tekba hampir

download tekba hampir

of 14

  • date post

    04-Aug-2015
  • Category

    Documents

  • view

    21
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of tekba hampir

PENDAHULUAN Beton ringan memiliki prospek yang cerah sebagai bahan struktur di masa depan mengingat kualitasnya yang bisa mencapai kualitas beton normal dengan berat jenis yang ringan (Owens, 1999). Beton ringan memiliki kemampuan struktural bila memiliki kuat tekan minimal 17 MPa dan berat isi kurang dari 1840 kg/m (Nevile and brooks, 1993), biasanya diperoleh bila menggunakan agregat kasar yang berasal dari material dengan berat yang ringan. Usaha-usaha telah banyak dilakukan untuk menciptakan beton ringan sebagai bahan konstruksi antara lain dengan memodifikasi bahan asal sedemikian rupa guna mempertahankan berat jenis yang ringan namun dengan ketahanan dan kekuatan yang dapat dipertahankan dan bahkan ditingkatkan (Rossignolo dan Agnesini, 2004; Campione dkk., 2004 dan Haque dkk., 2004) Batu apung adalah salah satu material ringan yang memiliki berat isi antara 500 sampai 900 kg/m3 3

dan bergradasi relative besar. Oleh karena itu material ini

sering dijadikan agregat kasar dalam suatu komposisi campuran beton ringan. Namun demikian, mengingat batu apung yang memiliki kelemahan mudah rapuh/hancur akibat tekanan maka dalam suatu rancangan campuran diharapkan kelemahan yang dimiliki batu apung ini ikut dipertimbangkan dalam membuat rancangan campuran beton ringan sehingga menghasilkan komposisi campuran yang efektif dan efisien. Beton dapat diidealisasikan sebagai bahan komposit yang terdiri dari pasta dan agregat kasar. Untuk beton normal, dapat dikatakan sebagai komposit antara pasta dan kerikil, bila ditekan (uji silinder) pada suatu kondisi beban tertentu kecendrungannya adalah beton tersebut akan hancur yang ditandai dengan runtuhnya pasta. Sebaliknya pada beton ringan, akan runtuh akibat tekanan yang didahului oleh hancurnya agregat. Berangkat dari philosofi ini maka pemisahan atau pembagian tegangan (dalam hal ini kuat tekan) dilakukan. Idealnya adalah kuat tekan pasta (mortar) dan kuat tekan kerikil. Namun karena kesulitan dalam menentukan kuat tekan kerikil secara individu maka sebagai pengganti ditentukan kuat tekan beton (dalam kondisi komposit). Dengan demikian untuk memperoleh gambaran kekuatan agregat dalam kondisi tekan dapat diperoleh melalui korelasi antara kuat tekan beton dan kuat tekan pastanya. Weigler dan Karl (1972) dalam Chen, dkk (1999) menggunakan konsep diatas untuk agregat ringan buatan sebagai bahan campuran beton ringan. Dari plotting hasil diperoleh suatu perubahan arah kurve yang signifikan yang seolah-olah kurve berubah menjadi dua bagian dengan satu titik potong. Titik potong yang terjadi pada kurve tersebut disebut sebagai nilai Dividing Strength dari beton ringan. Nilai Dividing Strength sangat bergantung pada ukuran butiran agregat ringan sehingga menentukan kekuatan bahan/material baru

yang dibentuk. Oleh karena konsep tersebut belum diaplikasikan untuk beton ringan dengan agregat batu apung lokal maka konsep tersebut diadopsi untuk mengoptimasi rancangan campuran beton ringan dengan agregat kasar batu apung agar dapat diperoleh kuat tekan optimum dengan harga efisien. Kuat tekan merupakan sifat mekanik utama dari beton sehingga sifat mekanik lainnya seringkali di hitung sebagai faktor pengali dari nilai kuat tekan. Sifat-sifat mekanik beton ringan yang dikaji dalam makalah ini antara lain kuat tekan, kuat tarik baik dengan uji belah maupun uji lentur dan modulus elastisitas.

BAHAN DAN METODE Bahan-bahan yang dipergunakan dalam studi ini adalah: (1) Semen Portland tipe I merk Tiga Roda; (2) Agregat kasar limbah batu apung dengan ukuran butir < 5 mm, 5 10 mm dan 10 20 mm berasal dari desa Ijo Balit, kecamatan Selong, Lombok Timur; (3) Agregat halus, yaitu pasir yang lolos ayakan no 4 (dengan ukuran butir maksimum 5 mm), berasal dari sungai Gebong Narmada, Lombok Barat dan (6) Air bersih dari jaringan air Laboratorium Struktur Fakultas Teknik Universitas Mataram. Tahap awal studi dilakukan pengujian terhadap sifat fisik bahan-bahan tersebut diatas antara lain meliputi pemeriksaan berat satuan, berat jenis baik pasir maupun batu apung, pemeriksaan gradasi agregat kasar (batu apung) dan pemeriksaan kandungan lumpur dalam beton pasir. dari3

Selanjutnya variasi 0.45,

dilakukan butir ..., 0.5,

pembuatan rancangan

campuran

tiga

ukuran

tersebut dengan memvariasi faktor air semen (fas) yaitu 0.4, 1 berikut:Tabel 1. Komposisi Mix Design Beton Ringan fas No 1 2 3 4 Bahan 0,4 Air (kg) Semen (kg) Pasir (kg) Batu apung (kg) 203 507,50 467,23 382,28 0,45 203 451 498 405 0,5 203 406 523 428 0,55 203 369 543 445 0,6 203 339 560 458 0,65 203 313 574 470

0.75. Adapun hasil rancangan adukan per 1 m beton ringan disajikan pada Tabel

0,7 203 290 587 480

0,75 203 271 597 489

Dari hasil rancangan selanjutnya dibuat benda uji untuk mengetahui sifat mekanik beton tersebut. Benda uji disiapkan sejumlah 216 buah dengan perincian masing-masing fas sebanyak 27 buah yang terdiri dari tiga kelompok ukuran butir agregat batu apung seperti disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Kebutuhan Jumlah Benda UjiNo Ukura n Buti Pengujian 0,40 Kuat Tekan Modulus Elastisitas Kuat Tarik Belah Kuat tarik lentur/ Kuat Tekan Modulus Elastisitas Kuat Tarik Belah Kuat tarik lentur/ Kuat Tekan Modulus Elastisitas Kuat Tarik Belah Kuat tarik lentur/ 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27 Jumlah benda uji tiap fas (buah) 0,45 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27 2 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27 3 3 3 3 3 3 3 3 3 27

1

< 5 mm

2

5-10 mm

3

10-20 mm

Jum lah Total (buah)

Selanjutnya semua benda uji yang telah dibuat dirawat dengan cara merendam dalam air selama 7 hari dan dibiarkan dalam ruangan terbuka selama 21 hari. Pada hari ke 28 dilakukan pengujian-pengujian sifat mekanik yang direncanakan. Metode pengujian dilakukan dengan standar pengujian seperti diuraikan berikut ini. 1. Pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas Pengujian kuat tekan dilakukan pada silinder beton berdiameter 150 mm dengan tinggi 300 mm dan kubus mortar berukuran 50x50x50 mm. Sedangkan untuk modulus elastisitas dilakukan bersamaan dengan pengujian kuat tekan silinder dengan tambahan pembacaan regangan dari setiap beban yang diberikan. Selanjutnya benda uji diamati sampai mengalami keruntuhan total. Nilai kuat tekan diperoleh dari hubungan hasil bagi antara beban yang bekerja dengan luas penampang spesimen. Sedangkan untuk modulus elastisitas diperoleh dari grafik hubungan tegangan dengan regangan. Dengan demikian modulus elastis beton ringan secara eksperimen dapat ditentukan dengan Persamaan (1) berikut ini:

............................................................(1)

dimana, S1

adalah tegangan beton pada saat regangan mencapai 0.00005

sedangkan S2 merupakan tegangan sebesar 40 persen tegangan ultimitnya. 2 didefinisikan sebagai regangan yang terjadi pada saat tegangan mencapai S2. Secara teoritis, modulus elastisitas beton merupakan fungsi dari density dan kuat tekannya. Untuk beton dengan bobot ringan nilai Ec diberikan secara empiris seperti pada Persamaan (2) dimana fc adalah kuat tekan beton dalam satuan MPa. .....................................................(2) 2. Pengujian kuat tarik Pengujian kuat tarik beton tidak dapat dilakukan dengan metode langsung (direct uniaxial tension) oleh karenanya metode ini tidak dijadikan sebagai standar pengujian (Neville and Brooks, 2003). Namun sebagai alternative ASTM

Seminar Nasional dan Pameran Hasil-Hasil Penelitian (Dalam Rangka Dies Natalis Unram Ke 47). Mataram, 29-30 September 2009

786

menyarankan untuk melakukan pengujian tarik beton dengan cara uji tarik tidak langsung yaitu uji lentur (flexural test), ASTM C78-84, dan dikenal sebagai pengujian modulus runtuh (modulus of rupture) dan uji tarik belah (splitting tensile test), ASTM C496-90. Detail pengujian kuat tarik dengan kedua metode tersebut disajikan pada Gambar 2 berturut-turut untuk uji lentur dan uji belah.

(a) Uji lentur

(ASTM C78-84)

(b) Uji belah (ASTM C496-90)

Gambar 1. Set-up pengujian kuat tarik

a. Uji tarik lentur Bila keruntuhan balok terjadi pada daerah tengah bentang maka kuat tarik lentur dihitung dengan Persamaan (3). Namun bila kehancuran balok terjadi sebaliknya (diluar tengah bentang tetapi tidak lebih dari 5% bentang) maka modulus runtuh dihitung dengan Persamaan (4).

fbldan

=

Pl ...................................................................(3) 2 bd3Pa 2 ...................................................................(4) bd

fbl =

dengan P adalah beban maksimum, l, b dan d berturut-turut menunjukkan bentang, lebar dan tinggi balok. Sedangkan a adalah jarak beban yang bekerja terhadap tumpuan.

Seminar Nasional dan Pameran Hasil-Hasil Penelitian (Dalam Rangka Dies Natalis Unram Ke 47).

Mataram, 29-30 September 2009

787

Modulus runtuh beton normal secara teori dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan (5) dengan fc reduksi 0.75. adalah nilai kuat tekan beton dalam satuan MPa. Sedangkan untuk beton ringan Pers. (5) tersebut harus dikalikan dengan faktor

f = 0.62 f ' .................................................................(5)r c

b. Pengujian kuat tarik belah Besarnya kuat tarik belah dengan pengujian seperti dijelaskan pada Gambar 2 (b) dapat dihitung menggunakan Persamaan (6) berikut ini.

f st =

2P

Ld

.....................................................................(6)

dimana P adalah beban maksimum, sedangkan L dan d merepresentasikan berturut-turut panjang dan diameter specimen. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Modulus elastisitas

Tipikal hasil pengujian modulus elastisitas seperti disajikan pada Gambar 4(a) menunjukk