Upload
midzi24
View
332
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
modulus
Citation preview
JOBVI
PENGUJIAN MODULUS ELASTISITAS BETON
A. Tujuan
1. Untuk mengetahui prosedur pengujian Modulus Elastisitas.
2. Untuk mengetahui cara mengolah data hasil pengujian Modulus
Elastisitas beton.
3. Untuk mengetahui besarnya Modulus Elastisitas pada benda uji.
B. Dasar Teori
Modulus elastisitas dapat didefenisikan sebagai perbandingan beban
persatuan luas (tegangan) dengan perubahan elastis persatuan panjang
(regangan). Modulus elastisitas beton berubah-ubah menurut kekuatan.
Modulus elastisitas juga tergantung pada umur beton, sifat-sifat dari
agregat dan semen, kecepatan pembebanan, jenis dan ukuran dan benda
uji. Modulus elastisitas berdasarkan kombinasi antara modulus secant dan
modulus tangent. Sudut tangent ditarik antara dua titik (titik bawah untuk
meniadakan pengaruh retak awal pada regangan 0,00005 dan titik atas
pada saat tegangan mencapai 40% dari regangan batas).
Modulus elastisitas sangat penting untuk menentukan kekuatan dan
lentutan beton. Dengan menggunakan gambar 1 yang menyajikan suatau
kurva tengangan-tegangan untuk beton, modulus tangen (tangent
modulud), dan modulus sekan (second modulus).
fc
f’c 0.15 f’
c
0.5 f’c
0.002 ε cu ε u
Gambar 6.1. Hubungan Tegangan dan Regangan
42
Kemiringan awal yang beragam tergantung pada nilai kuat tekan
beton, dengan demikian nilai modulus elastisitas beton akan beragam pula.
Sesuai dengan teori elastisitas, secara umum kemiringan kurva pada tahap
awal menggambarkan nilai modulus elastisitas bahan. Karena krva pada
beton berbentuk lengkung maka nilai regangan tidak berbanding dengan
nilai tegangannya berarti beton tidak sepenuhnya bersifat elastic,
sedangkan nilai modulus elastisitas berubah-ubah sesuai dengan kekuatan
dan tidak dapat ditetapkan melalui kemiringan kurva.
Pengujian ini menggunakan alat “Concrete Compression Testing
Machine” yang dilengkapi dengan dial pengukur regangan vertikal.
Metode pengujian sesuai standar ASTM C469-87. Nilai modulus
elastisitas beton bervariasi tergantung dari mutu atau kekuatan beton, umur
pengujian beton, sifat-sifat (kekuatan) agregat halus, kasar dan semen,
kecepatan pembebanan, jenis dan dimensi benda uji yang dipakai.
Modulus elastisitas sangat penting untuk menetukan kekuatan dan
lendutan beton.
Besarnya modulus elastisitas dihitung berdasarkan persamaan:
E=S2−S1
ε2−0,00005
Dimana :
E = Modulus Elastisitas (MPa)
S1 = Tegangan untuk regangan 0,00005
S2 = Tegangan 40% dari tegangan hancur ultimate.
ε2 = Regangan yang menghasilkan S2
Menurut ACI, untuk beton berbobot normal rumus pendekatan
Modulus Elastisitas (Ec) adalah sebagai berikut :
Ec=4700√ f ' c
43
C. Peralatan dan Bahan
Peralatan yang digunakan
1. Timbangan, ketelitian 0.001 gr
2. Pot peleleh (untuk melelehkan belerang)
3. Cetakan pelapis (Capping Plate)
4. Mesin kuat tekan (Concrete Compression Testing Machine)
5. Alat Compressometer-Extensometer
Bahan yang digunakan
1. Belerang (untuk capping)
2. Benda uji beton slinder
D. Prosedur Pelaksanaan
1. Menentukan berat dan ukuran benda uji.
2. Melakukan pelapisan (capping) permukaan atas benda uji beton
dengan mortal belerang dengan prosedur berikut :
a. Melelehkan belerang dalam pot peleleh sampai suhu kira-kira
130˚C
b. Menuangkan belerang cair ke dalam cetakan pelapis (capping
plate) yang telah dilapisi gemuk tipis-tipis, kemudian meletakkan
benda uji di atasnya.
c. Mendiamkan sampai mortar belerang cair menjadi keras.
3. Mengatur alat Compressometer-Extensometer pada benda uji silinder.
4. Melakukan setting alat Compressometer-Extensometer pada benda uji
silinder.
5. Menempatkan benda uji silinder yang telah dipasangi alat
Compressometer-Extensometer pada mesin uji tekan. Dial
Compressometer dan Extensometer diatur ke angka nol.
44
6. Menekan benda uji perlahan-lahan, selanjutnya beban, displacemant
longitudinal dicatat setiap penambahan 50 KN sampai mencapai beban
maksimum.
E. Data Hasil Percobaan dan Perhitungan
Data Hasil Percobaan
Benda Uji Silinder (Tanpa Bahan Tambah)
Tabel 6.1 Data percobaan
Kode Sampel
Berat Benda Uji
Ukuran Benda UjiBeban Pembacaa
n DialΔ L
Δ LKet.Ø t
Kg (mm) (mm) (KN) (mm)
SM 1 12,58 150 300
0 0 0,000
Pmax = 300 KN
50 7 0,007
100 38 0,030
150 84 0,084
200 108 0,108
250 172 0,172
300 407 0,407
Tabel 6.2 Data percobaan
Kode Sampel
Berat Benda Uji
Ukuran Benda UjiBeban Pembacaan
DialΔ L
Δ LKet.Ø t
Kg (mm) (mm) (KN) (mm)
SM 3 12,42 150 300
0 0 0,000
Pmax =300 KN
50 3 0,003100 33 0,033150 74 0,074200 105 0,105250 154 0,154300 273 0,273
45
Tabel 6.3 Data percobaan
Kode Sampel
Berat Benda Uji
Ukuran Benda UjiBeban Pembacaan
DialΔ L
Δ LKet.Ø t
Kg (mm) (mm) (KN) (mm)
SM 5 12,24 150 300
0 0 0,000
Pmax =250 KN
50 10 0,010100 32 0,032150 178 0,178200 309 0,309250 580 0,580
F. Analisa Perhitungan Modulus Elastisitas
Sampel 1:
Tegangan = PA
= 50
17662,5 = 0,000283 = 2,83 MPa
Regangan = ∆ L
t =
0,007300
= 0,00002
Perhitungan selanjutnya dapat di lihat di tabel 6.4, tabel 6.5 dan tabel 6.6
46
Tabel 6.4 Data hasil perhitungan
Kode Sampel
Berat Benda
Uji
Ukuran Benda Uji Beban Pembacaan
Δ LPma
x ATegangan
Regangan(ε)Ø t Dial
Kg (mm) (mm) (KN) Δ L (mm) (KN
)(σ)
SM 1 12,58 150 300
0 0 0,000
300 17662.5
0 0
50 7 0,007 2,83 0,00002
56,25 16,12 0,0161 3,18 0,0000562,5 18,25 0,0185 3,53 0,0000675 22,5 0,0225 4,25 0,00007
100 38 0,030 5,66 0,0001
120 61 0,061 6,79 0,0002150 84 0,084 8,49 0,0003
200 108 0,108 11,32 0,0004
250 172 0,172 14,15 0,0006
300 407 0,407 16,99 0,0014
S1 = 3,18 ε1 = 0,00005
S2 = 6,79 ε2 = 0,0002
E = S 2−S1
Ƹ 2−0,00005 = 6,79−3,18
0,0002−0,00005 = 24066,67 MPa
Keterangan
E = modulus elastisitas
S1 = tegangan untuk regangan 0,00005
S2 = tegangan 40 % dari tegangan hancur ultimate
Ƹ2 = regangan yang menghasilkan S2
47
Tabel 6.5 Data hasil perhitungan
Kode Sampel
Berat Benda
Uji
Ukuran Benda Uji Beban Pembacaan
Δ LPma
x ATegangan
Regangan(ε)Ø t Dial
Kg (mm) (mm) (KN) Δ L (mm) (KN
)(σ)
SM 2 12,58 150 300
0 0 0,000
300 17662.5
0 050 3 0,003 2,83 0,00001
62,5 10,5 0,010 3,53 0,0000365,6 15 0,015 3,71 0,0000568,7 19,5 0,019 3,90 0,0000675 18 0,018 4,24 0,00006
100 33 0,033 5,66 0,0001120 53,5 0,053 6,79 0,0002150 74 0,074 8,49 0,0003
200 105 0,105 11,32 0,0004
250 154 0,154 14,15 0,0005
300 273 0,273 16,99 0,0009
S1 = 3,71 ε1 = 0,00005
S2 = 6,79 ε2 = 0,0002
E = S 2−S 1
Ƹ 2−0,00005 = 6,79−3,71
0,0002−0,00005 = 20533,33 MPa
Keterangan
E = modulus elastisitas
S1 = tegangan untuk regangan 0,00005
S2 = tegangan 40 % dari tegangan hancur ultimate
Ƹ2 = regangan yang menghasilkan S2
48
Tabel 6.6 Data hasil pengujian
Kode Sampel
Berat Benda
Uji
Ukuran Benda Uji Beban Pembacaan
Δ LPma
x ATegangan
Regangan(ε)Ø t Dial
Kg (mm) (mm) (KN) Δ L (mm) (KN
)(σ)
SM 3 12,58 150 300
0 0 0,000
250 17662.5
0 050 10 0,010 2,83 0,00003
56,25 16,5 0,016 3,18 0,0000562,5 23 0,023 3,53 0,0000775 26 0,026 4,25 0,00009
100 32 0,032 5,66 0,0001150 178 0,178 8,49 0,0006200 309 0,309 11,32 0,001250 580 0,580 14,15 0,002
S1 = 3,18 ε1 = 0,00005
S2 = 5,66 ε2 = 0,0001
E = S 2−S 1
Ƹ 2−0,00005 = 5,66−3,18
0,0001−0,00005 = 49600 MPa
Keterangan
E = modulus elastisitas
S1 = tegangan untuk regangan 0,00005
S2 = tegangan 40 % dari tegangan hancur ultimate
Ƹ2 = regangan yang menghasilkan S2
49
50
G. KESIMPULAN
Dari hasil pengujian Modulus Elastisitas yang telah dilakukan, maka
diperoleh nilai rata-rata Modulus Elastisitas = 31400 Mpa dan telah
memenuhi rumus pendekatan Modulus Elastisitas (Ec) ¿4700 √19,25 =
20621,16 Mpa.
H. GAMBAR ALAT
Pot peleleh Cetakan pelapis (Capping Plate)
Mesin kuat tekan Alat Compressometer-Extensometer
51
I. DOKUMENTASI
52
Melelehkan belerang dalam pot leleh
Mengoleskan vaseline pada Capping Plate
Menuangkan belerang cair ke dalam Capping Palte
Meletakkan sampel silinder di atas Capping Plate
53
Mendiamkan sampai mortar belerang cair menjadi keras
Melakukan setting alat Compressometer-
Extensometer pada benda uji silinder.
Menempatkan benda uji silinder pada mesin uji tekan
Merekam dan membaca hasil penekanan benda uji