laporan praktikum rekban
DESCRIPTION
laporan praktikum rekayasa bahanTRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM
SI-2101 REKAYASA BAHAN KONSTRUKSI SIPIL
MATERIAL BETON, KAYU, DAN BAJA
Kelompok 1
Timotius Rabor Wicaksono 15011001
Akhmad Ilham Ramadhan 15011002
Ririn Shabrina Faradhillah 15011014
Aulia Rahmi Halida 15011019
Masyitha Larasati 15011024
Asisten
Devita Putri Elandi
15009017
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
BANDUNG
2012
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | PRAKATA i
PRAKATA
Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat, rahmat, dan karunia-Nya, laporan praktikum rekayasa bahan
konstruksi sipil ini dapat kami selesaikan tepat waktu.
Laporan Praktikum Rekayasa Bahan Konstruksi Sipil ini disusun
berdasarkan hasil percobaan yang digunakan di laboratorium Struktur dan Bahan
ITB. Praktikum ini bertujuan untuk meningkatkan pemahaman terhadap materi
kuliah dan juga sebagai pelengkap mata kuliah Rekayasa Bahan Konstruksi Sipil
pada Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung.
Percobaan yang dibahas pada laporan ini antara lain pengujian material
beton, material baja, dan material kayu.
Penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada asisten, Devita Putri
Elandi, yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan sehingga
pelaksanaan praktikum maupun penyelesaian laporan ini dapat berjalan dengan
lancar. Ucapan terima kasih juga kami ucapkan kepada dosen mata kuliah
Rekayasa Bahan Konstruksi Sipil ITB, Dr. Ir. Saptahari M. Soegiri Poetra, serta
semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan ini.
Kami menyadari bahwa Laporan Praktikum Rekayasa Bahan Konstruksi
Sipil ini masih memiliki kekurangan, baik dari segi isi maupun penyampaiannya.
Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun
sebagai masukkan bagi kami untuk penyusunan laporan selanjutnya. Semoga
laporan praktikum ini dapat bermanfaat bagi kami serta bagi para pembaca.
Bandung, November 2012
Penyusun
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | DAFTAR ISI ii
DAFTAR ISI
PRAKATA ......................................................................................................................................... i
DAFTAR ISI ..................................................................................................................................... ii
DAFTAR TABEL ........................................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................................... ix
MODUL I MATERIAL BETON
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................................. 2
1.1 Material Pembentuk Beton..................................................................................................... 2
1.1.1 Semen ......................................................................................................................... 2
1.1.2 Agregat ....................................................................................................................... 2
1.1.3 Air ............................................................................................................................... 4
1.2 Analisis Saringan ................................................................................................................... 4
1.2.1 Modulus kehalusan ..................................................................................................... 6
1.3 Rancangan Campuran Beton .................................................................................................. 6
1.3.1 Penentuan Nilai Kuat Tekan Beton Rata-Rata ............................................................ 7
1.3.2 Perancangan Proporsi Campuran Beton (Berdasarkan ACI Committee 211)............. 8
1.4 Pemeriksaan Kekuatan Hancur Benda Uji Beton ................................................................ 14
BAB II PENENTUAN PARAMETER MATERIAL PEMBENTUK BETON .............................. 18
2.1 Pemeriksaan Berat Volume Agregat .................................................................................... 18
2.1.1 Tujuan Percobaan ..................................................................................................... 18
2.1.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 18
2.1.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 19
2.1.4 Metodologi Percobaan .............................................................................................. 20
2.1.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 20
2.1.6 Perhitungan ............................................................................................................... 21
2.1.7 Analisis ..................................................................................................................... 21
2.2 Analisis Saringan ................................................................................................................. 22
2.2.1 Tujuan Percobaan ..................................................................................................... 22
2.2.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 22
2.2.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 22
2.2.4 Metodologi Percobaan .............................................................................................. 23
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | DAFTAR ISI iii
2.2.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 24
2.2.6 Perhitungan ............................................................................................................... 25
2.2.7 Analisis ..................................................................................................................... 27
2.3 Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus .................................................................. 27
2.3.1 Tujuan Percobaan ..................................................................................................... 27
2.3.2 Alat Perobaan ........................................................................................................... 27
2.3.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 28
2.3.4 Metodologi Percobaan .............................................................................................. 28
2.3.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 28
2.3.6 Analisis ..................................................................................................................... 28
2.4 Pemeriksaan Kadar Lumpur dalam Agregat Halus .............................................................. 29
2.4.1 Tujuan Percobaan ..................................................................................................... 29
2.4.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 29
2.4.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 29
2.4.4 Metodologi Percobaan .............................................................................................. 30
2.4.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 30
2.4.6 Analisis ..................................................................................................................... 31
2.5 Pemeriksaan Kadar Air ........................................................................................................ 31
2.5.1 Tujuan Percobaan ..................................................................................................... 31
2.5.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 31
2.5.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 31
2.5.4 Metodologi Percobaan .............................................................................................. 32
2.5.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 32
2.5.6 Contoh Perhitungan .................................................................................................. 33
2.5.7 Analisis ..................................................................................................................... 33
2.6 Analisis Specific-Gravity dan Penyerapan Agregat Halus ................................................... 33
2.6.1 Tujuan Perobaan ....................................................................................................... 33
2.6.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 33
2.6.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 34
2.6.4 Metodologi Percobaan .............................................................................................. 35
2.6.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 36
2.6.6 Perhitungan ............................................................................................................... 36
2.6.7 Analisis ..................................................................................................................... 38
2.7 Analisis Specific-Gravity dan Penyerapan Agregat Kasar ................................................... 38
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | DAFTAR ISI iv
2.7.1 Tujuan Percobaan ..................................................................................................... 38
2.7.2 Alat Percobaan .......................................................................................................... 38
2.7.3 Bahan Percobaan ...................................................................................................... 38
2.7.4 Metodologi Percobaan .............................................................................................. 39
2.7.5 Hasil Percobaan ........................................................................................................ 39
2.7.6 Perhitungan ............................................................................................................... 40
2.7.7 Analisis ..................................................................................................................... 41
BAB III MIX DESIGN ................................................................................................................... 42
3.1 Tujuan Percobaan................................................................................................................. 42
3.2 Alat Percobaan ..................................................................................................................... 42
3.3 Bahan Percobaan .................................................................................................................. 42
3.4 Metodologi Percobaan ......................................................................................................... 43
3.5 Hasil Percobaan ................................................................................................................... 43
3.6 Perhitungan .......................................................................................................................... 46
3.7 Analisis ................................................................................................................................ 50
BAB IV PEMERIKSAAN KEKUATAN HANCUR BENDA UJI BETON .................................. 51
4.1 Tujuan Percobaan................................................................................................................. 51
4.2 Alat Percobaan ..................................................................................................................... 51
4.3 Bahan Percobaan .................................................................................................................. 51
4.4 Metodologi Percobaan ......................................................................................................... 51
4.5 Hasil Percobaan ................................................................................................................... 52
4.6 Contoh Perhitungan ............................................................................................................. 54
4.7 Analisis ................................................................................................................................ 56
BAB V KESIMPULAN .................................................................................................................. 57
5.1 Pemeriksaan Berat Volume Agregat .................................................................................... 57
5.2 Analisis Saringan ................................................................................................................. 57
5.3 Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus .................................................................. 57
5.4 Pemeriksaan Kadar Lumpur dalam Agregat Halus .............................................................. 57
5.5 Pemeriksaan Kadar Air ........................................................................................................ 57
5.6 Analisis Specific Gravity dan Penyerapan Agregat Halus ................................................... 58
5.7 Analisis Specific Gravity dan Penyerapan Agregat Kasar ................................................... 58
5.8 Mix Design ........................................................................................................................... 58
5.9 Pemeriksaan Kekuatan Hancur Benda Uji Beton ................................................................ 59
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | DAFTAR ISI v
MODUL II MATERIAL BAJA
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................................. 2
1.1. Latar Belakang ....................................................................................................................... 2
1.2 Tujuan Praktikum................................................................................................................... 2
1.3 Teori Dasar ............................................................................................................................ 3
BAB II HASIL PENGUJIAN ........................................................................................................... 4
2.1 Alat dan Bahan Percobaan ..................................................................................................... 4
2.2 Langkah Kerja ........................................................................................................................ 4
2.3 Pengolahan Data .................................................................................................................... 5
2.3.1 Tabel Pengukuran ....................................................................................................... 5
2.3.2 Kurva Tegangan vs Regangan .................................................................................. 13
2.4 Analisis ................................................................................................................................ 16
2.5 Properti Mekanik Benda Uji ................................................................................................ 18
2.5.1 Modulus Elastisitas ................................................................................................... 18
2.5.2 Tegangan Leleh ( σy ) ................................................................................................ 18
2.5.3 Kuat Tarik ................................................................................................................. 19
2.5.4 Elongasi/Regangan Maksimum ................................................................................ 20
2.5.5 Kontraksi Penampang ............................................................................................... 21
BAB III PENUTUP ......................................................................................................................... 22
3.1 Simpulan .............................................................................................................................. 22
MODUL III MATERIAL KAYU
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................................. 2
1.1 Latar Belakang ....................................................................................................................... 2
1.2 Tujuan Praktikum................................................................................................................... 4
BAB II METODOLOGI PERCOBAAN .......................................................................................... 5
2.1 Pengujian Kadar Air yang Terdapat dalam Kayu .................................................................. 5
2.2 Pengujian Kuat Tekan Kayu .................................................................................................. 5
2.2.1 Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat .................................................................. 5
2.2.2 Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu .................................................................. 6
2.3 Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas Lentur Kayu ............................................... 6
BAB III HASIL PENGUJIAN .......................................................................................................... 8
3.1 Kadar Air ............................................................................................................................... 8
3.1.1 Hasil Percobaan .......................................................................................................... 8
3.1.2 Perhitungan ................................................................................................................. 8
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | DAFTAR ISI vi
3.2 Pengujian Kuat Tekan Kayu .................................................................................................. 9
3.2.1 Hasil Percobaan .......................................................................................................... 9
3.2.2 Perhitungan ................................................................................................................. 9
3.2.3 Analisis Pengaruh Kadar Air Terhadap Kuat Tekan ................................................ 10
3.2.4 Analisis Sifat Anisotropik Kayu Terhadap Kuat Tekan ........................................... 11
3.3 Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas Lentur Kayu ............................................. 12
3.3.1 Perhitungan Kuat Lentur Kayu Basah ...................................................................... 12
3.3.2 Perhitungan Kuat Lentur Kayu Kering ..................................................................... 12
3.3.3 Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Basah .......................................................... 13
3.3.4 Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Basah .......................................................... 15
3.4 Analisis ................................................................................................................................ 16
BAB IV KESIMPULAN ................................................................................................................. 18
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 104
LAMPIRAN .................................................................................................................................. 105
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | DAFTAR TABEL vii
DAFTAR TABEL
MODUL I MATERIAL BETON
Tabel 1.1 Standar Saringan BS dan ASTM untuk Agregat Kasar ..................................................... 5
Tabel 1.2 Standar Saringan BS dan ASTM untuk Agregat Halus ..................................................... 6
Tabel 1.3 Klasifikasi Standar Deviasi untuk Berbagai Kondisi Pengerjaan ...................................... 8
Tabel 1.4 Nilai Slump yang Disarankan untuk Berbagai Jenis Pengerjaan Konstruksi ..................... 9
Tabel 1.5 Kebutuhan Air Pencampuran dan Udara untuk Berbagai Nilai Slump dan Ukuran
Maksimum Agregat ......................................................................................................................... 10
Tabel 1.6 Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Rasio Air dan Semen ........................................... 11
Tabel 1.7 Volume Agregat Kasar Per Satuan Volume Beton untuk Beton dengan Slump 75 – 100
mm .................................................................................................................................................. 12
Tabel 1.8 Faktor Koreksi Tabel 1.7 untuk Nilai Slump yang Berbeda ........................................... 13
Tabel 1.9 Rasio Kuat Tekan Beton Terhadap Umur ....................................................................... 17
Tabel 2.1 Spesifikasi Wadah Baja yang Digunakan dalam Praktikum ........................................... 19
Tabel 2.2 Hasil Pemeriksaan Berat Volume Agregat Kasar............................................................ 20
Tabel 2.3 Hasil Pemeriksaan Berat Volume Agregat Halus............................................................ 21
Tabel 2.4 Analisis Saringan Agregat Halus .................................................................................... 24
Tabel 2.5 Analisis Saringan Agregat Kasar .................................................................................... 25
Tabel 2.6 Hasil Observasi Kadar Air Agregat Halus ...................................................................... 32
Tabel 2.7 Hasil Observasi Kadar Air Agregat Kasar ...................................................................... 32
Tabel 2.8 Hasil Percobaan Specific Gravity Agregat Halus ............................................................ 36
Tabel 2.9 Penentuan Specific Gravity Agregat Kasar ..................................................................... 39
Tabel 3.1 Penetapan Variabel Perencanaan..................................................................................... 44
Tabel 3.2 Komposisi Unsur Beton .................................................................................................. 44
Tabel 3.3 Komposisi Berat Unsur Adukan untuk 1 m3 Beton ......................................................... 45
Tabel 3.4 Komposisi Akhir Unsur untuk Perencanaan Lapangan untuk 1 m3 Beton ...................... 45
Tabel 3.5 Komposisi Unsur Campuran Beton untuk 6 Benda Uji .................................................. 45
Tabel 3.6 Data-Data Setelah Pengadukan ....................................................................................... 45
Tabel 4.1 Hasil Uji Tekan Beton ..................................................................................................... 52
Tabel 4.2 Hasil Konversi Kuat Tekan Beton (Silinder) pada Hari ke-7, 14, dan 28 ....................... 52
Tabel 4.3 Hasil Konversi Kuat Tekan Beton Silinder ke Beton Kubus .......................................... 52
MODUL II MATERIAL BAJA
Tabel 2.1 Data Baja Sebelum Ditarik ................................................................................................ 5
Tabel 2.2 Perpanjangan Baja setelah Ditarik .................................................................................... 6
Tabel 2.3 Perhitungan Kekuatan Luluh dah Tarik ............................................................................ 6
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | DAFTAR TABEL viii
Tabel 2.4 Diameter dan Luas Penampang Necking setelah Ditarik .................................................. 7
Tabel 2.5 Data Baja Ulir D 10 .......................................................................................................... 7
Tabel 2.6 Data Baja Ulir D 13 .......................................................................................................... 8
Tabel 2.7 Data Baja Ulir D 16 .......................................................................................................... 9
Tabel 2.8 Data Baja Polos Ø 8 ....................................................................................................... 10
Tabel 2.9 Baja Polos Ø 10 .............................................................................................................. 11
Tabel 2.10 Baja Polos Ø 12 ............................................................................................................ 12
Tabel 2.11 Tegangan Leleh ............................................................................................................. 19
Tabel 2.12 Kuat Tarik ..................................................................................................................... 20
Tabel 2.13 Elongasi/Regangan Maksimum ..................................................................................... 21
Tabel 2.14 Kontraksi Penampang ................................................................................................... 21
MODUL III MATERIAL KAYU
Tabel 3.1 Penghitungan kadar air ...................................................................................................... 8
Tabel 3.2 Hasil Penghitungan Kuat Tekan Kayu .............................................................................. 9
Tabel 3.3 Modulus Elastisitas Kayu Basah ..................................................................................... 13
Tabel 3.4 Modulus Elastisitas Kayu Kering .................................................................................... 15
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Kurva Gradasi Agregat Halus......................................................................................... 24
Gambar 2 Kurva Gradasi Agregat Kasar......................................................................................... 25
Gambar 3 Grafik Kuat Tekan Beton ............................................................................................... 53
Gambar 4 Grafik Kuat Tekan Beton Rata-Rata .............................................................................. 53
Gambar 5 Tegangan Vs Regangan Baja Ulir 10 ............................................................................. 13
Gambar 6 Tegangan Vs Regangan Baja Ulir 13 ............................................................................. 13
Gambar 7 Tegangan Vs Regangan Baja Ulir 16 ............................................................................. 14
Gambar 8 Tegangan Vs Regangan Baja Polos 8 ............................................................................. 14
Gambar 9 Tegangan Vs Regangan Baja Polos 10 ........................................................................... 15
Gambar 10 Tegangan Vs Regangan Baja Polos 12 ......................................................................... 15
Gambar 11 Baja Ulir ....................................................................................................................... 16
Gambar 12 Baja Polos ..................................................................................................................... 16
Gambar 13 Strain Gauge ................................................................................................................. 18
Gambar 14 Beban vs Lendutan Kayu Basah ................................................................................... 14
Gambar 15 Beban vs Lendutan Kayu Kering .................................................................................. 16
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 1
MODUL I
MATERIAL BETON
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 2
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam konstruksi, beton adalah salah satu bahan bangunan yang sering dipakai
yang terbuat dari kombinasi agregat, semen, dan air. Campuran ini akan mengeras
seperti batuan. Pengerasan terjadi karena perisriwa reaksi kimia antara semen dan
air. Beton mampu menahan gaya tekan dengan baik, namun beton tidak mampu
menahan gaya tarik, sehingga beton mudah retak.
1.1 Material Pembentuk Beton
1.1.1 Semen
Semen adalah material yang mengeras apabila dicampur dengan air dan
setelah mengeras tidak mengalami perubahan kimia jika dikenai air. Semen yang
dikenal sekarang ini, yang juga disebut sebagai semen portland, terbuat dari
campuran kalsium, silika, alumina, dan oksida besi. Senyawa-senyawa utama
pada Semen Portland terdiri atas C3S, C2S, C3A, dan C4AF.
Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh,
sebagian untuk membentuk clinker, yang kemudian dihancurkan dan ditambah
dengan gips (gypsum) dalam jumlah yang sesuai, lalu dihaluskan sehingga
menghasilkan produk semen yang dapat digunakan.
1.1.2 Agregat
Agregat mengisi 60-80% dari volume beton. Oleh karena itu, karakteristik
kimia, fisik, dan mekanik agregat yang digunakan dalam pencampuran sangat
mempengaruhi sifat-sifat beton yang dihasilkan. Agregat alam diperoleh dari
proses pelapukan dan abrasi atau pemecahan massa batuan induk, sehingga sifat
agregat tergantung dari sifat batuan induknya. Secara umum, agregat yang baik
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 3
mempunyai bentuk yang menyerupai kubus atau bundar, bersih, keras, kuat,
bergradasi baik, dan stabil secara kimiawi. Dengan menggunakan agregat pada
beton, maka dapat dihasilkan beton yang lebih murah.
Berdasarkan ASTM C-33, agregat dapat diklasifikasikan menjadi dua
kelompok yaitu agregat kasar (memiliki batas bawah pada ukuran 4,75 mm) dan
agregat halus (memiliki batas atas pada ukuran 4,75 mm dan batas bawah pada
ukuran 0,075 mm).
Tekstur permukaan agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat beton
segar, seperti pada kelecakannya. Bentuk dan tekstur permukaan agregat halus,
dapat mempengaruhi kebutuhan air pada campuran beton, semakin banyak
kandungan void pada agregat yang tersusun secara tidak padat, semakin tinggi
kebutuhan air.
Selain itu, agregat harus stabil secara kimiawi, sehingga tidak akan
merusak hasil reaksi hidrasi beton. Kandungan silica dan karbonat yang bersifat
reaktif pada agregat perlu diperhatikan karena bahan ini dapat memicu terjadinya
reaksi alkali-agregat dan reaksi karbonat-agregat.
Pada pencampuran beton, gradasi dan ukuran maksimum agregat sangat
penting, karena besaran ini mempengaruhi proporsi agregat dalam campuran,
kebutuhan air, jumlah semen, biaya produksi, sifat susut, dan durabilitas beton.
Semakin beragam ukuran agregat, semakin sedikit rongga yang terbentuk diantara
susunan agregat, sehingga jumlah pasta yang dibutuhkan untuk mengisi rongga
menjadi lebih kecil dan campuran beton menjadi lebih ekonomis.
Kandungan air pada agregat sendiri juga mempengaruhi perhitungan untuk
pencampuran beton. Besarnya kandungan air pada agregat yang akan digunakan
perlu diketahui untuk mengontrol besarnya jumlah air pada campuran beton.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 4
1.1.3 Air
Kualitas air yang digunakan dalam pencampuran beton sangat penting,
karena ketidakmurnian air dapat mempengaruhi proses setting semen, sehingga
dapat menimbulkan efek negatif terhadap kekuatan beton dan dapat pula
menimbulkan korosi pada tulangan.
Kualitas air pencampur biasanya disyaratkan sebagai air yang dapat
diminum. Namun syarat ini sebenarnya tidak absolut, apabila air mengandung
kadar sodium dan potassium yang tinggi (biasa dijumpai pada air tanah), air
tersebut tidak lagi cocok untuk digunakan sebagai air campuran karena dapat
menimbulkan reaksi alkali-agregat.
Air yang dapat digunakan untuk campuran beton biasanya memiliki pH
antara 6,0 – 8,0 dan rasanya tidak payau. Air yang mengandung bahan organik
dapat menghambat proses pengerasan beton. Air laut dapat meningkatkan resiko
perkaratan tulangan, air laut (kadungan garam <= 35.000 ppm) dapat digunakan
sebagai air pencampur untuk beton tanpa tulangan. Air yang mengandung jamur
juga tidak cocok digunakan sebagai air pencampur karena dapat meningkatkan
jumlah udara dalam campuran, sehingga dapat menimbulkan efek negatif terhadap
kekuatan. Air yang mengandung minyak dalam jumlah besar juga dapat
menghambat setting time dan mengurangi kekuatan beton.
Beberapa batasan atau spesifikasi untuk air pencampur yaitu kandungan
kloridanya kurang dari 500 ppm, serta kandungan SO3-nya kurang dari 1000 ppm.
1.2 Analisis Saringan
Analisis saringan adalah proses untuk membagi suatu contoh agregat ke
dalam fraksi-fraksi dengan ukuran partikel yang sama dengan maksud untuk
menentukan gradasi atau distribusi ukuran agregat.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 5
Tabel 1.1 Standar Saringan BS dan ASTM untuk Agregat Kasar
Agregat Kasar
BS Bukaan (mm) ASTM Bukaan (mm)
75 75
- 63
50 50
37,5 37,5
20 25
- 19
14 12,5
- -
10 9,5
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 6
Tabel 1.2 Standar Saringan BS dan ASTM untuk Agregat Halus
Agregat Halus
BS Bukaan (mm) ASTM
No. Saringan Bukaan (mm)
5 No. 4 4,75
2,336 No. 8 2,36
1,18 No. 16 1,18
600 μm No. 30 600 μm
300 μm No. 50 300 μm
150 μm No. 100 150 μm
1.2.1 Modulus kehalusan
Modulus kehalusan (Fineness Modulus) didefinisikan sebagai jumlah
persen kumulatif yang tertahan pada saringan seri standar, dibagi 100. Seri standar
dari saringan masing-masing memiliki ukuran sebesar 2x ukuran saringan
sebelumnya, seperti pada tabel. Bila semua partikel suatu sampel lebih kasar
daripada saringan 600 μm, maka persen kumulatif yang tertahan pada saringan
300 μm harus diambil sebesar 100, demikian halnya untuk saringa 150 μm.
Biasanya modulus kehalusan dihitung untuk agregat halus. Nilai tipikalnya
berkisar 2,3 sampai dengan 3,0. Nilai yang lebih tinggi menyatakan gradasi yang
lebih kasar.
1.3 Rancangan Campuran Beton
Rancangan campuran beton normal atau yang biasa disebut mix design
sebenarnya sudah diatur. Dan biasanya menyacu pada ACI Committee 211.
Komposisi atau jenis beton yang akan diproduksi biasanya bergantung pada
beberapa hal yaitu :
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 7
- Sifat-sifat mekanis beton keras yang diinginkan, yang biasanya ditentukan
oleh perencana struktur.
- Sifat-sifat beton segar yang diinginkan, yang biasanya ditentukan oleh
jenis konstruksi.
- Tingkat pengendalian di lapangan.
Perencanaan campuran beton biasanya dilakukan dengan tujuan untuk
mendapatkan komposisi campuran beton yang ekonomis dan memenuh persyarata
kelecakan, kekuatan, dan durabilitas.
1.3.1 Penentuan Nilai Kuat Tekan Beton Rata-Rata
Dalam perancangannya, nilai kuat tekan beton yang diperhitungkan tidak
langsung menggunakan nilai kuat tekan beton yang disyaratkan. Akan lebih baik
jika dalam perancangannya, nilai kuat tekan beton yang disyaratkan ditambah
dengan standar deviasi sesuai dengan kondisi pengerjaannya.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 8
Tabel 1.3 Klasifikasi Standar Deviasi untuk Berbagai Kondisi Pengerjaan
Kondisi
Pengerjaan
Standar Deviasi (MPa)
Lapangan Laboratorium
Sempurna <3 <1,5
Sangat Baik 3 – 3,5 1,5 – 1,75
Baik 3,5 – 4 1,75 – 2
Cukup 4 – 5 2 – 2,5
Kurang Baik >5 >2,5
Dari nilai standar deviasi pada tabel, dapat ditentukan nilai kuat tekan
beton rata-rata dengan persamaan:
Dimana,
fm = nilai kuat tekan beton rata-rata
fc = nilai kuat tekan karakteristik (yang disyaratkan)
Sd = standar deviasi
1.3.2 Perancangan Proporsi Campuran Beton (Berdasarkan ACI
Committee 211)
1. Pemilihan angka slump
Jika nilai slump tidak ditentukan dalam spesifikasi, maka nilai slump dapat
dipilih dari tabel berikut untuk berbagai jenis pengerjaan konstruksi.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 9
Tabel 1.4 Nilai Slump yang Disarankan untuk Berbagai Jenis Pengerjaan
Konstruksi
Jenis Konstruksi Slump (mm)
Maksimum Minimum
Dinding fondasi, footing, dinding basement 75 25
Dinding dan balok 100 25
Kolom 100 25
Perkerasan dan lantai 75 25
Beton dalam jumlah yang besar (seperti dam) 50 25
2. Pemilihan ukuran maksimum agregat kasar
Untuk volume agregat yang sama, penggunaan agregat dengan gradasi
yang baik dan dengan ukuran maksimum yang besar akan menghasilkan
rongga yang lebih sedikit daripada penggunaan agregat dengan ukuran
maksimum agregat yang lebih kecil. Dasar pemilihan ukuran maksimum
agregat biasanya dikaitkan dengan dimensi struktur. Sebagai contoh,
ukuran maksimum agregat harus memenuhi persyaratan berikut:
(i)
(ii)
(iii)
(iv)
Dimana,
D = ukuran maksimum agregat
d = lebar terkecil diantara 2 tepi bekisting
h = tebal plat lantai
s = jarak bersih antar tulangan
c = tebal bersih selimut beton
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 10
3. Estimasi kebutuhan air pencampur dan kandungan udara
Jumlah air pencampur per satuan volume beton yang dibutuhkan untuk
menghasilkan nilai slump tertentu, bergantung pada ukuran maksimum
agregat, bentuk, gradasi agregat, dan pada jumlah kebutuhan kandungan
udara pada campuran. Jumlah air yang dibutuhkan tersebut tidak banyak
terpengaruh oleh jumlah kandungan semen dalam campuran.
Tabel 1.5 Kebutuhan Air Pencampuran dan Udara untuk Berbagai Nilai
Slump dan Ukuran Maksimum Agregat
Jenis Beton Slump (mm)
Air (Kg/m3)
10
mm
12,5
mm
20
mm
25
mm
40
mm
50
mm
75
mm
Tanpa
Penambahan
Udara
25 – 50 205 200 185 180 160 155 140
75 – 100 225 215 200 190 175 170 155
150 – 175 240 230 210 200 185 175 170
Udara yang
terperangkap
(%)
3 2,5 2 1,5 1 0,5 0,3
Dengan
Penambahan
Udara
25 – 50 180 175 165 160 150 140 135
75 – 100 200 190 180 175 160 155 150
150 – 175 215 205 190 180 170 165 160
Udara yang
terperangkap
(%)
8 7 6 5 4,5 4 3,5
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 11
4. Pemilihan nilai perbandingan air semen
Untuk rasio air dan semen yang sama, kuat tekan beton dipengaruhi oleh
jenis agregat dan semen yang digunakan. Oleh karena itu, hubungan rasio
air semen dan kekuatan beton yang dihasilkan seharusnya dikembangkan
berdasarkan material yang sebenarnya yang digunakan dalam
pencampuran. Tabel berikut bisa dijadikan pegangan dalam pemilihan
nilai perbandingan air dan semen.
Tabel 1.6 Hubungan Kuat Tekan Beton dengan Rasio Air dan Semen
Kuat Tekan Beton Umur 28
Hari (MPa)
Rasio Air dan Semen
(dalam perbandingan berat)
Tanpa Penambahan
Udara
Dengan Penambahan
Udara
48 0,33 -
40 0,41 0,32
35 0,48 0,40
28 0,57 0,48
20 0,68 0,59
14 0,82 0,74
5. Perhitungan kandungan semen
Berat semen yang dibutuhkan adalah sama dengan jumlah berat air
pencampur dibagi dengan nilai rasio air semen.
6. Estimasi kandungan agregat kasar
Rancangan campuran beton yang ekonomis bisa didapatkan dengan
menggunakan semaksimal mungkin volume agregat kasar persatuan
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 12
volume beton. Data eksperimen menunjukkan bahwa semakin halus pasir
dan semakin besar ukuran maksimum agregat kasar, semakin banyak
volume agregat kasar yang dapat dicampurkan untuk menghasilkan
campuran beton dengan kelecakan yang baik.
Untuk beton segar dengan nilai slump 75-100 mm, volume agregat kasar
untuk 1 m3 beton dapat dilihat pada tabel.
Tabel 1.7 Volume Agregat Kasar Per Satuan Volume Beton untuk Beton
dengan Slump 75 – 100 mm
Ukuran Maksimum
Agregat Kasar (mm)
Volume Agregat Kasar Persatuan Volume
Beton untuk Berbagai Nilai Modulus
Kehalusan Pasir
2,40 2,60 2,80 3,00
10 0,50 0,48 0,46 0,44
12,5 0,59 0,57 0,55 0,53
20 0,66 0,64 0,62 0,60
25 0,71 0,69 0,67 0,65
40 0,75 0,73 0,71 0,69
50 0,78 0,76 0,74 0,72
75 0,82 0,80 0,78 0,76
150 0,87 0,85 0,83 0,81
Untuk campuran dengan nilai slump selain 75-100 mm, volume agregat
kasar dapat diperoleh dengan mengoreksi nilai yang ada pada tabel
sebelumnya dengan angka koreksi yang ada pada tabel.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 13
Tabel 1.8 Faktor Koreksi Tabel 1.7 untuk Nilai Slump yang Berbeda
Slump (mm) Faktor Koreksi untuk Berbagai Ukuran Maksimum Agregat
10 mm 12,5 mm 20 mm 25 mm 40 mm
25-50 1,08 1,06 1,04 1,06 1,09
75-100 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
150-175 0,97 0,98 1,00 1,00 1,00
7. Estimasi kandungan agregat halus
Jumlah agregat halus untuk pencampuran beton yang kita inginkan bisa
kita perkirakan dengan menghitung volume dari tiap bahan lain untuk 1 m3
beton. Jumlah agregat halus ini digunakan untuk menutupi kekosongan
beton. Volume komposisi lainnya bisa didapatkan dengan membagi
dengan massa jenis komposisi tersebut.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 14
8. Koreksi kandungan air pada agregat
Pada umumnya, stok agregat dilapangan berada dalam kondisi basah atau
tidak dalam kondisi jenuh dan kering permukaan (SSD). Tanpa adanya
koreksi kadar air, harga rasio air semen yang diperoleh bisa lebih besar
atau bahkan lebih kecil dari harga yang telah ditentukan berdasarkan
penetapan perbandingan air dan semen dan berat SSD agregat (kondisi
jenuh dan kering permukaan) menjadi lebih kecil atau lebih besar dari
harga estimasi pada penentuan kandungan agregat kasar dan agregat halus.
Untuk trial mix, air pencampur yang dibutuhkan dalam campuran bisa
diperbesar atau diperkecil tergantung dengan kandungan air bebas pada
agregat. Sebaliknya, untuk mengimbangi perubahan air tersebut, jumlah
agregat harus diperkecil atau diperbesar.
9. Trial Mix
Karena banyaknya asumsi yang digunakan dalam mendapatkan proporsi
campuran beton, maka perlu dilakukan trial mix dengan skala kecil di
laboratorium.
1.4 Pemeriksaan Kekuatan Hancur Benda Uji Beton
Sifat mekanik beton yang biasa diuji adalah kekuatannya. Alasan
dipilihnya kekuatan sebagai parameter utama adalah :
- Kekuatan beton memberikan informasi langsung mengenai kapasitas beton
dalam memikul beban, baik beban tarik, tekan, geser, ataupun kombinasi
dari beban-beban tersebut.
- Pengujian kekuatan beton mudah dilakukan.
Pengujian kekuatan beton merupakan sarana untuk riset, pegendalian
mutu, serta penentuan kapasitas di lapangan. Secara umum, kekuatan beton
dipengaruhi oleh kekuatan komponen-komponennya, yaitu pasta semen, rongga,
agregat, dan interface antara pasta semen dan agregat. Jika dijabarkan lebih lanjut,
faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton adalah :
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 15
- Densitas beton
- Tipe dan kandungan semen
- Penggunaan bahan tambahan (kimiawi atau mineral)
- Suhu dan kelembaban selama perawatan
- Sifat fisik dan mekanik agregat
- Kebersihan agregat (pengaruh coating)
- Proporsi pencampuran
- Derajat pemadatan
Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan beton :
a. Kondisi ujung benda uji
Hal utama yang perlu diperhatikan mengenai kondisi ujung benda uji
adalah kerataannya dan ketegak lurusannya terhadap sumbu benda uji.
b. Ukuran benda uji
Ukuran standar yang sering digunakan adalah silinder 150 mm (D) x 300
mm (L). Walaupun begitu, ukuran yang lebih kecil juga sering digunakan,
terutama dengan semakin populernya penggunaan beton mutu tinggi.
Namun perlu diingat bahwa penggunaan ukuran silinder yang lebih kecil
dapat mempengaruhi hasil kuat tekan yang diperoleh.
c. Rasio diameter benda uji terhadap ukuran maksimum agregat
Spesifikasi yang ada mensyaratkan bahwa dimensi terkecil benda uji
haruslah minimum 3 kali ukuran maksimum agregat yang digunakan.
Hasil studi memperlihatkan bahwa akurasi tes tekan umumnya menurun
dengan mengecilnya rasio diameter benda uji terhadap ukuran maksimum
agregat.
d. Rasio panjang terhadap diameter benda uji (l/d)
Rasio panjang (l) terhadap diameter (d) benda uji yang baku adalah 2.
Walaupun begitu, penggunaan benda uji dengan rasio lebih kecil dari 2
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 16
diperbolehkan oleh peraturan yang ada. Secara umum, semakin kecil rasio
l/d, semakin tinggi nilai kuat tekan yang didapat. Hal ini dikarenakan pada
benda uji dengan rasio l/d < 2, kondisi restrain ujung akan sangat
mempengaruhi distribusi tegangan pada benda uji.
e. Kondisi kelembaban dan suhu benda uji.
Pada umumnya, benda uji yang dites dalam kondisi lembab akan
menghasilkan nilai kuat tekan yang lebih rendah dibandingkan dengan
nilai kuat tekan benda uji yang dites dalam kondisi kering. Rentang
perbedaannya bisa berkisar antara 5-20%.
Suhu bnda uji ada saat pengujian juga mempengaruhi hasil kuat tekan
yang didapat. Benda uji yang dites pada temperatur tinggi umumnya
menghasilkan kuat tekan yang lebih rendah dibandingkan dengan benda
uji yang dites pada temperatur rendah. Walaupun begitu, pengaruh variasi
suhu kamar terhadap kekuatan beton biasanya diabaikan.
f. Arah pembebanan vs arah pengecoran
Pada umumnya, benda uji yang dites pada arah yang sama dengan arah
dimana benda uji tersebut dicor menghasilkan kuat tekan yang lebih tinggi
dibandingkan dengan kuat tekan benda uji yang dites pada arah tegak lurus
terhadap arah pengecoran.
g. Laju pembebanan
ASTM mensyaratkan laju pembebanan untuk pengujian tekan antara 0,14
– 0,34 MPa/detik. Kekuatan beton biasanya meningkat dengan semakin
cepatnya laju pembebanan yang diaplikasikan.
h. Bentuk geometri benda uji
Bentuk geometri benda uj juga mempengaruhi nilai kuat tekan beton yang
dihasilkan. Kuat tekan benda uji silinder 150 mm x 300 mm umumnnya
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 17
berkisar antara 75 - 85% nilai kuat tekan benda uji kubus 150 mm x 150
mm x 150 mm.
Kuat tekan beton selalu bertambah tiap harinya. Kuat tekan beton hampir
mencapai kekuatan maksimumnya pada hari ke-28 sejak pengecoran beton.
Namun, kekuatan beton tiap harinya bisa diperkirakan dengan menggunakan
perbandingan rasio kuat tekan beton terhadap umur beton.
Tabel 1.9 Rasio Kuat Tekan Beton Terhadap Umur
Umur (hari) Rasio Kuat Tekan
3 0,40
7 0,65
14 0,88
21 0,89
28 0,95
90 1,00
365 1,35
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 18
BAB II
PENENTUAN PARAMETER MATERIAL PEMBENTUK
BETON
2.1 Pemeriksaan Berat Volume Agregat
2.1.1 Tujuan Percobaan
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan berat volume agregat kasar dan
agregat halus yang didefinisikan sebagai perbandingan antara berat material
kering dengan volumenya.
2.1.2 Alat Percobaan
1. Timbangan
2. Talam untuk mengeringkan contoh agregat
3. Tongkat pemadat yang terbuat dari baja tahan karat
4. Mistar perata
5. Sekop
6. Wadah baja yang berbentuk silinder dengan alat pemegang dengan
kapasitas seperti berikut :
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 19
Tabel 2.1 Spesifikasi Wadah Baja yang Digunakan dalam Praktikum
Kapasitas Diameter Tinggi
Tebal Wadah
Minimum
Ukuran Butir
Maksimum
Agregat Dasar Sisi
2,832 152,4 ± 2,5 154,9 ± 2,5 5,08 mm 2,54 mm 12,70
9,345 203,2 ± 2,5 292,1 ± 2,5 5,08 mm 2,54 mm 25,40
14,158 254,0 ± 2,5 279,4 ± 2,5 5,08 mm 3,00 mm 38,10
28,316 355,6 ± 2,5 284,4 ± 2,5 5,08 mm 3,00 mm 101,60
2.1.3 Bahan Percobaan
1. Agregat Kasar
2. Agregat Halus
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 20
2.1.4 Metodologi Percobaan
2.1.5 Hasil Percobaan
Tabel 2.2 Hasil Pemeriksaan Berat Volume Agregat Kasar
Kerikil Gembur Padat
A Volume Wadah (ltr) 1,890 1,890
B Berat Wadah (Kg) 0,608 0,608
C Berat Wadah + Benda Uji (Kg) 3,040 3,280
D Berat Benda Uji (C-B) (Kg) 2,432 2,672
Berat Volume (Kg/L) = 1,287 1,414
Berat Volume (Kg/L) = 1,350
Masukkan agregat ke dalam wadah secara bertahap
Masukkan agregat sebanyak satu pertiga wadah
Padatkan menggunakan tongkat pemadat dengan cara ditusuk-tusuk sebanyak 25 kali secara merata
Masukkan lagi agregat ke dalam wadah dan padatkan dengan cara yang sama. Ulangi sampai wadah penuh
Ratakan permukaan dengan mistar perata dan padatkan
Timbang benda uji tersebut
Nilai W sebagai berat wadah dan benda uji
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 21
Tabel 2.3 Hasil Pemeriksaan Berat Volume Agregat Halus
Pasir Gembur Padat
A Volume Wadah (ltr) 2,781 2,781
B Berat Wadah (Kg) 2,702 2,702
C Berat Wadah + Benda Uji (Kg) 7,480 7,520
D Berat Benda Uji (C-B) (Kg) 4,778 4,818
Berat Volume (Kg/L) = 1,718 1,732
Berat Volume (Kg/L) = 1,725
2.1.6 Perhitungan
Contoh Perhitungan :
2.1.7 Analisis
Dari hasil percobaan, didapatkan berat volume untuk agregat kasar sebesar
1,350 Kg/L. Hasil ini merupakan nilai rata-rata dari berat volume agregat pada
kondisi gembur dan padat. Dan untuk agregat halus, didapatkan berat volume
sebesar 1,682 Kg/L. Sama halnya dengan agregat kasar, nilai ini merupakan nilai
rata-rata dari berat volume pada keadaan gembur dan kasar. Berat volume ini
berpengaruh pada saat perhitungan menentukan berat agregat kasar yang
diperlukan.
Dapat dilihat dari hasil percobaan, bahwa pada keadaan padat, berat
volume agregat akan lebih berat dibandingkan dengan keadaan gembur. Hal ini
dikarenakan pada keadaan gembur masih banyak udara yang terperangkap dalam
benda uji, sehingga masih ada ruang-ruang kosong. Karena itu, berat dari benda
uji dalam keadaan gembur lebih ringan.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 22
2.2 Analisis Saringan
2.2.1 Tujuan Percobaan
Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi)
agregat. Data distribusi butiran pada agregat diperlukan dalam perencanaan
adukan beton. Pelaksanaan penentuan gradasi ini dilakukan pada agregat halus
dan agregat kasar. Alat yang digunakan adalah seperangkat saringan dengan
ukuran jaring-jaring tertentu.
2.2.2 Alat Percobaan
1. Timbangan
2. Alat pemisah contoh
3. Talam
2.2.3 Bahan Percobaan
1. Agregat Halus
2. Agregat Kasar
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 23
2.2.4 Metodologi Percobaan
Timbang bahan yang akan diuji
Masukkan benda uji ke dalam perangkat saringan
Goyang saringan sampai agregat tidak ada yang lolos lagi pada nomer saringan tersebut
Pisahkan benda uji yang tidak lolos saring ke dalam talam, timbang dan catat
Ulangi tahap ke 2 dan 3 hingga bukaan saringan paling kecil
(No. 200 untuk agregat halus dan No. 4 untuk agregat kasar)
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 24
2.2.5 Hasil Percobaan
Tabel 2.4 Analisis Saringan Agregat Halus
Ukuran
Saringan (mm)
Berat
Tertahan
(gr)
Presentase
Tertahan
Presentase
Tertahan
Kumulatif
Presentase
Lolos
Kumulatif
SPEC
ASTM
C33-90
9,500 - 100% 100
4,750 16 3% 3% 97% 95 – 100
2,360 53 11% 14% 86% 80 – 100
1,180 95 19% 33% 67% 50 – 85
0,600 129 26% 59% 41% 25 – 60
0,300 61 12% 72% 28% 10 – 30
0,150 97 20% 91% 9% 2 – 10
0,075 38 8% 99% 1%
PAN 5 1% -
Total 494
Modulus Kehalusan 2,73
Gambar 1 Kurva Gradasi Agregat Halus
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0.01 0.1 1 10
Pe
rse
nta
se L
olo
s K
um
ula
tif
Ukuran Saringan (mm)
Kurva Gradasi Agregat Halus
Data Percobaan
Maksimum
Minimum
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 25
Tabel 2.5 Analisis Saringan Agregat Kasar
Ukuran
Saringan
(mm)
Berat
Tertahan
(gr)
Presentase
Tertahan
Presentase
Tertahan
Kumulatif
Presentase
Lolos
Kumulatif
SPEC
ASTM
C33-90
25 -
100% 100
19 560 11% 11% 89% 95 – 100
9,5 4043 81% 92% 8% 80 – 100
4,75 385 8% 100% 0% 50 – 85
2,38 3 0% 100% 0% 25 – 60
Total 4991
Gambar 2 Kurva Gradasi Agregat Kasar
2.2.6 Perhitungan
- Persentase tertahan adalah persentase berat benda uji yang tertahan pada
saringan tertentu terhadap berat total.
Contoh perhitungan :
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 10 100
Pe
rse
nta
se L
olo
s K
um
ula
tif
Ukuran Saringan (mm)
Kurva Gradasi Agregat Kasar
Data Percobaan
Minimum
Maksimum
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 26
- Persentase tertahan kumulatif adalah jumlah kumulatif dari persentase
tertahan dari saringan awal sampai saringan tertentu.
Contoh Perhitungan :
- Persentase lolos kumulatif adalah jumlah kumulatif dari persentase agregat
yang lolos dari saringan awal sampai saringan tertentu. Dengan kata lain,
persentase lolos kumulatif merupakan sisa dari persentase tertahan
kumulatif.
Contoh Perhitungan :
- Modulus kehalusan didapatkan dari jumlah persentase tertahan kumulatif.
Contoh Perhitungan :
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 27
2.2.7 Analisis
Dari hasil percobaan diatas, didapatkan modulus kehalusan untuk agregat
halus sebesar 2,73. Dapat dilihat juga dalam Gambar 1, hasil dari analisis saringan
agregat halus masih berada diantara garis maksimum dan garis minimum. Karena
itu agregat halus ini cukup baik untuk digunakan dalam pencampuran beton,
karena modulus kehalusan yang baik digunakan untuk pencampuran beton adalah
agregat halus dengan modulus kehalusan 2,3 sampai 3,0.
Untuk analisis saringan agregat kasar, dapat dilihat bahwa agregat kasar
lebih banyak tersebar pada ukuran 9,5 mm sampai 4,75 mm. Agregat kasar ini
kurang layak digunakan karena tidak terjadi persebaran yang cukup merata. Dapat
dilihat juga dari Gambar 2, hasil dari analisis saringan agregat halus melenceng
dari garis minimum. Gambar ini sudah cukup menunjukkan kurang layaknya
agregat kasar ini digunakan.
2.3 Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus
2.3.1 Tujuan Percobaan
Pemeriksaan zat organik pada agregat halus dimaksudkan untuk
menentukan adanya bahan organik dalam agregat halus yang akan digunakan pada
campuran beton. Kandungan bahan organik yang melebihi batas dapat
mempengaruhi mutu beton yang direncanakan.
2.3.2 Alat Perobaan
1. Botol gelas tidak berwarna dengan volume sekitar 350 ml yang
mempunyai tutup dari karet gabus atau lainnya yang tidak larut dalam
NaOH
2. Standar warna (Organic Plate)
3. NaOH padat 3 gram
4. Air sebanyak 97 ml
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 28
2.3.3 Bahan Percobaan
Pasir dengan volume 115 ml (1/3 volume botol).
2.3.4 Metodologi Percobaan
2.3.5 Hasil Percobaan
Warna larutan yang dibandingkan sesuai dengan standar warna no.1.
2.3.6 Analisis
Dari hasil percobaan, didapatkan hasil warna larutan sesuai dengan standar
no.1 yang artinya larutan ini lebih jernih dari organic plate no.3. Ini berarti
Tiga gram NaOH padat ditambahkan 97 ml air, sehingga didapatkan NaOH 3%
Masukkan 115 ml pasir ke dalam botol tembus pandang
(kurang lebih 1/3 isi botol)
Tambahkan larutan NaOH. Setelah dikocok, isinya harus mencapai kira-kira 3/4 volume botol
Tutup botol gelas tersebut dan kocok hingga lumpur yang menempel pada agregat nampak terpisah
Biarkan selama 24 jam agar lumpur tersebut mengendap
Setelah 24 jam, bandingkan warna larutan dengan organic plate no.3
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 29
bahwa larutan sangat jernih, kandungan organik di dalam pasir masih dalam batas
wajar sehingga layak untuk campuran beton.
2.4 Pemeriksaan Kadar Lumpur dalam Agregat Halus
2.4.1 Tujuan Percobaan
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan besarnya persentase kadar
lumpur dalam agregat halus yang digunakan sebagai campuran beton.
2.4.2 Alat Percobaan
1. Gelas ukur
2. Alat pengaduk
2.4.3 Bahan Percobaan
1. Pasir secukupnya dalam kondisi lapangan.
2. Air
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 30
2.4.4 Metodologi Percobaan
2.4.5 Hasil Percobaan
Total : 148 cm
Lumpur : 8 cm
Pasir : 140 cm
Contoh benda uji dimasukkan ke dalam gelas ukur
Tambahkan air ke dalam gelas ukur untuk melarutkan lumpur dengan ketinggian kurang dari setengah tinggi gelas ukur
Kocok gelas ukur dan diamkan selama 24 jam
Ukur tinggi pasir (V1) dan tinggi lumpur (V2)
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 31
2.4.6 Analisis
Berdasarkan pemeriksaan, kadar lumpur dalam agregat halus tersebut
adalah 5,41%. Hal ini berarti bahwa kandungan lumpur pada agregat halus sedikit
lebih banyak dibanding batas ketentuan kandungan maksimal lumpur yaitu <5%.
Lumpur tidak bisa menjadi satu dengan semen sehingga menghalangi
penggabungan antara semen dengan agregat. Pada akhirnya kekuatan beton akan
menurun karena tidak adanya saling mengikat.
2.5 Pemeriksaan Kadar Air
2.5.1 Tujuan Percobaan
Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui besarnya kandungan air
yang terdapat pada agregat dengan cara pengeringan. Kadar air agregat adalah
perbandingan antara berat agregat kondisi kering dengan berat agregat semula.
2.5.2 Alat Percobaan
1. Timbangan
2. Oven
3. Talam logam tahan karat (sebagai wadah pengering benda uji)
2.5.3 Bahan Percobaan
Minimum 0,5 kg agregat halus(pasir) dan agregat kasar
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 32
2.5.4 Metodologi Percobaan
2.5.5 Hasil Percobaan
Tabel 2.6 Hasil Observasi Kadar Air Agregat Halus
Tabel 2.7 Hasil Observasi Kadar Air Agregat Kasar
Observasi Agregat Kasar
A. Berat Wadah - Gram
B. Berat Wadah + Benda Uji - Gram
C. Berat Benda Uji (B-A) 1000 Gram
D. Berat Benda Uji Kering 986 Gram
Kadar Air 1.42%
Kalibrasi talam kosong dengan timbangan
Masukkan benda uji ke dalam talam, timbang. Catat W1
Masukkan benda uji ke dalam oven. Keringkan hingga berat tetap (±1 hari)
Timbang benda uji yang telah dikeringkan.
Catat W2
Observasi Agregat Halus
A. Berat Wadah - Gram
B. Berat Wadah + Benda Uji - Gram
C. Berat Benda Uji (B-A) 1000 Gram
D. Berat Benda Uji Kering 917 Gram
Kadar Air 9.05%
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 33
2.5.6 Contoh Perhitungan
Contoh perhitungan :
2.5.7 Analisis
Dari hasil percobaan pemeriksaan kadar air ini, diketahui bahwa kadar air
agregat kasar lebih kecil dibandingkan agregat halus. Hal ini disebabkan karena
agregat kasar lebih sulit untuk menyerap air karena partikelnya lebih rapat. Kadar
air agregat yang diperoleh dari percobaan ini adalah 9,05% untuk agregat halus
dan 1,42% untuk agregat kasar.
2.6 Analisis Specific-Gravity dan Penyerapan Agregat Halus
2.6.1 Tujuan Perobaan
Praktikum ini bertujuan untuk menentukan bulk and apparent Specific-
Gravity dan penyerapan (absorpsi) agregat halus menurut prosedur ASTM C128.
Nilai ini diperlukan untuk menetapkan besarnya komposisi volume agregat dalam
campuran beton.
2.6.2 Alat Percobaan
1. Timbangan dengan ketelitian 0,5 gram yang mempunyai kapasitas
minimum sebesar 1000 gram
2. Piknometer dengan kapasitas 500 gram
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 34
3. Cetakan kerucut pasir
4. Tongkat pemadat dari logam untuk cetakan kerucut pasir
2.6.3 Bahan Percobaan
Berat contoh agregat halus disiapkan sebanyak 1000 gram. Contoh
diperoleh dari bahan yang diproses melalui alat pemisah atau cara perempatan.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 35
2.6.4 Metodologi Percobaan
Agregat halus yang jenuh air dikeringkan sampai diperoleh kondisi kering dengan indikasi contoh tercurah dengan baik
Sebagian dari contoh dimasukkan ke dalam cetakan kerucut pasir (Metal Sand Cone Mold)
Benda uji dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali setiap ketinggian 1/3 cetakan dan kelipatannya sampai penuh
Kondisi SSD diperoleh jika saat cetakan diangkat butir-butir pasir akan longsong/runtuh
Benda uji seberat 500 gram dimasukkan ke dalam piknometer
Piknometer diisi dengan air sampai 90% penuh. Gelembung-gelembung udara dibebaskan dengan cara menggoyang-goyangkan piknometer
Rendam piknometer dengan suhu air selama 24 jam
Timbang berat piknometer + air + benda uji
Benda uji dipisahkan dari piknometer dan dikeringkan pada suhu 213,13o
selama 24 jam
Timbang berat air + piknometer
Berat benda uji yang telah dikeringkan ditimbang
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 36
2.6.5 Hasil Percobaan
Tabel 2.8 Hasil Percobaan Specific Gravity Agregat Halus
Penentuan Specific Gravity Agregat Halus
A Berat Piknometer 139 Gram
B Berat Contoh Kondisi SSD 500 Gram
C Berat Piknometer + Air + Contoh SSD 939 Gram
D Berat Piknometer + Air 635 Gram
E Berat Contoh Kering 480 Gram
Apparent Specific Gravity 2,727
Bulk Specific Gravity (Kering) 2,449
Bulk Specific Gravity (SSD) 2,551
Persentase Absorpsi Air 4,17%
2.6.6 Perhitungan
- Apparent Specific Gravity didapatkan dari perbandingan massa agregat
kering yang telah dioven terhadap massa air dengan volume yang sama
dengan agregat tersebut.
Dimana,
C = Berat Piknometer+Air+Contoh SSD
D = Berat Piknometer+Air
E = Berat kering contoh
- Bulk Specific Gravity didapatkan dari perbandingan massa agregat SSD
terhadap massa air dengan volume yang sama dengan agregat tersebut.
Dimana,
B = Berat contoh kondisi SSD
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 37
C = Berat Piknometer+Air+Contoh SSD
D = Berat Piknometer+Air
E = Berat Contoh Kering
Dimana,
B = Berat contoh kondisi SSD
C = Berat Piknometer+Air+Contoh SSD
D = Berat Piknometer+Air
- Persentase Absorpsi didapatkan dari persentase berat air pada agregat saat
kondisi SSD terhadap berat contoh kering.
Dimana,
B = Berat contoh kondisi SSD
E = Berat contoh kering
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 38
2.6.7 Analisis
Dari percobaan ini, diperoleh nilai Apperent Specific Gravity sebesar
2,727, Bulk Specific Gravity pada kondisi kering sebesar 2,449, Bulk Specific
Gravity pada kondisi SSD sebesar 2,551, dan presentase absorpsi air sebesar
4,17%.
2.7 Analisis Specific-Gravity dan Penyerapan Agregat Kasar
2.7.1 Tujuan Percobaan
Percobaan ini bertujuan menentukan bulk dan apparent specific grafity
dan penyerapan (absorpsi) dari agregat kasar menurut ASTM C 127. Nilai ini
diperlukan untuk menetapkan besaran komposisi volume agregat dalam adukan
beton.
2.7.2 Alat Percobaan
1. Timbangan
2. Keranjang besi
3. Alat penggantung keranjang
4. Oven
5. Handuk atau kain pel
2.7.3 Bahan Percobaan
Bahan yang akan digunakan adalah agregat kasar dengan berat 3.000
gram dalam keadaan SSD.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 39
2.7.4 Metodologi Percobaan
2.7.5 Hasil Percobaan
Tabel 2.9 Penentuan Specific Gravity Agregat Kasar
Penentuan Specific Gravity Agregat Kasar
A Berat Contoh SSD 3000 Gram
B Berat Contoh dalam Air 1842 Gram
C Berat Contoh Kering di Udara 2917 Gram
Apparent Specific Gravity 2,71
Bulk Specific Gravity (Kering) 2,52
Bulk Specific Gravity (SSD) 2,59
Persentase Absorpsi Air 2,85%
Benda uji direndam selama 24 jam
Benda uji dikeringkan permukaannya dengan menggunakan handuk untuk mencapai kondisi SSD
Timbang benda uji tersebut
Contoh berat uji dimasukkan ke keranjang dan direndam kembali ke dalam air
Goyangkan keranjang untuk melepaskan udara yang terperangkap. Hitung berat pada kondisi jenuh.
Keringkan benda uji pada temperatur (212±130)0F. Dinginkan kemudian timbang
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 40
2.7.6 Perhitungan
- Apparent Specific Gravity didapatkan dari perbandingan massa agregat
kering yang telah dioven terhadap massa air dengan volume yang sama
dengan agregat tersebut.
Dimana,
B = Berat contoh dalam air
C = Berat contoh kering di udara
- Bulk Specific Gravity didapatkan dari perbandingan massa agregat SSD
terhadap massa air dengan volume yang sama dengan agregat tersebut.
Dimana,
A = Berat contoh kondisi SSD
B = Berat contoh dalam air
C = Berat contoh kering di udara
Dimana,
A = Berat contoh kondisi SSD
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 41
B = Berat contoh dalam air
- Persentase Absorpsi didapatkan dari persentase berat air pada agregat saat
kondisi SSD terhadap berat contoh kering.
Dimana,
A = Berat contoh kondisi SSD
C = Berat contoh kering di udara
2.7.7 Analisis
Dari percobaan ini, diperoleh nilai Apperent Specific Gravity sebesar 2,71,
Bulk Specific Gravity pada kondisi kering sebesar 2,52, Bulk Specific Gravity
pada kondisi SSD sebesar 2,59, dan presentase absorpsi air sebesar 2,85%.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 42
BAB III
MIX DESIGN
3.1 Tujuan Percobaan
Mix Design ini bertujuan untuk menentukan komposisi dari komponen
pembentuk beton, yaitu agregat, air, dan semen, sesuai dengan kuat tekan beton
yang disyaratkan, dalam kasus ini adalah K-175. Hasil perhitungan dari mix
design ini digunakan sebagai acuan komposisi pencampuran beton.
3.2 Alat Percobaan
Microsoft Excel dan Kalkulator.
3.3 Bahan Percobaan
1. Data hasil percobaan penentuan parameter material pembentuk beton
2. Tabel-tabel pembantu
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 43
3.4 Metodologi Percobaan
3.5 Hasil Percobaan
Jenis Konstruksi : Dinding fondasi, footing, dan dinding basement
Kekuatan yang disyaratkan : K-175
fc’ (silinder) : 14,525 MPa
fm : 17,477 MPa
Pemilihan angka slump
Pemilihan ukuran maksimum agregat kasar
Estimasi kebutuhan air pencampur dan kandungan udara
Pemilihan nilai perbandingan air dan semen
Perhitungan kandungan semen
Estimasi kandungan agregat kasar
Estimasi kandungan agregat halus
Koreksi kandungan air pada agregat
Hitung dan buat tabel
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 44
Tabel 3.1 Penetapan Variabel Perencanaan
PENETAPAN VARIABEL PERENCANAAN
1 Rencana SLUMP 2,5-5,0 Cm
2 Rencana Kuat Tekan Beton 17,48 MPa
3 Modulus Kehalusan Aggregat Halus 2,73
4 Ukuran maksimum agregat kasar 2,50 Cm
5 Specific Gravity aggregat kasar kondisi SSD 2,55
6 Specific gravity aggregat halus kondisi SSD 2,50
7 Berat Volume / Isi Agregat kasar 1,35 kg/lt
Tabel 3.2 Komposisi Unsur Beton
KOMPOSISI UNSUR BETON
8 Rencana air adukan untuk 1 m³ 180 Kg
9 Persentase udara yang terperangkap 1,5%
10 W/C Ratio berdasarkan grafik 0,74
11 W/C Ratio berdasarkan tabel -
12 Berat semen yang diperlukan 243,61 Kg
13 Volume agregat kasar perlu/m³ beton : 0,72
14 Volume agregat kasar perlu 968,98 Kg
15 Volume semen 0,08 m3
16 Volume air 0,18 m3
17 Volume agregat kasar 0,38 m3
18 Volume udara 0,02 m3
19 Volume agregat halus/m³ 0,35 m3
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 45
Tabel 3.3 Komposisi Berat Unsur Adukan untuk 1 m3 Beton
KOMPOSISI BERAT UNSUR ADUKAN / M3 BETON
20 Semen 243,61 m3
21 Air 180 Kg
22 Agregat kasar kondisi SSD 968,98 Kg
23 Agregat halus kondisi SSD 870,98 Kg
24 Faktor semen 6,09 Sack
25 Kadar air asli/ kelembaban agregat kasar 1,42%
26 penyerapan air kondisi SSD agregat kasar 2,85%
27 Kadar air asli / Kelembaban agregat halus 9,05%
28 Penyerapan air kondisi SSD agregat halus 4,17%
29 Tambahan air adukan dari kondisi agg.kasar 14,01
30 Tambahan agg.kasar untuk kondisi lapangan -14,01
31 Tambahan air adukan dari kondisi agg.halus -46,78
32 tambahan agg.halus untuk kondisi lapangan 46,78
Tabel 3.4 Komposisi Akhir Unsur untuk Perencanaan Lapangan untuk 1 m3
Beton
KOMPOSISI AKHIR UNSUR UNTUK PERENCANAAN LAPANGAN /
M3 BETON
33 Semen 243,61 Kg
34 Air 147,23 Kg
35 Agregat kasar kondisi lapangan 954,97 Kg
36 Agregat halus kondisi lapangan 917,76 Kg
Tabel 3.5 Komposisi Unsur Campuran Beton untuk 6 Benda Uji
KOMPOSISI UNSUR CAMPURAN BETON UNTUK 6 BENDA UJI
37 Semen 9,26 Kg
38 Air 5,59 Kg
39 Agregat kasar kondisi Lapangan 36,29 Kg
40 Agregat halus kondisi Lapangan 34,87 Kg
Tabel 3.6 Data-Data Setelah Pengadukan
DATA-DATA SETELAH PENGADUKAN
41 Sisa air campuran -
42 Tambahan air selama pengadukan 3,2 Kg
43 Jumlah air sesungguhnya yang digunakan 8,79 Kg
44 Nilai SLUMP hasil pengukuran 5 Cm
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 46
3.6 Perhitungan
- Kuat tekan beton rata-rata
Dimana nilai Sd yang digunakan adalah 1,8
1,8)
- Rencana air adukan untuk 1 m3 didapatkan dari tabel , yaitu 180 kg
- Presentase udara yang terperangkap didapatkan dari tabel, yaitu 1,5%
- W/C Ratio didapatkan dari hasil interpolasi tabel
- Berat semen yang diperlukan didapatkan dari rasio air dan semen (W/C
Ratio)
- Agregat kasar yang diperlukan untuk 1 m3
beton didapatkan dari hasil
interpolasi tabel
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 47
Karena tabel hanya berlaku untuk nilai slump 75 – 100 mm, maka nilai x
perlu dikalikan faktor koreksi. Faktor koreksi ini didapatkan dari tabel.
- Berat agregat kasar yang diperlukan didapatkan dari hasil kali berat
volume agregat kasar yang didapatkan dari hasil percobaan (tabel) dengan
agregat kasar.
- Volume semen didapatkan dari hasil bagi dari berat semen yang
diperlukan dengan massa jenis semen. Dalam kasus ini, massa jenis semen
adalah 3150 kg/m3.
- Volume air didapatkan dari hasil bagi berat rencana air adukan untuk 1 m3
beton dengan massa jenis air. Dalam kasus ini, massa jenis air adalah 1000
kg/m3
- Volume agregat kasar didapatkan dari hasil bagi berat agregat kasar
dengan nilai specific gravity agregat kasar kondisi SSD yang didapatkan
dari hasil percobaan (tabel).
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 48
- Volume udara didapatkan dari persentase udara yang terperangkap. Maka
volume udara adalah 0,015 m3.
- Volume agregat halus per 1 m3
beton didapatkan dari sisa tempat yang
tersedia pada 1 m3 beton.
- Berat agregat halus kondisi SSD didapatkan dari hasil kali volume agregat
halus dan specific gravity agregat halus.
- Faktor semen didapatkan dari berapa banyaknya zak semen yang
dibutuhkan. Satu zak semen memiliki berat sebesar 40 kg.
- Agregat kasar pada kondisi lapangan memiliki kemampuan untuk
menyerap air ataupun memiliki kandungan air. Karena itu perlu ada
penambahan air untuk pencampuran beton.
- Seiring dengan adanya penambahan air, maka diperlukan juga
pengurangan berat agregat kasar yang digunakan.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 49
- Agregat halus pada kondisi lapangan memiliki kemampuan untuk
menyerap air ataupun memiliki kandungan air. Karena itu perlu ada
penambahan air untuk pencampuran beton.
- Seiring dengan adanya pengurangan air, maka diperlukan juga
penambahan berat agregat halus yang digunakan.
- Komposisi air akhir perencanaan lapangan untuk 1 m3 beton didapatkan
setelah menambahkan air yang terperngaruh oleh agregat kasar dan halus.
- Komposisi agregat kasar perencanaan lapangan untuk 1 m3 beton
didapatkan setelah menambahkan agregat kasar yang terpengaruh karena
penambahan air.
- Komposisi agregat halus perencanaan lapangan untuk 1 m3 beton
didapatkan setelah menambahkan agregat halus yang terpengaruh karena
penambahan air.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 50
- Untuk trial mix di laboratorium digunakan mesin molen. Trial mix
ditargetkan menghasilkan 6 beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30
cm.
3.7 Analisis
Dari hasil perhitungan, didapatkan untuk beton K-175 kategori jenis
struktur dinding fondasi, footing, dan dinding basement dengan fc’ silinder
sebesar 14,525 MPa dan fm silinder sebesar 17,477 MPa, dapat dibuat dengan
komposisi 11,1084 kg semen, 6,371836 kg air, 43,54641 kg agregat kasar, serta
48,56036 kg agregat halus. Komposisi ini digunakan untuk membuat 6 buah
benda uji tekan beton dengan dimensi diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 51
BAB IV
PEMERIKSAAN KEKUATAN HANCUR BENDA UJI BETON
4.1 Tujuan Percobaan
Menentukan kekuatan tekan beton berbentuk silinder yang dibuat dan
dirawat (cured) di laboratorium. Kekuatan tekan beton ini adalah perbandingan
beban terhadap luas penampang beton
4.2 Alat Percobaan
Mesin penguji
4.3 Bahan Percobaan
Beton yang diuji
4.4 Metodologi Percobaan
Ambil benda uji dari tempat perawatan 1 hari sebelumnya
Letakkan benda uji pada mesin tekan secara simetris
Jalankan mesin uji tekan. Tekanan harus dinaikkan berangsur-angsur dengan kecepatan berkisar antara 4 kg/cm2 sampai dengan 6 kg/cm2 per detik
Lakukan pembebanan sampai benda uji hancur
Catat beban maksimum hancur yang terjadi selama pemeriksaan benda uji
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 52
4.5 Hasil Percobaan
Tabel 4.1 Hasil Uji Tekan Beton
No Tanggal Uji Hari Ke- Berat Kuat Tekan Kuat Tekan
(MPa)
1 02-Okt-12 8
12,4 15,05 ton 8,5165578
2 12,8 18,025 ton 10,200063
3 09-Okt-12 15
12,36 19,5 ton 11,034743
4 12,52 22 ton 12,449453
5 23-Okt-12 29
12,62 27 ton 15,278875
6 12,5 27 ton 15,278875
Tabel 4.2 Hasil Konversi Kuat Tekan Beton (Silinder) pada Hari ke-7, 14,
dan 28
Hari
Ke-N
Beton
1 2 3 4 5 6 Beton
Rencana
7 8,10676531 9,709265431 8,059082 9,0923 9,8993351 9,89933511 9,44125
14 10,975313 13,14485166 10,91076 12,3096 13,402177 13,40217676 12,782
28 12,4719466 14,93733143 12,39859 13,9881 15,229746 15,22974632 14,525
Tabel 4.3 Hasil Konversi Kuat Tekan Beton Silinder ke Beton Kubus
Hari Ke-
N
Beton
1 2 3 4 5 6 Beton
Rencana
7 97,6718712 116,9791016 97,09737 109,546 119,2691 119,2690977 113,75
14 132,232687 158,3717068 131,4549 148,308 161,47201 161,4720092 154
28 150,264417 179,9678486 149,3806 168,532 183,49092 183,4909196 175
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 53
Gambar 3 Grafik Kuat Tekan Beton
Gambar 4 Grafik Kuat Tekan Beton Rata-Rata
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 5 10 15 20 25 30
Ku
at T
eka
n (
MP
a)
Umur (Hari)
Grafik Kuat Tekan Beton
Beton 1
Beton 2
Beton 3
Beton 4
Beton 5
Beton 6
Beton Rencana
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30
Ku
at T
eka
n (
MP
a)
Umur (Hari)
Grafik Kuat Tekan Beton
Beton Percobaan Rata-Rata
Beton Rencana
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 54
4.6 Contoh Perhitungan
- Kuat tekan beton didapat dari perbandingan beban maksimal beton
terhadap luas penampang pada beton
Contoh perhitungan :
- Kuat tekan beton pada hari tertentu dapat diprediksi dengan menggunakan
perbandingan rasio kuat tekan beton. Pada praktikum ini, rasio kuat tekan
hari ke 8,15, dan 29 didapatkan dari hasil interpolasi tabel.
Contoh perhitungan :
Beton 1
a. Hari ke 7
b. Hari ke 14
c. Hari ke 28
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 55
- Konversi dari kuat tekan beton silinder menjadi kuat tekan beton kubus
Contoh perhitungan :
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 56
4.7 Analisis
Dari 6 beton yang diujikan, 3 beton uji memiliki kekuatan dibawah kuat
tekan rencana, walaupun tidak terlalu jauh dari rencana. Hal ini mungkin terjadi
karena adanya kesalahan pada saat pengecoran. Ketiga beton ini memiliki berat
beton yang lebih kecil dibandingkan beton uji lainnya. Dengan kata lain, ketiga
beton ini memiliki massa jenis yang paling kecil dibanding dengan beton lainnya.
Hal ini dapat mengurangi kekuatan beton karena dengan berat beton lebih ringan,
menyatakan bahwa lebih banyak rongga yang terdapat dalam beton yang dapat
mengakibatkan turunnya kekuatan beton. Terdapatnya banyak rongga bisa
disebabkan pada saat pengecoran, pemadatan yang dilakukan kurang sehingga
banyak terdapat celah. Terjadinya perbedaan massa jenis benda uji ini disebabkan
karena pada saat pengecoran, proses pemadatan beton segar pada bekisting
dilakukan oleh orang yang berbeda. Sehingga kekuatan yang digunakan juga
berbeda. Sehingga dapat terjadi kemungkinan adanya void (rongga udara) pada
benda uji.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 57
BAB V
KESIMPULAN
5.1 Pemeriksaan Berat Volume Agregat
Berat volume agregat kasar pada keadaan gembur adalah 1,287 Kg/L.
Berat volume agregat kasar pada keadaan padat adalah 1,414 Kg/L.
Berat volume agregat kasar rata-rata adalah 1,350 Kg/L.
Berat volume agregat halus pada keadaan gembur adalah 1,718 Kg/L.
Berat volume agregat halus pada keadaan padat adalah 1,732 Kg/L.
Berat volume agregat halus rata-rata adalah 1,725 Kg/L.
5.2 Analisis Saringan
Agregat kasar yang digunakan untuk percobaan kurang baik digunakan karena
gradasinya kurang baik.
Agregat halus yang digunakan untuk percobaan layak digunakan untuk percobaan
karena masih memiliki nilai modulus kehalusan diantara 2,3 dan 3,0 yaitu 2,73.
5.3 Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus
Agregat halus yang digunakan memiliki kandungan zat organik rendah.
5.4 Pemeriksaan Kadar Lumpur dalam Agregat Halus
Agregat halus yang digunakan memiliki kadar lumpur sebesar 5,41%.
5.5 Pemeriksaan Kadar Air
Kadar air yang dimiliki oleh agregat halus yang digunakan adalah 9,05%.
Kadar air yang dimiliki oleh agregat kasar yang digunakan adalah 1,42%.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 58
5.6 Analisis Specific Gravity dan Penyerapan Agregat Halus
Apparent Specific Gravity dari agregat halus yang digunakan adalah 2,727.
Bulk Specific Gravity dalam kondisi kering dari agregat halus yang digunakan
adalah 2,449.
Bulk Specific Gravity dalam kondisi SSD dari agregat halus yang digunakan
adalah 2,551.
Persentase Absorpsi Air dari agregat halus yang digunakan adalah 4,17%.
5.7 Analisis Specific Gravity dan Penyerapan Agregat Kasar
Apparent Specific Gravity dari agregat kasar yang digunakan adalah 2,71.
Bulk Specific Gravity dalam kondisi kering dari agregat halus yang digunakan
adalah 2,52.
Bulk Specific Gravity dalam kondisi SSD dari agregat halus yang digunakan
adalah 2,59.
Persentase Absorpsi Air dari agregat halus yang digunakan adalah 2,85%.
5.8 Mix Design
- Komposisi untuk perencanaan lapangan :
1. Semen : 243,6054 kg
2. Air : 139,7333 kg
3. Agregat Kasar : 954,965 kg
4. Agregat Halus : 1064,92 kg
- Komposisi untuk 6 beton uji :
1. Semen : 11,1084 kg
2. Air : 6,371836 kg
3. Agregat Kasar : 43,54641 kg
4. Agregat Halus : 48,56036 kg
- Tambahan saat pengadukan :
1. Air : 3,2 kg
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 59
5.9 Pemeriksaan Kekuatan Hancur Benda Uji Beton
Beton Rencana :
- Kuat tekan pada hari ke-7 : 9,44125 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-14 : 12,782 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-28 : 14,525 MPa
1. Beton 1 (diuji pada hari ke-8)
- Kuat tekan pada hari ke-7 : 8,10676531 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-14 : 10,975313 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-28 : 12,4719466 MPa
2. Beton 2 (diuji pada hari ke-8)
- Kuat tekan pada hari ke-7 : 9,709265431 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-14 : 13,14485166 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-28 : 14,93733143 MPa
3. Beton 3 (diuji pada hari ke-15)
- Kuat tekan pada hari ke-7 : 8,059082 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-14 : 10,91076 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-28 : 12,39859 MPa
4. Beton 4 (diuji pada hari ke-15)
- Kuat tekan pada hari ke-7 : 9,0923 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-14 : 12,3096 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-28 : 13,9881 MPa
5. Beton 5 (diuji pada hari ke-29)
- Kuat tekan pada hari ke-7 : 9,8993351 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-14 : 13,402177 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-28 : 15,229746 MPa
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL I 60
6. Beton 6 (diuji pada hari ke-29)
- Kuat tekan pada hari ke-7 : 9,8993351 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-14 : 13,402177 MPa
- Kuat tekan pada hari ke-28 : 15,229746 MPa
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 1
MODUL II
MATERIAL BAJA
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 2
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Baja merupakan salah satu bahan dalam bidang profesi teknik sipil yang
sangat penting perannya dalam konstruksi. Baja biasanya digunakan untuk
penulangan elemen struktur beton bertulang. Baja dikenal memiliki ketahanan
terhadap gaya tarik, walaupun baja juga kuat menahan gaya tekan. Seiring dengan
makin banyaknya penggunaan baja dalam konstruksi bangunan, maka peru
diketahui bagaimana tingkah laku,, sifat dan properti baja dalam menahan beban.
Ada berbagai sifat baja yang harus diketahui terutama untuk dapat melakukan
perhitungan kekuatan struktural suatu bangunan. Oleh karena itu, dalam
praktikum ini dilakukan pengujian terhadap baja (uji tarik baja) untuk
memperoleh nilai-nilai property baja agar selanjutnya dapat digunakan dalam
menentukan dan memperhitungkan kekuatan suatu struktur bangunan.
1.2 Tujuan Praktikum
1. Mengetahui cara pengukuran uji tarik langsung.
2. Mengetahui pengoperasian alat uji tarik (Universal Testing
Machine/UTM).
3. Menghitung nilai-nilai properti mekanik dari baja seperti Modulus
Young, tegangan leleh, kuat tarik dan lain-lain.
4. Pembacaan tegangan dan regangan dengan menggunakan strain gauge.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 3
1.3 Teori Dasar
Uji tarik baja dapat digunakan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari
material seperti Modulus Young, tegangan leleh, dan kuat tarik.
a. Tegangan (σ) dan Regangan (ε)
Tegangan adalah gaya yang dibaca pada load cell dibagi dengan luas
penampang. Regangan (ε) adalah perbandingan pertambahan panjang
dengan panjang awal benda uji.
b. Modulus Young (E)
Modulus Young adalah bilangan yang menyatakan kelenturan dari
suatu bahan, makin besar nilai Modulus Young, maka makin besar
keelastisitasan suatu bahan. Modulus Young dapat dinyatakan dengan
kemiringan garis (daerah elastis) pada kurva regangan.
c. Tegangan Leleh (σy)
Tegangan leleh adalah besarnya gaya tarik yang bekerja pada saat
benda uji mengalami leleh pertama dibagi dengan luas penampang.
d. Kuat Tarik (σmaks)
Kuat tarik adalah tegangan tarik maksimum yang didapat dari gaya
maksimum dengan luas penampang semula dari benda uji.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 4
BAB II
HASIL PENGUJIAN
2.1 Alat dan Bahan Percobaan
1. Baja tulangan polos, diameter 8, 10 dan 12 mm.
2. Baja tulangan ulir, diameter 10, 13 dan 16 mm.
3. Universal Testing Machine/UTM
4. Strain gauge
5. Data Logger
6. Jangka sorong
7. Mistar
2.2 Langkah Kerja
a. Benda uji, baja tulangan polos dan ulir, disiapkan.
b. Hitung panjang awal dari benda uji dan diameter aktual dari keenam baja
tulangan.
Diameter aktual (mm) =
c. Benda uji diposisikan secara vertika pada mesin UTM dan dijepit.
d. Lalu benda uji ditarik hingga putus. Selama penarikan ini, grafik akan
tergambarkan pada load cell
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 5
e. Setelah benda uji putus, hitung diameter necking yang terjadi pada titik
putus dan juga panjang akhir benda uji.
f. Untuk benda uji, baja tulangan polos diameter 12 mm, data tegangan dan
regangan didapat tidak hanya dari load cell, tetapi juga dari data logger.
2.3 Pengolahan Data
2.3.1 Tabel Pengukuran
Tabel 2.1 Data Baja Sebelum Ditarik
Data Baja sebelum Ditarik
No Benda
Uji
Diameter
Aktual (mm)
Luas Penampang
(mm2)
Berat
(gram)
Panjang
(mm)
1 Ulir D
10 9,868361566 76,51644 240 400
2 Ulir D
13 12,80418177 128,8155556 400 396
3 Ulir D
16 15,5258137 189,3971287 600 404
4 Polos Ø
8 7,801624831 47,822775 150 400
5 Polos Ø
10 9,856049195 76,32562594 240 401
6 Polos Ø
12 11,89533242 111,1777333 340 390
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 6
Tabel 2.2 Perpanjangan Baja setelah Ditarik
Perpanjangan Baja setelah Ditarik
No Benda
Uji
Panjang Awal
(mm)
Panjang Akhir
(mm)
Perpanjangan
(mm)
1 Ulir D 10 100 121 21
2 Ulir D 13 100 114,5 14,5
3 Ulir D 16 100 120 20
4 Polos Ø 8 100 120 20
5 Polos Ø
10 100 126 26
6 Polos Ø
12 100 152 52
Tabel 2.3 Perhitungan Kekuatan Luluh dah Tarik
Perhitungan Kekuatan Luluh dan Tarik
No Benda
Uji
Beban
Luluh
(kg)
Kekuatan Luluh
(N/mm2)
Beban
Maks (kg)
Kekuatan Tarik
(N/mm2)
1 Ulir D
10 3800 487,1894197 4700 602,5763875
2 Ulir D
13 6200 472,1634723 7900 601,6276502
3 Ulir D
16 10000 517,9592778 12750 660,3980792
4 Polos Ø
8 1600 328,2118196 2300 471,8044906
5 Polos Ø
10 3100 398,4376103 4600 591,2300023
6 Polos Ø
12 4100 361,7720815 5550 489,7158664
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 7
Tabel 2.4 Diameter dan Luas Penampang Necking setelah Ditarik
Diameter dan Luas Penampang Necking setelah Ditarik
No Jenis
Baja
Diameter Terkecil (Necking)
Penampang Setelah Uji Tarik
(mm)
Luas Terkecil (Necking)
Penampang Setelah Uji
Tarik (mm2)
1 Ulir D
10 6,2 30,20285714
2 Ulir D
13 8,93 62,65670714
3 Ulir D
16 12 113,1428571
4 Polos
Ø 8 5 19,64285714
5 Polos
Ø 10 6,82 36,54545714
6 Polos
Ø 12 8 50,28571429
Tabel 2.5 Data Baja Ulir D 10
Baja Ulir D 10
No Beban (kg) Deformasi Alat (mm) Tegangan (MPa)
1 0 0 0
2 600 0,2 76,92464521
3 1000 0,6 128,207742
4 1600 0,9 205,1323872
5 2300 1,2 294,8778067
6 3700 1,6 474,3686455
7 3800 1,7 487,1894197
8 3800 2,2 487,1894197
9 4200 3 538,4725165
10 4600 4 589,7556133
11 4700 5,7 602,5763875
12 4600 6 589,7556133
13 4300 6,3 551,2932907
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 8
Tabel 2.6 Data Baja Ulir D 13
Baja Ulir D 13
No Beban (kg) Deformasi Alat (mm) Tegangan (MPa)
1 0 0 0
2 500 0,4 38,07769938
3 1000 0,6 76,15539876
4 4000 1,4 304,621595
5 5900 1,9 449,3168527
6 6200 2,2 472,1634723
7 7400 3,4 563,5499508
8 7600 4 578,7810306
9 7800 5 594,0121103
10 7900 6,6 601,6276502
11 7800 7,8 594,0121103
12 7700 8 586,3965705
13 7000 8,4 533,0877913
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 9
Tabel 2.7 Data Baja Ulir D 16
Baja Ulir D 16
No Beban (kg) Deformasi Alat (mm) Tegangan (MPa)
1 0 0 0
2 1250 0,6 64,74490972
3 2500 1 129,4898194
4 5000 1,5 258,9796389
5 7500 1,8 388,4694583
6 9750 2,2 505,0102958
7 10000 2,3 517,9592778
8 10000 2,6 517,9592778
9 10500 2,8 543,8572417
10 11250 3,2 582,7041875
11 12000 4 621,5511333
12 12500 6 647,4490972
13 12750 7,5 660,3980792
14 12500 8 647,4490972
15 11750 8,5 608,6021514
16 11000 8,7 569,7552055
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 10
Tabel 2.8 Data Baja Polos Ø 8
Baja Polos Ø 8
No Beban (kg) Deformasi Alat (mm) Tegangan (MPa)
1 0 0 0
2 250 0,2 51,28309681
3 500 0,4 102,5661936
4 750 0,5 153,8492904
5 1000 0,6 205,1323872
6 1500 0,8 307,6985809
7 1600 0,9 328,2118196
8 1600 1,4 328,2118196
9 1650 1,5 338,4684389
10 1700 2 348,7250583
11 2000 3,3 410,2647745
12 2150 4,1 441,0346326
13 2250 6 461,5478713
14 2300 6,9 471,8044906
15 2250 9,6 461,5478713
16 2200 9,7 451,2912519
17 2000 10 410,2647745
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 11
Tabel 2.9 Baja Polos Ø 10
Baja Polos Ø 10
No Beban (kg) Deformasi Alat (mm) Tegangan (MPa)
1 0 0 0
2 1000 0,5 128,5282614
3 2000 0,8 257,0565228
4 3000 1 385,5847841
5 3100 1,1 398,4376103
6 3100 1,3 398,4376103
7 3500 2 449,8489148
8 4000 3 514,1130455
9 4400 4 565,5243501
10 4500 4,6 578,3771762
11 4600 7 591,2300023
12 4500 8,3 578,3771762
13 4300 8,8 552,6715239
14 4000 9 514,1130455
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 12
Tabel 2.10 Baja Polos Ø 12
Baja Polos Ø 12
No Beban (kg) Deformasi Alat (mm) Tegangan (MPa)
1 0 0 0
2 500 0,2 44,11854652
3 1000 0,4 88,23709304
4 1500 0,5 132,3556396
5 2000 0,6 176,4741861
6 2500 0,8 220,5927326
7 3000 0,9 264,7112791
8 3500 1 308,8298256
9 3700 1,1 326,4772442
10 4100 1,9 361,7720815
11 4100 2,2 361,7720815
12 4500 2,8 397,0669187
13 5000 4 441,1854652
14 5500 7 485,3040117
15 5550 9,3 489,7158664
16 5500 11 485,3040117
17 5400 11,3 476,4803024
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 13
2.3.2 Kurva Tegangan vs Regangan
Gambar 5 Tegangan Vs Regangan Baja Ulir 10
Gambar 6 Tegangan Vs Regangan Baja Ulir 13
0
100
200
300
400
500
600
700
0 2 4 6 8
Tega
nga
n (
MP
a )
Deformasi Alat ( mm )
Baja Ulir D 10
Baja Ulir D 10
0
100
200
300
400
500
600
700
0 2 4 6 8 10
Tega
nga
n (
MP
a )
Deformasi Alat ( mm )
Baja Ulir D 13
Baja Ulir D 13
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 14
Gambar 7 Tegangan Vs Regangan Baja Ulir 16
Gambar 8 Tegangan Vs Regangan Baja Polos 8
0
100
200
300
400
500
600
700
0 2 4 6 8 10
Tega
nga
n (
Mp
a )
Deformasi Alat ( mm )
Baja Ulir D 16
Baja Ulir D 16
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 2 4 6 8 10 12
Tega
nga
n (
MP
a )
Deformasi Alat (mm)
Baja Polos Ø 8
Baja Polos Ø 8
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 15
Gambar 9 Tegangan Vs Regangan Baja Polos 10
Gambar 10 Tegangan Vs Regangan Baja Polos 12
0
100
200
300
400
500
600
700
0 2 4 6 8 10
Tega
nga
n (
MP
a )
Deformasi Alat ( mm )
Baja Polos Ø 10
Baja Polos Ø 10
0
100
200
300
400
500
600
0 2 4 6 8 10 12
Tega
nga
n (
MP
a )
Deformasi Alat ( mm )
Baja Polos Ø 12
Baja Polos Ø 12
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 16
Gambar 11 Baja Ulir
Gambar 12 Baja Polos
2.4 Analisis
Praktikum uji tarik baja dilakukan untuk mengetahui properti mekanik dari
suatu baja. Sebagai variabel dalam pengujian adalah diameter baja, panjang baja,
0
100
200
300
400
500
600
700
0 2 4 6 8 10
Tega
nga
n (
MP
a )
Deformasi Alat ( mm )
Baja Ulir
Baja Ulir D 10
Baja Ulir D 13
Baja Ulir D 16
0
100
200
300
400
500
600
700
0 2 4 6 8 10 12
Deformasi Alat ( mm )
Baja Polos
Baja Polos Ø 8
Baja Polos Ø10
Baja Polos Ø 12
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 17
dan bentuk permukaan baja (ulir/polos). Hal ini dilakukan untuk mengetahui
pengaruh dari ketiga variabel terhadap uji tarik baja.
Dari grafik tersebut dapat dianalisis bahwa tegangan leleh masing masing
baja berbeda. Pada baja ulir D 10 titik leleh terdapat di titik 487,2 MPa, ulir D 13
titik leleh terdapat di titik 472,2 MPa dan ulir D 16 terdapat pada titik 517,9 MPa.
Sedangkan untuk polos Ø 8 titik leleh terdapat pada titik 328,2 MPa . Polos Ø 10
terdapat pada titik kurang dari 398,4 MPa, dan polos Ø 12 terdapat pada titik 361,7
MPa. Padahal yang kita tahu bahwa apabila baja memiliki mutu yang sama maka
memiliki besar tegangan leleh yang sama. Hal ini disebabkan oleh dengan adanya
penambahan luas penampang maka beban yang akan diterima juga akan semakin
besar, begitu juga dengan tegangan maksimum.
Dari hasil pengujian yang dilakukan, diameter dari baja tidak berpengaruh
pada kekuatan baja. Hal ini disebabkan perbedaan mutu tiap baja, pada
kenyataannya pada mutu baja yang sama semakin besar diameternya semakin kuat
baja tersebut.
Jika dibandingkan, titik leleh dan titik maksimum baja polos dan baja ulir
memiliki perbedaan. Dengan diameter yang sama, tegangan leleh baja polos akan
lebih rendah daripada baja ulir, karena kandungan karbon pada baja polos lebih
sedikit daripada baja ulir. Kandungan karbon menaikkan kegetasan/brittle, namun
sifat daktilitasnya menjadi menurun. Ini terlihat dari kurva perbandingan baja
polos dan ulir untuk diameter yang sama, di mana baja ulir menjadi lebih getas
(mudah patah) dibandingkan dengan baja polos, karena semakin banyak
kandungan karbon pada baja maka semakin getas baja tersebut.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 18
2.5 Properti Mekanik Benda Uji
2.5.1 Modulus Elastisitas
Gambar 13 Strain Gauge
Dari hasil trendline linear yang digunakan, kita dapatkan persamaan garis
y = 208946x. Gradien (kemiringan) garis tersebut merupakan Modulus Elastisitas
daripada baja tersebut. Maka didapat Modulus Elastisitasnya adalah 208946 MPa.
2.5.2 Tegangan Leleh ( σy )
Tegangan leleh dihitung dengan rumus :
σy =
x g
dimana :
σy adalah tegangan luluh (MPa)
Py adalah beban luluh (kg)
y = 208946x R² = 0.9812
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002
Tega
nga
n (
MP
a )
Regangan
Polos Ø 12 Strain Gauge
Polos Ø 12
Linear (Polos Ø 12)
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 19
A0 adalah luas penampang semula (mm2)
g adalah percepatan gravitasi (m/s2)
Contoh Perhitungan
σy =
=
x 9,81 = 487,18 MPa
Tabel 2.11 Tegangan Leleh
Baja Tegangan Leleh
Baja Ulir 10 487,1894197 MPa
Baja Ulir 13 472,1634723 MPa
Baja Ulir 16 517,9592778 MPa
Baja Polos 8 328,2118196 MPa
Baja Polos 10 398,4376103 MPa
Baja Polos 12 361,7720815 MPa
2.5.3 Kuat Tarik
Tegangan tarik dihitung dengan rumus :
σmaks =
X g
dimana :
σmaks adalah tegangan tarik (MPa)
Pmaks adalah beban tarik (kg)
A0 adalah luas penampang semula (mm2)
g adalah percepatan gravitasi (m/s2)
Contoh Perhitungan
σmaks =
x g =
= 602,57 MPa
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 20
Tabel 2.12 Kuat Tarik
Baja Kuat Tarik
Baja Ulir 10 602,5763875 MPa
Baja Ulir 13 601,6276502 MPa
Baja Ulir 16 660,3980792 MPa
Baja Polos 8 471,8044906 MPa
Baja Polos 10 591,2300023 MPa
Baja Polos 12 489,7158664 MPa
2.5.4 Elongasi/Regangan Maksimum
Elongasi/regangan maksimum dihitung dengan rumus :
εmaks =
x 100%
dimana :
εmaks = elongasi/regangan maksimum
L = panjang akhir (mm)
L0 = panjang awal (mm)
Contoh Perhitungan
εmaks =
x 100% =
x 100% = 21%
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 21
Tabel 2.13 Elongasi/Regangan Maksimum
Baja Elongasi/Regangan Maks
Baja Ulir 10 21,0%
Baja Ulir 13 14,5%
Baja Ulir 16 20,0%
Baja Polos 8 20,0%
Baja Polos 10 26,0%
Baja Polos 12 52,0%
2.5.5 Kontraksi Penampang
Kontraksi penampang dihitung dengan rumus :
S =
x 100%
dimana :
S = kontraksi penampang
A0 = luas awal (mm)
A = luas akhir (mm)
Contoh Perhitungan
S =
x 100% =
x 100% = 60,53%
Tabel 2.14 Kontraksi Penampang
Baja Kontraksi Penampang
Baja Ulir 10 60,53%
Baja Ulir 13 51,36%
Baja Ulir 16 40,26%
Baja Polos 8 58,93%
Baja Polos 10 52,12%
Baja Polos 12 54,77%
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 22
BAB III
PENUTUP
3.1 Simpulan
Dari praktikum baja kali ini, dapat kami simpulkan :
a. Dalam praktikum ini kami dapat melakukan pengukuran uji tarik langsung
dengan cara menjepit baja dengan jarak 10cm dari setiap ujungnya dan
ditarik menggunakan mesin Universal Testing Machine (UTM).
b. Dalam praktikum ini kami dapat melakukan pengoperasian alat uji tarik (
Universal Testing Machine/UTM) dengan cara menjepit baja pada alat lalu
diberikan laju pembeban sampai pada saat baja tersebut putus.
c. Dalam praktikum ini kami dapat menghitung nilai-nilai properti mekanik
dari baja seperti Modulus Young sebesar 208946 MPa,
Untuk tegangan leleh ulir D 10 sebesar 487,18 MPa , ulir D 13 sebesar
472,16 MPa , ulir D 16 sebesar 517,95 MPa , polos Ø 8 sebesar 328,21
MPa , polos Ø 10 sebesar 398,43 MPa dan polos Ø 12 sebesar 361,77 MPa.
Untuk kuat tarik ulir D 10 sebesar 602,57 MPa , ulir D 13 sebesar 601,62
MPa , ulir D 16 sebesar 660,39 MPa , polos Ø 8 sebesar 471,80 MPa ,
polos Ø 10 sebesar 591,23 MPa dan polos Ø 12 sebesar 489,71 MPa.
Untuk elongasi ulir D 10 sebesar 21,0%, ulir D 13 sebesar 14,5%, ulir D
16 sebesar 20,0%, polos Ø 8 sebesar 20,0%, polos Ø 10 sebesar 26,0% dan
polos Ø 12 sebesar 52,0%.
Untuk kontraksi panjang di dapat ulir D 10 sebesar 60,53%, ulir D 13
sebesar 51,36%, ulir D 16 sebesar 40,26%, polos Ø 8 sebesar 58,93%,
polos Ø 10 sebesar 52,12% dan polos Ø 12 sebesar 54,77%.
d. Dalam praktikum kali ini kami dapat melakukan pembacaan tegangan dan
regangan dengan menggunakan strain gauge. Dapat dilihat dalam grafik
dibawah ini:
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL II 23
Dari hasil trendline linear yang digunakan, kita dapatkan persamaan garis y =
208946x. Gradien (kemiringan) garis tersebut merupakan Modulus Elastisitas
daripada baja tersebut. Maka didapat Modulus Elastisitasnya adalah 208946
MPa.
y = 208946x R² = 0.9812
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002
Tega
nga
n (
MP
a )
Regangan
Polos Ø 12 Strain Gauge
Polos Ø 12
Linear (Polos Ø 12)
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 1
MODUL III
MATERIAL KAYU
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 2
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kayu merupakan suatu material yang diperoleh dari tumbuhan dan
pepohonan yang merupakan hasil dari alam. Kayu merupakan material
infrastrukutur yang telah digunakan sejak zaman dulu, jauh sebelum beton dan
baja ditemukan. Dalam kayu ini terdapat beberapa unsur utama pembentuknya,
diantaranya:
a. Selulosa
Merupakan komponen terbesar pada kayu, meliputi 70% dari total berat
kayu.
b. Lignin
Terdapat 18% -28% dari total berat kayu , juga yang memberikan
kekuatan pada kayu.
c. Bahan ekstraksi
Yang memberi sifat pada kayu, seperti bau, rasa, warna dll
d. mineral pembentuk abu
Yang membentuk abu saat selulosa dan lignin habis terbakar, hanya
18% - 28% dari berat kayu.
Seperti halnya material lain, pada kayu terdapat kelebihan dan kekurangan,
yaitu:
Kelebihan material kayu
a. Murah dan mudah dikerjakan
b. Mempunyai kekuatan yang tinggi dibanding bobotnya.
c. Bersifat isolator atau penahan terhadap arus listrik.
d. Bila rusak dapat diganti dengan cepat dan mudah didapat serta
renewable.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 3
e. Bersifat elastis saat diberi beban.
f. Tahan lama bila dirawat dengan baik dan tahan karat.
g. Memiliki nilai estetika tinggi.
Kelemahan material kayu
a. Tidak homogen sebagai bahan bentukan alam.
b. Sering terdapat cacat pada kayu.
c. Mudah terbakar.
d. Dapat menyusut dan dan mengembang, tergantung kelembaban
e. Lendutan yang terjadi cukup besar.
f. Mudah diserang rayap.
Sifat kayu lainnya
a. Bersifat higroskopis, yaitu mampu menyerap dan melepaskadar air
tergantung keadaan sekitar.
b. Massa jenis berbeda beda tergantung jenis kayu.
c. Kuat tekan, elastisitas dan tarik terganting dimensi dan cara
peletakannya.
d. Bersifat anisotropik, yaitu kuat tekan sejajar dan tegak lurus berbeda.
Sekarang penggunaan kayu untuk bahan konstruksi sudah mulai dikurangi,
karena sudah susah dicari. Selain itu penggunaan kayu ini akan dapat merusak
lingkungan karena haris menebangi pohon dan hutan. Hal lainnya yang
menyebabkan kayu mulai jarang digunakan ialah karena sekarang merupakan era
teknologi sehingga dibutuhkan mega infrastruktur. Untuk itu dibutuhkan material
dengan kekuatan yang besar dan tahan lama, lebih efisien jika menggunakan
bahan selain kayu, seperti baja dan beton.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 4
1.2 Tujuan Praktikum
1. Menentukan pengaruh kadar air terhadap kekuatan kayu
2. Mengamati sifat anisotropik material kayu. Kekuatan sejajar serat kayu
bebrbeda dengan tegak lurus kayu.
3. Menghitung nilai properti mekanik pada kayu, seperti kuat tekan, dan
elastisitas.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 5
BAB II
METODOLOGI PENGUJIAN
2.1 Pengujian Kadar Air yang Terdapat dalam Kayu
a. Alat dan Bahan
1. Kayu
2. Oven
3. Timbangan
b. Langkah Kerja
Timbang benda uji dengan tingkat ketelitian yang diinginkan. Kemudian
tempatkan benda uji dalam oven selama 24 jam. Setelah itu ambil benda uji dari
ovendan timbang kembali dengan timbangan yang sama. Seterusnya hitung nilai
kadar airnya.
2.2 Pengujian Kuat Tekan Kayu
2.2.1 Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat
a. Alat dan bahan :
1. Dua jenis kayu (basah dan kering), dengan ukuran 50x50x200 mm.
2. Mesin uji, alat ukur waktu, alat ukur (roll meter), alat potong kayu,
penjepit baja, alat ukur deformasi.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 6
b. Langkah pengujian :
1. Siapkan benda uji sesuai dengan ketentuan (50x50x200 mm).
2. Benda uji diletakkan melintang di bawah pelat penjepit dengan jarak
yang sama di antara kedua ujungnya.
3. Berikan pembebanan bertahap sampai menyentuh garis yang ditentukan
(±2mm).
2.2.2 Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu
a. Alat dan Bahan
1. Dua jenis kayu (basah dan kering), dengan ukuran 50x50x150 mm.
2. Mesin uji, alat ukur waktu, alat ukur (roll meter), alat potong kayu,
penjepit baja, alat ukur deformasi.
b. Langkah Pengujian
1. Siapakan benda uji dengan ukuran sesuai ketentuan (50x50x150 mm).
2. Letakkan benda uji dengan posisi tegak di bawah mesin uji.
3. Berikan pembebanan sampai benda uji retak atau mengalami deformasi.
2.3 Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas Lentur Kayu
a. Alat dan Bahan
1. Benda uji, kayu 50x50x760 mm
2. Mesin uji, alat ukur panjang, pengukur lendutan
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 7
3. Dua buah tumpuan dari baja dengan jarak 710 mm
4. Bantalan dari baja untuk pemberian beban
b. Langkah Pengerjaan
1. Siapkan benda uji dengan ukuran sesuai ketentuan (50x50x760 mm).
2. Atur jarak tumpuan.
3. Letakkan bantalan penekan di atas benda uji.
4. Letakkan alat ukur lendutan.
5. Jalankan mesin uji.
6. Baca nilai lendutan pada setiap kenaikan gaya tertentu (per 50 kg)
sampai gaya maksimum dan benda uji patah.
7. Buat grafik beban vs lendutan.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 8
BAB III
HASIL PENGUJIAN
3.1 Kadar Air
3.1.1 Hasil Percobaan
Tabel 3.1 Penghitungan kadar air
Jenis Kayu Uji
Dimensi (mm) Berat
sebelum
oven
(kg)
Berat
setelah
oven
(kg)
Kadar
air(%) Tinggi Lebar Panjang
Kering
Tegak Lurus 150 50 50 0.28 0.22 27.27
Sejajar 201 51 49 0.26 0.24 8.33
Uji Lentur 760 50 50 0.5 0.44 13.64
Basah
Tegak Lurus 150 50 50 0.28 0.2 40
Sejajar 197 52 49 0.4 0.28 42.86
Uji Lentur 760 50 50 0.66 0.46 43.48
3.1.2 Perhitungan
Contoh perhitungan:
Kadar air dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
Dimana : Mo adalah berat awal (kg)
Mi adalah berat akhir (kg)
Maka :
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 9
3.1.3 Analisis
Kadar air adalah nilai yang menunjukkan kandungan air pada kayu. Kadar
air pada kayu basah tekan sejajar 42,86 % sedangkan kadar air pada kayu kering
tekan sejajar adalah 8,33 %. Kadar air untuk kayu basah tekan tegak lurus 40 %
sedangkan kadar air kayu kering tekan tegak lurus 27,27 %. Kadar air kayu basah
uji lentur adalah 43,48% sedangkan kadar air kayu kering uji lentur adalah
13,64%. Dari hasil percobaan tersebut jelas terlihat kadar air pada kayu basah
lebih tinggi dari kayu kering.
3.2 Pengujian Kuat Tekan Kayu
3.2.1 Hasil Percobaan
Tabel 3.2 Hasil Penghitungan Kuat Tekan Kayu
Jenis Kayu Uji
Dimensi (mm) Beban
Maksimum
(kg)
Beban
Maksimum
(N)
Kuat
Tekan
(MPa) Tinggi Lebar Panjang
Kering
Tegak
Lurus 150 50 50 3500 34335 13.73
Sejajar 201 51 49 8830 86622.3 34.65
Basah
Tegak
Lurus 150 50 50 3300 32373 12.95
Sejajar 197 52 49 8150 79951.5 31.98
3.2.2 Perhitungan
a. Perhitungan Kuat Tekan Tegak Lurus Serat Kayu Kering
Beban Maksimum = 3500 kg
Dimensi : 50x50x150 mm
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 10
b. Perhitungan Kuat Tekan Tegak Lurus Serat Kayu Basah
Beban Maksimum = 3300 kg
Dimensi: 50x50x150 mm
c. Perhitungan Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu Kering
Beban Maksimum = 8830 kg
Dimensi : 49x51x201 mm
d. Perhitungan Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu Basah
Beban Maksimum = 8150 kg
Dimensi: 49x52x197 mm
3.2.3 Analisis Pengaruh Kadar Air Terhadap Kuat Tekan
Hasil pengujian kuat tekan sejajar serat kayu didapatkan kuat tekan kayu
kering sebesar 34,65 MPa sedangkan kayu basah yang ditekan sejajar serat kayu
mempunyai kuat tekan yang lebih rendah yakni 31,98 MPa. Dari hasil pengujian
kuat tekan tegak lurus serat didapatkan kuat tekan kayu kering 13,73 MPa
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 11
sedangkan uji tekan sejajar serat kayu pada kayu basah mempunyai kekuatan
sebesar 12,95Mpa.
Berdasarkan hasil di atas, kuat tekan kayu kering lebih besar daripada
kayu basah baik yang ditekan sejajar maupun tegak lurus. Kayu kering lebih kuat
dari kayu basah karena bila tidak ada air molekul-molekul kayu lebih rapat dan
menjadi terikat lebih kuat antara sel-sel selulosanya. Bila ada air di dalam serat
kayu, maka pada saat ditekan, molekul-molekul air yang ada dalam kayu akan
termampatkan dan menimbulkan tekanan ke sel-sel kayu disekitarnya sehingga
kayu mengalami tekanan yang lebih besar.
Dari analisis di atas dapat disimpulkan bahwa kondisi kayu yang baik
untuk material struktur adalah dalam kondisi kering, sehingga keadaan tersebut
perlu dijaga dan keadaan kayu dalam kondisi basah harus diantisipasi contohnya
dengan cara pengeringan terlebih dahulu lalu dilakukan coating atau pengecatan.
3.2.4 Analisis Sifat Anisotropik Kayu Terhadap Kuat Tekan
Sifat anisotropik pada kayu adalah sifat/tanggapan kayu yang berbeda
terhadap beban yang diterimanya, tergantung pada arah pemberian beban (tegak
lurus atau sejajar serat kayu). Sifat kayu dapat dibagi menjadi 2, yaitu sifat kayu
yang tegak lurus serat kayu, dan sifat kayu yang sejajar serat kayu. Pada hasil
percobaan diatas, dapat dilihat bahwa pembebanan pada kayu dengan arah tegak
lurus serat kayu menghasilkan hasil yang berbeda dengan pembebanan kayu arah
sejajar serat kayu. Kuat tekan yang dihasilkan pada kayu tegak lurus berkisar
antara 10<X<15 Mpa. Kuat tekan yang dihasilkan pada kayu sejajar berkisar
antara 30<X<35.
Dapat dilihat bahwa kuat tekan pada kayu sejajar lebih besar daripada
kayu tegak lurus dan hal ini membuktikan bahwa kayu memiliki sifat anisotropi
dimana kekuatan tekan kayu pada arah sejajar tidak sama dengan arah tegak lurus.
Kayu sejajar lebih kuat menahan tekan karena saat diberikan pembebanan pada
kayu, serat yang sejajar dengan arah pembebanan memberikan gaya reaksi yang
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 12
sejajar dengan arah pembebanan, sehingga dapat melawan beban yang diberikan
dengan optimum. Selain itu, karena arahnya sejajar, serat hanya mengalami gaya
tekan sehingga lebih kuat dalam menahan beban. Kayu tegak lurus lebih lemah
dalam menahan tekan karena saat diberikan pembebanan pada kayu, reaksi yang
diberikan oleh serat tegak lurus dengan beban yang diberikan, sehingga tidak
optimum dalam menahan beban. Selain itu, serat yang tegak lurus tersebut saat
diberikan beban, mengalami gaya tekan di tengah, tapi di kedua ujungnya
mengalami gaya tarik, sehingga lebih banyak gaya yang bekerja mengakibatkan
kayu tidak kuat dalam menahan beban yang diberikan.
3.3 Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas Lentur Kayu
3.3.1 Perhitungan Kuat Lentur Kayu Basah
Dimensi kayu : 50x50x760 mm
Perhitungan kuat lentur :
Beban maksimum : 7848 N Jarak tumpuan : 710 mm
Dimana :
Fb = Kuat lentur
P = Beban Maksimum( N)
L = JarakTumpuan (mm)
b = Lebar (mm)
h = Tinggi (mm)
3.3.2 Perhitungan Kuat Lentur Kayu Kering
Dimensi : 50x50x760 mm
Perhitungan kuat lentur kayu kering :
Beban maksimum : 6867 N Jarak tumpuan : 710 mm
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 13
Dimana :
Fb = Kuat lentur
P = Beban Maksimum( N)
L = JarakTumpuan (mm)
b = Lebar (mm)
h = Tinggi (mm)
3.3.3 Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Basah
Tabel 3.3 Modulus Elastisitas Kayu Basah
Beban (kg) Beban
(N)
Lendutan
(mm)
Modulus
Elastisitas
(Eb)
0 0 0 0
50 490.5 0.82 8563.67539
100 981 1.54 9753.07475
150 1471.5 2.3 9239.75503
200 1962 2.86 12539.6675
250 2452.5 3.52 10639.7179
300 2943 3.98 15265.6822
350 3433.5 4.69 9890.442
400 3924 5.32 11146.3711
450 4414.5 6.08 9239.75503
500 4905 6.72 10972.2091
550 5395.5 7.4 10326.785
600 5886 8.34 7470.44023
Rata-rata 10420.6313
Perhitungan elastisitas kayu basah dengan rumus :
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 14
Dimana :
Eb = Elastisitas lentur (MPa)
p = Selisih gaya maksimum (N)
L = JarakTumpuan (mm)
b = Lebar (mm)
h = Tinggi (mm)
y = Selisih lendutan (mm)
Gambar 14 Beban vs Lendutan Kayu Basah
y = 719.94x R² = 0.9973
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 5 10
Be
ban
(N
)
Lendutan (mm)
Beban vs Lendutan
Beban vs Lendutan
Linear (Beban vs Lendutan)
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 15
3.3.4 Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Basah
Tabel 3.4 Modulus Elastisitas Kayu Kering
Beban (kg) Beban
(N)
Lendutan
(mm)
Modulus
Elastisitas
(Eb)
0 0 0 0
50 490.5 0.28 25079.3351
100 981 0.86 12107.2652
150 1471.5 1.42 12539.6675
200 1962 2.12 10031.734
250 2452.5 2.72 11703.6897
300 2943 3.26 13004.0997
350 3433.5 3.78 13504.2573
400 3924 4.44 10639.7179
450 4414.5 4.98 13004.0997
500 4905 5.62 10972.2091
550 5395.5 6.28 10639.7179
600 5886 6.98 10031.734
650 6376.5 7.84 8165.36491
700 6867 8.54 10031.734
Rata-rata 12246.759
Perhitungan elastisitas kayu kering :
Dimana :
Eb = Elastisitas lentur (MPa)
p = Seliasih gaya maksimum (N)
L = JarakTumpuan (mm)
b = Lebar (mm)
h = Tinggi (mm)
y = Selisih lendutan (mm)
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 16
Gambar 15 Beban vs Lendutan Kayu Kering
3.4 Analisis
Pada praktikum, didapat bahwa kuat lentur kayu basah adalah 62,69 MPa
dan untuk kayu kering 54,33 MPa. Kuat lentur kayu basah lebih besar daripada
kuat lentur kayu kering. Dari perhitungan juga didapat modulus elastisitas rata-
rata untuk kayu basah adalah 10420,63 MPa dan untuk kayu kering 12246,76
MPa. Sedangkan berdasarkan regresi linear grafik, didapat modulus elastisitas
kayu basah adalah 10306,405 MPa dan modulus elastisitas kayu kering adalah
12147,499 MPa. Terdapat perbedaan antara nilai modulus elastisitas dengan
menggunakan selisih beban dan selisih lendutan dengan modulus elastisitas
dengan menggunakan regresi linear disebabkan karena adanya persebaran data
y = 848.51x R² = 0.9906
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 2 4 6 8 10
Be
ban
(N
)
Lendutan (mm)
Beban vs Lendutan
Beban vs Lendutan
Linear (Beban vs Lendutan)
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 17
yang lebih curam dibandingkan dengan regresi linearnya. Gradien pada regresi
linear tersebut merupakan modulus elastisitasnya.
Secara teori seharusnya kuat lentur dan modulus elastisitas kayu kering
lebih besar daripada yang basah, tetapi pada pengujian ini didapat hasil yang
berkebalikan. Hal tersebut dapat disebabkan oleh sifat kayu yang non-homogen
(properties tiap potongan kayu dapat berbeda-beda walaupun berasal dari satu
pohon) oleh karena itu kuat tekan, kuat lentur dan modulus elastisitas kayu dapat
berkebalikan dengan teori, tetapi secara statistik kuat kayu kering lebih kuat dari
pada kuat kayu basah.
Dari hasil data praktikum, didapatkan nilai modulus elastisitas kayu kering
dan basah. Modulus elastisitas kayu dihitung setiap pembebanan 50 kg pada kayu.
Modulus elastisitas yang didapat dirata-rata untuk kayu kering dan kayu basah.
Dari hasil percobaan, ternyata modulus elastisitas kayu kering lebih besar
daripada kayu basah. Hal ini terjadi karena lendutan yang dialami kayu kering
lebih kecil daripada kayu basah. Jika dilihat dari data setiap pembebanan, kayu
lentur yang basah lebih melendut dibandingkan kayu lentur kering. Hal inilah
yang menyebabkan kayu lentur kering lebih besar modulus elastisitasnya.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 18
BAB IV
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan dan perhitungan data, dapat disimpulkan:
a. Kadar air pada kayu:
Kayu basah tekan sejajar : 42,86%
Kayu kering tekan sejajar : 8,33 %
Kayu basah tekan tegak lurus : 40 %
Kayu kering tekan tegak lurus : 27,27%
Kayu basah lentur : 43,48 %
Kayu kering lentur : 13,64 %
Dari data tersebut, dapatdisimpulkan bahwa kayu basah memiliki kadar air
yang lebih besar dari pada kayu kering.
b. Beban maksimum yang dapat diterima kayu adalah:
Kayu kering tegak lurus serat: 13,73 N
Kayu basah tegak lurus serat : 12,95 N
Kayu kering sejajar serat : 31,98 N
Kayu basah sejajar serat : 34,65 N
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 19
c. Semakin tinggi kadar air pada kayu (kayu basah) maka semakin kecil kuat
tekan kayu tersebut. Begitu pula apabila semakin rendah kadar air pada
kayu (kayu kering) maka akan semakin besar kuat tekan kayu.
d. Kayu lebih kuat menahan tekan yang sejajar sumbu panjangnya daripada
menahan tekan dari arah tegak lurus serat. Hal ini berhubungan dengan
sifat anisotropik pada kayu yaitu kekuatan tekan dari berbagai arahnya
tidak homogen.
e. Kuat lentur kayu :
Kayu basah : 68,86 MPa
Kayu kering : 58,51 MPa
f. Modulus elastisitas lentur kayu (rata-rata):
Kayu basah : 10420,63 MPa
Kayu kering : 12246,76 MPa
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | MODUL III 20
g. Grafik Beban vs Lendutan
Kayu Basah
Eb = 10306,405 MPa
Kayu kering
Eb = 12147,499 MPa
y = 719.94x R² = 0.9973
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 5 10
Be
ban
(N
)
Lendutan (mm)
Beban vs Lendutan
Beban vs Lendutan
Linear (Beban vs Lendutan)
y = 848.51x R² = 0.9906
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 2 4 6 8 10
Be
ban
(N
)
Lendutan (mm)
Beban vs Lendutan
Beban vs Lendutan
Linear (Beban vs Lendutan)
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | DAFTAR PUSTAKA 104
DAFTAR PUSTAKA
Pedoman Pelaksanaan Praktikum Kayu, Laboratorium Rekayasa Struktur Fakultas
Teknik Sipil dan Lingkungan ITB.
SNI 03-6850-2002 tentang Metode Pengujian Pengukuran Kadar Air, Kayu dan
Bahan Berkayu.
SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk
Bangunan Gedung
SNI 03-3958-1995 tentang Metode Pengujian Kuat Tekan Kayu di Laboratorium.
SNI 03-3959-1995 tentang Metode Pengujian Kuat Lentur Kayu di Laboratorium.
SNI 03-3960-1995 tentang Metode Pengujian Modulus Elastisitas Lentur Kayu di
Laboratorium.
SNI 03-1729-2000 tentang tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan
gedung.
SNI 0408-1989-A tentang cara uji tarik logam.
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | LAMPIRAN 105
LAMPIRAN
Tugas Tambahan
1. Apa yang harus dilakukan apabila di hari pengecoran yang telah ditetapkan
ternyata agregat yang diterima terlalu besar/terlalu kecil?
Apabila agregat terlalu besar, maka perlu dihancurkan hingga menjadi lebih
kecil dengan menggunakan stone-crusher.
Apabila agregat terlalu kecil, maka agregat tetap bisa dipakai. Namun ke dalam
campurannya perlu ditambahkan lebih banyak semen agar kekuatannya tidak
berkurang.
2. Bagaimana penurunan rumus pengujian kuat lentur dengan metode three point
dan four point?
a. 3 point
b. 4 Point
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | LAMPIRAN 106
Tabel Mix Design yang Digunakan dalam Percobaan
PENETAPAN VARIABEL PERENCANAAN
1 Rencana SLUMP 2,5-5,0 Cm
2 Rencana Kuat Tekan Beton 17,477 MPa
3 Modulus Kehalusan Aggregat Halus 2,73
4 Ukuran maksimum agregat kasar 2,5 Cm
5 Specific Gravity aggregat kasar kondisi SSD 2,71
6 Specific gravity aggregat halus kondisi SSD 2,73
7 Berat Volume / Isi Agregat kasar 1,350265 kg/lt
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | LAMPIRAN 107
PERHITUNGAN KOMPOSISI UNSUR BETON
8 Rencana air adukan untuk 1 m³ 180 Kg
9 Persentase udara yang terperangkap 1,5%
10 W/C Ratio berdasarkan grafik 0,739
11 W/C Ratio berdasarkan table -
12 Berat semen yang diperlukan 243,6054 Kg
13 Volume agregat kasar perlu/m³ beton : 0,71762
14 Volume agregat kasar perlu 968,9768 Kg
15 Volume semen 0,077335 m3
16 Volume air 0,18 m3
17 Volume agregat kasar 0,357096 m3
18 Volume udara 0,015 m3
19 Volume agregat halus/m³ 0,370569 m3
KOMPOSISI BERAT UNSUR ADUKAN / M3 BETON
20 Semen 243,6054 m3
21 Air 180 Kg
22 Agregat kasar kondisi SSD 968,9768 Kg
23 Agregat halus kondisi SSD 1010,642 Kg
24 Faktor semen 6,090134 Sack
25 Kadar air asli/ kelembaban agregat kasar 1,42%
26 penyerapan air kondisi SSD agregat kasar 2,85%
27 Kadar air asli / Kelembaban agregat halus 9,05%
28 Penyerapan air kondisi SSD agregat halus 4,17%
29 Tambahan air adukan dari kondisi agg.kasar 14,01182
30 Tambahan agg.kasar untuk kondisi lapangan -14,0118
31 Tambahan air adukan dari kondisi agg.halus -54,2786
32 tambahan agg.halus untuk kondisi lapangan 54,27856
KOMPOSISI AKHIR UNSUR UNTUK PERENCANAAN LAPANGAN /
M3 BETON
33 Semen 243,6054 Kg
34 Air 139,7333 Kg
35 Agregat kasar kondisi lapangan 954,965 Kg
36 Agregat halus kondisi lapangan 1064,92 Kg
[LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN] 2012
Kelompok 1 | LAMPIRAN 108
KOMPOSISI UNSUR CAMPURAN BETON / KAPASITAS MESIN
MOLEN : 0,03 M
37 Semen 11,1084 Kg
38 Air 6,371836 Kg
39 Agregat kasar kondisi Lapangan 43,54641 Kg
40 Agregat halus kondisi Lapangan 48,56036 Kg
DATA-DATA SETELAH PENGADUKAN
41 Sisa air campuran -
42 Tambahan air selama pengadukan 3,2 Kg
43 Jumlah air sesungguhnya yang digunakan 9,571836 Kg
44 Nilai SLUMP hasil pengukuran 5 Cm