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 meningkat- kan 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
No Kode Berat (Kg) Hasil (Kn) f'c (Mpa)
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
No Kode Berat (Kg) Hasil (Kn) f'c (Mpa)
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)
Grafik Hubungan Lendutan dengan Beban Titik
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)
Grafik Hubungan Lendutan dengan Beban Titik
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)
Grafik Hubungan Lendutan dengan Beban Titik
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
Berat beton konvensional = 0,08*0,45*25 = 0,9 kN/m
Total qd = 0,5 + 0,9 = 1,4 kN/m2
Beban Hidup, qL = 1 kN/m2
Beban perlu qu = 1,2 qD + 1,6 qL
= 1,2 (1,4)+ 1,6 (1)
= 3,28 kN/m2
Rumus mencari besarnya momen pada half slab
M = 1
4 . 𝑃𝑟𝑒𝑡𝑎𝑘. 𝐿 +
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
Jadi panjang maksimum yang bisa ditumpu oleh Halfslab dengan
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
Berat beton konvensional = 0,08*0,45*25 = 0,9 kN/m
Total qd = 0,5272 + 0,9 = 1,4272 kN/m2
Beban Hidup, qL = 1 kN/m2
Beban perlu qu = 1,2 qD + 1,6 qL
= 1,2 (1,4272)+ 1,6 (1)
= 3,3126 kN/m2
Rumus mencari besarnya momen pada half slab
M = 1
4 . 𝑃𝑟𝑒𝑡𝑎𝑘. 𝐿 +
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
Jadi panjang maksimum yang bisa ditumpu oleh Halfslab dengan
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.
Top Related