PRAKTIKUM 5(uji beton 7 dan 14 hari)

PENGUJIAN KEKUATAN HANCUR BETON (7 dan 14 Hari)

Referensi:
ASTM E8 - Tension Testing of Metallic Materials

Tujuan:
Menentukan kekuatan tekan beton berbentuk kubus dan silinder yang dibuat dengan dirawat(curing) di laboratorium. Kekuatan tekan beton adalah perbadingan beban terhadap penampang beton

Alat:
Alat yang digunakan dalam uji kuat tekan beton adalah UTM dengan kapasitas 100 ton.

Benda Uji:
Beton Silinder

Prosedur:
a. mengambil benda uji dari tempat perawatan

b. letakkan benda uji pada mesin tekan secara umum

c. jalankan mesin uji tekan. tekanan harus dinaikkan berangsur-angsur dengn kecepatan berkisar 4kg/cm2 sampai dengan 6kg/cm2 perdetik

d. letakkan pembebanan sampai benda uji hancur dan catatlah benda uji beban maksimum hancur yang terjadi selama pemeriksaan benda uji

e. lakukan langkah a, b, c, d sesuai dengan jumlah benda uji yang akan ditentukan kekuatan tekan karakteristiknya.

Analisis dan Hasil:
Hitung kekuatan tekan beton dengan persamaan berikut:
Kuat tekan beton = ( P/A ) . ( 1/Koef )

dimana,
P = Beban maksimumm (Newton)
A = Luas Penampang Benda Uji (mm2)
Koef = angka patokan beton untuk tiap umur tertentu.
umur 3 hari , koefisiennya 0.4
umur 7 hari , koefisiennya 0.65
umur 14 hari , koefisiennya 0.88
umur 28 hari , koefisiennya 1


Maka hasil perhitungannya

dari hasil beton ke-1 dan beton ke-2, didapat rata-ratanya sama dengan 17.67 MPa. Hasil ini berbeda dengan kuat tekan yang diinginkan yaitu 25 MPa dalam perancangan mix design sebelumnya.

Ada beberapa kemungkinan faktor yang menyebabkan hal ini terjadi :
1. Error dalam perhitungan mix design. Mengapa saya letakkan penyebab ini di nomor 1? karena perhitungan mix design bukanlah hal yang mudah, apalagi untuk pemula mahasiswa tingkat awal. Kesalaha perhitungan mix design dapat berakibat cukup fatal, seperti demikian.
2. Kesalahan dan tidak teliti dalam penimbangan bahan. Mungkin sepele dalam hal material. Namun jika kesalahan penimbangan dan penambagan bahan saat pembuatan mix design tidak sesuai dengan rancangan mix design, hasilnya akan tidak sesuai.
3.  Kesalahan dan kurang teliti dalam pengerjaan mix design. Hal ini lebih mengarah ke hal-hal dasar seperti pemadatan cor yang belum sempurna (belum terbiasa memakai vibrator) atau pencampuran beton dalam mesin molen.


UJI BETON 14 HARI

setelah pengujian beton 7 hari.. kali ini kita menguji kuat tekan beton 14 hari. Adapun cara pengujiannya yaitu sama dengna uji beton 7 hari. yang berbeda disini adalah hasil dari pengujian kuat tekan beton 14 hari. berikut hasil pengujian kuat tekan beton 14 hari dan proses2nya:

a. sebelumnya kita timbangan dulu berat beton yang 14 hari.
setelah dilakukan penimbangan didapat Massa beton masing-masing 11,96 kg dan 12,10 kg.

b. lalu letakkan benda uji untuk diuji dengan alat pengukur kuat tekan beton 14 hari

c.  jalankan mesin uji tekan. tekanan harus dinaikkan berangsur-angsur dengn kecepatan berkisar 4kg/cm2 sampai dengan 6kg/cm2 perdetik

d. hingga jarum hitam mengalami pembalikka arah hingga kembali ke posisi semula maka pengkuran bisa langsung didapat dengan melihat jarum merah sbb.

adapun beton mengalami keretakan max di titik(Mpa) pada jarum merah

e. lakukan perhitungan.

Read More

PENGENALAN TENOLOGI MATERIAL KONSTRUKSI LOGAM

PENGENALAN
Siklus Material

Produk Setengah Jadi

Standar dan Code

ENGINEERING MATERIAL
-Baja (Steel): Baja Karbon, Baja Paduan
-Besi Cor (Cast Iron)
-Aluminium & Paduannya
-Tembaga & Paduannya: Brass, Bronze
-Titanium & Paduannya
-Superalloys: Ni-, Co-, Fe-Base
-Timah Putih -Timah Hitam & Paduannya: Babbitt

SIFAT FISIK MATERIAL
•Titik Cair
•Massa Jenis
•Konduktivitas Panas
•Konduktivitas Listrik
•Koefisien Muai
•Dan Lain-Lain.

SIFAT MEKANIK MATERIAL
•Kekuatan Luluh (Yield Strength)
•Kekuatan Tarik (Tensile Strength)
•Perpanjangan (Elongation)
•Kekerasan (Hardness)
•Harga Impact
•Batas Lelah (Fatigue Limit)
•Batas Mulur (Creep Limit)
•Ketahanan Aus

SIFAT KIMIA MATERIAL
•Ketahanan Korosi

SIFAT TEKNOLOGI
•Mampu Cor (Castability)
•Mampu Bentuk (Formability)
•Mampu Las (Weldability)
•Mampu Keras (Hardenability)
•Mampu Mesin (Machinability)

PENGUJIAN & PEMERIKSAAN (TESTING & INSPECTION)
Pengujian Mekanik:
Uji tarik
Uji lentur
Uji geser
Uji tekan
Uji keras
Uji impact
Uji fatigue
Uji creep
Uji aus
Pengujian Korosi

Pemeriksaan Material
Pemeriksaan Komponen / Peralatan
Pemeriksaan (Inspection):

Teknik Pemeriksaan
Merusak (destructive):
Metalografi
Tidak merusak (non destructive): ndt / ndi:
Visual
Dye penetrant
Ultrasonic
X-ray radiography
Magnetic particle
Eddy current
Infra-red thermography

MACAM-MACAM PENGUJIAN MEKANIK
Uji Tarik (Tension Test)
Uji Impak (Impact Test)
Uji Lelah (Fatigue Test)
Uji Kekerasan (Hardness Test)
Uji Mulur (Creep Test)
Uji Lentur (Flexure Tes7)
Uji Tekuk (Bend Test)

UJI TARIK (TENSION TEST)
Sifat mekanik yang diperoleh dari pengujian tarik adalah:
• Kekuatan Tarik (tensile strength)
• Kekuatan Luluh (yield strength)
• Keuletan (ductility)
• Ketangguhan (toughness)
• Modulus Elastisitas

Sample UjiTarik
•Lokasi pengambilan sample, bentuk, dan dimensi spesimen ujitarik harus mengikuti standar, misalnya: JIS, ASTM
•Dimensi utama dari sample uji tarik adalah:
Luas penampang melintang awal = Ao
Panjang uji awal (gauge length) = Lo

Lokasi pengambilan sample Uji Tarik menurut JIS

Spesimen Uji Tarik Berbentuk Silinder, Pelat menurut ASTM E8

Spesimen Uji Tarik Untuk Pipa, menurut JIS Z 2201

Spesimen Uji Tarik Untuk Besi Cor menurut ASTM E8

Spesimen Uji Tarik untuk Kayu menurut ASTM D 143

Beberapa Kesalahan yang Mungkin Terjadi pada Pembuatan Speimen Berbentuk Pelat

Metoda Pengujian
• Spesimen uji tarik dijepit dikedua ujungnya dan ditarik dengan kecepatan konstan
• Akibat tarikan tersebut, specimen akan bertambah panjang dengan pertambahan panjang sebesar ΔL
• Akibat pertambahan panjang yang terjadi pada specimen, maka load cell akan mencatat reaksi berupa gaya tarik, yaitu P.

Kurva Tegangan-Regangan
Rumus tegangan:

Rumus regangan:

Kurva:

Dari kurva tegangan-regangan kita dapat mengetahui beberapa hal:
Kekuatan Tarik
Rumus:

Kekuatan Luluh
Rumus:

Keuletan material ditunjukkan oleh dua besaran yaitu:
regangan pada titik patah, ef, atau reduksi penampang, q
ef= (Lf–Lo)/Lo , (%)

q = (Af–Ao)/Ao, (%)

Modulus elastisitas material, E, ditunjukkan oleh kemiringan kurva tegangan-regangan teknis didaerah elastis.
E = tan α

Di Daerah Elastis
• Tegangan material sebanding dengan regangan yang terjadi
• Hukum Hooke σ = E. e

Di Daerah Plastis
• Deformasi plastis terjadi bila tegangan kerja melebihi kekuatan luluh (σk > σy)
• Akibat deformasi plastis, pada material terjadi perubahan bentuk yang permanen
• Material akan patah bila tegangan kerja melampaui tegangan ultimate (σk > σu)

Faktor Keamanan(Safety Factor) Untuk Beban Statis
• Menghindari Deformasi Plastis
SF = σi/σy

• Menghindari Kemungkinan Patah
SF= σi/σu

Tegangan-Regangan Sebenarnya(Truestress-strain)

Kurva tegangan-regangan sebenarnya sering didekati dengan menggunakan persamaan berikut:

K = konstanta tegangan
n = exponen pengerasan-regangan(strain hardening exponent)


Ketangguhan(Toughness)
• Ketangguhan material ditunjukkan oleh energi yang mampu diserap material sampai material patah

UJI IMPAK (IMPACT TESTING)
•Pengujian impak dilakukan untuk mendapatkan data keuletan material atau ketangguhan daerah lasan.
•Spesimen yang diberi takikan(notch) menerima beban tiba-tiba.
•Besarnya energi yang digunakan untuk mematahkan spesimen diukur.

Energi untuk mematahkan spesimen diukur berdasarkan pada perbedaan energi potensial dari bandul pemukul pada saat sebelum dan sesudah memukul spesimen
E = m . g (a - b)

E = energi untuk mematahkan spesimen(joule)
m = masa bandul pemukul
g = percepatan gravitasi
a = beda tinggi titik pusat masa bandul pemukul ke spesimen saat sebelum memukul
b = beda tinggi pusat masa bandul sesudah memukul spesimen

Dasar Pengukuran Energi Impak

Skema Proses Pengujian Impak

Pemasangan Spesimen pada Anvil

Temperatur Transisi Beberapa Jenis yang Diukur dengan Metoda Charpy

Patah Getas, Patah Ulet Sebagai Fungsi Dari Temperatur

Permukaan Patahan Spesimen Impak Sebagai Fungsi dari Temperatur Pengujian

• Uji Kelelahan
• Metode Pengujian Fatigue:
• Metode fatigue lentur putar (rotating bending fatigue)
• metode fatigue axial (axial fatigue)
• Pada mesin uji fatigue lentur putar, beban yang diterima oleh spesimen adalah tegangan normal bolak balik murni dengan rasio tegangan R=1.
• Besarnya tegangan dan jumlah putaran, N, yang mapu diterima oleh spesimen dicatat sebagai data pengujian.
• Bila pengujian fatigue dilakukan terhadap beberapa spesimen yang diberi tegangan berbeda-beda maka jumlah putaran yang mampu diterima oleh setiap spesimen sampai patah akan berbeda pula.
• Pemetaan tegangan sebagai fungsi dari jumlah putaran akan diperoleh kurva S-N.
• Kurva S-N untuk material baja membentuk garis horizontal pada suatu beban tegangan tertentu
• Dibawah tegangan ini secara teoritis baja tersebut mampu menerima beban fatigue untuk selamanya tanpa terjadi patah. Batas tegangan ini disebut batas fatigue (fatigue limit).
• Sedangkan material aluminium, tembaga, magnesium dan paduan tembaga memiliki kurva S-N yang terus menurun dengan naiknya jumlah putaran. Material jenis ini tidak memiliki batas fatigue.
• Sebagai penggantinya ditentukan suatu parameter yang disebut  kekuatan fatigue (fatigue strength), yaitu besarnya tegangan yang mampu diterima oleh material untuk sejumlah putaran tertentu.
• Batas fatigue dan kekuatan fatigue material bergantung pada beberapa faktor antara lain:
o Ukuran komponen
o Konsentrasi tegangan, misalnya adanya takikan
o Kekasaran permukaan clan proses pengerjaan
o Tegangan sisa

Kurva Fatigue Test

Fatigue Test

Fatigue Testing Machine

Read More