vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan

rahmat yang telah diberikan-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan.

Tugas Akhir dengan judul “PENGARUH KELENGKUNGAN, JARING

POLYNET & SERAT POLYPROPYLENE TERHADAP KEKUATAN DAN

LENDUTAN MAKRO SHELL UHPC” ini ditujukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Strata Satu

Universitas Pelita Harapan, Tangerang.

Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, dukungan, dan doa dari berbagai pihak,

Tugas Akhir ini tidak akan dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu

penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada semua pihak

yang telah membantu dalam proses pengerjaan Tugas Akhir ini, yaitu kepada :

1) Bapak Prof. Dr. Manlian Ronald A., ST., MT., selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Pelita Harapan;

2) Bapak Prof. Dr. –Ing. Harianto Hardjasaputra, selaku Dosen Pembimbing dan

Ketua peneliti pada Penelitian Hibah Kompetensi No. 108/K3/KM/2015

Kementerian Ristek dan Dikti Republik Indonesia yang telah memberikan

bimbingan dan mendorong penulis untuk melakukan penelitian sebagai materi

dalam pembuatan skripsi penulis, selain itu juga beliau banyak memberikan

kesempatan, masukan, waktu, nasehat, kritik, dan semangat kepada penulis

selama proses pembuatan laporan skripsi ini dari awal sampai selesai;

3) Bapak Dr.-Ing. Jack Widjajakusuma, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Universitas Pelita Harapan, dan sekaligus Co-Pembimbing Tugas Akhir yang

viii

telah memberikan bimbingan dan mendorong penulis untuk melakukan

penelitian sebagai materi dalam pembuatan skripsi penulis, selain itu juga beliau

banyak memberikan kesempatan, masukan, waktu, nasehat, kritik, dan

semangat kepada penulis selama proses pembuatan laporan skripsi ini dari awal

sampai selesai;

4) Seluruh dosen dan staf keluarga besar Jurusan Teknik Sipil yang telah

memberikan banyak ilmu pengetahuan dan bantuan kepada penulis selama

berkuliah di Universitas Pelita Harapan;

5) Orang tua tercinta, Hendrich Chandra Koesuma dan Diana Chendana atas

dukungan, doa, dan motivasi yang diberikan selama penulisan Tugas Akhir ini;

6) Bapak Ir. Johanes Alexander Gerung, M.Agr., yang telah menyemangati

penulis selama masa penulisan Tugas Akhir ini;

7) Ibu Sunie Rahardja, Ci Filly W. Limbunan, dan Ko Petrus Ricky, yang telah

menyemangati penulis selama masa penulisan Tugas Akhir ini;

8) Marlon, Eric, Sujoko, Gary, Laura, Kelvin dan Marcel dan teman angkatan

2012 Jurusan Teknik Sipil lainnya, sebagai teman seperjuangan penulis selama

berkuliah di Universitas Pelita Harapan yang telah memberikan dukungan dan

doa kepada penulis;

9) Bapak Dipl. Ing. Wirianto Rusli, yang telah banyak membantu dan mendukung

penulis selama masa penulisan Tugas Akhir ini.

10) Semua pihak yang namanya tidak dapat disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh

sebab itu, kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan sangat

ix

bermanfaat bagi penulis. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini

dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya.

Tangerang, Agustus 2016

Penulis

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TUGAS AKHIR

PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING TUGAS AKHIR

PERSETUJUAN TIM PENGUJI TUGAS AKHIR

ABSTRAK .............................................................................................................. v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii

DAFTAR ISI ........................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1

1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................... 5

1.3 Pembatasan Permasalahan ............................................................. 6

1.4 Metodologi Penelitian.................................................................... 7

1.5 Sistematika Penulisan .................................................................... 8

BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................... 10

2.1 Pendahuluan................................................................................. 10

2.2 Konsep Dasar ............................................................................... 10

2.3 Ultra High Performance Concrete .............................................. 12

2.3.1 Konsep Pembentukan UHPC.............................................. 13

2.3.2 Kepadatan UHPC ............................................................... 14

2.4 Beton Berserat ............................................................................. 14

2.5 Bahan - Bahan Pembentuk Makro Shell UHPC .......................... 18

xi

2.5.1 Semen ................................................................................. 18

2.5.2 Pasir .................................................................................... 19

2.5.3 Serbuk Marmer ................................................................... 19

2.5.4 Silica Fume ......................................................................... 20

2.5.5 Air ....................................................................................... 21

2.5.6 Superplasticizer .................................................................. 22

2.5.7 Jaring Polynet ..................................................................... 23

2.5.8 Expanded Polystyrene Foam (EPS) / Styrofoam ................ 24

2.6 Aplikasi UHPC Pada Struktur Shell ............................................ 25

2.7 Mix Design Makro Shell UHPC .................................................. 27

2.8 SAP 2000 ..................................................................................... 28

BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 33

3.1 Pendahuluan................................................................................. 33

3.2 Persiapan Material yang Dibutuhkan .......................................... 33

3.2.1 Semen ................................................................................. 34

3.2.2 Pasir .................................................................................... 34

3.2.3 Air ....................................................................................... 35

3.2.4 Serbuk Marmer ................................................................... 36

3.2.5 Silicia Fume ........................................................................ 36

3.2.6 Superplasticizer .................................................................. 38

3.2.7 Serat Polypropylene ............................................................ 39

3.2.8 Jaring Polynet ..................................................................... 40

3.3 Proses Pembuatan Makro Shell UHPC Dengan Tinggi

Kelengkungan Dari Makro Shell yang Berbeda .......................... 41

3.3.1 Pemilihan Alat – Alat yang Diperlukan Pada Proses

Pengerjaan .................................................................................. 42

xii

3.3.2Variasi Serat Polypropylene & Standard Pengerjaan .......... 50

3.3.2.1 Variasi Serat Polypropylene Pada Makro Shell

UHPC.................................................................................. 50

3.3.2.2 Standar Pengerjaan Pada Pembuatan Makro Shell

UHPC.................................................................................. 50

3.4 Pembuatan Makro Shell UHPC dengan Kelengkungan

yang Bervariasi ............................................................................ 61

3.5 Pembuatan Makro Shell UHPC dengan Jaring Polynet............... 62

3.6 Perawatan Benda Uji ................................................................... 62

3.7 Pengujian Benda Uji .................................................................... 64

3.7.1 Uji Kuat Tekan ................................................................... 64

3.7.2 Pengujian Kuat Lentur Makro Shell UHPC ....................... 66

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN......................................................... 74

4.1 Pendahuluan................................................................................. 74

4.2 Hasil Kuat Tekan Silinder dengan Variasi Serat ......................... 74

4.3 Hasil Kuat Tekan Kubus dengan Variasi Serat ........................... 76

4.4 Hasil Produksi Benda Uji Makro Shell UHPC ............................ 77

4.5 Hasil Kuat Lentur Benda Uji Makro Shell UHPC dengan Variasi

Tinggi Kelengkungan (t). ............................................................ 77

4.6 Hasil Kuat Lentur Benda Uji Makro Shell UHPC dengan Variasi

Serat Polypropylene. .................................................................... 82

4.7 Hasil Kuat Lentur Benda Uji Makro Shell UHPC dengan

Menggunaka Jaring Polynet ........................................................ 87

4.8 Hasil Perhitungan Menggunakan SAP 2000 pada Benda Uji

Makro Shell UHPC. ..................................................................... 90

4.9 Hasil Keseluruhan Pengujian Benda Uji Makro Shell UHPC. .... 98

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 99

xiii

5.1 Kesimpulan .................................................................................. 99

5.2 Saran .......................................................................................... 101

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 103

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Prototype Ke-2 Perahu dengan Menggunakan Shell UHPC

sebagai Kulit Perahu. ........................................................................... 2

Gambar 1.2 Bagian Dari Kulit Perahu yang Diuji Sebagai Struktur Cangkang ..... 6 Gambar 2.1 Prinsip Pengisian Pori – pori Pada Material UHPC .......................... 13 Gambar 2.2 Hasil Ekstruksi Serat Polypropylene ................................................. 17

Gambar 2.3 Potongan Jaring Polynet yang Digunakan ........................................ 23 Gambar 2.4 Susunan Kimia dari Polystrene ......................................................... 24 Gambar 2.5 EPS sebagai Bekisting Makro Shell UHPC ...................................... 25 Gambar 2.6 Shawnessy LRT Station: Ductal® Roof Canopies ........................... 26 Gambar 2.7 Tampilan SAP2000 Saat Memilih Template ..................................... 29 Gambar 2.8 Tampilan Saat Menentukan Jenis Shell ............................................. 29 Gambar 2.9 Tampilan Saat Mengisi Data Section Properties .............................. 30 Gambar 2.10 Tampilan Saat Mengisi Material Properties ................................... 31 Gambar 2.11 Contoh Hasil Generate Shell Pada SAP2000 .................................. 32 Gambar 2.12 Pembebanan Area Uniform Loads .................................................. 32 Gambar 3.1 White Portland Cement (WPC) ......................................................... 34 Gambar 3.2 Pasir ................................................................................................... 35 Gambar 3.3 Serbuk Marmer yang Digunakan pada Pembuatan

Makro Shell UHPC ............................................................................ 36 Gambar 3.4 Silica Fume ........................................................................................ 37 Gambar 3.5 Superplasticizer ................................................................................. 39 Gambar 3.6 Polypropylene Fibre .......................................................................... 40 Gambar 3.7 Jaring Polynet .................................................................................... 41 Gambar 3.8 Mesin Pengaduk / Mixer ................................................................... 43 Gambar 3.9 (a) Timbangan Digital (Skala Besar) - Satuan Kg ............................ 44 Gambar 3.9 (b) Timbangan Digital (Skala Kecil) - Satuan gr .............................. 44 Gambar 3.10 Meja Getar (Vibrator Table) ........................................................... 45 Gambar 3.11 (a) Cetakan Benda Uji Silinder (10x20 cm) .................................... 46 Gambar 3.11 (b) Cetakan Benda Uji Kubus (5x5x5 cm) ..................................... 46 Gambar 3.12 Bekisting Untuk Makro Shell UHPC (t-bervariasi) ........................ 47 Gambar 3.13 Oven ................................................................................................ 47 Gambar 3.14 Alat Potong (Gurinda) ..................................................................... 48 Gambar 3.15 Mesin Bor ........................................................................................ 49 Gambar 3.16 Alat – alat Perkakas ......................................................................... 49 Gambar 3.17 Penyiapan Bekisting Makro Shell UHPC........................................ 52 Gambar 3.18 Proses Pengadukan .......................................................................... 54 Gambar 3.19 Pencampuran Serat Polypropylene.................................................. 55 Gambar 3.20 Pengukuran flow Test dengan Menggunakan Serat Polypropylene 56 Gambar 3.21 Proses Penggilingan Beton UHPC .................................................. 57 Gambar 3.22 Proses Pemasangan Pada Makro Shell UHPC ................................ 58 Gambar 3.23 Proses Pemerataan Pada Makro Shell UHPC .................................. 58 Gambar 3.24 Proses Vibrasi pada Benda Uji Silinder dan Kubus ........................ 59 Gambar 3.25 Pemasangan Plastik pada Benda Uji Silinder & Kubus .................. 60 Gambar 3.26 Proses Curing Sementara ................................................................ 60 Gambar 3.27 Proses Pelepasan Makro Shell UHPC dari Bekisting...................... 61 Gambar 3.28 Proses Curing Benda Uji Kubus ..................................................... 63

xv

Gambar 3.29 Proses Pengeringan Benda Uji ........................................................ 64 Gambar 3.30 Pengujian Kuat Tekan Beton – (Silinder)

dengan Mesin Leonard Farnell ....................................................... 65 Gambar 3.31 Pengujian Kuat Tekan Beton – (Kubus) dengan Mesin MBT ........ 66

Gambar 3.32 Tampak Atas Benda Uji Pra-eksperimen Beban Garis Pada Makro

Shell UHPC..................................................................................... 67 Gambar 3.33 Detail Pot. A Pada Benda Uji Pra-eksperimen Beban Garis Pada

Makro Shell UHPC ......................................................................... 67 Gambar 3.34 Detail Pot. B Pada Benda Uji Pra-eksperimen Beban Garis Pada

Makro Shell UHPC ......................................................................... 68 Gambar 3.35 Pra-eksperimen Beban Garis Pada Makro Shell UHPC .................. 68

Gambar 3.36 Tampak Atas Benda Uji Eksperimen Beban Terpusat Pada Makro

Shell UHPC..................................................................................... 69

Gambar 3.37 Tampak Atas Tumpuan Dari Makro Shell UHPC ........................... 70

Gambar 3.38 Detail Pot. A Pada Benda Uji Eksperimen Beban Terpusat Pada

Makro Shell UHPC ......................................................................... 70 Gambar 3.39 Detail Pot. B Pada Benda Uji Eksperimen Beban Terpusat Pada

Makro Shell UHPC ......................................................................... 71 Gambar 3.40 Tumpuan (a) Makro Shell UHPC, (b) Dua Buah Dial,

dan (c) Tangkai Pembebanan ......................................................... 72 Gambar 3.41 Pelat Besi 5 x 5 cm untuk Pembebanan Makro Shell UHPC .......... 72 Gambar 3.42 Beban yang Digunakan Saat Pengujian Makro Shell UHPC .......... 72 Gambar 3.43 Alat Pengujian Secara Keseluruhan ................................................ 73 Gambar 4.1 Grafik Hubungan fc’ dengan Variasi Serat Polypropylene ............... 75 Gambar 4.2 Grafik Hubungan fc’ dengan Variasi Serat Polypropylene ............... 77 Gambar 4.3 Grafik Hubungan Self Weight dengan Deflection MaS15-(0.8%) .... 78 Gambar 4.4 Benda Uji MaS15-(0.8%) Pada Saat Pengujian ................................ 79 Gambar 4.5 Benda MaS15-(0.8%) Setelah Pengujian .......................................... 79 Gambar 4.6 Grafik Hubungan Self Weight dengan Deflection MaS20-(0.8%) ... 80 Gambar 4.7 Benda Uji MaS20-(0.8%) Pada Saat Pengujian ................................ 80 Gambar 4.8 Benda Uji MaS20-(0.8%) Setelah Pengujian .................................... 81 Gambar 4.9 Grafik Hubungan Load dengan Tinggi

Kelengkungan (t) – 0.8% Serat ....................................................... 81 Gambar 4.10 Grafik Hubungan Ratio Berat Sendiri dengan Variasi (t) ............... 82 Gambar 4.11 Grafik Hubungan Self Weight dengan Deflection MaS20-(0.48%) 83 Gambar 4.12 Benda Uji MaS20-(0.48%) Pada Saat Pengujian ............................ 84 Gambar 4.13 Benda Uji MaS20-(0.48%) Setelah Pengujian ................................ 84 Gambar 4.14 Grafik Hubungan Self Weight dengan Deflection MaS20-(0.8%) .. 85 Gambar 4.15 Grafik Hubungan Load dengan Variasi Serat Polypropylene ......... 86 Gambar 4.16 Grafik Hubungan Ratio Berat Sendiri dengan Variasi Serat (%).... 86 Gambar 4.17 Grafik Hubungan Self Weight dengan Deflection MaSJ20-(0.8%). 88 Gambar 4.18 Benda Uji MaSJ20-(0.8%) Pada Saat Pengujian ............................ 88 Gambar 4.19 Benda Uji MaSJ20-(0.8%) Setelah Pengujian ................................ 89 Gambar 4.20 Perbandingan Benda Uji MaSJ20-(0.8%) Dengan MasJ20-(0.8%) 90 Gambar 4.21 Permodelan dari MaS15-(0.8%) pada SAP 2000 ............................ 91 Gambar 4.22 Pembebanan dari MaS15-(0.8%) pada SAP 2000 .......................... 91 Gambar 4.23 Bentuk Deformasi Keseluruhan MaS15-(0.8%)

Pada SAP 2000 ................................................................................ 92

xvi

Gambar 4.24 Grafik Perbandingan Antar Benda Uji MaS15-(0.8%) dengan

Perhitungan SAP2000 ...................................................................... 92 Gambar 4.25 Permodelan dari MaS20-(0.48%) pada SAP 2000 .......................... 93 Gambar 4.26 Pembebanan dari MaS20-(0.48%) pada SAP 2000 ........................ 94 Gambar 4.27 Bentuk Deformasi Keseluruhan MaS20-(0.48%)

Pada SAP 2000 ................................................................................ 94 Gambar 4.28 Grafik Perbandingan Antar Benda Uji MaS20-(0.48%) dengan

Perhitungan SAP2000 ...................................................................... 95 Gambar 4.29 Permodelan dari MaS20-(0.8%) pada SAP 2000 ............................ 96 Gambar 4.30 Pembebanan dari MaS20-(0.8%) pada SAP 2000 .......................... 96 Gambar 4.31 Bentuk Deformasi Keseluruhan MaS20-(0.8%)

Pada SAP 2000 ................................................................................ 97 Gambar 4.32 Grafik Perbandingan Antar Benda Uji MaS20-(0.8%) dengan

Perhitungan SAP2000 ...................................................................... 97

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi pada Serat Polypropylene. .................................................. 17 Tabel 2.2 Spesifikasi Jaring Polynet ..................................................................... 23 Tabel 2.3 Proporsi Mix Design TM7-1 yang Digunakan sebagai Pembentuk

Makro Shell UHPC ............................................................................... 27

Tabel 3.1 Proporsi Mix Design UHPC (TM7-1) Sebagai Pembentuk

Makro Shell ........................................................................................... 41

Tabel 3.2 Sampel Makro Shell UHPC yang Diproduksi....................................... 41 Tabel 3.3 Variasi Serat Polypropylene Pada Makro Shell UHPC (t = 20 cm)...... 49 Tabel 3.4 Proporsi Mix Design UHPC (TM7-1) Sebagai Pembentuk

Makro Shell ........................................................................................... 50 Tabel 3.5 Makro Shell UHPC dengan Tinggi Kelengkungan yang Bervariasi..... 61 Tabel 3.6 Makro Shell UHPC dengan Jaring Polynet ........................................... 61 Tabel 4.1 Hasil Uji Kuat Tekan Silinder dengan 2 Variasi Serat Polypropylene . 75 Tabel 4.2 Hasil Uji Kuat Tekan Kubus dengan 2 Variasi Serat Polypropylene ... 76

Tabel 4.3 Sampel Makro Shell UHPC yang Diproduksi....................................... 77

Tabel 4.4 Hasil Uji Lentur Makro Shell Terhadap Beban Maksimum dan Ratio

Beban – Self Weight ............................................................................... 98 Tabel 4.5 Hasil Uji Lentur Makro Shell Terhadap Defleksi ................................. 98

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A

Data Hasil Uji Kuat Tekan Silinder – Variasi Serat Polypropylene ................... A-1

Data Hasil Uji Kuat Tekan Kubus – Variasi Serat Polypropylene ..................... A-3