PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DENGAN FLY ASH PADA BETON MUTU TINGGI METODE COBA DREUX TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS OF RUPTURE, DAN KETAHAN KEJUT (IMPACT).
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT
DENGAN FLY ASH PADA BETON MUTU TINGGI
METODE COBA DREUX TERHADAP KUAT TEKAN,
MODULUS OF RUPTURE, DAN KETAHANAN KEJUT
(IMPACT)
SKRIPSI
The Effect of Adding Bendrat with Fly Ash in High Quality Concrete of Trial
Dreux Method To Compresivve Strength, Modulus of Rupture and Impact
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
WIRA AKBAR WIBOWO
NIM. I1112092
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit
to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PENGESAHAN SEMENTARA
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DENGAN FLY
ASH PADA BETON MUTU TINGGI METODE COBA DREUX
TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS OF RUPTURE, DAN
KETAHANAN KEJUT (IMPACT)
SKRIPSI
The Effect of Adding Bendrat with Fly Ash in High Quality Concrete of Trial
Dreux Method To Compresivve Strength, Modulus of Rupture and Impact
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusunoleh:
WIRA AKBAR WIBOWO
NIM. I 1112092
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan :
Dosen Pembimbing I
Ir. Slamet Prayitno, MT.
NIP. 19531227 198601 1 001
Dosen Pembimbing II
commit to user
i
Purnawan Gunawan, ST, MT.
NIP. 19731209 199802 1 001
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
“Tidak perlu putus asa dengan sebuah kegagalan karena
sesungguhnya masih ada 1 juta keberuntungan yang harus
disyukuri”
(Penulis)
“Semua orang punya kesempatan dan kekuatan yang sama
yang berbeda hanya pada usaha”
(Penulis)
"Hidup hanya sekali, harus disyukuri dan dinikmati "
(Penulis)
“Restu kedua orang tua yang utama dan rejeki akan
mengikutinya”
(Penulis)
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Dengan Mengucap Syukur yang sebanyak-banyak kepada Allah SWT, saya
dedikasikan skripsi ini semata-mata untuk orang-orang yang saya sayangi,
yakni:
“Kedua Orang Tua saya ( Andi Arifudin dan Nur Fadilah) yang
senantiasa memberikan dukungan kepada saya, baik itu materi dan doa
yang tak ada kata habisnya.
“Bapak Slamet Prayitno dan Bapak Purnawan Gunawan”, terima kasih
atas bimbingan dan arahannya selama saya mengerjakan skripsi ini hingga
selesai dengan memuaskan.
“Temen-temen tim Beton Bendrat dan Tembaga”, terima kasih atas
kerjasamanya dalam menyelesaikan skripsi ini, semoga sukses selalu
menyertai kita kedepannya.
“Saudara saya (Bang Ridho, Bang Step, yoga, Putra, lukhman dan
retno)”, terima kasih atas waktu yang telah diberikan untuk saling belajar
dan mengingatkan kebaikan semoga kita nanti berada pada puncak
kesuksesan bersama-sama.
”Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil UNS Non Reguler 2012”, terima
kasih atas kebersamaannya mulai dari masa perkuliahan, makrab, serta
mengerjakan tugas bersama-sama.
Serta terima kasih kepada semua pihak yang ikut membantuku dalam proses
menyelesaikan skripsi ini yang tidak bisa aku sebutkan satu persatu.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya,
sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan baik. Skripsi
ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka
banyak kendala yang sulit untuk penulis pecahkan hingga terselesaikannya
penulisan skripsi ini. Untuk itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta beserta Staf.
2. Ketua Program Studi Non-Reguler Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas
Maret Surakarta beserta Staf.
3. Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT selaku Dosen Pembimbing I.
4. Bapak Purnawan Gunawan, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II.
5. Ibu Ir. Endang Rismunarsi, MT selaku Dosen Penguji Pendadaran.
6. Bapak Ir. Sugiyarto, MT selaku Dosen Penguji Pendadaran.
7. Bapak Ir. Purwanto, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.
8. Kedua Orang tua yang telah memberikan dukungan baik doa dan materi.
9. Rekan-rekan tim beton tembaga dan bendrat yang telah membantu selama
penyelesaian skripsi.
10. Teman-teman Mahasiswa Sipil Transfer 2012 UNS.
11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada
umumnya dan mahasiswa pada khususnya.
Surakarta,
April 2015
Penulis
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................
iii
MOTTO .............................................................................................................
iv
PERSEMBAHAN ..............................................................................................
v
ABSTRAK .........................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................
x
DAFTAR ISI ......................................................................................................
xi
DAFTAR TABEL .............................................................................................
xv
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
xvii
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................
xix
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................
xx
BAB I.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang....................................................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah ..............................................................................
3
1.3.
Batasan Masalah .................................................................................
4
1.4.
Tujuan Penelitian ................................................................................
4
1.5.
Manfaat Penelitian ..............................................................................
4
1.5.1.
Manfaat Teoritis .................................................................................
4
1.5.2.
Manfaat Praktis ...................................................................................
5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka ................................................................................
6
2.2.
Dasar Teori .........................................................................................
8
2.2.1.
Material Dasar Pembentuk Beton .......................................................
8
2.2.1.1.
Semen Portland ...................................................................................
8
2.2.1.2.
Agregat ...............................................................................................
commit to user
9
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.1.3.
Air ......................................................................................................
11
2.2.1.4.
Abu Terbang (Fly Ash) .......................................................................
12
2.2.1.4.1. Sifat-Sifat Fisika Abu Terbang (Fly Ash) ..........................................
13
2.2.2.
Perawatan Beton (Curing) ..................................................................
15
2.2.3.
Beton Metode Dreux ..........................................................................
15
2.2.4.
Beton Serat .........................................................................................
16
2.2.5.
Pengertian Serat ..................................................................................
17
2.2.6.
Beton Mutu Tinggi Metode Dreux Berserat Bendrat .........................
18
2.2.7.
Sifat Struktural Beton Serat ................................................................
19
2.2.8.
Konsep Beton Serat ............................................................................
19
2.2.9.
Mekanisme Kerja Serat ......................................................................
20
2.2.10.
Kuat Tekan Beton ..............................................................................
22
2.2.11.
Modulus of Rupture ............................................................................
23
2.2.12.
Ketahanan Kejut (Impact) ..................................................................
29
2.2.12.1. Definisi ...............................................................................................
29
2.2.12.2. Pendekatan Energi Perhitungan Energi Serapan ................................
29
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1.
Uraian Umum .....................................................................................
33
3.2.
Tahapan Penelitian .............................................................................
34
3.3.
Alat Uji Penelitian ..............................................................................
37
3.4.
Bahan Uji Penelitian ...........................................................................
39
3.5.
Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ................................
40
3.5.1.
Standar Pengujian Agregat Halus .......................................................
40
3.5.2.
Standar Pengujian Agregat Kasar .......................................................
40
3.5.3.
Pengujian Agregat Halus ....................................................................
41
3.5.3.1.
Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ................................
41
3.5.3.2.
Pengujian Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus .........................
41
3.5.3.3.
Pengujian Specific Gravity Agregat Halus .........................................
42
3.5.3.4.
Pengujian Gradasi Agregat
Halus.......................................................
commit
to user
43
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.5.4.
Pengujian Agregat Kasar ....................................................................
44
3.5.4.1.
Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar .........................................
44
3.5.4.2.
Pengujian Gradasi Agregat Kasar.......................................................
45
3.5.4.3.
Pengujian Abrasi Agregat Kasar ........................................................
45
3.6.
Pembuatan Benda Uji .........................................................................
45
3.7.
Perawatan Benda Uji ..........................................................................
46
3.8.
Pengujian Kuat Tekan ........................................................................
47
3.9.
Pengujian Modulus of Rupture ...........................................................
48
3.10.
Pengujian Ketahanan Kejut (Impact) ................................................
50
3.11.
Analisis ..............................................................................................
51
BAB IV. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1.
Hasil Pengujian Bahan Dasar .............................................................
52
4.1.1.
Hasil Pengujian Agregat Halus...........................................................
52
4.1.1.1.
Hasil Pengujian Kandungan Lumpur .................................................
52
4.1.1.2.
Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik ...........................................
53
4.1.1.3.
Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ...............................
53
4.1.1.4.
Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus .............................................
54
4.1.2.
Hasil Pengujian Agregat Kasar...........................................................
56
4.1.2.1.
Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ...............................
56
4.1.2.2.
Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar .............................................
57
4.2.
Hasil Perhitungan Rancang Campur Adukan Beton Metode
Coba Dreux .........................................................................................
58
4.3.
Hasil Pengujiandan Pembahasan Beton .............................................
59
4.3.1.
Hasil Pengujian Slump Flow...............................................................
59
4.3.2.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis ....................................
59
4.3.3.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan ...................................
60
4.3.4.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Modulus of Rupture ......................
64
4.3.5.
Hubungan Beban dan Lendutan .........................................................
70
4.3.6.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Ketahanan Kejut (Impact) ............
72
4.3.7.
Analisa Perhitungan Terhadap
Peningkatan
Energi Serapan .............
commit
to user
77
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan .........................................................................................
82
5.2.
Saran ...................................................................................................
82
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................
LAMPIRAN-LAMPIRAN ...............................................................................
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 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan .......................................... 33
Tabel 3.2. Jumlah dan Kode Benda Uji Modulus of Rupture............................. 34
Tabel 3.3 Jumlah dan Kode Benda Uji Ketahanan Kejut (Impact) ..................
34
Tabel 3.4. Kadar Zat Organik terhadap Presentase Penurunan Kekuatan
Beton ................................................................................................
42
Tabel 3.5. Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM .................................
43
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus .............................
53
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ...........................................
54
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................
55
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar .............................
56
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ...........................................
57
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................................
58
Tabel 4.7. Proporsi campuran adukan beton untuk 1 sampel silinder beton .....
59
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton Mutu Tinggi Metode coba
Dreux Berserat Bendrat ....................................................................
60
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ..................................................
61
Tabel 4.10. Perubahan Kuat Tekan Beton ..........................................................
63
Tabel 4.11. Hasil Pengujian Modulus of Rupture ...............................................
65
Tabel 4.12. Hasil Perhitungan pada Pengujian Modulus of Rupture ..................
66
Tabel 4.13. Perubahan Nilai Modulus of Rupture ...............................................
69
Tabel 4.14. HasilPerhitunganKekakuan Benda Uji ............................................
71
Tabel 4.15. Saat Benda Uji Mengalami Retak Pertama ......................................
72
Tabel 4.16. Saat Benda Uji Mengalami Runtuh Total ........................................
75
Tabel 4.17. Energi Serapan Saat Benda Uji Mengalami Retak Pertama dan
Runtuh Total.....................................................................................
78
Tabel 4.18. Perubahan Nilai Ketahanan
Kejut
(Impact) Saat Retak Pertama .....
commit
to user
80
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.19. Perubahan Nilai Ketahanan Kejut (Impact) Saat Runtuh Total .......
commit to user
xvi
80
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Serat Tersebar Merata Dalam Beton ...........................................
17
Gambar 2.2. Serat Dalam Beton .......................................................................
21
Gambar 2.3. Aksi Serat Bersama Pasta Semen ................................................
21
Gambar2.4.
Aksi Pasak Dalam Beton .............................................................
22
Gambar2.5.
Pengujian Kuat Tekan Beton .......................................................
23
Gambar2.6.
Momen Yang Terjadi Akibat Beban P ........................................
24
Gambar2.7.
Penampang Balok ........................................................................
25
Gambar2.8.
Letak Patah Balok Tipe I .............................................................
26
Gambar2.9.
Letak Patah Balok Tipe II ...........................................................
27
Gambar2.10. Letak Patah Balok Tipe III .........................................................
28
Gambar2.11. Beban Kejut, Batang Prismatik Akibat Jatuhnya Benda
Bermassa m .................................................................................
29
Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap Penelitian .......................................................
36
Gambar 3.2. Timbangan Bascule .....................................................................
37
Gambar 3.3. Ayakan Untuk Sieve Analysis ......................................................
37
Gambar 3.4. Oven ............................................................................................
38
Gambar 3.5. Mesin Los Angeles.......................................................................
38
Gambar 3.6. Cetakan Silinder ..........................................................................
38
Gambar 3.7. Compression Testing Machine ....................................................
39
Gambar3.8.
Penimbangan Bahan-bahan Campuran Adukan Beton ...............
46
Gambar 3.9. Pencampuran Adukan Beton .......................................................
46
Gambar 3.10. Curing Beton ...............................................................................
47
Gambar 3.11. Cara Pengujian Kuat Tekan Beton ..............................................
48
Gambar 3.12. Skema Setting Up Pengujian Modulus of Rupture Beton ............
49
Gambar 3.13. Setting Up Pengujian Modulus of Rupture Beton........................
49
Gambar 3.14. Pengujian Ketahanan Kejut .........................................................
51
Gambar 4.1. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik ....................................
53
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Halus .....................................................
55
Gambar 4.3. Grafik Gradasi Agregat
Kasar
commit
to.....................................................
user
57
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.4. Diagram Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Serat Bendrat ....
62
Gambar 4.5. Kurva Regresi Hasil Pengujian Kuat Tekan ................................
62
Gambar 4.6. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat
Modulus of Rupture .....................................................................
67
Gambar 4.7. Kurva Modulus of Rupture Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat ...............................................................................
67
Gambar 4.8. Kurva Regresi Modulus of Rupture Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat ...............................................................................
68
Gambar 4.9. Grafik Hubungan Beban – Lendutan Beton Mutu Tinggi Metode
Dreux Berbahan Tambah Serat Bendrat ......................................
70
Gambar 4.10. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut
(Impact )Beton Pada Retak Pertama............................................
73
Gambar 4.11. Kurva Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat Pada Retak Pertama ..............................................
74
Gambar 4.12. Kurva Regresi Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat Pada Retak Pertama ..............................................
74
Gambar 4.13. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut
(Impact) Beton Pada Runtuh Total ..............................................
76
Gambar 4.14. Kurva Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat Pada Runtuh Total ................................................
76
Gambar 4.15. Kurva Regresi Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat Saat Runtuh Total .................................................
77
Gambar 4.16. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut
(Impact) Beton .............................................................................
79
Gambar 4.17. Kurva Nilai Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah Serat
Bendrat Pada Saat Retak Pertama dan Runtuh Total ..................
commit to user
xviii
79
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
: Pengujian Agregat
Lampiran B
: Perancangan Campuran Adukan Beton
Lampiran C
: Hasil Pengujian Benda Uji
Lampiran D
: Dokumentasi Penelitian
Lampiran E
: Surat-surat dan Lembar Pemantauan
commit to user
xix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
%
= Persentase
π
= Phi (3,14285)
o
= Derajat celcius
fc’
= Kuat tekan beton
A
= Luas permukaan benda uji tertekan
V
= Volume benda uji silinder
P
= Beban tekan
L
= Panjang bentang
S
= Modulus penampang
b
= Lebar benda uji
c
= Setengah tinggi benda uji
Δ
= Lendutan
n
= Jumlah pukulan
C
Emaks = energi serapan (joule)
G
= Gravitasi
δ
= Perpanjangan batang (m)
m
= massa (kg)
μm
= Mikrometer
mm
= Milimeter
cm
= Centimeter
gr
= Gram
kg
= Kilogram
lt
= Liter
ml
= Mililiter
MPa
= Mega Pascal
kN
= Kilo Newton
PC
= Portland Cement
ASTM = American Society for Testing and Material
ACI
=American Concrete Institue
SNI
= Standar Nasional Indonesia
commit to user
xx
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT
DENGAN FLY ASH PADA BETON MUTU TINGGI
METODE COBA DREUX TERHADAP KUAT TEKAN,
MODULUS OF RUPTURE, DAN KETAHANAN KEJUT
(IMPACT)
SKRIPSI
The Effect of Adding Bendrat with Fly Ash in High Quality Concrete of Trial
Dreux Method To Compresivve Strength, Modulus of Rupture and Impact
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
WIRA AKBAR WIBOWO
NIM. I1112092
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit
to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PENGESAHAN SEMENTARA
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DENGAN FLY
ASH PADA BETON MUTU TINGGI METODE COBA DREUX
TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS OF RUPTURE, DAN
KETAHANAN KEJUT (IMPACT)
SKRIPSI
The Effect of Adding Bendrat with Fly Ash in High Quality Concrete of Trial
Dreux Method To Compresivve Strength, Modulus of Rupture and Impact
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusunoleh:
WIRA AKBAR WIBOWO
NIM. I 1112092
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan :
Dosen Pembimbing I
Ir. Slamet Prayitno, MT.
NIP. 19531227 198601 1 001
Dosen Pembimbing II
commit to user
i
Purnawan Gunawan, ST, MT.
NIP. 19731209 199802 1 001
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
“Tidak perlu putus asa dengan sebuah kegagalan karena
sesungguhnya masih ada 1 juta keberuntungan yang harus
disyukuri”
(Penulis)
“Semua orang punya kesempatan dan kekuatan yang sama
yang berbeda hanya pada usaha”
(Penulis)
"Hidup hanya sekali, harus disyukuri dan dinikmati "
(Penulis)
“Restu kedua orang tua yang utama dan rejeki akan
mengikutinya”
(Penulis)
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Dengan Mengucap Syukur yang sebanyak-banyak kepada Allah SWT, saya
dedikasikan skripsi ini semata-mata untuk orang-orang yang saya sayangi,
yakni:
“Kedua Orang Tua saya ( Andi Arifudin dan Nur Fadilah) yang
senantiasa memberikan dukungan kepada saya, baik itu materi dan doa
yang tak ada kata habisnya.
“Bapak Slamet Prayitno dan Bapak Purnawan Gunawan”, terima kasih
atas bimbingan dan arahannya selama saya mengerjakan skripsi ini hingga
selesai dengan memuaskan.
“Temen-temen tim Beton Bendrat dan Tembaga”, terima kasih atas
kerjasamanya dalam menyelesaikan skripsi ini, semoga sukses selalu
menyertai kita kedepannya.
“Saudara saya (Bang Ridho, Bang Step, yoga, Putra, lukhman dan
retno)”, terima kasih atas waktu yang telah diberikan untuk saling belajar
dan mengingatkan kebaikan semoga kita nanti berada pada puncak
kesuksesan bersama-sama.
”Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil UNS Non Reguler 2012”, terima
kasih atas kebersamaannya mulai dari masa perkuliahan, makrab, serta
mengerjakan tugas bersama-sama.
Serta terima kasih kepada semua pihak yang ikut membantuku dalam proses
menyelesaikan skripsi ini yang tidak bisa aku sebutkan satu persatu.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya,
sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan baik. Skripsi
ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka
banyak kendala yang sulit untuk penulis pecahkan hingga terselesaikannya
penulisan skripsi ini. Untuk itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta beserta Staf.
2. Ketua Program Studi Non-Reguler Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas
Maret Surakarta beserta Staf.
3. Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT selaku Dosen Pembimbing I.
4. Bapak Purnawan Gunawan, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II.
5. Ibu Ir. Endang Rismunarsi, MT selaku Dosen Penguji Pendadaran.
6. Bapak Ir. Sugiyarto, MT selaku Dosen Penguji Pendadaran.
7. Bapak Ir. Purwanto, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.
8. Kedua Orang tua yang telah memberikan dukungan baik doa dan materi.
9. Rekan-rekan tim beton tembaga dan bendrat yang telah membantu selama
penyelesaian skripsi.
10. Teman-teman Mahasiswa Sipil Transfer 2012 UNS.
11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada
umumnya dan mahasiswa pada khususnya.
Surakarta,
April 2015
Penulis
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................
iii
MOTTO .............................................................................................................
iv
PERSEMBAHAN ..............................................................................................
v
ABSTRAK .........................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................
x
DAFTAR ISI ......................................................................................................
xi
DAFTAR TABEL .............................................................................................
xv
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
xvii
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................
xix
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................
xx
BAB I.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang....................................................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah ..............................................................................
3
1.3.
Batasan Masalah .................................................................................
4
1.4.
Tujuan Penelitian ................................................................................
4
1.5.
Manfaat Penelitian ..............................................................................
4
1.5.1.
Manfaat Teoritis .................................................................................
4
1.5.2.
Manfaat Praktis ...................................................................................
5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka ................................................................................
6
2.2.
Dasar Teori .........................................................................................
8
2.2.1.
Material Dasar Pembentuk Beton .......................................................
8
2.2.1.1.
Semen Portland ...................................................................................
8
2.2.1.2.
Agregat ...............................................................................................
commit to user
9
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.1.3.
Air ......................................................................................................
11
2.2.1.4.
Abu Terbang (Fly Ash) .......................................................................
12
2.2.1.4.1. Sifat-Sifat Fisika Abu Terbang (Fly Ash) ..........................................
13
2.2.2.
Perawatan Beton (Curing) ..................................................................
15
2.2.3.
Beton Metode Dreux ..........................................................................
15
2.2.4.
Beton Serat .........................................................................................
16
2.2.5.
Pengertian Serat ..................................................................................
17
2.2.6.
Beton Mutu Tinggi Metode Dreux Berserat Bendrat .........................
18
2.2.7.
Sifat Struktural Beton Serat ................................................................
19
2.2.8.
Konsep Beton Serat ............................................................................
19
2.2.9.
Mekanisme Kerja Serat ......................................................................
20
2.2.10.
Kuat Tekan Beton ..............................................................................
22
2.2.11.
Modulus of Rupture ............................................................................
23
2.2.12.
Ketahanan Kejut (Impact) ..................................................................
29
2.2.12.1. Definisi ...............................................................................................
29
2.2.12.2. Pendekatan Energi Perhitungan Energi Serapan ................................
29
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1.
Uraian Umum .....................................................................................
33
3.2.
Tahapan Penelitian .............................................................................
34
3.3.
Alat Uji Penelitian ..............................................................................
37
3.4.
Bahan Uji Penelitian ...........................................................................
39
3.5.
Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ................................
40
3.5.1.
Standar Pengujian Agregat Halus .......................................................
40
3.5.2.
Standar Pengujian Agregat Kasar .......................................................
40
3.5.3.
Pengujian Agregat Halus ....................................................................
41
3.5.3.1.
Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ................................
41
3.5.3.2.
Pengujian Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus .........................
41
3.5.3.3.
Pengujian Specific Gravity Agregat Halus .........................................
42
3.5.3.4.
Pengujian Gradasi Agregat
Halus.......................................................
commit
to user
43
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.5.4.
Pengujian Agregat Kasar ....................................................................
44
3.5.4.1.
Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar .........................................
44
3.5.4.2.
Pengujian Gradasi Agregat Kasar.......................................................
45
3.5.4.3.
Pengujian Abrasi Agregat Kasar ........................................................
45
3.6.
Pembuatan Benda Uji .........................................................................
45
3.7.
Perawatan Benda Uji ..........................................................................
46
3.8.
Pengujian Kuat Tekan ........................................................................
47
3.9.
Pengujian Modulus of Rupture ...........................................................
48
3.10.
Pengujian Ketahanan Kejut (Impact) ................................................
50
3.11.
Analisis ..............................................................................................
51
BAB IV. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1.
Hasil Pengujian Bahan Dasar .............................................................
52
4.1.1.
Hasil Pengujian Agregat Halus...........................................................
52
4.1.1.1.
Hasil Pengujian Kandungan Lumpur .................................................
52
4.1.1.2.
Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik ...........................................
53
4.1.1.3.
Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ...............................
53
4.1.1.4.
Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus .............................................
54
4.1.2.
Hasil Pengujian Agregat Kasar...........................................................
56
4.1.2.1.
Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ...............................
56
4.1.2.2.
Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar .............................................
57
4.2.
Hasil Perhitungan Rancang Campur Adukan Beton Metode
Coba Dreux .........................................................................................
58
4.3.
Hasil Pengujiandan Pembahasan Beton .............................................
59
4.3.1.
Hasil Pengujian Slump Flow...............................................................
59
4.3.2.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis ....................................
59
4.3.3.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan ...................................
60
4.3.4.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Modulus of Rupture ......................
64
4.3.5.
Hubungan Beban dan Lendutan .........................................................
70
4.3.6.
Hasil Pengujian dan Pembahasan Ketahanan Kejut (Impact) ............
72
4.3.7.
Analisa Perhitungan Terhadap
Peningkatan
Energi Serapan .............
commit
to user
77
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan .........................................................................................
82
5.2.
Saran ...................................................................................................
82
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................
LAMPIRAN-LAMPIRAN ...............................................................................
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 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan .......................................... 33
Tabel 3.2. Jumlah dan Kode Benda Uji Modulus of Rupture............................. 34
Tabel 3.3 Jumlah dan Kode Benda Uji Ketahanan Kejut (Impact) ..................
34
Tabel 3.4. Kadar Zat Organik terhadap Presentase Penurunan Kekuatan
Beton ................................................................................................
42
Tabel 3.5. Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM .................................
43
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus .............................
53
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ...........................................
54
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................
55
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar .............................
56
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ...........................................
57
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................................
58
Tabel 4.7. Proporsi campuran adukan beton untuk 1 sampel silinder beton .....
59
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton Mutu Tinggi Metode coba
Dreux Berserat Bendrat ....................................................................
60
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ..................................................
61
Tabel 4.10. Perubahan Kuat Tekan Beton ..........................................................
63
Tabel 4.11. Hasil Pengujian Modulus of Rupture ...............................................
65
Tabel 4.12. Hasil Perhitungan pada Pengujian Modulus of Rupture ..................
66
Tabel 4.13. Perubahan Nilai Modulus of Rupture ...............................................
69
Tabel 4.14. HasilPerhitunganKekakuan Benda Uji ............................................
71
Tabel 4.15. Saat Benda Uji Mengalami Retak Pertama ......................................
72
Tabel 4.16. Saat Benda Uji Mengalami Runtuh Total ........................................
75
Tabel 4.17. Energi Serapan Saat Benda Uji Mengalami Retak Pertama dan
Runtuh Total.....................................................................................
78
Tabel 4.18. Perubahan Nilai Ketahanan
Kejut
(Impact) Saat Retak Pertama .....
commit
to user
80
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.19. Perubahan Nilai Ketahanan Kejut (Impact) Saat Runtuh Total .......
commit to user
xvi
80
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Serat Tersebar Merata Dalam Beton ...........................................
17
Gambar 2.2. Serat Dalam Beton .......................................................................
21
Gambar 2.3. Aksi Serat Bersama Pasta Semen ................................................
21
Gambar2.4.
Aksi Pasak Dalam Beton .............................................................
22
Gambar2.5.
Pengujian Kuat Tekan Beton .......................................................
23
Gambar2.6.
Momen Yang Terjadi Akibat Beban P ........................................
24
Gambar2.7.
Penampang Balok ........................................................................
25
Gambar2.8.
Letak Patah Balok Tipe I .............................................................
26
Gambar2.9.
Letak Patah Balok Tipe II ...........................................................
27
Gambar2.10. Letak Patah Balok Tipe III .........................................................
28
Gambar2.11. Beban Kejut, Batang Prismatik Akibat Jatuhnya Benda
Bermassa m .................................................................................
29
Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap Penelitian .......................................................
36
Gambar 3.2. Timbangan Bascule .....................................................................
37
Gambar 3.3. Ayakan Untuk Sieve Analysis ......................................................
37
Gambar 3.4. Oven ............................................................................................
38
Gambar 3.5. Mesin Los Angeles.......................................................................
38
Gambar 3.6. Cetakan Silinder ..........................................................................
38
Gambar 3.7. Compression Testing Machine ....................................................
39
Gambar3.8.
Penimbangan Bahan-bahan Campuran Adukan Beton ...............
46
Gambar 3.9. Pencampuran Adukan Beton .......................................................
46
Gambar 3.10. Curing Beton ...............................................................................
47
Gambar 3.11. Cara Pengujian Kuat Tekan Beton ..............................................
48
Gambar 3.12. Skema Setting Up Pengujian Modulus of Rupture Beton ............
49
Gambar 3.13. Setting Up Pengujian Modulus of Rupture Beton........................
49
Gambar 3.14. Pengujian Ketahanan Kejut .........................................................
51
Gambar 4.1. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik ....................................
53
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Halus .....................................................
55
Gambar 4.3. Grafik Gradasi Agregat
Kasar
commit
to.....................................................
user
57
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.4. Diagram Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Serat Bendrat ....
62
Gambar 4.5. Kurva Regresi Hasil Pengujian Kuat Tekan ................................
62
Gambar 4.6. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat
Modulus of Rupture .....................................................................
67
Gambar 4.7. Kurva Modulus of Rupture Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat ...............................................................................
67
Gambar 4.8. Kurva Regresi Modulus of Rupture Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat ...............................................................................
68
Gambar 4.9. Grafik Hubungan Beban – Lendutan Beton Mutu Tinggi Metode
Dreux Berbahan Tambah Serat Bendrat ......................................
70
Gambar 4.10. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut
(Impact )Beton Pada Retak Pertama............................................
73
Gambar 4.11. Kurva Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat Pada Retak Pertama ..............................................
74
Gambar 4.12. Kurva Regresi Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat Pada Retak Pertama ..............................................
74
Gambar 4.13. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut
(Impact) Beton Pada Runtuh Total ..............................................
76
Gambar 4.14. Kurva Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat Pada Runtuh Total ................................................
76
Gambar 4.15. Kurva Regresi Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah
Serat Bendrat Saat Runtuh Total .................................................
77
Gambar 4.16. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut
(Impact) Beton .............................................................................
79
Gambar 4.17. Kurva Nilai Kuat Kejut (Impact) Beton Berbahan Tambah Serat
Bendrat Pada Saat Retak Pertama dan Runtuh Total ..................
commit to user
xviii
79
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
: Pengujian Agregat
Lampiran B
: Perancangan Campuran Adukan Beton
Lampiran C
: Hasil Pengujian Benda Uji
Lampiran D
: Dokumentasi Penelitian
Lampiran E
: Surat-surat dan Lembar Pemantauan
commit to user
xix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
%
= Persentase
π
= Phi (3,14285)
o
= Derajat celcius
fc’
= Kuat tekan beton
A
= Luas permukaan benda uji tertekan
V
= Volume benda uji silinder
P
= Beban tekan
L
= Panjang bentang
S
= Modulus penampang
b
= Lebar benda uji
c
= Setengah tinggi benda uji
Δ
= Lendutan
n
= Jumlah pukulan
C
Emaks = energi serapan (joule)
G
= Gravitasi
δ
= Perpanjangan batang (m)
m
= massa (kg)
μm
= Mikrometer
mm
= Milimeter
cm
= Centimeter
gr
= Gram
kg
= Kilogram
lt
= Liter
ml
= Mililiter
MPa
= Mega Pascal
kN
= Kilo Newton
PC
= Portland Cement
ASTM = American Society for Testing and Material
ACI
=American Concrete Institue
SNI
= Standar Nasional Indonesia
commit to user
xx