analisis daktilitas textile reinforced concrete (trc ...€¦ · dan daktilitas yang diperlukan...
TRANSCRIPT
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
i
ANALISIS DAKTILITAS TEXTILE REINFORCED
CONCRETE (TRC) DENGAN PERKUATAN SERAT
CANTULA (AGAVE CANTULA ROXB)
“Ductility Analysis of Textile Reinforced Concrete (TRC) with Cantula Fiber (Agave Cantula Roxb) Reinforced”
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh:
IRFAN FATHURAHMANNIM I0112081
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA2019
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
ANALISIS DAKTILITAS TEXTILE REINFORCED
CONCRETE (TRC) DENGAN PERKUATAN SERAT
CANTULA (AGAVE CANTULA ROXB)
“ Ductility Analysis of Textile Reinforced Concrete (TRC) with Cantula Fiber (Agave Cantula Roxb) Reinforced ”
Disusun Oleh:
IRFAN FATHURAHMANNIM I0112081
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji
Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Prof. S.A. Kristiawan, ST, MSc, PhD Edy Purwanto, S.T., M.T.NIP. 19690501 199512 1 001 NIP. 19680912 199702 1 001
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iii
HALAMAN PENGESAHAN
ANALISIS DAKTILITAS TEXTILE REINFORCED
CONCRETE (TRC) DENGAN PERKUATAN SERAT
CANTULA (AGAVE CANTULA ROXB)
“ Ductility Analysis of Textile Reinforced Concrete (TRC) with Cantula Fiber (Agave Cantula Roxb) Reinforced ”
SKRIPSI
Disusun Oleh:
IRFAN FATHURAHMANNIM I0112081
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada hari Senin, 29 Juli 2019:
Tim Penguji :
1. Prof. S.A. Kristiawan, ST, MSc, PhDNIP. 19690501 199512 1 001
2. Edy Purwanto, ST, MTNIP. 19680912 199702 1 001
3. Ir. Agus Supriyadi, MTNIP. 19600322 198803 1 001
4. Ir. Sunarmasto, MTNIP. 19560717 198703 1 003
Mengesahkan,Kepala Program Studi Teknik Sipil
Niken Silmi Surjandari, ST, MTNIP. 19690903 199702 2 001
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
v
PERSEMBAHAN
Sebagai ungkapan rasa syukur, terima kasih & pengalaman, skripsi ini saya
persembahkan untuk :
o ALLAH SWT
o Kedua orang tua saya, Cecep Ubaidillah dan Nurjannah, terima kasih
atas semua jasa serta pengorbanan kalian selama ini dalam
membimbing, menasehati, memberi support, serta membiayai anakmu
yang tidak akan mungkin bisa untuk saya balas.
o Bapak Prof. S.A. Kristiawan, ST, MSc, PhD dan Bapak Edy Purwanto,
ST, MT selaku pembimbing skripsi satu dan dua saya yang telah sabar
membimbing saya selama satu tahun, dan Bapak Agus Setiya Budi,
ST, MT selaku pembimbing akademik saya selama kuliah sekaligus
dosen yang paling memperhatikan mahasiswanya sehingga saya dan
teman teman The Last 2012 bisa lulus semua.
o TIM TRC, terima kasih atas semua kerjasama, bantuan dan
kesempatan bersama kalian.
o Terakhir untuk yang terkasih. Terima kasih sekali
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vi
ABSTRAK
Irfan Fathurahman, 2019. Analisis Daktilitas Textile Reinforced Concrete (TRC) dengan Perkuatan Serat Cantula (Agave Cantula Roxb). Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang paling umum digunakan saat ini. Beton memiliki beberapa kerugian seperti kuat tarik yang rendah, perawatan beton segar yang cukup sulit dan bersifat getas. Sifat getas pada beton inilah yang harus ditanggulangi dengan penambahan tulangan untuk memberikan kekuatan dan daktilitas yang diperlukan beton untuk menopang beban struktur dan salah satu jalan keluarnya adalah menggunakan TRC. Textile reinforced concrete (TRC) adalah beton yang mengganti tulangan dengan suatu serat, serat yang digunakan adalah serat alami. Kelebihan yang dimiliki oleh serat cantula itu sendiri diantaranya yaitu harga murah, dapat diuraikan oleh alam, mudah di dapat (producible), kuat, ringan dan kemampuan mekanik yang tinggi (Kurniawan Indra P, Wijang Wisnu Raharjo, 2015). TRC diaplikasikan sebagai confinement concrete pada silinder beton untuk mengetahui pengaruh anyaman serat cantula dengan berbagai variasi pada kuat tekan beton
Textile Reinforced Concrete (TRC) pada penelitian ini terdiri dari matriks berupa silinder beton dengan dimensi diameter dan tinggi sebesar 75 mm dan 150 mm. Reinforcement berupa anyaman serat cantula yang direkatkan dengan Polymer Modified Mortar kemudian dikekangkan pada beton. Anyaman serat cantula memiliki variasi arah penulangan aksial sesuai dengan dimensi 10 mm x 10 mm, 10 mm x 15 mm, 10 mm x 20 mm, 15 mm x 10 mm, 20 mm x 10 mm. Variasi anyaman tersebut digunakan untuk mengetahui nilai daktilitas dan serapan energi dalam hal ini toughness. Pengujian pada TRC dilakukan pada umur 28 hari.
Hasil penelitian penggunaan serat cantula yang dianyam untuk perkuatan meningkatkan nilai daktilitas dari beton normal. Peningkatan nilai daktilitas dalam % dari nilai terendah berturut-turut: TRC-100, TRC-150, TRC-002, TRC-200 dan TRC-051 adalah berturut-turut: 26,79%; 30%; 30,42%; 31,09% dan 37,06%. Nilai Toughness mengalami peningkatan dalam % dari nilai terendah berturut-turut: TRC-002, TRC-100, TRC-051, TRC-200 dan TRC-150 adalah berturut-turut: 24,1%; 28,7%; 39,2%; 40,2% dan 41,1%. Hal ini menunjukkan bahwa pengekangan anyaman serat cantula memberi pengaruh yang cukup signifikan membuat beton lebih daktail dan persebaran energinya meningkat.
Kata Kunci : TRC, Textile Reinforced Concrete, Serat Cantula, Daktilitas, Toughness
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vii
ABSTRACT
Irfan Fathurahman, 2019. Ductility Analysis of Textile Reinforced Concrete (TRC) with Cantula Fiber (Agave Cantula Roxb) Reinforced. Thesis of Civil Engineering Departement of Engineering Faculty of Sebelas Maret University, Surakarta.
Concrete is one of the most commonly used construction materials today. Concrete has several disadvantages such as low tensile strength, maintenance of fresh concrete which is quite difficult and brittle. This brittle nature of the concrete must be overcome by adding reinforcement to provide the strength and ductility needed by the concrete to support the load structure and one way out is to use TRC. Textile reinforced concrete (TRC) is a concrete that replaces reinforcement with a fiber, the fiber used is natural fiber. The advantages possessed by the fiber canula itself include low prices, can be deciphered by nature, easily (producible), strong, light and high mechanical ability (Kurniawan Indra P, Wijang Wisnu Raharjo, 2015). TRC is applied as concrete confirmation on concrete cylinders to determine the effect of cantula fiber webbing with various variations on concrete compressive strength
Textile Reinforced Concrete (TRC) in this study consisted of a matrix in the form of a concrete cylinder with dimensions of diameter and height of 75 mm and 150 mm. Reinforcement in the form of woven fiber fibers glued together with Polymer Modified Mortar is then tightened to the concrete. Woven fiber cannula has a variety of axial reinforcement directions according to dimensions of 10 mm x 10 mm, 10 mm x 15 mm, 10 mm x 20 mm, 15 mm x 10 mm, 20 mm x 10 mm. Thewebbing variation is used to determine the value of ductility and energy uptake in this case toughness. Testing on TRC is done at 28 days.
The results of the study on the use of weaved fiber for reinforcement increase the ductility value of normal concrete. Increasing the ductility value in% of the lowest value in a row: TRC-100, TRC-150, TRC-002, TRC-200 and TRC-051 are: 26.79%; 30%; 30.42%; 31.09% and 37.06%. Toughness values have increased in% of the lowest values in a row: TRC-002, TRC-100, TRC-051, TRC-200 and TRC-150 are respectively: 24.1%; 28.7%; 39.2%; 40.2% and 41.1%. This shows that the restraint of the cantula fiber webbing has a significant influence on making the concrete more ductile and the energy distribution increases.
Keyword : TRC, Textile Reinforced Concrete, Cantula Fiber, Ductility, Toughness
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
viii
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat, karunia dan anugrah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi
dengan judul “Analisis Daktilitas Textile Reinforced Concrete (TRC) dengan
Perkuatan Serat Cantula (Agave Cantula Roxb)” guna memenuhi salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam menyelesaikan laporan ini,
penulis banyak dibantu oleh berbagai pihak. Dengan penuh rasa hormat, pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Tuhan YME. atas rahmat dan karunia yang telah diberikan,
2. Orang tua dan keluarga yang telah mendukung penuh selama penulisan
skripsi,
3. Bapak Prof S.A. Kristiawan S.T., M.Sc., Ph.D. selaku dosen pembimbing I,
4. Bapak Edy Purwanto S.T., M.T., selaku dosen pembimbing II,
5. Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta,
6. Bapak Agus Setiya Budi, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing akademik,
7. Teman-teman angakatan 2012 yang selalu membantu, mendukung dan
memberikan semangat untuk berjuang,
8. Pihak lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna, dan masih banyak
kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat
penulis harapkan. Akhir kata, semoga Skripsi ini bermanfaat bagi penulis pada
khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta, Juli 2019
Penulis
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL..... ....................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii
MOTTO ............................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN ................................................................................................ v
ABSTRAK ........................................................................................................... vi
ABSTRACT.......................................................................................................... vii
PRAKATA.......................................................................................................... viii
DAFTAR ISI......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR TABEL............................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................xvii
DAFTAR NOTASI.......................................................................................... .xviii
PENUTUP........................................................................................................ . xxii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah..................................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................... 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka....................................................................................... 4
2.2 Material Penyusun Textile Reinforced Concrete (TRC) ........................... 5
2.2.1 Material Penyusun Matriks ....................................................................... 5
2.2.2 Serat ......................................................................................................... 7
2.3 Karakteristik Textile Reinforced Concrete (TRC) ................................... 7
2.3.1 Kuat Tekan................................................................................................. 8
2.3.2 Daktilitas .................................................................................................... 11
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
x
2.3.3 Toughness .................................................................................................. 11
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Tinjauan Umum ....................................................................................... 13
3.2 Bahan ....................................................................................................... 13
3.3 Peralatan Penelitian .................................................................................. 17
3.4 Benda Uji.................................................................................................. 20
3.5 Diagram Alir Penelitian ........................................................................... 24
3.5.1 Tahap 1...................................................................................................... 26
3.5.2 Tahap 2...................................................................................................... 26
3.5.3 Tahap 3 ..................................................................................................... 26
3.5.4 Tahap 4 ..................................................................................................... 27
3.5.5 Tahap 5 ..................................................................................................... 27
3.5.6 Tahap 6 ..................................................................................................... 28
3.5.7 Tahap 7 ..................................................................................................... 28
3.5.8 Tahap 8 ..................................................................................................... 28
3.5.9 Tahap 9 ..................................................................................................... 28
3.6 Prosedur Penelitian Benda Uji ................................................................. 29
3.6.1 Pengujian Uji Slump ................................................................................ 29
3.6.2 Pengujian Kuat Tekan .............................................................................. 30
BAB 4 PEMBAHASAN
4.1 Tinjauan Umum......................................................................................... 31
4.2 Hasil Pengujian Bahan Penyusun ............................................................. 31
4.3 Mix Design Benda Uji............................................................................... 32
4.4 Hasil Pengujuan Textile Reinforced Concrete .......................................... 32
4.5 Data Hasil Pengujian dan Analisis ............................................................ 36
4.5.1 Analisis Daktilitas Beton Terkekang......................................................... 36
4.5.2 Analisis Toughness Beton Terkekang ....................................................... 42
4.6 Pembahasan ............................................................................................... 59
4.6.1 Nilai Daktilitas........................................................................................... 59
4.6.2 Nilai Toughness ......................................................................................... 60
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xi
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan................................................................................................61
5.2 Saran..........................................................................................................61
Daftar Pustaka.......................................................................................................xix
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Serat Cantula 8
Gambar 2.2 Pengujian Kuat Tekan Beton 10
Gambar 2.3 Grafik Tegangan-Regangan 11
Gambar 2.4 Grafik Toughness 12
Gambar 3.1 Pasir 13
Gambar 3.2 Agregat Kasar 14
Gambar 3.3 Semen 14
Gambar 3.4 Superplasticizer 15
Gambar 3.5 Sikacim® Accelerator 15
Gambar 3.6 Polimer 16
Gambar 3.7 Serat Cantula 16
Gambar 3.8 Timbangan 17
Gambar 3.9 Ayakan 17
Gambar 3.10 Oven 18
Gambar 3.11 Conical Mould 18
Gambar 3.12 Universal Testing Machine 19
Gambar 3.13 Cetakan Benda Uji Beton 19
Gambar 3.14 Contoh Benda Uji 20
Gambar 3.15 Sketsa Serat Cantula dengan Anyaman 10 mm x 10 mm
(TRC 100) 20
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiii
Gambar 3.16 Sketsa Serat Cantula dengan Anyaman 10 mm x 15 mm
(TRC 150) 21
Gambar 3.17 Sketsa Serat Cantula dengan Anyaman 10 mm x 20 mm
(TRC 200) 21
Gambar 3.18 Sketsa Serat Cantula dengan Anyaman 15 mm x 10 mm
(TRC 051) 22
Gambar 3.19 Sketsa Serat Cantula dengan Anyaman 20 mm x 10 mm
(TRC 002) 22
Gambar 3.20 Diagram Alir Penelitian 25
Gambar 3.21 Pengujian Kuat Tekan 30
Gambar 4.1 Setting Pengujian 33
Gambar 4.2 Benda Uji Setelah Diuji Tekan 34
Gambar 4.3 Grafik Beban-Lendutan TRC-000 36
Gambar 4.4 Grafik Beban-Lendutan TRC-100 37
Gambar 4.5 Grafik Beban-Lendutan TRC-150 37
Gambar 4.6 Grafik Beban-Lendutan TRC-200 38
Gambar 4.7 Grafik Beban-Lendutan TRC-051 38
Gambar 4.8 Grafik Beban-Lendutan TRC-002 39
Gambar 4.9 Grafik Hubungan Daktilitas dengan Variasi Anyaman 41
Gambar 4.10 Grafik Index of Toughness TRC-000-A 42
Gambar 4.11 Grafik Index of Toughness TRC-000-B 42
Gambar 4.12 Grafik Index of Toughness TRC-000-C 43
Gambar 4.13 Grafik Index of Toughness TRC-000-D 43
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiv
Gambar 4.14 Grafik Index of Toughness TRC-000-E 44
Gambar 4.15 Grafik Index of Toughness TRC-100-A 44
Gambar 4.16 Grafik Index of Toughness TRC-100-B 45
Gambar 4.17 Grafik Index of Toughness TRC-100-C 45
Gambar 4.18 Grafik Index of Toughness TRC-100-D 46
Gambar 4.19 Grafik Index of Toughness TRC-100-E 46
Gambar 4.20 Grafik Index of Toughness TRC-150-A 47
Gambar 4.21 Grafik Index of Toughness TRC-150-B 47
Gambar 4.22 Grafik Index of Toughness TRC-150-C 48
Gambar 4.23 Grafik Index of Toughness TRC-150-D 48
Gambar 4.24 Grafik Index of Toughness TRC-150-E 49
Gambar 4.25 Grafik Index of Toughness TRC-200-A 49
Gambar 4.26 Grafik Index of Toughness TRC-200-B 50
Gambar 4.27 Grafik Index of Toughness TRC-200-C 50
Gambar 4.28 Grafik Index of Toughness TRC-200-D 51
Gambar 4.29 Grafik Index of Toughness TRC-200-E 51
Gambar 4.30 Grafik Index of Toughness TRC-051-A 52
Gambar 4.31 Grafik Index of Toughness TRC-051-B 52
Gambar 4.32 Grafik Index of Toughness TRC-051-C 53
Gambar 4.33 Grafik Index of Toughness TRC-051-D 53
Gambar 4.34 Grafik Index of Toughness TRC-051-E 54
Gambar 4.35 Grafik Index of Toughness TRC-002-A 54
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xv
Gambar 4.36 Grafik Index of Toughness TRC-002-B 55
Gambar 4.37 Grafik Index of Toughness TRC-002-C 55
Gambar 4.38 Grafik Index of Toughness TRC-002-D 56
Gambar 4.39 Grafik Index of Toughness TRC-002-E 56
Gambar 4.40 Gambar Hubungan Toughness dengan Beton Normal 59
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Jumlah Benda Uji Kuat Tekan Berdasarkan Variasi Anyaman
Serat Cantula 23
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus 31
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar 32
Tabel 4.3 Hasil Uji Kuat Tekan Aktual TRC dengan Anyaman Serat
Cantula 35
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Daktilitas 40
Tabel 4.5 Analisis Nilai Toughness 58
Tabel 4.6 Peningkatan Nilai Daktilitas 59
Tabel 4.7 Peningkatan Nilai Toughness 60
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A HASIL PENGUJIAN AGREGAT
LAMPIRAN B HASIL PENGUJIAN KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK
LAMPIRAN C GAMBAR PENELITIAN
LAMPIRAN D SURAT - SURAT
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xviii
DAFTAR NOTASI
F’c = kuat tekan beton (MPa)
P = beban maksimum total (N)
A = luas dari permukaan yang dibebani (mm2)
f’cc = Kuat tekan confined concrete (MPa)
f’co = Kuat tekan unconfined concrete (MPa)
f’l = Kuat tekan lateral fiber reinforced polimer (MPa)
ff = Kuat tarik fiber reinforced polimer (MPa)
d = Diameter (mm)
t = Ketebalan (mm)
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xx
PENUTUP
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas Berkat dan
Rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
“Analisis Daktilitas Textile Reinforced Concrete (TRC) dengan Perkuatan
Serat Cantula (Agave Cantula Roxb)” dengan baik.
Skripsi ini diharapkan dapat bermanfaat bagi penyusun maupun bagi para
pembaca. Dalam penyusunan skripsi ini disadari masih banyak terdapat
kekurangan yang perlu penyempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat
membangun sangat diharapkan sebagai bekal kesempurnaan penelitian di masa
yang akan datang.
Akhir kata, penyusun ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu serta mohon maaf apabila terdapat hal-hal yang kurang berkenan di
hati para pembaca.
Penulis