View
222
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
PENGARUH PACKING DENSITY METHOD DAN CARA
PERAWATAN TERHADAP MUTU BETON UMUR 1 HARI
DENGAN BAHAN TAMBAH
FLY ASH ABU LIMBAH BATU BARA
TUGAS AKHIR
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil
disusun oleh:
Dony Wahyu Adiguno
NIM : D100120049
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2017
ii
魃
iii
L---
iv
lV
v
MOTTO
“Sesungguhnya dibalik kesulitan selalu ada kemudahan”
(Q.S. Al-Insyiraah/94:5-6)
“Tuhan tidak akan memberi cobaan diluar batas kemampuan kita”
(Q.S. Al Baqarah/2:286)
“Agama tanpa ilmu adalah buta. Ilmu tanpa agama adalah lumpuh”
(Albert Einstein)
“Orang-orang yang berhenti belajar akan menjadi pemilik masa lalu. Orang-
orang yang masih terus belajar, akan menjadi pemilik masa depan”
(Mario Teguh)
“Masa lalu adalah pembelajaran,masa depan adalah motivasi,sekarang adalah
perjuangan. Jalani dan akan kau dapati takdirmu dari ketiganya”
(Uknown)
“Kerja, kerja, kerja”
(Joko Widodo)
“Walk on, walk on, with hope in your heart and you’ll never walk alone”
(Liverpool)
vi
PERSEMBAHAN
Atas segala rahmat dan karunia yang telah Allah SWT berikan kepada hambanya,
sehingga saya dapat melewati proses dalam menyelesaikan studi Tugas Akhir ini.
Tugas akhir ini saya persembahkan untuk :
Kedua orang tua yakni Ayah Agustinus Wahyudi dan Ibu Amora Fakhdilla.
Terima kasih atas segala bimbingan, dukungan, doa dan nasihat yang tak ada
hentinya sejak dini sampai selama ini.
Adikku yang tercinta selalu memberi semangat, doa serta dukungan.
Seluruh keluarga besar Program Studi Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Sahabat-sahabatku (Yeda F, Danar W, Iwan A, Surya N, Toha N, Laksa F,
Mustofa L, M Meka) yang selalu menemani dan memberi semangat setiap
perjalanan kuliah ini, Terima kasih atas segala suka dan duka selama di UMS.
Teman-teman angkatan 2012 yang selalu membantuku dalam berbagai hal,
terima kasih atas kenangan, bantuan, info serta cerita selama di UMS.
vii
PRAKATA
Assaalammualaikum Wr. Wb
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas
limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan dapat
menyelesaikan dan menyusun laporan Tugas Akhir berupa eksperimen
laboratorium yang berjudul “Pengaruh Packing Density Method dan Cara
Perawatan Terhadap Mutu Beton Umur 1 Hari dengan Bahan Tambah Fly Ash
Abu Limbah Batu Bara”.
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan
menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik
Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan
terima kasih kepada smua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga
penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan
terima kasih kepada :
1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2) Bapak Dr. Mochamad Solikin, M.T., Ph.D, selaku Kepala Program Studi
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3) Bapak Gurawan Djati Wibowo, S.T., M.T., selaku Sekretaris Program Studi
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4) Bapak Ir Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Pendamping.
5) Bapak Muhammad Ujianto, S.T., M.T., selaku anggota tim Penguji I.
6) Bapak Ir. Abdul Rochman, M.T., selaku anggota Penguji II.
7) Bapak Ir. Suwardi, M.T., selaku dosen pembimbing akademik.
viii
8) Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan
ilmu yang telah diberikan.
9) Bapak Ir. A. Karim Fatchan, M.T., selaku Kepala Laboratorium Program
Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta
10) Bapak Joko Setiawan, ST. Selaku laboran Program Studi Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
11) Yeda Febry Ananda dan Danar Wahyu Novianto yang telah bersama-sama
menyelesaikan Tugas Akhir.
12) Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2012 yang telah membantu penelitian
13) Pihak-pihak lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari
sempurna, maka dengan segala kerendahan, keritik dan saran yang
membangun sengat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan di
masa yang akan dating, dan semoga laporan Tugas Akhir Ini dapat
bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Wassalamu’alaikum Wr Wb.
Surakarta, 25 Oktober 2017
Penyusun
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... iii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ............................................... iv
MOTTO ............................................................................................................. v
PERSEMBAHAN ............................................................................................. vi
PRAKATA ....................................................................................................... vii
DAFTAR ISI .................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ..................................................... xviii
ABSTRAKSI ..................................................................................................... ix
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ................................................................ 1
B. Rumusan Masalah .......................................................................... 2
C. Tujuan Penelitian ........................................................................... 2
D. Manfaat Penelitian ......................................................................... 2
E. Batasan Masalah............................................................................. 2
F. Keaslian Penelitian ......................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Beton .............................................................................................. 5
B. Metode Packing Density ................................................................ 6
C. Faktor yang Mempengaruh Kuat Tekan Beton .............................. 6
1. Sifat Agregat .............................................................................. 6
2. Jenis Semen dan Jumlah Semen ................................................ 7
3. Faktor Air Semen ....................................................................... 8
4. Umur Beton ................................................................................ 9
x
5. Perawatan (curing) ................................................................... 10
D. Fly Ash Abu Limbah Batu Bara .................................................. 10
BAB III LANDASAN TEORI
A. Metode Packing Density .............................................................. 12
B. Bahan Penyusun Beton ................................................................ 12
1. Semen Portland ...................................................................... 12
2. Agregat .................................................................................. 13
2a). Syarat fisik ..................................................................... 13
2b). Syarat kimia .................................................................. 14
3. Air .......................................................................................... 14
4 Fly Ash Abu Limbah Batu Bara ............................................. 14
C. Perencanaan Beton Menurut ACI ................................................ 15
D. Pengujian Berat Jenis Silinder Beton ........................................... 18
E. Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton ......................................... 18
F. Pengujian Kuat Tarik Silinder Beton ........................................... 19
BAB IV METODE PENELITIAN
A. Umum .......................................................................................... 20
B. Bahan Penelitian .......................................................................... 20
1. Air ............................................................................................ 20
2. Agregat Halus .......................................................................... 21
3. Agregat Kasar .......................................................................... 21
4. Semen Portland ....................................................................... 22
5. Fly Ash ..................................................................................... 22
C. Peralatan Penelitian ...................................................................... 23
1. Gelas Ukur ............................................................................... 23
2. Picnometer ............................................................................... 23
3. Saringan Atau Ayakan ............................................................. 24
4. Alat Penggetar Ayakan (Vibrator) ........................................... 24
5. Timbangan ............................................................................... 25
6. Oven ......................................................................................... 25
7. Kerucut Conus ......................................................................... 26
xi
8. Mesin Uji Los Angeles ............................................................. 26
9. Cetakan Silinder ....................................................................... 27
10. Concrete Mixer ...................................................................... 27
11. Kerucut Abram’s .................................................................... 28
12. Mesin Uji Kuat Tekan ............................................................ 28
13. Mesin Uji Kuat Tarik ............................................................. 29
14. Peralatan Penunjang ............................................................... 29
D. Tahapan Penelitian .................................................................. 30
1. Tahap I. Persiapan Alat Dan Penyediaan Bahan ..................... 30
2. Tahap II. Pemeriksaan Bahan .................................................. 30
3. Tahap III. Perencanaan Campuran dan Pembuatan Benda
Uji ............................................................................................ 30
4. Tahap IV. Pengujian Benda Uji ............................................... 30
5. Tahap V. Analisa dan Pembahasan .......................................... 30
E. Pelaksanaan Penelitian ................................................................. 32
1. Pemeriksaan Bahan ................................................................. 32
2. Perencanaan Campuran Beton ................................................ 37
3. Pembuatan Benda Uji .............................................................. 39
4. Pengujian Nilai Slump ............................................................. 40
5. Perawatan (Curing) .................................................................. 41
6. Pengujian Silinder Beton ......................................................... 42
6a. Pengujian berat jenis beton .............................................. 42
6b. Pengujian kuat tekan beton ............................................... 42
6c. Pengujian kuat tarik belah beton ...................................... 44
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Bahan ................................................................. 45
1. Pengujian agregat halus ........................................................... 45
2. Pengujian agregat kasar ........................................................... 48
B. Hasil Pengujian Fly Ash ............................................................... 51
C. Hasil Mix Design Campuran Beton ............................................. 51
D. Kekentalan Adukan Beton ........................................................... 53
xii
E. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton .............................................. 54
F. Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton................................................ 58
G. Perbandingan Konversi Beton ..................................................... 64
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan .................................................................................. 66
B. Saran ........................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel III.1. Nilai Deviasi Standar ................................................................................. 16
Tabel III.2. Hubungan Faktor Air Semen dan Kuat Tekan Rata-Rata Silinder
BetonPada Umur 28 Hari .......................................................................... 16
Tabel III.3. Faktor Air Semen Maksimum ..................................................................... 16
Tabel III.4. Nilai Slump .................................................................................................. 17
Tabel III.5. Ukuran Maksimum Agregat........................................................................ 17
Tabel III.6. Perkiraan Kebutuhan Air Berdasarkan Nilai Slump dan Ukuran
Maksimum Agregat .................................................................................. 17
Tabel III.7. Perkiraan Kebutuhan Agregat Kasar Permeter Kubik Beton,
Berdasarkan Ukuran Maksimum Agregat dan Modulus Halus Pasir ....... 18
Tabel IV.1. Hasil Perhitungan Campuran Beton ........................................................... 39
Tabel V.1. Hasil Pungujian Kandungan Bahan Organik Pada Agregat Halus .............. 45
Tabel V.2. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Agregat Halus ................................... 46
Tabel V.3. Hasil Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air (SSD) .............................. 46
Tabel V.4. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ....................................................... 47
Tabel V.5. Hasil Pengujian Keausan Agregat Kasar ..................................................... 48
Tabel V.6. Hasil Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar ................. 49
Tabel V.7. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ....................................................... 49
Tabel V.8. Hasil Pengujian Kandungan Kimia Fly Ash ................................................ 51
Tabel V.9. Hasil Perhitungan Campuran Beton ............................................................. 52
Tabel V.10. Hasil Pengujian Nilai Slump ...................................................................... 53
Tabel V.11. Spesifikasi Nilai Slump .............................................................................. 54
Tabel IV.12. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 1 Hari dengan Cara
Perawatan Kering Udara ........................................................................... 54
Tabel IV.13. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 1 Hari dengan Cara
Perawatan Diselimuti Karung Basah ....................................................... 55
Tabel IV.14. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 1 Hari dengan Cara
Perawatan Direndam ................................................................................. 55
xiv
Tabel IV.15. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 28 Hari dengan Cara
Perawatan Kering Udara ........................................................................... 56
Tabel IV.16. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 28 Hari dengan Cara
Perawatan Diselimuti Karung Basah ....................................................... 56
Tabel IV.17. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 28 Hari dengan Cara
Perawatan Direndam ................................................................................. 57
Tabel IV.18. Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton 1 Hari dengan Cara
Perawatan Kering Udara ........................................................................... 58
Tabel IV.19. Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton 1 Hari dengan Cara
Perawatan Diselimuti Karung Basah ....................................................... 59
Tabel IV.20. Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton 1 Hari dengan Cara
Perawatan Direndam ................................................................................. 59
Tabel IV.21. Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton 28 Hari dengan Cara
Perawatan Kering Udara ........................................................................... 60
Tabel IV.22. Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton 28 Hari dengan Cara
Perawatan Diselimuti Karung Basah ....................................................... 60
Tabel IV.23. Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton 28 Hari dengan Cara
Perawatan Direndam ................................................................................. 61
Tabel IV.24. Nilai Konversi Menurut PBI 1971 ............................................................ 64
Tabel IV.25. Data Hasil Konversi Kuat Tekan Beton dengan Cara Perawatan
Kering Udara ............................................................................................. 64
Tabel IV.26. Data Hasil Konversi Kuat Tekan Beton dengan Cara Perawatan
Ditutup Karung Basah .............................................................................. 65
Tabel IV.23. Data Hasil Konversi Kuatd Tekan Beton dengan Cara Perawatan
Direndam .................................................................................................. 65
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1. Hubungan Antara Jenis Agregat Terhadap Kuat Tekan Beton .......... 7
Gambar II.2. Hubungan Antara Kuat Tekan Beton Untuk Berbagai Jenis
Semen .................................................................................................. 8
Gambar II.3. Hubungan Antara Kuat Tekan Beton dan Faktor Air Semen ............. 8
Gambar II.4. Hubungan Antara Umur Beton dengan Kuat Tekan Beton ................ 9
Gambar II.5. Hubungan Antara Umur Beton dan Faktor Air Semen dengan
Kuat Tekan Beton ............................................................................ 10
Gambar III.1. Proses Sisa Pembakaran yang Menghasilkan Fly Ash .................... 15
Gambar III.2. Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton ............................................. 19
Gambar III.3. Pengujian Kuat Tarik Silinder Beton .............................................. 19
Gambar IV.1. Air ................................................................................................... 20
Gambar IV.2. Agregat Halus ................................................................................. 21
Gambar IV.3. Agregat Kasar ................................................................................. 21
Gambar IV.4. Semen Portland .............................................................................. 22
Gambar IV.5. Fly Ash ............................................................................................ 22
Gambar IV.6. Gelas Ukur ...................................................................................... 23
Gambar IV.7. Picnometer ...................................................................................... 23
Gambar IV.8. Saringan atau Ayakan .................................................................... 24
Gambar IV.9. Mesin Penggetar Ayakan (Vibrator) ............................................... 24
Gambar IV.10. Timbangan .................................................................................... 25
Gambar IV.11. Oven .............................................................................................. 25
Gambar IV.12. Kerucut Conus .............................................................................. 26
Gambar IV.13. Mesin Los Angeles ....................................................................... 26
Gambar IV.14. Cetakan Silinder ............................................................................ 27
Gambar IV.15. Concrete Mixer ............................................................................. 27
Gambar IV.16. Kerucut Abram’s .......................................................................... 28
Gambar IV.17. Mesin Uji Kuat Tekan ................................................................... 28
Gambar IV.18. Universal Testing Machine ........................................................... 29
xvi
Gambar IV.19. Peralatan Penunjang ...................................................................... 29
Gambar IV.20. Tahap Penelitian ............................................................................ 31
Gambar IV.21. Pengujian Slump ............................................................................ 41
Gambar IV.22. Pengujian Berat Jenis Beton ......................................................... 42
Gambar IV.23. Pengujian Kuat Tekan Beton ........................................................ 43
Gambar IV.24. Pengujian Kuat Tarik Beton .......................................................... 44
Gambar V.1. Grafik Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus .................................... 48
Gambar V.2. Grafik Pemeriksaan Gradasi Agregat Kasar .................................... 50
Gambar V.3. Grafik Pemeriksaan Metode Packing Density .................................. 53
Gambar V.4. Grafik Kuat Tekan Beton ................................................................. 62
Gambar V.5. Grafik Kuat Tarik Beton................................................................... 62
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Foto Bahan yang Digunakan Untuk Penelitian
Lampiran 2 Foto Proses Pembuatan Benda Uji
Lampiran 3 Foto Proses Pengujian Kuat Tekan Beton
Lampiran 4 Foto Proses Pengujian Kuat Tarik Beton
Lampiran 5 Hasil Pengujian Agregat Halus dan Kasar
Lampiran 6 Perencanaan Campuran Adukan Beton
Lampiran 7 Pengujian Slump
Lampiran 8 Data Hasil Pengujian
SNI 1974:2011 Cara Uji Kuat Tekan Beton Dengan Benda Uji Silinder
SNI 4431:2011 Cara Uji Kuat Lentur Beton Normal dengan Dua Titik
Pembebanan
Kartu Konsultasi Tugas Akhir
xviii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
A = Luas permukaan benda uji (mm²)
D = Diameter benda uji (mm)
fas = Faktor air semen
f’c = Kuat tekan beton (MPa)
f’ct = Kuat tarik beton (MPa)
L = Panjang benda uji (mm)
M = Nilai margin (MPa)
P = Beban maksimal (N)
Pmaks = Beban maksimal (N)
s = Nilai deviasi standard
Sd = Deviasi standard (MPa)
HPC = High Performance Concrete
W = Berat benda uji (kg)
V = Volume benda uji (m³)
γc = Berat jenis silinder beton (kg/m³)
п = 3,14
xix
ABSTRAKSI
Mortar merupakan salah satu bahan campuran dari semen, agregat kasar,
agregat halus, dan air. Salah satu cara meningkatkan kekuatan mortar adalah
dengan cara meningkatkan kepadatan dengan mencari susunan gradasi ukuran
butiran yang dapat mengisi ruang kosong pada matrix semen, melalui pemilihan
gradasi halus ini akan diperoleh kepadatan persatuan volume (packing density)
sangat tinggi. Prinsip teori packing density adalah merencanakan pemilihan
gradasi butiran halus yang dapat mengisi rongga-rongga matrix semen secara
maksimal. Pemakaian fly ash sangat menguntungkan karena menghemat semen,
dan mengurangi panas hidrasi pada beton.
Pada penelitian ini benda uji yang digunakan yaitu silinder, dengan
diameter 15cm dan tinggi 30cm. Pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah
dilakukan padaa saat beton berumur 1 hari dan 28 hari. Variasi pada pengujian
meliputi metode packing density dengan perbandingan gradasi agregat kasar
berukuran 20mm dengan agregat kasar berukuran 12,5mm yaitu 45:15, 42:18,
40:20, serta variasi cara perawatan yaitu secara kering udara, ditutup karung
basah, dan direndam. Dari pengujian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa
pada beton umur 1 hari dan 28 hari dengan perawatan perendaman menghasilkan
kuat tekan dan kuat tarik belah yang paling tinggi.
Kata Kunci: beton 1 hari, curing, fly ash, kuat tekan 28 hari, packing density.
ABSTRACK
Mortar is a mixture of cement, coarse aggregate, fine aggregate, and water.
One way to increase mortar strength is to increase the density by finding the grain
arrangement of grain size that can fill the empty space on the cement matrix,
through the selection of this fine gradation will be obtained very high volume
unity (packing density). The principle of packing density theory is to plan the
selection of fine grain grains that can fill the cement matrix cavities to the
maximum. The use of fly ash is very beneficial because it saves cement, and
reduces the heat of hydration in the concrete.
In this study the specimens used were cylinders, with a diameter of 15cm
and a height of 30cm. Tensile strength testing and tensile strength were performed
at concrete time of 1 day and 28 days. Variations in the test include the method of
packing density with a comparison of 20mm rough aggregate gradation with
12.5mm rough aggregate ie 45:15, 42:18, 40:20, as well as variations of treatment
ie dry air, covered wet sack, and soaked. From the tests conducted can be
concluded that the concrete age of 1 day and 28 days with immersion treatment to
produce the compressive strength and tensile strength of the highest.
Keywords: early age concrete, curing, fly ash, compressive strength 28 days,
packing density.
Recommended