Pengaruh penambahan serat seng pada beton ringan dengan teknologi gas terhadap kuat tekan, kuat tarik belah, dan modulus elastisitas.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT SENG
PADA BETON RINGAN DENGAN TEKNOLOGI GAS
TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAN
MODULUS ELASTISITAS.
The Effect of Adding Zinc fibber on Ligthweight Concrete Gas Technology
toward the Compressive Strength, Tensile Strength, and Modulus Elasticity.
SKRIPSI
Diajukan Sebagai salah satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
WACHIDATUN NIKMAH
NIM. I 1112089
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LEMBAR PERSETUJUAN
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT SENG
PADA BETON RINGAN DENGAN TEKNOLOGI GAS
TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAN
MODULUS ELASTISITAS.
The Effect of Adding Zinc fibber on Ligthweight Concrete Gas Technology
toward the Compressive Strength, Tensile Strength, and Modulus Elasticity.
Disusun oleh :
WACHIDATUN NIKMAH
NIM. I 1112089
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan tim penguji pendadaran Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Pembimbing I
Pembimbing II
Purnawan Gunawan, ST., MT. commit to user
NIP. 19731209 199802 1 001
ii
Wibowo, ST.DEA.
NIP. 19681007 199502 1 001
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
“Lillah-Billah, Lilrosull-Birosull, Lilghouts-Billghouts”
“Kita tak akan bisa berbuat apa– apa tanpa Allah yang
membuat kita bisa”
“Niatkan semua pekerjaan positif karena Allah, maka akan
menjadi ibadah”
“Bekerja, berkarya adalah pengabdian untuk kebaikan
manusia, hidup yang diberikan oleh Tuhan adalah untuk
beramal (bekerja)”
“you get educated by travelling”
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Atas berkah Allah SWT dan Nadhroh Rosulullah SAW wa Goutsu Hadza
Zaman RA, Skripsi ini dapat terselesaikan dan akhirnya dengan segala
ungkapan terima kasih kupersembahkan kepada :
1.
Orang tuaku H. Ahmad Kusen dan Hj. Jumiatun yang telah banyak
mendukung baik do’a, semangat, maupun material dan banyak
berkorban demi tujuan yang ingin saya capai.
2.
Kakak ku Choiril Imam, A.Md beserta istri dan anaknya yang selalu
membuatku rindu untuk pulang serta
3.
Adikku Putri Jauharotul Wahidiyah yang membuatku semangat
bekerja untuk mewujudkan cita-citanya menjadi dokter, juga terima
kasih do’a dan dukungannya.
4.
Wahyu Aldoko, ST. yang telah bersabar membantu dalam keadaan
apapun kemarin, hari ini, dan masa depan.
5.
Teman – teman tim penelitian beton gas atas kerjasamanya.
6.
Yang terhormat Bapak Purnawan Gunawan, ST., MT. Atas segala
bimbingan, nasehat, dan saran.
7.
Yang terhormat Bapak Wibowo, ST., DEA. Atas segala bimbingan,
nasehat, dan saran.
8.
Teman – teman “Assalamu’alaikum Cantik” yang selalu di Rahmati
Allah.
9.
Teman – Teman Transfer Non Reg 2012 Teknik Sipil Universitas
Sebelas Maret Surakarta yang tidak bisa kusebutkan satu persatu
karena kalian luar biasa.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Wachidatun Nikmah, 2015, Pengaruh Penambahan Serat Seng Pada Beton
Ringan Dengan Teknologi Gas Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah dan
Modulus Elastisitas, Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Beton konvensional mempunyai berat jenis relatif besar yang sangat
mempengaruhi beban pada struktur yaitu sebesar 2400 Kg/m3. Salah satu
alternatif untuk mengurangi beban tersebut maka dibuatlah beton ringan gas
dengan cara menambah aluminium pasta kedalam campuran beton, berat berkisar
antara 400-1800 kg/m³ Untuk meningkatkan kuat tekan, kuat tarik belah, dan
modulus elastisitas ditambahkan serat seng kedalam campuran beton.
Penambahan serat diharapkan akan menjadi komposit yang kuat dalam menahan
kuat tekan dan kuat tarik beton.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen yang
dilaksanakan di Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta. . Pengujian kuat tekan, kuat tarik belah dan
modulus elastisitas menggunakan silinder 10 cm x 20 cm dengan variasi
prosentase serat 0%; 0,25%; 0,5%; 0,75 dan 1% berjumlah 6 buah per sampel.
Benda uji akan diuji setelah berumur 28 hari.
Dari hasil penelitian didapat berat jenis beton ringan gas berserat seng rata – rata
adalah sebesar 1895,37 kg/m3. kuat tekan dengan kadar serat sebesar 0%; 0,25%;
0,5%; 0,75%; dan 1% berturut – turut adalah 8,431 MPa; 10,284 MPa; 13,374
MPa; 11,814 MPa; dan 9,755 MPa. Kuat tekan maksimum adalah pada beton
ringan gas dengan kadar serat sebesar 0,509 % dengan nilai optimum adalah
sebesar 13,377 MPa. Kuat tarik belah dengan kadar serat sebesar 0%; 0,25%;
0,5%; 0,75%; dan 1% berturut – turut adalah 1,385 MPa; 1,895 MPa; 2,023 MPa;
1,945 MPa; dan 1,816 MPa. Kuat tarik belah maksimum adalah pada beton ringan
gas dengan kadar serat sebesar 0,497 % dengan nilai optimum adalah sebesar
2,023 MPa. Nilai modulus elastisitas dengan kadar serat kawat seng sebesar 0%;
0,25%; 0,5%; 0,75%; dan 1% adalah 9551 MPa; 10749MPa; 16773 MPa; 14449
MPa; dan 10339 MPa.. Modulus elastisitas maksimum adalah pada penambahan
serat sebesar 0,545% dengan nilai optimum adalah sebesar 17056 MPa.
Kata kunci : beton ringan, aluminium pasta, serat seng, kuat tekan, kuat tarik
belah, dan modulus elastisitas
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Wachidatun Nikmah, 2015, The Effect of Adding Zinc Fiber on Lightweight
Concrete Gas Technology towards the Compressive Strength, Tensile
Strength and Modulus Elasticity, Thesis Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering, Sebelas Maret Surakarta University.
Conventional concrete has relatively large density that greatly density that greatly
affected in the sructure it amount of 2400 Kg/m3. One of alternative to reduce the
load is make a lightweight concrete with adding aluminium paste into concrete
mixture. The fiber addition is epected to be strong composite to withstand
compressive strength, tensile strength, and modulus elasticity.
The method used in this study is an experimental method that is carried out at the
Laboratory of Building Materials and Structure, Faculty of Engineering, Sebelas
Maret University. Compressive strength, tensile strength, and modulus elasticity
testing used cylinder size 10 cm x 20 cm with variable fiber percentage is 0%;
0.25%; 0.5%; 0,75%; and 1% of six per sample . The specimen will tested after
the age of 28 days.
From the research results obtained density of lightweight gas zinc fiber concrete
average is 1895,37 Kg/m3. Compressive strength with fiber added of 0.25%;
0.5%; 0,75%; and 1% in a row is 8,431 MPa; 10,284 MPa; 13,374 MPa; 11,814
MPa; dan 9,755 MPa. Maximum of compressive strength is in 0,509 % added
fiber with optimum value is 13,377 MPa. Tensile strength with fiber added of
0.25%; 0.5%; 0,75%; and 1% in a row is 1,385 MPa; 1,895 MPa; 2,023 MPa;
1,945 MPa; and 1,816 MPa. Maximum of tensile strength is in 0,497 % added
fiber with optimum value is 2,023 MPa. Modulus elasticity with fiber added of
0.25%; 0.5%; 0,75%; and 1% in a row is 9551 MPa; 10749 MPa; 16773 MPa;
14449 MPa; and 10339 MPa. Maximum of modulus elasticity is in 0,545 % added
fiber with optimum value is 17056 MPa.
Keywords: lightweight concrete, aluminium paste, zinc fibers, compressive
strength, tensile strength, and modulus elasticity
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGANTAR
Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan yang Maha Kuasa atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga skripsi dengan judul “Pengaruh Penambahan
Serat Seng Pada Beton Ringan Dengan Teknologi Gas Terhadap Kuat Tekan,
Kuat Tarik Belah, dan Modulus Elastisitas”.Penelitian untuk skripsi ini
merupakan bagian dari penelitian Purnawan Gunawan, S.T, M.T selaku dosen
pembimbing skripsi, sekaligus ketua penelitian ini.
Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai
pihak penulis sulit mewujudkan skripsi ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini
penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta beserta Staf.
2.
Pimpinan Program Studi Non Reguler Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta Staf.
3.
Purnawan Gunawan,ST, MT selaku Dosen Pembimbing Skripsi 1.
4.
Wibowo, ST, DEA selaku Dosen Pembimbing Skripsi 2.
5.
Ir. Slamet prayitno,MT dan Ir. Endang Rismunarsi,MT selaku Dosen Penguji.
6.
Tim Beton Gas dan Rekan-rekan Non Reg 2012 Teknik Sipil.
Penyusun menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan
penelitian selanjutnya. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak pada umumnya dan penulis pada khususnya.
Surakarta, Februari 2015
commit to user
viii
Penyusun
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
iii
HALAMAN MOTTO .....................................................................................
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN .....................................................................
v
ABSTRAK ......................................................................................................
vi
PENGANTAR ................................................................................................
viii
DAFTAR ISI ....................................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ...............................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
xvi
BAB 1.PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah......................................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah ...............................................................................
2
1.3.
Batasan Masalah .................................................................................
3
1.4.
Tujuan Penelitian ................................................................................
3
1.5.
Manfaat Penelitian ..............................................................................
3
1.5.1.
Manfaat Teoritis .................................................................................
3
1.5.2.
Manfaat Praktis ..................................................................................
4
BAB 2.TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka ................................................................................
5
2.2.
Dasar Teori.........................................................................................
7
2.2.1.
Material Pembentuk Beton ...............................................................
7
2.2.1.1. Semen Portland Pozolan ....................................................................
7
commit to user
2.2.1.2. Agregat ..............................................................................................
8
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.1.3. Air ......................................................................................................
9
2.2.1.4. Fly Ash ...............................................................................................
10
2.2.2.
Perawatan Beton ( Curing )................................................................
11
2.2.3.
Beton Ringan .....................................................................................
11
2.2.4.
Beton Serat .........................................................................................
13
2.2.5.
Aluminium Pasta................................................................................
15
2.2.6.
Serat Dalam Beton .............................................................................
15
2.2.7.
Pengujian Beton Berserat ..................................................................
18
2.2.7.1. Pengujian Kuat Tekan ........................................................................
18
2.2.7.2. Pengujian Kuat Tarik Belah ...............................................................
19
2.2.7.3. Modulus Elastisitas ............................................................................
20
BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1.
Uraian Umum.....................................................................................
22
3.2.
Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ...............................
23
3.2.1.
Standar Pengujian Agregat Halus .....................................................
23
3.2.2.
Pengujian Agregat Halus ..................................................................
24
3.2.2.1. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ................................
24
3.3.2.2. Pengujian Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus ........................
24
3.2.2.3. Pengujian Spesifik Gravity Agregat Halus .......................................
25
3.2.2.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus .....................................................
26
3.2.3.
Tahapan dan Prosedur Pengujian Agregat Halus ..............................
27
3.2.3.1. Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus ..........................
27
3.2.3.2. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ...............................
27
3.2.3.3. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus .......................................
29
3.2.3.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus ......................................................
30
3.3.
Bahan Pembuatan Beton Gas Berserat ..............................................
31
3.4.
Peralatan Pembuatan Beton Gas Berserat ..........................................
31
3.5.
Tahapan dan Prosedur Pembuatan Beton Gas Berserat .....................
32
3.6.
Tahapan dan Prosedur Penelitian
commit to......................................................
user
33
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 4. ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1.
Hasil Pengujian Bahan Dasar.............................................................
36
4.1.1.
Hasil Pengujian Agregat Halus ..........................................................
36
4.2.
Hasil Perhitungan Rancang Campuran Adukan Beton ......................
36
4.3.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis ...................................
37
4.4.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan...................................
38
4.5.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tarik Belah..........................
41
4.6.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Modulus Elastisitas ......................
44
4.7.
Hasil Perhitungan dan Pembahasan Modulus Elastisitas dengan
Rumus Simple Mixture Rule………………………………………..
48
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan .......................................................................................
51
5.2.
Saran .................................................................................................
51
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
53
LAMPIRAN
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.
Persyaratan Gradasi Agregat Halus ASTM 33-74a ...................
9
Tabel 2.2.
Penentuan Ukuran Serat Menurut ACI 544. 4R-88 ...................
15
Tabel 2.3.
Faktor Pengali untuk Berbagai Ukuran Silinder Beton .............
18
Tabel 3.1.
Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas 23
Tabel 3.2.
Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tarik Belah .......................
Tabel 3.3.
Pengaruh kadar Zat Organik terhadap Prosentase penurunan
23
Kekuatan Beton ..........................................................................
25
Tabel 3.4.
Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM ...........................
26
Tabel 4.1.
Hasil Pengujian Agregat Halus ...................................................
36
Tabel 4.2.
Hasil Pengujian Berat Jenis Beton Ringan Gas ..........................
37
Tabel 4.3.
Hasil Perhitungan Kuat Tekan ....................................................
39
Tabel 4.4.
Perubahan Kuat Tekan ................................................................
40
Tabel 4.5.
Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah ..............................................
42
Tabel 4.6.
Perubahan Kuat Tarik Belah .......................................................
43
Tabel 4.7.
Persamaan Regresi Grafik Hubungan Tegangan - Regangan .....
45
Tabel 4.8.
Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas .......................................
46
Tabel 4.9.
Perubahan Modulus Elastisitas ...................................................
47
Tabel 4.10. Perbandingan Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas dengan
Rumus Simple Mixture Rule .......................................................
commit to user
xii
50
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Serat Tersebar Merata Dalam Beton ...........................................
13
Gambar 2.2. Pengujian Kuat Tarik Belah .......................................................
19
Gambar 3.1. Diagram Pembuatan Beton Gas Berserat ....................................
32
Gambar 3.2. Bagan alir tahap-tahap penelitian ................................................
34
Gambar4.1. Grafik Hasil Pengujian Kuat Tekan .............................................
40
Gambar 4.2. Grafik Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah ...................................
42
Gambar 4.3. Grafik Hubungan Tegangan-regangan Sampel KTS 0-A ...........
44
Gambar 4.4. Grafik Hubungan Nilai Modulus Elastisitas ...............................
47
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
SK SNI = Surat Keputusan Standar Nasional Indonesia
ASTM = American Society for Testing and Materials
LGFC
= lightweight gas fiber concrete
UTM
= Universal Testing Machine
SSD
= Saturated Surface Dry
PBI
= Peraturan Beton Indoesia
ACI
= American Civil Institute
BS
= British Standartds (inggris)
MPa
= Mega pascal
KT
= Kuat Tekan
KB
= Kuat tarik Belah
S-0,25 = Seng 0,25
PPC
= Portland Pozzoland Cement
fas
= faktor air semen
f’c
= Kuat desak beton
ft
= Kuat tarik belah beton
%
= Presentase
π
= Phi (3,14285)
σ
= Tegangan
ɛ
= Regangan
kg
= Kilo gram
gr
= gram
m3
= meter kubik
inch
= Inchi
cm
= centi meter
mm
= mili meter
P
= Beban yang diberikan
A
= Luas tampang melintang
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
D
= Diameter silinder (mm)
Ls
= Tinggi silinder (mm)
L
= Perubahan panjang akibat beban P (mm)
L
= Panjang semula (mm)
Ec
= Modulus elastis composit
Ef
= Modulus elastis serat
1
= Factor panjang serat
0
= Faktor orientasi serat
= Faktor efisiensi matrik beton
Vf
= Volume fraksi serat
lf
= Panjang serat
df
= Diameter serat
sf
= Spasi serat
v1
= Volume satu buah serat
vf
= Volume seluruh serat
G0
= berat pasir awal (100 gram)
G1
= berat pasir akhir (gram)
d
= ∑ persentase kumulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam pan
e
= ∑ persentase berat pasir yang tertinggal
C
= Derajad Celsius
N
= Newton
0
= Faktor orientasi serat
N
= Jumlah serat
Ɩf
= Panjang serat
df
= Diameter serat
Sf
= Spasi efektif serat
commit to user
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A. Hasil Pengujian Agregat
Lampiran B. Mix Desain
Lampiran C. Hasil Pengujian
Lampiran D. Dokumentasi Penelitian
Lampiran E. Surat-Surat Skripsi
commit to user
xvi
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT SENG
PADA BETON RINGAN DENGAN TEKNOLOGI GAS
TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAN
MODULUS ELASTISITAS.
The Effect of Adding Zinc fibber on Ligthweight Concrete Gas Technology
toward the Compressive Strength, Tensile Strength, and Modulus Elasticity.
SKRIPSI
Diajukan Sebagai salah satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
WACHIDATUN NIKMAH
NIM. I 1112089
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LEMBAR PERSETUJUAN
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT SENG
PADA BETON RINGAN DENGAN TEKNOLOGI GAS
TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAN
MODULUS ELASTISITAS.
The Effect of Adding Zinc fibber on Ligthweight Concrete Gas Technology
toward the Compressive Strength, Tensile Strength, and Modulus Elasticity.
Disusun oleh :
WACHIDATUN NIKMAH
NIM. I 1112089
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan tim penguji pendadaran Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Pembimbing I
Pembimbing II
Purnawan Gunawan, ST., MT. commit to user
NIP. 19731209 199802 1 001
ii
Wibowo, ST.DEA.
NIP. 19681007 199502 1 001
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
“Lillah-Billah, Lilrosull-Birosull, Lilghouts-Billghouts”
“Kita tak akan bisa berbuat apa– apa tanpa Allah yang
membuat kita bisa”
“Niatkan semua pekerjaan positif karena Allah, maka akan
menjadi ibadah”
“Bekerja, berkarya adalah pengabdian untuk kebaikan
manusia, hidup yang diberikan oleh Tuhan adalah untuk
beramal (bekerja)”
“you get educated by travelling”
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Atas berkah Allah SWT dan Nadhroh Rosulullah SAW wa Goutsu Hadza
Zaman RA, Skripsi ini dapat terselesaikan dan akhirnya dengan segala
ungkapan terima kasih kupersembahkan kepada :
1.
Orang tuaku H. Ahmad Kusen dan Hj. Jumiatun yang telah banyak
mendukung baik do’a, semangat, maupun material dan banyak
berkorban demi tujuan yang ingin saya capai.
2.
Kakak ku Choiril Imam, A.Md beserta istri dan anaknya yang selalu
membuatku rindu untuk pulang serta
3.
Adikku Putri Jauharotul Wahidiyah yang membuatku semangat
bekerja untuk mewujudkan cita-citanya menjadi dokter, juga terima
kasih do’a dan dukungannya.
4.
Wahyu Aldoko, ST. yang telah bersabar membantu dalam keadaan
apapun kemarin, hari ini, dan masa depan.
5.
Teman – teman tim penelitian beton gas atas kerjasamanya.
6.
Yang terhormat Bapak Purnawan Gunawan, ST., MT. Atas segala
bimbingan, nasehat, dan saran.
7.
Yang terhormat Bapak Wibowo, ST., DEA. Atas segala bimbingan,
nasehat, dan saran.
8.
Teman – teman “Assalamu’alaikum Cantik” yang selalu di Rahmati
Allah.
9.
Teman – Teman Transfer Non Reg 2012 Teknik Sipil Universitas
Sebelas Maret Surakarta yang tidak bisa kusebutkan satu persatu
karena kalian luar biasa.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Wachidatun Nikmah, 2015, Pengaruh Penambahan Serat Seng Pada Beton
Ringan Dengan Teknologi Gas Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah dan
Modulus Elastisitas, Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Beton konvensional mempunyai berat jenis relatif besar yang sangat
mempengaruhi beban pada struktur yaitu sebesar 2400 Kg/m3. Salah satu
alternatif untuk mengurangi beban tersebut maka dibuatlah beton ringan gas
dengan cara menambah aluminium pasta kedalam campuran beton, berat berkisar
antara 400-1800 kg/m³ Untuk meningkatkan kuat tekan, kuat tarik belah, dan
modulus elastisitas ditambahkan serat seng kedalam campuran beton.
Penambahan serat diharapkan akan menjadi komposit yang kuat dalam menahan
kuat tekan dan kuat tarik beton.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen yang
dilaksanakan di Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta. . Pengujian kuat tekan, kuat tarik belah dan
modulus elastisitas menggunakan silinder 10 cm x 20 cm dengan variasi
prosentase serat 0%; 0,25%; 0,5%; 0,75 dan 1% berjumlah 6 buah per sampel.
Benda uji akan diuji setelah berumur 28 hari.
Dari hasil penelitian didapat berat jenis beton ringan gas berserat seng rata – rata
adalah sebesar 1895,37 kg/m3. kuat tekan dengan kadar serat sebesar 0%; 0,25%;
0,5%; 0,75%; dan 1% berturut – turut adalah 8,431 MPa; 10,284 MPa; 13,374
MPa; 11,814 MPa; dan 9,755 MPa. Kuat tekan maksimum adalah pada beton
ringan gas dengan kadar serat sebesar 0,509 % dengan nilai optimum adalah
sebesar 13,377 MPa. Kuat tarik belah dengan kadar serat sebesar 0%; 0,25%;
0,5%; 0,75%; dan 1% berturut – turut adalah 1,385 MPa; 1,895 MPa; 2,023 MPa;
1,945 MPa; dan 1,816 MPa. Kuat tarik belah maksimum adalah pada beton ringan
gas dengan kadar serat sebesar 0,497 % dengan nilai optimum adalah sebesar
2,023 MPa. Nilai modulus elastisitas dengan kadar serat kawat seng sebesar 0%;
0,25%; 0,5%; 0,75%; dan 1% adalah 9551 MPa; 10749MPa; 16773 MPa; 14449
MPa; dan 10339 MPa.. Modulus elastisitas maksimum adalah pada penambahan
serat sebesar 0,545% dengan nilai optimum adalah sebesar 17056 MPa.
Kata kunci : beton ringan, aluminium pasta, serat seng, kuat tekan, kuat tarik
belah, dan modulus elastisitas
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Wachidatun Nikmah, 2015, The Effect of Adding Zinc Fiber on Lightweight
Concrete Gas Technology towards the Compressive Strength, Tensile
Strength and Modulus Elasticity, Thesis Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering, Sebelas Maret Surakarta University.
Conventional concrete has relatively large density that greatly density that greatly
affected in the sructure it amount of 2400 Kg/m3. One of alternative to reduce the
load is make a lightweight concrete with adding aluminium paste into concrete
mixture. The fiber addition is epected to be strong composite to withstand
compressive strength, tensile strength, and modulus elasticity.
The method used in this study is an experimental method that is carried out at the
Laboratory of Building Materials and Structure, Faculty of Engineering, Sebelas
Maret University. Compressive strength, tensile strength, and modulus elasticity
testing used cylinder size 10 cm x 20 cm with variable fiber percentage is 0%;
0.25%; 0.5%; 0,75%; and 1% of six per sample . The specimen will tested after
the age of 28 days.
From the research results obtained density of lightweight gas zinc fiber concrete
average is 1895,37 Kg/m3. Compressive strength with fiber added of 0.25%;
0.5%; 0,75%; and 1% in a row is 8,431 MPa; 10,284 MPa; 13,374 MPa; 11,814
MPa; dan 9,755 MPa. Maximum of compressive strength is in 0,509 % added
fiber with optimum value is 13,377 MPa. Tensile strength with fiber added of
0.25%; 0.5%; 0,75%; and 1% in a row is 1,385 MPa; 1,895 MPa; 2,023 MPa;
1,945 MPa; and 1,816 MPa. Maximum of tensile strength is in 0,497 % added
fiber with optimum value is 2,023 MPa. Modulus elasticity with fiber added of
0.25%; 0.5%; 0,75%; and 1% in a row is 9551 MPa; 10749 MPa; 16773 MPa;
14449 MPa; and 10339 MPa. Maximum of modulus elasticity is in 0,545 % added
fiber with optimum value is 17056 MPa.
Keywords: lightweight concrete, aluminium paste, zinc fibers, compressive
strength, tensile strength, and modulus elasticity
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGANTAR
Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan yang Maha Kuasa atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga skripsi dengan judul “Pengaruh Penambahan
Serat Seng Pada Beton Ringan Dengan Teknologi Gas Terhadap Kuat Tekan,
Kuat Tarik Belah, dan Modulus Elastisitas”.Penelitian untuk skripsi ini
merupakan bagian dari penelitian Purnawan Gunawan, S.T, M.T selaku dosen
pembimbing skripsi, sekaligus ketua penelitian ini.
Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai
pihak penulis sulit mewujudkan skripsi ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini
penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta beserta Staf.
2.
Pimpinan Program Studi Non Reguler Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta Staf.
3.
Purnawan Gunawan,ST, MT selaku Dosen Pembimbing Skripsi 1.
4.
Wibowo, ST, DEA selaku Dosen Pembimbing Skripsi 2.
5.
Ir. Slamet prayitno,MT dan Ir. Endang Rismunarsi,MT selaku Dosen Penguji.
6.
Tim Beton Gas dan Rekan-rekan Non Reg 2012 Teknik Sipil.
Penyusun menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan
penelitian selanjutnya. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak pada umumnya dan penulis pada khususnya.
Surakarta, Februari 2015
commit to user
viii
Penyusun
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
iii
HALAMAN MOTTO .....................................................................................
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN .....................................................................
v
ABSTRAK ......................................................................................................
vi
PENGANTAR ................................................................................................
viii
DAFTAR ISI ....................................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ...............................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
xvi
BAB 1.PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah......................................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah ...............................................................................
2
1.3.
Batasan Masalah .................................................................................
3
1.4.
Tujuan Penelitian ................................................................................
3
1.5.
Manfaat Penelitian ..............................................................................
3
1.5.1.
Manfaat Teoritis .................................................................................
3
1.5.2.
Manfaat Praktis ..................................................................................
4
BAB 2.TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka ................................................................................
5
2.2.
Dasar Teori.........................................................................................
7
2.2.1.
Material Pembentuk Beton ...............................................................
7
2.2.1.1. Semen Portland Pozolan ....................................................................
7
commit to user
2.2.1.2. Agregat ..............................................................................................
8
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.1.3. Air ......................................................................................................
9
2.2.1.4. Fly Ash ...............................................................................................
10
2.2.2.
Perawatan Beton ( Curing )................................................................
11
2.2.3.
Beton Ringan .....................................................................................
11
2.2.4.
Beton Serat .........................................................................................
13
2.2.5.
Aluminium Pasta................................................................................
15
2.2.6.
Serat Dalam Beton .............................................................................
15
2.2.7.
Pengujian Beton Berserat ..................................................................
18
2.2.7.1. Pengujian Kuat Tekan ........................................................................
18
2.2.7.2. Pengujian Kuat Tarik Belah ...............................................................
19
2.2.7.3. Modulus Elastisitas ............................................................................
20
BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1.
Uraian Umum.....................................................................................
22
3.2.
Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ...............................
23
3.2.1.
Standar Pengujian Agregat Halus .....................................................
23
3.2.2.
Pengujian Agregat Halus ..................................................................
24
3.2.2.1. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ................................
24
3.3.2.2. Pengujian Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus ........................
24
3.2.2.3. Pengujian Spesifik Gravity Agregat Halus .......................................
25
3.2.2.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus .....................................................
26
3.2.3.
Tahapan dan Prosedur Pengujian Agregat Halus ..............................
27
3.2.3.1. Pengujian Kandungan Zat Organik Agregat Halus ..........................
27
3.2.3.2. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ...............................
27
3.2.3.3. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus .......................................
29
3.2.3.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus ......................................................
30
3.3.
Bahan Pembuatan Beton Gas Berserat ..............................................
31
3.4.
Peralatan Pembuatan Beton Gas Berserat ..........................................
31
3.5.
Tahapan dan Prosedur Pembuatan Beton Gas Berserat .....................
32
3.6.
Tahapan dan Prosedur Penelitian
commit to......................................................
user
33
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 4. ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1.
Hasil Pengujian Bahan Dasar.............................................................
36
4.1.1.
Hasil Pengujian Agregat Halus ..........................................................
36
4.2.
Hasil Perhitungan Rancang Campuran Adukan Beton ......................
36
4.3.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis ...................................
37
4.4.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan...................................
38
4.5.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tarik Belah..........................
41
4.6.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Modulus Elastisitas ......................
44
4.7.
Hasil Perhitungan dan Pembahasan Modulus Elastisitas dengan
Rumus Simple Mixture Rule………………………………………..
48
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan .......................................................................................
51
5.2.
Saran .................................................................................................
51
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
53
LAMPIRAN
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.
Persyaratan Gradasi Agregat Halus ASTM 33-74a ...................
9
Tabel 2.2.
Penentuan Ukuran Serat Menurut ACI 544. 4R-88 ...................
15
Tabel 2.3.
Faktor Pengali untuk Berbagai Ukuran Silinder Beton .............
18
Tabel 3.1.
Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas 23
Tabel 3.2.
Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tarik Belah .......................
Tabel 3.3.
Pengaruh kadar Zat Organik terhadap Prosentase penurunan
23
Kekuatan Beton ..........................................................................
25
Tabel 3.4.
Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM ...........................
26
Tabel 4.1.
Hasil Pengujian Agregat Halus ...................................................
36
Tabel 4.2.
Hasil Pengujian Berat Jenis Beton Ringan Gas ..........................
37
Tabel 4.3.
Hasil Perhitungan Kuat Tekan ....................................................
39
Tabel 4.4.
Perubahan Kuat Tekan ................................................................
40
Tabel 4.5.
Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah ..............................................
42
Tabel 4.6.
Perubahan Kuat Tarik Belah .......................................................
43
Tabel 4.7.
Persamaan Regresi Grafik Hubungan Tegangan - Regangan .....
45
Tabel 4.8.
Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas .......................................
46
Tabel 4.9.
Perubahan Modulus Elastisitas ...................................................
47
Tabel 4.10. Perbandingan Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas dengan
Rumus Simple Mixture Rule .......................................................
commit to user
xii
50
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Serat Tersebar Merata Dalam Beton ...........................................
13
Gambar 2.2. Pengujian Kuat Tarik Belah .......................................................
19
Gambar 3.1. Diagram Pembuatan Beton Gas Berserat ....................................
32
Gambar 3.2. Bagan alir tahap-tahap penelitian ................................................
34
Gambar4.1. Grafik Hasil Pengujian Kuat Tekan .............................................
40
Gambar 4.2. Grafik Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah ...................................
42
Gambar 4.3. Grafik Hubungan Tegangan-regangan Sampel KTS 0-A ...........
44
Gambar 4.4. Grafik Hubungan Nilai Modulus Elastisitas ...............................
47
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
SK SNI = Surat Keputusan Standar Nasional Indonesia
ASTM = American Society for Testing and Materials
LGFC
= lightweight gas fiber concrete
UTM
= Universal Testing Machine
SSD
= Saturated Surface Dry
PBI
= Peraturan Beton Indoesia
ACI
= American Civil Institute
BS
= British Standartds (inggris)
MPa
= Mega pascal
KT
= Kuat Tekan
KB
= Kuat tarik Belah
S-0,25 = Seng 0,25
PPC
= Portland Pozzoland Cement
fas
= faktor air semen
f’c
= Kuat desak beton
ft
= Kuat tarik belah beton
%
= Presentase
π
= Phi (3,14285)
σ
= Tegangan
ɛ
= Regangan
kg
= Kilo gram
gr
= gram
m3
= meter kubik
inch
= Inchi
cm
= centi meter
mm
= mili meter
P
= Beban yang diberikan
A
= Luas tampang melintang
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
D
= Diameter silinder (mm)
Ls
= Tinggi silinder (mm)
L
= Perubahan panjang akibat beban P (mm)
L
= Panjang semula (mm)
Ec
= Modulus elastis composit
Ef
= Modulus elastis serat
1
= Factor panjang serat
0
= Faktor orientasi serat
= Faktor efisiensi matrik beton
Vf
= Volume fraksi serat
lf
= Panjang serat
df
= Diameter serat
sf
= Spasi serat
v1
= Volume satu buah serat
vf
= Volume seluruh serat
G0
= berat pasir awal (100 gram)
G1
= berat pasir akhir (gram)
d
= ∑ persentase kumulatif berat pasir yang tertinggal selain dalam pan
e
= ∑ persentase berat pasir yang tertinggal
C
= Derajad Celsius
N
= Newton
0
= Faktor orientasi serat
N
= Jumlah serat
Ɩf
= Panjang serat
df
= Diameter serat
Sf
= Spasi efektif serat
commit to user
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A. Hasil Pengujian Agregat
Lampiran B. Mix Desain
Lampiran C. Hasil Pengujian
Lampiran D. Dokumentasi Penelitian
Lampiran E. Surat-Surat Skripsi
commit to user
xvi