Upload
trinhhuong
View
230
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
i
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN ABU
SEKAM PADI TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK
BELAH DAN MODULUS ELASTISITAS
The Influence Of Adding Steel Fiber And Rice Husk Ash To Compressive
Strength, Tensile Strength, and Modulus of Elastisity
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
TAUFIK EKO SUSANTO
NIM. I 1113084
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN ABU
SEKAM PADI TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK
BELAH DAN MODULUS ELASTISITAS
“The Influence Of Adding Steel Fiber And Rice Husk Ash To Compressive
Strength, Tensile Strength, and Modulus of Elastisity”
Disusun Oleh :
TAUFIK EKO SUSANTO
NIM I 1113084
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
Dosen Pembimbing I
Ir. Slamet Prayitno, MT
NIP. 19531227 198601 1 001
Dosen Pembimbing II
Ir. Sunarmasto, MT
N I P . 19560717 198703 1 003
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
MOTTO
Saya bukan orang pintar, namun saya telah mengenal, menerima, dan
memikirkan banyak sekali pertanyaan
Belajarlah dari masa lalu jika kita ingin mendefinisikan masa depan
Dengan mencari dan Berspekulasi maka kita akan belajar dan mendapatkan hal-hal yang baru
Hasil tertinggi dari pendidikan adalah toleransi, karena semakin seorang paham perbedaan, dia akan paham makna kebersamaan
Belajarlah dimanapun kamu berada, karena pengetahuan yang sesungguhnya ada disetiap hembusan nafas dan langkah kalian
Ketika kekayaan hilang, TAK ADA yang hilang. Jika kesehatan hilang, ada SESUATU yang hilang. Namun jika Karakter yang hilang,
SEGALANYA akan hilang
Pendidikan tetaplah pendidikan. Kita harus belajar apapun, kemudian memutuskan mana yang akan kita ikuti. Karena pendidikan bukanlah
persoalan hitam atau putih, barat atau timur, pendidikan adalah manusia itu sendiri
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Skripsi ini kupersembahkan untuk :
1. Allah SWT atas jalan terbaik yang telah diberikan kepada hamba.
2. Bapak, ibu , dek Irsyad yang selalu memberikan dukungan,
semangat, motivasi, segalanya untuk kemajuan anak-anaknya.
3. Yunita Ratna sari yang turut mendoakan dan memberi semangat
terselesaikannya laporan Skripsi ini.
4. Teman-teman Kontrakan Toni ulinnuha, Tegar Adhi Utomo, Sokma
Akhriani, Utomo fibriyanto, Sekti Hapsoro Romadhoni, Syaeful
Karim, lanjar Adhi Nugraha, bahtiar dan Rizal Ray Sandy yang
terus selalu memberikan semangant untuk menyelesaikan skripsi ini
5. Untuk tim “Beton British”(Dika,Dimas,Candra dan Ozi) terimakasih
atas kerjasama dan kebersamaannya selama ini,tanpa kalian
penelitian ini tidak akan selesai dengan baik
6. Teman-teman S1 Non Reg 2012 Teknik Sipil Universitas Sebelas
Maret.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
ABSTRAK
Taufik Eko Susanto, 2016. Pengaruh Penambahan Serat Bendrat dan Abu
Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, dan Modulus Elastisitas.
Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Beton serat didefinisikan sebagai beton yang dibuat dari campuran semen, agregat,
air, dan sejumlah serat yang disebar secara random. Prinsip penambahan serat yang
disebar merata kedalam adukan beton dengan orientasi random untuk mencegah
terjadinya retakan beton yang terlalu dini di daerah tarik akibat panas hidrasi
maupun akibat pembebanan. Bahan tambah abu sekam padi diharapkan dapat
menambah mutu beton, karena abu sekam padi bersifat seperti pozzolan. Penelitian
ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan beton normal dengan beton berserat
bendrat dan abu sekam padi ditinjau dari kuat tekan, kuat tarik belah, dan modulus
elastisitas.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 54 buah.
Benda uji terdiri dari beton normal tanpa bahan tambah, beton bahan tambah abu
sekam padi serta beton bahan tambah serat bendrat dan abu sekam padi dangan
variasi serat bendrat 0,5%, 1%, 1,5% dan 2%. Benda uji yang digunakan adalah
silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm untuk pengujian kuat tekan,
kuat tarik belah, dan modulus elastisitas.
Hasil penelitian ini menunjukan bahwa penambahan kadar serat bendrat dari 0,89%
- 0,98% bernilai maksimal dari kuat tekan, kuat tarik belah, dan modulus elastisitas,
masing–masing sebesar: 25,29 MPa; 2,41 MPa; 27968,973 MPa. Penambahan
kadar serat bendrat diatas 1% tidak menunjukan kenaikan nilai yang signifikan
bahkan cenderung menurun.
Kata Kunci: Beton Serat, Abu Sekam Padi, Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah,
Modulus Elastisitas.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
ABSTRACT
Taufik Eko Susanto, 2016. The Influence Of Adding Steel Fiber And Rice Husk
Ash To Compressive Strength, Split Tensile Strength, and Modulus Of Elasticity. Thesis, Civil Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret
University.
Fibers reinforced concrete is defined as concrete made from a mixture of cement,
aggregates, water, and a number of randomly distributed fibers. The principle of
the addition of fibers spread evenly into the concrete with a random orientation to
prevent premature cracking of concrete in the area of the attraction due to heat of
hydration or due to loading. Materials added rice husk ash is expected to add to
the quality of the concrete, as is rice husk ash as pozzolan. This study aimed to
compare the normal concrete with concrete steel fiber and rice husk ash in terms
of compressive strength, split tensile strength, and modulus of elasticity.
This study used an experimental method with 54 tested specimen. The specimen
consists of a normal concrete without the added material, concrete added rice husk
ash and concrete added steel fiber and rice husk ash with steel fiber variation of
0.5%, 1%, 1.5% and 2%. The specimen used are concrete cylinders with diameter
of 15 cm and a height of 30 cm for testing compressive strength, split tensile
strength, and modulus of elasticity.
The Results of the experiment showed that the addition of steel fiber content of 0.89
% - 0.98% has the maximum value of compressive strength split tensile strength,
and modulus of elasticity. Each of: 25.29 MPa ; 2.41 MPa ; 27968.973 MPa. While
the addition of steel fiber above 1% not showed significant increase in the value
tends to decrease.
Keywords: Fiber Reinforced Concrete, Rice Husk ash, Compressive Strength, Split
Tensile Strength, Modulus Of Elasticity
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................. iv
ABSTRAK ......................................................................................................... vii
PENGANTAR .................................................................................................. ix
DAFTAR ISI ..................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiv
DAFTAR PERSAMAAN .............................................................................. xv
DAFTAR NOTASI ............................................................................................ xvi
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ............................................................................................. 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 .......................................................................................... 6
2.2. Dasar Teori ............................................................................................................ 7
2.2.1. Beton .............................................................................................................. 7
2.2.2. Bahan Susun Beton ............................................................................................ .. 8
2.2.2.1.Semen Portland ....................................................................................... 9
2.2.2.2.Agregat ..................................................................................................... 10
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
2.2.2.3.Air .............................................................................................................. 12
2.2.2.4.Bahan Tambah ........................................................................................... 12
2.2.2.4.1. Bahan Tambah Abu Sekam Padi ........................................................ 13
2.2.2.4.2. Bahan Tambah Serat Bendrat ............................................................. 14
2.2.3. Beton Serat ................................................................................................ 14
2.2.4. Sifat Struktural Beton Serat ...................................................................... 16
2.2.5. Konsep Beton Serat ........................................................................................... 16
2.2.6. Mekanisme Kerja Serat ............................................................................. 17
2.2.7. The British Mix Design Methode (DOE) .................................................. 19
2.2.8. Kuat Tekan Beton ..................................................................................... 20
2.2.9. Kuat Tarik Belah Beton ........................................................................... 22
2.2.10. Modulus Elastisitas Beton ....................................................................... 23
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Uraian Umum ............................................................................................... 27
3.2. Tahapan Penelitian ....................................................................................... 28
3.3. Alat Uji Penelitian ........................................................................................ 32
3.4. Bahan Uji Penelitian ........................................................................................... 33
3.5. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar.......................................... 34
3.5.1. Standar Pengujian Agregat Halus ............................................................. 34
3.5.2. Standar Pengujian Agregat Kasar ............................................................. 34
3.5.3. Pengujian Agregat Halus .......................................................................... 35
3.5.3.1. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ................................... 35
3.5.3.2. Pemeriksaan Kadar Zat Organik Dalam Agregat Halus ....................... 35
3.5.3.3. Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus ............................................ 36
3.5.3.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus ......................................................... 37
3.5.4. Pengujian Agregat Kasar ......................................................................... 38
3.5.4.1. Pengujian Spesific Gravity .................................................................... 38
3.5.4.2. Pengujian Gradasi ................................................................................. 39
3.5.4.3. Pengujian Abrasi ................................................................................... 39
3.6. Pembuatan Benda Uji ................................................................................. 39
3.7. Pengujian Nilai Slump ................................................................................. 40
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
3.8. Perawatan Benda Uji ................................................................................... 40
3.9. Pengujian Kuat Tekan ................................................................................. 41
3.10. Pengujian Kuat Tarik Belah ....................................................................... 42
3.11. Pengujian Modulus Elastisitas ................................................................... 43
3.12. Analisis ...................................................................................................... 45
BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar ....................................................................... 46
4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ................................................................. 46
4.1.1.1. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur ..................................................... 46
4.1.1.2. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik .............................................. 46
4.1.1.3. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus ................................... 47
4.1.1.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus................................................. 48
4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar ................................................................. 50
4.1.2.1. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar ................................... 50
4.1.2.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar................................................. 51
4.1.2.3. Hasil Pengujian Abrasi .......................................................................... 53
4.2. Hasil Hitungan Rancang Campur ................................................................ 53
4.3. Hasil Pengujian dan Pembahasan Beton ...................................................... 54
4.3.1. Hasil Pengujian Slump .............................................................................. 54
4.3.2. Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis ........................................... 55
4.3.3. Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan .......................................... 56
4.3.4. Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tarik Belah ................................. 60
4.3.5. Hasil Pengujian dan Pembahasan Modulus Elastisitas ............................. 64
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 70
5.2. Saran ........................................................................................................... 70
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 72
LAMPIRAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Susunan Unsur Semen Portland ....................................................... 9
Tabel 2.2 Jenis-jenis Semen portland ............................................................... 10
Tabel 2.3 Batasan Susunan Butiran Agregat Halus ....................................... 11
Tabel 2.4 Batasan Susunan Butiran Agregat Kasar ....................................... 11
Tabel 2.5. Sifat-Sifat Berbagai Macam Kawat Sebagai Fiber ........................... 14
Tabel 2.6. Kelas Dan Mutu Beton ..................................................................... 20
Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan ......................................... 27
Tabel 3.2. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tarik Belah ................................ 28
Tabel 3.3. Jumlah dan Kode Benda Uji Modulus Elastisitas ............................ 28
Tabel 3.4. Pengaruh Kadar Zat Organik Terhadap Persentase Penurunan
kekuatan beton .............................................................................. 36
Tabel 3.5 Syarat persentase Berat Lolos Standart ASTM ................................ 37
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ............................. 47
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ........................................... 48
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Agregat Halus ........................................................ 50
Tabel 4.4 Hasil Pengujian specific gravity Agregat Kasar .............................. 50
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar. .......................................... 51
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Agregat Kasar. ....................................................... 52
Tabel 4.7. Proporsi Campuran Adukan Beton 1 Sampel Silinder 15x30cm ..... 54
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Nilai Slump. ........................................................... 54
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton ................................................... 55
Tabel 4.10. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton .................................................. 57
Tabel 4.11. Perubahan Kuat Tekan ..................................................................... 59
Tabel 4.12. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ......................................... 61
Tabel 4.13. Perubahan Kuat Tarik Belah Beton.................................................. 63
Tabel 4.14. Hasil Pengujian Modulus Elastisitas ............................................... 67
Tabel 4.15. Perubahan Modulus Elastisitas Beton .............................................. 69
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1. Kuat Desak Beton ............................................................................ 22
Persamaan 2.2. Kuat Tarik Belah.Beton .................................................................... 23
Persamaan 2.3. Modulus Kekakuan ........................................................................... 24
Persamaan 2.4. Modulus Elastisitas ........................................................................... 24
Persamaan 2.5. Modulus Elastisitas Chord ................................................................ 25
Persamaan 2.6. Regangan .......................................................................................... 25
Persamaan 2.7. Tegangan........................................................................................... 64
Persamaan 3.1. Kadar Lumpur ................................................................................... 35
Persamaan 3.2. Bulk Spesific Gravity Agregat Halus. ............................................... 36
Persamaan 3.3. Bulk Spesific Gravity SSD Agregat Halus ........................................ 36
Persamaan 3.4. Apparent Spesific Gravity Agregat Halus......................................... 37
Persamaan 3.5. Absorption Agregat Halus ................................................................ 37
Persamaan 3.6. Modulus Kehalusan Pasir ................................................................. 37
Persamaan 3.7. Bulk Spesific Gravity Agregat Kasar ................................................ 38
Persamaan 3.8. Bulk Spesific Gravity SSD Agregat Kasar ........................................ 38
Persamaan 3.9. Apparent Spesific Gravity Agregat Kasar......................................... 38
Persamaan 3.10. Absorption Agregat Kasar .............................................................. 38
Persamaan 3.11. Modulus Kehalusan Kerikil ............................................................ 39
Persamaan 3.12..Persentase Berat Yang Hilang ........................................................ 39
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1. Kuat Desak Beton ............................................................................ 22
Persamaan 2.2. Kuat Tarik Belah.Beton .................................................................... 23
Persamaan 2.3. Modulus Kekakuan ........................................................................... 24
Persamaan 2.4. Modulus Elastisitas ........................................................................... 24
Persamaan 2.5. Modulus Elastisitas Chord ................................................................ 25
Persamaan 2.6. Regangan .......................................................................................... 25
Persamaan 2.7. Tegangan........................................................................................... 64
Persamaan 3.1. Kadar Lumpur ................................................................................... 35
Persamaan 3.2. Bulk Spesific Gravity Agregat Halus. ............................................... 36
Persamaan 3.3. Bulk Spesific Gravity SSD Agregat Halus ........................................ 36
Persamaan 3.4. Apparent Spesific Gravity Agregat Halus......................................... 37
Persamaan 3.5. Absorption Agregat Halus ................................................................ 37
Persamaan 3.6. Modulus Kehalusan Pasir ................................................................. 37
Persamaan 3.7. Bulk Spesific Gravity Agregat Kasar ................................................ 38
Persamaan 3.8. Bulk Spesific Gravity SSD Agregat Kasar ........................................ 38
Persamaan 3.9. Apparent Spesific Gravity Agregat Kasar......................................... 38
Persamaan 3.10. Absorption Agregat Kasar .............................................................. 38
Persamaan 3.11. Modulus Kehalusan Kerikil ............................................................ 39
Persamaan 3.12..Persentase Berat Yang Hilang ........................................................ 39
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
% = Persentase
π = Phi (3,14285)
oC = Derajat celcius
fc’ = Kuat tekan beton
A = Luas permukaan benda uji tertekan
P = Beban tekan
MOE = Modulus Of Elasticity
Mmaks = Momen Maksimum
Emaks = Energi Serapan
m = Massa
g = Gravitasi
mm = Milimeter
cm = Centimeter
gr = Gram
kg = Kilogram
lt = Liter
MPa = Mega Pascal
kN = Kilo Newton
J = Joule
ASTM = American Society for Testing and Material
PBI = Perencanaan Beton Bertulang Indonesia
DOE = Department Of Environment
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user