analisis kuat lentur beton styrofoam berongga yang diperkuat ...

ANALISIS KUAT LENTUR BETON STYROFOAM BERONGGA

YANG DIPERKUAT SERAT KABEL TIS DAN PENULANGAN

WIREMESH PADA KONTRUKSI HALFSLAB

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Oleh :

SATRIA AMUKTI AJI

D100130060

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2020

1

ANALISIS KUAT LENTUR BETON STYROFOAM BERONGGA YANG

DIPERKUAT SERAT KABEL TIS DAN PENULANGAN WIREMESH

PADA KONTRUKSI HALFSLAB

Abstrak

Kebutuhan pembanguanan di Indonesia semakin meningkat, namun harus diikuti

dengan perkembangan inovasi dan gagasan baru dalam mewujudkan suatu

pembanguan tersebut. Maka dari itu sebagai salah satu alternatif mengatasi

permasalahan dalam bidang tersebut bisa di simpulkan bahwa beton ringan

merupakan inovasi bahan yang memiliki potensi untuk dikembangkan dengan

menggunakan metode – metode baru, seperti beton memakai serat, beton berongga,

halfslab. Dalam penelitian ini menggunakan campuran styrofoam 30% dan

penambahan serat kabel tis 0%; 0,3%; 0,5%. Penambahan butiran styrofoam

dimaksudkan untuk membuat berat satuan beton menjadi lebih kecil, dan

penambahan serat kabel tis untuk memperkuat kekuatan beton. Penggunaan

Halfslab pada dunia kontruksi dapat memberikan efisiensi dalam pengerjaan di

Proyek. Kebutuhan bahan adukan yang digunakan meliputi pasir, styrofoam, air,

semen, kabel tis dan juga superplastiezer untuk membuat sifat beton menjadi self

compacting concrete ( SCC ), pada penelitian ini digunakan styrofoam 30%

dengan variasi serat kabel tis 0%; 0,3%; 0,5%. Penelitian ini bertujuan untuk

mencari perbandingan kuat tekan, kuat lentur, momen retak,panjang

maksimum,momen desain dan momen kapasitas. Setelah dilakukan penelitian

diperoleh untuk beton ringan dengan hasil kuat tekan denga campuran styrofoam

30% dengan variasi serat kabel tis 0%; 0,3%; 0,5% yaitu 4,04 Mpa; 10,00 Mpa

7,29 Mpa, rata-rata berat jenis 1698,9kg/m3, 1758,2 kg/m3 , dan 1728,6 kg/m3.

Kekakuan campuran styrofoam 30% dengan variasi serat kabel tis 0%; 0,3%;

0,5% adalah 0,00171576 kN/m; 0,00160276kN/m; 0,00129102kN/m. Momen

desain campuran styrofoam 30% dengan variasi serat kabel tis 0%; 0,3%; 0,5%

adalah 1,283 kNm; 1,373 kNm; 1,351 kNm. Momen ekperimen campuran

styrofoam 30% dengan variasi serat kabel tis 0%; 0,3%; 0,5% yaitu 3,6189 kNm;

5,4939 kNm; 4,5439 kNm. Panjang maksimum campuran styrofoam 30% dengan

variasi serat kabel tis 0%; 0,3%; 0,5% yaitu 2,55 m; 2,722 m; 2,6865 m.

Kata Kunci : Halfslab, kuat lentur, momen retak, momen kapasitas,kuat tekan,

beton serat, beton Styrofoam.

Abstract

Development needs in Indonesia are increasing, but must be followed by the

development of innovations and new ideas in realizing a development. Therefore

as an alternative to overcome problems in the field, it can be concluded that

lightweight concrete is an innovative material that has the potential to be

developed using new methods, such as concrete using fiber, hollow concrete,

halfslab. In this study using a mixture of styrofoam 30% and the addition of 0%

cable ties; 0.3%; 0.5%. The addition of Styrofoam granules is intended to make

the concrete unit weight smaller, and the addition of tis cable ties to strengthen the

strength of the concrete. The use of Halfslab in the construction world can provide

efficiency in the work on the Project. The need for stirring materials used includes

2

sand, styrofoam, water, cement, tis cable and superplastiezer to make concrete

properties into self compacting concrete (SCC), in this study 30% styrofoam was

used with 0% variation of tis cable; 0.3%; 0.5%. This study aims to find a

comparison of compressive strength, flexural strength, crack moment, maximum

length, design moment and capacity moment After the research was obtained for

lightweight concrete with compressive strength results with a mixture of

styrofoam 30% with variation of 0% cable ties; 0.3%; 0.5% which is 4.04 MPa;

10.00 Mpa 7.29 Mpa, the average specific gravity is 1698.9 kg / m3, 1758.2 kg /

m3, and 1728.6 kg / m3. Stiffness of 30% styrofoam mixture with 0% variation of

tis cable; 0.3%; 0.5% is 0.00171576 kN / m; 0.00160276kN / m; 0.00129102kN /

m. The design moment is 30% styrofoam mix with 0% cable fiber variation;

0.3%; 0.5% is 1,283 kNm; 1,373 kNm; 1,351 kNm. Moment of 30% styrofoam

mixture experiment with 0% cable ties variation; 0.3%; 0.5% which is 3.6189

kNm; 5,4939 kNm; 4,5439 kNm. Maximum length of styrofoam mixture 30%

with variation of 0% cable ties; 0.3%; 0.5% which is 2.55 m; 2,722 m; 2.6865 m.

Keywords: Halfslab, flexural strength, crack moment, capacity moment,

compressive strength, fiber concrete, Styrofoam concrete.

1. PENDAHULUAN

Seiring Kebutuhan pembanguanan di Indonesia semakin meningkat, namun harus

diikuti dengan perkembangan inovasi dan gagasan baru dalam mewujudkan suatu

pembanguan tersebut. Maka dari itu sebagai salah satu alternatif mengatasi

permasalahan dalam bidang tersebut bisa di simpulkan bahwa beton ringan

merupakan inovasi bahan yang memiliki potensi untuk dikembangkan dengan

menggunakan metode – metode baru, seperti beton memakai serat, beton berongga,

halfslab.

Plat beton bertulang adalah struktur tipis yang dibuat dari beton bertulang

dengan bidang yang arahnya horizontal, dan beban yang bekerja tegak lurus pada

bidang struktur tersebut. (Asroni, 2014:161).

Salah satu metode pelaksanaan struktural yang paling menarik untuk

dibahas adalah metode pelaksanan pekerjaan pelat lantai. Pekerjaan pelat lantai

dilakukan dengan dua metode yaitu metode half slab precast dan metode cast in

place (konvensional). Half slab precast adalah metode pekerjaan struktur pelat

lantai yang merupakan penggabungan antara beton pracetak dengan beton

konvensional. Tulangan yang digunakan pada beton pracetak merupakan

3

tulangan wiremesh. Permukaan bagian atas beton pracetak dikasarkan untuk

menahan gaya geser antara preslab dengan beton topping cast in site sehingga

menciptakan kesatuan yang solid. Metode pelaksanaannya mengutamakan

penggantian bekisting kayu dengan melakukan pengecoran terlebih dahulu

terhadap preslab yang digunakan. Penggunaan metode half slab precast memiliki

beberapa keuntungan. Metode ini dapat menghemat penggunaan plywood dalam

pekerjaan bekisting. Jumlah tenaga kerja dapat dikurangi seperti tenaga kerja pada

pekerjaan bekisting dan penulangan. Dari segi waktu, penggunaan metode half

slab precast seharusnya dapat dilakukan dengan lebih cepat karena volume

pekerjaan yang lebih sedikit dimana lapisan bawah pelat lantai yang

berupa precast sekaligus dapat digunakan sebagai bekisting untuk pengecoran

pelat lantai lapisan atasnya. Proses pembongkaran bekisting plywood untuk pelat

lantai juga tidak terdapat pada pelaksanaan metode half slab precast.

Semakin berkembangnya teknologi beton di Era sekarang ini, maka semakin

banyak pula inovasi untuk meningkatkan mutu beton dan untuk penyesuaian

pekerjaan di lapangan. Salah satu inovasi tersebut adalah dengan menambah

campuran proporsi beton normal dengan bahan tambah (Admixture). Admixture

merupakan bahan-bahan yang ditambahkan pada saat atau selama pencampuran

berlangsung. Fungsi dari Admixture ini adalah untuk memodifikasi sifat dan

karakteristik dari beton misalnya untuk meningkatkan workability, penghematan

biaya, atau untuk tujuan lain seperti penghematan energi. Akhir-akhir ini

penggunaan limbah/benda padat buangan sering dibicarakan sebagai bahan

tambah pada campuran beton. Berbagai jenis limbah padat yang sering digunakan

sebagai bahan tambah campuran beton misalnya serbuk arang briket, gelas, serat,

dan lain-lain.

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui prosentase

optimal penambahan 30% styrofoam dengan di perkuat serat kabel tis sehingga

didapatkan hasil kuat tekan beton yang maksimal dengan nilai fas 0,38 pada umur

28 hari.

Dalam proses pembuatan beton ringan tentunya dibutuhkan

material campuran yang memiliki berat jenis rendah. Salah satu bahan alternatif

4

yang dapat digunakan adalah Styrofoam. Styrofoam merupakan salah satu

bahan material yang memiliki berat jenis yang rendah. Selain harganya yang

relatif murah, styrofoam atau expanded polystyrene yang terbuat dari polisterin

atau yang lebih dikenal dengan gabus putih kerap.

Sedangkan beton serat beton yang dicampur dengan serat fiber yang

berfungsi meningkatkan properti beton. Beton berserat lebih berfungsi

meningkatkan kekuatan tarik atau juga meningkatkan daktilitas beton. Beton serat

dapat didefinisikan sebagai beton yang terbuat dari semen, portland atau bahan

pengikat hidrolis lainnya yang ditambah dengan agregat halus dan kasar, air, dan

diperkuat dengan serat. Usaha untuk menambah kuat tarik beton, dilakukan

dengan cara menambah serat fiber dalam campuran beton,penambahan serat fiber

dilakukan dengan cara memberikan semacam penulangan yang disebarkan merata

dengan orientasi sebaran yang acak dengan tujuan meningkatkan kuat tarik beton

(Mediyanto, A, 2001).

2. METODE

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Surakarta mulai dari pengumpulan literature yang akan

digunakan sebagai panduan dan acuan dalam penelitian, mempersiapan bahan dan

alat yang akan digunakan dalam mendukung penelitian dinding panel beton

Styorofoam. Langkah-langkah penelitian yaitu menentukan literature yang akan

digunakan. Mempersiapkan bahan yang diperlukan meliputi pasir merapi yang

diperoleh dari membeli dari penambang, Styrofoam berdiameter 3mm lolos

standar pabrik, Superplasticizer tipe A, Semen Holcim medapat sponsor dari

PT.Holcim/Solusi Bangun Beton Batching Plant Yogyakarta, Wiremesh ukuran

D6-110. Mempersiapkan alat yang akan digunakan pada proses penelitian antara

lain melakukan pemesanan bekisting untuk Halfslab, mempersiapkan peralatan

untuk pengujian agregat halus yang meliputi pengujian kandungan bahan organik,

kandungan lumpur, kering permukaan agregat halus, berat jenis agregat halus,

gradasi agregat halus. Mempersiapkan hitungan komposisi bahan yang

dibutuhkan untuk membuat silinder dan dinding panel sebelum melakukan

5

pekerjaan pencampuran bahan. Perhitungan untuk campuran beton dalam

penelitian ini menggunakan perbandingan volume PC : PS = 1 : 3 dengan

menggunakan faktor air semen (f.a.s) 0,38.

Setelah didapatkan komposisi untuk benda uji beton Styrofoam langkah

selanjutnya menyiapkan peralatan yang mendukung untuk pekerjaan pencampuran

semua bahan dan pengujian beton segar. Semua bahan dan peralatan sudah

dipersiapkan kemudian langkah selanjutnya melakukan pencampuran bahan

sesuai dengan komposisi yang sudah ditentukan. Dimulai dari memasukkan pasir

kedalam mixer, masukkan semen, diikuti dengan penambahan air setengah dari

total air, setelah homogen masukkan Styrofoam 30% dengan variasi serat kabel tis

0%; 0,3%; 0,5%, lakukan penambahan air dan bahan tambah Superplasticizer.

Tunggu hingga semua bahan tercampur homogen, setelah homogen beton segar

dituang dalam wadah yang disediakan kemudian dilakukan pengujian beton segar.

Hasil untuk pengujian beton segar didapatkan nilai slump flow berdiameter lebih

dari 50 cm dimana hasil tersebut sudah sesuai dengan yang disyaratkan pada

Spesifikasi Khusus-Intern SKh-1.10.14 Beton Memadat Sendiri (SCC)

Kementerian PUPR dimana T50 >50 cm. Langkah selanjutnya adukan beton segar

dimasukkan kecetakan silinder sejumlah 4 sampel dan dimasukkan kebekisting

yang sudah dipersiapkan dengan wiremesh didalam bekisting.

Setelah semua sampel selesai dimasukkan ke begisting benda uji didiamkan

selama 24 jam, sebelum dilakukan pelepasan benda uji dari bekisting. Setelah 24

jam dilakukan pelepasan benda uji dari bekisting dan dilakukan perendaman di

kolam selama 28 hari kalender sebagai salah satu langkah perawatan beton.

Dilakukan persiapan alat untuk pengujian beton silinder dan benda uji

Halfslab, persiapan ini dilakukan ketika umur benda uji mendekati 28 hari. Alat

uji untuk benda uji silinder yaitu Universal Tansion Machine (UTM) dan untuk

benda uji Halfslab yaitu Loading Test Machine. Pengujian benda uji silinder

meliputi uji berat jenis beton Styrofoam dan penggunaan alat UTM memiliki

tujuan untuk mengetahui kuat tekan dari silinder. Sedangkan untuk pengujian

benda uji Halfslab yang diuji di Loading Test Machine meliputi kuat lentur benda

6

uji/lendutan yang dihasilkan dan beban maksimal yang mampu ditumpu oleh

benda uji Halfslab beton Styrofoam.

Dari hasil pengamatan pengujian beton segar, benda uji silinder dan

Halfslab beton Styrofoam didapatkan data yang kemudian dilakukan pengolahan

data untuk mendapatkan hasil yang diinginkan yaitu sifat beton segar, berat jenis

beton, kuat tekan silinder beton, kekakuan benda uji dimana akan didapatklan

nilai dari kekakuan Halfslab, nilai kuat lentur, nilai momen kapasitas dan momen

retak.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengujian Agregat Halus

Karakteristik Agregat halus yang digunakan dalam penelitian ini harus sesuai

dengan spesifikasi yang telah disyaratkan oleh Standard Nasional Indonesia

(SNI). Hasil pengujian agregat halus dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil pengujian karakteristik agregat halus

No Jenis Pengujian Hasil Standard SNI

1

Kandungan bahan

organik No.2

No.3 (SNI 03-4142-

1996)

2 Saturated Surface Dry 3,63 0,5.h (SNI 1970:2008)

3 Berat jenis

1,6-3,3 (SNI

1970:2008)

a. Bulk 2,32

b. SSD 2,35

c. Semu 2,38

4 Modulus Halus Butir 3,53

1,5-3,8 (SNI S-04-

1989-F)

5 Area Gradasi

Daerah

2 (SNI 03-1968-1990)

7

Dari hasil Tabel 1 dapat disimpulkan bahwa agregat halus dalam penelitian

ini sudah sesuai dengan spesifikasi yang disyaratkan dari SNI.

3.2 Pengujian Kuat Tarik Baja

Pengujian ini dilaksanakan secara perlahan – lahan sampai benda uji mengalami

putus. Pada pengujian kuat tarik menggunakan 3 sampel tulangan yang memiliki

diameter 6 mm dan jarak antar tulangan 100 mm, uji kuat tarik dilakukan dengan

alat Universal Testing Machine yang ada di Laboratorium Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta. Hasil dari pengujian tulangan baja dapat

dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Pengujian kuat tarik baja

Benda Uji Pleleh (N) Pmaks (N)

Luas

Tulangan

(mm)

fy

(N/mm2)

fmaks

(N/mm2)

1 8769 18500

28,286

310 654

2 8062 15500 285 548

3 8627 18000 305 636

rata rata 300 613

Dari hasil pengujian laboratorium diperoleh rata-rata Fmaks untuk tulangan

wiremesh dengan diameter 6 mm dan jarak antar tulangan 100 mm sebesar 613

MPa dan Fy sebesar 300 MPa. Proses pengujian kuat tarik baja dapat dilihat pada

gambar.

3.3 Mix Design Campuran Beton

Perencanaan campuran beton yang digunakan dalam penelitian ini adalah

perbandingan volume PC:PS = 1:3 dengan nilai fas yang digunakan adalah 0,38.

Proporsi campuran dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4.

8

Tabel 3. Bahan penyusun beton styrofoam.untuk 1m3

Material

Campuran

Styrofoam 30

%

Pasir (kg) 1.081.185

Styrofoam (kg) 2.205

Portland Cemen (PC) 570,5

Air (liter) 216,79

Superplasticizer

Serat 0,3% (gram)

Serat 0,5% (gram)

5,705

1,32

2,2

Total 1.876,405

Tabel 4. Bahan penyusun benda uji silinder beton Styrofoam dan uji plat

half slab beton styrofoam.

Benda Uji dengan

Styrofoam 30%

V Pasir Air Seme

n

Styrofoa

m

Superplastiliz

er Serat

(m3) (kg) (liter) (kg) (kg) (liter) (gram

)

4 Silinder Serat 0

% 0,0212

22,912

5 4,59 12,09 0,047 0,121 -

4 Silinder Serat

0,3 % 0,0212

22,912

5 4,59 12,09 0,047 0,121 27,97

4 Silinder Serat

0,5 % 0,0212

22,912

5 4,59 12,09 0,047 0,121 46,62

3 Halfslab Serat 0

%

0,1039

5

112,38

92 22,54 59,30 0,229 0,595 -

3 Halfslab Serat

0,3%

0,1039

5

112,38

92 22,54 59,30 0,229 0,595

137,2

1

3 Halfslab Serat

0,5%

0,1039

5

112,38

92 22,54 59,30 0,229 0,595

228,6

9

9

3.4 Pengujian Slump Flow

Pengujian slump dilakukan sebelum campuran beton dituang ke dalam bekisting.

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui workability dan kekentalan adukan

beton yang akan dituang ke dalam bekisting beton. Hasil dari pengujian slump ini

dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Hasil pengujian Slump Flow

Benda Uji Slump

Flow (cm)

Slump rata-

rata (cm)

Serat 0 % 68

69 70

Serat 0,3% 65

66 67

Serat 0,5% 60

61 62

Nilai Slump Flow dari Tabel 5 diperoleh nilai slump rata-rata pada

penambahan serat 0 % sebesar 69 cm, penambahan serat 0,3 % sebesar 66 cm, dan

penambahan serat 0,5 % sebesar 61 cm semakin bertambah jumlah serat terjadi

penurunan nilai slump dikarnakan workabilitas menurun akibat air diserap oleh

serat (Lyidiasari dkk,2017). Berdasarkan SNI 03-6468-2000, beton dengan bahan

tambah superplasticizer diperlukan nilai slump sebesar lebih dari 50 cm, yang

berarti hasil pengujian slump yang dilakukan di laboratorium masih masuk dalam

batas nilai slump rencana dan dapat digunakan untuk campuran beton.

3.5 Pengujian Berat Jenis Beton

Pengujian ini dilakukan sebelum dilakukanya pengujian kuat tekan terhadap

benda uji silinder. Berat jenis beton dapat dilakukan dengan cara menimbang dan

10

mengukur tinggi serta diameter benda uji, sehingga didapatkan berat dan volume

benda uji tersebut. Hasil pengujian berat jenis beton ini dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Hasil pengujian berat jenis silinder beton

No Kode Berat

(kg)

Diameter

(m)

Tinggi

(m)

Volume

(m3)

Berat jenis

(kg/m3)

Rata-rata

(kg/m3)

1 C 0% 8,725 0,15 0,3 0,00530357 1645,12

1698,9 2 C 0% 9,115 0,15 0,3 0,00530357 1718,65

3 C 0% 8,600 0,15 0,3 0,00530357 1621,55

4 C 0% 9,600 0,15 0,3 0,00530357 1810,10

5 C 0,3% 9,210 0,15 0,3 0,00530357 1736,57

1758,2 6 C 0,3% 9,010 0,15 0,3 0,00530357 1698,86

7 C 0,3% 9,230 0,15 0,3 0,00530357 1740,34

8 C 0,3% 9,850 0,15 0,3 0,00530357 1857,24

9 C 0,5% 8,970 0,15 0,3 0,00530357 1691,31

1728,6 10 C 0,5% 8,950 0,15 0,3 0,00530357 1687,54

11 C 0,5% 8,970 0,15 0,3 0,00530357 1691,31

12 C 0,5% 9,780 0,15 0,3 0,00530357 1844,04

Dari hasil pengujian yang sudah dilakukan diperoleh rata-rata berat jenis

silinder beton ringan dengan campuran serat kabel tis berturut - turut sebesar

1698,9kg/m3, 1758,2 kg/m3 , dan 1728,6 kg/m3 berdasarkan SNI 03-2847-2002

bahwa berat jenis beton ringan tidak boleh lebih dari 1900 kg/m3 sehingga

penelitian ini sudah sesuai dengan yang disyaratkan peraturan SNI. Semakin besar

penambahan serat pada beton maka semakin besar pula berat jenis yang dihasilkan

oleh beton itu sendiri, ini semua dikarenakan serat yang dicampurkan kedalam

beton tersebut sangat mengikat dan membuat beton menjadi padat dan untuk

variasi serat yang digunakan, pengujian kuat tarik beton dilakukan setelah benda

uji ditimbang dan didapat berat jenisnya, maka dilakukan pengujian kuat tarik

belah beton dengan jalan memberikan beban benda uji sampai batas maksimal

(Rony,2013).

Semakin besar penambahan serat pada beton maka semakin besar pula berat

jenis yang dihasilkan oleh beton itu sendiri, ini semua dikarenakan serat yang

dicampurkan kedalam beton tersebut sangat mengikat dan membuat beton

11

menjadi padat dan untuk variasi serat yang digunakan dalam penelitian ini

mempengaruhi berat volume dari beton yang dihasilkan. Apabila penambahan

serat melebihi batas maksimum maka berat jenis akan akan menurun.

3.6 Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian ini dilaksanakan setelah benda uji silinder beton berumur 28 hari.

Pengujian ini dilakukan untuk memperoleh nilai kuat tekan silinder beton. Hasil

pengujian kuat tekan beton ini disajikan pada Tabel V.7

Tabel 7. Hasil pengujian kuat tekan silinder beton

No Kode Berat (Kg) Hasil (Kn) f'c (Mpa)

f'c rata-rata

(Mpa)

1 C-0% 7,68 81,50 4,61

4,04 2 C-0% 8,57 53,50 3,03

3 C-0% 7,75 80,50 4,55

4 C-0% 8,41 70,20 3,97


f'c rata-rata

(Mpa)

1 C-0,3% 9,21 159,50 9,02

10,00 2 C-0,3% 9,01 152,40 8,62

3 C-0,3% 9,23 184,10 10,41

4 C-0,3% 9,85 210,80 11,92


f'c rata-rata

(Mpa)

1 C-0,5% 8,97 102,50 5,80

7,29 2 C-0,5% 8,95 162,00 9,16

3 C-0,5% 8,97 123,50 6,99

4 C-0,5% 9,78 127,50 7,21

Dari pengujian kuat tekan silinder beton didapatkan nilai kuat tekan rata-rata

silinder beton ringan dengan penambahan kabel tis 0 % sebesar 4,04 N/mm2,

penambahan kabel tis 0.3 % sebesar 10,00 N/mm2. Dan penambahan kabel tis 0.5

% sebesar 7,29 N/mm2. Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa penambahan

12

serat kabel tis dapat menambahkan kuat tekan beton ringan hal ini dikarnakan

serat pada beton dapat mencegah retak-retak rambut menjadi retakan yang lebih

besar sehingga dapat meningkatkan ketahanan terhadap kuat lentur dan kuat

tekan.

Sesuai dari hasil uji lab hasil maximum diperoleh dengan penambahan serat

dengan kadar 0,3 %. Seperti hanya penelitian yang dilakukan Prayitno, dkk (2017)

dengan judul “ Pengaruh Penambahan Serat Bendrat Dan Styrofoam Beton Ringan

Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah Dan Modulus Elastisitas” dengan

kesimpulan penambahan serat bendrat dapat mempengaruhi kekuatan beton

dengan kadar optimum rata - rata 1%. Kuat tekan meningkat pada penambahan

serat bendrat 1% sebesar 18,68 MPa. Penelitian ini menggunakan benda uji

silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm bahan penambah yang

dipakai 20% styrofoam dan kadar serat bendrat 0%, 0,5% , 1% , 1,5% , dan 2%.

Dan pengujian yang di lakukan pada umur 28 hari dengan hasil 17,55 MPa, 18,12

MPa, 18,68 MPa, 17,93 MPa, dan 17,36 MPa. Mungkin dari penelitian itu dapat

di simpulkan penambahan serat dengan kadar yang pas tidak berlebih dapat

meningkatkan kekuatan beton.

3.7 Pengujian Beban Kuat Lentur

Pada penelitian ini pengujian kuat lentur pada Halfslab umur 28 hari , lebih jelas

dapat dilihat pada Gambar 1. sampai Gambar V.9 berikut:

Dari hasil pengujian lentur pada Halfslab didapatkan data lendutan yang

diberikan, lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 1 sampai gambar 4

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25 30

Beb

an

(k

N)

Lendutan (mm)

Grafik Hubungan Lendutan dengan Beban Titik

Dengan Penambahan Serat 0% , 0,3% & 0,5%

0,3 %

0,5%

0%

13

Gambar 1. Hubungan antara lendutan dengan beban titik, variasi serat 0%, 0,3%,

dan 0,5% (umur 28 hari).

Gambar 2. Hubungan antara lendutan dengan beban titik, variasi serat 0% (umur

28 hari).

0%; 14,2

0,30%; 21,7

0,50%; 17,9

0

5

10

15

20

25

Beb

an

(k

N)

Grafik kekuatan maximum kuat lentur halfslab 30%

styrofoam dengan penambahan variasi serat 0%, 0,3%, 0,5%

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25 30

Beb

an

(k

N)

Lendutan (mm)


Variable Penambahan Serat 0%

SERAT 0%

14

Gambar 3. Hubungan antara lendutan dengan beban titik, variasi serat 0,3 %

(umur 28 hari).

Gambar 4. Hubungan antara lendutan dengan beban titik, variasi serat 0,5 %

(umur 28 hari).

Grafik ini menunjukan kondisi elastis tertinggi pada tekanan sebesar 10,825

MPa. Untuk campuran 30% Styrofoam dengan penambahan serat 0%; 0,3%;

0,5% adalah sebesar 7,084 MPa; 10,825 MPa; 8,930 MPa. Diduga dari hasil ini

dapat dilihat bahwa penambahan serat dapat meningkatkan kuat lentur beton

apabila penambahan yang pas dan penurunan jika penambahan yang berlebihan

mengakibatkan penurunan kuat lentur beton.

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20

Beb

an

(k

N)

Lendutan (mm)


Variable Penambahan Serat 0,3%

serat 0,3%

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Beb

an

(k

N)

Lendutan (mm)


Variable Penambahan Serat 0,5%

Serat 0,5%

15

Perubahan menunjukan hasil menurun dikarenakan penambahan kadar serat

0,5 % sudah mencapai batas maksimum dalam perubahan kuat lentur, hal ini

terjadi karena saling menikatnya serat satu dengan yang lain saat dilakukan

pembebanan. Apabila penambahan serat lebih dari 0,5% maka akan mengganggu

proses pemadatan sehingga kemampatan akan berkurang sehingga kekuatan nya

pun melemah ( Gunawan, 2014).

Analisis momen lentur

Pengujian Halfslab dilakukan dengan memakai alat Loading Test Machine

dengan jarak tumpuan 100 cm dan perhitungan nilai kuat lentur dapat dikerjakan

dengan analisis berikut ini.

σ =P.L

b.h2 (ASTM C-78)

dengan :

σ = Kuat lentur benda uji (MPa)

b = Lebar benda uji (cm)

L = Panjang benda uji (cm)

P = Beban yang bekerja (kg)

h = Tebal benda uji (cm)

a) Analisis Kekakuan

Perhitungan kekakuan pada Halfslab secara eksperimen digunakan rumus

berikut ini :

𝐾𝑒𝑘𝑎𝑘𝑢𝑎𝑛 =Beban retakan awal

lendutan

Hasil pengujian dan hasil perhitungan analisis kekakuan Halfslab

secara ekperimen bisa lihat Tabel 8 berikut ini :

Tabel 8. Hasil perhitungan analisis kekakuan plat beton dengan campuran

Styrofoam 30% dan penambahan serat kabel tis 0 % ; 0,3% ; 0,5%

secara eksperimen

Dari hasil pengujian Tabel V.12 kekakuan plat beton menggunakan

tulangan wiremesh dengan dimensi 7 x 45 x 110 cm diperoleh kekakuan rata-rata

16

sebesar 0,00171576 kN/m untuk campuran Styrofoam 30% dengan penambahan

serat 0% , 0,00160276kN/m untuk campuran Styrofoam 30 % dengan

penambahan serat 0,3% , dan 0,00129102kN/m untuk campuran Styrofoam 30 %

dengan penambahan serat 0,5%.

b) Analisa Momen desain (Md)

Perhitungan momen desain. Menganalisis momen kapasitas teoritis plat

dengan data berikut :

(Md dengan styrofoam 30% penambahan 0% serat )

ds = 20 + 6/2 = 23 mm S = 100 mm.

d = h – ds = 70-23 = 47 mm D = 6 mm

f’c = 4,04 fy = 300 MPa

Luas tulangan,As = 0.25.π.62.4 = 113,04 mm

a = c.b0,85.f'

As.fy=

10000,85.4,04.

113,04.300= 9,875 mm

Mn = As.fy. (d-a/2) = 113,04.300.(47-9,875/2)

= 1426423,5 Nmm = 1,426 kNm

Md = 0,9. Mn = 0,9. 1,426 = 1,283 kNm

(Md dengan styrofoam 30% penambahan 0,3% serat )

ds = 20 + 6/2 = 23 mm S = 100 mm.

d = h – ds = 70-23 = 47 mm D = 6 mm

f’c = 10 MPa, fy = 300 MPa

Luas tulangan,As = 0.25. π.62.4 = 113,04 mm

a = .bcf'0,85.

As.fy=

000,85.10.10

113,04.300= 3,99 mm

Mn = As.fy. (d-a/2) = 113,04.300. (47-3,99/2)

= 1526209,56 Nmm = 1,526 kNm

Md = 0,9. Mn = 0,9.1,526= 1,373 kNm

17

(Md dengan styrofoam 30% penambahan 0,5% serat )

ds = 20 + 6/2 = 23 mm S = 100 mm.

d = h – ds = 70-23 = 47 mm D = 6 mm

f’c = 7,29 MPa, fy = 300 MPa

Luas tulangan,As = 0.25. π.62.4 = 113,04 mm

a = .bcf'0,85.

As.fy=

10000,85.7,29.

113,04.300= 5,47 mm

Mn = As.fy. (d-a/2) = 113,04.300. (47-5,47/2)

= 1501114,68 Nmm = 1,501 kNm

Md = 0,9. Mn = 0,9.1,501 = 1,351 kNm

c) Perhitungan momen eksperimen. Analisa perhitungan momen eksperimen

dapat dikerjakan dengan menggunakan rumus berikut ini :

M = 4

1. P.L +

8

1.q.L2

Hasil perhitungan momen eksperimen dapat dilihat pada Tabel berikut ini :

Tabel 9. Hasil perhitungan momen eksperimen (28 hari)

Benda

Uji

L

(m)

b

(m)

h

(m)

Beban

(kN)

q

(kN/mm)

Momen

Eksperimen

0%

serat 1 0,45 0,07 14,2 0,552

3,6189

0,3%

serat 1 0,45 0,07

21,7 0,552

5,4939

0,5%

serat 1 0,45 0,07

17,9 0,552

4,5439

Dari hasil perhitungan tabel yang disajikan diatas bahwasanya

hasil perhitungan momen eksperimen memiliki nilai yang lebih besar

dibandingkan dengan momen desain, hal ini menunjukkan meskipun sisi bawah

Halfslab diberi lubang-lubang tetapi masih mampu menahan momen yang lebih

besar.

18

d) Analisa panjang maksimum Halfslab.

Pada perhitungan ini direncanakan panjang maksimum yang dapat ditahan

Halfslab pada penelitian ini dengan perhitungan sebagai berikut :

4a). Perhitungan panjang maksimum penambahan styrofoam

30% penambahan 0% serat. Analisis panjang maksimum dapat dilihat pada

perhitungan berikut ini :

Diketahui :

Pretak = 10500 N = 10,5 kN

L = 1 meter

Beban mati,

Berat sendiri Halfslab = 56/1,1 = 50,9 Kg/m2 = 0,509 kN/m

Berat beton konvensional = 0,08*0,45*25 = 0,9 kN/m

Total qd = 0,509 + 0,9 = 1,409 kN/m2

Beban Hidup, qL = 1 kN/m2

Beban perlu qu = 1,2 qD + 1,6 qL

= 1,2 (1,409)+ 1,6 (1)

= 3,290 kN/m2

Rumus mencari besarnya momen pada half slab

M = 1

4 . 𝑃𝑟𝑒𝑡𝑎𝑘. 𝐿 +

1

8. 𝑞. 𝐿2

= 1

4 .10,5.1 +

1

8. 0,509. 12

= 2,688 kNm

Mencari L :

M = 1

8. 𝑞. 𝐿2

2,688 = 1

8. 3,290. 𝐿2

L = 2,55meter

Jadi panjang maksimum yang bisa ditumpu oleh Halfslab dengan

penambahan styrofoam 30% penambahan serat 0% adalah 2,55 meter.

19

4b). Perhitungan panjang maksimum penambahan styrofoam

30% penambahan 0,3% serat. Analisis panjang maksimum dapat dilihat

pada perhitungan berikut ini :

Diketahui :

P = 11900N = 11,9 kN

L = 1 meter

Beban mati,

Berat sendiri Halfslab = 55/1,1 = 50 Kg/m2 = 0,5 kN/m


Total qd = 0,5 + 0,9 = 1,4 kN/m2



= 1,2 (1,4)+ 1,6 (1)

= 3,28 kN/m2


M = 1


1

8. 𝑞. 𝐿2

= 1

4 .11,9.1 +

1

8. 0,5. 12

= 3,0375 kNm

Mencari L

M = 1

8. 𝑞. 𝐿2

3,0375 =1

8. 3,28. 𝐿2

L = 2,722 meter


penambahan styrofoam 30% penambahan serat 0,3% adalah 2,722 meter.

4c). Perhitungan panjang maksimum penambahan styrofoam

30% penambahan 0,5% serat. Analisis panjang maksimum dapat dilihat

pada perhitungan berikut ini :

Diketahui :

P = 11700N = 11,7 kN

20

L = 1 meter

Beban mati,

Berat sendiri Halfslab = 58/1,1 = 52,72 Kg/m2 = 0,5272 kN/m


Total qd = 0,5272 + 0,9 = 1,4272 kN/m2



= 1,2 (1,4272)+ 1,6 (1)

= 3,3126 kN/m2


M = 1


1

8. 𝑞. 𝐿2

= 1

4 .11,7.1 +

1

8. 0,509 . 12

= 2,9886 kNm

Mencari L

M = 1

8. 𝑞. 𝐿2

2,9886 =1

8. 3,3126. 𝐿2

L = 2,6865 meter


penambahan styrofoam 30% penambahan serat 0,5% adalah 2,6865 meter.

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan dan penelitian yang telah dilaksanakan di

Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta diperoleh

kesimpulan berikut ini :

a. Hasil dari pengujian agregat halus sudah mendapatkan hasil-hasil yang sudah

sesuai dengan spesifikasi untuk pembuatan beton.

21

b. Dari hasil pengujian berat jenis silinder beton didapatkan berat jenis rata-rata

dari silinder beton ringan dengan campuran styrofoam 30% dengan

penambahan serat berturut – turut 0% , 0,3% , 0,5% adalah 1698,9 kg/m3,

1758,2 kg/m3 , dan 1728,6 kg/m3 berdasarkan SNI 03-2847-2002 bahwa berat

jenis beton ringan tidak boleh lebih dari 1900 kg/m3 sehingga penelitian ini

sudah sesuai dengan yang disyaratkan peraturan SNI.

c. Hasil Slump test pada penelitian ini diperoleh hasil pengujian dapat dilihat

nilai slump rata-rata pada penambahan serat 0 % sebesar 69 cm, penambahan

serat 0,3 % sebesar 66 cm, dan penambahan serat 0,5 % sebesar 61 cm

semakin bertambah jumlah serat terjadi penurunan nilai slump.

d. Dari pengujian kuat tekan silinder beton didapatkan nilai kuat tekan rata-rata

silinder beton ringan dengan penambahan kabel tis 0 % sebesar 4,04 N/mm2,

penambahan kabel tis 0.3 % sebesar 10,00 N/mm2.

e. Hasil pengujian kuat lentur dengan kondisi elastis tertinggi pada tekanan

sebesar 10,825 MPa untuk campuran 30% Styrofoam dengan penambahan

serat 0%; 0,3%; 0,5% adalah sebesar 7,084 MPa; 10,825 MPa; 8,930 MPa.

f. Hasil analisis kekakuan Halfslab pada metode beban titik menggunakan

campuran styrofoam 30% dengan penambahan serat 0% sebesar

0,00171576kN/m, campuran styrofoam 30% dengan penambahan serat 0,3%

sebesar 0,00160276 kN/m dan campuran styrofoam 30% dengan penambahan

serat 0,5% sebesar 0,00129102 kN/m.

g. Hasil kekakuan plat beton menggunakan tulangan wiremesh dengan dimensi 7

x 45 x 110 cm diperoleh kekakuan rata-rata sebesar 0,00171576 kN/m untuk

campuran Styrofoam 30% dengan penambahan serat 0% , 0,00160276kN/m

untuk campuran Styrofoam 30 % dengan penambahan serat 0,3% , dan

0,00129102kN/m untuk campuran Styrofoam 30 % dengan penambahan serat

0,5%.

h. Hasil analisis perbandingan nilai Md mendapatkan hasil sebesar 1,283 kNm

untuk campuran Styrofoam 30% dengan penambahan serat 0%, 1,373 kNm

untuk campuran Styrofoam 30% dengan penambahan serat 0,3%. Dan 1,351

kNm untuk campuran Styrofoam 30% dengan penambahan serat 0,5%.

22

i. Hasil analisis momen eksperimen Halfslab pada metode beban titik dengan

hasil campuran styrofoam 30% penambahan serat 0% sebesar 3,6189, hasil

campuran styrofoam 30% penambahan serat 0,3% sebesar 5,4939 kNm, dan

hasil campuran styrofoam 30% penambahan serat 0,5% sebesar 4,5439 kNm.

j. Panjang maksimum yang bisa ditumpu oleh Halfslab dengan penambahan

styrofoam 30% penambahan serat 0% adalah 2,55 meter, penambahan

styrofoam 30% penambahan serat 0,3% adalah 2,722 meter, dan penambahan

styrofoam 30% penambahan serat 0,5% adalah 2,6865 meter.

4.2 Saran

a. Penelitian bisa dikembangkan lagi ke penelitian berikutnya dengan mengganti

ukuran variasi serat kabel tis agar perkembangan campuran beton semakin

bervariasi.

b. Wajib ada parameter yang tetap seperti pada aspek kekuaatan antara precast

dengan konvensional, tidak hanya dibandingkan pada perhitungan data

pengujian ekperimen dengan teoritis saja.

c. Ketika pengujian benda uji wajib ada alat bantu perekam gambar untuk

membantu pembacaan data pada dial alat uji, untuk membantu ke akuratan

data dan ketelitian data.

DAFTAR PUSTAKA

Adianto, Tri. 2004. Pengaruh penambahan serat nylon terhadap kinerja beton.

Bandung.

Arianto. 2013. Kajian Kuat Lentur Plat Bertulang Biasa Dan Plat Beton

Bertulangan Kayu Dan Bambu Pada Tumpuan Sederhana. Program Studi

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Bachtiar, Erniati. 2016. Karakteristik self compacting concrete tanpa curing.

Makassar.

Cokrodimuldjo, K., 1996. Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta.

Enda, Dedi. 2016. Kajian Ekpsperimental Perkuatan Agregat Kasar Sterofoam

Dengan Lapisan Couting Pada Pembuatan Beton Ringan. Jakarta.

23

Fastaria, Yusroniya. 2014. I Analisa Perbandingan Metode Halfslab Dan Plat

Komposit Bondek Pekerja Struktur Plat Lantai Proyek Pembangunan

Apartement De Papilio Tamansari Surabaya. Surabaya.

Foermansah, Roni. 2013. Tinjauan Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Belah Beton

Dengan Serat Kawat Bendrat Berbentuk “Z” Sebagai Bahan Tambah.

Surakarta.

Ginting, Arusmala. 2007. Pengaruh Penambahan Styrofoam Terhadap Kuat

Tekan Dan Kuat Lentur Beton. Yogyakarta.

Gumilang, Dinar. 2013. Analisis Lentur Pelat Arah Beton Bertulang Berongga

Bola Menggunakan Metode Elemen Hingga Non Linear. Surakarta.

Gunawan, dkk. 2014. Kuat Lentur Toughness Dan Stiffness Pada Beton Ringan

Teknologi Foam Dengan Bahan Tanbah Serat Aluminium. Surakarta.

Gunawan, dkk. 2015. Pengaruh Penambahan Serat Nylon Pada Beton Ringan

Dengan Teknologi Gas Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, Dan

Modulus Elastisitas. Surakarta.

Kartini, Wahyu. 2007. Penggunaan Serat Polyprophyleene Untuk Meningkatkan

Kuat Tarik Belah Beton. Jawa Timur.

Lydiasari, Henny. 2017. Penggunaan Serat Tandan Kosong Sawit Dalam

Peningkatan Kekuatan Pada Beton Berserat. Sumatra Utara.

Mahpudin, Hafid. 2016. Tinjauan Kuat Tekan Dan Kuat Lentur Dinding Panel

Dari Beton Ringan Dengan Perkuatan Diagonal Tulangan Bambu.

Surakarta.

Mariani, dkk. 2009. Pengaruh Penambahan Admixture Terhadap Karakteristik

Self Compacting Concrete (SCC). Makassar.

Mulyono, T. 2004. Teknologi beton,penerbit Andi. Yogyakarta.

Nugroho, Agung. 2014. Analisa Produktivitas Pekerjaan Pelat LAntai M-Panel,

Beton Bertulang, Dan SNI Pekerjaan Pelat Beton Bertulang. Malang.

Universitas Brawijaya.

Prayitno, dkk. 2016. Pengaruh Penambahan Serat Bendrat Dan Styrofoam Pada

Beton Ringan Terhadap Kajian Kuar Tekan Dan Kuat Geser. Surakarta.

24

Prayitno, dkk. 2017. Pengaruh Penambahan Serat Bendrat Dan Styrofoam Pada

Beton Ringan Terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah Dan Modulud

Elastisitas. Surakarta.

Puluhulawa. Indriyani. 2011. Perkuatan Lentur Plat Lantai Beton Bertulang

dengan Menggunakan Kabel Baja Dan Mortar. Program Studi S2 Teknik

Sipil UGM.

Rommel. Erwin. 2013. Pembuatan Beton Ringan Dari Agregat Buatan Berbahan

Plastik. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Malang.

SK.SNI 03-3449-2002. Tata Cara Pembuatan Campuran Beton RinganDengan

Agregat Ringan.

SNI 03-3122-1992. PANEL Beton Ringan Berserat.

Widiyanto. 2018. Efektifitas Pemakaian Styrofoam Sebagai Pengganti Sebagian

Agregat Halus pada Bata Beton Ringan SCC.

Wihardi, dkk. 2003. Slump Flow Dan Kuat Lentur Self Compacting Concrete

(SCC) Dengan Kandungan Superplasticizer Yang Bervariasi. Makassar.

Wihardi, M. 2006. Kajian Eksperimental Beton Berongga Yang Menggunakan

Semen Portland Komposit Sebagai Eko-Material Untuk Lapisan

Permukaan. Jakarta.

Wijaya. Dirga. Dan Dharma Widjaja. 2014. Lightweight Concrete Making With

Rubber Crum. Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Kristen Krida

Wacana.

Yanti,dkk. 2019. Peningkatan Kuat Tekan Dan Kuat Lentur Beton Dengan

Variasi Penambahan Serat Daun Nanas. Semarang.

Zaenuri. 2010. Perencanaan Plat Lantai Beton Grid Dengan Tulangan Wiremesh

Menggunakan Bahan Tambah Abu Sekam. Surakarta.

Zuraidah, dkk. 2013. Pengaruh Rongga Dalam Beton Terhadap Kuat Tekan

Beton. Surabaya.

analisis kuat lentur beton styrofoam berongga yang diperkuat ...

Documents

Transcript of analisis kuat lentur beton styrofoam berongga yang diperkuat ...