Analisis Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik Pada Polymer … · library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Analisis Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik Pada Polymer Modified Mortar (PMM)

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

Analisis Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik Pada Polymer

Modified Mortar (PMM) dengan Penambahan Serat Cantula

(Agave Cantula Roxb)

“Modulus of Elasticity Analysis and Tensile Strength of Polymer Modified Mortar

(PMM) with Addition of Cantula Fiber (Agave Cantula Roxb”

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh:

FIRMAN PRATAMA

NIM I0112056

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2019




LEMBAR PERSETUJUAN






Disusun Oleh:

FIRMAN PRATAMA

NIM I0112056

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji

Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Edy Purwanto, S.T., M.T. Prof. S.A. Kristiawan, ST, MSc, PhD NIP. 19680912 199702 1 001 NIP. 19690501 199512 1 001


HALAMAN PENGESAHAN






SKRIPSI

Disusun Oleh:

FIRMAN PRATAMA

NIM I0112056

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Program Studi Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi

persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada hari Selasa, 30 Juli

2019:

Tim Penguji :

1. Edy Purwanto, ST, MT

NIP. 19680912 199702 1 001

2. Prof. S.A. Kristiawan, ST, MSc, PhD

NIP. 19690501 199512 1 001

3. Ir. Sunarmasto, MT

NIP. 19560717 198703 1 003

4. Dr. Niken Silmi Sujandari, ST, MT

NIP. 19690903 199702 2 001

Mengesahkan,

Kepala Program Studi Teknik Sipil

Dr. Niken Silmi Sujandari, ST, MT


NIP. 19690903 199702 2 001

MOTTO

“I know what i want and I’m going to get it”

(Firman Pratama)

“Don’t let small minds convince you that your dreams are too big”

(Firman Pratama)

“You can be anything in this world, including being a loser or a winner. which

distinguishes only about effort”

(Firman Pratama)


PERSEMBAHAN

Sebagai ungkapan rasa syukur, terima kasih & pengalaman, skripsi ini saya

persembahkan untuk :

o ALLAH SWT

o Kedua orang tua saya, Untung Sunanto dan Sri Purwani Retnaningsih,

terima kasih atas semua jasa serta pengorbanan kalian selama ini

dalam membimbing, menasehati, memberi support, serta membiayai

anakmu yang tidak akan mungkin bisa untuk saya balas. Kedua adik

saya tercinta Hadista Dwi Bonita dan Putri Ayunda Salsabilla yang

selalu memberikan semangat dan keceriaan kepada saya. Kepada Hilda

Hardianti terima kasih telah memberiakan waktu dan segala upaya

untuk menjaga semangat ini tidak pernah padam.

o Bapak Edy Purwanto, ST, MT selaku pembimbing satu saya dan

pembimbing kehidupan perkuliahan saya. Terima kasih sudah

memberikan segala upaya sehingga saya dan teman teman

mendapatkan gelar sarjana teknik, semoga Allah SWT membalas

kebaikan Bapak.

o Bapak Prof. S.A. Kristiawan, ST, MSc, PhD selaku pembimbing

skripsi dua saya yang telah sabar membimbing saya selama ini.

o Bapak Ir. Bambang Santosa, MT selaku pembimbing akademik saya

selama kuliah sekaligus dosen yang paling memperhatikan

mahasiswanya sehingga saya dapat lulus tepat waktu

o TIM TRC, terima kasih atas semua kerjasama, bantuan dan

kesempatan bersama kalian. Banyak suka duka yang terjadi selama

proses pengerjaan skripsi ini. Semoga sukses selalu di mana pun kalian

berada.

o Teman teman The Last 2012 yang tetap solid dan memberi support

hingga akhir masa studi dan yang menemani masa masa skripsi hingga

sidang dan dapat lulus kuliah


ABSTRAK

Firman Pratama, 2019. Analisis Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik Pada

Polymer Modiefied Mortar (PMM) dengan Penambahan Serat Cantula

(Agave Cantula Roxb). Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Kebutuhan beton dalam pekerjaan konstruksi semakin banyak. Secara umum beton

bertulang merupakan material pokok utama sebagai struktur penguat bangunan.

Keunggulan karakteristik seperti durabilitas, kuat tekan dan kekakuan yang tinggi

dibandingkan dengan struktur bahan yang lainnya, membuat beton diminati untuk

pekerjaan konstruksi. Semakin lama masa layan sebuah bangunan, maka akan terjadi

penurunan kekuatan pada struktur beton terutama kolom dan balok yang diakibatkan

oleh berbagai macam kondisi seperti bencana alam. Maka dari itu diperlukan metode

untuk memperbaiki atau memperkuat beton agar kekuatan pada beton dapat meningkat

dan bangunan dapat berfungsi sebagaimana mestinya.Textile Reinforced Mortar (TRM),

atau yang juga dikenal dalam literatur internasional sebagai Textile Reinforced Concrete

(TRC) merupakan salah satu inovasi untuk memperkuat beton bertulang (Triantafillou

dkk, 2018). Textile Reinforced Concrete terdiri dari tekstil, yaitu jerat kain yang terbuat

dari anyaman, rajutan atau tenunan setidaknya dua arah yang diresapi dengan pengikat

berupa mortar (Triantafillou dkk, 2007).

Textile Reinforced Concrete (TRC) pada penelitian ini terdiri dari matriks berbentuk jam

pasir dengan dimensi panjang 250 mm, tebal 10 mm dan lebar 50 mm. Reinforcement

berupa anyaman serat cantula yang direkatkan dengan Polymer Modified Mortar

kemudian dikekangkan pada beton. Variasi anyaman yang digunakan adalah 10 mm x 10

mm, 10 mm x 15 mm, 10 mm x 20 mm, 15 mm x 10 mm dan 20 mm x 10 mm. Variasi

anyaman tersebut digunakan untuk mengetahui pengaruh yang paling optimal pada kuat

tarik dan analisis modulus elastisitas Polymer Modified Mortar (PMM) . Pengujian PMM

TRC dilakukan pada umur 28 hari.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kuat tarik aktual (fct) yang terbesar yaitu pada

benda uji dengan kode TRC 200, sebesar 1,50 MPa.. Persentase peningkatan nilai kuat

tarik terbesar yaitu pada benda uji dengan kode TRC 200 sebesar 87,5 % jika

dibandingkan dengan TRC 000 . Hal ini menunjukkan bahwa penambahan anyaman serat

cantula berpengaruh pada kuat tarik PMM TRC. Dan untuk nilai Modulus Elastisitas (E)

yang terbesar yaitu pada benda uji dengan kode TRC 200, sebesar 21,3508 Mpa.

Persentase peningkatan nilai modulus elastisitas terbesar yaitu pada benda uji dengan

kode TRC 200 sebesar 143.138% jika dibandingkan dengan TRC 000. Hal ini

menunjukan bahwa penambahan anyaman serat cantula berpengaruh pada nilai modulus

elastisitas PMM TRC

Kata Kunci : TRC, Textile Reinforced Concrete, Serat Cantula, Kuat Tekan


ABSTRACT

Firman Pratama, 2019. Analysis of Modulus of Elasticity and Tensile

Strength of Polymer Modiefied Mortar (PMM) with Addition of Cantga

Fiber (Agave Cantula Roxb). Final Project Civil Engineering Study Program

Faculty of Engineering, Sebelas Maret University Surakarta.

Concrete needs in construction work are increasing. In general, reinforced

concrete is the main staple material for building reinforcement structures. The

superiority of characteristics such as durability, compressive strength and high

rigidity compared to other material structures makes concrete attractive for

construction work. The longer the service life of a building, there will be a

decrease in strength in concrete structures, especially columns and beams caused

by various conditions such as natural disasters. Therefore a method is needed to

repair or strengthen concrete so that the strength in concrete can increase and the

building can function as it should. Textile Reinforced Mortar (TRM), or also

known in international literature as Textile Reinforced Concrete (TRC) is one of

the innovations to strengthen reinforced concrete (Triantafillou et al, 2018).

Textile Reinforced Concrete consists of textiles, namely fabric meshes made of

woven, knitted or woven in at least two directions which are infused with mortar

binders (Triantafillou et al, 2007).

The Textile Reinforced Concrete (TRC) in this study consisted of an hourglass

shaped matrix with dimensions of 250 mm long, 10 mm thick and 50 mm wide.

Reinforcement in the form of woven cantula fibers that are glued together with

Polymer Modified Mortar and then held in concrete. Variations in webbing used

are 10 mm x 10 mm, 10 mm x 15 mm, 10 mm x 20 mm, 15 mm x 10 mm and 20

mm x 10 mm. The variation of webbing is used to find out the most optimal effect

on tensile strength and modulus of elasticity modulation analysis of Polymer

Modified Mortar (PMM). TRC PMM testing is done at 28 days.

The results showed that the largest actual tensile strength (fct) value was in the

test object with TRC 200 code, by 1.50 MPa. The percentage increase in the

largest tensile strength value was in the test object with TRC 200 code by 87.5%

when compared with TRC 000. This shows that the addition of woven cantula

fiber influences the tensile strength of PMM TRC. And for the greatest value of

Modulus of Elasticity (E), namely the test object with TRC 200 code, amounting

to 21.3508 MPa. The largest percentage increase in modulus of elasticity value is

in the test object with TRC 200 code of 143.138% when compared to TRC 000.

Keywords: TRC, Textile Reinforced Concrete, Cantula Fiber, Compressive

Strength


PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat, karunia dan anugrah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi

dengan judul “Analisis Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik pada Polymer

Modified Mortar (PMM) dengan penambahan Serat Cantula (Agave Cantula

Roxb)” guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta. Dalam menyelesaikan laporan ini, penulis banyak dibantu oleh

berbagai pihak. Dengan penuh rasa hormat, pada kesempatan ini penulis

mengucapkan terima kasih kepada :

1. Tuhan YME. atas rahmat dan karunia yang telah diberikan,

2. Orang tua dan keluarga yang telah mendukung penuh selama penulisan

skripsi,

3. Bapak Edy Purwanto S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I,

4. Bapak Prof S.A. Kristiawan S.T., M.Sc., Ph.D selaku dosen pembimbing II,

5. Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta,

6. Bapak Ir. Bambang Santosa, M.T., selaku dosen pembimbing akademik,

7. Teman-teman angakatan 2012 yang selalu membantu, mendukung dan

memberikan semangat untuk berjuang,

8. Pihak lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna, dan masih banyak

kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

penulis harapkan. Akhir kata, semoga Skripsi ini bermanfaat bagi penulis pada

khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.

Surakarta, Juli 2019

Penulis


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL..... ....................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii

MOTTO ............................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ................................................................................................ v

ABSTRAK ........................................................................................................... vi

ABSTRACT .......................................................................................................... vii

PRAKATA .......................................................................................................... viii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv

DAFTAR NOTASI ............................................................................................. xvi

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xviii

PENUTUP ........................................................................................................... xix

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 2

1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 4

2.2 Polymer Modified Mortar ........................................................................ 5

2.3 Bahan Penyusun ....................................................................................... 8

2.3.1 Pasir .......................................................................................................... 8


2.3.2 Semen ....................................................................................................... 8

2.3.3 Air ............................................................................................................. 8

2.3.4 Superplacticizier ........................................................................................ 9

2.3.5 Accelerator ............................................................................................... 9

2.3.6 Polymer .................................................................................................... 10

2.3.7 Serat .......................................................................................................... 10

2.4 Pengujian Benda Uji ................................................................................ 12

2.4.1 Kuat Tarik Langsung ................................................................................ 12

2.4.2 Modulus Elastisitas .................................................................................. 14

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Tinjauan Umum ....................................................................................... 15

3.2 Bahan ....................................................................................................... 15

3.3 Peralatan Penelitian .................................................................................. 17

3.4 Benda Uji ............................................................................................... . 22

3.4.1 Pembuatan Benda Uji ............................................................................... 22

3.5 Diagram Alir Penelitian ........................................................................... 24

3.5.1 Tahap 1 ...................................................................................................... 25

3.5.2 Tahap 2 ...................................................................................................... 25

3.5.3 Tahap 3 ..................................................................................................... 26

3.5.4 Tahap 4 ..................................................................................................... 27

3.5.5 Tahap 5 ..................................................................................................... 27

3.6 Prosedur Penelitian Benda Uji ................................................................. 27

3.6.1 Pengujian Kuat Tarik Langsung ................................................................ 27

BAB 4 PEMBAHASAN

4.1 Tinjauan Umum ....................................................................................... 28

4.2 Hasil Pengujian Bahan Penyusun ............................................................ 28

4.2.1 Hasil Pengujian Agregat Halus ................................................................. 28

4.2.2 Spesifikasi Serat Agave Cantula Roxb ................................................... . 29

4.3 Mix Design PMM TRC ......................................................................... . 29

4.4 Hasil Pengujian Berdasarkan Variasi Anyaman Serat Cantula ................ 30


4.4.1 Hasil Pengujian Kuat Tarik Langsung ...................................................... 30

4.4.2 Hasil Pertambahan Panjang Benda Uji ...................................................... 33

4.4.3 Hasil Analisis Modulus Elastisitas .......................................................... . 35

4.5 Rekapitulasi Analisis Perhitungan .......................................................... . 38

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 39

5.2 Saran .......................................................................................................... 40


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ikatan Molekul Polyvinyl Acetate...................................................... 5

Gambar 2.2 Reaksi Hidrasi Semen dan Air .......................................................... 5

Gambar 2.3 Reaksi Pembentukan Lapisan Polimer dan Semen ........................... 6

Gambar 2.4 Reaksi Pengikatan Polimer dan Semen dalam Polymer Modified

Mortar (PMM) ................................................................................... 7

Gambar 2.5 Serat Agave Cantula Roxb ............................................................... 11

Gambar 2.6 Benda Uji Kuat Tarik Langsung ...................................................... 12

Gambar 2.7 Perbandingan Uji Tarik Beton Normal dan Beton Serat ................. 14

Gambar 3.1 Pasir ................................................................................................. 15

Gambar 3.2 Semen .............................................................................................. 16

Gambar 3.3 Accelator .......................................................................................... 16

Gambar 3.4 Polimer ............................................................................................. 17

Gambar 3.5 Serat Cantula.................................................................................... 17

Gambar 3.6 Timbangan ....................................................................................... 18

Gambar 3.7 Ayakan ............................................................................................. 18

Gambar 3.8 Oven ................................................................................................ 19

Gambar 3.9 Conical Mould ................................................................................. 19

Gambar 3.10 Universal Testing Machine ............................................................ 20

Gambar 3.11 Cetakan Benda Uji Kuat Tarik ...................................................... 20

Gambar 3.12 Ember, Sekop, Molen, Gelas Ukur ............................................... 21

Gambar 3.13 Diagram Alir Penelitian ................................................................. 25

Gambar 3.14 Sketsa Pengujian Kuat Tarik Langsung......................................... 28

Gambar 4.1 Proses Pengujian Kuat Tarik Langsung........................................... 31

Gambar 4.2 Hubungan Kuat Tarik Langsung PMM antar Variasi Anyaman serat

Cantula. . .......................................................................................... 33

Gambar 4.3 Hubungan perpanjangan Benda Uji Antar Variasi Anyaman Serat

Cantula. ........................................................................................... 35

Gambar 4.4 Grafik Modulus Elastisitas PMM TRC Dengan Variasi Anyaman

Serat Cantula. .................................................................................. 38


DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Jumlah Benda Uji Pengujian Kuat tarik Langsung .............................. 22

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus (Pasir) ................................................ 29

Tabel 4.2 Spesifikasi Serat Agave Cantulla Roxb ............................................... 30

Tabel 4.3 Mix design adukan Polymer Modified Mortar (PMM) berserat Agave

Cantula Roxb ........................................................................................ 30

Tabel 4.4 Rekapitulasi Hasil Pengujian Kuat Tarik langsung Berdasarkan Variasi

Anyaman Serat Cantula ........................................................................ 32

Tabel 4.5 Rekapitulasi Hasil Pertambahan Panjang Benda Uji Berdasarkan

Variasi Anyaman Serat Cantula ........................................................... 34

Tabel 4.6 Rekapitulasi Hasil Modulus Elastisitas Antara Variasi Anyaman Serat

Cantula ................................................................................................. 37

Tabel 4.7 Rekapitulasi Hasil Nilai Kuat Tarik, Perpanjangan Benda Uji Dan

Modulus Elastisitas Antara Variasi Anyaman Serat Cantula .............. 39


DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A HASIL PENGUJIAN AGREGAT

LAMPIRAN B HASIL PENGUJIAN KUAT KUAT TARIK

LAMPIRAN C SURAT-SURAT


DAFTAR NOTASI

P = beban maksimum (kg)

A = luas penampang beton (cm2)

fct = Kuat tarik mortar semen (MPa)

P = Beban tekan (N)

A = Luas Bidang Tarik (mm2)

∆L = Perubahan Panjang Akibat P (mm)

σ = Tegangan (Mpa)

ε = Regangan (mm)


PENUTUP

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas Berkat dan

Rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan judul

“Perbandingan Polymer Modified Mortar Berserat Agave Cantula Rox dengan

Polymer Modified Mortar Berserat Kaca” dengan baik.

Skripsi ini diharapkan dapat bermanfaat bagi penyusun maupun bagi para

pembaca. Dalam penyusunan skripsi ini disadari masih banyak terdapat

kekurangan yang perlu penyempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat

membangun sangat diharapkan sebagai bekal kesempurnaan penelitian di masa

yang akan datang.

Akhir kata, penyusun ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah

membantu serta mohon maaf apabila terdapat hal-hal yang kurang berkenan di

hati para pembaca.

Penulis

Documents

Analisis Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik Pada Polymer … · library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Analisis Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik Pada Polymer Modified Mortar (PMM)