perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN FLY ASH DENGAN BAHAN TAMBAH BESTMITTEL PADA BETON MUTU TINGGI METODE ACI TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS OF RUPTURE, DAN KETAHANAN KEJUT (IMPACT) The Influence of Adding Steel Fiber and Fly Ash with Admixture Bestmittel on High Quality Concrete American Concrete Institute Methods To Compresivve Strength, Modulus of Rupture and Impact SKRIPSI Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil FakultasTeknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh: META DIANA I 1112059 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET 2015
Transcript
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN
FLY ASH DENGAN BAHAN TAMBAH BESTMITTEL
PADA BETON MUTU TINGGI METODE ACI
TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS OF RUPTURE,
DAN KETAHANAN KEJUT (IMPACT)
The Influence of Adding Steel Fiber and Fly Ash with Admixture Bestmittel on High
Quality Concrete American Concrete Institute Methods To Compresivve Strength,
Modulus of Rupture and Impact
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil FakultasTeknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh:
META DIANA
I 1112059
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
2015
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
HALAMAN PENGESAHAN SEMENTARA
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT DAN FLY
ASH DENGAN BAHAN TAMBAH BESTMITTEL PADA
BETON MUTU TINGGI METODE ACI TERHADAP KUAT
TEKAN, MODULUS OF RUPTURE, DAN KETAHANAN KEJUT
(IMPACT)
The Influence of Adding Steel Fiber and Fly Ash with Admixture Bestmittel on High
Quality Concrete American Concrete Institute Methods To Compresivve Strength,
Modulus of Rupture and Impact
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar SarjanaTeknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
META DIANA
I 1112059
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran
JurusanTeknikSipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Saya Melihat dan Percaya Segalanya Bisa di Mungkinkan”
“Janganlah Takut Terhadap Kebesaran
Ada Orang Yang Lahir dengan Kebesaran
Ada yang Masih Harus Meraih Kebesaran
Dan Ada yang Kepadanya disodorkan Kebesaran”
WM. SHAKESPEARE
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PersembahanKu ....
Terimakasih dan rasa syukur yang luar biasa yang kupanjatkan
pada ALLAH SWT.. terimakasih atas anugerah dan
kepercayaan-MU kepada ku untuk melanjutkan kuliah di Universitas ini, Universitas yang ku impi2kan...
Aku tidak pernah meragukan segala firman-MU;
“ Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah keadaan suatu kaum sebelum mereka mengubah keadaan diri mereka sendiri”
(QS. Ar-Ra’d: 11).
“Allah Tidak akan membebani seseorang melainkan sesuai
kesanggupannya”(QS. Al- Baqoroh: 286).
Terimakasih yang luar biasa untuk kedua orang tuaku:
*Ibuku*Terimakasih IBU, sudah melahirkan dan merawat ku sampai aku
sebesar ini.. terimakasih atas kasih sayangnya, atas apapun yang engkau ajarkan pada ku dalam hidup, terimakasih ibu atas segala
hal yang engkau berikan pada ku.. aku sangat bahagia jadi anak mu..dimataku engkau adalah ibu yang sempurna, tangguh, dan
semangat mu akan kujadikan semngat ku...aku hanya ingin menjadi anak yang bisa engkau banggakan dalam hidupmu
* Ayahku *Ayah yang ku sayang...aku tau betapa dirimu lelah, engkau adalah ayah yang sangat baik, pekerja keras.. terimakasih ayah
atas didikan mu dari kecil hingga sekarang, terimakasih aku sudah diberi kesempatan untuk kuliah... betapa aku beruntungnya
memilki ayah sepertimu...engkau adalah ayah yang sempurna buat anak2mu... Ya Allah semoga Engkau selalu memberi nikmat berupa kesehatan kepada ayah ku... Aku tidak pernah akan
mengecewakan mu,terimakasih atas kepercayaan yang engkau berikan pada ku ayah..
*tak pernah bisa terukur cintamu,pengorbananmu, dan jasamu
Pada anak2 mu...semoga Allah SWT menggantinya dengan surga
untukmu ayah-ibu ku tercinta*
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
* Adek2ku sayang (beta & dika) *Adek2ku yang sangat ku sayang.... jadilah anak yang dapat
dibanggakan ayah & ibu, jadilah anak yang baik...kakak
mengharapkan kalian semua bisa lebih baik dari kakak.. tugas kita untuk meringankan beban mereka, berilah prestasi yang
membanggakan buat ayah & ibu. Kakak sayang kalian semua.
Terimakasih untuk diriku sendiri,Meta Diana... mampu survive
dari segala hal baik dan buruk yang ku alami selama
kuliah...anggap itu semua proses pendewasaan diri dan menjadi pribadi yang lebih baik, bermanfaat dan berguna untuk orang
disekitarmu dan sesama...
Dan yg paling penting... trimakash sangat buat lepiku...tanpa
kamu, aku gx bisa ngerjain laporan & tugas2.. U r my best frend..
Terimakasih untuk semua orang yang hadir dalam hidup ku yang secara langsung maupun tidak langsung memberikan
kontribusinya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
PENGANTAR
Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas segala limpahan
rahmat dan hidayah-Nya maka penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di
Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis
mengambil judul skripsi “Pengaruh Penambahan Serat Bendrat dan Fly Ash
dengan Bahan Tambah Bestmittel Pada Beton Mutu Tinggi Metode American
Concrete Institute (ACI) Terhadap Kuat Tekan, Modulus of Rupture, dan Kuat
Kejut (Impact)”.
Skripsi ini tidak dapat terselesaikan tanpa bantuan dari pihak-pihak yang ada di
sekitar penulis, karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima
kasih sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Wibowo, ST, DEA selaku Ketua Program Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta,beserta staff.
2. Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT selaku Dosen Pembimbing I.
3. Bapak Ir. Purwanto, MT selaku Dosen Pembimbing II.
4. Bapak Ir. Supardi, MT dan Ibu Ir. Endang Rismunarsi, MT selaku Dosen
Penguji
5. Bapak Ir. Agus Sumarsono, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik
6. Staf pengelola/laboran Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
7. Geng ACI bendrat (Istianah, Nita dan Mario) terima kasih atas kerja samanya.
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.
Surakarta, Juni 2015
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
ABSTRAK
Meta Diana, 2015, Pengaruh Penambahan Serat Bendrat dan Fly Ash dengan bahan tambah Bestmittel Pada Beton Mutu Tinggi Metode ACI Terhadap Kuat Tekan, Modulus of Rupture dan Impact, Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Struktur beton bertulang merupakan struktur yang sangat diandalkan kekuatannya saat ini dan banyak dimanfaatkan pada pembangunan gedung-gedung tinggi, dan sebagainya. Struktur tersebut membutuhkan beton mutu tinggi dengan kuat tekan lebih besar dari 6000 Psi atau 41,4 MPa yang digunakan untuk menopang komponen struktur. Perlu adanya peningkatan mutu beton dengan cara menambahkan serat pada beton segar, maka dipilihlah bahan tambah serat bendrat yang harganya ekonomis dan paling murah diantara jenis kawat lainnya untuk dimanfaatkan sebagai bahan tambah yang bertujuan meningkatkan kuat tekan beton, Selain itu dengan menambahkan fly ashuntuk menjaga kepadatan beton dan bestmittel untuk mempercepat pengerasan beton. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan serat bendratterhadap sifat-sifat mekanik beton berupa kuat tekan, modulus of rupture dan ketahanan kejut (impact).
Metode yang digunakan adalah metode eksperimen yang dilaksanakan di laboratorium Bahan UNS. Benda uji berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm untuk pengujian kuat tekan, Benda uji berbentuk kubus dengan dimensi 10 x 10x 50 cm untuk pengujian modulus of rupture dan Benda uji berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 5 cm untuk pengujian ketahanan kejut (impact). Benda uji masing-masing berjumlah 4 buah untuk 1 variasi kadar penambahan serat. Persentase serat yang digunakan adalah 0%; 0,5%; 1%; 1,5%; dan 2%. Pengujian menggunakan alat Compression Testing Machine untuk pengujian kuat tekan, Loading Frame untuk modulus of rupture dan Impact Drop Weight untuk pengujian ketahanan kejut (impact). Perhitungan yang digunakan adalah analisis statistik dengan regresi linear pada batas elastis beton menggunakan program Microsoft Excel.
Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa penambahan kadar serat bendrat dari 0,9% -1,1% memberikan nilai maksimal dari kuat tekan, modulus of rupture, dan impact. Masing – masing sebesar: 86,36 MPa; 3,3004 MPa; 3429,9605 J (pada saat retak pertama); 3633,5572 J (pada saat runtuh total).Sedangkan penambahan kadar serat bendrat diatas 1,1% tidak menunjukan kenaikan nilai yang signifikan bahkan cenderung menurun.
Kata Kunci: Beton Mutu Tinggi, Serat Bendrat, Fly Ash, Bestmittel, Kuat Tekan, Modulus of Rupture, Impact
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
ABSTRACT
Meta Diana, 2015. The Influence Of Adding Steel Fiber And Fly Ash With Admixture Bestmittel On High Quality Concrete American Concrete Institute Methods To Compresive Strengh, Modulus Of Rupture And Impact Thesis of Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Sebelas Maret University.
Reinforced concrete structure is a structure that is highly reliable and power is nowwidely used in the construction of tall buildings, towers, rigid pavement and water buildings. The structure thus requiring high strength concrete with compressive strength greater than 6000 psi or 41.4 MPa with components thus a need to increasethe quality of concrete with steps to add steel fiber to the fresh concrete which aim to improve the compressive strength of concrete. Moreover with adding fly ash to keep the density of concrete and bestmittel to speed up hardening the concrete. The aims ofthis study to know the influence of adding steel fiber, fly ash and bestmittel tocompressive strength, modulus of rupture and impact.
The method used is a method that is carried out in a laboratory experiment UNS material . Cylindrical test specimen with a diameter of 15 cm and a height of 30 cm for compressive strength testing , cube -shaped test specimens with dimensions of 10 x 10x 50 cm for testing the modulus of rupture and cylindrical test specimen with a diameter of 15 cm and a height of 5 cm for impact testing. Each test specimen consists of 4 pieces to one variation of the levels of addition of fiber . Percentage of the fiber used was 0 % ; 0.5 % ; 1 % ; 1.5 % ; and 2 % . Tests using a CTM ( Compression Testing Machine ) for compressive strength testing , Loading Frame for modulus of rupture and Drop Weight Impact for impact testing. Calculation used is statistical analysis with a linear regression on the elastic limit of the concrete using a Microsoft Excel program.
The results of research suggests that the addition of steel fiber content 0,9% to 1,1% give the maximum value of the increase in the compressive strength, modulus of rupture, and impact.And each of ; 86,36 MPa;3,3004 MPa; 3429,9605 J (when crack first); 3633,5572 J (currently a total collapse). While the addition of steel fiber content above 1,1% not show a significant increase in even tended to fall.
Key Words : High Quality Concrete, Steel Fiber, Fly Ash, Bestmittel, Compressive
Strength, Modulus of Rupture, Impact
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN....................................................................... ii
HALAMANPENGESAHAN ........................................................................ iii
HALAMAN MOTTO DAN PESEMBAHAN............................................... iv
ABSTRAK ..................................................................................................... vii
PENGANTAR ............................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv
DAFTAR NOTASI ........................................................................................ xvii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang..................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah ................................................................................. 4
1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................ 4
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton.................................................. 71
Tabel 4.10. Hasil Kuat Tekan.............................................................................. 74
Tabel4.11 Hasil Pengujian Modulus Of Rupture.............................................. 75
Tabel 4.12 Perubahan Nilai Modulus Of Rupture ............................................. 77
Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Kekakuan Benda Uji .......................................... 79
Tabel 4.14 Saat Benda Uji mengalami Retak Pertama ...................................... 80
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
Tabel 4.15 Saat Benda Uji Runtuh Total ........................................................... 82
Tabel 4.16 Energi Serapan Saat Benda Mengalami Retak Pertama dan
Runtuh Total ................................................................................... 85
Tabel 4.17 Perubahan Nilai Energi Serapan Kuat Kejut Saat Retak Pertama ... 87
Tabel 4.18 Perubahan Nilai Energi Serapan Kuat Kejut Saat Runtuh Total...... 87
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pembebanan Uji Kuat Tekan Beton ................................................... 22
Gambar 2.2. Serat Tersebar Merata dalam Beton. .................................................. 26
Gambar 2.3. Mekanisme Kerja Serat pada Pembebanan Beton.............................. 29
Gambar 2.4 Momen yang Terjadi Akibat Beban P................................................ 31
Gambar 2.5 Letak Patah Balok Tipe 1 ................................................................... 33
Gambar 2.6. Letak Patah Balok Tipe 2 ................................................................... 34
Gambar 2.7. Letak Patah Balok Tipe 3 ................................................................... 35
Gambar 2.8. Pendekatan Perhitungan Energi Serapan............................................ 39
Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap Penelitian .............................................................. 44
Gambar 3.2. Bagan Alir Tahap Analisis Data......................................................... 45
Gambar 3.3. Pengujian Kekuatan Tekan Beton ...................................................... 55
Gambar 3.4. Skema Setting Up pengujian Modulus Of Rupture Beton ................. 56
Gambar 3.5. Skema Setting Up pengujian Modulus Of Rupture Beton ................. 57
Gambar 4.1. Hasil Pengujian Kandungan Zat Organik........................................... 60
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Halus........................................................... 62
Gambar 4.3 Grafik Gradasi Agregat Kasar.......................................................... 65
Gambar 4.4 Kurva Hasil Pengujian Kuat Tekan.................................................... 72
Gambar 4.5 Kurva Hasil Pengujian Kuat Tekan.................................................... 72
Gambar 4.6 Diagram Hubungan Kuat Tekan Beton dengan % Bendrat ............... 73
Gambar 4.7 Diagram Hubungan MOR dengan % Bendrat.................................... 76
Gambar 4.8 Kurva Regresi hasil Pengujian MOR ................................................ 76
Gambar 4.9 Grafik Hubungan Beban –Lendutan Beton Mutu Tinggi Metode ACI dengan Penambahan Serat Bendrat ............................................ 78
Gambar 4.11. Kurva Regresi Hasil Pengujian Kuat Kejut saat Retak Pertama ....... 81
Gambar 4.12 Diagram Hubungan Kuat Kejut Runtuh Total dengan % Bendrat..... 83
Gambar 4.13. Kurva Regresi Hasil Pengujian Kuat Kejut saat Runtuh Total .......... 83
Gambar 4.14 Diagram Hubungan Energi Serapan Kuat Kejut dengan % Bendrat ............................................................................................... 86
Gambar 4.15. Kurva Regresi Hasil Pengujian Energi Serapan Kuat Kejut .............. 86
