Experimental Analisis Penggunaan CFRP (Carbon Fiber Reinforcement Polymer) dan GFRP (Glass Fiber Reinforcement Polymer) pada Perkuatan Beton Chapter III V

BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 UMUM
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental
yang dilakukan di Laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium di P4TK. Secara umum urutan
tahap penelitian ini meliputi:
a.

Penyediaan bahan penyusun beton

b.

Pemeriksaan bahan

c.

Perencanaan campuran beton (mix design)

d.

Pembuatan benda uji

e.

Pemeriksaan nilai slump

f.

Pengujian kuat tekan beton umur 28 hari

Jumlah benda uji yang akan dibuat akan dijelaskan pada tabel 3.1 benda uji
berbentuk silinder dan memiliki diameter 150 mm dan tinggi 300 mm

Tabel 3.1 Jumlah benda uji silinder
Benda Uji
Benda Uji

Kuat Tekan

Jumlah

28 hari
Beton

5

5

Beton + CFRP

5

5

Beton + GFRP

5

5

Konvensional

Σ = 15
Untuk metode penelitian dapat dilihat pada gambar 3.1.

Universitas Sumatera Utara

Mulai

Penyediaan Data

Penyediaan dan Pemeriksaan Benda Uji

Perencanaan Beton (Mix Design)

Pembuatan Benda Uji

Beton
Konvensional

Beton dengan
CFRP

Beton dengan
GFRP

Pengujian Kuat Tekan Benda Uji pada Umur 28 Hari

Analisa dan pengolahan data Secara Teoritis :
Analisa perbandingan kuat tekan

Analisa dan pengolahan data hasil pengujian :
Analisa perbandingan kuat tekan

Penarikan Kesimpulan dan Saran

Selesai

Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian

Universitas Sumatera Utara

3.2 PENYEDIAAN DAN PEMERIKSAAN BAHAN PENYUSUN BETON
Bahan penyusun beton yang direncanakan terbagi atas 3, yaitu bahan
penyusun untuk beton konvensional, beton dengan CFRP, dan beton dengan
GFRP. Bahan-bahan penyusun masing-masing benda uji meliputi :
a. Semen Portland
b. Batu Pecah (Split)
c. Pasir (Sand)
d. Air (Water)
Masing-masing tipe beton terdiri komponen penyusun utama yang
berbeda. Bahan penyusun untuk beton konvensional adalah beton tanpa FRP,
bahan penyusun untuk beton dengan CFRP adalah beton dengan Wrapping
Carbon Fiber Reinforcement Polymer, sedangkan untuk beton dengan GFRP
adalah beton dengan Wrapping Glass Fiber Reinforcement Polymer. Agregat
penyusun adalah Batu Pecah (Split).
Perencanaan campuran beton normal yang berbeda dimaksudkan untuk
menjadi varibel pembanding antara kedua beton untuk mengetahui kinerja dari
beton normal dengan bahan penyusun CFRP dan GFRP.

3.2.1. Semen Portland
Semen yang dipakai dalam penelitian ini adalah semen Ordinary
Portland Cement (OPC) tipe I yaitu Semen Padang dalam kemasan 1 zak 50 kg.

3.2.2. Agregat Halus
Dalam penelitian ini agregat halus yang digunakan malalui tahapan
pembersihan lumpur dan liat melalui penyucian dengan ayakan no.200. Agregat
halus (pasir) yang dipakai dalam campuran beton melalui pemeriksaan, meliputi:
3.2.2.1. Analisa Ayakan Pasir
a.

Tujuan:
Untuk memeriksa penyebaran butiran (gradasi) dan menentukan nilai
modulus kehalusan pasir (FM)

b. Hasil pemeriksaan:
Modulus kehalusan pasir (FM) : 2.92

Universitas Sumatera Utara

Pasir dapat dikategorikan pasir halus.
c.

Pedoman:

FM 

% Komulatif tertahan hingga ayakan 0.15 mm
100

(3.1)

Berdasarkan nilai modulus kehalusan (FM), agregat halus dibagi dalam
beberapa kelas, yaitu :
▪

Pasir halus

▪

Pasir sedang : 2.60 < FM < 2.90

▪

Pasir kasar

: 2.20 < FM < 2.60

: 2.90 < FM < 3.20

3.2.2.2. Pemeriksaan Kadar Lumpur (Pencucian Pasir Lewat Ayakan
No.200)
a. Tujuan :
Untuk memeriksa kandungan lumpur pada pasir.
b. Hasil pemeriksaan :
Kandungan lumpur : 4,3%< 5% , memenuhi persyaratan.
c. Pedoman :
Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat halus tidak dibenarkan
melebihi 5% (dari berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi 5% maka
pasir harus dicuci.

3.2.2.3. Pemeriksaan Kandungan Organik
a. Tujuan :
Untuk memeriksa kadar bahan organik yang terkandung di dalam pasir.
b. Hasil pemeriksaan :
Warna kuning terang (standar warna No.3), memenuhi persyaratan.
c. Pedoman :
Standar warna No.3 adalah batas yang menentukan apakah kadar bahan organik
pada pasir lebih kurang dari yang disyaratkan.

Universitas Sumatera Utara

3.2.2.4. Pemeriksaan Clay Lump Pada Pasir
a. Tujuan :
Untuk memeriksa kandungan liat pada pasir.
b. Hasil pemeriksaan :
Kandungan liat 1,3%< 1% , tidak memenuhi persyaratan (pasir dicuci)
c. Pedoman :
Kandungan liat yang terdapat pada agregat halus tidak boleh melebihi 1%
(dari berat kering). Apabila kadar liat melebihi 1% maka pasir harus dicuci.

3.2.2.5. Pemeriksaan Berat Isi Pasir
a. Tujuan :
Untuk menentukan berat isi (unit weight) pasir dalam keadaan padat dan
longgar.
b. Hasil pemeriksaan :
Berat isi keadaan rojok / padat

: 1725,503 kg/m3

Berat isi keadaan longgar

: 1654,168 kg/m3

c. Pedoman :
Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara merojok
lebih besar daripada berat isi pasir dengan cara menyiram, hal ini berarti
bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan
mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui berat pasir dengan
hanya mengetahui volumenya saja.

3.2.2.6. Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Pasir
a. Tujuan :
Untuk menetukan berat jenis (specific gravity) dan penyerapan air (absorbsi)
pasir.
b. Hasil pemeriksaan :
▪

Berat jenis SSD

: 2375.31 kg/m3

▪

Berat jenis kering

: 2261.28 kg/m3

▪

Berat jenis semu

: 2552.4 kg/m3

▪

Absorbsi

: 5.04 %

Universitas Sumatera Utara

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

3.2.3. Agregat Kasar
Agregat kasar yang digunakan dalam perencanaan beton yaitu batu
pecah. Untuk mencapai tujuan dari penelitian, ukuran diameter agregat kasar
(Batu Pecah) yang digunakan adalah agregat lolos ayakan no.15.
Pencucian agregat juga terlebih dahulu dilakukan demi mencapai index
properties yang baik dari material yang digunakan. Pencucian dimaksudkan untuk
meminimalisasi lumpur maupun liat yang mungkin terdapat pada material dan
dapat menurunkan mutu rencana dari beton.
Pemeriksaan yang dilakukan pada agregat kasar meliputi:

3.2.3.1. Analisa Ayakan Batu Pecah
a. Tujuan :
Untuk memeriksa penyebaran butiran (gradasi) dan menentukan nilai
modulus kehalusan(fineness modulus / FM) kerikil.
b. Hasil pemeriksaan :
FM : 6.01
5.5