Modulus Elastisitas Jurnal

0 views

Skip to first unread message

Ling Baus

unread,

Aug 3, 2024, 4:40:18 PM8/3/24

to maipahane

Back-calculation is a method of analyzing the material properties of a pavement, which is supported by field testing in the form of Non-Destructive Testing using the Falling Weight Deflectometer. Analysis of the material properties gives the value of the modulus of elasticity, with the input data in the form of deflection of the results of the Falling Weight Deflectometer test. The back calculation in this study was carried out with the support of the ELMOD 6.0 computer program, and resulted in the root means square and backcalculated moduli values. As a case study, the Janti (Yogyakarta)-Prambanan (Central Java Province Boundary) road section was selected. The results obtained indicate that the modulus of elasticity in the north section for the Hot Mix Asphalt layer is 1401.31 MPa, for the base layer is 597.75 MPa, for the subbase layer is 116.79 MPa, and for the subgrade layer is 96.15 MPa. While in the south section, the modulus of elasticity for the Hot Mix Asphalt layer, base layer, subbase layer, and subgrade layer are 976.80 MPa, 128.22 MPa, 104.59 MPa, and 75.68 MPa, respectively.

Perhitungan balik merupakan suatu metode analisis material properties suatu perkerasan jalan, yang didukung dengan pengujian lapangan berupa Non-Destructive Testing menggunakan alat Falling Weight Deflectometer. Analisis terhadap material properties memberikan nilai modulus elastisitas, dengan input data berupa lendutan hasil pengujian Falling Weight Deflectometer. Perhitungan balik pada studi ini dilakukan dengan bantuan program komputer ELMOD 6.0, dan menghasilkan nilai root means square dan backcalculated moduli. Sebagai studi kasus dipilih ruas Jalan Janti (Yogyakarta)-Prambanan (Batas Provinsi Jawa Tengah). Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa nilai modulus elastisitas pada ruas utara untuk lapis Hot Mix Asphalt sebesar 1401,31MPa, untuk lapis base sebesar 597,75 MPa, untuk lapis subbase sebesar 116,79 MPa, dan untuk lapis subgrade sebesar 96,15 MPa. Sedangkan pada ruas selatan, nilai modulus elastisitas pada lapis Hot Mix Asphalt, lapis base, lapis subbase, dan lapis subgrade berturut-turut adalah 976,80 MPa, 128,22 MPa, 104,59 MPa, dan 75,68 MPa.

Telah dilakukan penelitian tentang rancang bangun alat ukur modulus elastisitas material. Modulus elastisitas merupakan parameter fisis atau sifat mekanik dari suatu material untuk acuan klasifikasi material atau penentuan mutu dari material. Alat yang dibuat ini menggunakan sensor force gauge untuk mengukur besar gaya tarik dan kamera sebagai pengamat perubahan panjang sampel (regangan) terhadap gaya tarik yang diberikan. Pola regangan terhadap gaya tarik ini dianalisis menggunakan software Tracker di komputer. Kemudian hasil analisis dan variabel terukur dihitung dengan hasil akhir berupa nilai modulus elastisitas material. Sampel yang digunakan pada eksperimen adalah lembaran silicon yang dibuat dengan 10 variasi ukuran. Pada eksperimen, alat bekerja dengan baik dan dapat mengukur nilai gaya tarik, perubahan panjang sampel, grafik komparasi regangan terhadap waktu atau perubahan gaya, dan nilai modulus elastisitas material. Rata-rata nilai modulus elastisitas yang didapat oleh alat dalam mengukur sampel ini adalah 57669,73 Kg/m2. Persen deviasi data pengukuran pada eksperimen ini sebesar 5,08 %. Sebagai acuan ketidakpastian pengukuran, sampel juga diukur dengan alat universal testing machine yang telah terkalibrasi, nilai modulus elastisitas sampel bernilai 60822.56 Kg/m2. Sehingga persen ketidakpastian pada alat yang dirancang ini adalah sebesar 5.21%. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa alat ini bekerja dengan baik serta memiliki akurasi yang cukup baik.

Penelitian ini bertujuan untuk memprediksi nilai modulus elastisitas batuan utuh dan modulus deformasi massa batuan. Pemboran inti pada batulempung di kedalaman 35, 42, dan 60 meter serta batubara di kedalaman 164 dan 181 meter telah dilakukan untuk mendapatkan contoh batu berbentuk silinder. Kemudian gaya diukur dan perpindahan titik diamati selama contoh diuji kuat tekan uniaksial. Selanjutnya regangan dan tegangan dihitung untuk membangun kurva perilaku konstitutif. Modulus elastisitas batuan utuh diprediksi dari Modulus Young Rata-rata karena tipe kurva tegangan-regangan contoh batubara dan batulempung yang diuji termasuk fase elastik pendek. Modulus deformasi massa batuan diprediksi dari Modulus Young Sekan yang diukur dari tegangan nol sampai lima puluh persen dari tegangan puncak. Hasil penelitian menunjukan bahwa Modulus Young contoh batubara 0.30 dan 0.44 GigaPascal (GPa), sedangkan contoh batulempung 3.92, 4.14, dan 4.28 GPa. Modulus deformasi massa batuan batubara diprediksi 0.11 dan 0.35 GPa, sedangkan modulus deformasi massa batuan batulempung diprediksi 2.40, 3.86, dan 4.46 GPa. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa batuan sedimen di Formasi Tanjung Kalimantan Selatan memiliki karakteristik modulus deformasi massa batuan yang 20-63% kurang dari modulus elastisitas batuan utuh. Mengingat studi mengenai topik tersebut masih terbatas jumlahnya, data empiris yang didapatkan dari penelitian ini sangat berharga untuk berbagai kepentingan di bidang mekanika batuan. Contoh terapannya yaitu modulus deformasi massa batuan sebagai parameter masukan pada analisis tegangan-regangan di sekitar bukaan tambang bawah tanah menggunakan permodelan numerik, penilaian kondisi tegangan insitu dan distribusi tegangan terinduksi melalui pemantauan pergerakan massa batuan, atau perhitungan energi regangan dari ledakan batuan (rock bursts).

Redaksi Jurnal Jejaring Matematika dan Sains
Jl. Hendrik Timang, Gedung Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Palangka Raya Kampus UPR Tunjung Nyaho Palangka Raya, Kalimantan Tengah

Produk admixture telah banyak tersedia di pasaran dan mulai digunakan oleh masyarakat umum dalam pembangunan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kuat tekan dan modulus elastisitas beton dengan penambahan variable Damdex agar mendapatkan komposisi terbaik. Pada penelitian ini dilakukan penelitian dengan menggunakan dua campuran beton berbeda yaitu 1 Pc : 2 Ps : 3 Kr dan 1 Pc : 3 Ps : 2 Kr yang masing-masing ditambah Damdex sebesar 0,0% 0,2% 0,4% 0,6%. Sesuai hasil penelitian maka di hasilkan kuat tekan dan modulus elastisitas tertinggi pada beton campuran 1 Pc : 2 Ps : 3 Kr dengan variable penambahan Damdex 0,2% dengan hasil kuat tekan sebesar Fc 15,11 MPa dan modulus elastisitas 19084.009 MPa. Sedangkan untuk hasil kuat tekan dan modulus elastisitas terendah di dapatkan pada beton campuran 1 Pc : 2 Ps : 3 Kr dengan variable penambahan Damdex 0,6% dengan hasil kuat tekan sebesar Fc 12,90 MPa dan modulus elastisitas 17049,898 MPa. Pada beton Campuran 1 Pc : 3 Ps : 2 Kr kuat tekan dan modulus elastisitas lebih kecil dibandingkan dengan campuran beton 1 Pc : 2 Ps : 3 Kr dengan hasil tertinggi pada variable penambahan Damdex 0,2% dengan hasil kuat tekan sebesar Fc 9,89 MPa dan modulus elastisitas 13846.477 MPa. Dengan hasil ini dapat disimpulkan bahwa penambahan Damdex sebesar 0,2% adalah campuran terbaik karena dapat meningkatkan kuat tekan dan modulus elastisitas dibanding dengan beton tanpa tambahan Damdex, penambahan Damdex di atas 0,2% menyebabkan penurunan kuat tekan dan modulus elastisitas beton.

Geopolymer concrete is a type of environment friendly concrete because in term of its manufacture, cement can be replaced by waste materials such as fly ash. Based on several previous studies, the modulus elasticity of geopolymer concrete is still below the modulus elasticity of cement concrete is 4700 . To increase the value of modulus elasticity in geopolymer concrete can be obtained by increasing the density of the concrete. In this research, an experimental study was carried out by adding superplasticizer which is expected to increase the density and modulus elasticity in geopolymer concrete. Experimental studies were carried out by testing the compressive strength and modulus elasticity on geopolymer concrete specimens. The specimens were made in form of a cylinder 15 cm with 30 cm height having design compressive strength of 30 to 55 MPa. To obtain design compressive strength, NaOH was used with molarities of 8M, 10M, 14M, and 16M with the concrete being steam curing for 4 hours at 70C, 80C, and 90C. The results showed that the superplasticizer can increase the compressive strength and modulus elasticity in geopolymer concrete. The modulus elasticity of geopolymer concrete is 3500 or 75% of the modulus elasticity in cement concrete.

Beton geopolimer merupakan salah satu jenis beton ramah lingkungan, karena dalam pembuatannya material semen dapat digantikan dengan material limbah seperti abu terbang. Berdasarkan beberapa penelitian sebelumnya, nilai modulus elastisitas beton geopolimer masih di bawah standar modulus elastisitas beton semen yaitu 4700 . Untuk meningkatkan nilai modulus elastisitas pada beton geopolimer dapat dilakukan dengan meningkatkan kepadatan betonnya. Pada penelitian ini dilakukan studi eksperimental dengan menambahkan superplasticizer yang diharapkan dapat meningkat kepadatan dan modulus elastisitas pada beton geopolimer. Studi eksperimental yang dilakukan dengan menguji kuat tekan dan modulus elastisitas pada benda uji beton geopolimer yang sudah dibuat. Benda uji yang dibuat berbentuk silinder 15 cm dan tinggi 30 cm dengan mutu rencana 30 sampai 55 MPa. Untuk mendapatkan mutu rencana, NaOH yang digunakan dengan molaritas 8M, 10M, 14M, dan 16M dengan beton dirawat uap selama 4 jam pada suhu 70C, 80C dan 90C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa superplasticizer dapat meningkatkan nilai kuat tekan dan modulus elastisitas pada beton geopolimer. Nilai modulus elastisitas beton geopolimer yang didapatkan sebesar 3500 atau sebesar 75% terhadap modulus elastisitas beton semen.

Badan Standardisasi Nasional. (2014). Spesifikasi abu terbang batubara dan pozolan alam mentah atau yang telah dikalsinasi untuk digunakan dalam beton Standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural pozolan for use in concrete. Badan Standardisasi Nasional, 16.