Pengaruh Penambahan Serat Bendrat dan Abu Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan, Modulus Of Rupture dan Kuat Kejut BAB 0
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN ABU
SEKAM PADI TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS OF RUPTURE
DAN KUAT KEJUT
SKRIPSI
Candra Sedya Putra
I 0107090
Disusun untuk Memenuhi Persyaratan Gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Candra Sedya Putra, 2016. Pengaruh Penambahan Serat Bendrat dan Abu
Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan, Modulus Of Rupture dan Kuat Kejut.
Skripsi, Program studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Beton serat didefinisikan sebagai beton yang dibuat dari campuran semen,
agregat, air, dan sejumlah serat yang disebar secara random. Prinsip penambahan
serat yang disebar merata kedalam adukan beton dengan orientasi random untuk
mencegah terjadinya retakan beton yang terlalu dini di daerah tarik akibat panas
hidrasi maupun akibat pembebanan. Bahan tambah abu sekam padi diharapkan
dapat menambah mutu beton, karena abu sekam padi bersifat seperti pozzolan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan beton normal dengan
beton berserat bendrat dan abu sekam padi ditinjau dari kuat tekan, modulus of
rupture dan kuat kejut.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 54 buah.
Benda uji terdiri dari beton normal tanpa bahan tambah, beton bahan tambah abu
sekam padi serta beton bahan tambah serat bendrat dan abu sekam padi dangan
variasi serat bendrat 0,5%, 1%, 1,5% dan 2%. Setiap jenis campuran beton dibuat
3 benda uji. Benda uji yang digunakan adalah silinder beton dengan diameter 15
cm dan tinggi 30 cm untuk pengujian kuat tekan, balok dimensi 10 cm x 10 cm x
50 cm untuk pengujian modulus of rupture dan silinder dengan diameter 15 cm
dan tinggi 5 cm untuk pengujian kuat kejut (impact).
Hasil penelitian ini menunjukan bahwa penambahan kadar serat bendrat dari
0,79% - 0,87% memberikan nilai maksimal dari kuat tekan, modulus of rupture,
dan kuat kejut. Masing–masing sebesar: 24,634 MPa; 2,601 MPa; 3314,96 J (pada
saat retak pertama); 3707,60 J (pada saat runtuh total). Penambahan kadar serat
bendrat diatas 1% tidak menunjukkan kenaikan nilai yang signifikan bahkan
cenderung menurun.
Kata Kunci: Beton Serat, Abu Sekam Padi, Kuat Tekan, Modulus Of Rupture,
Kuat Kejut
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Candra Sedya Putra, 2016. The Influence of Steel Fiber and Rice Husk Ash on
Concrete Compressive Strength, Modulus of Rupture and Impact Resistance.
Thesis, Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Sebelas Maret
University.
Fiber reinforced concrete is defined as concrete made of a mixture of cement,
aggregates, water, and a number of randomly distributed fibers. The function of
fiber spreaded evenly into the concrete with randomly orientation is to prevent
premature cracking due to tensile stress. Rice husk added into the mix is expected
to enhance the quality of the concrete. This study aimes to compare the normal
concrete with concrete steel fiber and rice husk ash in terms of compressive
strength, modulus of rupture and impact resistance.
This study used an experimental method with 54 specimens. The specimen consists
of a normal concrete without the added material, concrete added with rice husk
ash and concrete added with steel fiber and rice husk ash. Steel fiber have
variation of 0.5%, 1%, 1.5% and 2%. The specimens cylinders with diameter of
15 cm and a height of 30 cm were subjected to compressive strength test, beam
with dimensions of 10 cm x 10 cm x 50 cm were subjected to the modulus of
rupture test and cylinders with diameter of 15 cm and height 5 cm were subjected
to impact test.
The Results of experiment showed that the addition of steel fiber with content of
0.79 % - 0.97% enhance the maximum value of compressive strength, modulus of
rupture, and impact resistance, with value of: 24,634 MPa; 2,601 MPa; 3314,96 J
(when first cracks); 3707,60 J (when total collapse) respectively. While the
addition of steel fiber above 1% did not show significant increase in the value
even tended to decrease.
Keywords: Fiber Reinforced Concrete, Rice Husk ash, Compressive Strength,
Modulus Of Rupture, Impact
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul
“Pengaruh Penambahan Serat Bendrat dan Abu Sekam Padi Terhadap Kuat
Tekan, Modulus Of Rupture dan Kuat Kejut” guna memenuhi syarat memperoleh
gelar Sarjana Teknik dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka
banyak kendala yang sulit untuk penyusun pecahkan hingga terselesaikannya
penyusunan skripsi ini. Penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Bapak Wibowo, ST, DEA selaku Ketua Program Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, beserta staff.
2. Ir. Slamet Prayitno, MT. selaku dosen pembimbing I,
3. Ir. Sunarmasto, MT. selaku dosen pembimbing II,
4. Dr. Dewi Handayani, ST, MT. selaku pembimbing akademik,
5. Tim Dosen Penguji Pendadaran,
6. Staf pengelola/laboran Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret,
7. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Non Reguler Angkatan 2013 dan semua
pihak yang telah membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu,
saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan
skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak-pihak yang
membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Februari 2016
commit to user
viii
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii
HALAMAN MOTTO DAN PESEMBAHAN ................................................ iv
ABSTRAK ......................................................................................................... vi
PENGANTAR .................................................................................................. viii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xv
DAFTAR NOTASI............................................................................................ xvii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .............................................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah .......................................................................................
2
1.3. Batasan Masalah .........................................................................................
3
1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................
3
1.5. Manfaat Penelitian ......................................................................................
4
1.5.1. Manfaat Teoritis ........................................................................................
4
1.5.2. Manfaat Praktis ..........................................................................................
4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ..........................................................................................
5
2.2. Dasar Teori ............................................................................................................
6
2.2.1. Beton .............................................................................................................. 6
2.2.2. Bahan Susun Beton ............................................................................................ .. 8
2.2.2.1.Semen Portland .......................................................................................
8
2.2.2.2.Agregat ....................................................................................................... 9
2.2.2.3.Air .............................................................................................................. 11
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.2.4.Bahan Tambah ........................................................................................... 12
2.2.2.4.1. Bahan Tambah Abu Sekam Padi ........................................................ 13
2.2.2.4.2. Bahan Tambah Serat Bendrat ............................................................. 13
2.2.3. Beton Serat ................................................................................................ 13
2.2.4. Sifat Struktural Beton Serat ...................................................................... 15
2.2.5. Konsep Beton Serat ........................................................................................... 16
2.2.6. Mekanisme Kerja Serat ............................................................................. 17
2.2.7. The British Mix Design Methode (DOE) .................................................. 19
2.2.8. Kuat Tekan Beton ..................................................................................... 20
2.2.9. Modulus Of Rupture .................................................................................. 20
2.2.10. Kuat Kejut (Impact) ................................................................................ 26
2.2.10.1. Definisi ................................................................................................. 26
2.2.10.2. Pendekatan Hitungan Energi Serapan .................................................. 26
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Uraian Umum ............................................................................................... 30
3.2. Tahapan Penelitian ....................................................................................... 31
3.3. Alat Uji Penelitian........................................................................................ 36
3.4. Bahan Uji Penelitian ........................................................................................... 37
3.5. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar.......................................... 38
3.5.1. Standar Pengujian Agregat Halus ............................................................. 38
3.5.2. Standar Pengujian Agregat Kasar ............................................................. 38
3.5.3. Pengujian Agregat Halus .......................................................................... 39
3.5.3.1. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ................................... 39
3.5.3.2. Pemeriksaan Kadar Zat Organik Dalam Agregat Halus ....................... 39
3.5.3.3. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus ............................................ 40
3.5.3.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus ......................................................... 41
3.5.4. Pengujian Agregat Kasar ......................................................................... 42
3.5.4.1. Pengujian Spesific Gravity .................................................................... 42
3.5.4.2. Pengujian Gradasi ................................................................................. 43
3.5.4.3. Pengujian Abrasi ................................................................................... 43
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.6. Pembuatan Benda Uji ................................................................................. 44
3.7. Pengujian Nilai Slump ................................................................................. 44
3.8. Perawatan Benda Uji ................................................................................... 45
3.9. Pengujian Kuat Tekan ................................................................................. 45
3.10. Pengujian Modulus Of Rupture ................................................................. 47
3.11. Pengujian Kuat Kejut ................................................................................. 48
3.12. Analisis ...................................................................................................... 50
BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar ....................................................................... 51
4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ................................................................. 51
4.1.1.1. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur ..................................................... 51
4.1.1.2. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik .............................................. 51
4.1.1.3. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus ................................... 52
4.1.1.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus................................................. 53
4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar ................................................................. 54
4.1.2.1. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar ................................... 55
4.1.2.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar................................................. 55
4.1.2.3. Hasil Pengujian Abrasi .......................................................................... 58
4.2. Hasil Hitungan Rancang Campur ................................................................ 58
4.3. Hasil Pengujian dan Pembahasan Beton ...................................................... 59
4.3.1. Hasil Pengujian Slump .............................................................................. 59
4.3.2. Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis ........................................... 60
4.3.3. Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan .......................................... 61
4.3.4. Hasil Pengujian Modulus Of Rupture ....................................................... 66
4.3.5. Pengujian Kuat Kejut Beton (Impact) ....................................................... 71
4.3.6. Analisa Hitungan Terhadap Energi Serapan ............................................. 74
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 79
5.2. Saran ........................................................................................................... 79
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 81
LAMPIRAN
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Serat Tersebar Merata dalam Beton ................................................... 15
Gambar 2.2. Serat Dalam Beton.............................................................................. 18
Gambar 2.3. Aksi Serat Bersama Pasta Semen ....................................................... 18
Gambar 2.4. Aksi Pasak Dalam Beton .................................................................... 18
Gambar 2.5. Momen Akibat Beban P ..................................................................... 21
Gambar 2.6. Sketsa Balok Modulus Of Rupture...................................................... 22
Gambar 2.7. Letak Patah Balok Tipe 1 ................................................................... 23
Gambar 2.8. Letak Patah Balok Tipe 2 ................................................................... 24
Gambar 2.9. Letak Patah Balok Tipe 3 ................................................................... 25
Gambar 2.10. Beban Kejut ........................................................................................ 26
Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap Penelitian .............................................................. 34
Gambar 3.2. Bagan Alir Tahap Analisis Data. ........................................................ 35
Gambar 3.3. Curing Beton. ..................................................................................... 45
Gambar 3.4. Cara Pengujian Kuat Tekan Beton ..................................................... 46
Gambar 3.5. Alat Pengujian Kuat Tekan Beton. ..................................................... 47
Gambar 3.6. Skema Setting Up pengujian Modulus Of Rupture Beton .................. 47
Gambar 3.7. Setting Up pengujian Modulus Of Rupture Beton .............................. 48
Gambar 3.8. Pengujian Kuat Kejut (Impact)........................................................... 49
Gambar 4.1. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik ........................................... 52
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Halus...........................................................
53
Gambar 4.3
Grafik Gradasi Agregat Kasar..........................................................
56
Gambar 4.4
Diagram Hubungan Kuat Tekan Beton .............................................. 64
Gambar 4.5
Kurva Hasil Pengujian Kuat Tekan .................................................... 64
Gambar 4.6
Diagram Perbandingan MOR Rata-Rata ............................................ 69
Gambar 4.7
Kurva Polygon MOR.......................................................................... 69
Gambar 4.8
Kurva Regresi hasil Pengujian MOR ................................................ 70
Gambar 4.9
Diagaram Perbandingan
Jumlah
Pukulan Retak Pertama .................. 73
commit
to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.10. Diagaram Perbandingan Jumlah Pukulan Runtuh Total .................... 74
Gambar 4.11. Diagram Perbandingan Energi Retak Pertama Dan Runtuh Total ..... 76
Gambar 4.12. Kurva Regresi Energi Retak Pertama Dan Pukulan Runtuh Total ..... 76
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Susunan Unsur Semen Portland .......................................................
8
Tabel 2.2 Jenis-jenis Semen portland...............................................................
9
Tabel 2.3 Batasan Susunan Butiran Agregat Halus ....................................... 10
Tabel 2.4 Batasan Susunan Butiran Agregat Kasar ....................................... 11
Tabel 2.5. Sifat-Sifat Berbagai Macam Kawat Sebagai Fiber ........................... 13
Tabel 2.6. Kelas Dan Mutu Beton ..................................................................... 19
Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan ......................................... 30
Tabel 3.2. Jumlah dan Kode Benda Uji MOR .................................................. 31
Tabel 3.3. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Kejut .......................................... 31
Tabel 3.4. Pengaruh Kadar Zat Organik Terhadap Persentase penurunan
kekuatan beton ..............................................................................
40
Tabel 3.5 Syarat persentase Berat Lolos Standart ASTM ................................ 41
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ............................. 52
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ........................................... 53
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................ 54
Tabel 4.4 Hasil Pengujian specific gravity Agregat Kasar .............................. 55
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar. .......................................... 55
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Agregat Kasar. ....................................................... 57
Tabel 4.7. Proporsi Campuran Adukan Beton 1 Sampel Silinder 15x30cm ..... 58
Tabel 4.8. Proporsi Campuran Adukan Beton 1 Sampel Balok ........................ 59
Tabel 4.9. Proporsi Campuran Adukan Beton 1 Sampel Silinder 15x5 cm ...... 59
Tabel 4.10. Hasil Pengujian Nilai Slump. ........................................................... 60
Tabel 4.11. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton ................................................... 61
Tabel 4.12. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton .................................................. 63
Tabel 4.13. Perubahan Kuat Tekan ..................................................................... 65
Tabel 4.14. Hasil Pengujian Modulus Of Rupture .............................................. 67
Tabel 4.15. Hasil Penghitungan Modulus Of Rupture ........................................ 68
Tabel 4.16. Perubahan Nilai Modulus Of Rupture .............................................. 70
commitUji
to Retak
user Pertama ............................... 72
Tabel 4.17. Hasil Pengujian Saat Benda
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.18. Hasil Pengujian Saat Benda Uji Runtuh Total ................................. 73
Tabel 4.19. Energi Serapan Saat Beton Retak Pertama Dan Runtuh Total ........ 75
Tabel 4.20. Perubahan Nilai Kuat Kejut Saat Retak Pertama ............................. 77
Tabel 4.21. Perubahan Nilai Kuat Kejut Saat Runtuh Total ............................... 77
commit to user
xvi
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN ABU
SEKAM PADI TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS OF RUPTURE
DAN KUAT KEJUT
SKRIPSI
Candra Sedya Putra
I 0107090
Disusun untuk Memenuhi Persyaratan Gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Candra Sedya Putra, 2016. Pengaruh Penambahan Serat Bendrat dan Abu
Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan, Modulus Of Rupture dan Kuat Kejut.
Skripsi, Program studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Beton serat didefinisikan sebagai beton yang dibuat dari campuran semen,
agregat, air, dan sejumlah serat yang disebar secara random. Prinsip penambahan
serat yang disebar merata kedalam adukan beton dengan orientasi random untuk
mencegah terjadinya retakan beton yang terlalu dini di daerah tarik akibat panas
hidrasi maupun akibat pembebanan. Bahan tambah abu sekam padi diharapkan
dapat menambah mutu beton, karena abu sekam padi bersifat seperti pozzolan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan beton normal dengan
beton berserat bendrat dan abu sekam padi ditinjau dari kuat tekan, modulus of
rupture dan kuat kejut.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 54 buah.
Benda uji terdiri dari beton normal tanpa bahan tambah, beton bahan tambah abu
sekam padi serta beton bahan tambah serat bendrat dan abu sekam padi dangan
variasi serat bendrat 0,5%, 1%, 1,5% dan 2%. Setiap jenis campuran beton dibuat
3 benda uji. Benda uji yang digunakan adalah silinder beton dengan diameter 15
cm dan tinggi 30 cm untuk pengujian kuat tekan, balok dimensi 10 cm x 10 cm x
50 cm untuk pengujian modulus of rupture dan silinder dengan diameter 15 cm
dan tinggi 5 cm untuk pengujian kuat kejut (impact).
Hasil penelitian ini menunjukan bahwa penambahan kadar serat bendrat dari
0,79% - 0,87% memberikan nilai maksimal dari kuat tekan, modulus of rupture,
dan kuat kejut. Masing–masing sebesar: 24,634 MPa; 2,601 MPa; 3314,96 J (pada
saat retak pertama); 3707,60 J (pada saat runtuh total). Penambahan kadar serat
bendrat diatas 1% tidak menunjukkan kenaikan nilai yang signifikan bahkan
cenderung menurun.
Kata Kunci: Beton Serat, Abu Sekam Padi, Kuat Tekan, Modulus Of Rupture,
Kuat Kejut
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Candra Sedya Putra, 2016. The Influence of Steel Fiber and Rice Husk Ash on
Concrete Compressive Strength, Modulus of Rupture and Impact Resistance.
Thesis, Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Sebelas Maret
University.
Fiber reinforced concrete is defined as concrete made of a mixture of cement,
aggregates, water, and a number of randomly distributed fibers. The function of
fiber spreaded evenly into the concrete with randomly orientation is to prevent
premature cracking due to tensile stress. Rice husk added into the mix is expected
to enhance the quality of the concrete. This study aimes to compare the normal
concrete with concrete steel fiber and rice husk ash in terms of compressive
strength, modulus of rupture and impact resistance.
This study used an experimental method with 54 specimens. The specimen consists
of a normal concrete without the added material, concrete added with rice husk
ash and concrete added with steel fiber and rice husk ash. Steel fiber have
variation of 0.5%, 1%, 1.5% and 2%. The specimens cylinders with diameter of
15 cm and a height of 30 cm were subjected to compressive strength test, beam
with dimensions of 10 cm x 10 cm x 50 cm were subjected to the modulus of
rupture test and cylinders with diameter of 15 cm and height 5 cm were subjected
to impact test.
The Results of experiment showed that the addition of steel fiber with content of
0.79 % - 0.97% enhance the maximum value of compressive strength, modulus of
rupture, and impact resistance, with value of: 24,634 MPa; 2,601 MPa; 3314,96 J
(when first cracks); 3707,60 J (when total collapse) respectively. While the
addition of steel fiber above 1% did not show significant increase in the value
even tended to decrease.
Keywords: Fiber Reinforced Concrete, Rice Husk ash, Compressive Strength,
Modulus Of Rupture, Impact
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul
“Pengaruh Penambahan Serat Bendrat dan Abu Sekam Padi Terhadap Kuat
Tekan, Modulus Of Rupture dan Kuat Kejut” guna memenuhi syarat memperoleh
gelar Sarjana Teknik dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka
banyak kendala yang sulit untuk penyusun pecahkan hingga terselesaikannya
penyusunan skripsi ini. Penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Bapak Wibowo, ST, DEA selaku Ketua Program Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, beserta staff.
2. Ir. Slamet Prayitno, MT. selaku dosen pembimbing I,
3. Ir. Sunarmasto, MT. selaku dosen pembimbing II,
4. Dr. Dewi Handayani, ST, MT. selaku pembimbing akademik,
5. Tim Dosen Penguji Pendadaran,
6. Staf pengelola/laboran Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret,
7. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Non Reguler Angkatan 2013 dan semua
pihak yang telah membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu,
saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan
skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak-pihak yang
membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Februari 2016
commit to user
viii
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii
HALAMAN MOTTO DAN PESEMBAHAN ................................................ iv
ABSTRAK ......................................................................................................... vi
PENGANTAR .................................................................................................. viii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xv
DAFTAR NOTASI............................................................................................ xvii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .............................................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah .......................................................................................
2
1.3. Batasan Masalah .........................................................................................
3
1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................
3
1.5. Manfaat Penelitian ......................................................................................
4
1.5.1. Manfaat Teoritis ........................................................................................
4
1.5.2. Manfaat Praktis ..........................................................................................
4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ..........................................................................................
5
2.2. Dasar Teori ............................................................................................................
6
2.2.1. Beton .............................................................................................................. 6
2.2.2. Bahan Susun Beton ............................................................................................ .. 8
2.2.2.1.Semen Portland .......................................................................................
8
2.2.2.2.Agregat ....................................................................................................... 9
2.2.2.3.Air .............................................................................................................. 11
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.2.4.Bahan Tambah ........................................................................................... 12
2.2.2.4.1. Bahan Tambah Abu Sekam Padi ........................................................ 13
2.2.2.4.2. Bahan Tambah Serat Bendrat ............................................................. 13
2.2.3. Beton Serat ................................................................................................ 13
2.2.4. Sifat Struktural Beton Serat ...................................................................... 15
2.2.5. Konsep Beton Serat ........................................................................................... 16
2.2.6. Mekanisme Kerja Serat ............................................................................. 17
2.2.7. The British Mix Design Methode (DOE) .................................................. 19
2.2.8. Kuat Tekan Beton ..................................................................................... 20
2.2.9. Modulus Of Rupture .................................................................................. 20
2.2.10. Kuat Kejut (Impact) ................................................................................ 26
2.2.10.1. Definisi ................................................................................................. 26
2.2.10.2. Pendekatan Hitungan Energi Serapan .................................................. 26
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Uraian Umum ............................................................................................... 30
3.2. Tahapan Penelitian ....................................................................................... 31
3.3. Alat Uji Penelitian........................................................................................ 36
3.4. Bahan Uji Penelitian ........................................................................................... 37
3.5. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar.......................................... 38
3.5.1. Standar Pengujian Agregat Halus ............................................................. 38
3.5.2. Standar Pengujian Agregat Kasar ............................................................. 38
3.5.3. Pengujian Agregat Halus .......................................................................... 39
3.5.3.1. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ................................... 39
3.5.3.2. Pemeriksaan Kadar Zat Organik Dalam Agregat Halus ....................... 39
3.5.3.3. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus ............................................ 40
3.5.3.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus ......................................................... 41
3.5.4. Pengujian Agregat Kasar ......................................................................... 42
3.5.4.1. Pengujian Spesific Gravity .................................................................... 42
3.5.4.2. Pengujian Gradasi ................................................................................. 43
3.5.4.3. Pengujian Abrasi ................................................................................... 43
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.6. Pembuatan Benda Uji ................................................................................. 44
3.7. Pengujian Nilai Slump ................................................................................. 44
3.8. Perawatan Benda Uji ................................................................................... 45
3.9. Pengujian Kuat Tekan ................................................................................. 45
3.10. Pengujian Modulus Of Rupture ................................................................. 47
3.11. Pengujian Kuat Kejut ................................................................................. 48
3.12. Analisis ...................................................................................................... 50
BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar ....................................................................... 51
4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ................................................................. 51
4.1.1.1. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur ..................................................... 51
4.1.1.2. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik .............................................. 51
4.1.1.3. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus ................................... 52
4.1.1.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus................................................. 53
4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar ................................................................. 54
4.1.2.1. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar ................................... 55
4.1.2.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar................................................. 55
4.1.2.3. Hasil Pengujian Abrasi .......................................................................... 58
4.2. Hasil Hitungan Rancang Campur ................................................................ 58
4.3. Hasil Pengujian dan Pembahasan Beton ...................................................... 59
4.3.1. Hasil Pengujian Slump .............................................................................. 59
4.3.2. Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis ........................................... 60
4.3.3. Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan .......................................... 61
4.3.4. Hasil Pengujian Modulus Of Rupture ....................................................... 66
4.3.5. Pengujian Kuat Kejut Beton (Impact) ....................................................... 71
4.3.6. Analisa Hitungan Terhadap Energi Serapan ............................................. 74
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 79
5.2. Saran ........................................................................................................... 79
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 81
LAMPIRAN
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Serat Tersebar Merata dalam Beton ................................................... 15
Gambar 2.2. Serat Dalam Beton.............................................................................. 18
Gambar 2.3. Aksi Serat Bersama Pasta Semen ....................................................... 18
Gambar 2.4. Aksi Pasak Dalam Beton .................................................................... 18
Gambar 2.5. Momen Akibat Beban P ..................................................................... 21
Gambar 2.6. Sketsa Balok Modulus Of Rupture...................................................... 22
Gambar 2.7. Letak Patah Balok Tipe 1 ................................................................... 23
Gambar 2.8. Letak Patah Balok Tipe 2 ................................................................... 24
Gambar 2.9. Letak Patah Balok Tipe 3 ................................................................... 25
Gambar 2.10. Beban Kejut ........................................................................................ 26
Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap Penelitian .............................................................. 34
Gambar 3.2. Bagan Alir Tahap Analisis Data. ........................................................ 35
Gambar 3.3. Curing Beton. ..................................................................................... 45
Gambar 3.4. Cara Pengujian Kuat Tekan Beton ..................................................... 46
Gambar 3.5. Alat Pengujian Kuat Tekan Beton. ..................................................... 47
Gambar 3.6. Skema Setting Up pengujian Modulus Of Rupture Beton .................. 47
Gambar 3.7. Setting Up pengujian Modulus Of Rupture Beton .............................. 48
Gambar 3.8. Pengujian Kuat Kejut (Impact)........................................................... 49
Gambar 4.1. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik ........................................... 52
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Halus...........................................................
53
Gambar 4.3
Grafik Gradasi Agregat Kasar..........................................................
56
Gambar 4.4
Diagram Hubungan Kuat Tekan Beton .............................................. 64
Gambar 4.5
Kurva Hasil Pengujian Kuat Tekan .................................................... 64
Gambar 4.6
Diagram Perbandingan MOR Rata-Rata ............................................ 69
Gambar 4.7
Kurva Polygon MOR.......................................................................... 69
Gambar 4.8
Kurva Regresi hasil Pengujian MOR ................................................ 70
Gambar 4.9
Diagaram Perbandingan
Jumlah
Pukulan Retak Pertama .................. 73
commit
to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.10. Diagaram Perbandingan Jumlah Pukulan Runtuh Total .................... 74
Gambar 4.11. Diagram Perbandingan Energi Retak Pertama Dan Runtuh Total ..... 76
Gambar 4.12. Kurva Regresi Energi Retak Pertama Dan Pukulan Runtuh Total ..... 76
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Susunan Unsur Semen Portland .......................................................
8
Tabel 2.2 Jenis-jenis Semen portland...............................................................
9
Tabel 2.3 Batasan Susunan Butiran Agregat Halus ....................................... 10
Tabel 2.4 Batasan Susunan Butiran Agregat Kasar ....................................... 11
Tabel 2.5. Sifat-Sifat Berbagai Macam Kawat Sebagai Fiber ........................... 13
Tabel 2.6. Kelas Dan Mutu Beton ..................................................................... 19
Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan ......................................... 30
Tabel 3.2. Jumlah dan Kode Benda Uji MOR .................................................. 31
Tabel 3.3. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Kejut .......................................... 31
Tabel 3.4. Pengaruh Kadar Zat Organik Terhadap Persentase penurunan
kekuatan beton ..............................................................................
40
Tabel 3.5 Syarat persentase Berat Lolos Standart ASTM ................................ 41
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ............................. 52
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ........................................... 53
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................ 54
Tabel 4.4 Hasil Pengujian specific gravity Agregat Kasar .............................. 55
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar. .......................................... 55
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Agregat Kasar. ....................................................... 57
Tabel 4.7. Proporsi Campuran Adukan Beton 1 Sampel Silinder 15x30cm ..... 58
Tabel 4.8. Proporsi Campuran Adukan Beton 1 Sampel Balok ........................ 59
Tabel 4.9. Proporsi Campuran Adukan Beton 1 Sampel Silinder 15x5 cm ...... 59
Tabel 4.10. Hasil Pengujian Nilai Slump. ........................................................... 60
Tabel 4.11. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton ................................................... 61
Tabel 4.12. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton .................................................. 63
Tabel 4.13. Perubahan Kuat Tekan ..................................................................... 65
Tabel 4.14. Hasil Pengujian Modulus Of Rupture .............................................. 67
Tabel 4.15. Hasil Penghitungan Modulus Of Rupture ........................................ 68
Tabel 4.16. Perubahan Nilai Modulus Of Rupture .............................................. 70
commitUji
to Retak
user Pertama ............................... 72
Tabel 4.17. Hasil Pengujian Saat Benda
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.18. Hasil Pengujian Saat Benda Uji Runtuh Total ................................. 73
Tabel 4.19. Energi Serapan Saat Beton Retak Pertama Dan Runtuh Total ........ 75
Tabel 4.20. Perubahan Nilai Kuat Kejut Saat Retak Pertama ............................. 77
Tabel 4.21. Perubahan Nilai Kuat Kejut Saat Runtuh Total ............................... 77
commit to user
xvi