JOB PENGUJIAN MODULUS ELASTISITAS BETONA. 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 men capai 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 fc 0.5 fc 0.15 fc

0.002

I cu

Iu

Gambar 1. Hubungan Tegangan dan Regangan

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:

Dimana : E S1 S22

= = = =

Modulus Elastisitas tegangan untuk regangan 0,00005 tegangan 40% dari tegangan hancur ultimate. regangan yang menghasilkan S2

Menurut ACI, untuk beton berbobot normal rumus pendekatan Modulus Elastisitas (Ec) adalah sebagai berikut :

C. PERALATAN DAN BAHAN 1. Peralatan yang digunakan Timbangan, ketelitian 0.001 gr Cetakan silinder Sendok semen Gelas ukur Meteran Portable concrete mixer Slump test Mistar perata Meja penggetar Bak perendaman Pot peleleh (untuk melelehkan belerang) Cetakan pelapis (Capping Plate) Mesin kuat tekan (Concrete Compression Testing Machine) Alat Compressometer-Extensometer

2. Bahan yang digunakan Agregat kasar Agregat halus Semen Air Belerang (untuk capping)

D. PROSEDUR PELAKSANAAN 1. Memasukkan semen, pasir, dan kerikil ke dalam mixer kemudian meng-On-kan mixer. Setelah agak merata baru tuangkan air dan tunggu adukan hingga merata. a. Untuk benda uji dengan tambahan bahan tambah, sebagai berikut : 1) Silicafume Jumlah bahan Silicafume sebesar 5% dari berat semen yang digunakan. 2) Cairan Viscocoate Jumlah bahan Cairan Viscocoate sebesar 0,05% dari berat semen yang digunakan. 2. Melakukan pengujian slump. 3. Memasukkan campuran pada cetakan silinder. 4. Mendiamkan benda uji selama 24 jam dan meletakkan di tempat yang aman dan sejuk agar benda uji tidak banyak kehilangan air. 5. Melepaskan cetakan benda uji silinder setelah berumur 24 jam. 6. Merendam benda uji silinder dalam bak perendaman yang diisi air dan telah memenuhi persyaratan untuk perawatan (curing), selama 27 hari. 7. Mengangkat benda uji silinder yang akan diuji modulus elastisitasnya dari bak perendaman sehari sebelum pengujian. 8. Menentukan berat dan ukuran benda uji. 9. Melakukan pelapisan (capping) permukaan atas benda uji beton dengan mortal belerang dengan prosedur berikut : a) Melelehkan belerang dalam pot peleleh sampai suhu kira-kira 130C

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.

10. Mengatur alat Compressometer-Extensometer pada benda uji silinder silinder. 11. Melakukan setting alat Compressometer-Extensometer pada benda uji silinder. 12. Menempatkan benda uji silinder yang telah dipasangi alat CompressometerExtensometer pada mesin uji tekan. Dial Compressometer dan Extensometer diatur ke angka nol. 13. 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 1.1 Data percobaan

Kode Sampel

Berat Benda Uji Kg

Ukuran Benda Uji (mm) t (mm)

Beban (KN) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Pembacaan Dial L0 15 40 70 80 110 150 190 270 300 335

L (mm) 0,000 0,015 0,040 0,070 0,080 0,110 0,150 0,190 0,270 0,300 0,335

Ket.

SM 1

12,76

150

296

Pmax = 500 KN

Tabel 1.2 Data percobaan

Kode Sampel

Berat Benda Uji Kg

Ukuran Benda Uji (mm) t (mm)

Beban (KN) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Pembacaan Dial L0 20 50 80 100 135 170 210 250 301 350

L (mm) 0,000 0,020 0,050 0,080 0,100 0,135 0,170 0,210 0,250 0,301 0,350

Ket.

SM 2

12,72

150

300

Pmax = 500 KN

Benda Uji Silinder (Dengan Bahan Tambah)Tabel 1.3 Data percobaan

Kode Sampel

Berat Benda Uji Kg

Ukuran Benda Uji (mm) t (mm)

Beban (KN) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 620

Pembacaan Dial L0 10 40 70 105 140 170 205 240 280 340 405 550

L (mm) 0,000 0,010 0,040 0,070 0,105 0,140 0,170 0,205 0,240 0,280 0,340 0,405 0,550

Ket.

SM 3

12,72

150

298

Pmax = 620 KN

DATA HASIL PERCOBAAN Benda Uji Silinder (Tanpa Bahan Tambah)Tabel 2.1 Data percobaan

Kode Sampel

Berat Benda Uji Kg

Ukuran Benda Uji t (mm) (mm)

Luas

A (mm2)

Beban (P) (KN) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

L

Pmax (KN)

Tegangan ( )

Regangan ( ) 0,00000 0,000051 0,00014 0,00024 0,00027 0,00037 0,00051 0,00064 0,00091 0,00101 0,00113

SM 1

12,76

150

296

17662,5

0,000 0,015 0,040 0,070 0,080 0,110 0,150 0,190 0,270 0,300 0,335

500

(MPa) 0,00 2,83 5,66 8,49 11,32 14,15 16,98 19,81 22,64 25,47 28,30

Tabel 2.2 Data percobaan

Kode Sampel

Berat Benda Uji Kg

Ukuran Benda Uji t (mm) (mm)

Luas

Beban (KN) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

A (mm2)

L

Pmax (KN)

Tegangan ( )

Regangan ( ) 0,00000 0,00007 0,00017 0,00027 0,00033 0,00045 0,00057 0,00070 0,00083 0,00100 0,00117

SM 2

12,72

150

300

17662,5

0,000 0,020 0,050 0,080 0,100 0,135 0,170 0,210 0,250 0,301 0,350

500

(MPa) 0,00 2,83 5,66 8,49 11,32 14,15 16,98 19,81 22,64 25,47 28,30

Benda Uji Silinder (Dengan Bahan Tambah)Tabel 2.3 Data percobaan

Kode Sampel

Berat Benda Uji Kg

Ukuran Benda Uji t (mm) (mm)

Luas Beban

A (mm2)

L

Pmax (KN)

Tegangan ( )

Regangan ( ) 0,00000 0,00003 0,00013 0,00023 0,00035 0,00047 0,00057 0,00069 0,00081 0,00094 0,00114 0,00136 0,00185

(KN) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 620 0,000 0,010 0,040 0,070 0,105 0,140 0,170 0,205 0,240 0,280 0,340 0,405 0,550

SM 3

12,72

150

298

17662,5

620

(MPa) 0,00 2,83 5,66 8,49 11,32 14,15 16,98 19,81 22,64 25,47 28,30 31,13 35,10

DATA HASIL PERHITUNGANUkuran Benda Uji No. Umur Kode Sampel Berat Benda Uji Kg Diameter Sampel (mm) Tinggi Sampel (mm) Luas Silinder (mm2) Pmax Pmax 40% (KN) L 40% Tegangan (MPa) Regangan Modulus Elastisitas1

Ket.

S2(KN) (mm)

S1

2

(hari)

(MPa) Tanpa Bahan Tambah Tanpa Bahan Tambah Dengan Bahan Tambah

1

63

SM 1

12,76

150

296

17662,5

500

200

0,0800

4,52

2,77

0,0000799

0,00005

58841,81

2

63

SM 2

12,72

150

300

17662,5

500

200

0,1000

5,66

2,02

0,0000990

0,00005

74320,67

3

63

SM 3

12,72

150

298

17662,5

620

248

0,1386

7,85

3,396

0,0001390

0,00005

50012,74

Modulus Elastisitas rata-rata

61058,41

F. KESIMPULAN Dari hasil pengujian Modulus Elastisitas yang telah dilakukan, maka diperoleh nilai rata-rata Modulus Elastisitas = 61058,41 MPa.