perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i KAJIAN KEKAKUAN (STIFFNESS) DAN KEULETAN (TOUGHNESS) BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ150 (Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre) SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : FAISAL FIRMANSYAH NIM. I 0107073 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012
74
Embed
KAJIAN KEKAKUAN (STIFFNESS) DAN KEULETAN TOUGHNESS) …
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
KAJIAN KEKAKUAN (STIFFNESS) DAN KEULETAN (TOUGHNESS) BETON NORMAL BERSERAT
GALVALUM AZ150
(Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
FAISAL FIRMANSYAH NIM. I 0107073
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
KAJIAN KEKAKUAN (STIFFNESS) DAN KEULETAN
(TOUGHNESS) BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ150
(Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
FAISAL FIRMANSYAH NIM. I 0107073
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan:
Dosen Pembing I Dosen Pembimbing II Ir. A. Mediyanto, MT. Ir. Supardi, MT.. NIP 19620118 199512 1 001 NIP 19550504 198003 1 003
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
HALAMAN PENGESAHAN
KAJIAN KEKAKUAN (TOUGHNESS) DAN KEULETAN
(STIFFNESS) BETON NORMAL BERSERAT GALVALUM AZ 150
(Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre)
SKRIPSI
Disusun Oleh :
FAISAL FIRMANSYAH NIM. I 0107073
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari senin, 13 Februari 2012 :
4. Purnawan Gunawan, ST, MT __________________ NIP. 19731209 199802 1 001 Mengetahui, Disahkan, a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik Sipil Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS
“..dan bumi telah dibentangkannya untuk makhlukNya, di dlamnya ada buah-buahan dan
pohon kurma yang mempunyai koelopak mayang dan biji-bijian yang berkulit dan bunga-
bunga yang harum baunya. Maka nikmat Tuhan mu yang manakah yang kamu
dustakan..(Q.S. Ar-Rahman: 10-13).”
“Hidup ini harus diahadapi. Terus dihadapi, jangan fokus pada masalah, tapi fokus pada
solusi. Kalau kita berlarut-larut dalam masalah, kita akan jadi orang yang hanya bisa
menyerah, pasrah. Dan akhirnya mati”
Ada 2 hal yang mesti kita ingat: Kebaikan orang lain sama kita dan keburukan kita sama
orang lain. Tapi ada 2 hal yang mesti kita lupakan, kebaikan kita pada orang lain dan
keburukan orang lain pada kita.”
“Sebaik – baiknya orang adalah orang yang berguna bagi orang lain”
“Atau siapakah yang telah menciptakan langit dan bumi dan yang menuunkan air untukmu
dari langit, lalu kami tumbuhkan dengan air itu kebun – kebun yang berpemandangan indah,
yang kamu sekali-kali tidak mampu menumbuhkan pohon-pohonnya ? Apakah disamping
Allah ada tuhan (yang lain) ? Bahkan sebenarnya mereka adalah orang – orang yang
menyimpang dari kebenaran” (An-Naml : 56)
“Sesungguhnya perintah-Nya apabila Dia menghendaki sesuatu hanyalah berkata
kepadanya. “Jadilah!” Maka Terjadila ia.” (Yasin : 82)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PERSEMBAHAN
Syukur Alhamdulillah atas segala nikmat, karunia serta hidayah Allah SWT
Dan Shalawat serta salam semoga tercurahkan kepada Rasulullah SAW
Dengan segala kerendahan hati kupersembahkan karya ini kepada....
Allah SWT
Dengan Izin dan RidhoMu lah ada dan tiadanya sesuatu
Ayah dan Ibu
Do’a, kasih sayang serta pengorbanan kalian kepada anak-anakmu tercinta
Adek-adekku Tercinta
Canda, Tawa, Duka, Tangis, Cinta dan Kebersamaan yang indah karna Allah
Rekan-rekan Mahasiswa Angkatan 2007 Teknik Sipil
Terima kasih atas kerjasamanya selama kuliah, mengerjakan tugas, ujian hingga skripsi selama dikampus. Semoga dapat bertemu di lain kesempatan yang lebih baik. amin.
Semua Sahabat-sahabat ku...
Segenap Civitas Teknik UNS, Pengurus SKI FT dan BIAS FT, Temen2 di BEM UNS Kabinet Perlawanan dan Kabinet Inspiratif , dan Temen2 di PUSKOM UNS 2010, Penghuni Kost
Muhandis dan Semua Teman-teman Seperjuangan di Kampus Tercinta UNS.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga
penyusun dapat menyelesaikan penulisan laporan skripsi ini dengan baik. Skripsi
ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusun menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, maka banyak
kendala hingga terselesaikannya penyusunan laporan skripsi ini. Pada kesempatan
ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
3. Bapak Ir. Mediayanto, MT. selaku Dosen Pembimbing I.
4. Bapak Ir. Supardi, MT. selaku Dosen Pembimbing II
5. Tim Penguji Pendadaran.
6. Rekan rekan satu kelompok yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.
Penyusun menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh
sebab itu penyusun mengharap saran dan kritik yang membangun dari pembaca
demi kesempurnaan laporan skripsi yang akan datang. Akhir kata semoga laporan
skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan
mahasiswa pada khususnya.
Surakarta, Januari 2012
Penyusun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
ABSTRAK Faisal Firmansyah, 2012, Kajian Kekakuan (Stiffness) dan Keuletan (Toughness) Beton Normal Berserat Galvalum AZ150. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Perkembangan ekonomi membuat kegiatan transportasi semakin meningkat. Hal ini menyebabkan beban yang harus ditanggung oleh jalan semakin meningkat pula. Sehingga diperlukan suatu perkerasan jalan yang kuat untuk menahan beban dari kendaraan yang melewatinya. Salah satu cara meningkatkan hal tersebut adalah dengan meningkatkan kekakuan dari perkerasan jalan tersebut. Jenis perkerasan jalan yang memiliki kekakuan adalah perkerasan kaku (Rigid Pavement). Kekakuan dan keuletan merupakan hal yang penting dalam perkerasan kaku (Rigid Pavement). Karena dengan adanya kekakuan dalam perkerasan kaku akan membuat distribusi beban menyebar secara luas pada subgrade tanah. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen yang dilakukan di laboratorium. Benda uji berupa balok berukuran 10 cm x 10 cm x 40 cm berjumlah 12 buah. Benda uji tersebut adalah beton dengan kadar serat Galvalum AZ150 dengan variasi kadar serat 0% ; 0,33% ; 0,66% ; dan 1% dari volume adukan. Setiap variasi tersebut terdiri dari tiga buah benda uji. Kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness) pada beton diuji setelah beton berumur beton 28 hari. Dari hasil pengujian Toughness terjadi peningkatan nilai toughness pada beton normal dengan kadar serat galvalum AZ150 0,33%, dengan nilai toughness sebesar 3,415 KNmm atau bertambah sebesar 24,18% dibandingkan nilai toughness beton tanpa serat yaitu sebesar 2,750 KNmm, sedangkan pada pengujian Stiffness terjadi peningkatan nilai stiffness pada beton normal dengan kadar serat galvalum AZ150 0,33% dengan nilai stiffness sebesar 33,991 KN/mm atau bertambah sebesar 15,50% dibanding nilai stiffness beton tanpa serat yaitu sebesar 29,429 KN/mm. Kata kunci: Galvalum AZ150, kekakuan (stiffnesss), keuletan (toughness), Beton
Normal, Perkerasan kaku (Rigid Pavement)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
ABSTRACT Faisal Firmansyah, 2012, Study of Stiffness and Toughness Normal Concrete with Galvalum AZ150 Fibre. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Economic development makes transport activities is increasing. This causes the load to be borne by the road is increasing as well. Thus a strong road pavement to withstand the load of the vehicles using them. One way to improve this is to increase the stiffness of the pavement. This type of pavement that has a stiffness is rigid pavement. Stiffness and ductility is important in a rigid pavement. Due to the existence of rigidity in rigid pavement will make the load distribution is widely spread on the subgrade soil This research used the experimental method in laboratory. The test sample was a beam form size 10 cm x 10 cm x 40 cm.with 12 mixtures which were tested in three samples each. This test object was normal concrete with variation of the level fibre 0%, 0,33%, 0,66% and 1% Galvalum AZ 150 fibre of concrete volume. Each variation consisted of three test objects. The Stiffness ang Toughness were tested at 28 days of concrete age. From the test results toughness increased toughness values in normal concrete with fiber content galvalum AZ150 0.33%, with a value of 3.415 KNmm toughness or increased by 24,18% compared to the toughness of concrete without fibers that is equal to 2.750 KNmm, while the stiffness testing occurs increase in the value of stiffness on normal concrete with fiber content galvalum AZ150 0.33% with a stiffness value of 33.991 KN/mm or increased by 15,50% compared to concrete without fiber stiffness value that is equal to 29,429 KN/mm. Keywords: Galvalum AZ150, Stiffnesss, Toughness, Normal Concrete, Rigid Pavement
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perekonomian Indonesia dari tahun ke tahun semakin berkembang. Sebagai akibat
dari perkembangan ini maka kegiatan jual-beli semakin meningkat. Peningkatan
jual-beli membuat kegiatan transportasi angkutan barang semakin meningkat
terutama jalur darat. Sehingga pembebanan terhadap jalan semakin meningkat
pula. Untuk menunjang hal tersebut maka diperlukan suatu perkerasan jalan yang
mampu menahan beban berat dan lalu lintas yang padat. Salah satunya adalah
dengan perkerasan kaku. Salah satu keunggulan perkerasan kaku adalah memiliki
kekakuan yang membuat distribusi beban menjadi lebih lebar. Kekakuan
(stiffness) dan keuletan (toughness) didalam suatu perkerasan kaku dalam
perkerasan jalan merupakan hal yang perlu diperhatikan. Karena hal ini berkaitan
dengan sifat perkerasan jalan tersebut dalam kaitannya dengan pembebanan.
Suatu perkerasan yang baik harus mampu menahan beban yang direncanakan
untuk perkersan tersebut. Ketika suatu perkerasan memiliki kekakuan dan
keuletan yang tinggi maka akan meningkatkan kemampuan perkerasan tersebut
dalam menahan beban yang ditimpakan kepada perkerasan tersebut dan dapat
mengurangi deformasi. Sehingga hal yang berkaitan dengan peningkatan
kekakuan dan keuletan perlu diteliti.
Material penyusun perkerasan kaku adalah beton. Peningkatan kekakuan dan
keuletan ini dapat dilakukan dengan merekayasa beton. Beton sendiri adalah
material konstruksi yang sering digunakan dalam pelaksanaan suatu konstruksi
bangunan karena memiliki kemudahan dalam pelaksanaan konstruksi, tahan
terhadap perubahan cuaca, tahan terhadap korosi, lebih tahan terhadap api dan
biaya pemeliharaan yang relatif murah jika dibandingkan meterial lain. Penelitian
mengenai beton sudah banyak dilakukan oleh para peneliti. Hal ini dimaksudkan
untuk mencari komposisi pembentuk beton yang dapat membuat kualitas dari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
beton tersebut semakin baik. Salah satu hal yang dilakukan adalah dengan
menambahkan bahan tambahan dan menambahkan serat dalam beton tersebut.
Beton banyak digunakan dalam pelaksanaan konstruksi karena beton memiliki
berbagai keunggulan. Keunggulan beton diantaranya adalah ketersediaan material
dasar pembentuk beton (availability), memiliki kemudahan untuk digunakan
(versatility), dan memiliki kemampuan untuk beradaptasi (adaptability).
Secara struktural beton memiliki tegangan tekan yang cukup tinggi sehingga
sangat bermanfaat untuk struktur dengan gaya-gaya tekan yang cukup dominan.
Tetapi Beton memiliki kuat tarik yang sangat rendah dan bersifat getas, sehingga
untuk menahan gaya tarik beton diberi tulangan baja. Penambahan tulangan
belum memberikan hasil yang benar-benar memuaskan karena retak-retak halus
masih sering timbul disekitar baja yang menahan tegangan tarik. Dengan melihat
berbagai kelemahan yang dimiliki oleh beton maka perlu dilakukan rekayasa
terhadap beton tersebut untuk memperbaiki kelemahan tersebut sehingga kualitas
dari beton tersebut akan semakin baik dan berbagai kelemahan tersebut dapat
dimilimalisir.
Ketika kelemahan beton tersebut dapat diminimalisir maka akan meningkatkan
nilai kekakuan dan keuletan beton tersebut. Salah satu cara untuk membuat sifat
beton menjadi lebih baik adalah dengan menambahan serat dalam campuran beton
tersebut. Penambahan serat pada campuran beton akan memberikan kontribusi
terhadap perbaikan karakteristik beton. Perbaikan tersebut diantaranya adalah
meningkatkan kekuatan tarik, kekuatan tekan, dan daktilitas beton. Telah banyak
penelitian yang dilakukan mengenai beton berserat. Seperti yang telah dilakukan
oleh Suhendro (1991) dengan menambahkan serat baja (kawat bandrat), terbukti
dapat meningkatkan kuat tarik beton. Penelitian serupa dengan menambahkan
serat plastik yang dilakukan oleh Wibowo (2002) juga menunjukan adanya
peningkatan kuat tarik beton berserat.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
Serat yang digunakan untuk campuran beton dengan bahan non fabrikasi (bahan
di produksi bukan untuk difungsikan sebagai serat) terbukti dapat difungsikan
sebagai pengganti bahan serat untuk beton. Salah satu ide yang muncul adalah
serat dari bahan galvalum AZ 150 yang memiliki unit densitas lebih rendah dari
pada serat baja (sehingga dapat mempertahankan berat jenis beton agar tetap
ringan) dan memiliki sifat mekanis yang cukup baik. Dalam penelitian ini dicoba
penggunaan serat galvalum AZ 150. Sebagai penelitian awal serat galvalum AZ
150 ini mempunyai kuat tarik maksimum 6224,24 kg/cm2, angka ini setara dengan
kekuatan baja BJTD 39 atau 3900 kg/cm2, hasil penelitian mediyanto (2005).
Galvalum AZ 150 merupakan salah satu bahan tambah.
Maka dengan penambahan serat galvalum AZ 150 tersebut diharapkan dapat
meningkatkan nilai kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness) pada beton
normal tersebut. Stiffness sendiri adalah kekakuan dari beton tersebut yaitu hasil
bagi antara beban dan lendutan dari uji lentur. Ketika stiffness dari suatu struktur
meningkat maka akan memperkecil deformasi dari struktur tersebut dan
meningkatkan tingkat keamanan dari struktur tersebut. Sedangkan toughness
adalah suatu elemen untuk menjadi lentur (bersifat plastis) dan untuk menyerap
energi pada saat pembebanan sebelum terjadinya retak/patah. Maka untuk dapat
mengetahui hal itu, maka perlu dilakukan penelitian yang dapat membuktikan
kalau penambahan serat galvalum AZ 150 dapat meningkatkan stiffness dan
toughness dari beton normal tersebut.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan suatu
masalah yaitu :
a. bagaimana pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap kekakuan
(stiffness) beton normal.
b. bagaimana pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap keuletan
(toughness) beton normal.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
1.3. Batasan Masalah
Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak meluas
maka perlu adanya pembatasan sebagai berikut:
a. Semen yang digunakan adalah Semen PPC
b. Berat galvalum yang ditambahkan adalah 0 % ; 0,33% ; 0,66% ; dan 1 % dari
volume adukan beton.
c. Mutu Beton Rencana f’c 29,05 Mpa
d. Ukuran serat Galvalum AZ 150 adalah 2 mm x 50 mm
e. Agregat alam yang digunakan adalah yang berbentuk pecah dan bulat.
f. Umur Beton pengujian untuk beton adalah umur 28 hari.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan yang diharapkan dari penelitian ini yaitu :
a. Mengetahui pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap nilai
kekakuan (stiffness) beton normal.
b. Mengetahui pengaruh penambahan serat galvalum AZ150 terhadap nilai
keuletan (toughness) beton normal.
1.5. Manfaat Penelitian
a. Manfaat Teoritis :
1) Memberikan kontribusi dalam dunia teknik sipil.
2) Menambah pengetahuan tentang beton normal berserat galvalum AZ 150
ditinjau dari kekakuan (stiffness) dan keuletan (toughness).
3) Mengembangkan pengetahuan mengenai sifat – sifat beton serat.
b. Manfaat Praktis :
1) Memperoleh data propertis mengenai sifat – sifat beton normal berserat
galvalum AZ 150
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
2) Hasil penelitian ini dapat diaplikasikan dalam perkerasan jalan (Rigid
Pevement).
1.6. Keaslian Penelitian
Penelitian tentang penggunaan Galvalum AZ 150 sebagai serat dalam campuran
beton telah dilakukan sebelumnya, yaitu diantaranya :
a. Uji daktilitas dan toughness balok beton ringan-metakaolin berserat galvalum
az 150 (Bayu Budi Atmojo, 2007)
b. Kajian kuat tarik belah dan modulus of rufture beton ringan-metakaolim
berserat galvalum az 150 (Arif Adhian, 2007)
c. Kuat desak dan Modulus elastisitas beton ringan-metakaolin berserat
galvalum az 150 (Agus Budi R., 2008)
d. Kuat lentur beton ringan-metakaolin berserat galvalum az 150 (Denie
Previardhi, 2009)
e. Kajian kuat kejut (impact) beton normal berserat galvalum az 150 (Arif Nur
hidayat, 2012)
f. Kajian serapan dan penetrasi beton normal berserat galvalum az 150 (Fauzan
Al Hakim, 2012)
g. Kajian kuat tarik belah dan MOR beton normal berserat galvalum az 150
(Agus S., 2012)
Berdasarkan penelitian yang sudah ada sebelumnya maka Kajian Stiffness
(Kekakuan) dan Toughness (Keuletan) Beton Normal Berserat Galvalum AZ
150 belum pernah diteliti sebelumnya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Beton banyak digunakan secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan tersebut
diperoleh dengan cara mencampurkan semen portland, air, dan agregat dan
kadang ditambah beberapa bahan tambah pada perbandingan tertentu. Dalam
adukan beton, air dan semen akan membentuk pasta yang disebut pasta semen.
Pada semen ini selain mengisi semen pori juga bersifat sebagai perekat/pengikat
dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling terikat dengan
kuat dan terbentuklah suatu massa yang kompak/padat (Tjokrodimuljo, 1996).
Beton berserat didefinisikan sebagai beton yang dibuat dari campuran
semen,agregat,air dan sejumlah serat yang tersebar secara acak. Prinsip
penambahan serat adalah memberi tulangan pada beton yang disebar merata ke
dalam adukan beton dengan orientasi acak (Random) untuk mencegah terjadinya
retakan-retakan beton yang terlalu dini di daerah tarik akibat panas hidrasi
maupun akibat pembebanan (Soroushian dan Bayasi, 1987).
Beton berserat mempunyai kelebihan daripada beton tanpa serat dalam beberapa
sifat strukturnya, antara lain keliatan (ductility), ketahanan tehadap baban kejut
(impact resistance), kuat tarik dan kuat lentur (tensile and flexural strength),
kelelehan (fatigue life), kekuatan terhadap pengaruh susutan (shrinkage), dan
ketahanan terhadap keausan (abrasion) (Soroushian dan Bayasi, 1987).
Kosentrasi serat yang masih mungkin dilakukan pengadukan secara mudah adalah
1% volume. Jika kosentrasi serat melebihi nilai tersebut, adukan akan menjadi
sulit diaduk, dan yang masih diijinkan agar adukan beton masih workable adalah
L/D < 100 (Sudarmoko, 1987).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Penambahan serat kawat pada adukan beton dengan ukuran diameter 0,9 mm dan
panjang 54 mm dapat meningkatkan kuat lentur sebesar 48,06 % dari kuat lentur
beton normal (Ananta,2007).
Penambahan serat polypropylene dapat meningkatkan nilai toughness jika
penambahannya sebanyak 1% atau lebih besar (1,12% atau 1,48%) dalam volume
adukan beton ringan (M. Perez-Pena dan B.Mobasher,1994).
Penambahan serat polyethylene ke dalam campuran beton dengan kadar 0,3%
meningkatkan kuat tekan sebesar 20,36%, meningkatkan kuat belah sebesar
2,05%, meningkatkan nilai kapsitas momen balok beton sebesar 15,79%, dan
meningkatkan nilai toughness sebesar 318,61% (Wibowo, 2006).
Pada pengujian Toughness terjadi peningkatan dengan penambahan serat
almunium pada kadar serat 0,35% dengan nilai toughness sebesar 55,44538
KNmm atau bertambah sebesar 21,2579% dibanding nilai toughness beton tanpa
serat yaitu sebesar 44,7321 KNmm, sedangkan pada pengujian Stiffness terjadi
peningkatan dengan penambahan serat almunium pada kadar 0,75% dengan nilai
stiffness sebesar 12,0917 KN/mm atau bertambah sebesar 5,9508% dibanding
nilai stiffness beton tanpa serat yaitu sebesar 11,4187 KN/mm (Yuliyanto , 2009).
Toughness suatu penampang dari elemen balok adalah energi yang dapat diserap
dan dihitung dari luas dibawah diagram beban lendutan dari suatu uji lentur
(Wahyono, 1966).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
2.2 Landasan Teori
2.2.1. Beton Normal
Beton normal adalah beton yang cukup berat dengan berat jenis 2400 kg/m3, kuat
tekan 15 MPa sampai 40 MPa dan dapat menghantarkan panas. Agregat dalam
bahan penyusun beton paling berpengaruh terhadap berat beton yang tinggi. Pada
beton normal biasanya digunakan agregat normal yaitu agregat yang berat
jenisnya antara 2,5 sampai 2,7 kg/m3 seperti: granit, basalt, kuarsa, dan
sebagainya.
2.2.2. Beton Serat
Dalam penelitian terdahulu, pemberian serat didalam struktur beton memberi
kontribusi positif terhadap kenaikan kekuatan tariknya. Penelitian yang dilakukan
oleh Suhendro (1991) membuktikan bahwa sifat-sifat kurang baik dari beton
yaitu getas, praktis tidak mampu menahan beban tarik dan momen lentur, dapat
diperbaiki dengan menambahkan fiber lokal yang terbuat dari potongan-potongan
kawat pada adukan beton.
Serat pada campuran beton dapat menunda retaknya beton, membatasi
penambahan retak dan juga membantu ketidakmampuan semen portland yang
tidak dapat menahan regangan dan benturan menjadi ikatan komposit kuat dan
lebih tahan retak. Spesifikasi yang sering digunakan dapat dilihat pada Tabel 2.1
berikut ini :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
Tabel 2.1 Spesifikasi Serat-Serat yang Sering Digunakan
Fiber Spesific
Gravity
Tensile
Strenght
(ksi)
Young’s
Modulus
(103 Ksi)
Elongation
At Failure
(%)
Common
Diameters
(in)
Common
Length
(in)
Steel
Glass
Polypropilon
Carbon
7,86
2,7
0,91
1,6
100-300
Up to 180
Up to 100
UP to
100
30
11
0,14-1,2
72
Up To 30
3,5
2,5
1,4
0,0005-0,04
0,004-0,03
Up to 0,1
0,0004-0,008
0,5-1,5
0,5-1,5
0,5-1,5
0,02-0,5
(Soroushian & Bayasi, 1987)
Tipe serat secara umum dapat diklarifikasikan menjadi empat (ACI Committee
544), yaitu :
a. SFRC (Steel Fiber Reinforced Concrete).
b. GFRC (Glass Fiber Reinforced Concrete).
c. SNFRC (Synthetic Fiber Reinforced Concrete).
d. NFRC (Natural Fiber Reinforced Concrete).
2.3. Material Penyusun Beton Normal Berserat Galvalum AZ 150
2.3.1. Semen Portland
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan
klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis
dengan gips sebagai bahan tambahan (PUBI-1982, dalam Tjokrodimuljo, 1996).
Fungsi semen adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu
massa yang padat dan juga untuk mengisi rongga-rongga antar butir agregat.
Empat unsur yang paling penting dalam semen adalah:
a. Trikalsium silikat (C3S) atau 3CaO.SiO3
b. Dikalsium silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2
c. Trikalsium aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3
d. Tetrakalsium aluminoferit (C4AF) atau 4CaO.Al2O3.FeO2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
Jenis semen Portland di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Jenis Semen Portland Di Indonesia Sesuai SII 0013-81
Jenis semen Karakteristik umum
Jenis I Semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan khusus seperti disyaratkan pada jenis-
jenis lain
Jenis II Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan
ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang
Jenis III Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut
persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi
Jenis IV Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut
persyaratan panas hidrasi yang rendah
Jenis V Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut
persyaratan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat
(Sumber : Tjokrodimuljo (1996)
2.3.2. Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini menempati sebanyak 60 % - 80 %
dari volume mortar atau beton, sehingga pemilihan agregat merupakan suatu
bagian penting dalam pembuatan mortar atau beton. Berdasarkan ukuran besar
butirnya, agregat yang dipakai dalam adukan beton dapat dibedakan menjadi dua
jenis, yaitu agregat halus dan agregat kasar.
a. Agregat Halus
Agregat halus adalah agregat yang berbutir kecil antara 0,15 mm dan 5 mm.
Dalam pemilihan agregat halus harus benar-benar memenuhi persyaratan yang
telah ditentukan. Karena sangat menentukan dalam hal kemudahan pengerjaan
(workability), kekuatan (strength), dan tingkat keawetan (durability) dari beton
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
yang dihasilkan. Pasir sebagai bahan pembentuk mortar bersama semen dan air,
berfungsi mengikat agregat kasar menjadi satu kesatuan yang kuat dan padat
(Tjokrodimuljo,1996).
Berdasarkan ASTM C 125-03 “Standard Terminology Relating toConcrete and
Concrete Aggregates” agregat halus adalah agregat yang lolos saringan 4,75 mm
(No. 4) dan tertahan pada saringan 75µm (No. 200)
Menurut PBI 1971 (NI-2) pasal 33, syarat-syarat agregat halus (pasir) adalah
sebagai berikut :
1) Agregat halus terdiri dari butiran-butiran tajam dan keras, bersifat kekal dalam
arti tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca, seperti panas matahari dan
hujan.
2) Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 % terhadap jumlah
berat agregat kering. Apabila kandungan lumpur lebih dari 5 %, agregat halus
harus dicuci terlebih dahulu.
3) Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak.
Hal demikian dapat dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams Header
dengan menggunakan larutan NaOH.
4) Agregat halus terdiri dari butiran-butiran yang beranekaragam besarnya dan
apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam pasal 3.5 ayat 1
(PBI 1971), harus memenuhi syarat sebagai berikut :
(a) Sisa di atas ayakan 4 mm , harus minimum 2 % berat.
(b) Sisa di atas ayakan 1 mm , harus minimum 10 % berat.
(c) Sisa di atas ayakan 0,25 mm , harus berkisar antara 80 % - 90 % berat.
Pasir di dalam campuran beton sangat menentukan dalam hal kemudahan
pengerjaan (workability), kekuatan (strength), dan tingkat keawetan (durability)
dari beton yang dihasilkan. Untuk memperoleh hasil beton yang seragam, mutu
pasir harus dikendalikan. Oleh karena itu pasir sebagai agregat halus harus
memenuhi gradasi dan persyaratan yang ditentukan. Batasan susunan butiran
agregat halus dapat dilihat pada Tabel 2.3.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
Tabel 2.3. Batasan Susunan Butiran Agregat Halus
Ukuran saringan
(mm)
Persentase lolos saringan
Daerah 1 Daerah 2 Daerah 3 Daerah 4
10,00
4,80
2,40
1,20
0,60
0,30
0,15
100
90-100
60-95
30-70
15-34
5-20
0-10
100
90-100
75-100
55-90
35-59
8-30
0-10
100
90-100
85-100
75-100
60-79
12-40
0-10
100
95-100
95-100
90-100
80-100
15-50
0-15
(Sumber : Tjokrodimuljo (1996)
Keterangan: Daerah 1 : Pasir kasar Daerah 2 : Pasir agak kasar Daerah 3 : Pasir agak halus Daerah 4 : Pasir halus
b. Agregat Kasar
Agregat kasar adalah agregat yang mempunyai ukuran butir-butir besar antara 5
mm dan 40 mm. Sifat dari agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton
keras dan daya tahannya terhadap disintegrasi beton, cuaca dan efek-efek perusak
lainnya. Agregat kasar mineral ini harus bersih dari bahan-bahan organik dan
harus mempunyai ikatan yang baik dengan semen (Tjokrodimuljo,1996).
Berdasarkan ASTM C 125-03 “Standard Terminology Relating toConcrete and
Concrete Aggregates” agregat kasar adalah suatu agregat yang tertahan pada
saringan 4,75 mm (No. 4).
Sifat-sifat bahan bangunan sangat perlu untuk diketahui, karena dengan
mengetahui sifat dan karakteristik dari bahan tersebut, kita dapat menentukan
langkah-langkah yang diambil dalam menangani bahan bangunan tersebut. Sifat-
sifat dari agregat kasar yang perlu untuk diketahui antara lain ketahanan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
(hardness), bentuk dan tekstur permukaan (shape and texture surface), berat jenis