RINGAN STYROFOAM TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS … filelembar pengesahan pengaruh penambahan serat bendrat pada beton ringan styrofoam terhadap kuat tekan, modulus of rupture , dan

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BENDRAT PADA BETONRINGAN STYROFOAM TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS

OF RUPTURE, DAN KETAHANAN KEJUT (IMPACT)

( The Influence Of Adding Steel Fiber On styrofoam Lightweight Concrete, ToCompressive Strength, Modulus Of Rupture, and Impact)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana TeknikPada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

ARIS MUNANDAR

I 1113015

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

HALAMAN PERSETUJUAN




Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana TeknikPada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

ARIS MUNANDAR

I 1113015

Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Persetujuan Dosen Pembimbing:

Dosen Pembimbing I

Ir. Slamet Prayitno, MT.NIP. 19531227 198601 1 001

Dosen Pembimbing II

Ir. Sunarmasto, MT.NIP. 19560717 198703 1 003


commit to user

LEMBAR PENGESAHAN




Disusun Oleh:

ARIS MUNANDAR

I 1113015

Dipertahankan di depan Tim Penguji Pendadaran Program Sudi Teknik SipilFakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Pada :

Pada hari : RabuTanggal : 27 Juli 2016

Tim Penguji :

1. Ir. Slamet Prayitno, MTNIP. 19531227 198601 1 001 ----------------------------------------

2. Ir. Sunarmasto, MTNIP. 19560717 198703 1 003 ----------------------------------------

3. Ir. Supardi, MTNIP. 19550504 198003 1 003 ----------------------------------------

4. Dr. Senot Sangadji, ST, MTNIP. 19550504 198003 1 003 ----------------------------------------

Disahkan,Tanggal :

Kepala Program Studi Teknik SipilFakultas Teknik UNS

Wibowo, ST, DEANIP. 19681007 199502 1 001


commit to user


commit to user


commit to user

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS SEBELAS MARET

FAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK SIPIL

Jln. Ir. Sutami No. 36A Surakarta 57126. Telp. (0271) 647069 e-mail:[email protected]

LEMBAR KOMUNIKASI DAN PEMANTAUAN

Mata Kuliah : Skripsi / Tugas AkhirNama Mahasiswa : Aris Munandar NIM. I 1113015Jurusan : Teknik Sipil S1 TransferDosen Pembimbing : 1. Ir. Slamet Prayitno, MT. NIP. 19531227 198601 1 001

2. Ir. Sunarmasto, MT. NIP. 19560717 198703 1 003

No Tanggal Catatan Pengarahan Paraf


commit to user

iv

MOTTO

Tansah ndherek Gusti Allah ing sedanten perkawis...

Kata-kata dan tulisan hanyalah ilusi... (Cak Nun)

Legawa Dalane Beja...

Sak Beja-bejane Wong Lali, Sih beja Wong Kang Eling LanWaspada...


commit to user

v

Persembahan ....

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 kuimpi2kan...Aku tidak pernah meragukan segala firman-MU;

Terimakasih yang luar biasa untuk kedua orang tuaku:

*Ibuku*Terimakasih IBU, sudah melahirkan dan merawat ku sampai aku sebesarini.. terimakasih atas kasih sayangnya, atas apapun yang engkau ajarkanpada ku dalam hidup, terimakasih ibu atas segala hal yang engkau berikanpada ku.. aku sangat bahagia jadi anak mu..dimataku engkau adalah ibuyang sempurna, tangguh, dan semangat mu akan kujadikan semngatku...aku hanya ingin menjadi anak yang bisa engkau banggakan dalamhidupmu

* Ayahku *Ayah yang ku sayang...aku tau betapa dirimu lelah, engkau adalah ayahyang sangat baik, pekerja keras.. terimakasih ayah atas didikan mu darikecil hingga sekarang, terimakasih aku sudah diberi kesempatan untukkuliah... betapa aku beruntungnya memilki ayah sepertimu...engkau adalahayah yang sempurna buat anak2mu... Ya Allah semoga Engkau selalumemberi nikmat berupa kesehatan kepada ayah ku... Aku tidak pernah akanmengecewakan mu,terimakasih atas kepercayaan yang engkau berikan padaku ayah..*tak pernah bisa terukur cintamu,pengorbananmu, dan jasamuPada anak2 mu...semoga Allah SWT menggantinya dengan surga untukmuayah-ibu ku tercinta*


commit to user

viii

PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat, berkah, dan bimbingan-Nya . Kemudian shalawat serta salam selalu

tercurahkan kepada junjungan besar Nabi Muhammad SAW sehingga penulis

dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “PENGARUH PENAMBAHAN SERAT

BENDRAT DAN STYROFOAM PADA BETON RINGAN TERHADAP KUAT

TEKAN, MODULUS OF RUPTURE, DAN KETAHANAN KEJUT (IMPACT)”.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka

banyak kendala yang sulit untuk penulis pecahkan hingga terselesaikannya

penyusunan skripsi ini. Untuk itu, penulis ingin menyampaikan ucapan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

3. Bapak Ir. Slamet Prayitno, M.T. selaku Dosen Pembimbing I.

4. Bapak Ir. Sunarmasto, M.T. selaku Dosen Pembimbing II.

5. Tim Penguji Pendadaran.

6. Ibu Dr. Dewi Handayani, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik.

7. Teman-teman Mahasiswa Teknik Sipil UNS.

8. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada

umumnya dan mahasiswa pada khususnya.

Surakarta, Juli 2016

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

MOTTO ............................................................................................................. iv

PERSEMBAHAN.............................................................................................. v

ABSTRAK ......................................................................................................... vi

PENGANTAR ................................................................................................... viii

DAFTAR ISI...................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................. xv

BAB 1. PENDAHULUAN

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

1.2. Rumusan Masalah .............................................................................. 2

1.3. Batasan Masalah ................................................................................. 2

1.4. Tujuan Penelitian................................................................................ 3

1.5. Manfaat Penelitian.............................................................................. 3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................................ 4

2.2. Landasan Teori ................................................................................... 5

2.2.1. Beton................................................................................................... 5

2.2.2. Beton Ringan ...................................................................................... 7

2.2.3. Beton Styrofoam ................................................................................. 8

2.2.4. Beton Serat ........................................................................................ 8

2.2.5. Penyusun Beton .................................................................................. 10

2.2.5.1. Semen Portland .................................................................................. 10


commit to user

x

2.2.5.2. Agregrat .............................................................................................. 11

2.2.5.3. Air....................................................................................................... 14

2.2.5.4. Bahan Tambah.................................................................................... 14

2.2.5.5. Perencanaan ........................................................................................ 17

2.2.6. Kuat Tekan ......................................................................................... 18

2.2.7. Modulus Of Rupture ........................................................................... 19

2.2.8. Ketahanan Kejut (impact)................................................................... 24

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1. Uraian Umum ..................................................................................... 29

3.2. Tahapan Penelitian ............................................................................. 31

3.3. Alat Uji Penelitian .............................................................................. 34

3.4. Bahan Uji Penelitian........................................................................... 35

3.5. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar ................................ 35

3.5.1. Standar Pengujian Agregat Kasar....................................................... 35

3.5.2. Standar Pengujian Agregat Halus....................................................... 36

3.5.3. Pengujian Agregat Halus .................................................................... 36

3.5.3.1. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus ................................ 36

3.5.3.2. Pengujian Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus ......................... 37

3.5.3.3. Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ......................................... 37

3.5.3.4. Pengujian Gradasi Agregat Halus....................................................... 38

3.5.4. Pengujian Agregat Kasar .................................................................... 39

3.5.4.1. Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ......................................... 39

3.5.4.2. Pengujian Gradasi Agregat Kasar....................................................... 40

3.5.4.3. Pengujian Abrasi Agregat Kasar ........................................................ 41

3.6. Pembuatan Benda Uji ......................................................................... 41

3.7. Perawatan Benda Uji .......................................................................... 41

3.8. Pengujian Kuat Tekan ........................................................................ 42

3.9. Pengujian Modulus of Rupture ........................................................... 43

3.10. Pengujian Ketahanan Kejut (Impact) ................................................ 44


commit to user

xi

3.11. Analisis .............................................................................................. 45

BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Bahan Dasar ............................................................. 46

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus........................................................... 46

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar........................................................... 48

4.2. Rancang Campur Metode SNI............................................................ 50

4.3. Hasil Pengujiandan Pembahasan Beton ............................................. 50

4.3.1. Hasil Pengujian Slump Flow............................................................... 50

4.3.2. Hasil Pengujian dan Pembahasan Berat Jenis .................................... 51

4.3.3. Hasil Pengujian dan Pembahasan Kuat Tekan ................................... 52

4.3.4. Hasil Pengujian dan Pembahasan Modulus of Rupture ...................... 56

4.3.5. Hubungan Beban dan Lendutan ......................................................... 59

4.3.6. Hasil Pengujian dan Pembahasan Ketahanan Kejut (Impact) ............ 60

4.3.7. Analisa Perhitungan Terhadap Peningkatan Energi Serapan ............. 64

4.3.8. Pembahasan Penelitian ....................................................................... 67

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan......................................................................................... 70

5.2. Saran ................................................................................................... 70

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 72


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Batasan Susunan Butiran Agregat Kasar ....................................... 12

Tabel 2.2. Batasan Susunan Butiran Agregat Halus ....................................... 13

Tabel 3.1. Jumlah dan Kode Benda Uji Kuat Tekan.......................................... 30

Tabel 3.2. Kadar Zat Organik terhadap Penurunan Kekuatan Beton............... 37

Tabel 3.3. Syarat Persentase Berat Lolos Standar ASTM................................. 39

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus ............................. 46

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus........................................... 47

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Agregat Kasar ........................................................ 48

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar ............................. 49

Tabel 4.5. Proporsi Campuran Adukan Beton Untuk 1 Sampel Silinder Beton 50

Tabel 4.6. Hasil Pengujian Nilai Slump............................................................ 51

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton ................................................... 52

Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton .................................................. 53

Tabel 4.9. Perubahan Kuat Tekan ..................................................................... 55

Tabel 4.10. Hasil Pengujian Modulus of Rupture ............................................... 57

Tabel 4.11. Perubahan Nilai Modulus Of Rupture .............................................. 58

Tabel 4.12. Hasil Penghitungan Kekakuan Benda Uji........................................ 60

Tabel 4.13. Saat Benda Uji Mengalami Retak Pertama...................................... 61

Tabel 4.14. Saat Benda Uji Mengalami Runtuh Total ........................................ 63

Tabel 4.15. Energi Serapan Saat Benda Mengalami Retak Pertama dan ....... 72

Runtuh Total..................................................................................... 65

Tabel 4.16. Perubahan Nilai Ketahanan Kejut (Impact) Saat Retak Pertama..... 66

Tabel 4.17. Perubahan Nilai Ketahanan Kejut (Impact) Saat Runtuh Total ....... 67


commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Serat Dalam Beton...................................................................... 9

Gambar 2.2. Aksi Serat Bersama Pasta Semen ................................................ 9

Gambar2.3. Aksi Pasak Dalam Beton ............................................................. 10

Gambar2.4. Diagram Alir Perancang Beton ................................................... 17

Gambar2.5. Alat Uji Kuat Tekan Beton.......................................................... 18

Gambar2.6. Ilustrasi Kuat Tekan .................................................................... 18

Gambar2.7. Momen Yang Terjadi Akibat Beban P ........................................ 20

Gambar2.8. Penampang Balok ....................................................................... 21

Gambar2.9. Letak Patah Balok Tipe I ............................................................ 22

Gambar2.10. Letak Patah Balok Tipe II............................................................ 23

Gambar2.11. Letak Patah Balok Tipe III .......................................................... 24

Gambar2.12. Pengujian Kuat Kejut .................................................................. 25

Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap Penelitian ....................................................... 33

Gambar 3.2. Bagan Alir Tahap Analisis Data.................................................. 34

Gambar 3.3. Alat Uji Kuat Tekan Beton.......................................................... 42

Gambar 3.4. Skema Setting Up Pengujian Modulus Of Rupture Beton........... 43

Gambar 3.5. Setting Up Pengujian Modulus Of Rupture Beton....................... 44

Gambar 3.6. Pengujian Ketahanan Kejut (Impact) .......................................... 45

Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus ..................................................... 47

Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar ..................................................... 49

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Pengaruh Variasi Penambahan Serat Bendrat 54

Gambar 4.4. Grafik Hubungan Pengaruh Variasi Penambahan Bendrat dan

Styrofoam Terhadap Kuat Tekan Beton. .................................... 54

Gambar 4.5. Diagram Hubungan Modulus Of Rupture dengan % Serat Bendrat 57Gambar 4.6. Kurva Regresi Hasil Pengujian Modulus Of Rupture.................. 58

Gambar 4.7. Grafik Hubungan Beban–Lendutan Beton Ringan...................... 59

Gambar 4.8. Diagram Hubungan Kuat Kejut (Impact) Retak Pertama dengan

% Serat Bendrat. .......................................................................... 61

Gambar 4.9. Kurva Regresi Hasil Pengujian Kuat Kejut (Impact) Saat Retak

Pertama. ....................................................................................... 73


commit to user

xiv

Gambar 4.10. Diagram Hubungan Kuat Kejut (Impact) Runtuh Total dengan

% Serat Bendrat ........................................................................... 63

Gambar 4.11. Perbandingan Penambahan Kadar Serat Bendrat Kuat Kejut

(Impact) Beton Saat Runtuh Total............................................... 64

Gambar 4.12. Diagram Hubungan Energi Serapan Kuat Kejut (Impact) dengan

% Serat Bendrat. ......................................................................... 66

Gambar 4.13. Kurva Regresi Hasil Pengujian Energi Serapan Kuat Kejut

(Impact). ...................................................................................... 66


commit to user

xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

% = Persentase

π = Phi (3,14285)oC = Derajat celcius

fc’ = Kuat tekan beton

A = Luas permukaan benda uji tertekan

V = Volume benda uji silinder

P = Beban tekan

L = Panjang bentang

S = Modulus penampang

b = Lebar benda uji

c = Setengah tinggi benda uji

Δ = Lendutan

n = Jumlah pukulan

Emaks = energi serapan (joule)

G = Gravitasi

δ = Perpanjangan batang (m)

m = massa (kg)

μm = Mikrometer

mm = Milimeter

cm = Centimeter

gr = Gram

kg = Kilogram

lt = Liter

ml = Mililiter

MPa = Mega Pascal

kN = Kilo Newton

PC = Portland Cement

ASTM = American Society for Testing and Material

ACI =American Concrete Institue

SNI = Standar Nasional Indonesia


commit to user

73

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Hasil Pengujian Bahan

Lampiran B : Rancang Campur (Mix Design)

Lampiran C : Data Hasil Pengujian

Lampiran D : Dokumentasi Penelitian

Lampiran E : Form Skripsi


commit to user

vi

ABSTRAK

Aris Munandar, 2016, Pengaruh Penambahan Serat Bendrat Pada BetonRingan Styrofoam Terhadap Kuat Tekan, Modulus of Rupture danKetahanan Kejut (Impact), Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas Sebelas Maret Surakarta.

Perkembangan zaman dan teknologi menuntut kemajuan tak terkecuali dalambidang material bangunan. Penelitian terhadap material bangunan sudah banyakdilakukan para ahli di bidangnya. Penelitian material tersebut tidak hanya padapenentuan komposisi campuran material yang tepat, tetapi juga mencari berbagaialternatif lain seperti penambahan bahan tertentu dan penggantian suatukomponen dengan komponen lainnya untuk menghasilkan beton yang lebihringan. Beton ringan merupakan salah satu jenis beton yang mempunyai beratsatuan di bawah 1900 kg/m3. Penambahan styrofoam dalam campuran betondimaksudkan supaya beton menjadi ringan, dan mempunyai berat jenis betonsebesar ±1849,4 kg/m3. Beton yang semakin ringan tentu mempunyai kekuatanyang sangat rendah. Dengan demikian perlu adanya peningkatan mutu betondengan langkah menambahkan serat pada beton segar, maka dipilihlah bahantambah serat bendrat, untuk dimanfaatkan kembali sebagai bahan tambah yangbertujuan meningkatkan kuat tekan beton. Tujuan penelitian ini adalah untukmengetahui pengaruh penambahan serat bendrat terhadap sifat-sifat mekanikbeton berupa kuat tekan, modulus of rupture dan ketahanan kejut (impact).

Penelitian dilakukan dengan penelitian eksperimental laboratorium. Penelitian inimenggunakan benda uji berupa silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi30 cm untuk uji kuat tekan, Benda uji berbentuk silinder dengan diameter 15 cmdan tinggi 5 cm untuk pengujian ketahanan kejut (impact), dan balok denganukuran panjang 50 cm, lebar 10 cm, dan tinggi 10 cm untuk uji modulus ofrupture dengan masing-masing kadar penambahan styrofoam sebesar 20% danserat bendrat sebesar 0%; 0,5%; 1%; 1,5%; dan 2%. Proses pengujian meliputi ujibahan, uji kuat tekan, ketahanan kejut (impact) dan uji modulus of rupture.

Hasil pengujian beton yaitu sebagai berikut dimana nilai kuat tekan beton ringandengan bahan tambah serat bendrat dan styrofoam pada penelitian ini mencapainilai tertinggi pada kadar serat bendrat 0,944% dengan kuat tekan sebesar 18,443MPa. Kemudian untuk pengujian modulus of rupture mencapai nilai nilai tertinggipada kadar serat bendrat 0,986% dengan modulus of rupture sebesar 2,624 MPa.Nilai ketahanan kejut (impact) saat retak pertama mencapai nilai nilai tertinggipada kadar serat bendrat 1,27% sebesar 2595,726 J. Saat runtuh total mencapainilai nilai tertinggi pada kadar serat bendrat 1% sebesar 2890,026 J

Kata kunci : kuat tekan, ketahanan kejut (impact), dan modulus of rupture, betonringan, styrofoam, serat bendrat.


commit to user

ABSTRACT

Aris Munandar, 2016, The Effect of Adding Fiber Wire and Styrofoam onLightweight Concrete Toward Compressive Strength, Modulus of Rupture andShock Endurance (Impact). Thesis: Civil Engineering, Faculty of Engineering,Sebelas Maret University Surakarta

The development of modrn civilization demand advancement, including buildingmaterial sector. Research in building material has done by many experts. Materialresearch is not only designlus in the material mixture composition appropriately, butalso finding other alternatives such as addition of certain material and substitution ofa component with other component to produce a lighter concrete. Lightweightconcrete is one kind of concrete which has weight unit under 1900 kg/m3. Addition ofStyrofoam in concrete mixture is to make the concrete lighter and it has ±1849,4kg/m3 of concrete density. Light weight concrete has a lower strength. Thus, it needsto improve the properties of concrete by adding fiber on fresh concrete, then wirefiber is chosen to be added, to re-use as addition material which has aim to increasethe compressive strength of concrete. The purpose of this research is to find out theeffect of adding wire fiber toward mechanical characteristics of concrete in the formof compressive strength, modulus of rupture and shock endurance (impact).

This research was conducted with laboratory experimental research. This researchused experiment object that was a cylinder with 15cm diameter and 30cm high tocompressive strength test. The testing material were a cylinder with 15cm diameterand 5 cm high to shock endurance test (impact), and a bar with 50cm long, 10cmwide, and 10 cm high to modulus of rupture test with each styrofoam addition levelby 20% and wire fiber by 0%; 0.5%; 1%; and 2%. Testing process included materialtest, compressive strength test, shock endurance (impact) and modulus of rupture test.

The result of concrete testing was where the compressive strength value oflightweight concrete with addition of wire fiber and styrofoam in this researchreached the highest percentage in wire fiber by 0.944% with compressive strength by18.443MPa. Then, for modulus of rupture testing reached the highest percentage inwire fiber by 0,986% with modulus of rupture by 2.624 MPa. Shock endurance(impact) percentage when first crack reached the highest percentage in wire fiber by1.27% by 2595.726 J. When it was totally collapsed, it reached the highest percentagein wire fiber by 1% by 2890.026 J.

Keyword: compressive strength, shock endurance (impact), and modulus of rupture,lightweight concrete, Styrofoam, wire fiber


commit to user

Documents

RINGAN STYROFOAM TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS … filelembar pengesahan pengaruh penambahan serat bendrat pada beton ringan styrofoam terhadap kuat tekan, modulus of rupture , dan