PRILAKU MEKANIK BETON NORMAL

DENGAN PENAMBAHAN SERAT KAWAT BENDRAT

Oleh :  I Gusti Made Sudika¹⁾, I Putu Suka Ardana²⁾

ABSTRAK

 

Salah satu kelemehan beton adalah sangat lemah terhadap gaya tarik, hanya 10 – 20 % dari kekuatan tekannya. Oleh karenanya teknologi beton terus dikembangkan untuk peningkatan mutu dan kekuatannya dalam berbagai kebutuhan struktur, misalnya dengan menambah tulangan dari besi biasa, tulangan baja prategang ataupun serat (fibre).

Ide dasar dari penelitian inin adalah memberi tulangan pada beton dengan serat baja yang disebarkan secara merata (uniform) kedalam adukan beton dengan orientasi random, sehingga beton tidak mengalami retak-retak yang terlalu dini akibat beban luar maupun panas hidrasi. Dengan demikian diharapkan beton mampu untuk mendukung tegangan-tegangan internal (aksial, lentur dan geser).

Dalam penelitian ini digunakan serat dari kawat bendrat berdiameter 0.85 mm yang dipotong-potong lurus sepanjang 60 mm, dengan kadar serat bervariasi 4%; 6%; 8% dan 10% terhadap berta semen, faktor air semen 0.538 dan semen 325 kg/m³ (hasil rancangan), dengan agregat Halus 40% dan Kasar 60% batu pecah dari Karang Asem dengan 3 jenis diameter: 10, 20 dan 30 mm. Nilai Slump pada beton normal ditetapkan 50 – 75 mm dan semen Type I ex Gresik.

Metode yang diterapkan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yaitu penelitian yang bertujuan untuk menyelidiki hubungan sebab akibat antara satu sama lain dan membandingkan hasilnya. Pengujian meliputi pengujian bahan, pengujian kuat tekan, pengujian kuat tarik dan kuat lentur dengan benda uji beton silinder dan balok.

Dari analisis data hasil pengujian didapat adanya peningkatan Optimum sebaga berikut: Kuat Tekan sebesar : 10.78% dengan kadar serat 6.7%; Kuat Tarik sebesar : 9.51% dengan kadar serat 5.8%  dan Kuat Lentur sebesar : 2.83% dengan kadar serat 5.6%. Secara keseluruhan dapat disimpulkan ada korelasi positif terhadap peningkatan kekuatan pada beton dengan ditambahkan campuran serat kawat bendrat, namun dari kemudahan pengerjaan (Workability) terjadi penurunan, ini terlihat dari penurunan nilai Slump sampai 10 mm pada kadar serat tertinggi (kadar serat 10 %).

Kata kunci: Beton normal, Beton serat, Kawat bendrat.

I.            PENDAHULUAN

1.      Latar Belakang.

Beton merupakan bahan yang banyak digunakan dalam bangunan. Beton ini sangat diminati karena merupakan bahan konstruksi yang mempunyai banyak kelebihan antara lain mudah dikerjakan, mudah dibentuk sesuai kebutuhan, mampu menerima kuat tekan dengan baik, tahan aus, rapat air, ekonomis (dibuat dengan bahan lokal yang mudah diperoleh) dan mudah perawatannya sehingga beton sangat banyak digunakan untuk struktur-struktur besar maupun kecil.

Banyak penelitian yang telah dilakukan untuk mengenal lebih jauh perilaku beton dan material pembentuknya, antara lain adalah sifat beton yang sangat lemah dalam menerima tegangan tarik. Berbagai cara dicoba untuk mengatasi kelemahan sifat beton tersebut, antara lain menambahkan tulangan pada daerah-daerah tertentu atau menambahkan serat-serat pada adukan beton, dengan maksud untuk meningkatkan potensi kekuatan dan memperbaiki sifat daktilitas beton normal. Dalam struktur beton, parameter mutu yang dipakai adalah kekuatan tekan (K atau fc’), walaupun disebutkan kuat tarik beton ada namun relatif rendah kira-kira 10 sampai 20 % dari kekuatan tekannya.

Anggapan lain mengatakan bahwa dalam perencanaan struktur, beton dianggap hanya mampu menahan tegangan desak, walaupun sebenarnya masih mampu menahan tegangan tarik sebesar 27 kg/cm² (Suhendro, 1991), sehingga hal ini dianggap tidak efisien terutama pada perencanaan yang didomonasi tarik dan lentur. Bagian tarik pada balok akan mengalami retak sekalipun hanya terjadi tegngan yang tidak begitu besar. Secara structural kondisi ini sering diabaikan karena tegangan tarik telah didukung sepenuhnya oleh tulangan dalam jumlah yang cukup dan ditempatkan secara benar.

Dengan perkembangan teknologi yang sangat pesat, teknologi beton makin dituntut untuk terus meningkatkan mutu dan kualitasnya dengan melakukan berbagai uji coba dan  penelitian untuk menciptakan suatu temuan baru, atau paling tidak dapat mengembangkan dari penelitian terdahulu sehingga dapat menghasilkan produk teknologi beton yang makin bermutu dan efisien. Ide dasarnya yaitu menulangi (memberi tulangan pada beton) dengan serat baja yang disebarkan secara merata (uniform) kedalam adukan beton dengan orientasi random, sehingga beton tidak mengalami retak-retak yang terlalu dini akibat beban luar maupun panas hidrasi (Sorousihan dan Bayasi, 1987). Dengan demikian diharapkan beton mampu untuk mendukung tegangan-tegangan internal (aksial, lentur dan geser).

2.      Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang di atas dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1). Berapa besar potensi peningkatan kekuatan tekan, tarik dan lentur beton  dengan penambahan serat potongan kawat bendrat dengan tidak merubah proporsi campuran ?; 2). Berapa persen kadar optimum kawat yang digunakan untuk kuat tarik dan lentur?; 3). Bagaimana korelasi antara peningkatan kekuatan terhadap variasi kandungan serat potongan kawat bendrat ?

3.      Batasan Masalah

Ruang lingkup pembahasan ini dibatasi hanya pada: 1) Tinjauan prilaku mekanik hanya pada kuat tekan, kuat tarik dan kuat lentur balok; 2) Material untuk serat potongan kawat bendrat yang digunakan diameter 0,85 mm dalam bentuk potongan-potongan lurus dengan panjang 60 mm; 3) Variasi kadar serat potongan kawat: 0%; 4%; 6%; 8% dan 10% dari berat semen; 4) Semen yang digunakan adalah semen Portland Type I dalam kemasan kantong /zak 50 kg.; 5) Factor air semen maksimum (f.a.s) : 0,6; 6) Berat semen maksimum : 350 kg/m³; 7) Pengujian benda uji dilakukan pada umur 28 hari.

 V.   KESIMPULAN DAN SARAN

5.1  Kesimpulan

Dari uraian dan analisis di atas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1.    Penambahan serat kawat bendrat kedalam campuran beton akan mengurangi kelecakan (workability). Hal ini ditunjukkan dengan menurunya nilai Slump setiap ditingkatkanya kadar serat kawat bendrat tersebut.

2.    Penambahan serat kawat bendrat kedalam campuran beton dapat meningkatkan kekuatan beton sampai pada kadar tertentu.

3.    Penambahan serat kawat bendrat dalam campuran beton memang berpengaruh terhadap peningkatan kekuatanya, hal ini dapat dilihat dari grafik korelasi yang menunjukkan nilai positif yaitu dengan ditingkatkannya kadar serat kawat sampai pada batas optimum maka kekuatanyapun akan meningkat.

4.    Penambahan serat kawat bendrat dalam campuran beton dapat memperlambat terjadinya keruntuhan beton, hal ini dapat dilihat/diamati saat dilakukan pengujian tekan dan  tarik kecuali lentur, dimana beton tidak terjadi pecah meledak seketika jika pembebanan diteruskan melebihi kekuatan runtuh beton, melainkan beton terjadi retak-retak sampai penurunan pembebanan.

5.2       Saran

            Setelah melakukan penelitian tentang pengaruh penambahan serat kawat bendrat terhadap prilaku mekanis beton normal, perlu untuk diperhatikan bebrapa hal berikut:

1.      Cara pengerjaan atau penaburan serat kawat dalam campuran beton agar dilakukan secara ditebar sedikit demi sedikit, untuk menghindari terjadinya penggumpalan (balling effect).

2.      Sehubungan dengan terjadinya penurunan nilai Slump yang diakibatkan oleh peningkatan kadar serat kawat maka akan diikuti pula oleh penurunan kemudahan pengerjaan (workability) yang akan berpengaruh pada kwalitas beton, maka perlu dilakukan perbaikan nilai Slump, misalnya dengan penggunaan bahan tambah (super plasticizer) untuk mempertahankan nilai Slump tersebut.

3.      Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dan lebih akurat dengan meperbanyak jumlah benda uji seperti yang disyaratkan dalam SNI untuk bisa mewakili hasil yang diharapkan.

DAFTAR PUSTAKA

Dipohusodo, I. 1990. Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI-T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum RI. PT Gramedia Pustaka Utama: Jaskarta.

Ferguson, M Phil, 1986. Dasar-dasar Beton Bertulang. Erlangga : Jakarta.

Jurusan Teknik Sipil. Pedoman Praktikum Laboratorium Material. Politeknik Negeri Bali SK SNI T-15-1990-03. Tata Cara Pembuatan Rancangan Campuran Beton Normal.

Mulyono, T.2003. Teknologi Beton. Andi: Yogyakarta.

Samekto dan Rahmadiyanto, 2001. Teknologi Beton. Kanisius: Yogyakarta.

Suhendro, B. 2000. Beton Fiber  Konsep, Aplikasi dan Permasalahannya, Universitas Gajah Mada: Yogyakarta.

Sorousihan, P dan Bayasi, Z. 1987. Consep of Fibre Reinforced Concrete, Proceding of the International Seminar on Fibre Reinforced Concrete. Michigan State University: Michigan.

Tjokrodimulyo, K. 1996. Teknologi Beton. Nafiri: Yogyakarta.

Triatmojo, B. 2002. Metode Numerik. Beta Offset; Yogyakarta.

Paul Nugraha dan Antoni, 2007. Teknologi Beton (Dari Material, Pembuatan, ke Beton Kinerja Tinggi). Andi: Yogyakarta