Pengaruh Substitusi Agregat Halus dengan Kerak Boiler Terhadap Beton
PENGARUH SUBSTITUSI AGREGAT HALUS DENGAN KERAK BOILER
TERHADAP BETON
TUGAS AKHIR
Disusun oleh :
JEFFRY
NIM: 12 0404 042
DOSEN PEMBIMBING :
NURSYAMSI, ST. MT
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Dewasa ini pembangunan mengalami kemajuan yang pesat, hal ini dapat terlihat dari
banyaknya infrastruktur yang sedang dibangun sekarang ini yang mengakibatkan kebutuhan
akan bahan konstruksi menjadi semakin meningkat, sehingga Para ahli melakukan penelitian
dalam pembuatan bahan konstruksi dengan menggunakan benda yang tak habis pakai
(limbah) sebagai alternative pengganti bahan-bahan konstruksi maupun sebagai bahan
tambahan yang dapat meningkatkan mutu dari bahan konstruksi. Salah satu limbah yang bisa
dimanfaatkan pada campuran beton adalah kerak boiler.
Pada penelitian ini akan terlihat pengaruh substitusi kerak boiler terhadap agregat
halus terhadap kuat tekan beton, nilai slump, absorbsi, berat satuan beton pada sampel silinder
dan pengujian lendutan terhadap benda uji balok dengan ukuran (3,2x0,15x0,25) m .
Komposisi substitusi kerak boiler terhadap agregat halus yaitu 5%, 10% dan 15%.jumlah
sampel sebanyak 24 buah untuk silinder, setiap variasi 6 buah. Dan 2 buah sampel untuk
balok yaitu balok normal dan balok substitusi kerak boiler dengan kuat tekan maksimum pada
umur beton 28 hari.
Dari hasil penelitian didapat bahwa kuat tekan beton mengalami kenaikan sampai 10%
substitusi kerak boiler dan mengalami penurunan pada 15% substitusi kerak boiler. Absorbsi
mengalami kenaikan setiap penambahan jumlah substitusi kerak boiler terhadap agregat
halus. Nilai slump berkurang seiring dengan penambahan jumlah substitusi kerak boiler
terhadap agregat halus.
Kata kunci : kerak boiler, kuat tekan, nilai slump, absorbsi, lendutan
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur peneliti panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, atas rahmat dan
berkat-Nya peneliti dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul “Pengaruh Substitusi
Agregat Halus dengan Kerak Boiler Terhadap Beton”
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan bantuan, bimbingan, arahan dan dukungan
yang berharga dari berbagai pihak. Untuk semua itu, peneliti menyampaikan pernghargaan
yang setinggi-tingginya dan ucapan terima kasih yang tulus kepada :
1. Ibu Nursyamsi ST MT, selaku Dosen Pembimbing yang telah memberi bimbingan,
arahan, saran serta motivasi kepada peneliti untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera
Utara.
4. Ibu Rahmi Carolina selaku Ketua Laboratorium Bahan Rekayasa yang telah memberikan
izin untuk pelaksanaan Tugas Akhir ini.
5. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU
yang telah memberikan bimbingan dan pengajaran selama menempuh masa studi.
6. Kepada pegawai administrasi dan pegawai-pegawai Departemen Teknik Sipil USU
lainnya.
7. Orang tua terkasih dan saudara yang telah banyak memberi kasih saying, doa, semangat,
perhatian, waktu dan materi yang tiada hentinya sehingga peneliti termotivasi untuk
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
8. Bang Ivandy Yoman yang telah meluangkan waktunya untuk berdiskusi seputar masalah
Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
9. Seluruh Angkatan 2012 Departemen Teknik Sipil USU, khususnya Harry Chandra,
Michael Tanaka, Winston Chennady , Danan Anwa Salim, Hendrik, Juvianto, Benny
Wirawan, Thompson Kwan, Michael, Dicky Yongko, Michael Keilson, Larry Djono,
Randy Tandiono, Wahyu Tanady, Victor, Prayogo Liuputra , Sarah Hutabarat, Prasetyo
Ramadhan dan yang lainnya yang tidak disebutkan.
10. Asisten Laboratorium Struktur, yang telah banyak membantu penelitian ini
11. Abang dan Kakak senior yang memberi dukungan, tenaga dan semangat yang luar biasa
12. Adik-adik junior Angkatan 2013 yang telah membantu dalam penelitian Tugas Akhir ini
Seluruh pihak yang telah mendukung dan membantu peneliti dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Peneliti menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu,
peneliti sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari Bapak dan Ibu Staf
Pengajar serta rekan-rekan mahasiswa demi penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata peneliti mengucapkan banyak terima kasih. Peneliti berharap semoga
laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca.
Medan,
2016
Peneliti,
jeffry
120404042
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ……………………………………………………………………………..... i
KATA PENGANTAR …………………………………………………………… …….. ii
DAFTAR ISI …………………………………………………………………………….. iv
DAFTAR TABEL ………………………………………………………………………. vii
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………………… viii
DAFTAR NOTASI ……………………………………………………………………… ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang …………………………………………………………... 1
1.2
Rumusan Masalah………………………………………………………
1.3
Tujuan Penelitian …………………………………………………………. 3
1.4
Manfaat Penelitian ...………………………………………………………. 4
1.5
Batasan Masalah ………………………………………………………...... 4
1.6
Metode Penelitian …………………………………………………………. 6
1.7
Sistematika Penulisan ………………………………………………………8
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Pengertian beton………………………………………………………...…. 9
2.2
Material Penyusun Beton …………………….…………………………... 25
2.3
2.2.1
Semen ……………………………………………………………. 25
2.2.2
Agregat …………………………………………………………… 32
2.2.3
Air ……………………………………………………………….. 37
2.2.4
Bahan Tambah (Admixture) …………………………………….. 38
2.2.5
Kerak Boiler Pabrik Kelapa Sawit ………………………………
42
Beton segar………………………………………………………………… 11
2.3.1
Kemudahan Pengerjaan (Workability)…...……………………...… 11
2.3.2
Pemisahan Kerikil (Segregation)..…………………………...…….. 14
iv
Universitas Sumatera Utara
2.3.3
2.4
2.5
2.6
2.7
Pemisahan Air ( Bleeding)..……………………………………….. 15
Beton Keras……. ……………………………………………………........ 16
2.4.1
Kuat Tekan Beton ………………………………………………… 16
2.4.2
Kuat Lentur ………………………………………………………. 23
2.4.3
Absorbsi Beton …………………………………………………… 24
Klasifikasi Retak …………………………………………….…………….. 48
2.5.1
Rangkap (Creep) Dan Susut (Shrinkage)………….…...………….. 49
2.5.2
Plastic Shrinkage Crack ….…………………….…………………. 50
2.5.3
Drying Shrinkage Beton..…………………………………………. 51
2.5.4
Lebar Retak ……………………………………………………….. 52
Balok Beton ……..………………………………………………………
46
2.6.1
Balok Beton Tanpa Tulangan …………………………………..... 46
2.6.2
Balok Beton Dengan Tulangan …………………………………… 47
Perawatan Beton….…………………………………………..…………… 48
BAB III METODE PENELITIAN
3.1
Umum ………….…………………………………………………………. 54
3.2
Diagram Alir Penelitian …………….…………………………………...… 55
3.3
Bahan Penyusun Beton ….……….……………………………………...… 56
3.3.1
Semen ……………..……………………………………………..... 56
3.3.2
Agregat Halus …...………………………………………………… 56
3.3.4
Agregat Kasar …………………………………………………..... 60
3.3.5
Kerak Boiler ……………………………………………………… 64
3.3.6
Air …………………………………………………………………. 68
3.4
Perencanaan Campuran Beton (Mix Design)…………………………...…. 68
3.5
Tulangan baja ……… ......……………………………………………….... 70
3.6
Persiapan Pembuatan Benda Uji ……………………………………..…... 70
v
Universitas Sumatera Utara
3.7
Pengecoran Benda Uji …………………………………………………..... 71
3.8
Perawatan Benda Uji ……………………………………………………...
3.8
Pengujian Benda Uji ….………………………….….……………………. 72
3.8.1
Pengujian Kuat Tekan Beton……………………………………... 72
3.8.2
Pengujian Kuat Retak Pada Beton………………..……………… 72
BAB IV ANALISA DATA
IV.1
Slump Test ………………….…………………………………………….. 74
IV.2
Berat Satuan Beton ……….………………………………………………. 75
IV.3
Daya Serap (Absorbsi) Air………………………………………………….75
4.4
Kuat Tekan ……………………………………………………………….....77
4.5
Lendutan Balok Teoritis …………………………………………………….79
4.5.1
Analisa Kapasitas Penampang Teoritis ….……………..…………...79
4.5.2 Lendutan Yang Terjadi Pada Balok Normal ……………………….... 85
4.5.3 Lendutan Yang Terjadi Pada Balok Substitusi ……..……………….. 89
4.5.4 Kapasitas Berdasarkan Penampang …………………………………. 93
4.6
Pengujian Balok Beton Bertulang ………………………………………... 95
4.6.1 Balok Beton Normal ………...………………………………………. 95
4.6.2 Balok Beton Substitusi ……………………………………………… 96
4.7
Pola Retak ……………………………………………………………….... 98
4.8
Pembahasan Hasil Pengujian ……………………………………………….99
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan ………………………………………………………………... 101
5.2
Saran ……………………………………………………………………….. 102
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………………………. xii
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
BAB I
Gambar 1.1
Benda uji silinder ...............................................................................6
Gambar 1.2
Benda uji balok …………………………………………..…………6
BAB II
Gambar 2.1
Unsur-unsur pembuat beton………………………………..……… 10
Gambar 2.2
Proses kerak boiler………………………………………………… 13
Gambar 2.3
Kerak boiler ………………….…………………………………… 14
Gambar 2.4
kerak boiler lolos ayakan 4.75 mm………………………………… 18
Gambar 2.5
Kerucut abrams …………………………………….……………… 19
Gambar 2.6
Jenis- jenis slump adukan beton…………………………………… 20
Gambar 2.7
Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton
selama masa perkembangannya …………………….…………… 21
Gambar 2.8
Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton .……………… 22
Gambar 2.9
Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe
semen Portland ………………………….….…………………….. 43
Gambar 2.10
Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor
air semen sama……………………………………………………. 45
Gambar 2.11
Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ………………. 45
Gambar 2.12
Balok dengan beban P dan Q ……………………………………. 46
Gambar 2.13
Elemen balok beton bertulang…………………………………….. 47
BAB III
Gambar 3.1
Diagram alir metodologi penelitian ……………………………….
Gambar 3.2
komposisi penyusun beton pada variasi I …………………………
Gambar 3.3
komposisi penyusun beton pada variasi II ……………………….
Gambar 3.4
komposisi penyusun beton pada variasi III ………………………
viii
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5
komposisi penyusun beton pada variasi IV ………………………..
Gambar 3.6
Letak dial pada balok ……………………………………………...
BAB IV
Gambar 4.1
Grafik hubungan variasi beton dengan nilai berat satuan beton.…… 75
Gambar 4.2
Grafik hubungan variasi beton dengan absorbsi…………… ...…….. 76
Gambar 4.3
Grafik hubungan variasi beton dengan kuat tekan beton…….….…..... 78
Gambar 4.4
Balok normal………………………………………………………… 79
Gambar 4.5
Bidang Momen Pada Balok Akibat Beban Terpusat Dan Berat
Sendiri …………………………………………………….. …………93
Gambar 4.6
Bidang Momen Pada Balok Akibat Beban Terpusat Dan Berat
Sendiri ………………………………………………………….. ……94
Gambar 4.7
Grafik Lendutan Analisa Teoritis dan Eksperimen Balok Normal……97
Gambar 4.8
Grafik Lendutan Analisa Teoritis dan Eksperimen Balok Substitusi....97
Gambar 4.9
Grafik Lendutan Eksperimen Balok Normal dan Eksperimen Balok
Substitusi ……………………………………………………………..98
Gambar 4.10
Retak lentur balok normal..…………………………………………. 99
Gambar 4.11
Retak lentur balok substitusi.……………………………………….. 99
BAB V
Tidak terdapat gambar
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
BAB I
Tabel 1.1
Jumlah benda uji silinder ………………………………………………
5
Tabel 1.2
Jumlah benda uji balok…………………………………………………
5
BAB II
Tabel 2.1
Persentase komposisi semen Portland …………….…….……………….. 19
Tabel 2.2
Presentasi dari komposisi dan kadar senyawa kimia semen……….....
28
Tabel 2.3
Komposisi senyawa utama semen portland …………………………..
29
Tabel 2.4
Susunan gradasi untuk agregat halus ………………………………….
33
Tabel 2.5
Susunan gradasi untuk agregat kasar ………………………………….
36
Tabel 2.6
Komposisi kimia Kerak Boiler ……..………………………………….
45
Tabel 2.7
Perkiraan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur …………………….
Tabel 2.8
Lebar maksimum yang di izinkan ……………………………………..
53
Komposisi kebutuhan bahan campuran beton untuk 1 m3 …………….
70
BAB III
Tabel 3.1
BAB IV
Tabel 4.1
Hasil pengujian nilai slump………………………………………………. 74
Tabel 4.2
Hasil pengujian berat satuan beton……………………………………….. 75
Tabel 4.3
Hasil pengujian absorbsi………………………………………………….. 76
Tabel 4.4
Hasil pengujian kuat tekan beton …………………. …………………….. 78
Tabel 4.5
Analisa teoritis penurunan balok normal ……………………….……….. 93
Tabel 4.6
Analisa teoritis penurunan balok dengan substitusi kerak boiler………... 94
Tabel 4.7
Hasil pengujian penurunan balok normal ……………………………….. 95
Tabel 4.8
Hasil pengujian penurunan balok substitusi kerak boiler………………..
Tabel 4.9
Pengamatan pola retak sewaktu pengujian ……………………………….
96
BAB V
vii
Universitas Sumatera Utara
Tidak terdapat tabel
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
luas tulangan tarik
′
luas tulangan tekan
tinggi blok tekan
�
tinggi minimal blok tekan
tinggi maksimum blok tekan
jarak antar perletakan
lebar penampang balok
1
konstanta fungsi dari kuat tekan
�
jarak serat terluar ke tulangan tarik
∆�
lendutan akibat beban terpusat
�′
jarak serat terluar ke tulangan tekan
∆
lendutan akibat berat sendiri
�′
tegangan tekan beton
∆
lendutan total
�
�
�
tegangan yang terjadi pada tulangan tarik
tegangan leleh baja tulangan tarik
′
tegangan leleh baja tulangan tekan
�
modulus elastisitas baja
H
tinggi penampang balok
�
inersia penampang retak
��
inersia penampang gross
�
�
modulus elastisitas beton
inersia penampang efektif
ix
Universitas Sumatera Utara
panjang balok
momen akibat beban luar
momen retak
momen nominal beton
momen nominal baja
momen ultimate
�
beban terpusat
�
berat sendiri balok
�
rasio tulangan dalam keadaaan seimbang
�
�
�
�
rasio tulangan tarik
rasio tulangan tarik
�
rasio tulangan minimum
rasio tulangan maksimum
�
diameter sengkang
�
titik penampang transformasi dari dasar
�
titik penampang transformasi
∅
diameter tulangan
berat jenis beton
x
Universitas Sumatera Utara
TERHADAP BETON
TUGAS AKHIR
Disusun oleh :
JEFFRY
NIM: 12 0404 042
DOSEN PEMBIMBING :
NURSYAMSI, ST. MT
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Dewasa ini pembangunan mengalami kemajuan yang pesat, hal ini dapat terlihat dari
banyaknya infrastruktur yang sedang dibangun sekarang ini yang mengakibatkan kebutuhan
akan bahan konstruksi menjadi semakin meningkat, sehingga Para ahli melakukan penelitian
dalam pembuatan bahan konstruksi dengan menggunakan benda yang tak habis pakai
(limbah) sebagai alternative pengganti bahan-bahan konstruksi maupun sebagai bahan
tambahan yang dapat meningkatkan mutu dari bahan konstruksi. Salah satu limbah yang bisa
dimanfaatkan pada campuran beton adalah kerak boiler.
Pada penelitian ini akan terlihat pengaruh substitusi kerak boiler terhadap agregat
halus terhadap kuat tekan beton, nilai slump, absorbsi, berat satuan beton pada sampel silinder
dan pengujian lendutan terhadap benda uji balok dengan ukuran (3,2x0,15x0,25) m .
Komposisi substitusi kerak boiler terhadap agregat halus yaitu 5%, 10% dan 15%.jumlah
sampel sebanyak 24 buah untuk silinder, setiap variasi 6 buah. Dan 2 buah sampel untuk
balok yaitu balok normal dan balok substitusi kerak boiler dengan kuat tekan maksimum pada
umur beton 28 hari.
Dari hasil penelitian didapat bahwa kuat tekan beton mengalami kenaikan sampai 10%
substitusi kerak boiler dan mengalami penurunan pada 15% substitusi kerak boiler. Absorbsi
mengalami kenaikan setiap penambahan jumlah substitusi kerak boiler terhadap agregat
halus. Nilai slump berkurang seiring dengan penambahan jumlah substitusi kerak boiler
terhadap agregat halus.
Kata kunci : kerak boiler, kuat tekan, nilai slump, absorbsi, lendutan
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur peneliti panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, atas rahmat dan
berkat-Nya peneliti dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul “Pengaruh Substitusi
Agregat Halus dengan Kerak Boiler Terhadap Beton”
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan bantuan, bimbingan, arahan dan dukungan
yang berharga dari berbagai pihak. Untuk semua itu, peneliti menyampaikan pernghargaan
yang setinggi-tingginya dan ucapan terima kasih yang tulus kepada :
1. Ibu Nursyamsi ST MT, selaku Dosen Pembimbing yang telah memberi bimbingan,
arahan, saran serta motivasi kepada peneliti untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera
Utara.
4. Ibu Rahmi Carolina selaku Ketua Laboratorium Bahan Rekayasa yang telah memberikan
izin untuk pelaksanaan Tugas Akhir ini.
5. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU
yang telah memberikan bimbingan dan pengajaran selama menempuh masa studi.
6. Kepada pegawai administrasi dan pegawai-pegawai Departemen Teknik Sipil USU
lainnya.
7. Orang tua terkasih dan saudara yang telah banyak memberi kasih saying, doa, semangat,
perhatian, waktu dan materi yang tiada hentinya sehingga peneliti termotivasi untuk
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
8. Bang Ivandy Yoman yang telah meluangkan waktunya untuk berdiskusi seputar masalah
Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
9. Seluruh Angkatan 2012 Departemen Teknik Sipil USU, khususnya Harry Chandra,
Michael Tanaka, Winston Chennady , Danan Anwa Salim, Hendrik, Juvianto, Benny
Wirawan, Thompson Kwan, Michael, Dicky Yongko, Michael Keilson, Larry Djono,
Randy Tandiono, Wahyu Tanady, Victor, Prayogo Liuputra , Sarah Hutabarat, Prasetyo
Ramadhan dan yang lainnya yang tidak disebutkan.
10. Asisten Laboratorium Struktur, yang telah banyak membantu penelitian ini
11. Abang dan Kakak senior yang memberi dukungan, tenaga dan semangat yang luar biasa
12. Adik-adik junior Angkatan 2013 yang telah membantu dalam penelitian Tugas Akhir ini
Seluruh pihak yang telah mendukung dan membantu peneliti dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Peneliti menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu,
peneliti sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari Bapak dan Ibu Staf
Pengajar serta rekan-rekan mahasiswa demi penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata peneliti mengucapkan banyak terima kasih. Peneliti berharap semoga
laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca.
Medan,
2016
Peneliti,
jeffry
120404042
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ……………………………………………………………………………..... i
KATA PENGANTAR …………………………………………………………… …….. ii
DAFTAR ISI …………………………………………………………………………….. iv
DAFTAR TABEL ………………………………………………………………………. vii
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………………… viii
DAFTAR NOTASI ……………………………………………………………………… ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang …………………………………………………………... 1
1.2
Rumusan Masalah………………………………………………………
1.3
Tujuan Penelitian …………………………………………………………. 3
1.4
Manfaat Penelitian ...………………………………………………………. 4
1.5
Batasan Masalah ………………………………………………………...... 4
1.6
Metode Penelitian …………………………………………………………. 6
1.7
Sistematika Penulisan ………………………………………………………8
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Pengertian beton………………………………………………………...…. 9
2.2
Material Penyusun Beton …………………….…………………………... 25
2.3
2.2.1
Semen ……………………………………………………………. 25
2.2.2
Agregat …………………………………………………………… 32
2.2.3
Air ……………………………………………………………….. 37
2.2.4
Bahan Tambah (Admixture) …………………………………….. 38
2.2.5
Kerak Boiler Pabrik Kelapa Sawit ………………………………
42
Beton segar………………………………………………………………… 11
2.3.1
Kemudahan Pengerjaan (Workability)…...……………………...… 11
2.3.2
Pemisahan Kerikil (Segregation)..…………………………...…….. 14
iv
Universitas Sumatera Utara
2.3.3
2.4
2.5
2.6
2.7
Pemisahan Air ( Bleeding)..……………………………………….. 15
Beton Keras……. ……………………………………………………........ 16
2.4.1
Kuat Tekan Beton ………………………………………………… 16
2.4.2
Kuat Lentur ………………………………………………………. 23
2.4.3
Absorbsi Beton …………………………………………………… 24
Klasifikasi Retak …………………………………………….…………….. 48
2.5.1
Rangkap (Creep) Dan Susut (Shrinkage)………….…...………….. 49
2.5.2
Plastic Shrinkage Crack ….…………………….…………………. 50
2.5.3
Drying Shrinkage Beton..…………………………………………. 51
2.5.4
Lebar Retak ……………………………………………………….. 52
Balok Beton ……..………………………………………………………
46
2.6.1
Balok Beton Tanpa Tulangan …………………………………..... 46
2.6.2
Balok Beton Dengan Tulangan …………………………………… 47
Perawatan Beton….…………………………………………..…………… 48
BAB III METODE PENELITIAN
3.1
Umum ………….…………………………………………………………. 54
3.2
Diagram Alir Penelitian …………….…………………………………...… 55
3.3
Bahan Penyusun Beton ….……….……………………………………...… 56
3.3.1
Semen ……………..……………………………………………..... 56
3.3.2
Agregat Halus …...………………………………………………… 56
3.3.4
Agregat Kasar …………………………………………………..... 60
3.3.5
Kerak Boiler ……………………………………………………… 64
3.3.6
Air …………………………………………………………………. 68
3.4
Perencanaan Campuran Beton (Mix Design)…………………………...…. 68
3.5
Tulangan baja ……… ......……………………………………………….... 70
3.6
Persiapan Pembuatan Benda Uji ……………………………………..…... 70
v
Universitas Sumatera Utara
3.7
Pengecoran Benda Uji …………………………………………………..... 71
3.8
Perawatan Benda Uji ……………………………………………………...
3.8
Pengujian Benda Uji ….………………………….….……………………. 72
3.8.1
Pengujian Kuat Tekan Beton……………………………………... 72
3.8.2
Pengujian Kuat Retak Pada Beton………………..……………… 72
BAB IV ANALISA DATA
IV.1
Slump Test ………………….…………………………………………….. 74
IV.2
Berat Satuan Beton ……….………………………………………………. 75
IV.3
Daya Serap (Absorbsi) Air………………………………………………….75
4.4
Kuat Tekan ……………………………………………………………….....77
4.5
Lendutan Balok Teoritis …………………………………………………….79
4.5.1
Analisa Kapasitas Penampang Teoritis ….……………..…………...79
4.5.2 Lendutan Yang Terjadi Pada Balok Normal ……………………….... 85
4.5.3 Lendutan Yang Terjadi Pada Balok Substitusi ……..……………….. 89
4.5.4 Kapasitas Berdasarkan Penampang …………………………………. 93
4.6
Pengujian Balok Beton Bertulang ………………………………………... 95
4.6.1 Balok Beton Normal ………...………………………………………. 95
4.6.2 Balok Beton Substitusi ……………………………………………… 96
4.7
Pola Retak ……………………………………………………………….... 98
4.8
Pembahasan Hasil Pengujian ……………………………………………….99
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan ………………………………………………………………... 101
5.2
Saran ……………………………………………………………………….. 102
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………………………. xii
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
BAB I
Gambar 1.1
Benda uji silinder ...............................................................................6
Gambar 1.2
Benda uji balok …………………………………………..…………6
BAB II
Gambar 2.1
Unsur-unsur pembuat beton………………………………..……… 10
Gambar 2.2
Proses kerak boiler………………………………………………… 13
Gambar 2.3
Kerak boiler ………………….…………………………………… 14
Gambar 2.4
kerak boiler lolos ayakan 4.75 mm………………………………… 18
Gambar 2.5
Kerucut abrams …………………………………….……………… 19
Gambar 2.6
Jenis- jenis slump adukan beton…………………………………… 20
Gambar 2.7
Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton
selama masa perkembangannya …………………….…………… 21
Gambar 2.8
Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton .……………… 22
Gambar 2.9
Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe
semen Portland ………………………….….…………………….. 43
Gambar 2.10
Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor
air semen sama……………………………………………………. 45
Gambar 2.11
Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ………………. 45
Gambar 2.12
Balok dengan beban P dan Q ……………………………………. 46
Gambar 2.13
Elemen balok beton bertulang…………………………………….. 47
BAB III
Gambar 3.1
Diagram alir metodologi penelitian ……………………………….
Gambar 3.2
komposisi penyusun beton pada variasi I …………………………
Gambar 3.3
komposisi penyusun beton pada variasi II ……………………….
Gambar 3.4
komposisi penyusun beton pada variasi III ………………………
viii
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5
komposisi penyusun beton pada variasi IV ………………………..
Gambar 3.6
Letak dial pada balok ……………………………………………...
BAB IV
Gambar 4.1
Grafik hubungan variasi beton dengan nilai berat satuan beton.…… 75
Gambar 4.2
Grafik hubungan variasi beton dengan absorbsi…………… ...…….. 76
Gambar 4.3
Grafik hubungan variasi beton dengan kuat tekan beton…….….…..... 78
Gambar 4.4
Balok normal………………………………………………………… 79
Gambar 4.5
Bidang Momen Pada Balok Akibat Beban Terpusat Dan Berat
Sendiri …………………………………………………….. …………93
Gambar 4.6
Bidang Momen Pada Balok Akibat Beban Terpusat Dan Berat
Sendiri ………………………………………………………….. ……94
Gambar 4.7
Grafik Lendutan Analisa Teoritis dan Eksperimen Balok Normal……97
Gambar 4.8
Grafik Lendutan Analisa Teoritis dan Eksperimen Balok Substitusi....97
Gambar 4.9
Grafik Lendutan Eksperimen Balok Normal dan Eksperimen Balok
Substitusi ……………………………………………………………..98
Gambar 4.10
Retak lentur balok normal..…………………………………………. 99
Gambar 4.11
Retak lentur balok substitusi.……………………………………….. 99
BAB V
Tidak terdapat gambar
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
BAB I
Tabel 1.1
Jumlah benda uji silinder ………………………………………………
5
Tabel 1.2
Jumlah benda uji balok…………………………………………………
5
BAB II
Tabel 2.1
Persentase komposisi semen Portland …………….…….……………….. 19
Tabel 2.2
Presentasi dari komposisi dan kadar senyawa kimia semen……….....
28
Tabel 2.3
Komposisi senyawa utama semen portland …………………………..
29
Tabel 2.4
Susunan gradasi untuk agregat halus ………………………………….
33
Tabel 2.5
Susunan gradasi untuk agregat kasar ………………………………….
36
Tabel 2.6
Komposisi kimia Kerak Boiler ……..………………………………….
45
Tabel 2.7
Perkiraan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur …………………….
Tabel 2.8
Lebar maksimum yang di izinkan ……………………………………..
53
Komposisi kebutuhan bahan campuran beton untuk 1 m3 …………….
70
BAB III
Tabel 3.1
BAB IV
Tabel 4.1
Hasil pengujian nilai slump………………………………………………. 74
Tabel 4.2
Hasil pengujian berat satuan beton……………………………………….. 75
Tabel 4.3
Hasil pengujian absorbsi………………………………………………….. 76
Tabel 4.4
Hasil pengujian kuat tekan beton …………………. …………………….. 78
Tabel 4.5
Analisa teoritis penurunan balok normal ……………………….……….. 93
Tabel 4.6
Analisa teoritis penurunan balok dengan substitusi kerak boiler………... 94
Tabel 4.7
Hasil pengujian penurunan balok normal ……………………………….. 95
Tabel 4.8
Hasil pengujian penurunan balok substitusi kerak boiler………………..
Tabel 4.9
Pengamatan pola retak sewaktu pengujian ……………………………….
96
BAB V
vii
Universitas Sumatera Utara
Tidak terdapat tabel
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
luas tulangan tarik
′
luas tulangan tekan
tinggi blok tekan
�
tinggi minimal blok tekan
tinggi maksimum blok tekan
jarak antar perletakan
lebar penampang balok
1
konstanta fungsi dari kuat tekan
�
jarak serat terluar ke tulangan tarik
∆�
lendutan akibat beban terpusat
�′
jarak serat terluar ke tulangan tekan
∆
lendutan akibat berat sendiri
�′
tegangan tekan beton
∆
lendutan total
�
�
�
tegangan yang terjadi pada tulangan tarik
tegangan leleh baja tulangan tarik
′
tegangan leleh baja tulangan tekan
�
modulus elastisitas baja
H
tinggi penampang balok
�
inersia penampang retak
��
inersia penampang gross
�
�
modulus elastisitas beton
inersia penampang efektif
ix
Universitas Sumatera Utara
panjang balok
momen akibat beban luar
momen retak
momen nominal beton
momen nominal baja
momen ultimate
�
beban terpusat
�
berat sendiri balok
�
rasio tulangan dalam keadaaan seimbang
�
�
�
�
rasio tulangan tarik
rasio tulangan tarik
�
rasio tulangan minimum
rasio tulangan maksimum
�
diameter sengkang
�
titik penampang transformasi dari dasar
�
titik penampang transformasi
∅
diameter tulangan
berat jenis beton
x
Universitas Sumatera Utara