JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS … fileAdikku Putri Jauharotul Wahidiyah yang membuatku semangat bekerja untuk mewujudkan cita-citanya menjadi dokter, juga terima

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

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

ii

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.

NIP. 19731209 199802 1 001

Wibowo, ST.DEA.

NIP. 19681007 199502 1 001


commit to user

iii


commit to user

iv

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

v

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

vi

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

vii

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

viii

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

Penyusun


commit to user

ix

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

2.2.1.2. Agregat .............................................................................................. 8


commit to user

x

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 ...................................................... 33


commit to user

xi

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

xii

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 ....................... 23

Tabel 3.3. Pengaruh kadar Zat Organik terhadap Prosentase penurunan

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 ....................................................... 50


commit to user

xiii

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

xiv

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

xv

D = Diameter silinder (mm)

Ls = Tinggi silinder (mm)

L = Perubahan panjang akibat beban P (mm)

L = Panjang semula (mm)

E c = Modulus elastis composit

E f = Modulus elastis serat

1 = Factor panjang serat

0 = Faktor orientasi serat

= Faktor efisiensi matrik beton

V f = 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

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A. Hasil Pengujian Agregat

Lampiran B. Mix Desain

Lampiran C. Hasil Pengujian

Lampiran D. Dokumentasi Penelitian

Lampiran E. Surat-Surat Skripsi

Documents

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS … fileAdikku Putri Jauharotul Wahidiyah yang membuatku semangat bekerja untuk mewujudkan cita-citanya menjadi dokter, juga terima