perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Tinjauan Umum Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggunakan metode eksperimental laboratorium. Proses dalam penelitian ini nanti antara lain dilaksanakan pengujian komponen bahan uji yang terdiri dari beton silinder & bambu, pembuatan benda uji balok dan pengujian analisa kapasitas lentur balok tulangan bambu tersebut. Hasil dari analisa kapasitas lentur ini nanti akan dibandingkan dengan kapasitas lentur balok beton dengan tulangan baja. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3.2. Bahan Berikut ini adalah bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini: a. Bambu jenis Bambu Petung. b. Agregat halus dan Agregat Kasar. c. Semen PPC. d. Baja. 3.3. Benda Uji Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini berbentuk balok berjumlah 12 buah dengan dimensi P = 1700 mm, L = 110 mm, T = 150 mm seperti gambar 3.1, yang ditanam tulangan bambu petung pipih vertikal bertakikan U dengan dimensi P = 1650 mm, L = 20 mm dan T = 5 mm dengan jarak takikan 100 mm, dimensi takikan P = 5 mm dimana untuk 6 buah benda uji pertama digunakan lebar takikan 10 mm, dan 6 buah benda uji selanjutnya digunakan lebar takikan 20 mm seperti gambar 3.2. Sebagai perbandingan kekuatan lentur balok bertulangan bambu, maka dibuat pula benda uji yang dimensinya sama dan dengan jumlah 6 buah, yang ditanam tulangan baja polos berdiameter Ø = 8 mm dengan panjang penanaman yang sama pula. Rangkuman jumlah benda uji yang akan dibuat dapat dilihat tabel 3.1.
commit to user
24
25 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Diharapkan akan terjadi lentur murni pada bagian tengah balok (850 mm), maka dari itu pada bagian 1/3 tumpuan balok dipasang tulangan geser berdiameter 6 mm. Hal ini dimaksudkan agar pada bagian tengah balok, tulangan yang berpengaruh hanya tulangan tarik saja dan menjadi bagian yang terlemah dari balok uji, sehingga kemungkinan patah benar-benar terjadi pada daerah lentur murni. Hal diatas juga untuk menghindari kegagalan percobaan karena patah pada bagian lain. Detail benda uji untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 3.3. Tabel 3.1. Benda Uji Kuat Lentur No.
Tulangan
Lebar Takikan
Jumlah Sampel
1
Bambu Petung
10 mm
6 buah
2
Bambu Petung
20 mm
6 buah
3
Baja Polos 8 mm
-
6 buah
Gambar 3.1. Balok Benda Uji
(a)
commit to user
26 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
(b) Gambar 3.2. (a) Bambu Takikan Lebar 10 mm, (b) Bambu Takikan Lebar 20 mm.
Gambar 3.3. Detail Benda Uji Balok Bertulang Bambu
commit to user
27 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.4. Peralatan Penelitian Semua peralatan yang digunakan dalam penelitian ini ada di Laboratorium Bahan & Struktur Jurusan Teknik Sipil dan Laboratorium Material Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3.4.1. Timbangan Penelitian kali ini menggunakan 2 jenis Timbangan, yaitu sebagai berikut: a. Timbangan dengan merek Yamato dari Laboratorium Bahan, dengan kapasitas 2 kg dengan ketelitian 0,10 gram. Alat ini digunakan untuk menimbang berat material yang berada di bawah kapasitasnya. Adapaun gambar alat tersebut ditunjukkan pada gambar 3.4 berikut.
Gambar 3.4. Neraca Kecil Yamato b. Timbangan “Bascule” merek PERTIS dari Laboratorium Bahan, dengan kapasitas 300 kg dengan ketelitian 0,1 kg. Alat ini digunakan untuk menimbang berat material yang cukup besar. Adapaun gambar alat tersebut ditunjukkan pada gambar 3.5 berikut.
Gambar 3.5. Timbangan Bascule
commit to user
28 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.4.2. Ayakan Ayakan yang digunakan adalah merek Kontrols Milano-Italy yang terdapat pada Laboratorium Bahan. Alat ini digunakan untuk menyaring agregat yang nantinya digunakan untuk uji gradasi. Pengayakan dilakukan dengan menaruh agregat di atas ayakan lalu ayakan digoyangkan. Adapun ukuran lubang ayakan bervariasi mulai dari ukuran 38 mm hingga 0,15 mm dan pan. Berikut ini adalah gambar alat tersebut.
Gambar 3.6. Ayakan 3.4.3. Mesin Los Angeles Mesin Los Angeles dengan merk ”Controls”, Italy yang terdapat pada Laboratorium Bahan. Alat ini digunakan untuk mengetahui tingkat ketahanan aus kerikil/batu pecah. Hasil tingkat ketahanan aus kerikil ini akan memberikan gambaran yang berhubungan dengan kekerasan dan kekuatan kerikil, serta kemungkinan
terjadinya
pecah
butir-butir
kerikil
selama
penumpukan,
pemindahan maupun selama pengangkutan. Adapun gambar alatnya adalah sebagai berikut.
Gambar 3.7. Mesin Los Angeles
commit to user
29 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.4.4. Corong Konik Alat ini terdapat pada Laboratorium Bahan. Corong konik dengan ukuran diameter atas 3,8 cm, diameter bawah 8,9 cm dan tinggi 7,6 cm lengkap dengan alat penumbuk dan digunakan untuk mengukur keadaan Saturated Surface Dry (SSD) agregat halus. Adapun gambarnya adalah sebagai berikut.
Gambar 3.8. Corong Konik & Alat Penumbuk 3.4.5. Kerucut Abrams Kerucut Abrams digunakan untuk pengujian nilai slump beton. Alat ini terdapat pada Laboratorium Struktur. Adapun gambarnya adalah sebagai berikut.
Gambar 3.9. Kerucut Abrams dan perlengakapannya 3.4.6. Oven Oven yang digunakan merek
WTC Binder. Alat ini digunakan untuk
mengeringkan material agregat kasar dan halus serta sampel bambu yang akan digunakan. Alat ini terdapat pada Laboratorium Bahan. Adapun gambar alatnya adalah sebagai berikut.
commit to user
30 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.10. Oven 3.4.7. Cetakan Benda Uji Alat ini digunakan untuk mencetak benda uji hasil rancang campur beton berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm yang nantinya akan digunakan untuk pengujian kuat tekan beton. Cetakan Benda Uji Beton terdapat pada Laboratorium Struktur. Adapun gambar alatnya adalah sebagai berikut.
Gambar 3.11. Cetakan Benda Uji Beton 3.4.8. Universal Testing Machine (UTM) Universal Testing Machine adalah mesin uji kuat tarik dan tekan dengan merek “SANS” yang berkapasitas 2 ton. Alat ini terdapat pada Laboratorium Material Teknik Mesin dan digunakan untuk pengujian beton silinder & material bambu.
Gambar 3.12. Universal Testing Machine commit to user
31 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.4.9. Loading Frame Alat ini digunakan dalam pengujian kapasitas lentur balok beton bertulang. Loading Frame terdiri dari beberapa bagian, antara lain: Dial Gauge (mengukur besarnya
gaya
saat
pengujian),
Hydraulic
Pump
(mengatur
besarnya
pembebanan), Hydraulic Jack (memberikan pembebanan pada balok beton), Tranducer (mengukur besarnya pembebanan secara bertahap) dan Load Cell (mentransfer dan membaca beban dari hydraulic jack ke tranducer). Adapun gambarnya adalah sebagai berikut.
Gambar 3.13. Dial Gauge
Gambar 3.14. Hydraulic Pump
Gambar 3.15. Hydraulic Jack
commit to user
32 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.16. Transducer
Gambar 3.17. Load Cell
commit to user
33 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.5. Diagram Alir Penelitian Mulai Studi Literatur Pengadaan Bahan Pengujian Pendahuluan Pengujian Karakteristik Bambu Kadar Air & Kerapatan Kuat Tekan Sejajar Serat Kuat Tarik Sejajar Serat Kuat Geser Sejajar Serat Kuat Lentur
Pengujian Bahan Dasar Beton Agregat Halus Agregat Kasar Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan
Mix Design dan Pembuatan Benda Uji Silinder
Tidak Memenuhi
Uji Desak Mix Design Memenuhi Pembuatan Benda Uji Balok Uji Kuat Lentur ( usia 28 hari )
Analisis Data dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran
Selesai
Gambar 3.18. Diagram Alir Penelitian
commit to user
34 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.6. Tahap Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dengan tahapan sebagai berikut: 3.6.1. Tahap Studi Literatur dan Pengadaan Bahan Tahap persiapan dilakukan guna memperlancar kegiatan penelitian yang akan dilakukan di laboratorium. Studi literatur dilaksanakan dengan cara mencari referensi dari buku, jurnal, hasil penelitian maupun pengetahuan dari internet. Semua alat dan bahan penelitian juga dipersiapkan terlebih dahulu agar penelitian dapat berjalan dengan baik dan lancar. 3.6.2. Tahap Pengujian Pendahuluan Tahap pengujian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui sifat dan karakteristik material yang akan digunakan, sehingga dapat ditentukan apakah material tersebut layak untuk penelitian atau tidak. Adapun pengujian yang dilaksanakan adalah sebagai berikut : 3.6.2.1. Pengujian Karakteristik Bambu Pengujian karakteristik bambu dilakukan untuk mengetahui sifat fisika dan makanika bambu. Bagian bambu yang dijadikan benda uji, diambil dari bagian pangkal dan ujung bambu. Hal ini dilakukan dengan harapan mewakili karakteristik bambu yang diuji secara keseluruhan. Adapun pengujian yang dilakukan antara lain mengacu pada : a. Kadar Air (ISO 3130-1975) Pengujian kadar air dilakukan dengan cara menimbang terlebih dahulu sampel, kemudian sampel dioven selama 24 jam, lalu sampel ditimbang lagi beratnya setelah dioven. Benda uji kadar air bambu berukuran panjang 12 cm dan lebar 1 cm. b. Kerapatan (ISO 3130-1975) Kerapatan bambu dihitung dengan membandingkan antara berat dan volume benda uji. Benda uji kerapatan bambu berukuran panjang 12 cm dan lebar 1 cm.
commit to user
35 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.19. Benda Uji Kadar Air & Kerapatan Bambu c. Kuat Tekan Sejajar Serat (ISO 3132-1975) Pengujian kuat tekan sejajar serat dilakukan dengan cara benda uji diletakkan pada plat datar, kemudian ditekan sampai diperoleh beban maksimum. Adapun benda uji kuat tekan sejajar serat berukuran panjang 2 x diameter bambu
Gambar 3.20. Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Bambu
commit to user
36 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
d. Kuat Tarik Sejajar Serat (ISO 3346-1975) Benda uji kuat tarik sejajar serat berbentuk seperti huruf I dengan ukuran panjang 30 dan lebar 2 cm. Pengujian dilakukan dengan cara benda uji dijepit pada kedua ujungnya, kemudian ditarik hingga dicapai beban maksimumnya. Pengujian kuat tarik sejajar serat menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM).
Gambar 3.21. Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat Bambu e. Kuat Geser Sejajar Serat (ISO 3347-1975) Pengujian ini menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM) dengan cara ditekan hingga sampel bambu pecah dan mendapatkan beban maksimumnya. Benda uji berbentuk seperti huruf L dengan panjang 2 x diameter.
commit to user
37 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.22. Pengujian Kuat Geser Sejajar Serat Bambu f. Kuat Lentur (ISO 3133-1975 dan ISO 3349-1975) Pengujian kuat lentur menggunakan mesin uji lentur dengan cara sampel diletakkan pada kedua tumpuan dengan kondisi seimbang, kemudian sampel ditekan pada bagian tengah bentang hingga mencapai beban maksimumnya ditandai dengan patahnya sampel. Benda uji berukuran panjang 40 cm dan lebar 5 cm. Ada 3 pengujian kuat lentur bambu, yaitu kulit luar (KL), kulit dalam (KD) dan vertikal (V).
commit to user
38 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
(a)
commit to user
39 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
(b) Gambar 3.23. Pengujian Kuat Lentur Bambu (a) Sebelum Diuji (b) Setelah Diuji 3.6.2.2. Pengujian Bahan Dasar Beton a. Agregat Halus Pengujian terhadap agregat halus antara lain: 1. Gradasi Agregat Halus (ASTM C-136) Gradasi adalah keseragaman diameter dan ukuran pasir sebagai agregat halus dalam penggunaannya pada rancang campur beton. Gradasi agregat halus merupakan salah satu faktor penting karena sangat menentukan sifat pengerjaan dan kohesi campuran adukan beton. a. Tujuan Tujuan pengujian gradasi agregat halus ini antara lain : 1) Menentukan gradasi agregat halus. 2) Mengetahui nodulus kehalusan pasir. 3) Membuat grafik hubungan antara diameter ayakan dengan sisa kumulatif butiran pasir menurut SK-SNI-T-15-1990-03. b. Alat dan Bahan 1) Satu set alat pemeriksa gradasi (sieve) yang terdiri dari ayakan dengan susunan diameter lubang 9,5 mm, 4,75 mm, 2,36 mm, 1,18 mm, 0,85 mm, 0,30 mm, 0,15 mm, dan 0 mm (pan) 2) Satu set mesin penggetar 3) Cawan dan sikat 4) Neraca/timbangan berkapasitas 5 kg dengan ketelitian 100 mg 5) Pasir kering oven. c. Cara Kerja
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
40 digilib.uns.ac.id
1) Menyiapkan agregat halus (pasir) yang sudah dikeringkan dalam oven. 2) Mengambil dan menimbang pasir 3000 gram. 3) Mengambil dan menyusun ayakan dengan susunan dari bawah ke atas: 0 mm; 0,15 mm; 0,30 mm; 0,85 mm; 1,18 mm; 2,36 mm; 4,75 mm; 9,50 mm kemudian meletakkan susunan ayakan pada mesin penggetar. 4) Menuangkan pasir ke dalam ayakan paling atas dan menutup rapat susunan ayakan tersebut kemudian menghidupkan mesin tersebut selama 5 menit. 5) Memindahkan pasir yang tertinggal dalam masing-masing saringan ke dalam cawan lalu ditimbang. 6) Menghitung modulus kehalusan 2. Kadar Lumpur Agregat Halus (ASTM C-117) Pasir adalah salah satu bahan dasar pembentuk beton yaitu sebagai agregat halus. Kualitas pasir sudah tentu akan mempengaruhi kualitas beton yang akan dihasilkan. Untuk itu, pasir yang akan digunakan harus memenuhi beberapa persyaratan, salah satunya adalah pasir harus bersih dari kandungan lumpur. Oleh karena itu, pengujian kadar lumpur pada agregat halus dilaksanakan untuk mengetahui kadar lumpur yang terkandung dalam agregat halus. a. Tujuan Untuk mendeteksi kandungan lumpur dalam pasir sebagai salah satu komponen penyusun beton. b. Alat dan Bahan 1) Agregat halus (pasir) dari oven 2) Air bersih 3) Gelas ukur ukuran 250 cc 4) Oven 5) Penggaris 6) Timbangan 7) Cawan alumunium c. Cara Kerja 1) Menyiapkan sampel pasir dan mengeringkannya dalam oven dengan temperatur 1100 C selama 24 jam. 2) Mengambil pasir kering ovencommit 100 gram to user
41 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3) Mengambil gelas ukur 250 cc kemudian memasukkan pasir tersebut ke dalam gelas. 4) Menuangkan air ke dalam gelas ukur hingga setinggi 10 cm di atas permukaan pasir. 5) Menutup gelas ukur rapat-rapat. 6) Mengocok air dan pasir minimal 10 kali, lalu membuang airnya. 7) Percobaan ini dilakukan beberapa kali sampai airnya jernih. 8) Menuangkan pasir ke dalam cawan alumunium, jika masih terdapat air, digunakan pipet untuk mengambil air yang masih terkandung. 9) Pasir dalam cawan tersebut kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 1100 C selama 24 jam. 10) Setelah selesai, cawan dikeluarkan dan diangin-anginkan hingga mencapai suhu kamar. 11) Menimbang pasir dalam cawan dan menghitung kandungan lumpur (%) 12) Membandingkan dengan persyaratan PBI NI-2 1971, yaitu kadar lumpur maksimum 5 %. 3. Kadar Zat Organik dalam Agregat Halus (ASTM C-40) Selain terbebas dari kandungan lumpur, dalam penggunaannya sebagai agregat halus, pasir juga harus bersih dari kandungan zat organik. Oleh karena itu dalam pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kandungan zat organik dalam pasir. Kandungan zat organik ini dapat dilihat dari percobaan warna Abrams Harder dengan menggunakan larutan NaOH 3 % sesuai dengan persyaratan dalam Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 (PBI NI-2, 1971). Tabel 3.2. Pengaruh Zat Organik Terhadap Penurunan Kekuatan Beton No.
Warna
Persentase kandungan zat organik
1
Jernih
0%
2
Kuning muda
0 % - 10 %
3
Kuning tua
10 % - 20 %
4
Kuning kemerahan
20 % - 30 %
5
Coklat kemerahan
30 % - 50 %
6
Coklat tua
50 % - 100 %
(Sumber : Prof. Ir. Rooseno, 1995)commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
42 digilib.uns.ac.id
a. Tujuan Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui banyak sedikitnya kandungan zat organik dalam pasir berdasarkan tabel perubahan warna (Tabel 3.2). b. Alat dan Bahan 1) Pasir kering oven lolos ayakan 2 mm 2) Larutan NaOH 3 % 3) Gelas ukur 250 cc 4) Pipet 5) Ayakan 2 mm 6) Oven 7) Neraca dengan ketelitian 0,1 gr 8) Cawan alumunium c. Cara Kerja 1) Mengambil pasir kering oven secukupnya. 2) Mengayak pasir dengan ayakan 2 mm hingga hasil ayakan mencapai 130 cc. 3) Memasukkan pasir hasil ayakan ke dalam gelas ukur 250 ml 4) Menuangkan larutan NaOH 3 % sehingga mencapai volume 200 ml. 5) Mengocok pasir dan larutan NaOH selama 10 menit. 6) Meletakkan dan mendiamkan campuran tersebut pada tempat terlindung selama 24 jam. Mengamati perubahan warna larutan NaOH di atas pasir dan mencocokkan dengan tabel 3.2. 4. Spesific Gravity Agregat Halus (ASTM C-128) Pasir dalam penggunaannya sebagai agregat halus mempunyai berat jenis tertentu. Data berat jenis pasir dibutuhkan untuk menentukan volume pasir yang digunakan untuk rancang campur beton. a. Tujuan 1) Mengetahui berat jenis pasir serta daya serap pasir terhadap air. 2) Mencari nilai bulk spesific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir dalam kondisi kering dengan volume pasir keseluruhan. 3) Mencari nilai bulk specific gravity SSD, yaitu perbandingan antara berat pasir jenuh dalam kondisi kering permukaan commit todengan user volume pasir total.
43 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4) Mencari nilai apparent spesific gravity, yaitu perbandingan antara berat pasir kering dengan volume pasir kering. 5) Mencari nilai daya serap (aborbsion), yaitu besarnya air yang diserap oleh pasir. b. Alat dan Bahan 1) Cawan alumunium 2) Tabung Volumetric flask 500 cc 3) Conical mould dan temper 4) Neraca/Timbangan 5) Oven 6) Pipet 7) Pasir kering oven 500 gr 8) Air bersih c. Cara Kerja 1) Membuat dalam kondisi SSD (Saturated Surface Dry) dengan cara: a) Mengambil pasir yang telah disediakan. Dianggap kodisi lapangan SSD. b) Memasukkan ke dalam conical mould 1/3 tinggi lalu ditumbuk dengan temper sebanyak 15 kali, tinggi jatuh temper 2 cm. c) Memasukkan lagi pasir dalam conical mould setinggi 2/3 tinggi kemudian ditumbuk lagi dengan tempe sebanyak 15 kali. d) Memasukkan lagi pasir hingga keadaan penuh lalu ditumbuk lagi sebanyak 15 kali. e) Memasukkan pasir lagi sampai penuh kemudian diratakan permukaannya. f) Mengangkat conical mould sehingga pasir akan merosot/turun. Bila penurunan pasir mencapai 1/3 tinggi atau ± 2,5 cm, maka pasir tersebut sudah dalam keadaan kering permukaan. 2) Mengambil pasir dalam kondisi SSD sebanyak 500 gram 3) Memasukkan pasir tersebut ke dalam volumetric flask dan selanjutnya direndam dalam air selama 24 jam. 4) Setelah 24 jam, menimbang berat volumetric flask + air + pasir (c).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
44 digilib.uns.ac.id
5) Mengeluarkan pasir dari volumetric flask dan memasukkan ke cawan dengan membuang air terlebih dahulu. Jika di dalam cawan masih ada air, mengeluarkan air tersebut dengan menggunakan pipet. 6) Memasukkan pasir dalam cawan ke dalam oven dengan suhu 1100 C selama 24 jam. 7) Volumetric flask yang telah kosong dan bersih diisi air sampai penuh dan ditimbang (b). 8) Pasir yang sudah selasai di oven didiamkan terlebih dahulu sampai mencapai suhu kamar, kemudian pasir tersebut ditimbang (a). 9) Menganalisa hasil pengujian dengan persamaan yang dijelaskan pada bab 2. b. Agregat Kasar Pengujian terhadap agregat kasar antara lain: 1. Gradasi Agregat Kasar (ASTM C-136) a. Tujuan Pengujian gradasi agregat kasar ini bertujuan untuk memeriksa susunan atau variasi susunan agregat kasar (kerikil) yang akan digunakan dalam pembuatan beton. b. Alat dan Bahan 1) Satu set ayakan dengan susunan diameter lubang 38 mm, 25 mm, 19 mm, 12,5 mm, 9,5 mm, 4,75 mm, 2,36 mm dan pan. 2) Satu set mesin penggetar. 3) Neraca berkapasitas 2 kg, ketelitian 100mg. 4) Agregat kasar (kerikil) 3000 gr. c. Cara kerja 1) Menyiapkan kerikil yang telah dioven selama 24 jam dengan suhu 1100 C seberat 3000 gram. 2) Menyiapkan satu set ayakan dan menyusun berurutan mulai dari diameter bawah ke atas: pan, 2,36 mm, 4,75 mm, 9,5 mm, 12,5 mm, 19 mm, 25 mm, 38 mm lalu susunan ayakan tersebut diletakkan pada mesin penggetar. 3) Menuangkan kerikil ke dalam ayakan paling atas dan menutup rapat-rapat susunan ayakan tersebut. 4) Menghidupakan mesin getar selama 5 menit. commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
45 digilib.uns.ac.id
5) Setelah 5 menit, lalu menimbang dan mencatat berat agregat kasar yang tertinggal di atas masing-masing ayakan. 6) Menghitung Prosentase yang hilang dan modulus kehalusan kerikil. 2. Abrasi Agregat Kasar (ASTM C-131) Pengujian ini bertujuan untuk menentukan prosentase keausan agregat kasar. a. Tujuan Pengujian ini bertujuan untuk menentukan prosentase keausan agregat kasar. b. Alat dan Bahan 1) Mesin Los Angeles. 2) Bola pejal penggesek sebanyak 11 buah. 3) Set ayakan dengan diameter lubang 19,5 mm, 12,5 mm, 9,5 mm, 2 mm, dan pan. 4) Mesin penggetar. 5) Oven. 6) Timbangan/neraca kapasitas 2 kg ketelitian 1 gr. 7) Kerikil lolos saringan 19,5 mm dan tertampung saringan 12,5 mm sebanyak 3 kg. 8) Kerikil lolos saringan 12,5 mm dan tertampung saringan 9,5 mm sebanyak 3 kg. c. Cara Kerja 1) Mencuci agregat kasar dari kotoran dan debu yang melekat sampai bersih kemudian mengeringkan dalam oven dengan suhu 1100 C selama 24 jam. 2) Mengambil kerikil dari oven dan membiarkannya hingga suhu kamar kemudian mengayak dengan ayakan Ø 19 mm, 12,5 mm, 9,5 mm, 2 mm. 3) Mengayak dengan ketentuan : a)
Mengayak sampel hingga lolos ayakan 19,5 mm dan tertampung diayakan 12,5 mm sebanyak 3 kg.
b) Mengayak sampel hingga lolos ayakan 12,5 mm dan tertampung diayakan 9,5 mm sebanyak 3 kg. 4) Memasukkan benda uji yang sudah diayak sebanyak 6 kg (a) ke mesin Los Angeles beserta 11 bola baja pejal penggesek. 5) Mengunci lubang mesin Los Angeles rapat-rapat lalu hidupkan mesin. commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
46 digilib.uns.ac.id
6) Mengatur perputaran mesin sampai 500 kali putaran. 7) Setelah diputar, mengeluarkan sampel benda uji dari mesin Los Angeles kemudian menyaring dengan ayakan 2 mm. 8) Menimbang benda uji yang tertampung pada akan 2 mm (b). 9) Mencatat hasil pengujian 10) Menganalisa data hasil pengujian. 11) Menghitung presentase kerikil yang hilang dengan rumus pada bab 2. Berdasarkan PBI 1971 nilai prosentase keausan maksimum agegrat kasar adalah 50%. 3. Spesific Gravity Agregat Kasar (ASTM C-127) Kerikil dalam penggunaannya sebagai agregat kasar mempunyai berat jenis tertentu. Data berat jenis kerikil dibutuhkan untuk menentukan volume kerikil yang digunakan untuk rancang campur beton. a. Tujuan 1) Mengamati bulk spesific gravity, yaitu perbandingan antara berat kerikil dalam kondisi kering dengan volume pasir total. 2) Mengetahui bulk spesific SSD, yaitu perbandingan antara berat kerikil jenuh dalam kondisi kering permukaan dengan volume kerikil total. 3) Mengetahui apparent spesific gravity, yaitu perbandingan antara berat kerikil kering dengan volume butir kerikil. 4) Mengetahui daya serap (absorbsion), yaitu perbandingan antara berat air yang diserap dengan berat kerikil kering. b. Alat dan Bahan 1) Timbangan / neraca kapasitas 5 kg ketelitian 100 mg. 2) Bejana yang dilengkapi dengan container. 3) Ember. 4) Oven. 5) Agregat kasar (kerikil). 6) Air bersih. c. Cara Kerja 1) Mengambil kerikil (sampel) kemudian dicuci untuk menghilangkan kotoran. 2) Mengeringkan kerikil dalam oven dengan suhu 1100 C selama 24 jam. commit to user
47 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3) Mendiamkan kerikil setelah dioven hingga mencapai suhu ruang. 4) Menimbang kerikil seberat 3000 gram. 5) Memasukkan kerikil ke dalam kontainer dan direndam selam 24 jam. 6) Setelah 24 jam, menimbang kontainer dan kerikil dalam keadaan terendam dalam air. 7) Mengangkat container dari dalam air kemudian mengeringkan kerikil dengan dilap (sampai kondisi SSD/kering permukaan). 8) Menimbang kerikil dalam kondisi SSD. 9) Menimbang container (dalam keadaan tercelup air). 10) Menghitung berat agregat dalam air dengan cara mengurangkan hasil penimbangan langkah ke-6 dengan kontainer. 11) Menghitung Bulk Spesific Gravity, Bulk Spesific Gravity SSD, Apparent Spesific Gravity dan Absorbsion menggunakan persamaan pada bab 2. Berdasarkan ASTM C127-81 syarat Bulk Specific Gravity SSD adalah 2,5–2,7. 3.6.2.3. Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tegangan leleh dan tegangan maksimum baja sehingga dapat diketahui mutu baja yang digunakan. Pelaksanaan pengujian baja dilakukan dengan menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM) dengan tahap sebagai berikut: 1. Mengukur dimensi baja yang akan diuji untuk menentukan luas penampang baja (A). 2. Menandai masing – masing sampel dengan menandai titik setiap 2 cm. 3. Mengukur panjang tiap jarak, diameter benda uji dan panjang benda uji 4. Memasang benda uji pada mesin uji. 5. Meletakkan pada alat tarik lalu memberikan beban (P). 6. Menghidupkan mesin uji 7. Mengamati hasil print out grafik tegangan leleh dan tegangan maksimum baja
commit to user
48 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.24. Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan 3.6.3. Rencana Campuran Beton (Mix Design) Rencana campuran beton bertujuan untuk menentukan proporsi campuran material pembentuk beton agar memenuhi persyaratan umum maupun teknis, sehingga menghasilkan mutu beton sesuai dengan yang direncanakan. Perancangan proporsi campuran beton ini menggunakan metode SNI 03-28342000 (Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal), adapun langkahnya sebagai berikut: 1. Menetapkan kuat tekan beton yang disyaratkan (fc’) pada umur tertentu. 2. Menetapkan nilai standar deviasi (Sr) berdasarkan hasil pengalaman praktek pelaksana. 3. Menghitung nilai tambah (margin) (M) dengan rumus berikut: M = 1,64 ×Sr Dengan :
M = nilai tambah (MPa) 1,64 = tetapan statistik tergantung % kegagalan maksimal 5%) Sr = deviasi standar rencana
4. Menetapkan kuat tekan rata-rata yang direncanakan (f’cr) dengan rumus: f’cr = f’c + M dengan :
f’cr
= kuat tekan rata-rata (MPa)
f’c
= kuat tekan yang disyaratkan (MPa)
M
= nilai tambah (Mpa)
5. Menetapkan jenis semen PPC kegunaan tipe 1. 6. Menentukan jenis agregat, berupa agregat alami atau batu pecah berdasarkan commit to user tabel 3.3.
49 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 3.3. Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor AirSemen, dan Agregat Kasar Yang Biasa Dipakai di Indonesia Kekuatan tekan (MPa) Jenis semen
Jenis agregat kasar
Pada umur (hari)
Bentuk benda
3
7
28
91
Semen Portland
Batu tak dipecahkan
17
23
33
40
Tipe I Atau
Batu pecah
19
27
37
45
Semen tahan sulfat
Batu tak dipecahkan
20
28
40
48
Tipe II, V
Batu pecah
23
32
45
54
Semen Portland
Batu tak dipecahkan
21
28
38
44
Tipe III
Batu pecah
25
33
44
48
Batu tak dipecahkan
25
31
46
53
Batu pecah
30
40
53
60
uji Silinder
Kubus
Silinder
Kubus
(Sumber: SNI 03-2834-2000) 7. Menetapkan faktor air-semen berdasarkan jenis semen yang dipakai dan kuat tekan rata-rata silinder beton yang direncanakan pada umur tertentu dengan melihat grafik “Hubungan FAS dan Kuat Tekan Rata-Rata Silinder Beton” (Ir.Kardiono, Teknologi Beton) 8. Menetapkan faktor air-semen maksimum berdasarkan tabel.3.4.
commit to user
50 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 3.4. Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen Maksimum
Untuk
Berbagai
Macam
Pembetonan
Dalam
Lingkungan Khusus Jumlah Semen
Nilai faktor
minimum per m3
Air-Semen
beton (kg)
maksimum
a. keadaan keliling non-korosif
275
0,60
b. keadaan keliling korosif disebabkan
325
0,52
325
0,60
275
0,60
325
0,55
Lokasi
Beton di dalam ruang bangunan:
oleh kondensasi atau uap korosif Beton di luar ruangan bangunan : a. tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung b. terlindung dari hujan dan terik matahari langsung Beton masuk ke dalam tanah : a. mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b. mendapat pengaruh sulfat dan alkali
Tabel
dari tanah Beton yang kontinyu berhubungan : a. air tawar b. air laut
Tabel
(Sumber: SNI 03-2834-2000) 9. Menentukan nilai slump. 10. Menetapkan besar butir agregat maksimum. 11. Menetapkan jumlah air yang diperlukan per meter kubik beton, berdasarkan ukuran maksimum agregat, jenis agregat, dan nilai slump yang diinginkan.
commit to user
51 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 3.5. Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) Yang Dibutuhkan Untuk Beberapa Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton Besar Ukuran
Jenis
Maks. Kerikil (mm)
Batuan
10
20
40
Slump (mm) 0 − 10
10 − 30
30 − 60
60 − 180
Alami
150
180
205
225
Batu pecah
180
205
230
250
Alami
135
160
180
195
Batu pecah
170
190
210
225
Alami
115
140
160
175
Batu pecah
155
175
190
205
(Sumber: SNI 03-2834-2000) 12. Menghitung Berat semen yang diperlukan dan kebutuhan semen minimum berdasarkan tabel 3.4. 13. Menentukan daerah gradasi agregat halus berdasarkan tabel 3.6 berikut: Tabel 3. 6. Daerah Gradasi Agregat Halus Persen Berat Butir yang Lewat Ayakan
Lubang Ayakan (mm)
1
2
3
4
10
100
100
100
100
4,8
90 – 100
90 - 100
90 - 100
95 – 100
2,4
60 – 95
75 - 100
85 - 100
95 – 100
1,2
30 – 70
55 - 90
75 - 100
90 – 100
0,6
15 – 34
35 - 59
60 - 79
80 – 100
0,3
5 – 20
8 - 30
12 - 40
15 – 50
0,15
0 – 10
0 - 10
0 - 10
0 – 15
14. Menetapkan nilai perbandingan antara agregat halus dan agregat kasar. 15. Menghitung nilai berat jenis agregat campuran dengan rumus: Bj. Camp =
P K bj.ag.halus bj.ag.kasar 100 100
Dengan : Bj. Camp
= berat jenis agregat campuran
bj. ag. halus = berat jenis agregat halus to user bj. ag. Kasar = berat commit jenis agregat kasar
52 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
P
= persentase agregat halus terhadap agregat campuran
K
= persentase agregat kasar terhadap agregat campuran
16. Menghitung kebutuhan agregat campuran dengan rumus: Wpasir + kerikil = Wbeton - kebutuhan air – kebutuhan semen 17. Menghitung berat agregat halus yang diperlukan dengan rumus: Wpasir = (Persentase agregat halus) × Wpasir+ kerikil 18. Menghitung berat agregat kasar yang diperlukan dengan rumus: Wkerikil = Wpasir + kerikil - Wpasir 3.6.4. Pengujian Kuat Tekan Beton Mix Design Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada saat beton berumur 28 hari. Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini adalah silinder beton dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pengujian ini bertujuan untuk mengamati besarnya beban (P) maksimum atau beban pada saat beton hancur dengan menggunakan alat uji kuat tekan (Universal Testing Machine). Tata cara pengujian yang umum dipakai adalah standar ASTM 39 atau yang disyaratkan PBI 1989. Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan cara benda uji diberi beban (P) dari atas perlahan-lahan sampai beton tersebut hancur. Adapun langkah-langkah pengujian kuat tekan beton adalah sebagai berikut: 1. Menyiapkan benda uji silinder beton yang akan diuji. 2. Meletakkan benda uji silinder beton pada alat uji kuat tekan UTM. 3. Menyalakan UTM dan ditunggu hingga beton mengalami keruntuhan. 4. Mengamati hasil kekuatan beton dari hasil print out alat UTM.
Gambar 3.25. Pengujian Kuat Tekan Beton Mix Design
commit to user
53 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.6.5. Tahap Pembuatan Benda Uji Benda uji balok beton bertulang dibuat seperti gambar 3.2, yang ditanam tulangan bambu petung pipih bertakikan dan baja polos seperti gambar 3.3. dengan jumlah tercantum pada tabel 3.1. Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan benda uji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mencari dan meyiapkan bambu Petung yang akan dijadikan tulangan. Kemudian bambu dipotong berbilah-bilah.
Gambar 3.26. Pemotongan Bambu Petung 2. Bagian bambu yang digunakan adalah bagian kulitnya dengan ketebalan 30% dari ketebalan total. 3. Tulangan bambu dibentuk pipih dengan dimensi P = 1650 mm, L = 20 mm dan T = 5,2 mm.
Gambar 3.27. Bambu yang sudah dibentuk pipih 4. Bambu diawetkan dengan cara direndam dengan air yang diberi zat boraks dan asam boriks dengan perbandingan 3:2, konsentrasi 10% selama 5 hari lalu dikeringkan dengan cara diangin-angin selama 7 hari.
commit to user
54 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.28. Penimbangan Kadar Boraks & Boriks dan Perendaman Dalam Air 5. Kemudian dibuat takikan/coakan yang berjarak 10 cm tidak sejajar dengan lebar 1 cm dan 2 cm.
Gambar 3.29. Pembuatan Takikan Tulangan Bambu
commit to user
55 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
6. Kemudian bambu yang telah ditakik dirangkai menjadi satu dengan tulangan sengkang.
Gambar 3.30. Perangkaian Tulangan Bambu dengan Sengkang 7. Membuat bekisting dengan dimensi bagian dalam P = 1700 mm, L = 110 mm dan T = 150 mm.
Gambar 3.31. Pembuatan Bekisting 8. Mengolesi oli pada bagian dalam bekisting sebelum dicor.
commit to user
56 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.32. Pemberian Oli Pada Bekisting 9. Memasukan tulangan yang telah dirangkai ke dalam bekisting.
Gambar 3.33. Perangkaian Tulangan dalam Bekisting 10. Menimbang material beton sesuai kebutuhan mix design. 11. Kemudian material beton dimasukkan ke dalam mollen untuk diaduk.
Gambar 3.34. Proses Pengadukan Campuran Beton 12. Melakukan uji slump dengan menggunakan kerucut Abrams.
commit to user
57 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.35. Pengujian Kelecakan Adukan Beton 13. Beton segar yang telah diaduk dan diuji slump, dituang ke dalam bekisting yang telah disiapkan sebelumnya, kemudian dipadatkan menggunakan batang besi dengan cara ditusuk-tusuk.
Gambar 3.36. Pemadatan Adukan Beton pada Bekisting 14. Permukaan beton kemudian diratakan dengan menggunakan cetok.
Gambar 3.37. Benda Uji yang sudah diratakan 15. Kemudian beton yang telah selesai dicor didiamkan selama kurang lebih 24 jam. 16. Setelah 24 jam, bekisting dapat dibongkar dan dilakukan curing dengan menggunakan karung basah yang diselimutkan ke beton serta disiram secara berkala selama 7 hari.
commit to user
58 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.38. Proses Curing Benda Uji 17. Setelah 7 hari curing, kemudian balok beton didiamkan selama 28 hari terhitung semenjak hari pengecoran dilakukan. Hal ini dilakukan guna mendapatkan mutu beton yang diharapkan serta siap untuk diuji. 18. Setelah berusia 28 hari, balok beton dicat dengan cat putih dan diberi garis vertikal & horizontal pada samping balok untuk memudahkan pengamatan retak balok ketika diuji. 3.6.6. Tahap Pengujian Kuat Lentur Pengujian kuat lentur dilakukan untuk mengetahui nilai kuat lentur beton pada benda uji berupa balok beton bertulang. Pengujian ini dilakukan pada saat beton berumur 28 hari. Alat yang digunakan adalah loading frame dan alat pembagi gaya menjadi 2 gaya sama besar.
P
100
500
500
500
1/3 L
1/3 L
1/3 L
100
Gambar 3.39. Pembebanan Benda Uji Secara umum setup alat uji yang digunakan untuk pengujian kapasitas lentur benda uji sudah sesuai standar dengan 2 titik pembebanan. Adapun setting up alatnya adalah sebagai berikut :
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
59 digilib.uns.ac.id
Load Cell
Hydraulic Pump
Hydraulic Jack Kabel Penghubung
Pembagi Beban Benda Uji Balok Dial Gauge
Transducer
Gambar 3.40. Setting Up Alat Pengujian Balok Adapun tahapan dalam pengujian adalah sebagai berikut : 1. Menyiapkan semua peralatan pengujian. 2. Menaruh benda uji balok ke alat uji dan memposisikan benda uji berada di tengah – tengah alat uji dengan menggunakan unting – unting. 3. Menaruh pembagi beban di atas benda uji balok dan memposisikannya berada di tengah – tengah benda uji balok dengan menggunakan unting – unting. 4. Menaruh beban yang sudah di-setting dengan load cell, transducer, hydraulic jack, dan hydraulic pump di atas pembagi beban. 5. Men-setting dial gauge berada di tengah, kanan dan kiri benda uji sejajar dengan pembagi beban. 6. Memulai pengujian kuat lentur. 7. Mencatat penurunan yang terjadi di setiap interval pembebanan 0,5 kN. 8. Menggambar pola retakan yang terjadi pada benda uji balok. 9. Melakukan tahap 7 dan 8 sampai benda uji balok mengalami keruntuhan. 3.7. Tahap Analisa Data Data yang diperoleh dari hasil pengujian dianalisis untuk mendapatkan hubungan antara variabel-variabel yang diteliti dalam penelitian. 3.8. Kesimpulan dan Saran Data yang telah dianalisis dibuat suatu kesimpulan yang berhubungan dengan commit to user tujuan penelitian.