibagi dalam beberapa kelas, yaitu :  Pasir halus : 2.20 FM 2.60  Pasir sedang : 2.60 FM 2.90  Pasir kasar : 2.90 FM 3.20 Pemeriksaan Kadar Lumpur Pencucian Pasir Lewat Ayakan No.200 a. Tujuan : Untuk memeriksa kandungan lumpur pada pasir.

b. Hasil pemeriksaan :

Kandungan lumpur : 3.8 5 , memenuhi persyaratan.

c. Pedoman :

Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat halus tidak dibenarkan melebihi 5 dari berat kering. Apabila kadar lumpur melebihi 5 maka pasir harus dicuci. Pemeriksaan Kandungan Organik a. Tujuan : Untuk memeriksa kadar bahan organik yang terkandung di dalam pasir.

b. Hasil pemeriksaan : Warna kuning terang standar warna No.3, memenuhi persyaratan.

c. Pedoman :

Standar warna No.3 adalah batas yang menentukan apakah kadar bahan organik pada pasir lebih kurang dari yang disyaratkan. Pemeriksaan Clay Lump Pada Pasir a. Tujuan : Untuk memeriksa kandungan liat pada pasir.

b. Hasil pemeriksaan :

Kandungan liat 0.727 1 , memenuhi persyaratan.

c. Pedoman :

Kandungan liat yang terdapat pada agregat halus tidak boleh melebihi 1 dari berat kering. Apabila kadar liat melebihi 1 maka pasir harus dicuci. Universitas Sumatera Utara 45 Pemeriksaan Berat Isi Pasir a. Tujuan : Untuk menentukan berat isi unit weight pasir dalam keadaan padat dan longgar.

b. Hasil pemeriksaan :

Berat isi keadaan rojok padat : 1613.157 kgm 3 Berat isi keadaan longgar : 1408.329 kgm 3

c. Pedoman :

Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi pasir dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui berat pasir dengan hanya mengetahui volumenya saja. Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Pasir a. Tujuan : Untuk menetukan berat jenis specific gravity dan penyerapan air absorbsi pasir.

b. Hasil pemeriksaan :

 Berat jenis SSD : 2463 kgm 3  Berat jenis kering : 2404 kgm 3  Berat jenis semu : 2555 kgm 3  Absorbsi : 2.459

c. Pedoman :

Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat pasir dalam keadaan SSD dengan volume pasir dalam keadaan SSD. Keadaan SSD Saturated Surface Dry di mana permukaan pasir jenuh dengan uap air sedangkan dalamnya kering, keadaan pasir kering di mana pori-pori pasir berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu di mana pasir basah total dengan pori-pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat pasir yang hilang terhadap berat pasir kering di mana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering. Hasil pengujian harus memenuhi : Universitas Sumatera Utara 46 Berat jenis kering berat jenis SSD berat jenis semu.

3.2.3. Agregat Kasar

Pemeriksaan yang dilakukan pada agregat kasar meliputi: a. Analisa ayakan batu pecah b. Pemeriksaan kadar lumpur pencucian lewat ayakan No.200 c. Pemeriksaan keausan menggunakan mesin Los Angeles d. Pemeriksaan berat isi batu pecah e. Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi batu pecah Analisa Ayakan Batu Pecah a. Tujuan : Untuk memeriksa penyebaran butiran gradasi dan menentukan nilai modulus kehalusan fineness modulus FM kerikil.

a. Hasil pemeriksaan :

FM : 6.465 5.5 6.465 7.5 , memenuhi persyaratan.

c. Pedoman :

1. 100 mm 0.150 ayakan hingga tertahan kumulatif FM  2. Agregat kasar untuk campuran beton adalah agregat kasar dengan modulus kehalusan FM antara 5.5 sampai 7.5. Pemeriksaan Kadar Lumpur Pencucian Kerikil Lewat Ayakan no.200 a. Tujuan : Untuk memeriksa kandungan lumpur pada kerikil.

b. Hasil pemeriksaan : Kandungan lumpur : 0.75 1 , memenuhi persyaratan.

c. Pedoman :

Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat kasar tidak dibenarkan melebihi 1 ditentukan dari berat kering. Apabila kadar lumpur melebihi 1 maka pasir harus dicuci. Universitas Sumatera Utara 47 Pemeriksaan Keausan Dengan Mesin Los Angeles a. Tujuan : Untuk memeriksa ketahanan aus agregat kasar.

b. Hasil pemeriksaan : Persentase keausan : 28,30 50

c. Pedoman :

1. 100 x awal berat akhir berat awal berat keausan   2. Pada pengujian keausan dengan mesin pengaus Los Angeles, persentase keausan tidak boleh lebih dari 50. Pemeriksaan Berat Isi Batu Pecah a. Tujuan : Untuk memeriksaan berat isi unit weight agregat kasar dalam keadaan padat dan longgar.

b. Hasil pemeriksaan :

Berat isi keadaan rojok padat : 1733.052 kgm 3 Berat isi keadaan longgar : 1646.400 kgm 3

c. Pedoman :

Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi batu pecah dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa kerikil akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi batu pecah maka kita dapat mengetahui berat batu becah dengan hanya mengetahui volumenya saja. Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Batu Pecah a. Tujuan : Untuk menentukan berat jenis specific gravity dan penyerapan air absorbsi batu pecah.

b. Hasil pemeriksaan :

 Berat jenis SSD : 2632 kgm 3  Berat jenis kering : 2606 kgm 3  Berat jenis semu : 2674 kgm 3  Absorbsi : 0.969 Universitas Sumatera Utara 48

c. Pedoman :

Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat batu pecah dalam keadaan SSD dengan volume batu pecah dalam keadaan SSD. Keadaan SSD Saturated Surface Dry di mana permukaan batu pecah jenuh dengan uap air, keadaan batu pecah kering di mana pori batu pecah berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu di mana pasir basah total dengan pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat batu pecah yang hilang terhadap berat batu pecah kering, di mana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering. Hasil pengujian harus memenuhi : Berat jenis kering berat jenis SSD berat jenis semu.

3.2.4. Air

Air yang digunakan dalam pembuatan sampel adalah air yang berasal dari sumber air yang bersih. Secara pengamatan visual air yang dapat pembuatan beton yaitu air yang jernih, tidak berwarna dan tidak mengandung kotoran-kotoran seperti minyak dan zat organik lainnya. Dalam penelitian ini air yang dipakai adalah berasal dari PDAM Tirtanadi, di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU.

3.2.5. Steel Slag

Pemeriksaan yang dilakukan pada steel slag meliputi: a. Analisa ayakan steel slag b. pemeriksaan kadar lumpur pencucian lewat ayakan No.200 c. Pemeriksaan keausan menggunakan mesin Los Angeles d. Pemeriksaan berat isi e. Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi Analisa Ayakan Steel Slag a. Tujuan : Untuk memeriksa penyebaran butiran gradasi dan menentukan nilai modulus kehalusan fineness modulus FM steel slag. Universitas Sumatera Utara 49

b. Hasil pemeriksaan :

FM : 7.45 5.5 7.2995 7.5 , memenuhi persyaratan. Pemeriksaan Kadar Lumpur Pencucian Steel Slag Lewat Ayakan no.200 a. Tujuan : Untuk memeriksa kandungan lumpur pada steel slag.

b. Hasil pemeriksaan : Kandungan lumpur : 0.35 1 , memenuhi persyaratan.

Pemeriksaan Keausan Dengan Mesin Los Angeles a. Tujuan : Untuk memeriksa ketahanan aus steel slag.

b. Hasil pemeriksaan : Persentase keausan : 21,80 50

Pemeriksaan Berat Isi Steel Slag a. Tujuan : Untuk memeriksaan berat isi unit weight steel slag dalam keadaan padat dan longgar.

b. Hasil pemeriksaan :

Berat isi keadaan rojok padat : 1846.675 kgm 3 Berat isi keadaan longgar : 1781.686 kgm 3 Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Steel Slag a. Tujuan : Untuk menentukan berat jenis specific gravity dan penyerapan air absorbsi steel slag.

b. Hasil pemeriksaan :

 Berat jenis SSD : 3521 kgm 3  Berat jenis kering : 3499 kgm 3  Berat jenis semu : 3579 kgm 3  Absorbsi : 0.644 Universitas Sumatera Utara 50

3.3 Perencanaan Campuran Beton Mix Design

Perencanaan campuran beton dimaksudkan untuk mengetahui komposisi atau proporsi bahan-bahan penyusun beton. Proporsi bahan-bahan penyusun beton ini ditentukan melalui sebuah perancangan beton mix design. Hal ini dilakukan agar proporsi campuran dapat memenuhi syarat teknis secara ekonomis. Dalam menentukan proporsi campuran dalam penelitian ini digunakan metode Departemen Pekerjaan Umum yang berdasarkan pada SNI 2847:2013. Kriteria dasar perancangan beton dengan menggunakan metode Departemen Pekerjaan Umum ini adalah kekuatan tekan dan hubungan dengan faktor air semen. Perhitungan mix design secara lengkap dapat dilihat pada lampiran. Dari hasil perhitungan mix design tersebut diperoleh perbandingan campuran beton antara semen : pasir : kerikil : air = 1,00 : 0,81 : 2,44 : 0,4085 Untuk perhitungan mix design, dapat dilihat pada lampiran 2.

3.4 Pembuatan Benda Uji

Pembuatan benda uji terdiri dari tiga variasi campuran untuk percobaan, yaitu campuran normal tanpa bahan pengganti, campuran dengan substitusi kerikil dengan limbah baja sebesar 15 dan 25 dari volume kerikil. Setelah semua bahan selesai disediakan, hidupkan mesin molen dan masukkan air kedalamnya yang berfungsi untuk membasahi mesin tersebut supaya adukan beton yang sebenarnya tidak berkurang. Setelah ±30 detik, air didalam molen dibuang. Untuk beton normal, langkah pertama masukkan agregat halus dan semen dan biarkan selama ±1 menit supaya agregat halus dan semen tercampur rata. Kemudian air dimasukkan sebagian-sebagian ke dalam molen secara menyebar, hal ini dilakukan supaya air tidak hanya tercampur di beberapa tempat dan menyebabkan adukannya tidak rata menggumpal. Selanjutnya masukkan batu pecah dan biarkan mesin molen ±10 menit sampai campuran beton benar-benar tercampur secara merata dan homogen. Adukan yang sudah tercampur merata, dituangkan ke dalam sebuah pan besar yang tidak menyerap air, dan kemudian adukan diukur kekentalannya dengan menggunakan metode slump test dari kerucut Abrams-Harder. Setelah pengukuran nilai slump, campuran beton dimasukkan ke dalam cetakan silinder Universitas Sumatera Utara 51 yang berukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 dengan cara dibagi dalam tiga tahapan, dimana masing-masing tahapan diisi 13 bagian dari cetakan silinder dan lalu dipadatkan dengan menggunakan alat vibrator. Setelah umur beton 24 jam, cetakan silinder dibuka dan mulai dilakukan perawatan beton dengan cara direndam dalam bak perendaman sampai pada masa yang direncanakan untuk melakukan pengujian.

3.5 Pemeriksaan nilai slump

Adapun tahapan pengujian slump adalah: 1. Kerucut diletakkan terpancung pada alas yang rata yang tidak menyerap air 2. Adukan beton dimasukkan kedalam kerucut hingga 13 tinggi kerucut lalu dirojok 25 kali 3. Adukan beton dimasukkan lagi kedalam kerucut hingga 23 tinggi kerucut lalu dirojok 25 kali 4. Adukan beton ditambah lagi hingga penuh lalu dirojok 25 kali. 5. Permukaan kerucut diratakan 6. Kerucut diangkat perlahan-lahan vertikal ke atas 7. Penurunan adukan diukur dengan mistar dengan cara meletakkan kerucut terpancung disamping adukan beton maka penurunan diukur dari tinggi permukaan kerucut terpancung hingga ke tinggi permukaan adukan beton tersebut.

3.6. Pengujian Sampel

3.6.1. Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian dilakukan pada umur beton 28 hari untuk tiap variasi beton sebanyak 4 buah. Sehari sebelum pengujian sesui umur rencana, silinder beton dikeluarkan dari bak perendaman. Adapun tahap-tahap pengujian kuat tekan silinder beton adalah 1. Keluarkan benda uji silinder yang akan diuji kekuatan tekannya dari bak perendaman setelah beton berumur 28 hari kemudian diamkan 1 hari agar benda uji berada dalam kondisi kering saat pengujian 2. Lelehkan mortar belerang dan letakkan kedalam cetakan pelapis. Universitas Sumatera Utara 52 3. Letakkan permukaan atas benda uji ke dalam cetakan pelapis secara tegak lurus dan diamkan selama beberapa etik sampai mortar belerang mengeras dan menempel pada permukaan atas benda uji. 4. Timbang benda uji Gambar 3.1 Penimbangan benda uji silinder 5. Letakkan benda uji pada mesin tekan compression machine secara centris. 6. Hidupkan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan 7. Lakukan pembebanan sampai jarum penunjuk beban tidak naik lagi dan catat angka yang ditunjukkan jarum penunjuk. Gambar 3.2 Pengujian benda uji silinder Universitas Sumatera Utara 53

3.6.2. Pengujian Kuat Lentur Balok Beton Betulang

Gambar 3.3 Perletakan dan pembebanan pengujian kuat lentur Adapun prosedur pengujian balok beton ini adalah sebagai berikut: 1. Pada balok terlebih dahulu dibuat grid atau garis petak-petak dengan jarak 5 cm dengan tujuan agar garis pola retak pada saat pengujian mudah dilihat dan ditandai. 2. Balok diletakkan diatas perletakan alat penguji yang telah disediakan. 3. Dial Gauge alat pengukur lendutanpenurunan diletakkan dibawah balok dengan posisi 3 titik, yakni 14L-L, Center Line, dan 14L-R. Dial gauge yang digunakan mempunyai kapasitas 1 cm. 4. Profil I dengan panjang 1 meter diletakkan tepat ditengah-tengah balok, guna membagi beban gaya terpusat menjadi dua gaya terpusat dengan besar P. 5. Dilakukan pemeriksaan ke-vertikal-an alat-alat penerus beban dan jacking hydraulic yang ada diatas profil I guna mendapatkan gaya vertikal yang murni. Jacking hydraulic yag digunakan memiliki kapasitas 6000 barpsi. 6. Setelah semua alat terpasang, dilakukan pembebanan bertahap dengan kenaikan beban setiap 10 kgcm 2 . 7. Setiap kenaikan 10 kgcm 2 dilakukan pembacaan penurunan dan penggambaran pola retak yang terjadi. 8. Pembebanan dihentikan setelah balok mengalami retakan dan lendutan yang besar sehingga walaupun diberi beban, balok tidak lagi memberi perlawanan. Universitas Sumatera Utara 54 Gambar 3.4 Pemasangan alat hidrolyc jack dan dial gauge Universitas Sumatera Utara 55

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. NILAI SLUMP

Nilai slump selalu dihubungkan dengan kemudahan pengerjaan beton workability. Slump test adalah pengujian paling sederhana dan yang paling sering digunakan, karena kelecakan beton segar sering diidentikkan dengan slumpnya. Unsur-unsur yang mempengaruhi nilai slump antara lain: 1. Gradasi dan bentuk permukaan agregat 2. Faktor air semen 3. Volume udara pada adukan beton 4. Karakteristik semen 5. Bahan tambahan Hasil pengujian nilai slump dan substitusi kerikil dengan slag dapat dilihat dalam tabel. Tabel 4.1 Hasil pengujian nilai slump Variasi Substitusi Nilai Slump cm 12 15 11 25 10 Gambar 4.1 Grafik nilai slump terhadap persentase substitusi kerikil dengan slag baja. 9 10 11 12 13 15 25 Nila i Slum p cm Persentase Substitusi Kerikil dengan Slag Grafik Nilai Slump Universitas Sumatera Utara 56 Dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa dengan meningkatnya persentase substitusi kerikil dengan slag baja maka nilai slump semakin menurun.

4.2. KUAT TEKAN SILINDER BETON

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kuat tekan beton dengan berbagai variasi penggantian agregat kasar dengan limbah baja dibandingkan dengan beton normal dimana benda uji berbentuk silinder yang pembuatan dan perawatannya dilaksanakan di Laboratorium Beton. Pengujian dilakukan pada umur 28 hari, berdasarkan SNI 03-6429-2000, Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Hasil pengujian kuat tekan beton dapat dilihat pada tabel dibawah. Tabel 4.2. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton VARIASI BENDA UJI BERAT Kg A cm 2 BEBAN TEKAN KN KUAT TEKAN MPa KUAT TEKAN RATA-RATA MPa BETON NORMAL B.1 12,82 176,625 554 31,366 33,517 B.2 12,79 176,625 600 33,970 B.3 12,84 176,625 630 35,669 B.4 12,86 176,625 584 33,064 85 KERIKIL + 15 SLAG B.1 13,10 176,625 680 38,500 36,660 B.2 13,21 176,625 630 35,669 B.3 13,34 176,625 640 36,235 B.4 13,16 176,625 640 36,235 75 KERIKIL + 25 SLAG B.1 13,43 176,625 700 39,632 40,481 B.2 13,40 176,625 740 41,897 B.3 13,66 176,625 720 40,764 B.4 13,44 176,625 700 39,632 Dari tabel hasil pengujian kuat tekan diatas, terlihat bahwa dengan penggantian agregat kasar dengan limbah baja akan meningkatkan kuat tekan beton. Semakin banyak agregat kasar yang diganti dengan limbah baja, maka akan semakin besar juga nilai kuat tekan beton. Dapat dikatakan bahwa limbah baja baik digunakan sebagai agregat dalam campuran beton. Grafik hasil pengujian kuat tekan beton dapat dilihat pada grafik dibawah. Universitas Sumatera Utara 57 Gambar 4.2. Grafik hasil pengujian kuat tekan beton

4.3. POLA RETAK PADA PENGUJIAN KUAT TEKAN

Pada pengujian kuat tekan silinder beton ditemui satu kasus yang menarik untuk dicermati yaitu pola retak pada benda uji silinder beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.3. Pola retak yang terjadi pada penelitian kuat tekan silinder adalah pola retak cone and shear . Dimana pola retak tersebut dapat dilihat pada gambar 4.3. Gambar 4.3 Pola retak pada pengujian kuat tekan silinder beton 33,517 36,66 40,481 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Beton Normal 85 kerikil + 15 slag 75 kerikil + 25 slag K uat T ekan MP a Variasi Substitusi Kerikil Hasil Pengujian Kuat Tekan Rata-Rata Beton Universitas Sumatera Utara 58

4.4. PENGUJIAN LENDUTAN BETON BERTULANG

Pengujian lendutan balok beton bertulang dilakukan dengan menggunakan Hydraulic Jack dan 3 tiga buah Dial Indikator dengan jarak masing-masing sepanjang 75 cm. Tabel 4.3. Data Hasil Pengujian Lendutan Balok Beton Bertulang Normal tanpa substitusi kerikil dengan stell slag Beban P kgcm 2 Beban P kg 14L-L CL 14L-R Dial Reading Lendutan Y1 Dial Reading Lendutan Y2 Dial Reading Lendutan Y3 x 0,01 mm x 0,01 Mm x 0,01 mm 10 1333 70 0,7 95 0,95 68 0,68 20 2666 132 1,32 210 2,1 125 1,25 30 3999 305 3,05 432 4,32 302 3,02 40 5332 470 4,7 721 7,21 464 4,64 45 5998,5 785 7,85 1086 10,86 768 7,68 Keterangan: Retak awal terjadi pada beban 30 kgcm 2 = 3999 kg Beban kg = Pembacaan dial kgcm 2 x Luas silinder hydraulic jack 133,3 cm 2 Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Lendutan Balok Beton Bertulang dengan Substitusi 15 Kerikil dengan Stell Slag Beban P kgcm 2 Beban P kg 14L-L CL 14L-R Dial Reading Lendutan Y1 Dial Reading Lendutan Y2 Dial Reading Lendutan Y3 x 0,01 mm x 0,01 mm x 0,01 mm 10 1333 67 0,67 88 0,88 63 0,63 20 2666 122 1,22 197 1,97 116 1,16 30 3999 265 2,65 397 3,97 258 2,58 40 5332 593 5,93 889 8,89 579 5,79 50 6665 957 9,57 1463 14,63 935 9,35 Keterangan: Retak awal terjadi pada beban 30 kgcm 2 = 3999 kg Beban kg = Pembacaan dial kgcm 2 x Luas silinder hydraulic jack 133,3 cm 2 Universitas Sumatera Utara 59 Tabel 4.5 Data Hasil Pengujian Lendutan Balok Beton Bertulang dengan Substitusi 25 Kerikil dengan Stell Slag Beban P kgcm 2 Beban P kg 14L-L CL 14L-R Dial Reading Lendutan Y1 Dial Reading Lendutan Y2 Dial Reading Lendutan Y3 x 0,01 mm x 0,01 mm x 0,01 mm 10 1333 53 0,53 75 0,75 45 0,45 20 2666 112 1,12 170 1,7 99 0,99 30 3999 210 2,1 280 2,8 172 1,72 40 5332 310 3,1 440 4,4 260 2,6 50 6665 793 7,93 965 9,65 782 7,82 60 7998 1088 10,88 1793 17,93 1075 10,75 Keterangan: Retak awal terjadi pada beban 40 kgcm 2 = 5332 kg Beban kg = Pembacaan dial kgcm 2 x Luas silinder hydraulic jack 133,3 cm 2 Gambar 4.4 Grafik Hubungan Beban dengan Lendutan Balok Beton Bertulang Normal 0,7 1,32 3,05 4,7 7,85 0,95 2,1 4,32 7,21 10,86 0,68 1,25 3,02 4,64 7,68 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 2 4 6 8 10 12 B eba n k g Lendutan mm Hubungan Beban dan Lendutan Balok Beton Bertulang Normal Y1 Y2 Y3 Universitas Sumatera Utara 60 Gambar 4.5 Grafik Hubungan Beban dengan Lendutan Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag Gambar 4.6 Grafik Hubungan Beban dengan Lendutan Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag 0,67 1,22 2,65 5,93 9,57 0,88 1,97 3,97 8,89 14,63 0,63 1,16 2,58 5,79 9,35 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 2 4 6 8 10 12 14 16 B eba n k g Lendutan mm Hubungan Beban dan Lendutan Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag Y1 Y2 Y3 0,53 1,12 2,1 3,1 7,93 10,88 0,75 1,7 2,8 4,4 9,65 17,93 0,45 0,99 1,72 2,6 7,82 10,75 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 5 10 15 20 B eba n k g Lendutan mm Hubungan Beban dan Lendutan Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag Y1 Y2 Y3 Universitas Sumatera Utara 61

4.5. PERHITUNGAN LENDUTAN BETON SECARA TEORITIS

4.5.1. Balok Beton Bertulang Normal

Perhitungan lendutan yang terjadi pada balok beton normal diperoleh dari perhitungan momen sebagai muatan. Untuk perhitungan lendutan akibat berat sendiri diabaikan. Gambar 4.7 Pembebanan Terpusat W 1 = W 2 = RA = M = ∆ 1 = Menghitung modulus elastisitas beton: Ec = 4700 √ = 4700√ Nmm 2 = 27210,118 Nmm 2 Menghitung inersia balok beton bertulang: I = Universitas Sumatera Utara 62 Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 1333 kg ∆ 1 = ∆ 1 = = Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 2666 kg ∆ 1 = ∆ 1 = Kondisi Setelah Retak  Menghitung momen inersia penampang I g I g =  Menghitung momen retak M cr M cr = Dimana: M cr = momen retak f r = modulus retak beton = 0,7 √ y t = jarak dari garis netral penampang utuh ke serat tepi tertarik mengabaikan tulangan baja = M cr = = { √ } = 6332141,858 Nmm  Menentukan letak garis netral Dimana: n = E s = modulus elastisitas baja = 200000 MPa E c = modulus elastisitas beton = 27210,118 MPa Tulangan tarik 2Ø12 A s ‟ = 226,2 mm 2 Tulangan tekan 2Ø12 A s = 226,2 mm 2 Universitas Sumatera Utara 63 Maka, d ‟ = selimut beton + Ø sengkang + ½Ø tulangan utama = 25 mm + 6 mm + ½12 mm = 37 mm d = h – selimut beton – Ø sengkang – ½Ø tulangan utama = 250 mm – 25 mm – 6 mm – ½12 mm = 213 mm Maka: Diambil y = 57,199 mm  Menghitung momen inersia penampang retak transformasi I cr I cr = = = 54021430,528 mm 4 Berdasarkan hasil pengujian, retak awal terjadi pada balok beton bertulang yakni pada saat pembebanan 3999 kg. Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 3999 kg  Menentukan momen beban layan maksimum yang terjadi pada kondisi yang diharapkan M a M a = = 0,5 x 3999 x 10 = 19995000 Nmm  Menghitung momen inersia efektif I e I e = { } Universitas Sumatera Utara 64 = { } = 58508909,166 mm 4  Lendutan akibat beban terpusat setelah retak ∆ 1 = ∆ 1 = ∆ 1 = 12,038 mm Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 5332 kg  Menentukan momen beban layan maksimum yang terjadi pada kondisi yang diharapkan M a M a = = 0,5 x 5332 x 10 = 26660000 Nmm  Menghitung momen inersia efektif I e I e = { } = { } = 2616986,673 mm 4 + 53297598,9 mm 4 = 55914585,57 mm 4  Lendutan akibat beban terpusat setelah retak ∆ 1 = ∆ 1 = ∆ 1 = 16,795 mm Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 5998,5 kg  Menentukan momen beban layan maksimum yang terjadi pada kondisi yang diharapkan M a Universitas Sumatera Utara 65 M a = = 0,5 x 5998,5 x 10 = 29992500 Nmm  Menghitung momen inersia efektif I e I e = { } = { } = 1837993,383 mm 4 + 53513060,44 mm 4 = 55351053,82 mm 4  Lendutan akibat beban terpusat setelah retak ∆ 1 = ∆ 1 = ∆ 1 = 19,087 mm Tabel 4.6 Data Lendutan Hasil Pengujian dan Lendutan Teoritis Balok Beton Bertulang Normal Pembacaan Dial kgcm 2 Beban kg Lendutan mm Hasil Pengujian Teoritis 10 1333 0,95 1,202 20 2666 2,1 2,404 30 3999 4,32 12,038 40 5332 7,21 16,795 45 5998,5 10,86 19,087 Universitas Sumatera Utara 66 Gambar 4.8 Grafik hubungan beban-lendutan berdasarkan hasil pengujian dan teoritis pada balok beton bertulang normal

4.5.2. Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Stell Slag

Menghitung modulus elastisitas beton: Ec = 4700 √ = 4700√ Nmm 2 = 28457,326 Nmm 2 Menghitung inersia balok beton bertulang: I = Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 1333 kg ∆ 1 = ∆ 1 = Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 2666 kg ∆ 1 = ∆ 1 = Kondisi Setelah Retak  Menghitung momen inersia penampang I g I g =  Menghitung momen retak M cr 0,95 2,1 4,32 7,21 10,86 1,202 2,404 12,038 16,795 19,087 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 5 10 15 20 25 B eba n k g Lendutan mm Hubungan Beban dan Lendutan Hasil Pengujian dan Teoritis Balok Beton Bertulang Normal Pengujian Teoritis Universitas Sumatera Utara 67 M cr = = { √ } = 6622383,033 Nmm  Menentukan letak garis netral Dimana: n = E s = modulus elastisitas baja = 200000 MPa E c = modulus elastisitas beton = 28457,326 MPa Tulangan tarik 2Ø12 A s ‟ = 226,2 mm 2 Tulangan tekan 2Ø12 A s = 226,2 mm 2 Maka, d ‟ = selimut beton + Ø sengkang + ½Ø tulangan utama = 25 mm + 6 mm + ½12 mm = 37 mm d = h – selimut beton – Ø sengkang – ½Ø tulangan utama = 250 mm – 25 mm – 6 mm – ½12 mm = 213 mm Maka: Diambil y = 57,199 mm  Menghitung momen inersia penampang retak transformasi I cr Universitas Sumatera Utara 68 I cr = = = 54021430,528 mm 4 Berdasarkan hasil pengujian, retak awal terjadi pada balok beton bertulang yakni pada saat pembebanan 3999 kg. Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 3999 kg  Menentukan momen beban layan maksimum yang terjadi pada kondisi yang diharapkan M a M a = = 0,5 x 3999 x 10 = 19995000 Nmm  Menghitung momen inersia efektif I e I e = { } = { } = 7095919,871 mm 4 + 52058772 mm 4 = 59154691,87 mm 4  Lendutan akibat beban terpusat setelah retak ∆ 1 = ∆ 1 = ∆ 1 = 11,385 mm Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 5332 kg  Menentukan momen beban layan maksimum yang terjadi pada kondisi yang diharapkan M a M a = = 0,5 x 5332 x 10 = 26660000 Nmm Universitas Sumatera Utara 69  Menghitung momen inersia efektif I e I e = { } = { } = 2993591,196 mm 4 + 53193433,96 mm 4 = 56187025,16 mm 4  Lendutan akibat beban terpusat setelah retak ∆ 1 = ∆ 1 = ∆ 1 = 15,981 mm Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 6665 kg  Menentukan momen beban layan maksimum yang terjadi pada kondisi yang diharapkan M a M a = = 0,5 x 6665 x 10 = 33325000 Nmm  Menghitung momen inersia efektif I e I e = { } = { } = 1532718,692 mm 4 + 53597496,28 mm 4 = 55130214,97 mm 4  Lendutan akibat beban terpusat setelah retak ∆ 1 = ∆ 1 = ∆ 1 = 20,359 mm Universitas Sumatera Utara 70 Tabel 4.7 Data Lendutan Hasil Pengujian dan Lendutan Teoritis Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag Pembacaan Dial kgcm 2 Beban kg Lendutan mm Hasil Pengujian Teoritis 10 1333 0,88 1,149 20 2666 1,97 2,299 30 3999 3,97 11,385 40 5332 8,89 15,981 50 6665 14,63 20,359 Gambar 4.9 Grafik hubungan beban-lendutan berdasarkan hasil pengujian dan teoritis pada balok beton bertulang substitusi 15 kerikil dengan slag

4.5.3. Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Stell Slag

Menghitung modulus elastisitas beton: Ec = 4700 √ = 4700√ Nmm 2 = 29903,6 Nmm 2 Menghitung inersia balok beton bertulang: 0,88 1,97 3,97 8,89 14,63 1,149 2,299 11,385 15,981 20,359 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 5 10 15 20 25 B eba n k g Lendutan mm Hubungan Beban dan Lendutan Hasil Pengujian dan Teoritis Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag Pengujian Teoritis Universitas Sumatera Utara 71 I = Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 1333 kg ∆ 1 = ∆ 1 = Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 2666 kg ∆ 1 = ∆ 1 = Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 3999 kg ∆ 1 = ∆ 1 = Kondisi Setelah Retak  Menghitung momen inersia penampang I g I g =  Menghitung momen retak M cr M cr = = { √ } = 6958949,457 Nmm  Menentukan letak garis netral Dimana: n = E s = modulus elastisitas baja = 200000 MPa E c = modulus elastisitas beton = 29903,6 MPa Tulangan tarik 2Ø12 A s ‟ = 226,2 mm 2 Tulangan tekan 2Ø12 A s = 226,2 mm 2 Maka, Universitas Sumatera Utara 72 d ‟ = selimut beton + Ø sengkang + ½Ø tulangan utama = 25 mm + 6 mm + ½12 mm = 37 mm d = h – selimut beton – Ø sengkang – ½Ø tulangan utama = 250 mm – 25 mm – 6 mm – ½12 mm = 213 mm Maka: Diambil y = 54,543 mm  Menghitung momen inersia penampang retak transformasi I cr I cr = = = 8113104,482 + 39756990,25 + 487302,195 = 48357396,93 mm 4 Berdasarkan hasil pengujian, retak awal terjadi pada balok beton bertulang yakni pada saat pembebanan 5332 kg. Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 5332 kg  Menentukan momen beban layan maksimum yang terjadi pada kondisi yang diharapkan M a M a = = 0,5 x 5332 x 10 = 26660000 Nmm  Menghitung momen inersia efektif I e I e = { } Universitas Sumatera Utara 73 = { } = 3473606,753 mm 4 + 47497367,08 mm 4 = 50970973,83 mm 4  Lendutan akibat beban terpusat setelah retak ∆ 1 = ∆ 1 = ∆ 1 = 16,766 mm Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 6665 kg  Menentukan momen beban layan maksimum yang terjadi pada kondisi yang diharapkan M a M a = = 0,5 x 6665 x 10 = 33325000 Nmm  Menghitung momen inersia efektif I e I e = { } = { } = 1778486,658 mm 4 + 47917061,65 mm 4 = 49695548,3 mm 4  Lendutan akibat beban terpusat setelah retak ∆ 1 = ∆ 1 = ∆ 1 = 21,493 mm Lendutan yang terjadi pada pembebanan P = 7998 kg  Menentukan momen beban layan maksimum yang terjadi pada kondisi yang diharapkan M a Universitas Sumatera Utara 74 M a = = 0,5 x 7998 x 10 = 39990000 Nmm  Menghitung momen inersia efektif I e I e = { } = { } = 1029216,816 mm 4 + 48102573,27 mm 4 = 49131790,09 mm 4  Lendutan akibat beban terpusat setelah retak ∆ 1 = ∆ 1 = ∆ 1 = 26,088 mm Tabel 4.8 Data Lendutan Hasil Pengujian dan Lendutan Teoritis Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag Pembacaan Dial kgcm 2 Beban kg Lendutan mm Hasil Pengujian Teoritis 10 1333 0,75 1,094 20 2666 1,7 2,188 30 3999 2,8 3,401 40 5332 4,4 16,766 50 6665 9,65 21,493 60 7998 17,93 26,088 Universitas Sumatera Utara 75 Gambar 4.10 Grafik hubungan beban-lendutan berdasarkan hasil pengujian dan teoritis pada balok beton bertulang substitusi 25 kerikil dengan slag Tabel 4.9 Hubungan Lendutan untuk Setiap Variasi NO Variasi Beban kg Lendutan mm Pengujian Analisis 1 Beton Normal 5998,5 10,86 19,087 2 85 kerikil + 15 slag 6665 14,63 20,359 3 75 kerikil + 25 slag 7998 17,93 26,088

4.6. Perhitungan Regangan Balok Beton Bertulang

Dengan menggunakan persamaan-persamaan diatas, dapat dihitung regangan tekan ɛ c dan regangan tulangan tarik ɛ s pada balok berdasarkan hasil percobaan. Contoh perhitungan pada balok normal: 0,75 1,7 2,8 4,4 9,65 17,93 1,094 2,188 3,401 16,766 21,493 26,088 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 5 10 15 20 25 30 B eba n k g Lendutan mm Hubungan Beban dan Lendutan Hasil Pengujian dan Teoritis Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag Pengujian Teoritis Universitas Sumatera Utara 76  Menghitung letak garis netral y Diambil y = 57,199 mm  Menghitung jarak garis netral ke serat bawah e e = d – y = 213 – 57,199 = 155,801 mm  Jari-jari kelengkungan ρ =  Regangan tekan ɛ c ɛ c =  Regangan tulangan tarik ɛ s ɛ s = Perhitungan regangan tekan beton dan regangan tulangan tarik untuk pembebanan lainnya dapat dilakukan dengan cara yang sama. Data hasil perhitungan regangan dapat dilihat pada tabel dibawah. Universitas Sumatera Utara 78 Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Regangan Tekan Beton ɛ c dan Regangan Tulangan Tarik ɛ s pada Balok Beton Bertulang Normal P kg Lendutan Pengujian mm Garis netral y mm Jarak garis netral ke serat bawah e mm Jari-jari kelengkungan ρ mm Regangan tekan ɛ c Regangan tarik ɛ s 57,199 155,801 1333 0,95 57,199 155,801 1008771,93 -0,000154 0,000421 2666 2,1 57,199 155,801 456349,21 -0,000341 0,000930 3999 4,32 57,199 155,801 221836,42 -0,000702 0,001913 5332 7,21 57,199 155,801 132917,24 -0,001172 0,003193 5998,5 10,86 57,199 155,801 88244,32 -0,001766 0,004809 Gambar 4.11 Diagram regangan beton bertulang normal Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Regangan Tekan Beton ɛ c dan Regangan Tulangan Tarik ɛ s pada Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag P kg Lendutan Pengujian mm Garis netral y mm Jarak garis netral ke serat bawah e mm Jari-jari kelengkungan ρ mm Regangan tekan ɛ c Regangan tarik ɛ s 57,199 155,801 1333 0,88 57,199 155,801 1089015,15 -0,000143 0,000390 2666 1,97 57,199 155,801 486463,62 -0,00032 0,000872 3999 3,97 57,199 155,801 241393,79 -0,000645 0,001758 5332 8,89 57,199 155,801 107799,03 -0,001445 0,003937 6665 14,63 57,199 155,801 65504,67 -0,002378 0,006479 Universitas Sumatera Utara 79 Gambar 4.12 Diagram regangan beton bertulang substitusi 15 kerikil Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Regangan Tekan Beton ɛ c dan Regangan Tulangan Tarik ɛ s pada Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag P kg Lendutan Pengujian mm Garis netral y mm Jarak garis netral ke serat bawah e mm Jari-jari kelengkungan ρ mm Regangan tekan ɛ c Regangan tarik ɛ s 54,543 158,457 1333 0,75 54,543 158,457 1277777,78 -0,000124 0,000484 2666 1,7 54,543 158,457 563725,49 -0,000281 0,001098 3999 2,8 54,543 158,457 342261,90 -0,000463 0,001808 5332 4,4 54,543 158,457 217803,03 -0,000728 0,002841 6665 9,65 54,543 158,457 99309,15 -0,001596 0,006231 7998 17,93 54,543 158,457 53448,60 -0,002965 0,011578 Gambar 4.13 Diagram regangan beton bertulang substitusi 25 kerikil Universitas Sumatera Utara 80 Peningkatan regangan beton ɛ c yang diperoleh berdasarkan data perhitungan regangan untuk balok beton bertulang digambar dalam tabel grafik berikut ini: Gambar 4.14 Hubungan Beban - Regangan Beton ɛ c pada Beton Bertulang Normal 0,000000 0,000154 0,000341 0,000702 0,001172 0,001766 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 B eba n k g Regangan Hubungan Beban - Regangan Beton ɛc pada Beton Bertulang Normal Universitas Sumatera Utara 81 Gambar 4.15 Hubungan Beban - Regangan Beton ɛ c pada Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag Gambar 4.16 Hubungan Beban - Regangan Beton ɛc pada Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag 0,000000 0,000143 0,000320 0,000645 0,001445 0,002378 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 B eba n k g Regangan Hubungan Beban - Regangan Beton ɛc pada Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag 0,000000 0,000124 0,000281 0,000463 0,000728 0,001596 0,002965 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 B eba n k g Regangan Hubungan Beban - Regangan Beton ɛc pada Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag Universitas Sumatera Utara 82 Sedangkan peningkatan regangan tulangan tarik ɛ s yang diperoleh berdasarkan perhitungan regangan untuk balok beton bertulang dapat dilihat pada grafik dibawah. Gambar 4.17 Hubungan Beban - Regangan Tulangan Tarik ɛs pada Beton Bertulang Normal 0,000000 0,000421 0,000930 0,001913 0,003193 0,004809 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 B eba n k g Regangan Hubungan Beban - Regangan Tulangan Tarik ɛs pada Beton Bertulang Normal Universitas Sumatera Utara 83 Gambar 4.18 Hubungan Beban - Regangan Tulangan Tarik ɛs pada Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag Gambar 4.19 Hubungan Beban - Regangan Tulangan Tarik ɛs pada Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag 0,000000 0,000390 0,000872 0,001758 0,003937 0,006479 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 B eba n k g Regangan Hubungan Beban - Regangan Tulangan Tarik ɛs pada Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag 0,000000 0,000484 0,001098 0,001808 0,002841 0,006231 0,011578 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 B eba n k g Regangan Hubungan Beban - Regangan Tulangan Tarik ɛs pada Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag Universitas Sumatera Utara 84

4.7. Hubungan Tegangan – Regangan

Tegangan memiliki hubungan yang linier dengan regangan dan modulus elastisitas yang ditunjukkan pada persamaan dibawah ini: σ = E x ɛ Dimana: σ = Tegangan ɛ = Regangan E = Modulus elastisitas

4.7.1. Hubungan Tegangan-Regangan Balok Beton Bertulang

fc =Ec x ɛ c Dimana: fc = Tegangan beton ɛ c = Regangan beton Ec = Modulus elastisitas beton normal = 4700 √ = 4700√ = 27210,118 Nmm 2 Ec = Modulus elastisitas beton substitusi 15 kerikil = 4700 √ = 4700√ = 28457,326 Nmm 2 Ec = Modulus elastisitas beton substitusi 25 kerikil = 4700 √ = 4700√ = 29903,6 Nmm 2 Tabel 4.13 Hubungan Tegangan-Regangan Beton pada Balok Beton Bertulang Normal, Substitusi 15 Kerikil, dan Substitusi 25 Kerikil Beban P kg Balok Beton Bertulang Normal Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag ɛ c fc Nmm 2 ɛ c fc Nmm 2 ɛ c fc Nmm 2 1333 -0,000154 4,20 -0,000143 4,07 -0,000124 3,71 2666 -0,000341 9,29 -0,000320 9,11 -0,000281 8,41 3999 -0,000702 19,11 -0,000645 18,37 -0,000463 13,84 5332 -0,001172 31,89 -0,001445 41,13 -0,000728 21,76 5998,5 -0,001766 48,04 - - - - 6665 - - -0,002378 67,68 -0,001596 47,71 7998 - - - - -0,002965 88,65 Universitas Sumatera Utara 85 Gambar 4.20 Hubungan Tegangan-Regangan Beton pada Balok Beton Bertulang Normal Gambar 4.21 Hubungan Tegangan-Regangan Beton pada Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil 0,00 4,20 9,29 19,11 31,89 48,04 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 0,000000 0,000154 0,000341 0,000702 0,001172 0,001766 T eg a ng a n M P a Regangan Hubungan Tegangan-Regangan Beton pada Balok Beton Bertulang Normal 0,00 4,07 9,11 18,37 41,13 67,68 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 0,000000 0,000143 0,000320 0,000645 0,001445 0,002378 T eg a ng a n M P a Regangan Hubungan Tegangan-Regangan Beton pada Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil Universitas Sumatera Utara 86 Gambar 4.22 Hubungan Tegangan-Regangan Beton pada Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil

4.7.2. Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik Beton Bertulang

fs = Es x ɛ s Dimana: fs = Tegangan tulangan tarik ɛ s = Regangan tulangan tarik Es = Modulus elastisitas baja tulangan = 200000 Nmm 2 Tabel 4.14 Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik pada Balok Beton Bertulang Normal, Substitusi 15 Kerikil, dan Substitusi 25 Kerikil Beban P kg Balok Beton Bertulang Normal Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag ɛ s fs Nmm 2 ɛ s fs Nmm 2 ɛ s fs Nmm 2 1333 0,000421 84,14 0,000484 96,86 0,000484 96,86 2666 0,000930 185,99 0,001098 219,54 0,001098 219,54 3999 0,001913 382,60 0,001808 361,60 0,001808 361,60 5332 0,003193 638,56 0,002841 568,22 0,002841 568,22 5998,5 0,004809 961,82 - - - - 6665 - - 0,006479 1295,72 0,006231 1246,21 7998 - - - - 0,011578 2315,50 0,00 3,71 8,41 13,84 21,76 47,71 88,65 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 0,000000 0,000124 0,000281 0,000463 0,000728 0,001596 0,002965 T eg a ng a n M P a Regangan Hubungan Tegangan-Regangan Beton pada Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil Universitas Sumatera Utara 87 Gambar 4.23 Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik pada Balok Beton Bertulang Normal Gambar 4.24 Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik pada Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil 84,14 185,99 382,60 638,56 961,82 200 400 600 800 1000 1200 0,000421 0,000930 0,001913 0,003193 0,004809 T eg a ng a n M P a Regangan Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik pada Balok Beton Bertulang Normal 77,94 174,47 351,61 787,35 1295,72 200 400 600 800 1000 1200 1400 0,000390 0,000872 0,001758 0,003937 0,006479 T eg a ng a n M P a Regangan Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik pada Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil Universitas Sumatera Utara 88 Gambar 4.25 Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik pada Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil

4.8. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang

0,85f‟cβ 1 .b.c 2 + 0,003Es.As‟ - As tot .fyc - 0,003Es.As‟.d‟ = 0 Diketahui: Es = 200000 Nmm 2 β 1 = 0,85 As tot = 452,4 mm 2 As‟ = 226,2 mm 2 Fy = 240 Nmm 2 f‟c 1 = 33,517 Nmm 2 b = 150 mm d‟ = 37 mm Dengan memasukkan nilai-nilai diatas diperoleh persamaan berikut: 3632,405 c 2 + 27144 c - 5021640 = 0 Dengan rumus ABC diperoleh nilai: C 1 = 33,632 mm memenuhi C 2 = -41,105 mm tidak memenuhi Dengan nilai c = 33,632 mm, maka: a = β 1 .c = 0,8533,632 mm = 28,587 mm d‟ = selimut + Ø sengkang + ½ Ø tulangan utama d‟ = 25 mm + 6 mm + ½ 12 mm d‟ = 37 mm d = h – selimut - Ø sengkang - ½ Ø tulangan utama 96,86 219,54 361,60 568,22 1246,21 2315,50 500 1000 1500 2000 2500 0,000484 0,001098 0,001808 0,002841 0,006231 0,011578 T eg a n g a n M Pa Regangan Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik pada Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil Universitas Sumatera Utara 89 d = 250 mm – 25 mm – 6 mm – ½ 12 mm d = 213 mm Menghitung Nilai Mn Mn = Mn 1 + Mn 2 Mn = 0,85fcabd - a + As.fs d – d‟ ........................................Pers. A Menghitung nilai Pn Ra = Rb = ½ P Mn = Ra Mn = = Mn = Mn Pn = ..............................................................................................Pers. B Nilai Mn diperoleh dari Pers. A sehingga diperoleh nilai Pn. Menghitung Nilai Tegangan Lentur Tegangan lentur diperoleh melalui persamaan berikut: Dimana: σ = Tegangan lentur Nmm 2 M = Momen lentur Nmm Y = Tinggi garis netral mm I = Inersia mm 4 Menentukan letak garis netral y: E s = Modulus elastisitas baja = 200000 MPa Ec 1 = Modulus elastisitas beton = 27210,118 MPa Ec 2 = Modulus elastisitas beton = 28457,326 MPa Ec 3 = Modulus elastisitas beton = 29903,600 MPa Sehingga, n 1 = = 7,35 ≈ 8 n 2 = = 7,028 ≈ 8 Universitas Sumatera Utara 90 n 3 = = 6,688 ≈ 7 Balok Beton Bertulang Normal 0,85f‟cβ 1 .b.c 2 + 0,003Es.As‟ - As tot .fyc - 0,003Es.As‟.d‟ = 0 Diketahui: Es = 200000 Nmm 2 β 1 = 0,85 As tot = 452,4 mm 2 As‟ = 226,2 mm 2 Fy = 240 Nmm 2 f‟c 1 = 33,517 Nmm 2 b = 150 mm d‟ = 37 mm Maka diperoleh nilai C = 33,632 mm a = β 1 .c = 0,85 x 33,632 = 28,587 mm Diambil y = 57,199 mm Menentukan Momen Inersia: I = { } = { } = 195312500 + 172386585 + 43926142,82 + 738316,078 = 412363543,9 mm 4 Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil 0,85f‟cβ 1 .b.c 2 + 0,003E s.As‟ - As tot .fyc - 0,003Es.As‟.d‟ = 0 Diketahui: Es = 200000 Nmm 2 β 1 = 0,85 As tot = 452,4 mm 2 As‟ = 226,2 mm 2 Fy = 240 Nmm 2 f‟c 2 = 36,660 Nmm 2 b = 150 mm d‟ = 37 mm Universitas Sumatera Utara 91 3973,028 c 2 + 27144 c – 5021640 = 0 C 1 = 32,3 mm memenuhi C 2 = -39,132 mm tidah memenuhi Maka diperoleh nilai C = 32,3 mm a = β 1 .c = 0,85 x 32,3 = 27,455 mm Diambil y = 57,199 mm Menentukan Momen Inersia: I = { } = { } = 195312500 + 172386585 + 43926142,82 + 738316,078 = 412363543,9 mm 4 Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil 0,85f‟cβ 1 .b.c 2 + 0,003Es.As‟ - As tot .fyc - 0,003Es.As‟.d‟ = 0 Diketahui: Es = 200000 Nmm 2 β 1 = 0,85 As tot = 452,4 mm 2 As‟ = 226,2 mm 2 Fy = 240 Nmm 2 f‟c 3 = 40,481 Nmm 2 b = 150 mm d‟ = 37 mm 4387,128 c 2 + 27144 c – 5021640 = 0 C 1 = 30,880 mm memenuhi C 2 = -37,067 mm tidak memenuhi Maka diperoleh nilai C = 30,880 mm a = β 1 .c = 0,85 x 30,880 = 26,248 mm Universitas Sumatera Utara 92 Diambil y = 54,543 mm Menentukan Momen Inersia: I = { } = { } = 195312500 + 186157081,8 + 39756990,25 + 487302,195 = 421713874,2 mm 4 Dari hasil perhitungan kapasitas lentur berdasarkan data regangan untuk balok beton bertulang dapat dilihat dalam tabel dibawah. Universitas Sumatera Utara 93 Tabel 4.15 Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Normal Beban P Kg ɛc ɛs fc Nmm 2 fs Nmm 2 Mn Nmm Pn Kg σ Nmm 2 PPn 0,000000 0,000000 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000 0,000 1333 0,000154 0,000421 4,20 84,14 6393307,049 1278,661 0,887 1,042 2666 0,000341 0,000930 9,29 185,99 14132573,478 2826,515 1,960 0,943 3999 0,000702 0,001913 19,11 382,60 29072722,583 5814,545 4,033 0,688 5332 0,001172 0,003193 31,89 638,56 48521835,607 9704,367 6,730 0,549 5998,5 0,001766 0,004809 48,04 961,82 73085594,270 14617,119 10,138 0,410 Koefisien Rata-Rata 0,606 Tabel 4.16 Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil dengan Slag Beban P Kg ɛc ɛs fc Nmm 2 fs Nmm 2 Mn Nmm Pn Kg σ Nmm 2 PPn 0,000000 0,000000 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000 0,000 1333 0,000143 0,000390 4,07 77,94 5942738,773 1188,548 0,824 1,122 2666 0,000320 0,000872 9,11 174,47 13303631,118 2660,726 1,845 1,002 3999 0,000645 0,001758 18,37 351,61 26809855,603 5361,971 3,719 0,746 5332 0,001445 0,003937 41,13 787,35 60035167,836 12007,03 4 8,327 0,444 6665 0,002378 0,006479 67,68 1295,72 98798032,109 19759,60 6 13,704 0,337 Koefisien Rata-Rata 0,608 Tabel 4.17 Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil dengan Slag Beban P Kg ɛc ɛs fc Nmm 2 fs Nmm 2 Mn Nmm Pn Kg σ Nmm 2 PPn 0,000000 0,000000 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000 0,000 1333 0,000124 0,000484 3,71 96,86 6336497,114 1267,299 0,820 1,052 2666 0,000281 0,001098 8,41 219,54 14362726,792 2872,545 1,858 0,928 3999 0,000463 0,001808 13,84 361,60 23656255,893 4731,251 3,060 0,845 5332 0,000728 0,002841 21,76 568,22 37174116,403 7434,823 4,808 0,717 6665 0,001596 0,006231 47,71 1246,21 81529596,202 16305,919 10,545 0,409 7998 0,002965 0,011578 88,65 2315,50 151484524,342 30296,905 19,592 0,264 Koefisien Rata-Rata 0,602 Universitas Sumatera Utara 94 Tabel 4.18 Hubungan Kapasitas Lentur untuk Setiap Variasi NO Variasi Beban kg σ Nmm 2 1 Beton Normal 5998,5 10,138 2 85 kerikil + 15 slag 6665 13,704 3 75 kerikil + 25 slag 7998 19,592 1. Perbandiangan beban berdasarkan pengujian P dan beban secara teori berdasarkan pengujian regangan Pn balok beton bertulang normal Koefisien = ∑ Koefisien = 2. Perbandingan beban runtuh berdasarkan pengujian P dan beban runtuh secara teori berdasarkan pengujian regagan Pn balok beton bertulang dengan substitusi 15 kerikil Koefisien = ∑ Koefisien = 3. Perbandingan beban runtuh berdasarkan pengujian P dan beban runtuh secara teori berdasarkan pengujian regagan Pn balok beton bertulang dengan substitusi 25 kerikil Koefisien = ∑ Koefisien = 4. Perbandingan lendutan secara teori balok beton bertulang normal terhadap balok beton bertulang dengan substitusi 15 kerikil dan 25 kerikil Koefisien = Koefisien = Universitas Sumatera Utara 95 5. Perbandingan lendutan berdasarkan pengujian balok beton bertulang normal terhadap balok beton bertulang dengan substitusi 15 kerikil dan 25 kerikil Koefisien = Koefisien = 6. Peningkatan lendutan balok beton bertulang normal dan balok beton bertulang dengan substitusi 15 kerikil 7. Peningkatan lendutan balok beton bertulang normal dan balok beton bertulang dengan substitusi 25 kerikil 8. Peningkatan lendutan balok beton bertulang dengan substitusi 15 kerikil dan balok beton bertulang dengan substitusi 25 kerikil

4.9. Retak Balok Beton Bertulang

Balok akan mengalami retak vertikal dari sisi tarik apabila balok mengalami pembebanan. Hal ini dikarenakan regangan tarik yang terjadi pada sisi bawah penampang sudah melebihi regangan tarik beton. Agar lebih mudah dan lebih teliti penggambaran pola retak yang terjadi pada balok maka balok dibagi menjadi 300 segmen dengan ukuran 5x5 cm. Universitas Sumatera Utara 96

1. Retak Balok Beton Bertulang Normal

Gambar 4.26 Pola Retak pada Balok Beton Bertulang Normal 2. Retak Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil Gambar 4.27 Pola Retak pada Balok Beton Bertulang Substitusi 15 Kerikil Universitas Sumatera Utara 97

3. Retak Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil

Gambar 4.28 Pola Retak pada Balok Beton Bertulang Substitusi 25 Kerikil Universitas Sumatera Utara 98

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Kuat tekan beton normal = 33.517 MPa, kuat tekan beton dengan substitusi 15 kerikil dengan slag = 36,66 Mpa, dan kuat tekan beton substitusi 25 kerikil dengan slag = 40,481 MPa. Jadi dapat diambil kesimpulan bahwa dengan bertambahnya penggunaan stell slag sebagai agregat kasar dapat meningkatkan mutu beton. Besar peningkatan kuat tekan beton dari beton normal:  Substitusi 15 kerikil, peningkatan kuat tekan sebesar 3,413 MPa atau 10,18 dari kuat tekan beton normal.  Substitusi 25 kerikil, peningkatan kuat tekan sebesar 6,964 MPa atau 20,78 dari kuat tekan beton normal. 2. Lendutan yang terjadi pada balok beton bertulang normal adalah pada pembebanan P= 5998.5 kg adalah 10,86 mm, untuk balok beton bertulang dengan 15 kerikil dengan slag pada pembebanan P = 6665 kg adalah 14,63 mm, sedangkan untuk balok beton bertulang dengan substitusi 25 kerikil dengan slag pada pembebanan P=7998 kg adalah 17,93 mm. Sama halnya dengan kuat tekan beton, dengan bertambahnya penggunaan stell slag sebagai agregatkasar dapat meningkatkan lendutan balok beton betulang. 3. Perbandingan lendutan pengujian pada balok beton bertulang normal dan substitusi 15 kerikil sebesar 0,742 sedangkan perbandingan lendutan pengujian pada balok beton bertulang normal dan substitusi 25 kerikil sebesar 0,606. 4. Perbandingan lendutan teoritis pada balok beton bertulang normal dan substitusi 15 kerikil sebesar 0,938 sedangkan perbandingan lendutan teoritis pada balok beton bertulang normal dan substitusi 25 kerikil sebesar 0,80. Universitas Sumatera Utara 99 5. Kapasitas lentur pada balok beton bertulang normal adalah 9,960 Nmm 2 , pada balok substitusi 15 kerikil adalah 13,704 Nmm 2 , dan pada balok substitusi 25 kerikil adalah 19,592 Nmm 2 . Jadi, dengan penggunaan steel slag sebagai agregat kasar dapat meningkatkan kapasitas lentur pada beton bertulang.

5.2. SARAN

1. Melakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan beton mutu tinggi dan memakai zat additive atau admixture. 2. Penambahan variasi untuk mendapatkan data yang lebih teliti. Universitas Sumatera Utara 6

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. UMUM

Kata concrete dalam bahasa Inggris berasal dari bahasa Latin concretus yang berarti tumbuh bersama atau menggabungkan menjadi satu. Dalam bahasa Jepang digunakan kata kotau-zai, yang arti harafiahnya material-material seperti tulang; mungkin karena agregat mirip tulang-tulang hewan. Teknologi beton, 2007 Beton merupakan campuran dari semen, agregat halus, agregat kasar, dan air, kadang-kadang dengan bahan tambahan additive yang bersifat kimiawi ataupun fisikal pada perbandiangan tertentu sampai menjadi satu kesatuan yang homogen. Campuran tersebut akan mengeras seperti batuan. Pengerasan terjadi karena peristiwa reaksi kimia antara semen dengan air. Beton yang sudah mengeras dapat juga dikatakan sebagai batuan tiruan dengan rongga-rongga antara butiran yang besar agregat kasar atau batu pecah dan diisi oleh batuan kecil agregat halus atau pasir dan pori-pori antara agregat halus diisi oleh semen dan air pasta semen. Sifat-sifat dan karakteristik material penyusun beton akan mempengaruhi kinerja dari beton yang dibuat. Kinerja dari beton tersebut berdampak pada kekuatan yang diinginkan, kemudahan dalam pengerjaannya dan keawetannya dalam jangka waktu tertentu. Jika ingin membuat beton berkualitas baik, dalam arti memenuhi persyaratan yang lebih ketat karena tuntutan yang lebih tinggi, maka harus diperhitungkan dengan seksama cara-cara memperoleh adukan beton beton segarfresh concrete yang baik dan beton beton kerashardened concrete yang dihasilkan juga baik. Beton yang baik adalah beton yang kuat, tahan lamaawet, kedap air, tahan aus, dan sedikit mengalami perubahan volume kembang susutnya kecil. Pada beton yang baik, setiap butir agregat seluruhnya terbungkus dengan mortar. Demikian pula halnya dengan ruang antara agregat, harus terisi oleh mortar. Jadi kualitas pasta atau mortar menentukan kualitas beton. Semen adalah unsur kunci dalam beton, meskipun jumlahnya hanya 7-15 dari campuran. Beton dengan jumlah semen yang sedikit Universitas Sumatera Utara 7 sampai 7 disebut beton kurus lean concrete, sedangkan beton dengan jumlah semen yang banyak sampai 15 disebut beton gemuk rich concrete. Adapun parameter-parameter yang mempengaruhi kekuatan beton adalah kualitas semen, proporsi semen terhadap campuran, kekuatan dan kebersihan agregat, interaksi atau adhesi antara semen dengan agregat, pencampuran yang cukup dari bahan-bahan pembentuk beton, penempatan yang benar, penyelesaian dan pemadatan beton, perawatan beton, dan kandungan klorida tidak melebihi 0,15 dalam beton yang diekspos dan 1 bagi beton yang tidak diekspos. Nawy, 1985:24 Dalam keadaaan yang mengeras, beton bagaikan batu karang dengan kekuatan tinggi. Dalam keadaan segar, beton dapat diberi bermacam-macam bentuk, sehingga dapat digunakan untuk membentuk seni arsitektur atau semata- mata untuk tujuan dekoratif. Beton juga akan memberikan hasil akhir yang bagus jika pengolahan akhir dilakukan dengan cara khusus, umpamanya diekspose agregatnya. Selain tahan terhadap sernagan api, beton juga tahan terhadap serangan korosi. Secara umum kelebihan dan kekurangan beton adalah: Kelebihan beton antara lain: 1. Dapat dengan mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi 2. Mampu memikul beban berat 3. Tahan terhadap temperatur tinggi 4. Biaya pemeliharaan yang kecil Kekurangan beton antara lain: 1. Bentuk yang telah dibuat sulit diubah 2. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi 3. Berat 4. Kekuatan tariknya rendah meskipun kekuatan tekannya besar

2.2. BAHAN PENYUSUN BETON

Beton tersusun atas tiga bahan penyusun utama, yaitu semen, agregat, dan air. Terkadang juga diberi bahan tambahan additive kedalam campuran beton untuk tujuan tertentu. Universitas Sumatera Utara 8

2.2.1. Semen

Arti kata semen adalah bahan yang mempunyai sifat adhesif maupun kohesif, yaitu bahan pengikat. Semen merupakan bahan campuran yang secara kimiawi aktif setelah berhubungan dengan air. Agregat tidak memainkan peranan yang penting dalam reaksi kimia tersebut, tetapi berfungsi sebagai bahan pengisi mineral yang dapat mencegah perubahan-perubahan volume beton setelah pengadukan selesai dan memperbaiki keawetan beton yang dihasilkan.

2.2.2. AGREGAT

Berdasarkan SK.SNI T-15-1991-03, agregat merupakan material granular misalnya pasir, kerikil, batu pecah, dan kerak tungku besi yang dipakai bersama- sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk beton semen hidrolik atau adukan. Agregat dalam beton menempati sekitar ¾ bagian dari volume beton. Dikarenakan proporsi agregat yang besar dalam beton, maka peran agregat sangatlah penting. Sehingga pemilihan agregat merupakan hal yang penting karena akan berpengaruh terhadap kualitas beton. Oleh karena itu, agregat yang digunakan harus memiliki syarat-syarat sebagai berikut: 1. Agregat dalam keadaan bersih 2. Keras 3. Bebas dari sifat penyerapan 4. Tidak bercampur dengan tanah liat atau lumpur 5. Distribusigradasi ukuran agregat memenuhi ketentuan-ketentuan yang berlaku

A. JENIS- JENIS AGREGAT

Penggolongan agregat terdiri dari banyak klasifikasi, diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Jenis Agregat Berdasarkan Bentuk

Secara alamiah bentuk agregat dipengaruhi oleh proses geologi batuan. Setelah dilakukan penambangan, bentuk agregat dipengaruhi oleh teknik Universitas Sumatera Utara 9 penambangan yang dilakukan, dapat berupa dengan cara peledakan ataupun dengan mesin pemecah batu. Jika dikonsolidasikan butiran yang berat akan menghasilkan campuran beton yang lebih baik jika dibandingkan dengan butiran yang pipih. Penggunaan pasata semennya akan lebih ekonomis. Bentuk –bentuk agregat ini lebih banyak berpengaruh terhadap sifat pengerjaan pada beton secar fresh concrete. Test standar yang dapat dipergunakan dalam menentukan bentuk agregat ini adalah ASTM D-3398. Klasifikasi agregat berdasarkan bentuknya adalah sebagai berikut:

a. Agregat bulat

Agregat bulat terbentuk karena terjadinya pengikisan oleh air atau keseluruhannya terbentuk karena penggeseran. Rongga udaranya minimum 33, sehingga rasio luas permukaannnya kecil. Beton yang dihasilkan dari agregat ini kurang cocok untuk beton mutu tinggi, karena ikatan antara agregat kurang kuat.

b. Agregat bulat sebagian atau tidak teratur

Agregat ini secara alamiah berbentuk tidak teratur. Sebagian terbentuk karena pergeseran sehingga permukaan atau sudut –sudutmya berbentuk bulat. Rongga udara pada agregat ini lebih tinggi, sekitar 35 –38, sehingga membutuhkan lebih banyak pasta semen agar mudah dikerjakan. Beton yang dihasilkan dari agregat ini belum cukup baik untuk mutu tinggi karena ikatan antara agregat belum cukup baik masih kurang kuat.

c. Agregat bersudut

Agregat ini mempumyai sudut –sudut yang tampak jelas, yang terbentuk di tempat –tempat perpotongan bidang–bidang dengan permukaan kasar. Rongga udara pada agregat ini berkisar antara 38 – 40, sehingga membutuhkan lebih banyak lagi pasta semen agar mudah dikerjakan. Beton yang dihasilkan dari agregat ini cocok untuk struktur yang menekankan pada kekuatan atau untuk beton mutu tinggi karena ikatan antara agregatnya baik kuat. Universitas Sumatera Utara 10

d. Agregat panjang

Agregat ini panjangnya jauh lebih besar dari pada lebarnya dan lebarnya jauh lebih besar dari tebalnya. Agregat ini disebut panjang jika ukuran terbesarnya lebih dari 95 dari ukuran rata –rata. Ukuran rata–rata ialah ukuran ayakan yang meloloskan dan menahan butiran agregat. Sebagai contoh, agregat dengan ukuran rata –rata 15 mm akan lolos ayakan 19 mm dan tertahan oleh ayakan 10 mm. Agregat ini dinamakan panjang jika ukuran terkecil butirannya lebih kecil dari 27 mm 95 x 15 mm. Agregat jenis ini akan berpengaruh buruk pada mutu beton yang akan dibuat. Agregat jenis ini cenderung menghasilkan kuat tekan beton yang buruk.

e. Agregat pipih

Agregat disebut pipih jika perbandingan tebal agregat terhadap ukuran – ukuran lebar dan tebalnya kecil. Agregat pipih sama dengan agregat panjang, tidak baik untuk campuran beton mutu tinggi. Dinamakan pipih jika ukuran terkecilnya kurang dari 35 ukuran rata –ratanya. Menurut Galloway 1994 agregat pipih mempunyai perbandingan antara panjang dan lebar dengan ketebalan rasio 1 : 3 yang dapat digambarkan sama dengan uang logam.

f. Agregat pipih dan panjang

Agregat ini mempunyai panjang yang jauh lebih besar daripada lebarnya, sedangkan lebarnya jauh lebih besar dari tebalnya.

2. Jenis Agregat Berdasarkan Tekstur Permukaan