perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
KUAT LEKAT DAN PANJANG PENYALURAN BAJA POLOS PADA BETON DENGAN CAMPURAN METAKAOLIN,SLAG
DAN KAPUR PADAM SEBAGAI PENGGANTI SEMEN
The Bond strength and Development Length Of Bar Reinforcement Of Concrete With Metakaolin, Slag and Lime Mixture as Part OF Cement Replacement
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
RACHMAN HARI MAJIDI
NIM. I 1 1 08546
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2009
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
KUAT LEKAT DAN PANJANG PENYALURAN BAJA POLOS PADA BETON DENGAN CAMPURAN METAKAOLIN, SLAG
DAN KAPUR PADAM SEBAGAI PENGGANTI SEMEN
The Bond strength and Development Length Of Bar Reinforcement Of Concrete With Metakaolin, Slag and Lime Mixture as Part OF Cement Replacement
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
RACHMAN HARI MAJIDI
NIM. I 1 1 08546
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas Sebelas Maret
Persetujuan Dosen Pembimbing
Dosen Pembimbing I
Kusno Adi Sambowo, ST, PhD NIP. 19691026 199503 1 002
Dosen Pembimbing II
Ir.A. Mediyanto, MT NIP. 19620118 199512 1 001
.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
keselamatan, rahmat dan barokah untuk semua umat-Nya. Sehingga penulis dapat
menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul ” KUAT LEKAT DAN
PANJANG PENYALURAN BAJA POLOS PADA BETON DENGAN
CAMPURAN METAKAOLIN, SLAG DAN KAPUR PADAM SEBAGAI
PENGGANTI SEMEN ”.
Penyusunan skripsi yang masih jauh dari sempurna ini sangat memberi
pengalaman berharga bagi penulis. Semoga dengan terselesaikannya skripsi ini
dapat menambah wawasan dan pengetahuan khususnya bagi kalangan Teknik
Sipil dan bagi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta pada umumnya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka
rasanya sulit mewujudkan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, dalam
kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terimakasih kepada :
1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
3. Bapak Kusno Adi Sambowo, ST, PhD selaku dosen pembimbing I.
4. Bapak Ir. Mediyanto, MT selaku dosen pembimbing II.
5. Ibu Ir. Endang Rismunarsi, selaku dosen pembimbing akademis.
6. Tim penguji pendadaran skripsi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
7. Segenap staf Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
8. Segenap staf pengajar pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
9. Keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan moral dan material.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
10. Rekan-rekan mahasiswa angkatan 1996 sampai 2008 Jurusan Teknik Sipil
Non reguler Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
11. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
12. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu
saran dan kritik yang membangun akan penulis terima dengan senang hati demi
kesempurnaan penelitian selanjutnya.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada
umumnya dan bagi penulis pada khususnya.
Surakarta, Juni 2009
Penyusun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................
HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................
HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..............................................
ABSTRAK ........................................................................................................
KATA PENGANTAR ......................................................................................
DAFTAR ISI ....................................................................................................
DAFTAR TABEL ............................................................................................
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................
BAB 1. PENDAHULUAN ...............................................................................
1.1. Latar Belakang Masalah ................................................................
1.2. Rumusan Masalah .........................................................................
1.3. Batasan Masalah ............................................................................
1.4. Tujuan Penelitian ..........................................................................
1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................
BAB 2. LANDASAN TEORI ..........................................................................
2.1. Tinjauan Pustaka ...........................................................................
2.2. Landasan Teori .............................................................................
2.2.1. Definisi Beton .....................................................................
2.2.2. Materi pembentuk Beton ....................................................
a. Semen .......................................................................
b. Agregat Halus ...............................................................
c. Agregrat Kasar ..............................................................
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
xii
xiv
xv
xviii
1
1
2
3
4
4
5
5
8
8
8
8
9
10
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
d. Air ...................................................................................
2.2.3 Seman Replika ......................................................................
a. Metakaolin ........................................................................
b. Slag ...................................................................................
c. Kapur Padam ....................................................................
d. Aktivator ...........................................................................
2.2.4. Baja Tulangan ......................................................................
2.2.5. Kuat Tekan Beton ............................................................... ..
2.2.6. Kuat Lekat ...........................................................................
2.2.7. Panjang Penyaluran Beton ................................................. ..
BAB 3. METODE PENELITIAN .................................................................... ..
3.1. Uraian Umum ..............................................................................
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................
3.3. Benda Uji Penelitian ....................................................................
3.4. Tahap dan Prosedur Penelitian ..................................................
3.5. Alat-Alat yang Digunakan ...........................................................
3.6. Perancangan Campuran Semen Replika .......................................
3.7. Perancangan Campuran Beton .....................................................
3.8. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ..........................
3.8.1. Standar Pengujian Terhadap Agregat Halus .......................
3.8.2. Standar Pengujian Terhadap Agregat Kasar .......................
3.9. Pengujian Bahan Dasar Beton ......................................................
3.9.1. Pengujian Agregat Halus ....................................................
a. Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus .................
b. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus .......................
c. Pengujian Specific Gravity Agregat Halus .....................
d. Pengujian Gradasi Agregat Halus ..................................
3.9.2. Pengujian Agregat Kasar ....................................................
a. Pengujian Abrasi Agregat Kasar ....................................
c. Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar .....................
d. Pengujian Gradasi Agregat Kasar ...................................
11
12
12
15
17
19
19
21
21
23
27
27
27
27
28
31
32
32
33
33
34
34
34
34
35
37
38
39
39
40
42
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
3.10. Pengujian Baja Tulangan ............................................................
3.11. Pembuatan Benda Uji .................................................................
3.12. Pengujian Nilai Slump ................................................................
3.13. Perawatan (Curing) Benda Uji ...................................................
3.14. Pengujian Kuat Desak ................................................................
3.15. Pengujian Kuat Lekat .................................................................
3.16. Analisis Data dan Pembahasan ...................................................
3.16.1. Analisis Regresi ..............................................................
3.16.2. Uji Normalitas Pengujian Nilai Slump ...........................
BAB 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...................................
4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar ......................................................
4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus ..........................................
4.1.2. Hasil pengujian Agregat Kasar ..........................................
4.2. Hasil Hitungan Rancang Campur Beton .....................................
4.3. Hasil Pengujian Nilai Slump .......................................................
4.4. Hasil Pengujian Benda Uji...........................................................
4.4.1. Hasil Pengujian Kuat Desak ..............................................
4.4.2. Hasil Pengujian Baja Polos ................................................
4.4.3. Hasil Pengujian Kuat Lekat ...............................................
4.4.4. Hasil Panjang Penyaluran ..................................................
4.5. Hasil Pengujian Normalitas ..........................................................
4.6. Pembahasan ...............................................................................
a. Kuat Lekat ........................................................................
b. Panjang Penyaluran ..........................................................
c. Grafik dan Tabel hubungan semen replika A dengan
Kuat desak, Kuat lekat, Panjang penyaluran.................
d. Grafik hubungan Kuat lekat dengan Panjang
penyaluran semen replika A ..........................................
e. Grafik hubungan antara % semen replika A dengan
Kuat desak, Kuat lekat, Panjang penyaluran.................
f. Grafik dan Tabel hub. semen replika B dengan Kuat
43
44
45
45
46
46
47
47
49
51
51
51
53
54
55
57
57
61
61
79
81
82
82
83
83
85
86
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
desak, Kuat lekat, Panjang penyaluran ........................
g. Grafik hubungan Kuat lekat dengan Panjang penyaluran
semen replika B ..........................................................
h. Grafik hub. antara % semen replika B dengan Kuat
desak, Kuat lekat, Panjang penyaluran ..........................
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................
5.1. Kesimpulan ...................................................................................
5.2. Saran .............................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................
LAMPIRAN
89
91
92
96
96
98
xiv
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton banyak dipakai secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan tersebut diperoleh
dengan cara mencampurkan semen portland, air dan agregat pada perbandingan
tertentu. Kemajuan teknologi beton ini diperoleh karena semakin banyaknya
penggunaan beton dalam suatu pembangunan konstruksi. Kebutuhan beton yang
semakin banyak dikarenakan kelebihan-kelebihan dari beton yaitu relatif murah
dibanding dengan bahan konstruksi lain, mudah dalam pengerjaan dan perawatannya,
mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan, tahan terhadap perubahan cuaca serta
tahan terhadap korosi dan lebih tahan api.
Seperti yang telah kita ketahui, kebutuhan akan beton akan selalu bertambah, hampir
setiap bangunan terutama pada bangunan gedung sangat banyak menggunakan beton.
Hal tersebut akan mengakibatkan bertambahnya kebutuhan semen sebagai salah satu
bahan utama pembentuk beton yang ketersediaannya di alam masih sangat terbatas.
Oleh karena itu perlu kiranya dicari bahan-bahan alternatif pengganti semen yang
memenuhi persyaratan teknis dan ekonomis, sehingga kekurangan bahan berupa
semen dapat diatasi lebih dini.
Metakaolin, slag dan kapur padam, merupakan bahan–bahan yang dapat dijadikan
sebagai bahan baku pembuatan semen replika. Kapur padam dan metakaolin masih
banyak tersedia di alam dan belum digunakan secara maksimal. Sedangkan slag
diperoleh dari limbah pengecoran logam yang sudah tidak dapat digunakan lagi, slag
adalah lime, silica dan alumina yang bereaksi pada temperatur 16000 C, dan
berbentuk cairan. Bila cairan didinginkan cara berlahan akan mengkristal yang bisa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
digunakan untuk agregat, dan apabila didinginkan secara mendadak akan membentuk
granulated glass yang sangat reaktif, yang cocok untuk pembuatan semen slag.
Untuk menambah daya kerekatan kapur padam dan slag digunakan metakaolin yang
banyak mengandung SiO2 (54,64 %) dan Al2O3 (42,87 %) yang merupakan unsur
utama pembentuk semen sehingga nantinya dapat digunakan sebagai bahan pengganti
semen. Metakaolin terbentuk dari hasil pembakaran mineral kaolin pada kisaran suhu
4500 C – 9000 C, dan metakaolin akan terbentuk secara sempurna pada kisaran suhu
700-800 0C (RMC Group, 1996). Metakaolin adalah suatu produk pemanasan kaolin.
Metakaolin dapat memperbaiki struktur pori-pori beton, karena metakaolin berfungsi
sebagai bahan pengisi pori. Metakaolin mengurangi volume pori-pori ukuran kapiler
(0,05 – 10 µm) yang secara normal berhubungan dengan permeabilitas. Metakaolin
dapat menekan reaksi alkali-silika dan mengurangi penetrasi clorida sehingga resiko
terjadi korosi pada beton yang bersentuhan langsung dengan clorida berkurang.
Karena efek keuntungan pada kualitas pasta semen, metakaolin meningkatkan kuat
tekan pada umur 28 hari. Daya tahan terhadap abrasi juga meningkat dengan
penggunaan metakaolin.
Ditinjau dari unsur-unsur yang ada yang terkandung dalam slag, kapur padam,
metakaolin dapat digunakan sebagai bahan pengganti semen, dan pengujian ini di
fokuskan pada pengaruh bahan-bahan tersebut dalam prosentase tertentu diharapkan
didapat semen replika yang bisa memenuhi syarat struktur beton ditinjau dari Kuat
lekat dan panjang penyaluran.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka dapat dirumuskan
permasalahan sebagai berikut:
1. Berapa Kuat lekat dan panjang penyaluran beton dengan campuran metakaolin,
slag dan kapur padam sebagai pengganti semen ?
2. Bagaimana kadar komposisi yang tepat, sehingga dihasilkan semen replika yang
memenuhi standar terhadap nilai Kuat lekat dan panjang penyaluran beton ?
1.3 Batasan Masalah
Untuk membatasi objek penelitian supaya tidak melebar terlalu jauh, dan
memberikan langkah–langkah yang sistematis, maka penelitian ini dibatasi oleh hal–
hal sebagai berikut :
1. Metakaolin dibuat dari kaolin dengan perlakuan panas 450 ºC - 900 ºC pada
temperatur tetap selama 6 jam.
2. Variasi penggantian kadar semen dengan campuran metakaolin, slag dan kapur
padam (semen replika) sebesar 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%.
3. Perbandingan metakaolin, slag dan kapur padam adalah 4:5:1, dan 1:1:1
4. Aktivator yang digunakan adalah Sodium Karbonat (Na2CO3).
5. Perbandingan semen replika dengan activator adalah 1: 0,05.
6. Baja tulangan yang digunakan untuk pengujian Kuat lekat dan panjang
penyaluran beton adalah baja tulangan polos dengan diameter 12 mm.
Penancapan pada silinder beton sepanjang 15 cm.
7. Semen yang digunakan adalah semen tipe I.
8. Umur beton pengujian adalah umur 28 hari.
9. Benda uji untuk pengujian kuat Lekat dan panjang penyaluran berupa silinder
dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
10. Reaksi kimia yang timbul akibat pengurangan semen tidak dibahas lebih
mendalam.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
11. Adukan yang di hasilkan dianggap homogen.
1. Pengujian yang dilakukan adalah uji bahan dasar, pengujian nilai slump, uji
Kuat lekat dan Panjang penyaluran beton.
2. Jumlah masing – masing sampel adalah 4 buah.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh
campuran metakaolin, slag dan kapur padam sebagai bahan pengganti semen
terhadap Kuat lekat dan Panjang penyaluran beton yang dihasilkan
1.5 Manfaat Penelitian 1.5.1 Manfaat teoritis:
1. Memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu bahan struktur.
2. Menambah pengetahuan tentang beton terutama penggunaan campuran
metakaolin, slag dan kapur padam sebagai bahan pengganti semen.
3. Menambah pengetahuan tentang beton ditinjau dari parameter pengujian kuat
lekat dan panjang penyaluran beton.
1.5.2. Manfaat praktis:
1. Diharapkan akan di hasilkan bahan alternatif pengganti semen yang memenuhi
standar teknis dan ekonomis.
2. Dapat memberikan solusi terhadap pemanfaatan bahan lokal dan limbah yang
melimpah.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Pozzolan adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari unsur-unsur
silikat dan atau aluminat yang reaktif (Persyaratan Umum Bahan Bangunan di
Indonesia, PUBI-1982). Pozzolan sendiri tidak mempunyai sifat semen, tetapi dalam
keadaan halus (lolos ayakan 0,21 mm) bereaksi dengan air dan kapur padam pada
suhu normal (24-27ºC) menjadi suatu massa padat yang tidak larut dalam air.
(Kardiyono Tjokrodimuljo, 1996)
Metakaolin (MK) sebagai salah satu jenis pozzolan, ukuran rata-rata partikelnya lebih
kecil daripada ukuran rata-rata partikel semen. MK akan bekerja mengisi ruang antar
butiran semen, sehingga secara fisik memperkuat ikatan antar partikel. Sebagai
tambahan MK itu sendiri akan bereaksi secara optimal dengan kristal kalsium
hidroksida menghasilkan kalsium silikat dan kalsium aluminat hidrat. (Kusno Adi
Sambowo, 2002)
Lekatan yang baik serta kesamaan koefisien muai merupakan suatu alasan utama
bahwa beton dan baja tulangan adalah kombinasi teknis yang baik. Kerja sama kedua
material ini, masing-masing melaksanakan fungsi yang paling sesuai yaitu baja
melawan tegangan tarik dan beton melawan tegangan tekan (Vis, 1993)
Salah satu anggapan yang digunakan dalam perancangan dan analisa struktur beton
bertulang ialah bahwa ikatan antara baja dan beton yang mengelilinginya berlangsung
sempurna tanpa terjadi pergeseran. Berdasarkan atas anggapan tersebut dan juga
sebagai akibat lebih lanjut, pada waktu komponen struktur beton bertulang bekerja
5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
menahan beban akan timbul tegangan lekat yang berupa shear interlock pada
pemukaan singgung antara batang tulangan dengan beton (Istimawan Dipohusodo,
1994)
Ikatan efektif antara beton dan tulangan mutlak perlu, karena penggunaan secara
efisien kombinasi baja dan beton tergantung pada pelimpahan tegangan beton pada
baja. Kuat ikatan atau pengukuran efektivitas kuatnya pegangan antara beton dan
baja, paling baik ditentukan sebagai tegangan yang ada. Terjadinya pergelinciran yang
sangat kecil, ikatan awal ditahan oleh adhesi (daya pelekatan dua buah benda yang
berlainan jenis), tetapi setelah pergelinciran dimulai maka adhesi hilang dan ikatan
yang berikutnya ditahan oleh ketahanan terhadap geseran secara mekanik.(L.J.
Murdock dan K.M. Brook, 1991).
Menurut (E. G. Nawy, 1996), Beton Mutu Tinggi (High Strength Concrete) adalah
beton dengan kuat tekan yang lebih besar dari 6000 psi atau 42 MPa pada umur 28
hari
Menurut (L. Wahyudi dan Syahril A. Rahim, 1999), Pada umumnya beton mutu
tinggi dengan f’c > 40 MPa memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
· Kandungan semen tinggi
· Rasio air-semen rendah
· Penggunaan agregat yang mutunya lebih kuat
· Agregat berkadar air rendah
· Penggunaan material pozzolan : fly ash, silicafuem dan lain sebagainya
Faktor yang mempengaruhi beton mutu tinggi adalah interaksi antara dua fase yaitu
agregat dan mortar. Adanya peretakan-mikro dalam (internal microcracking) yang
dimulai dengan terjadinya retak-ikatan (bond crack) antara agregat dan mortar yang
berkembang dan menjalar dengan bertambahnya tegangan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Pada beton mutu tinggi, jumlah retak-mikro ikatan lebih sedikit karena sifat
kompatibilitas kekuatan dan sifat elastis agregat dengan mortar yang lebih baik dan
makin tingginya kekuatan lekatan tarik (tensile bond stress). Kekuatan terhadap beban
tetap lebih tinggi, Hubungan tegangan-regangan linear mencapai prosentase yang
lebih tinggi terhadap kekuatan beton dibanding dengan beton normal.(Wahyudi dan
Syahril A. Rahim, 1999)
Beton pada dasarnya adalah campuran dari dua bagian yaitu agregat dan pasta. Pasta
terdiri dari semen Portland dan air, yang mengikat agregat ( pasir dan kerikil/batu
pecah ) menjadi suatu massa seperti batuan, ketika pasta tersebut mengeras akibat
reaksi kimia antara semen dan air. ( Paulus, 1989 : 5 )
Jika semen Portland dicampur dengan air, maka komponen kapur dilepaskan dari
senyawanya. Banyaknya kapur yang dilepas ini sekitar 20% dari berat semen. Kondisi
terburuknya adalah terjadi pemisahan struktur yang disebabkan oleh lepasnya kapur
dari semen. Situasi ini dapat dicegah dengan suatu mineral silika seperti pozzolan.
Mineral yang ditambahkan ini bereaksi dengan kapur bila ada uap air membentuk
bahan padat yang kuat yaitu kalsium silikat ( Nawy, 1990:17 )
Bahan kombinasi beton bertulang dimungkinkan karena adanya beberapa sifat yang
baik yaitu kerjasama antara beton dengan baja tulangan. Sifat yang paling penting
adalah beton dan baja mempunyai tegangan lekat dan tegangan luncur yang sangat
besar. Tegangan lekat ditempat kontak baja dan beton. Jika tegangan lekat melebihi
harga batas, besi akan berubah tempat atau bergeser. Perubahan ini menimbulkan
tegangan luncur yang ingin menahan pergesara (Rossena, 1954:30 )
Salah satu dasar anggapan yang digunakan dalam perancangan dan analisis struktur
beton bertulang ialah bahwa ikatan antara baja dan beton yang mengelilingnya
berlangsung sempurna tanpa terjadi penggelinciran atau pergeseran. Berdasarkan atas
anggapan tersebut dan sebagai akibat lebih lanjut pada waktu komponen struktur
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
beton bertulang bekerja menahan beban akan timbul teganagn lekat yang berupa
shear interlock pada permukaan singgung antara batang tulangan dengan beton
( Istimawan, 1994:181 )
2.2 LANDASAN TEORI
2.2.1 Pengertian beton
Beton adalah batuan buatan yang diperoleh dengan cara mencampurkan semen, air,
agregat halus dan agregat kasar serta dengan atau tanpa bahan tambahan dengan
perbandingan tertentu. Campuran tersebut bila dituang ke dalam cetakan kemudian
dibiarkan, maka akan mengeras seperti batuan.
2.2.2 Materi pembentuk beton
a. Semen portland
Semen adalah bahan pengikat yang dihasilkan dengan cara menghaluskan
klinker ( bahan ini terutama terdiri dari bahan – bahan silikat yang bersifat hidrolis ),
dengan batu gips sebagai bahan tambahan. Dalam beton semen berfungsi untuk
merekatkan butir – butir agregat agar terjadi suatu massa yang kompak dan padat.
Tabel 2.1. Unsur semen Porland
(Sumber: Kardiyo Tjokrodimulyo 1996:6)
Oksida %
Kapur ( Cao)
Silika ( SiO2)
Alumunia (Al2O3)
Besi ( Fe2O3)
Magnesia ( MgO)
Sulfur (SO3)
Soda Potash ( Na2O+K2O)
60-65
17-25
3-8
0,5-6
0,5-4
1-2
0,5-1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
Namun demikian pada dasar nya ada 4 unsur yang paling menentukan yaitu:
1. Trikalsium Silicate (C3S) Senyawa ini mengalami hidrasi sangat cepat
disertai
pelepasan sejumlah besar panas, menyebabkan pengerasan awal, kurang tahan
terhadap agresi kimiawi, yang paling menonjol adalah mengalami desintregasi
oleh sulfat air tanah dan juga kemungkinan yang sangat besar terjadi retak-
retak karena perubahan volume.
2. Dicalsium Silicate (C2S)
Formasi senyawa ini berlangsung perlahan dengan pelepasan panas lambat.
Senyawa ini berpengaruh terhadap proses peningkatan kekuatan terjadi pada
umur 14 hari sampai dengan 28 hari dan seterusnya. Dengan kadar C2S
banyak maka akan memiliki ketahanan terhadap agresi kimiawi yang relatief
tinggi.
3. Tricalsium Aluminat (C3A)
Senyawa ini mengeras dalam beberapa jam dengan melepas sejumlah
panas.Kuantitas yang terbentuk dalam ikatan menentukan pengaruhnya
terhadap kekuatan beton pada awal umurnya terutama dalam 14 hari pertama.
4. Tetracalsium Alumunium Alumunoferit (C4AF)
Senyawa ini kurang penting karena tidak tampak pengaruhnya terhadap
kekuatan dan sifat-sifat semen keras lainnya. C4AF hanya berfungsi untuk
menyepurnakan reaksi pada dapur pembakaran pembentukan semen.
b. Agregat Halus
Agregat halus adalah pasir alam sebagian hasil desintegrasi dari batu – batuan atau
pasir buatan yang dihasilkan oleh pemecah batu, dimana butirannya terdiri dari
butiran sebesar 0,15 mm sampai 5 mm.( Kardiyo Tjokrodimulyo 1996 : 13)
Pasir di dalam campuran beton sangat menentukan dalam hal kemudahan pengerjaan
(Workability), kekuatan ( Strenght) dan tingkat keawetan(durability) dari beton yang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
dihasilkan. Oleh karena itu, pasir sebagai agregat halus harus benar-benar memenuhi
gradasi dan persyaratan yang ditentukan.
Tabel 2.2. Batas Susunan Agregat Halus
Sumber : PBI 1971 NI-2-1971
c. Agregat Kasar
Agregat kasar menempati 70-71% dari total volume beton, maka kualitas agregat
kasar sangat mempengaruhi kualitas beton, Bentuk tekstur dan gradasi agregat
mempengaruhi kelecakan, pengikatan dan pengerasan pada kondisi beton segar,
sedang sifat fisik, kimia dan mineral mempengaruhi kekuatan, kekerasan dan
ketahanan pada saat beton keras.(Istiawan Dipohusodo,1994:5)
Maksud penggunaan agregat kasar dalam adukan beton adalah untuk mengurangi
terjadinya penyusutan pada pengerasan beton, menghemat penggunaan semen, serta
memberikan kekuatan dan perkerasan pada beton. Selain itu bila gradasi yang dimiliki
agregat kasar yang baik akan didapat beton yang padat dan kompak.
Saringan Ukuran Lolos Saringan
3/8 ” 9.5mm 100
No.4 4.75mm 90-100
No.8 2.38mm 80-100
No.30 0.595mm 25-65
No.50 0.297mm 10-30
No.100 0.149mm 5-10
No.200 0.074mm 5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
Tabel 2.3. Batas Susunan Agregat Kasar
Sumber : PBI 1971 NI-2-1971
d. Air
Air dalam dunia konstruksi merupakan bahan yang penting, dalam beton sendiri air
dibutuhkan baik saat beton maíz dalam keadaan segar ataupun saat beton telah
mengeras. Pada saat pembuatan beton, air mempunyai dua fungsí yang pertama
adalah untuk bereaksi dengan semen dan menyebabkan terjadinya pengikatan antara
pasta semen dengan agregat dan yang kedua adalah air untuk bahan pelumas antara
batir-butir agregat agar mudah untuk dikerjakan dan dipadatkan. Sedangkan pada saat
beton telah mengeras, airdigunakan untuk curing (perawatan). Air untuk campuran
beton tidak boleh mengandung lumpur dan senyawa-senyawa yang berbahaya misal
sulfat, florida, garam, minyak, gula atau bahan-bahan kimia lain, karena hal tersebut
dapat menurunkan mutu beton.
2.2.3. Semen Replika
Semen replika adalah istilah untuk material pengganti semen atau semen tiruan yang
diharapkan mempunyai perilaku sama seperti semen Portland biasa. Semen replika
dalam proses hidrasi juga membutuhkan air dalam menjalankan fungsinya sebagai
bahan pengikat antara agregat sehingga diharapkan menghasilkan beton layaknya
memakai semen partlad biasa.
Saringan Ukuran Lolos Saringan
2 in 50 mm 100
1,5 in 38 mm 95-100
3/4 in 19 mm 35-70
3/8 in 9,5 mm 19-30
No. 4 4,75 mm 0-5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
Material-material yang digunakan dalam pembuatan semen replika secara teknis dan
ekonomis harus dapat memenuhi persyaratan sebagai pengganti semen. Bahan
pembentuk semen replika adalah metakaolin, slag dan kapur padam.
a. Metakaolin
Metakaolin terbentuk dari hasil pembakaran mineral kaolin pada kisaran suhu 4500 C
– 9000 C, dan metakaolin akan terbentuk secara sempurna pada kisaran suhu 700-800 0C (RMC Group, 1996). Metakaolin adalah suatu produk pemanasan (kalsinasi)
kaolin.
Tabel 2.4. Komposisi Kimia Kaolin
Senyawa Kadar
SiO2 70,60%
Al2O3 17,44%
Fe2O3 0,38%
CaO 2,33%
H2O 1,85%
Na2O 2,19%
K2O 0,60%
MgO 0,81%
MnO 0,22%
TiO2 0,17%
HD 3,53%
Sumber : Dinas Pertambangan DIY
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
Proses kalsinasi kaolin menjadi metakaolin menurut reaksi kimia :
panas
Al2Si2O5(OH)4 Al2O32.SiO2 + 2H2O
(kaolin) (metakaolin) (air)
Metakaolin dapat memperbaiki struktur pori-pori beton, karena metakaolin berfungsi
sebagai bahan pengisi pori. Metakaolin mengurangi volume pori-pori ukuran kapiler
(0,05 – 10 µm) yang secara normal berhubungan dengan permeabilitas. Metakaolin
dapat menekan reaksi alkali-silika dan mengurangi penetrasi clorida sehingga resiko
terjadi korosi pada beton yang bersentuhan langsung dengan clorida berkurang.
Karena efek keuntungan pada kualitas pasta semen, metakaolin meningkatkan kuat
tekan pada umur 28 hari. Daya tahan terhadap abrasi juga meningkat dengan
penggunaan metakaolin.
Reaksi metakaolin pada beton saat semen portland bereaksi dengan air, maka hasil
utama dari proses tersebut adalah C – S – H (Calsium Silicate Hydrates), yang
merupakan bahan stabil yang membentuk kekerasan, kekuatan dan keawetan dari
susunan semen pada beton. Pada proses tersebut juga terbentuk Ca(OH)2 atau kapur
yang berbentuk kristal. Dalam jangka panjang kapur dalam beton cenderung
melemahkan karena kapur mudah larut dalam air dan mudah bereaksi dengan asam
sulfat. Material pozzolan yang mengandung partikel silika yang akan bereaksi dengan
kapur saat proses hidrasi akan mengurangi efek merugikan dari kapur yang ada
dibeton. Karena metakaolin adalah pozzolan yang Pengaruh metakaolin pada kuat
tekan beton.
Beberapa penelitian tentang pengaruh metakaolin terhadap kuat tekan beton telah
dilakukan dibeberapa negara Eropa dan Asia yang menggunakan metakaolin dari
negara masing-masing. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh RMC Group,
1996, menggunakan metakaolin Inggris diperoleh kuat tekan yang dicapai oleh beton
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
pada umur 28 hari dengan persentase penggantian metakaolin 5-10%, meningkat bila
dibanding dengan beton normal.
Penelitian P.A.M Basheer, 1999, menggunakan metakaolin dari Inggris pada berbagai
nilai faktor air semen dan persentase penggantian semen kemudian didapat bahwa
beton dengan metakaolin mempunyai kuat tekan lebih tinggi.
Dari penelittian-penelitian tersebut dapat diidentifikasikan beberapa faktor dasar yang
mempengaruhi peranan metakaolin dalam kekuatan beton. Pertama sebagai pengisi
(filler effect) yang mempercepat hidrasi semen pada 24 jam pertama. Kedua reaksi
pozzoland (pozzolanic reaction), yang mempunyai efek maksimum pada 7-14 hari
pertama untuk persentase metakaolin 5%-30%. Tingkat dimana perolehan kekuatan
yang meningkat akan berkurang setelah 14 hari, walaupun perolehan kekuatan setelah
90 hari masih ada. Beberapa penelitian juga menemukan hal sama pada mortar
dengan 15% metakaolin dimana perolehan kekuatan berlanjut setelah 180 hari.
Selain itu suhu pada saat perawatan (curing) juga berpengaruh terhadap
perkembangan kekuatan beton. B.B. Sabir (2001) mengemukakan bahwa pada beton
dengan metakaolin sampai 15%, curing pada suhu 500C akan menghasilkan kekuatan
awal (7 hari) yang meningkat dibanding dengan curing pada suhu 200C. Kadar
optimum penggantian semen dengan metakaolin pada beton dengan fas 0,35 dan
curing suhu 200C adalah 10%. Kadar ini akan dikurangi sekitar 5% untuk beton
dengan perawatan pada suhu 500C dan fas 0,45. sangat reaktif maka kandungan
Calcium Hidroxide (Ca(OH)2) dibeton akan dihilangkan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
Tabel 2.5. Komposisi kimia Metakaolin
(Sumber: Laboratorium Kimia Analitik Fak.MIPA UGM, DIY)
b. Slag
Slag diperoleh dari limbah pengecoran logam yang sudah tidak dapat digunakan lagi,
slag adalah lime, silica dan alumina yang bereaksi pada temperatur 16000 C, dan
berbentuk cairan. Bila cairan didinginkan cara berlahan akan mengkristal yang bisa
digunakan untuk agregat, dan apabila didinginkan secara mendadak akan membentuk
granulated glass yang sangat reaktif, yang cocok untuk pembuatan semen slag.
Slag adalah kerak yang berasal dari bahan sisa dari pembuatan besi (pig iron), dimana
prosesnya memakai dapur tanur (furnance) yang bahan bakarnya dari udara yang
ditiupkan (blast) yang dihasilkan oleh industri besi dan baja (blast furnance slag).
Yang membedakan antara ladle slag dengan slag yang umumnya biasa digunakan
(melt down slag), selain ukurannya yang halus adalah proses terbentuknya ladle slag
itu sendiri. Jika pada melt down slag terbentuk dari proses pertama yaitu proses
peleburan besi baja, di mana besi-besi bekas dan biji besi dilebur menjadi satu dan
menghasilkan terak pertama yang disebut melt down slag. Kemudian besi bekas dan
biji besi yang telah mengalami proses peleburan tersebut diproses kembali yaitu
proses pemurnian di mana pada proses pemurnian ini ditambah gamping, karbid dan
flour spar sehingga menyisakan terak yang kedua yang disebut ladle slag, yang
berbentuk butiran yang sangat halus. Mula-mula ladle slag terdiri dari FeO2, SiO2 dan
Oksida %
Kapur ( Cao)
Silika ( SiO2)
Alumunia (Al2O3)
Besi ( Fe2O3)
Magnesia ( MgO)
Na2O
K2O
1.90
73.35
15.74
4.28
0.48
1.60
1.35
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
CaO dalam kadar rendah. CaO dan SiO2 mempunyai titik leleh terendah yaitu 17130K
dan 17090K (14400C dan 14360C). Komposisi tersebut mulai berubah saat pencairan
CaO dan SiO2. Cairan Dolomite (CaMg) CO2 dan Flour Spar (CaF2) ditambahkan
untuk menurunkan suhu pencairan slag. (Pancoworo dan Wijanarko, 1998). Menurut
data yang diperoleh dari PT. Ispat, pabrik pengolah besi di Surabaya, komposisi kimia
ladle slag jika dirata-ratakan selama periode januari sampai dengan september 2001
dan dibandingkan dengan kandungan yang sama pada melt down slag dalam periode
yang sama dapat dilihat dalam tabel 2.7 sebagai berikut :
Tabel 2.6. Perbandingan Melt Down Slag dan Ladle Slag
Senyawa Ladle Slag Melt Down Slag
CaO
SiO2
MgO
57,05 %
26,14 %
7,37 %
31,04 %
13,55 %
5,93 %
Sumber : PT. Ispat Indo
Unsur CaO dan SiO2 adalah unsur yang berpengaruh pada campuran beton, baik itu
sebagai beton normal ataupun beton sebagai akibat penambahan suhu. Dalam hal ini
CaO bebas dalam campuran beton akan bereaksi dengan air selama proses hidrasi.
Reaksi Kimia yang terjadi adalah sebagai berikut :
^ CaO + H2O Ca (OH)2
^ Ca (OH)2 + SiO2 + H2O CaO.SiO2.2H2O (CSH)
Dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Saat kapur (CaO) bereaksi dengan air akan menghasilkan kapur yang berbentuk
kristal (Ca (OH)2, Calcium Hidroxite) yang mempunyai volume besar sehingga
menyebabkan beton mengembang.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
2. Kemudian SiO2 (mempunyai sifat sangat reaktif) dalam campuran beton akan
menginkat Ca (OH)2 tersebut dan membentuk Calsium Cilicate Hydrate (CSH
atau CaO.SiO2,2H2O) yang bersifat padat.
3. Selain itu mengapa slag bila dicampur dengan air akan mengeras. Hal ini kerena
slag mengandung silika amorf yang membentuk senyawa kalsium hidroksilikat.
4. Untuk mempercepat proses pengikatan awal, didalam campuran adukan beton
tersebut ditambahkan aktivator Na2CO3.
Dalam penelitian ini akan dicoba pemaanfaatan sisa pembakaran dari bijih baja
yang berupa slag baja sebagai salah satu bahan dalam semen replika untuk
pengganti semen dengan persentase tertentu di dalam beton. Yang nantinya juga
akan diberikan semacam aktivator sebagai zat yang akan berfungsi sebagai
peningkat kecepatan slag untuk reaktif terhadap unsur-unsur pembentuk beton
sehingga menjadi sebuah campuran beton.
Tabel 2.7. Komposisi kimia Slag
(Sumber: Laboratorium Kimia Analitik Fak.MIPA UGM, DIY)
c. Kapur Padam
Kapur Padam berasal dari batuan yang sebagian besar terdiri dari mineral kalsit atau
Batu kapur (CaCO3), Batu kapur baik yang berwarna putih atau keabu abuan
Oksida %
Kapur ( Cao)
Silika ( SiO2)
Alumunia (Al2O3)
Besi ( Fe2O3)
Magnesia ( MgO)
Na2O
K2O
7.81
46.83
14.28
4.87
23.66
2.18
0.32
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
menandakan banyak mengandung kalsit (CaCO3), kapur padam hasil pemadaman
kapur tohor, kapur padam mempunyai beberapa kelebihan yaitu untuk pengerasan
yang tidak menahan air bisa diandalkan, mudah dalam pengadukan dan pengolahan
berfungsi sebagai zat perekat sehingga dapat ditambahkan pada adukan mortar.
Adapun cara pemadaman kapur dengan cara basah dan kering.Pemadaman cara basah
dilakukan dengan cara kapur tohor dimasukkan kedalam tempat yang sudah berisi
air,untuk pemadaman kering dilakukan dengan menyiram air.
Reaksi Kimia yang terjadi adalah sebagai berikut :
Reaksi Kima kapur:
CaCO3 +O2 CaO + CO2
Kalsium karbonat+Oksigen Kapur+Asam Arang/Karbon dioksida
Reaksi Kima kapur padam:
CaO + 2H2O Ca (OH)2+H2O
Karpun +air Kapur (Kristal)+Air
Tabel 2.8. Komposisi kimia Kapur Padam
(Sumber: Laboratorium Kimia Analitik Fak.MIPA UGM, DIY)
Oksida %
Kapur ( Cao)
Silika ( SiO2)
Alumunia (Al2O3)
Besi ( Fe2O3)
Magnesia ( MgO)
Na2O
K2O
80.34
9.57
6.22
0.18
1.35
1.29
1.04
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
d. Aktivator
Aktivator yang dipakai dalam penelitian ini berfungsi untuk mempercepat proses
ikatan (Hidrasi) dan pengerasan beton (accelerator). Bahan ini digunakan jika
penuangan dilakukan dibawah permukaan air atau pada struktur beton yang
memerlukan pengerasan segera, Accelerator meliputi bermacam-macam bahan kimia
untuk membuat beton atau adukan mengadakan ikatan dalam beberapa menit. Pada
umumnya dipakai bahan kimia yang berintikan pada karbonat, silika dan
silicofluorides. (L.J. Murdock dan K.M. Brook, 1991 : 87). Activator yang biasa
digunakan sebagai bahan campuran adalah OPC, Na2CO3 , Na20H, NaSO4, Na2SiO3
(Water glass) yang merupakan activator yang paling bagus digunakan (Glukhovsky,
1980, Wang et al, 1994).Pada penelitian ini dipakai Na2CO3 (Sodium Karbonat)
dengan alasan berdasarkan survei bahwa bahan ini paling mudah di cari di pasaran.
Prosentase penggunaanya adalah sebesar 5% dari semen replika.
2.2.4. Baja Tulangan
Baja tulangan dipasang di dalam cetakan sebelum beton dicor. Tegangan-tegangan
yang terjadi pada baja, seperti juga tegangan yang terjadi pada beton yang telah
mengeras, yaitu hanya disebabkan oleh beban yang bekerja pada struktur kecuali
apabila terjadi kemungkinan timbulnya tegangan-tegangan sekunder seperti yang
disebabkan oleh penyusutan atau sebab-sebab lainnya.
Di dalam setiap struktur beton bertulang, harus dapat diusahakan supaya tulangan baja
dan beton dapat mengalami deformasi secara bersamaan, dengan maksud agar
terdapat ikatan yang kuat di antara keduanya.
Jenis baja yang sering digunakan untuk bahan struktur bangunan sipil adalah baja
karbon lunak (kandungan karbon 0,3 – 0,59) persen. Baja karbon merupakan material
yang daktail, artinya mampu mengalami deformasi besar tanpa mengalami
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
σ
Oθ
A B
C
D
εelastis plastis
hardening
softening
keruntuhan. Sifat daktail baja dapat diketahui dari diagram tegangan-regangan (stress-
strain) dari hasil uji tarik maksimal seperti Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Diagram tegangan regangan hasil uji tarik baja
Tegangan pada titik A merupakan tegangan proporsional yang nilainya sangat dekat
dengan tegangan leleh (fy). Garis O-A merupakan fase elastis dimana kemiringan
garis O-A menunjukkan modulus elastisitas baja atau modulus young (E). Garis A-B
merupakan daerah plastis dimana setelah mencapai titik B tegangan dan regangan
meningkat kembali hingga mencapai tegangan dan regangan maksimum di titik C
yang disebut tegangan ultimit (kuat tarik baja). Garis B-C merupakan fase pengerasan
(hardening), dimana setelah melewati titik C tegangan mulai menurun dan akhirnya
baja putus di D.
Modulus elastisitas baja (E-baja) kurang lebih 2100000 MPa atau 29000 ksi. Di atas
batas elastik tegangan yang terjadi relatif konstan sedangkan regangan terus
bertambah hingga mancapai titik B. Garis A-B menunjukkan keadaan plastis.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
2.2.5. Kuat Tekan Beton
Kuat tekan beton adalah besarnya beban persatuan luas. Kuat tekan beton ditentukan
oleh perbandingan semen, agregat halus, agregat kasar, air dan berbagai campuran
lainnya. Perbandingan air terhadap semen merupakan faktor utama dalam menentukan
kuat tekan beton.
Besarnya kuat tekat beton dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
1. Jenis semen dan kualitasnya, mempengaruhi kuat tekan rata-rata dan kuat batas
beton.
2. Jenis dan lekak-lekuk bidang permukaan agregat, penggunaan agregat batu pecah
akan meningkatkan kuat tekan dibanding penggunaan kerikil halus dari sungai.
3. Perawatan beton harus diperhatikan, sebab kehilangan kekuatan akibat
pengeringan sebelum waktunya sekitar 40%.
4. Suhu mempengaruhi kecepatan pengerasan, semakin tinggi suhu semakin cepat
pengerasan pada beton.
5. Umur, pada keadaan normal kekuatan beton bertambah dengan umurnya.
Kecepatan bertambahnya kekuatan bergantung pada jenis semen yang digunakan,
misal semen dengan almina yang tinggi akan menghasilkan beton dengan kuat
hancurnya pada umur 24 jam sama dengan semen portland biasa umur 28 hari.
Pengerasan berlangsung terus secara lambat sampai beberapa tahun.
2.2.6. Kuat Lekat
Kuat lekat merupakan kombinasi kombinasi kemampuan antara baja tulangan dan
beton yang menyelimutinya dalam menahan gaya-gaya yang dapat menyebabkan
lepasnya lekatan antara baja tulangan dan beton (Winter, 1993)
Pada penggunaan sebagai salah satu komponen bangunan, beton selalu diperkuat
batang baja tulangan yang diharapkan baja dapat bekerja sama dengan baik, sehingga
akan menutup kelemahan yang ada pada beton yaitu kurang kuat dalam menahan gaya
tarik, sedangkan beton hanya diperhitungkan untuk menahan gaya tekan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
Menurut Nawy (1986), kuat lekat antara baja tulangan dan beton yang
membungkusnya dipengaruhi oleh faktor :
1. Adesi antara elemen beton dan bahan penguatnya yaitu tulangan baja.
2. Efek gripping (memegang) sebagai akibat dari susut pengeringan beton di
sekeliling tulangan, dan saling geser antara tulangan dengan beton di
sekelilingnya.
3. Efek kualitas beton dan kekuatan tarik dan tekannya.
4. Efek mekanis penjangkaran ujung tulangan.
5. Diameter tulangan.
Kuat lekat antara beton dan baja tulangan akan berkurang apabila mendapat tegangan
yang tinggi karena pada beton terjadi retak-retak. Hal ini apabila terus berlanjut akan
dapat mengakibatkan retakan yang terjadi pada beton menjadi lebih lebar dan
biasanya bersamaan dengan itu akan terjadi defleksi pada balok. Dalam hal ini fungsi
dari beton bertulang menjadi hilang karena baja tulangan telah terlepas dari beton.
Meskipun demikian, penggelinciran yang terjadi antara baja tulangan dan beton di
sekelilingnya, kadang tidak mengakibatkan keruntuhan balok secara menyeluruh. Hal
ini disebabkan karena ujung-ujung baja tulangan masih berjangkar dengan kuat,
sekalipun telah terjadi pemisahan di seluruh batang baja tulangan.
Gambar 2.2 Panjang penyaluran baja tulangan pada suatu struktur balok kantilever
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
2.2.7. Panjang Penyaluran
Dasar utama teori panjang penyaluran adalah dengan memperhitungkan suatu baja
tulangan yang ditanam di dalam massa beton. Sebuah gaya F diberikan pada baja
tulangan tersebut. Gaya ini selanjutnya akan ditahan antara baja tulangan dengan
beton di sekelilingnya. Tegangan lekat bekerja sepanjang baja tulangan yang tertanam
di dalam massa beton, sehingga total gaya yang harus dilawan sebelum batang baja
tercabut keluar dari massa beton adalah sebanding dengan luas selimut baja tulangan
yang tertanam dikalikan dengan kuat lekat antara beton dengan baja tulangan.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Panjang penyaluran baja tulangan
Mengacu pada Gambar 2.3 dapat dirumuskan gaya tarik yang dapat ditahan oleh
lekatan baja tulangan dengan beton. Untuk menjamin lekatan antara baja tulangan dan
beton tidak mengalami kegagalan, diperlukan adanya syarat panjang penyaluran. Agar
terjadi keseimbangan antara gaya horisontal,maka beban (N) yang dapat ditahan sama
dengan luas penampang baja dikalikan dengan kuat lekatnya. Besarnya gaya P
dihitung dengan persamaan 1.1.
P = Ld . π . Ø .µ ...................................................................... (2.1)
dengan:
P = beban (N)
Ø = diameter baja tulangan (mm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
B = berat per 1 m baja tulangan (kg)
Ld = panjang penanaman (mm)
µ = kuat lekat/tegangan lekat (Mpa)
Menurut Nawy (1986), dari berbagai eksperimen telah dibuktikan bahwa kekuatan
lekat µ merupakan fugsi kekuatan dari beton, yaitu dengan hubungan :
cfk '=m : dimana k adalah konstanta............................... (2.2)
Sedangkan untuk perhitungan panjang penyaluran dasar, menggunakan rumus :
cf
fAkL yb
db'
.1= .......................................................................... (2.3)
Dimana 1k adalah merupakan fungsi ukuran geometri tulangan dan hubungan antar
kekuatan lekatan dan kekuatan tekan beton.
Kuat lekat yang dimaksud pada persamaan diatas (persamaan 2.1 sampai persamaan
2.3) adalah tegangan lekat di ambang keruntuhan atau disebut teganagan lekat kritis.
Menurut ASTM C-234-91a, tegangan lekat kritis terjadi saat sesar antara betan dan
tulangan bernilai 0,25 mm. Menurut Park dan Pauly (1975), yang disebut dengan
tegangan lekat kritis adalah tegangan terkecil yang menyebabkan terjadinya selip pada
ujung yang dibebani sebesar 0,25 mm (0,01 inchi) dan sebesar 0,05 mm (0,002 inchi)
pada balok.
Gambar 2.4 Sesar antara baja tulangan dan beton
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
Dari Gambar 2.4 dapat dirumuskan bahwa sesar ( SD ) yang terjadi setelah
pembebanan adalah:
LYS D-=D ………………………………………………… (2.4) dengan:
SD = sesar (mm)
Y = petambahan panjang total (mm)
LD = pertambahan panjang baja (mm)
Pertambahan panjang baja dicari dengan rumus :
LD = EALoP..
………………………………………………... (2.5)
dengan: LD = pertambahan panjang baja (mm)
P = beban (N)
Lo = panjang mula-mula baja (mm)
E = modulus young (Mpa)
A = luas penampang baja ( 2mm )
Maka diperoleh pula rumus kuat lekat sebagai berikut:
µ = P
π. Ø.Ld dengan :
P = beban saat sesar 0.25 mm (N)
db = diameter baja tulangan polos (mm)
Ld = Panjang penanaman (mm)
µ = kuat lekat/tegangan lekat (Mpa)
Ø = diameter baja tulangan (mm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
Dan untuk menahan beban merata seperti pada gambar 2.2, agar terjadi keseimbangan
horizontal maka:
µ. π. Ø.Ld = fy.Ab
µ = kuat lekat/tegangan lekat (Mpa)
Ab = luas penampang baja ( 2mm )
Fy = tegangan baja tulangan (Mpa)
Ld = Panjang penanaman (mm)
Ø = diameter baja tulangan (mm)
Sehingga didapat rumus panjang penyaluran:
Ld = fy.Ab
µ. π. Ø
Dan menurut SKSNI T-15-1991-03 pasal 3.5.2. untuk menentukan panjang
penyaluran Ld (mm) dengan batang tulangan baja tarik deformasi lurus dihitung
dengan untuk batang D-36 atau lebih kecil :
0,02 Ab fy / cf ' atau fydb..06,0
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Uraian Umum
Dalam pelaksanaan penelitian ini dilakukan beberapa tahap penelitian, mulai dari
pemilihan material beton ( pasir, agregat, semen, air ) dan penentuan campuran
pengganti semen (metakaolin, slag dan kapur padam), pengujian material,
pembuatan benda uji yaitu beton dengan penggantian sebagian semen degan
campuran metakaolin, slag dan kapur padam, pengujian benda uji, analisa data
dan penarikan kesimpulan hasil penelitian.
Sebagai penelitian ilmiah, maka penelitian ini harus dilaksanakan dalam
sistematika dan urutan yang jelas dan teratur sehingga nantinya diperoleh hasil
yang memuaskan dan dapat dipertanggungjawabkan.
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Bahan dan Struktur Teknik, jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Waktu
pelaksanaan penelitian disesuaikan dengan jadwal penelitian dan izin penggunaan
Laboratorium Bahan dan Struktur Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta yang dimulai tanggal 16 juli 2007.
3.3. Benda Uji Penelitian
Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah beton silinder dengan
diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
Total benda uji yang digunakan adalah 44 buah yang terdiri dari 2 variasi dan
setiap variasi terdiri dari 4 buah benda uji. Untuk perincian benda uji yang
digunakan dalam penelitian ini secara jelas seperti pada tabel berikut ini :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Tabel 3.1. Tabulasi Jenis Uji, Bentuk, Variasi, Jumlah dan Kode Sampel Beton Benda Uji
Bentuk Sampel
Variasi Perbandingan
Metakaolin, Slag, Kapur Padam /
(Semen Replika)
Variasi Penggantian
Semen dengan Semen
Replika (SR)
Jumlah Sampel
Kuat Lekat dan
Panjang Penyaluran
Silinder ø 15 cm
tingg 30 cm
- Kode : BN
0%
4 buah
1 : 1 : 1
Kode : SR.A
20% 40% 60% 80% 100%
4 buah 4 buah 4 buah 4 buah 4 buah
4 : 5 : 1
Kode : SR.B
20% 40% 60% 80% 100%
4 buah 4 buah 4 buah 4 buah 4 buah
3.4. Tahap dan Prosedur Penelitian
Sebagai penelitian ilmiah, penelitian ini harus dilaksanakan dalam sistematika dan
urutan yang jelas dan teratur sehingga nantinya diperoleh hasil yang memuaskan
dan dapat dipertanggungjawabkan. Oleh karena itu, pelaksanaan penelitian dibagi
dalam beberapa tahap, yaitu :
1. Tahap 1 (Tahap Persiapan)
Pada tahap ini seluruh bahan dan peralatan yang dibutuhkan dalam penelitian
dipersiapkan terlebih dahulu agar penelitian dapat berjalan lancar.
2. Tahap II (Tahap Uji Bahan)
Pada tahap ini dilakukan penelitian terhadap agregat kasar dan agregat halus
yang akan digunakan. Selain untuk mengetahui sifat dan karakteristik bahan
tersebut, penelitian ini juga dilakukan untuk mengetahui apakah agregat kasar
maupun halus tersebut memenuhi persyaratan atau tidak.
3. Tahap III (Tahap Pembuatan Benda Uji)
Pada tahap ini dilakukan pekerjaan sebagai berikut :
a. Penetapan campuran adukan beton .
b. Pembuatan adukan beton.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
c. Pemeriksaan nilai slump.
d. Pembuatan benda uji.
4. Tahap IV (Tahap Perawatan)
Pada tahap ini dilakukan perawatan terhadap benda uji yang telah dibuat.
Perawatan ini dilakukan dengan cara merendam benda uji pada hari kedua
selama 7 hari, kemudian beton dikeluarkan dari air dan diangin-anginkan
selama 21 hari atau sampai benda uji berumur 28 hari.
5. Tahap V (Tahap Pengujian)
Pada tahap ini dilakukan pengujian Kuat Lekat dan Panjang Penyaluran beton
pada umur 28 hari. Pengujian menggunakan alat UTM (Universal Testing
Machine)
6. Tahap VI (Tahap Analisis Data)
Pada tahap ini, data yang diperoleh dari hasil pengujian dianalisis untuk
mendapatkan hubungan antara variabel-variabel yang diteliti dalam penelitian.
7. Tahap VII (Tahap Pengambilan Kesimpulan)
Pada tahap ini, dibuat suatu kesimpulan, berdasarkan data yang telah
dianalisis, yang barhubungan dengan tujuan penelitian.
Tahapan penelitian ini dapat dilihat secara skematis dalam bentuk bagan alir pada
gambar 3.1.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Gambar 3.1 Bagan Alir Tahap-Tahap Pelaksanaan Penelitian
Uji Kuat Lekat dan Panjang Penyaluran
Rancang Semen Replika dan rancang campuran Beton (Mix Design)
Semen Replika (Campuran Metakaolin, Slag dan Kapur
Padam)
Beton Normal
Variasi Semen Replika (0%, 20%, 40%, 60%, 80% dan 100%)
Pembuatan Adukan Beton
Pembuatan Benda Uji
Tahap III
Tahap IV
Analisa Data
Kesimpulan dan Saran
Tahap VI
Tahap VII
Metode Penelitian
Semen Pasir Kerikil Metakaolin, Slag, Kapur Padam
Data Properti
Uji Bahan : 1. Kadar
Lumpur 2. Kadar
Organik 3. Specific
Grafity 4. Gradasi 5. Berat Isi
Uji Bahan : 1. Abrasi 2. Specific
Grafity 3. Gradasi 4. Berat Isi
Air
Data Properti
Tahap I
Tahap V
Perawatan
Slump Test
Tahap II
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
3.5. Alat – Alat yang Digunakan Dalam Penelitian
Dalam penelitian ini menggunakan alat-alat yang tersedia di Laboratorium Bahan
dan Struktur, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta. Alat-alat yang digunakan sebagai berikut :
1. Ayakan dan mesin penggetar ayakan.
Ayakan baja dan penggetar yang digunakan adalah merk ”Controls”
Italy,dengan bentuk lubang ayakan bujur sangkar dengan ukuran lubang
ayakan yang tersedia adalah 75 mm, 50 mm, 38.1 mm, 25 mm, 19 mm, 12.5
mm, 9.5 mm, 4.75 mm, 2.36 mm, 1.18 mm, 0.85 mm, 0.30 mm, 0.15 mm, dan
pan.
2. Timbangan.
Ada dua jenis timbangan yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu :
a. Neraca merk Murayana Seisakusho Ltd. Japan, kapasitas 5 kg, ketelitian
sampai 0.1 gram, digunakan untuk mengukur berat material yang berada di
bawah kapasitasnya.
b. Timbangan ”Bascule” merk Bola Dunia, kapasitas150 kg, ketelitian sampai
0.1 kg, digunakan mengukur berat sampel dan material dengan kapasitasnya.
3. Oven.
Oven yang digunakan merk ”Menmert” West Germany, kapasitas 2200°
C,1500 W. Digunakan untuk mengeringkan material dan benda uji sebelum
pengujian (pasir, kerikil).
4. Mesin Los Angeles.
Menggunakan mesin Los Angeles merk ”Controls” Italy serta 11 buah baja,
digunakan untuk menguji ketahanan aus (abrasi) agregat kasar.
5. Conical Mould.
Conical Mould dengan ukuran sisi atas ø 3.8 cm, sisi bawah ø 8.9 cm dan
tinggi 7.6 cm lengkap dengan penumbuknya. Digunakan untuk mengukur
keadaan SSD (Saturated Surface Dry) dari agregat halus (pasir).
6. Kerucut Abram.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Kerucut Abram terbuat dari baja dengan diameter atas 10 cm, diameter bawah
20 cm dan tinggi 30 cm, digunakan untuk mengukur nilai slump adukan beton.
7. Cetakan Beton.
Cetakan beton digunakan untuk mencetak benda uji beton. Cetakan ini
berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
8. Alat Bantu.
Selama proses pembuatan benda uji digunakan beberapa alat bantu,
diantaranya :
a. Gelas ukur kapasitas 250 ml untuk meneliti kandungan lumpur dan
kandungan zat organik agregat halus.
b. Sendok semen, untuk mengambil material, mengaduk dan untuk
memasukkan campuran beton ke dalam cetakan serta untuk meratakan
benda uji.
c. Cangkul untuk mengaduk campuran beton.
d. Vibrator untuk pemadatan campuran beton agar homogen.
e. Timbangan digital.
f. Gelas ukur dengan kapasitas 1000 ml, untuk mengukur kebutuhan air.
9. Satu set alat uji beban kejut ITM (Impact Testing Machine)
10. Satu set alat uji ketahanan Abrasi.
3.6. Perancangan Campuran Semen Replika
Campuran semen replika digunakan 1:1:1 dan 4:5:1, rencana campuran didapat
dari eksperimen uji coba sederhana dengan dua cara, yaitu cara matrik atau
pembagian dan dengan cara pengalian antara Oksida dari Slag, Metakaolin, Kapur
padam terhadap oksida semen porland. Rencana campuran semen replika dapat
dilihat pada lampiran B.
3.7. Perancangan Campuran Beton
Rencana campuran antara semen, air dan agregat-agregat sangat penting untuk
mendapatkan kekuatan beton sesuai yang diinginkan dan mudah dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
pengerjaanya. Perancangan campuran adukan beton dimaksudkan untuk
memperoleh kualitas beton yang seragam. Dalam penelitian ini rencana campuran
beton menggunakan rencana mix design dengan metode standar Pekerjaan Umum
dengan kekuatan yang akan dicapai pada umur 28 hari adalah 25 MPa.
Variasi perbandingan pencampuran metakaolin, slag dan kapur padam sebagai
Semen Replika (SR) adalah 1:1:1 (SR.A) dan 4:5:1 (SR.B). Variasi penggantian
semen dengan metakaolin, slag dan kapur padam / Semen Replika (SR) pada
setiap benda uji adalah 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%. Untuk mempermudah
pencampuran maka setiap kelompok benda uji pada tiap variasi silinder sebanyak
4 buah dibuat hitungan jumlah bahan yang dibutuhkan. Rencana campuran beton
(mix design) dan kebutuhan bahan tiap satu kali adukan dapat dilihat pada
Lampiran B.
3.8. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar
Pengujian bahan-bahan pembentuk beton dilakukan untuk mengetahui sifat dan
karakteristik dari material pembentuk. Pengujian dilakukan terhadap agregat halus
dan agregat kasar, sedangkan air yang digunakan sesuai dengan spesifikasi
standar air dalam PBI 1971 pasal 3.6.
3.8.1 Standar Pengujian Terhadap Agregat Halus.
Pengujian agregat halus dilakukan berdasarkan standar ASTM dan disesuaikan
dengan spesifikasi bahan menurut ASTM dan PBI 1971 (dalam Yanuar, 2005).
Standar pengujian terhadap agregat halus adalah sebagai berikut :
a. ASTM C-40 : Standar penelitian untuk pengujian kandungan zat organik
agregat halus.
b. ASTM C-117 : Standar penelitian untuk pengujian agregat yang lolos ayakan
no.200 dengan pencucian (Tes Kandungan Lumpur)
c. ASTM C-128 : Standar penelitian untuk menentukan spesific grafity dari
agregat halus.
d. ASTM C-136 : Standar penelitian untuk analisis ayakan agregat halus.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
Spesifikasi untuk agregat halus adalah sebagai berikut :
a. ASTM C-330 : Spesifikasi standar untuk agregat halus beton ringan.
b. PBI 1971 : Spesifikasi standar untuk agregat halus.
3.8.2 Standar Pengujian Terhadap Agregat kasar.
Pengujian agregat kasar dilakukan berdasarkan standar ASTM dan disesuaikan
dengan spesifikasi bahan menurut ASTM dan PBI 1971 (dalam Yanuar, 2005).
Standar pengujian terhadap agregat kasar adalah sebagai berikut :
a. ASTM C-127 : Standar penelitian untuk pengujian spesific grafity agregat
kasar.
b. ASTM C-131 : Standar penelitian untuk pengujian keausan agregat kasar.
c. ASTM C-136 : Standar penelitian untuk analisis ayakan.
d. ASTM C-566 : Standar penelitian untuk pengujian kadar air agregat kasar.
Spesifikasi untuk agregat kasar adalah sebagai berikut :
a. ASTM C-330 : Spesifikasi standar untuk agregat kasar berbobot ringan.
b. PBI 1971 : Spesifikasi standar untuk agregat kasar.
3.9. Pengujian Bahan Dasar Beton
Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui sifat dan karakteristik dari material
pembentuk beton. Pengujian dilakukan sesuai dengan standar yang ada. Dalam
penelitian ini hanya dilakukan pengujian terhadap agregat halus dan agregat kasar.
Sedangkan terhadap semen tidak dilakukan pengujian.
3.9.1 Pengujian Agregat Halus
a. Pengujian kandungan zat organik agregat halus.
Pasir sebagai agregat halus dalam campuran beton tidak boleh mengandung zat
organik terlalu banyak karena akan mengakibatkan penurunan kekuatan beton
yang dihasilkan. Kandungan zat organik ini dapat dilihat dari percobaan warna
dari Abrams Harder dengan menggunakan larutan NaOH 3 % sesuai dengan
persyaratan dalam Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 (PBI NI-2, 1971).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
Tabel 3.2.Pengaruh Kadar Zat Organik Terhadap Prosentase Penurunan Kekuatan
Beton.
Warna Penurunan Kekuatan
Jernih
Kuning Muda
Kuning Tua
Kuning Kemerahan
Coklat Kemerahan
Coklat Tua
0%
0%-10%
10%-20%
20%-30%
30%-50%
50%-70%
Sumber : Tabel Prof. Ir. Rooseno, 1975.
a. Tujuan :
Untuk mengetahui kadar zat organik dalam pasir berdasarkan tabel perubahan
warna (Tabel 3.1.).
b. Alat dan Bahan :
· Pasir kering oven.
· Larutan NaOH 3%.
· Gelas ukur 250 cc.
· Oven listrik.
c. Cara Kerja :
· Mengambil pasir kering oven sebanyak 130 cc dan masukkan ke dalam
gelas ukur.
· Memasukkan NaOH 3% hingga volume mencapai 220 cc.
· Mengocok pasir selama ± 10 menit.
· Mendiamkan campuran tersebut selama 24 jam.
· Mengamati warna air yang terjadi, bandingkan dan lihat Tabel 3.2.
b. Pengujian kadar lumpur dalam agregat halus.
Agregat halus yang umum dipergunakan sebagai bahan dasar beton adalah pasir.
Kualitas pasir sudah tentu akan mempengaruhi kualitas beton yang dihasilkan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
Untuk itu maka pasir yang akan digunakan harus memenuhi beberapa persyaratan,
salah satunya adalah pasir harus bersih dari kandungan lumpur. Lumpur adalah
bagian dari pasir yang lolos ayakan 0.036 mm. Apabila kadar lumpur yang ada
lebih dari 5% dari berat keringnya, maka pasir harus dicuci terlebih dahulu
sebelum digunakan sebagai material penyusun beton.
a. Tujuan :
Untuk mengetahui kadar lumpur yang terkandung dalam pasir.
b. Alat dan Bahan:
· Pasir kering oven 100 gram.
· Air bersih.
· Gelas ukur 250 cc.
· Oven yang dilengkapi dengan pengatur waktu.
· Timbangan
· Cawan.
c. Cara Kerja :
· Mengambil pasir sebanyak 250 gram.
· Mengeringkan pasir dalam oven dengan temperatur 110° C selama 24 jam.
· Mengambil pasir kering oven 100 gr lalu dimasukkan ke dalam gelas ukur
250 cc.
· Menuangkan air ke dalam gelas ukur hingga setinggi 12 cm di atas
permukaan pasir.
· Mengocok air dan pasir minimal 10 kali, lalu membuang airnya.
· Mengulangi perlakuan di atas hingga air tampak bersih.
· Memasukkan pasir ke dalam cawan lalu mengeringkan pasir dalam oven
dengan temperatur 110° C selama 24 jam.
· Setelah selesai cawan dikeluarkan dan diangin-anginkan hingga mencapai
suhu kamar.
· Menimbang pasir dalam cawan.
· Berat pasir awal G0 = 100 gr, berat pasir akhir adalah G1, sehingga dapat
dirumuskan :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Kandungan Lumpur = %1001
10´
-G
GG
· Membandingkan hasil perhitungan dengan persyaratanPBI NI-1971. Bila
lebih dari 5% maka pasir harus dicuci kembali sebelum digunakan.
c. Pengujian spesific gravity agregat halus.
Berat jenis merupakan salah satu variabel yang sangat penting dalam
merencanakan campuran adukan beton, karena dengan mengetahui variabel
tersebut dapat dihitung volume pasir yang diperlukan.
a. Tujuan :
· Untuk mengetahui bulk spesific gravity, yaitu perbandingan antara berat
pasir dalam kondisi kering dengan volume pasir total.
· Untuk mengetahui bulk spesific gravity SSD, yaitu perbandingan antara
berat pasir jenuh dalam kondisi kering permukaan dengan volume pasir
total.
· Untuk mengetahui apparent spesifc gravity, yaitu perbandingan antara
berat pasir kering dengan volume butir pasir.
· Untuk mengetahui daya serap (absorption), yaitu perbandingan antara
berat air yang diserap dengan berat pasir kering.
b. Alat dan Bahan :
· Volumetrik flash
· Conicalmould + penumbuk
· Oven listrik
· Timbangan
· Pasir 500 gram
· Air bersih
c. Cara Kerja :
· Menyiapkan pasir kering oven dalam kondisi SSD (Saturated Surface
Dry).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
· Mengamati pasir kering oven dalam kondisi SSD atau tidak dengan
langkah-langkah sebagai berikut :
· Pasir dimasukkan ke dalam conical mould 1/3 bagian lalu ditumbuk 10
kali.
· Pasir ditambah hingga 2/3 bagian lalu ditumbuk kembali 10 kali.
· Mengangkat conical mould lalu mengukur penurunan yang terjadi. Pasir
berada dalam kondisi SSD bila penurunan yang terjadi tidak lebih dari 1/3
tinggi conical mould.
· Mengambil pasir dalam kondisi SSD sebanyak 500 gr dan
memasukkannya ke dalam volumetric flash dan direndam dalam air
selama 24 jam.
· Menimbang berat volumetric flash + air + pasir (c).
· Mengeluarkan pasir dari volumetric flash lalu menimbang berat volumetric
flash + air (b).
· Mengeringkan pasir yang telah kering oven (a).
· Menganalisa hasil pengujian dengan rumus-rumus sebagai berikut :
Bulk Spesific Gravity = cb
a-+ 500
Bulk Spesific Gravity SSD = cb -+ 500
500
Apparent Spesific Gravity = cba
a-+
Absorbtion = %100500
´-
aa
d. Pengujian gradasi agregat halus.
Gradasi adalah keseragaman diameter pasir sebagai agregat halus lebih
diperhitungkan daripada agregat kasar, karena sangat menentukan sifat pengerjaan
dan sifat kohesi campuran adukan beton.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
a. Tujuan :
Pengujian ini untuk mengetahui variasi diameter butiran pasir, persentase
gradasi dan modulus kehalusannya.
b. Alat dan Bahan :
· Satu set ayakan ( 9.5 mm; 4.75 mm; 2.36 mm; 1.18 mm; 0.85 mm; 0.30
mm; 0.15 mm; dan PAN)
· Mesin penggetar ayakan
· Timbangan
· Pasir kering oven sebanyak 3000 gram
c. Cara Kerja :
· Menyiapkan pasir sebanyak 3000 gr.
· Memasang saringan dengan susunan sesuai dengan urutan besar diameter
lubang dan yang paling bawah adalah pan.
· Memasukkan pasir ke dalam saringan teratas kemudian ditutup rapat.
· Memasang susunan saringan tersebut pada mesin penggetar selama 5
menit, kemudian mengambil susunan saringan tersebut.
· Memindahkan pasir yang tertinggal dalam masing-masing saringan ke
dalam cawan lalu ditimbang.
· Menghitung Modulus Kehalusan dengan menggunakan rumus :
Modulus kehalusan = ed
dimana : d = jumlah dari persentase komulatif berat pasir yang tertinggal
selain dalam pan.
e = jumlah dari persentase berat pasir yang tertinggal.
3.9.2 Pengujian Agregat Kasar.
a. Pengujian abrasi agregat kasar.
Agregat kasar merupakan salah satu bahan dasar beton yang harus memenuhi
standar tertentu untuk daya tahan keausan terhadap gesekan. Standar ini dapat
diketahui dengan alat yang disebut bejana Los Angeles. Agregat kasar harus tahan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
terhadap gaya aus gesek dan bagian yang hilang karena gesekan tidak boleh lebih
dari 50%.
a. Tujuan :
Untuk mengetahui daya tahan agregat kasar terhadap gesekan.
b. Alat dan Bahan :
· Bejana Los Angeles dan 11 bola-bola baja
· Saringan / Neraca
· Timbangan
· Agregat Kasar
c. Cara Kerja :
· Mencuci agregat kasar dari kotoran dan debu yang melekat, kemudian
dikeringkan dengan oven bersuhu 110° C selama 24 jam.
· Mengambil agregat kasar dari oven dan membiarkannya hingga suhu
kamar kemudian mengayak dengan ayakan 12.5 mm, 9.5 mm, 4.75 mm.
Dengan ketentuan : lolos ayakan 12.5 mm dan tertampung 9.5 mm
sebanyak 2.5 kg. Lolos ayakan 9.5 mm dan tertampung 4.75 mm sebanyak
2.5 kg.
· Memasukkan agregat kasar yang sudah diayak sebanyak 5 kg ke mesin
Los Angeles (A).
· Mengunci lubang mesin Los Angeles rapat-rapat lalu menghidupkan mesin
dan mengatur perputaran mesin sampai 500 kali putaran.
· Mengeluarkan agregat kasar lalu disaring menggunakan saringan 2.36 mm
(B).
· Menganalisa persentase berat agregat yang hilang dengan rumus :
Prosentase berat yang hilang = %100´-A
BA
b. Pengujian spesific gravity agregat kasar.
Berat jenis merupakan salah satu variabel ayng sangat pentingdalam
merencanakan campuran adukan beton, karena dengan variabel tersebut dapat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
dihitung volume dari agregat kasar yang diperlukan. Pengujian spesific gravity
agregat kasar dalam penelitian ini menggunakan agregat kasar dengan diameter
maksimal 10 mm.
a. Tujuan :
· Untuk mengetahui bulk spesific gravity, yaitu perbandingan antara berat
agregat kasar dalam kondisi kering dengan volume agregat kasar total.
· Untuk mengetahui bulk spesific gravity SSD, yaitu perbandingan antara
berat agregat kasar jenuh dalam kondisi kering permukaan dengan volume
agregat kasar total.
· Untuk mengetahui apparent spesifc gravity, yaitu perbandingan antara
berat butiran kondisi kering dan selisih berat butiran dalam keadaan kering
dengan berat dalam air.
· Untuk mengetahui daya serap (absorption), yaitu perbandingan antara
berat air yang diserap agregat kasar jenuh dengan berat agregat kasar
kering.
b. Alat dan Bahan :
· Bejana dan kontainer
· Oven listrik
· Timbangan / neraca
· Agregat Kasar 1500 gram
· Air bersih
c. Cara Kerja :
· Mencuci agregat kasar lalu mengeringkan dalam oven pada suhu 110° C
selama 24 jam.
· Mengambil agregat kasar kering permukaan lalu timbang seberat 1500 gr
dan didiamkan hingga mencapai suhu kamar (f).
· Merendam agregat kasar dalam air selama 24 jam, lalu keringkan dengan
kain lap agar permukaan agregat kasar kering, lalu menimbang agregat
kasar tersebut (g).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
· Memasang kontainer pada neraca, lalu menuangkan air dalam bejana
hingga kontainer terendam seluruhnya dan mengatur posisinya agar neraca
seimbang. Memasukkan agregat kasar ke dalam kontainer hingga
seluruhnya terendam air.
· Menimbang agregat kasar tersebut (h).
· Menganalisa hasil pengujian tersebut dengan rumus-rumus :
Bulk Spesific Gravity = hg
f-
Bulk Spesific Gravity SSD = hg
g-
Apparent Spesific Gravity = hf
f-
Absorbtion = %100´-h
hg
c. Pengujian gradasi agregat kasar.
Agregat kasar dapat berupa kerikil kasar hasil disintegrasi alami berupa batu
pecah (split) yang dipecah dengan alat pemecah batu. Agregat kasar yang
digunakan untuk membuat beton ringan dalam penelitian ini adalah agregat kasar.
a. Tujuan :
Pengujian ini untuk mengetahui susunan gradasi dari agregat kasar yang akan
digunakan.
b. Alat dan Bahan :
· Satu set ayakan ( 25 mm; 19 mm; 12.5 mm; 9.5 mm; 4.75 mm; 2.36 mm;
1.18 mm; 0.85 mm; dan PAN)
· Mesin penggetar ayakan
· Timbangan / neraca
· Agregat Kasar kering oven sebanyak 1500 gram
c. Cara Kerja :
· Menyiapkan agregat kasar sebanyak 1500 gr.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
· Memasang saringan dengan susunan sesuai dengan urutan besar diameter
lubang dan yang terbawah adalah pan.
· Memasukkan agregat kasar ke dalam saringan teratas kemudian ditutup
rapat.
· Memasang susunan saringan tersebut pada mesin pengetar dan digetarkan
selama 5 menit, kemudian mengambil susunan saringan tersebut.
· Memindahkan agregat kasar yang tertinggal dalam masing-masing
saringan ke dalam cawan lalu ditimbang.
· Menghitung persentase berat agregat kasar yang tertinggal dalam masing-
masing saringan.
· Menghitung modulus kehalusan dengan rumus :
Modulus kehalusan = nm
dimana : m = jumlah dari persentase komulatif berat agregat kasar yang
tertinggal selain dalam pan.
n = jumlah dari persentase berat pasir yang tertinggal.
3.10. Pengujian Baja Tulangan
Pengujian baja tulangan digunakan untuk mengetahui tegangan leleh, tegangan
maksimum baja tulangan sehingga nilai kuat tarik baja dan mutu kelas bajanya
dapat diketahui.
Pelaksanaan pengujian baja adalah sebagai berikut :
a) menghitung diameter baja tulangan lalu menghitung luasnya (A).
b) meletakkan pada alat uji tarik lalu memberikan beban (P).
c) mencatat beban saat baja terjadi leleh, beban maksimum baja dan beban
saat baja mengalami putus.
Untuk mendapatkan nilai tegangan leleh baja, dilakukan pengujian tarik baja
dengan alat UTM (Universal Testing Machine) dan dihitung dengan parsamaan:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
A
Plelehleleh =s ....................................................................................... (3.8)
A
Pmaksmaks =s ...................................................................................... (3.9)
dengan:
lelehs = tegangan leleh baja (kgf/mm2)
makss = tegangan maksimum baja (kgf/mm2)
lelehP = gaya tarik leleh baja (kgf)
maksP = gaya tarik leleh baja maksimum (kgf)
A = luas penampang (mm2)
3.11. Pembuatan Benda Uji
Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini berupa piring dengan diameter 15
cm dan tinggi 30 cm. Total benda uji yang digunakan adalah 44 buah.
Langkah-langkah pembuatan benda uji dalam penelitian ini diuraikan sebagai
berikut :
1. Menyiapkan material (air, semen, pasir, kerikil, metakaolin, slag, kapur
padam dan aktivator) dan peralatan yang akan digunakan untuk canmpuran
beton.
2. Menyiapkan cetakan silinder beton yang bagian dalamnya telah diolesi
dengan oli.
3. Menimbang masing-masing material bedasarkan perhitungan mix design
beton.
4. Membuat adukan beton dengan cara memasukkan material yang telah
ditimbang ke dalam molen, dengan urutan kerikil terlebih dahulu, kemudian
pasir, semen, metakaolin, slag, kapur padam dan air. Kemudian aktivator
Sodium Karbonat (Na2CO3) ditaburkan terakhir ke dalam molen.
5. Memeriksa nilai slump dari adukan beton tersebut.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
6. Selanjutnya dilakukan pengecoran dengan menuangkan adukan beton ke
dalam cetakan.
7. Kemudian dilakukan pemadatan. Setelah cetakan terisi penuh dan penancapan
tulangan baja 12 mm sedalam 15 cm,lalu permukaan diratakan dan dibiarkan
selama 24 jam.
8. Mengeluarkan beton dari cetakan dan diberi tanda untuk masing-masing
sampel.
9. Merawat beton dengan cara merendamnya dalam air selama 14 hari, kemudian
mengangkat dari air dan menyiraminya selama 7 hari dan yang terakhir
mengangin-anginkannya selama 7 hari.
3.12. Pengujian Nilai Slump
Slump beton adalah besaran kekentalan (viscosity) atau plastisitas dan kohesif dari
beton segar. Menurut SK SNI M-12-1989-F, cara pengujian nilai slump adalah
sebagai berikut :
1. Membasahi cetakan dan pelat dengan kain basah.
2. Meletakkan cetakan di atas pelat dengan kokoh.
3. Mengisi cetakan sampai penuh dalam tiga lapisan dimana tiap lapisan berisi
kira-kira 1/3 isi cetakan, kemudian setiap lapis ditusuk dengan tongkat
pemadat sebanyak 25 kali tusukan.
4. Segera setelah selesai penusukan, ratakan permukaan benda uji dengan
tongkat dan semua sisa benda uji yang ada disekitar cetakan harus
disngkirkan.
5. Mengangkat cetakan perlahan-lahan tegak lurus ke atas.
6. Mengukur nilai slump yang terjadi.
3.13. Perawatan (Curing)
Perawatan beton adalah suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar
selalu lembab sejak adukan beton dipadatkan sampai beton dianggap cukup keras.
Hal ini dimaksudkan untuk menjamin proses reaksi hidrasi semen berlangsung
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
dengan sempurna sehingga timbulnya retak-retak dapat dihindarkan dan mutu
beton dapat terjamin.
Pada penelitian ini perawatan dilakukan dengan melepas cetakan setelah berumur
1 hari dan merendam beton dalam air pada hari kedua selama 21 hari. Setelah itu
beton dikeluarkan dari dalam air dan perawatan dilanjutkan dengan diangin-
anginkan sampai beton berumur 28 hari.
3.14 Pengujian Kuat Desak
Pengujian Kuat Desak beton hanya sebagai pelengkap, dimana pengujian ini
dilakukan untuk menentukan kuat tekan (compressive strenght) beton dengan
benda uji berbentuk silinder dengan ukuran ø 15 cm dan tinggi 30 cm. Pengujian
kuat tekan beton menggunakan alat uji kuat tekan (compressive strenght
machine).
Menghitung kuat tekan beton dengan rumus :
f’c = AP
dengan :
f’c = kuat tekan beton yang didapat dari benda uji (N/mm² = Mpa).
P = beban tekan maksimum (N)
A = luas permukaan benda uji (mm²)
3.15. Pengujian Kuat Lekat
Pengujian kuat lekat dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine
(UTM) terhadap benda uji yang telah berumur 28 hari dengan cara menarik baja
tulangan yang tertanam dalam silinder beton kemudian mencatat gaya yang
dibutuhkan.
Langkah-langkah pengujian ini adalah sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
1. silinder diletakkan pada mesin UTM, dengan baja tulangan menjulur ke
atas.
2. baja diklem kemudian pembebanan segera diberikan.
3. mencatat perubahan angka pembebanan saat pengujian berlangsung.
4. membaca dan mencatat nilai tegangan dan regangan yang tertera pada
dial gauge.
5. pembebanan dihentikan setelah mencapai pembeban maksimum dengan
ditandai jarum penunjuk kembali ke titik semula (titik nol) dan jarum
penunjuk yang satunya akan berhenti dan menuujuk pada beban
maksimum yang terjadi.
3.16. Analisis Data dan Pembahasan
Setelah didapatkan harga kuat kejut dan abrasi untuk masing-masing sampel
selanjutnya dilakukan analisis data. Analisis data adalah proses penyederhanaan
data ke dalam bentuk yang lebih mudah dibaca dan di interpretasikan. Dalam
proses ini dipakai statistik untuk menyederhanakan data menjadi informasi yang
lebih sederhana dan mudah untuk dimengerti. Setelah itu dilakukan pembahasan
terhadap hasil yang diperoleh dari analisis data tersebut untuk kemudian dapat
diambil sebuah kesimpulan.
Analisis data dihitung dengan menggunakan analisis regresi untuk menganalisis
bentuk hubungan antara dua variabel atau lebih untuk mendapatkan hasil yang
lebih jelas dari hasil pengujian yang masih kabur dan kurang jelas sehingga akan
mengakibatkan pembacaan yang salah.
3.16.1 Analisis Regresi
Analisis regresi digunakan untuk menganalisis bentuk hubungan antara dua
variabel atau lebih, untuk mendapatkan hasil yang lebih jelas dari hasil pengujian
yang masih samar dan kurang jelas sehingga mengakibatkan pembacaan yang
salah.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
Regresi adalah garis yang membentuk suatu fungsi yang menghubungkan titik-
titik data dengan kedekatan semaksimal mungkin. Korelasi merupakan ukuran
kecocokan suatu model regresi yang digunakan dengan data. Besarnya nilai
korelasi dilambangkan dengan R. Apabila besarnya R = 0, berarti tidak ada
kecocokan atau hubungan sama sekali antara dua variabel data yang dianalisa,
sebaliknya bila nilai R ± 1 maka kedua variabel data yang dianalisa terdapat
hubungan (menggambarkan suatu garis trend).
Bentuk umum dari persamaan regresi terdiri dari dua golongan yaitu persamaan
regresi linier dan regresi non linier. Persamaan umum dari persamaan regresi
terlihat pada persamaan berikut ini :
1) Persamaan Linier
Y = a0 + a1X (3.12)
2) Persamaan Non Linier
Y = a0 + a1X + a2X2 + a3X
3 + …. + aaXa (3.13)
Dimana : Y = Variabel tergantung
X = Variabel bebas
a = Konstanta
Pada penelitian ini persamaan regresinya adalah persamaan regresi polinomial
pangkat dua terlihat dengan persamaan sebagai berikut :
Y = a + bx + cx2
Dengan Y = variabel tergantung yaitu kuat tekan atau modulus elastisitas beton
x = variabel bebas yaitu variasi penggantian semen dengan semen replika
a, b, c = konstanta
Analisis regresi dalam penelitian ini menggunakan fasilitas Trendline pada
Microsoft Excel dengan koefisien determinasi (R2) yang digunakan untuk
mengetahui seberapa besar peranan variabel x (variabel independen) dalam
mempengaruhi perubahan variabel y (variabel dependen), misalnya kuat lekat
beton dengan variasi penggantian semen dengan semen replika meningkat sebesar
20% dengan R2 = 0,97. Berarti 20% peningkatan kuat lekat dengan variasi
penggantian semen dengan semen replika 97% nya adalah karena variasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
penggantian semen dengan semen replika (tingkat pengaruh 97%), sedang yang
3% karena ada faktor-faktor lain yang tidak dapat dijelaskan.
Analisis regresi dalam penelitian ini juga digunakan untuk mendapatkan nilai kuat
lekat dengan menghubungkan dua variabel nilai P ( beban) dan C (nilai sesar),
yang menggunakan fasilitas Trendline pada Microsoft Excel akan di dapat
persamaan Y=ax2+bx+c, dengan Y sebagai P (beban), dan X sebagai nilai sesar =
0,25mm
3.16.2 Uji Normalitas
Untuk menganalisis data suatu penelitian yang bersifat eksata, digunakan uji
normalitas untuk membuktikan bahwa benda uji dari suatu kelompok tertentu
terdiri dari beberapa benda uji dari populasi yang berdistribusi normal. Dalam
penelitian ini uji normalitas dilakukan dengan metode Sewart. Uji Sewart
membagi distribusi populasi menjadi dua macam, yaitu populasi berdistribusi
normal dan populasi berdistribusi tidak normal.
Langkah-langkah pengujian distribusi populasi dengan metoda Sewart adalah
sebagai berikut :
1) Menentukan kuat kejut atau abrasi beton rata-rata
X = n
XXX 131211 ++ (3.14)
X11 = kuat kejut atau abrasi beton 1 benda uji 1 (MPa)
X12 = kuat kejut atau abrasi beton 1 benda uji 2 (MPa)
X13 = kuat kejut atau abrasi beton 1 benda uji 3 (MPa)
X = kuat kejut atau abrasi beton rata-rata benda uji (MPa)
2) Menentukan simpangan baku (S)
S = 1
)( 2
-
-å-
n
XXn
nii
(3.15)
Xi = kuat kejut atau abrasi beton benda uji (MPa)
X = kuat kejut atau abrasi beton rata-rata benda uji (MPa)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
n = jumlah benda uji
3) Mencari kontrol batas atas dan bawah (UCL dan LCL)
LCL = n
SX
3- (3.16)
UCL = n
SX
3+ (3.17)
X = kuat kejut atau abrasi beton rata-rata benda uji (MPa)
S = simpangan baku
n = jumlah benda uji
4) Distribusi benda uji dianggap normal jika LCL < X < UCL
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
51
BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar
Pengujian bahan dasar dilaksanakan sesuai dengan tata cara dan standar pengujian
yang terdapat pada estándar ASTM. Hasil pengujian akan disajikan dalam bentuk
tabel, sedangkan untuk perhitungan secara lengkap dapat dilihat pada lampiran A.
Waktu pelaksanan percobaan disesuaikan dengan jadwal penelitian dan ijin
penggunaan Laboratorium Bahan dan Struktur Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus
Pengujian yang dilakukan terhadap agregat halus dalam penelitian ini meliputi
pengujian kadar Lumpur, kandungan zat organik, spesific gravity, gradasi dan
kadar air agregat. Hasil pengujian tersebut disajikan dalam tabel 4.1.
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Agregat Halus
Jenis Pengujian
Hasil Pengujian Standar Kesimpulan
Kandungan zat organik Larutan NaOH 3%
Berwarna kuning muda
Jernih Atau Kuning Muda Memenuhi syarat
Kandungan Lumpur 4,38% Maksimum 5% Memenuhi syarat Bulk Spesific Gravity 2.43 - - Bulk Spesific Gravity
SSD 2.6 - -
Apparent Spesific Gravity 2.9 - -
Absorbtion 7,09% - - Modulus Halus butir 2.93 1.5 – 3.8 Memenuhi Syarat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
52
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus
Ukuran
Ayakan
(mm)
Tertahan Lolos
Kumulatif
(%)
Syarat
ASTM Berat (gr) Prosentase
(%)
Kumulatif
(%)
9,50 0 0.00 0.00 100.00 100
4,75 261.4 8.73 8.73 91.27 90 – 100
2,36 389 12.99 21.72 78.28 75 – 100
1,16 450.7 15.05 36.77 63.23 55 - 100
0,85 488.3 16.31 53.08 46.92 35 - 59
0,30 580.4 19.38 72.47 27.53 8 - 30
0,15 823 27.49 99.95 0.05 0 - 10
PAN 1.5 0.05 100.00 0.00 -
Jumlah 2994.3 100.00 292.73
Gambar 4.1. Grafik Hubungan Antara Diameter Saringan dengan % Lolos Saringan pada Gradasi Agregat Halus Berdasarkan ASTM C.330
Gradasi Agregat Halus
0
20
40
60
80
100
120
0,15 0,30 0,85 1,16 2,36 4,75 9,50
Diameter Saringan (mm)
Komulatif Lolos (%)
Hasil Perhitungan Minimum maksimum
PAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
53
4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar
Pengujian yang dilakukan terhadap agregat kasar dalam penelitian ini meliputi
pengujian berat jenis (spesific grafity), daya serap air (absorbtion), gradasi dan
keausan (abrasi). Hasil pengujian tersebut disajikan dalam tabel 4.3.
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar
Jenis Pengujian
Hasil Pengujian Standar Kesimpulan
Bulk Specific Gravity 2,53 - - Bulk Specific Gravity
SSD 2.6 - -
Apparent Specific Gravity
1271 - -
Absorbtion 2.67 % - - Abrasi 27.2 % Maksimum 50% Memenuhi syarat
Modulus Halus 7.33 5-8 Memenuhi syarat
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar Ukuran
Ayakan
(mm)
Tertahan Lolos
Komulatif
(%)
Syarat
ASTM Berat (gr) Prosentase
(%)
Komulatif
(%)
25 0 0.00 0 100.00 100 19 207.5 6.93 6.93 93.07 90 – 100
12,5 1410.8 47.10 54.03 45.97 - 9,5 690.6 23.06 77.09 22.91 20 – 55 4,75 540.2 18.04 95.13 4.87 0 – 10 2,36 140.7 4.70 99.82 0.18 0 - 5 1,18 5.3 0.18 100.00 0 - 0,85 0 0.00 100.00 0 - 0,30 0 0.00 100.00 0 - 0,15 0 0.00 100.00 0 - PAN 0 0.00 - 0 -
Jumlah 2995.1 100.00 733.00
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
54
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Antara Diameter Saringan dengan % Lolos Saringan pada Gradasi Agregat Kasar Berdasarkan ASTM C.330
4.2. Hasil Perhitungan Rancang Campur Beton
Perhitungan rancang campur adukan beton dengan kuat tekan rencana 32 MPa,
metode standar Pekerjaan Umum. Perhitungan selengkapnya pada lampiran B.
Tabel 4.5. Proporsi Campuran Adukan Beton Untuk Uji Kuat Lekat
Perb. SR
SR (%)
Kebutuhan Bahan Untuk 4 Benda Uji
Semen (kg)
Pasir (kg)
Kerikil (kg)
Air (ltr)
Aktivator (kg)
MK (kg)
Slag (kg)
KP (kg)
- 0 7.208 15.137 28.111 3.604 - - - -
1:1:1 SR.A
20 5.766 15.137 28.111 3.604 0.072 0.480 0.480 0.480 40 4.325 15.137 28.111 3.604 0.144 0.961 0.961 0.961 60 2.883 15.137 28.111 3.604 0.216 1.441 1.441 1.441 80 1.441 15.137 28.111 3.604 0.288 1.922 1.922 1.922
100 0 15.137 28.111 3.604 0.360 2.402 2.402 2.402
4:5:1 SR.B
20 5.766 15.137 28.111 3.604 0.072 0.576 0.172 0.144 40 4.325 15.137 28.111 3.604 0.144 1.153 1.441 0.288 60 2.883 15.137 28.111 3.604 0.216 1.731 2.163 0.433 80 1.441 15.137 28.111 3.604 0.288 2.306 2.884 0.476
100 0 15.137 28.111 3.604 0.360 2.883 3.604 0.721
Gradasi Agregat Kasar
0
20
40
60
80
100
120
2,36 4,75 9,5 12,5 19 25Diameter Saringan (mm)
Komulatif Lolos (%)
Hasil Perhitungan Minimum maksimum
PAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
55
4.3. Hasil Pengujian Nilai Slump
Pengujian slump menggunakan Kerucut Abrams dan bertujuan untuk mengetahui
workability adukan beton. Nilai slump yang diperoleh pada pengujian disajikan
dalam table dan gambar berikut ini :
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Nilai Slump
Benda Uji
Nilai Slump (mm)
BN
120
SR.A 20
120
SR.A 40
100
SR.A 60
70
SR.A 80
30
SR.A 100
16
SR.B 20
100
SR.B 40
80
SR.B 60
50
SR.B 80
30
SR.B 100
13
Dari tabel 4.6 dapat diketahui hubungan antara nilai slump dengan variasi
penggantian semen dengan semen replika. Kemudian dibandingkan dan dilakukan
analisis regresi dengan Microsoft Excel yang dapat dilihat pada gambar sebagai
berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
56
Gambar 4.3. Grafik Hubungan antara Nilai Slump dengan Variasi Penggantian Semen dengan Semen Replika A
Gambar 4.4. Grafik Hubungan antara Nilai Slump dengan Variasi Penggantian
Semen dengan Semen Replika B
120
100
80
50
3013
y = 0.0007x2 - 1.1741x + 121.75
R2 = 0.9948
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120Kadar Penggantian Semen dengan Semen Replika B (%)
Semen Replika B Poly. (Semen Replika B)
Nilai Slump
Nilai Slump
120 120
100
70
30
16
y = -0.0067x 2 - 0.5018x + 125.64
R2 = 0.968
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Kadar Penggantian Semen dengan Semen Replika A (%)
Semen Replika A Poly. (Semen Replika A)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
57
4.4. Hasil Pengujian Benda Uji dan Analisis Data
4.4.1. Pengujian Kuat Desak
Data hasil pengujian kuat desak diambil dari penelitian saudara Ari Wibowo
(Skripsi ”Kuat Desak dan Modulus Elastisitas Beton dengan Campuran
Metakaolin, Slag, dan Kapur Padam Sebagai Pengganti Semen” 2007), pengujian
terhadap benda uji silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm pada
umur 28 hari didapat beban maks, yaitu beban pada alat beton hancur(P maks).
Dari data beban maksimum (P maks) yang diperoleh dari pengujian dapat
dihitung tegangan hancur ( kuat desak) beton, sebagai contoh perhitungan diambil
dari data benda uji silinder beton dengan kadar penggantian semen dengan semen
replika sebesar 0% kode sampel BN adalah sebagai berikut:
Diketahui :
P = 29426 N
Ac = 0.25 x p x 1502 mm2 = 17671.459
Maka kuat desak betonnya ialah :
Fc’= AP
Fc’= 459.17671
294260
= 29.426 Mpa
Selanjutnya perhitungan benda uji lainnya disajikan dalam tabel berikut ini :
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Normal
Kode Benda Uji Pmaks (KN)
Fc’ (Mpa)
Fc’ rata-rata (Mpa)
BN 1 520 29.426
26.314 BN 2 440 24.899 BN 3 400 22.635 BN 4 500 28.294
(Sumber Skripsi Ari Wibowo,”2007)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton dengan Semen Replika A
Kode Benda Uji Pmaks (KN)
Fc’ (Mpa)
Fc’ rata-rata (Mpa)
SR A 20% 1 340 19.24
18.674 SR A 20% 2 300 16.977 SR A 20% 3 360 20.372 SR A 20% 4 320 18.108 SR A 40 % 1 280 15.845
14.076 SR A 40 % 2 245 13.864 SR A 40 % 3 220 12.449 SR A 40 % 4 250 14.147 SR A 60 % 1 100 5.659
6.791 SR A 60 % 2 160 9.054 SR A 60 % 3 100 5.659 SR A 60 % 4 120 6.791 SR A 80 % 1 40 2.264
3.112 SR A 80 % 2 60 3.395 SR A 80 % 3 60 3.395 SR A 80 % 4 60 3.395 SR A100 % 1 40 2.264
2.546 SR A100 % 2 60 3.395 SR A100 % 3 40 2.264 SR A100 % 4 40 2.264
(Sumber Skripsi Ari Wibowo,”2007) Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton dengan Semen Replika B
Kode Benda Uji Pmaks (KN)
Fc’ (Mpa)
Fc’ rata-rata (Mpa)
SR B 20% 1 240 13.581
13.298 SR B 20% 2 200 11.318 SR B 20% 3 280 15.845 SR B 20% 4 220 12.449 SR B 40 % 1 120 6.791
9.054 SR B 40 % 2 180 10.186 SR B 40 % 3 160 9.054 SR B 40 % 4 180 10.186 SR B 60 % 1 90 5.093
4.951 SR B 60 % 2 85 4.81 SR B 60 % 3 95 5.376 SR B 60 % 4 80 4.527 SR B 80 % 1 20 1.132
1.981 SR B 80 % 2 40 2.264 SR B 80 % 3 40 2.264 SR B 80 % 4 40 2.264 SR B100 % 1 20 1.132
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
59
SR B100 % 2 20 1.132 1.132 SR B100 % 3 20 1.132 SR B100 % 4 20 1.132
(Sumber Skripsi Ari Wibowo,”2007) Tabel 4.10. Nilai Kuat Desak Beton
Variasi Campuran Metakaolin, Slag dan
Kapur Padam (Semen Replika)
Variasi Penggantian Semen dengan Semen
Replika
Fc’ Rata-rata (Mpa)
Beton Normal 0% 26.314
Beton dengan Semen
Replika A (1 : 1 : 1)
20% 18.674
40 % 14.076
60 % 6.791
80 % 3.112
100 % 2.546
Beton dengan Semen
Replika B (4 : 5 : 1)
20% 13.298
40 % 9.054
60 % 4.951
80 % 1.981
100 % 1.132 (Sumber Skripsi Ari Wibowo,”2007) Dari tabel 4.10 dapat diketahui hubungan antara kuat desak beton dengan variasi
penggantian semen dengan semen replika. Kemudian dibandingkan dan dilakukan
analisis regresi dengan bantuan program Microsoft Excel yang dapat dilihat pada
gambar berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
Gambar 4.5. Grafik Hasil Perhitungan Kuat Desak untuk Variasi Penggantian Semen dengan Semen Replika A (Sumber Skripsi Ari Wibowo,”2007)
Gambar 4.6. Grafik Hasil Perhitungan Kuat Desak untuk Variasi Penggantian Semen dengan Semen Replika B. (Sumber Skripsi Ari Wibowo,”2007)
Kuat Desak
18.6742
26.3136
14.0764
6.79061
3.11236
2.54648
y = -0.2469x + 24.262R2 = 0.9497
-50
5
10
15
20
25 30
0 20 40 60 80 100 120Variasi Penggantian Semen dengan Semen Replika A (%)
Kuat Desak Linear (Kuat Desak)
Kuat Desak
1.131768
1.980594
4.9514849.054143
26.3136
13.29827
y = -0.2342x + 21.167
R2 = 0.8639
0
5
10
15
20
25
30
0 20 40 60 80 100 120
Variasi Penggantian Semen dengan Semen Replika B (%)
Kuat Desak Linear (Kuat Desak)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
61
4.4.2. Uji Tarik Baja Polos 12mm Tabel 4.11. Nilai Kuat Tarik Baja Polos 12mm
4.4.3. Pengujian Kuat Lekat 1. Beton normal dengan semen replika 0 %
Pengujian Kuat lekat terhadap benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
pada umur 28 hari dengan baja polos 12mm, jumlah benda uji 4 buah, dengan
kadar semen replika sebesar 0% atau beton normal adalah sebagai berikut:
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (A) = 103,869 mm2
Panjang penanaman (Ld) = 150 mm.
Jarak penjepitan ( Lo ) = 348 mm.
Modulus elastsitas (E) = 200000 MPa
Diameter
Tulangan
(mm)
Luas
Penampang
(mm2)
Gaya
Leleh
(kgf)
Gaya
Maks
(kgf)
Tegangan
Leleh
(Mpa)
Tegangan
Leleh rerata
(Mpa)
11.5
103.869
4180
5740
422.430
422.430
4180
5740
422.430
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
62
(mm) (mm) (mm)
Tabel 4.12. Sesar Beton normal dengan Semen Replika A 0% SR 0 % atau Beton Normal ∆ Perpanjangan Baja Sesar Beton
Panjang total rata2 (∆s), (mm) (∆c)No Beban BU 1 BU 2 BU 3 BU 41 1000 0.19 0.15 0.21 0.2 0.1875 1.68E-05 0.1874832 1500 1.2 1.1 1.8 1.05 1.2875 2.51E-05 1.2874753 2000 1.3 1.2 1.9 1.12 1.38 3.35E-05 1.3799664 2500 1.32 1.89 2.4 2 1.9025 4.19E-05 1.9024585 3000 1.33 1.95 2.7 2.5 2.12 5.03E-05 2.119956 3500 2.13 1.96 2.9 2.9 2.4725 5.86E-05 2.4724417 4000 2.14 2.69 2.99 3.2 2.755 6.7E-05 2.7549338 4500 2.44 2.9 3.19 3.3 2.9575 7.54E-05 2.9574259 5000 2.46 2.86 3.21 3.4 2.9825 8.38E-05 2.982416
10 5500 2.48 2.87 3.22 3.45 3.005 9.21E-05 3.00490811 6000 2.51 2.98 3.25 3.51 3.0625 0.000101 3.06239912 6500 2.55 2.99 3.3 3.52 3.09 0.000109 3.08989113 7000 2.68 3.1 3.41 3.54 3.1825 0.000117 3.18238314 7500 2.69 3.17 3.43 3.64 3.2325 0.000126 3.23237415 8500 2.74 3.19 3.53 3.65 3.2775 0.000142 3.27735816 9000 2.75 3.2 3.6 3.66 3.3025 0.000151 3.30234917 9500 2.94 3.25 3.67 3.8 3.415 0.000159 3.41484118 10000 2.95 3.3 3.81 3.92 3.495 0.000168 3.49483219 10500 3.11 3.31 3.85 3.9 3.5425 0.000176 3.54232420 11000 3.12 3.38 3.9 3.91 3.5775 0.000184 3.57731621 12000 3.13 3.59 4.01 4.91 3.91 0.000201 3.90979922 12500 3.15 3.6 4.07 5.59 4.1025 0.000209 4.10229123 13000 3.2 4.15 4.12 5.6 4.2675 0.000218 4.26728224 13500 3.21 4.31 4.13 5.61 4.315 0.000226 4.31477425 14500 3.22 4.4 4.6 5.66 4.47 0.000243 4.469757
(mm) (mm) (mm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
63
B E T O N NO R MAL AT AU B E T O N DE NG AN S E ME N R E P L IK A 0 %
y = 1007x 2 - 1410x + 1475R ² = 0.948
-2000
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
B E T ON NOR MAL / S R 0 %
P oly. (B E T ON NOR MAL / S R 0
Beb
an (
N)
Dari data Tabel 4.12 di atas dengan menggunakan analisis regresi polynomial
Y= Beban (N) dan X= sesar beton (mm) , maka didapat kurva hubungan antara
beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.7. Regresi dari kurva
tersebut memberikan persamaan:
Y=1007x² − 1410.x + 1475.
Dari persamaan regresi:
Y=1007x² − 1410.x + 1475.
dengan x = 0,25 diperoleh:
Y=1007.(0,25²) − 1410.(0.25) + 1475.
= 1185.4 N
Kuat lekat = Mpa
21885 , 0. .150 11.5 . 1185.4
. . ==
p f p d L
P
Gambar 4.7. Grafik beban-sesar beton dengan Semen Replika 0 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
64
2. Beton dengan Semen replika A campuran (1:1:1) a. Beton dengan Semen replika A 20 %
Pengujian Kuat lekat terhadap benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
pada umur 28 hari dengan baja polos 12mm, jumlah benda uji 4 buah, dengan
kadar semen replika sebesar 20% sebagai berikut:
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (A) = 103,869 mm2
Panjang penanaman (Ld) = 150 mm.
Jarak penjepitan ( Lo ) = 348 mm.
Modulus elastsitas (E) = 200000 MPa
Tabel 4.13. Sesar Beton dengan Semen Replika A 20 %
SR A 20 % ∆ Perpanjangan Baja Sesar Beton Panjang total rata2 (∆s), (mm) (∆c)
No Beban BU 1 BU 2 BU 3 BU 41 1000 1.05 1.15 1.19 1.15 1.3625 1.68E-05 1.3624832 1500 2 2.85 2.1 2.02 2.2425 2.51E-05 2.2424753 2000 2.1 2.98 2.21 2.4 2.4225 3.35E-05 2.4224664 2500 2.25 3.02 2.23 2.41 2.4775 4.19E-05 2.4774585 3000 2.29 3.11 2.24 2.42 2.515 5.03E-05 2.514956 3500 2.3 3.22 2.29 2.45 2.565 5.86E-05 2.5649417 4000 2.32 3.25 2.34 2.5 2.6025 6.7E-05 2.6024338 4500 2.51 3.36 2.37 2.51 2.6875 7.54E-05 2.6874259 5000 2.61 3.41 2.38 2.53 2.7325 8.38E-05 2.732416
10 5500 2.63 3.47 2.39 2.58 2.7675 9.21E-05 2.76740811 6000 2.8 3.56 3.04 2.6 3 0.000101 2.99989912 6500 2.83 3.66 3.08 2.61 3.045 0.000109 3.04489113 7000 2.86 3.68 3.12 2.7 3.09 0.000117 3.08988314 7500 2.9 3.7 3.19 2.71 3.125 0.000126 3.12487415 8500 2.95 3.72 3.22 3.1 3.2475 0.000142 3.24735816 9000 3 3.76 3.26 3.67 3.4225 0.000151 3.42234917 9500 3.1 3.85 3.32 3.81 3.52 0.000159 3.51984118 10000 3.19 3.86 3.45 3.94 3.61 0.000168 3.60983219 10500 3.22 3.89 3.49 4.12 3.68 0.000176 3.67982420 11000 3.34 3.94 3.55 4.36 3.7975 0.000184 3.79731621 11500 3.38 3.98 3.6 4.52 3.87 0.000193 3.86980722 12500 3.4 4.13 4.11 4.05 3.9225 0.000209 3.92229123 13000 3.1 4.15 4.15 4.09 3.8725 0.000218 3.872282
(mm) (mm)
(mm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
65
B E T ON DE NG AN S E ME N R E P L IK A 20%
y = 1485.x 2 - 3005x +1654R 2 = 0.973
-10000
10000
30000
50000
70000
90000
110000
130000
150000
0 2 4 6 8 10 12
P oly. (B eton deng a n S em enR eplika 20 %)
Beb
an (N
)Dari data Tabel 4.13 di atas dengan menggunakan analisis regresi polynomial
Y= Beban (N) dan X= sesar beton (mm) , maka didapat kurva hubungan antara
beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.8. Regresi dari kurva
tersebut memberikan persamaan:
Dari persamaan regresi:
Y=1485x² − 3005.x + 1654.
dengan x = 0,25 diperoleh:
Y=1485.(0.25²) − 3005.(0.25) + 1654.
= 995.56 N
Kuat lekat = Mpa
b. Beton dengan Semen replika A 40 % Pengujian Kuat lekat terhadap benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
pada umur 28 hari dengan baja polos 12mm, jumlah benda uji 4 buah, dengan
kadar semen replika sebesar 40% sebagai berikut:
0,1838 . .15011.5 . 995.56
..==
p f p d L
P
Gambar 4.8. Grafik beban-sesar beton dengan Semen Replika A 20 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
66
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (A) = 103,869 mm2
Panjang penanaman (Ld) = 150 mm.
Jarak penjepitan ( Lo ) = 348 mm.
Modulus elastsitas (E) = 200000 MPa
Dari data Tabel 4.14 di atas dengan menggunakan analisis regresi polynomial
Y= Beban (N) dan X= sesar beton (mm) , maka didapat kurva hubungan antara
beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.9. Regresi dari kurva
tersebut memberikan persamaan:
Y=1181.x² − 1844.x + 1379.
Tabel 4.14. Sesar Beton dengan Semen Replika A 40%
SR A 40 % ∆ Perpanjangan Baja Sesar Beton Panjang total rata2 (∆s), (mm) (∆c)
No Beban BU 1 BU 2 BU 3 BU 41 1000 1.4 1.42 1.4 1.2 1.355 1.68E-05 1.3549832 1500 1.45 1.96 1.52 1.21 1.535 2.51E-05 1.5349753 2000 2.19 2.7 1.57 1.23 1.9225 3.35E-05 1.9224664 2500 2.2 3.12 1.8 1.29 2.1025 4.19E-05 2.1024585 3000 2.25 3.15 1.83 1.31 2.135 5.03E-05 2.134956 3500 2.49 3.2 1.87 1.52 2.27 5.86E-05 2.2699417 4000 2.5 3.27 1.9 2.35 2.505 6.7E-05 2.5049338 4500 2.59 3.3 1.92 2.43 2.56 7.54E-05 2.5599259 5000 2.65 3.5 1.96 2.65 2.69 8.38E-05 2.689916
10 5500 2.8 3.66 2.11 2.7 2.8175 9.21E-05 2.81740811 6000 2.89 3.72 2.16 2.78 2.8875 0.000101 2.88739912 6500 2.95 3.79 2.22 3.39 3.0875 0.000109 3.08739113 7000 3.05 3.86 2.25 3.49 3.1625 0.000117 3.16238314 7500 3.1 3.89 2.29 3.57 3.2125 0.000126 3.21237415 8500 3.15 3.95 2.35 3.59 3.26 0.000142 3.25985816 9000 3.25 3.98 2.49 3.79 3.3775 0.000151 3.37734917 9500 3.29 4.08 2.92 3.8 3.5225 0.000159 3.52234118 10000 3.32 4.1 2.97 3.9 3.5725 0.000168 3.57233219 10500 3.37 4.14 3.09 4 3.65 0.000176 3.64982420 11000 3.43 4.17 3.19 4.36 3.7875 0.000184 3.787316
(mm) (mm) (mm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
67
B E T ON DE NG AN S E ME N R E P L IK A A 40 %
y = 1181 .x ² - 1844 x + 1379R ² = 0.992
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00
B E T ON S R A 40 %
P oly. (B E T ON S R A 40 %)
Beb
an (N
)Dari persamaan regresi:
Y=1181.x² − 1844.x + 1379.
dengan x = 0,25 diperoleh:
Y=1181.(0,25²) − 1844.(0,25) + 1379.
= 991.81 N
Kuat lekat = Mpa
c. Beton dengan Semen replika A 60 % Pengujian Kuat lekat terhadap benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
pada umur 28 hari dengan baja polos 12mm, jumlah benda uji 4 buah, dengan
kadar semen replika sebesar 60% sebagai berikut:
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (A) = 103,869 mm2
Panjang penanaman (Ld) = 150 mm.
Jarak penjepitan ( Lo ) = 348 mm.
Modulus elastsitas (E) = 200000 MPa
0,1831 . .15011.5 . 991.81
..==
p f p d L
P
Gambar 4.9. Grafik beban-sesar beton dengan Semen Replika A 40 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
68
B E T O N DE NG AN S E ME N R E P L IK A A 60 %
y = 1924.x²-3069.X +1623R ² = 0.959
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
B E T ON S R A 60 %
P oly. (B E T ON S R A 60 % )Beb
an (N
)
Dari data Tabel 4.15 di atas dengan menggunakan analisis regresi polynomial
Y= Beban (N) dan X= sesar beton (mm) , maka didapat kurva hubungan antara
beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.10. Regresi dari kurva
tersebut memberikan persamaan:
Y=1924.x² − 3069.x + 1623.
Gambar 4.10. Grafik beban-sesar beton dengan Semen Replika A 60 %
(mm) (mm) (mm)
Tabel 4.15. Sesar Beton dengan Semen Replika A 60%
SR A 60 % ∆ Perpanjangan Baja Sesar Beton Panjang total rata2 (∆s), (mm) (∆c)
No Beban BU 1 BU 2 BU 3 BU 41 1000 1.41 1.5 1.61 1.7 1.555 1.68E-05 1.5549832 1500 1.43 1.51 1.63 1.72 1.5725 2.51E-05 1.5724753 2000 1.46 1.53 1.64 1.73 1.59 3.35E-05 1.5899664 2500 1.82 1.84 1.76 2.05 1.8675 4.19E-05 1.8674585 3000 1.83 1.85 1.85 2.07 1.9 5.03E-05 1.899956 3500 1.99 1.87 1.87 2.1 1.9575 5.86E-05 1.9574417 4000 2.4 2.35 1.9 2.13 2.195 6.7E-05 2.1949338 4500 2.5 2.72 1.93 2.14 2.3225 7.54E-05 2.3224259 5000 2.6 2.9 1.96 2.17 2.4075 8.38E-05 2.407416
10 5500 2.72 2.99 1.97 2.21 2.4725 9.21E-05 2.47240811 6000 2.73 3 2.01 2.22 2.49 0.000101 2.48989913 7000 2.75 3.1 2.1 2.28 2.5575 0.000117 2.557383
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
69
Dari persamaan regresi:
Y=1924.x² − 3069.x + 1623.
dengan x = 0,25 diperoleh:
Y=1924.(0,25²) − 3069.(0,25) + 1623.
= 976 N
Kuat lekat = Mpa
c. Beton dengan Semen replika A 80 % Pengujian Kuat lekat terhadap benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
pada umur 28 hari dengan baja polos 12mm, jumlah benda uji 4 buah, dengan
kadar semen replika sebesar 80% sebagai berikut:
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (A) = 103,869 mm2
Panjang penanaman (Ld) = 150 mm.
Jarak penjepitan ( Lo ) = 348 mm.
Modulus elastsitas (E) = 200000 MPa
Dari data Tabel 4.16 di atas dengan menggunakan analisis regresi polynomial
Y= Beban (N) dan X= sesar beton (mm) , maka didapat kurva hubungan antara
beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.11. Regresi dari kurva
tersebut memberikan persamaan:
Y=1949.x² − 3617.x + 1754.
0,1802 . .15011.5 . 976
..==
p f p d L
P
(mm) (mm) (mm)
Tabel 4.16. Sesar Beton dengan Semen Replika A 80% SR A 80 % ∆ Perpanjangan Baja Sesar Beton
Panjang total rata2 (∆s), (mm) (∆c)No Beban BU 1 BU 2 BU 3 BU 41 1000 1.7 1.4 1.6 1.8 1.63 1.68E-05 1.622 1500 1.88 1.65 1.7 1.82 1.76 2.51E-05 1.763 2000 1.9 1.89 1.98 2 1.94 3.35E-05 1.944 2500 1.92 1.91 2.1 2.2 2.03 4.19E-05 2.03
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
70
B E T ON DE NG AN S E ME N R E P L IK A A 80 %
y = 1949.x2 - 3617.x + 1754.R ² = 0.988
-5000
0
5000
10000
15000
20000
25000
0 1 2 3 4
B ETON S R A 80 %
P oly. (BETON S R A 80 %)
Beb
an (N
)
Dari persamaan regresi:
Y=1949.x² − 3617.x + 1754.
dengan x = 0,25 diperoleh:
Y=1949.(0,25²) − 3617.(0,25) + 1754.
= 971.5625 N
Kuat lekat = Mpa
d. Beton dengan Semen replika A 100 % Pengujian Kuat lekat terhadap benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
pada umur 28 hari dengan baja polos 12mm, jumlah benda uji 4 buah, dengan
kadar semen replika sebesar 100% sebagai berikut:
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (A) = 103,869 mm2
Panjang penanaman (Ld) = 150 mm.
Jarak penjepitan ( Lo ) = 348 mm.
Modulus elastsitas (E) = 200000 MPa
0,17937 . .15011.5 . 971.5625
..==
p f p d L
P
Gambar 4.11. Grafik beban-sesar beton dengan Semen Replika A 80 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
71
B E T ON DE NG AN S E ME N R E P L IK A A 100%
y = 0.534x2 + 17.83x + 940.6
R 2 = 1
-500
0
500
1000
1500
2000
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00
B ETON S R A100 %
P oly. (B ETON S R A100 %)
Beb
an (N
)
Dari data Tabel 4.17 di atas dengan menggunakan analisis regresi polynomial
Y= Beban (N) dan X= sesar beton (mm) , maka didapat kurva hubungan antara
beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.12. Regresi dari kurva
tersebut memberikan persamaan:
Y=0.534x² + 17.83x + 940.6
Dari persamaan regresi:
Y=0.534x² + 17.83x + 940.6
dengan x = 0,25 diperoleh:
Y=0.534.(0,25²) + 17.83.(0,25) + 940.6
= 945.090875 N
Kuat lekat = Mpa
. .15011.5 . 945.090875
.. ==
p f p d L
P 0,1745
Tabel 4.17. Sesar Beton dengan Semen Replika A 100% SR A 100 % ∆ Perpanjangan Baja Sesar Beton
Panjang total rata2 (∆s), (mm) (∆c)No Beban BU 1 BU 2 BU 3 BU 41 1000 3 3.2 4 2 3.05 1.68E-05 3.052 1200 15.1 8.3 13 7.4 10.95 2.01E-05 10.953 1300 20 11.1 13.5 12 14.15 2.18E-05 14.15
(mm) (mm) (mm)
Gambar 4.12. Grafik beban-sesar beton dengan Semen Replika A 100 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
72
3. Beton dengan Semen Replika B campuran (4:5:1)
a. Beton dengan Semen replika B 20 %
Pengujian Kuat lekat terhadap benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
pada umur 28 hari dengan baja polos 12mm, jumlah benda uji 4 buah, dengan
kadar semen replika sebesar 20% sebagai berikut:
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (A) = 103,869 mm2
Panjang penanaman (Ld) = 150 mm.
Jarak penjepitan ( Lo ) = 348 mm.
Modulus elastsitas (E) = 200000 MPa
Tabel 4.18. Sesar Beton dengan Semen Replika B 20%
SR B 20 % ∆ Perpanjangan Baja Sesar Beton Panjang total rata2 (∆s), (mm) (∆c)
No Beban BU 1 BU 2 BU 3 BU 41 1000 3.1 2.5 2 2.1 2.425 1.68E-05 2.4249832 1500 3.13 2.54 2.03 2.11 2.4525 2.51E-05 2.4524753 2000 3.14 2.55 2.05 2.12 2.465 3.35E-05 2.4649664 2500 3.16 2.58 2.08 2.13 2.4875 4.19E-05 2.4874585 3000 3.2 2.6 2.19 2.15 2.535 5.03E-05 2.534956 3500 3.61 3.49 2.32 2.57 2.9975 5.86E-05 2.9974417 4000 3.63 3.6 2.34 2.62 3.0475 6.7E-05 3.0474338 4500 3.65 3.63 2.82 2.67 3.1925 7.54E-05 3.1924259 5000 3.67 3.67 2.85 2.71 3.225 8.38E-05 3.224916
10 5500 3.72 3.79 3 2.99 3.375 9.21E-05 3.37490811 6000 3.78 3.83 3.24 3.49 3.585 0.000101 3.58489912 6500 3.8 3.87 3.29 3.61 3.6425 0.000109 3.64239113 7000 3.88 3.9 3.31 3.69 3.695 0.000117 3.69488314 7500 3.9 3.91 3.36 3.78 3.7375 0.000126 3.73737415 8500 3.92 3.95 3.4 3.79 3.765 0.000142 3.76485816 9000 3.98 4.37 3.42 3.8 3.8925 0.000151 3.89234917 9500 3.99 4.39 3.46 3.86 3.925 0.000159 3.92484118 10000 4.4 4.2 3.48 3.98 4.015 0.000168 4.01483219 10500 4.5 4.47 3.49 4 4.115 0.000176 4.11482420 11000 4.52 4.5 3.5 4.2 4.18 0.000184 4.17981621 11500 5.15 4.6 3.6 4.4 4.4375 0.000193 4.437307
(mm) (mm) (mm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
73
B E T ON DE NG AN S E ME N R E P L IK A B 20 %
y = 1188.4x 2 - 2815x+1589.9
R 2 = 0.9735
-5000
15000
35000
55000
75000
95000
115000
135000
0 5 10 15
BETON S R B 20 %
P oly. (BETON S R B 20 %)
S es ar (mm)
Beb
an (
N)
Dari data Tabel 4.18 di atas dengan menggunakan analisis regresi polynomial
Y= Beban (N) dan X= sesar beton (mm) , maka didapat kurva hubungan antara
beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.13. Regresi dari kurva
tersebut memberikan persamaan:
Y=1188.x² − 2815.x + 1589.
Dari persamaan regresi:
Y=1188.x² − 2815.x + 1589.
dengan x = 0,25 diperoleh:
Y=1188.(0,25²) − 2815.(0,25) + 1589.
= 959.5 N
Kuat lekat = Mpa
. .15011.5 . 959.5
.. ==
p f p d L
P 0,17714
Gambar 4.13. Grafik beban-sesar beton dengan Semen Replika B 20 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
74
b. Beton dengan Semen replika B 40 % Pengujian Kuat lekat terhadap benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
pada umur 28 hari dengan baja polos 12mm, jumlah benda uji 4 buah, dengan
kadar semen replika sebesar 40% sebagai berikut:
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (A) = 103,869 mm2
Panjang penanaman (Ld) = 150 mm.
Jarak penjepitan ( Lo ) = 348 mm.
Modulus elastsitas (E) = 200000 MPa
Tabel 4.19. Sesar Beton dengan Semen Replika B 40% SR B 40 % ∆ Perpanjangan Baja Sesar Beton
Panjang total rata2 (∆s), (mm) (∆c)No Beban BU 1 BU 2 BU 3 BU 41 1000 3.2 2.78 2.5 2.22 2.675 1.68E-05 2.6749832 1500 3 1.79 1.54 2.28 2.1525 2.51E-05 2.1524753 2000 3.5 2.39 1.57 2.43 2.4725 3.35E-05 2.4724664 2500 3.54 3.12 1.8 2.49 2.7375 4.19E-05 2.7374585 3000 3.56 3.15 1.83 2.53 2.7675 5.03E-05 2.767456 3500 3.57 3.25 1.87 2.57 2.815 5.86E-05 2.8149417 4000 3.59 3.45 1.9 2.61 2.8875 6.7E-05 2.8874338 4500 3.68 3.48 1.92 2.63 2.9275 7.54E-05 2.9274259 5000 3.7 3.68 1.96 2.68 3.005 8.38E-05 3.004916
10 5500 3.75 3.71 2.11 2.84 3.1025 9.21E-05 3.10240811 6000 3.78 3.76 2.16 3.67 3.3425 0.000101 3.34239912 6500 3.85 3.83 2.23 3.79 3.425 0.000109 3.42489113 7000 3.87 3.89 2.25 3.81 3.455 0.000117 3.45488314 7500 3.9 3.92 2.29 3.83 3.485 0.000126 3.48487415 8500 3.92 3.95 2.35 3.86 3.52 0.000142 3.51985816 9000 3.96 3.98 2.49 3.91 3.585 0.000151 3.58484917 9500 3.98 4.08 2.92 3.93 3.7275 0.000159 3.72734118 10000 4.2 4.12 3.12 3.94 3.845 0.000168 3.84483219 10500 4.23 4.14 3.14 4.33 3.96 0.000176 3.95982420 11000 4.26 4.15 3.19 4.35 3.9875 0.000184 3.98731621 11500 5 4.21 3.22 4.36 4.1975 0.000193 4.19730722 12000 4.67 4.23 3.24 5.42 4.39 0.000201 4.389799
(mm) (mm)
(mm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
75
B E T ON DE NG AN S E ME N R E P L IK A B 40 %
y = 338.63x 2 +3513.2x-8924.5
R 2 = 0.9573
-50000
0
50000
100000
150000
200000
250000
0 5 10 15
BETON S R B 40 %
P oly. (BETON S R B 40 %)
Beb
an (
N)
Dari data Tabel 4.18 di atas dengan menggunakan analisis regresi polynomial
Y= Beban (N) dan X= sesar beton (mm) , maka didapat kurva hubungan antara
beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.14. Regresi dari kurva
tersebut memberikan persamaan:
Y=338.6x² + 3513.x −8924.
Dari persamaan regresi: Y=338.6x² + 3513.x −8924.
dengan x = 0,25 diperoleh:
Y=338.6.(0,25² ) + 3513.(0,25) − 8924.
= 899.413 N
Kuat lekat = Mpa
. .15011.5 . 899.413
. . ==
p f p d L
P 0,16605
Gambar 4.14. Grafik beban-sesar beton dengan Semen Replika B 40 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
76
c. Beton dengan Semen replika B 60 % Pengujian Kuat lekat terhadap benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
pada umur 28 hari dengan baja polos 12mm, jumlah benda uji 4 buah, dengan
kadar semen replika sebesar 60% sebagai berikut:
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (A) = 103,869 mm2
Panjang penanaman (Ld) = 150 mm.
Jarak penjepitan ( Lo ) = 348 mm.
Modulus elastsitas (E) = 200000 MPa
Dari data Tabel 4.20 di atas dengan menggunakan analisis regresi polynomial
Y= Beban (N) dan X= sesar beton (mm) , maka didapat kurva hubungan antara
beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.15. Regresi dari kurva
tersebut memberikan persamaan:
Y=201.9x² + 3125.x − 9179.
Tabel 4.20. Sesar Beton dengan Semen Replika B 60%
SR B 60 % ∆ Perpanjangan Baja Sesar Beton Panjang total rata2 (∆s), (mm) (∆c)
No Beban BU 1 BU 2 BU 3 BU 41 1000 2 2 3.1 3.7 2.7 1.68E-05 2.6999832 1500 2.8 2.3 3.11 3.72 2.9825 2.51E-05 2.9824753 2000 2.18 2.82 3.28 3.79 3.0175 3.35E-05 3.0174664 2500 2.22 3.01 3.3 3.8 3.0825 4.19E-05 3.0824585 3000 2.39 3.11 3.45 3.91 3.215 5.03E-05 3.214956 3500 2.58 3.2 3.89 4 3.4175 5.86E-05 3.4174417 4000 2.69 3.28 3.9 4.02 3.4725 6.7E-05 3.4724338 4500 2.8 3.3 3.92 4.11 3.5325 7.54E-05 3.5324259 5000 2.9 3.4 3.93 4.2 3.6075 8.38E-05 3.607416
10 5500 3 3.57 3.94 4.21 3.68 9.21E-05 3.67990811 6000 3.15 3.8 4.18 4.43 3.89 0.000101 3.88989912 6500 3.34 4.04 4.19 4.58 4.0375 0.000109 4.037391
(mm) (mm)
(mm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
77
B E T ON DE NG AN S E ME N R E P L IK A B 60%
y = 201.95x2+3125.8x-9179.4
R 2 = 0.9784
-50000
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
0 5 10 15 20
BETON S R B 60%
P oly. (BETON S R B 60%)
S es ar (mm)
Beb
an (
N)
Dari persamaan regresi:
Y=201.9x² + 3125.x − 9179.
dengan x = 0,25 diperoleh:
Y=201.9.(0,25² ) + 3125.(0,25) − 9179.
= 793.87 N
Kuat lekat = Mpa
c. Beton dengan Semen replika B 80 % Pengujian Kuat lekat terhadap benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm
pada umur 28 hari dengan baja polos 12mm, jumlah benda uji 4 buah, dengan
kadar semen replika sebesar 80% sebagai berikut:
. .15011.5 . 793.87
.. ==
p f p d L
P 0,14657
Gambar 4.15. Grafik beban-sesar beton dengan Semen Replika B 60 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
78
B E T ON DE NG AN S E ME N R E P L IK A B 80 %
y = 4E -10x2 + 2777.9x - 10271
R 2 = 1
-50000
0
50000
100000
150000
200000
250000
0 10 20 30
BETON S R B 80 %
P oly. (BETON S R B 80 %)
S es ar (mm)
Beb
an (N
)Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (A) = 103,869 mm2
Panjang penanaman (Ld) = 150 mm.
Jarak penjepitan ( Lo ) = 348 mm.
Modulus elastsitas (E) = 200000 MPa
Dari data Tabel 4.21 di atas dengan menggunakan analisis regresi polynomial
Y= Beban (N) dan X= sesar beton (mm) , maka didapat kurva hubungan antara
beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 4.16. Regresi dari kurva
tersebut memberikan persamaan:
Y=4E-10x² + 2777.x − 10271.
Tabel 4.21. Sesar Beton dengan Semen Replika B 80%
SR B 80 % ∆ Perpanjangan Baja Sesar Beton Panjang total rata2 (∆s), (mm) (∆c)
No Beban BU 1 BU 2 BU 3 BU 41 1000 4 3.1 5.12 4.01 4.0575 1.68E-05 4.0574832 1500 4.02 3.48 5.28 4.17 4.2375 2.51E-05 4.2374753 1750 4.3 3.5 5.31 4.2 4.3275 2.93E-05 4.327471
(mm) (mm) (mm)
Gambar 4.16. Grafik beban-sesar beton dengan Semen Replika B 80 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
79
Dari persamaan regresi:
Y= 4E-10x² + 2777.x − 10271.
dengan x = 0,25 diperoleh:
Y= 4E-10.(0,25² ) + 2777.(0,25) − 10271.
= 694.25 N
Kuat lekat = Mpa
4.4.4. Panjang penyaluran
Nilai kuat lekat yang sudah diketahui tersebut digunakan untuk menghitung
panjang penyaluran yang optimum pada beton normal maupun beton dengan
penggunaan semen replika.
1. Beton normal dengan semen replika 0 %
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (Ab) = 103,869 mm2
Tegangan leleh baja (fy) = 422,430 Mpa
Kuat tekan beton (f’c) = 31,0629 Mpa
Kuat lekat beton (µ) = 0.21885 Mpa Panjang penyaluran = Ld = fy.Ab = 422,430.103,869 = 6181,2 mm µ. π . Ø 0,21885.3,14.11,5 Panjang penyaluran SKSNI = 0,02.Ab.fy / cf ' = 0,02.103,869 . 422,430 / √31,0629 = 175,289 mm
2. Beton dengan Semen replika A campuran (1:1:1) a. Beton dengan Semen replika A 20 % Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
. .15011.5 . 694.25
. . ==
p f p d L
P 0.1282
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
80
Luas tampang baja (Ab) = 103,869 mm2
Tegangan leleh baja (fy) = 422,430 Mpa
Kuat tekan beton (f’c) = 18,674 Mpa
Kuat lekat beton (µ) = 0,1838 Mpa Panjang penyaluran = Ld = fy.Ab = 422,430.103,869 = 7359,9 mm µ. π . Ø 0,1838.3,14.11,5 Panjang penyaluran SKSNI = 0,02.Ab.fy / cf ' = 0,02.103,869 . 422,430 / √18,674 = 226,08 mm
Hitungan selanjutnya disajikan dalam bentuk table 4.22 sebagai berikut :
Tabel 4.22 Hasil Panjang penyaluran.
N0 SR A (%)
Panjang penyaluran (mm)
Panjang penyaluran (SKSNI) (mm)
1 0 6181.1 175.289 2 20 7359.9 226.08 3 40 7387.7 260.4 4 60 7507.4 374.89 5 80 7541.7 553.8 6 100 7752.9 612.28
3. Beton dengan Semen Replika B campuran (4:5:1)
a. Beton dengan Semen replika B 20 %
Diameter baja (f ) = 11,5 mm.
Luas tampang baja (Ab) = 103,869 mm2
Tegangan leleh baja (fy) = 422,430 Mpa
Kuat tekan beton (f’c) = 13.298 Mpa
Kuat lekat beton (µ) = 0,1771 Mpa
Panjang penyaluran = Ld = fy.Ab = 422,430.103,869 = 7636,5 mm µ. π . Ø 0,1771.3,14.11,5 Panjang penyaluran SKSNI = 0,02.Ab.fy / cf ' = 0,02.103,869 . 422,430 / √13,298 = 267,19 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
81
Hitungan selanjutnya disajikan dalam bentuk table 4.23 sebagai berikut : Tabel 4.23 Hasil Panjang penyaluran.
N0 SR B (%)
Panjang penyaluran (mm)
Panjang penyaluran (SKSNI) (mm)
1 0 6181.1 175.289 2 20 7636.5 267.91 3 40 8146.6 324.68 4 60 9229.7 439.07 5 80 10554 694.12 6 100 - -
4.5. Uji Normalitas
Pengujian normalitas dalam penelitian ini menggunakan metode Sewart yang
bertujuan untuk membuktikan bahwa kelompok benda uji dari satu jenis terdiri
dari populasi normal.
a. Hasil Pengujian Normalitas dengan Metode Sewart
Sebagai contoh, diambil data pengujian kuat lekat Semen replika A 20%.
Langkah-langkah pengujian :
1) Menentukan nilai kuat lekat beton rata-rata (X)
X = n
XXXX 14131211 +++
X = 4
209.4)624.1()245.0(6669.0 +-+-+ = 0.1055
2) Menentukan simpangan baku (S)
S = 1
)( 2
-
-å-
n
XXn
nii
S =
S = 0.22617
14)229.0209.4()1055.0624.1()1055.0245.0()1055.06669.0( 2222
--+--+--+-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
82
3) Mencari kontrol batas atas dan bawah (LCL dan UCL)
Kontrol batas bawah (LCL) :
LCL = n
SX
3-
LCL = -1055.04
22617.03x
LCL = -0.2338
Kontrol batas atas (UCL) :
UCL = n
SX
3+
UCL = 4
22617.0.31055.0 +
UCL = 0.4476
4) Berdasarkan hasil diatas diperoleh harga LCL (-0,2338) < X (0,1055) < UCL
(0,4476), dapat disimpulkan kelompok data benda uji berdistribusi normal.
Dengan mengambil salah satu sample diperkirakan pula sample yang lain bisa
dianggap mempunyai kelompok data uji berdistribusi dengan normal.
4.6. Pembahasan
a. Kuat Lekat
Dari hasil pengujian kuat lekat beton bahwa kuat lekat beton yang terjadi menurun
seiring dengan bertambahnya kadar penggantian semen dengan semen replika
dalam beton, baik penggantian semen dengan semen replika A maupun semen
replika B. Pada penelitian ini kuat lekat beton normal memiliki nilai paling tinggi
yaitu sebesar 0.21885 Mpa, nilai kuat lekat optimum pada beton dengan semen
replika sebagai pengganti semen terdapat pada penggantian semen dengan semen
replika A pada kadar 20% sebesar 0.1838 Mpa. Dan untuk nilai kuat lekat
minimum pada beton dengan semen replika sebagai pengganti semen terdapat
pada semen replika B pada kadar 80 % sebesar 0.1282 Mpa.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
83
NO %1 0 31.0629 0.21885 6181.2 175.2892 20 18.674 0.1838 7359.9 226.083 40 14.076 0.1831 7387.7 260.44 60 6.791 0.1802 7507.4 374.895 80 3.112 0.1794 7541.7 553.86 100 2.546 0.1745 7752.9 612.28
BETON SR A
(mm) (mm) (Mpa)(Mpa)KUAT DESAK KUAT LEKAT PANJANG PENYALURAN PANJANG PENYALURAN (SKSNI)
b. Panjang penyaluran
Berdasarkan hasil pengujian kuat lekat di dapatkan perhitungan panjang
penyaluran baja pada beton, bahwa menunjukkan semakin nilai kuat lekat beton
yang menurun seiring dengan bertambahnya kadar penggantian semen dengan
semen replika dalam beton, baik penggantian semen dengan semen replika A
maupun semen replika B, maka akan bertambah besar nilai panjang penyaluran
baja pada beton tersebut. Pada penelitian ini nilai panjang penyaluran beton
normal memiliki nilai paling tinggi yaitu sebesar 6181,2 mm untuk panjang
penyaluran dan 175,289 mm untuk panjang penyaluran SKSNI, nilai panjang
penyaluran optimum pada beton dengan semen replika sebagai pengganti semen
terdapat pada penggantian semen dengan semen replika A pada kadar 20%
sebesar 7359.9 mm untuk panjang penyaluran penelitian dan 226,08 Mpa untuk
panjang penyaluran SKSNI. Dan untuk nilai panjang penyaluran minimum pada
beton dengan semen replika sebagai pengganti semen terdapat pada semen replika
B pada kadar 80 % sebesar 10554 mm untuk panjang penyaluran penelitian dan
694,12 mm untuk penyaluran SKSNI.
c. Tabel dan grafik hubungan antara Semen replika A dengan Kuat desak, Kuat lekat, Panjang penyaluran.
Tabel 4.24. Tabel kuat desak, kuat lekat, Panjang penyaluran SR A
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
84
1. Grafik hubungan antara Kuat desak dengan Kuat lekat Semen replika A.
Dari gambar 4.17 menunjukkan bahwa semakin besar nilai kuat desak pada
beton dengan semen Replika A , maka akan besar pula nilai kuat lekat.
2. Grafik hubungan antara Kuat desak dengan Panjang penyaluran Semen replika A.
Gambar 4.18. Grafik hubungan Kuat desak dengan Panjang penyaluran Penelitian Semen replika A
Gambar 4.17. Grafik hubungan antara Kuat desak dengan Kuat lekat Semen replika A
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
85
Dari gambar 4.18 untuk Panjang penyaluran penelitian dan gambar 4.19
untuk Panjang penyaluran SKSNI menunjukkan bahwa semakin besar
nilai Kuat desak beton dengan semen Replika A, maka akan semakin kecil
nilai Panjang penyaluran.
d. Grafik hubungan antara Kuat lekat dengan Panjang penyaluran Semen replika A
Gambar 4.19. Grafik hubungan Kuat desak dengan Panjang penyaluran SKSNI Semen replika A
Gambar 4.20. Grafik hubungan Kuat lekat dengan Panjang penyaluran Penelitian Semen replika A
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
86
Dari gambar 4.20 ntuk Panjang penyaluran penelitian dan gambar 4.21
untuk Panjang enyaluran SKSNI menunjukkan bahwa semakin besar
nilai Kuat ekat beton dengan semen Replika A, maka akan semakin kecil
nilai Panjang penyaluran.
e. Grafik hubungan antara % pengantian semen dengan Semen replika A terhadap Kuat desak, Kuat lekat, Panjang penyaluran.
Gambar 4.21. Grafik hubungan Kuat lekat dengan Panjang penyaluran SKSNI Semen replika A
Gambar 4.22. Grafik hubungan % SR A dengan Kuat desak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
87
Dari gambar 4.22 untuk persen (%) penggantian semen dengan semen replika A
menunjukkan bahwa semakin besar persen (%) penggantian semen dengan
semen replika A, maka akan semakin rendah nilai Kuat desak.
2. Grafik hubungan persen (%) pengantian semen dengan Semen replika A
terhadap Kuat lekat
Dari gambar 4.23 untuk persen (%) penggantian semen dengan semen replika A
menunjukkan bahwa semakin besar persen (%) penggantian semen dengan
semen replika A, maka akan semakin rendah nilai Kuat lekat.
3. Grafik hubungan persen (%) pengantian semen dengan Semen replika A terhadap Panjang penyaluran.
Gambar 4.23.Grafik hubungan % SR A dengan Kuat lekat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
88
Dari gambar 4.24 dan gambar 4.25 untuk persen (%) penggantian semen dengan
semen replika A menunjukkan bahwa semakin besar persen (%) penggantian
semen dengan semen replika A, maka akan semakin besar pula nilai Panjang
penyaluran penelitian dan Panjang penyaluran SKSNI.
Gambar 4.25.Grafik hubungan % SR A dengan Panjang penyaluran SKSNI
Gambar 4.24.Grafik hubungan % SR A dengan Panjang penyaluran Penelitian
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
89
BETON SR B
KUAT DESAK KUAT LEKAT PANJANG PENYALURAN PANJANG PENYALURAN (SKSNI)NO % (Mpa) (Mpa) (mm) (mm)1 0 31.0629 0.21885 6181.2 175.2892 20 13.298 0.1771 7636.5 267.913 40 9.054 0.16605 8146.6 324.684 60 4.951 0.1466 9229.7 439.075 80 1.981 0.1282 10554 694.126 100 1.132 0 0 0
f. Tabel dan grafik hubungan antara Semen replika B dengan Kuat desak, Kuat lekat, Panjang penyaluran.
1. Grafik hubungan antara Kuat desak dengan Kuat lekat Semen replika B.
Dari gambar 4.26 menunjukkan bahwa semakin besar nilai kuat desak pada
beton dengan semen Replika B, maka akan besar pula nilai kuat lekat.
Tabel 4.25. Tabel kuat desak,kuat lekat,Panjang penyaluran SR B
Gambar 4.26.Grafik hub.Kuat desak dengan Kuat lekat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
90
2. Grafik hubungan antara Kuat desak dengan Panjang penyaluran Semen replika A.
Gambar 4.27. Grafik hub.Kuat desak dengan Panjang penyaluran penelitian
Gambar 4.28. Grafik hub.Kuat desak dengan Panjang penyaluran SKSNI
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
91
Dari gambar 4.27 untuk Panjang penyaluran penelitian dan gambar 4.28
untuk Panjang penyaluran SKSNI menunjukkan bahwa semakin besar nilai
Kuat desak beton dengan semen Replika B, maka akan semakin kecil nilai
Panjang penyaluran.
g. Grafik hubungan antara Kuat lekat dengan Panjang penyaluran Semen replika B
Gambar 4.30.Grafik hub.Kuat Lekat dengan Panjang penyaluran SKSNI
Gambar 4.29.Grafik hub.Kuat Lekat dengan Panjang penyaluran penelitian
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
92
Dari gambar 4.29 untuk Panjang penyaluran penelitian dan gambar 4.30 untuk
Panjang penyaluran SKSNI menunjukkan semakin besar nilai Kuat lekat
beton dengan semen Replika B, maka semakin kecil nilai Panjang penyaluran.
h. Grafik hubungan antara % pengantian semen dengan Semen replika B terhadap Kuat desak, Kuat lekat, Panjang penyaluran. 1. Grafik hubungan persen (%) pengantian semen dengan Semen replika B terhadap Kuat desak
Dari gambar 4.31 untuk persen (%) penggantian semen dengan semen replika B
menunjukkan bahwa semakin besar persen (%) penggantian semen dengan
semen replika B, maka akan semakin rendah nilai Kuat desak.
2. Grafik hubungan persen (%) pengantian semen dengan Semen replika B terhadap Kuat lekat
Gambar 4.31.Grafik hubungan % SR B dengan Kuat desak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
93
Dari gambar 4.32 untuk persen (%) penggantian semen dengan semen replika B
menunjukkan bahwa semakin besar persen (%) penggantian semen dengan
semen replika B, maka akan semakin rendah nilai Kuat lekat.
3. Grafik hubungan persen (%) pengantian semen dengan Semen replika B terhadap Panjang penyaluran.
Gambar 4.32.Grafik hubungan % SR B dengan Kuat lekat
Gambar 4.33.Grafik hubungan % SR B dengan Panjang penyaluran penelitian
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
94
Dari gambar 4.33 dan gambar 4.34 untuk persen (%) penggantian semen dengan
semen replika B menunjukkan bahwa semakin besar persen (%) penggantian
semen dengan semen replika B, maka akan semakin besar pula nilai
Panjang penyaluran penelitian dan Panjang penyaluran SKSNI.
i. Hubungan antara besar % pengantian semen dengan Semen replika
Kuat desak, Kuat lekat, Panjang penyaluran.
Semakin besar % penggantian semen pada campuran beton dengan semen replika
maka mengurangi kualitas beton yang dihasilkan, beton tersebut akan rendah
kemampuan untuk menahan desakan (kuat desak) maupun kemampuan dalam
menyelimuti dan mengikat baja (kuat lekat), kuat lekat yang rendah akan
menjadiakan besarnya panjang penyaluran tegangngan yang terjadi pada baja
yang tertanam pada baja . Pendapat ini berlaku sebaliknya.
Dalam hal ini nilai kuat lekat dan nilai panjang penyaluran tergantung dari besar
atau kecilnya panjang selip baja yang terjadi pada baja tertanam, panjang selip
baja pada baja yang tertanam di dalam beton disebut sebagai nilai sesar. Semakin
besar panjang selip baja maka semakin besar nilai sesar, dengan besar nilai sesar
akan menjadikan rendah nilai kuat lekat suatu campuran beton dan dengan nilai
Gambar 4.34.Grafik hubungan % SR B dengan Panjang penyaluran SKSNI
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
95
sesar yang semakin besar semakin besar pula panjang penyaluran tegangangan
yang terjadi pada baja yang tertanam. Pendapat ini berlaku sebaliknya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
96
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian beton dengan campuran metakaolin, slag dan kapur padam
sebagai pengganti semen dalam variasi perbandingan campuran metakaolin, slag
dan kapur padam 1 : 1 : 1 / semen replika A (SR.A) dan 4 : 5 : 1 / semen replika B
(SR.B) serta dengan berbagai variasi persen (%) penggantian semen, dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut :
1. Kuat lekat rata-rata hasil pengujian beton dengan Semen Replika A /
campuran 1:1:1 dengan menggunakan tulangan polos 12 mm adalah
0% = 0.21885mm; 20% = 0,1838mm; 40% = 0,1831mm; 60% =
0,1802mm; 80% = 0,1794mm; 100% = 0,1745mm.
2. Panjang penyaluran menurut hasil penelitian pada beton dengan semen
replika A / campuran 1:1:1 dengan menggunakan tulangan polos 12 mm
adalah 0% = 6181,2mm; 20% = 7359,9mm; 40% = 7387,7mm; 60% =
7507,4mm; 80% = 7541,7mm; 100% = 7752,9mm.
3. Panjang penyaluran SKSNI-1991 pada beton dengan semen replika A /
campuran 1:1:1 dengan menggunakan tulangan polos 12mm adalah 0% =
175,289mm; 20% = 226,08mm; 40% = 260,4mm; 60% = 374,89mm; 80%
= 553,8mm; 100% = 612,28mm.
4. Kuat lekat yang paling optimum terjadi pada beton dengan semen replika
A campuran 1:1:1 adalah 20% dengan panjang penyaluran yang minimum.
Sedangkan kuat lekat yang minimum tejadi pada 100 % dengan panjang
penyaluran yang optimum.
5. Kuat lekat rata-rata hasil pengujian beton dengan Semen Replika B /
campuran 4:5:1 dengan menggunakan tulangan polos 12mm adalah 0% =
0,21885mm; 20% = 0,1771mm; 40% = 0,16605mm; 60% = 0,1466mm;
80% = 0,1282mm.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
97
6. Panjang penyaluran menurut hasil penelitian pada beton dengan semen
replika B / campuran 4:5:1 dengan menggunakan tulangan polos 12mm
adalah 0% = 6181,2mm; 20% = 7636,5mm; 40% = 8146,6mm; 60% =
9229,7mm; 80% = 10554mm.
7. Panjang penyaluran SKSNI-1991 pada beton dengan semen replika B /
campuran 4:5:1 dengan menggunakan tulangan polos 12mm adalah 0% =
175,289mm; 20% = 267,91mm; 40% = 324,68mm; 60% = 439,07mm;
80% =694,12mm.
8. Kuat lekat yang paling optimum terjadi pada beton dengan semen
replika B campuran 4:5:1 adalah 20% dengan panjang penyaluran yang
minimum. Sedangkan kuat lekat yang minimum tejadi pada 80 % dengan
panjang penyaluran yang optimum.
9. Dari kedua campuran semen replika diatas dapat disimpulkan bahwa
campuran 1:1:1 atau semen replika A kuat lekatnya lebih baik daripada
campuran 4:5:1 atau semen replika B. Dan untuk Panjang penyaluran dari
kedua campuran semen tersebut dapat disimpulkan bahwa campuran 1:1:1
atau semen replika A nilai Panjang penyaluran lebih kecil daripada
campuran 4:5:1 atau semen replika B
10. Dari kedua campuran semen replika diatas. Panjang penyaluran hasil
penelitian rata-rata lebih besar dari pada Panjang penyaluran hasil
hitungan menurut SKSNI-1991.
11. Dapat disimpulkan bahwa kuat lekat berbanding lurus dengan kuat desak
beton, sehingga penurunan kuat tekan beton penurunan pula pada kuat
lekat beton dengan baja baja tulangan.
12. Dan dapat disimpulkan bahwa kuat lekat berbanding terbalik dengan
panjang penyaluran, sehingga penurunan kuat lekat beton akan menambah
nilai panjang penyaluran baja tulangan yang tertanam dalam beton.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
98
5.2. Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang ada maka perlu adanya penelitian lanjutan.
Adapun saran-saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya adalah :
1. Penelitian lebih lanjut untuk penggunaan campuran metakaolin, slag,
kapur padam di lakukan pengujian fisik dan penelitian kimianya agar
diketahui prilaku setiap campuran tersebut secara pasti.
2. Penelitian selanjutnya juga diharapkan campuran metakaolin, slag, kapur
padam lebih variatif.
3. Dial gauge hendaknya digantikan dengan model digital, sehingga dapat
mengurangi faktor-faktor kesalahan pembacaan.