Irda Kusuma FAKULTAS TEKNIK 2010...dengan regangan, dan menganggap regangan yang terjadi pada...
47
29 Beton ringan dengan bahan tambah serat plastik dan serat nylon sebagai lapis perkuatan beton bertulang dengan frp plate Irda Kusuma FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET 2010
Transcript of Irda Kusuma FAKULTAS TEKNIK 2010...dengan regangan, dan menganggap regangan yang terjadi pada...
29
Beton ringan dengan bahan tambah serat plastik dan serat nylon sebagai
lapis perkuatan beton bertulang dengan frp plate
Irda Kusuma
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
2010
30
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penggunaan beton sebagai bahan bangunan telah lama dikenal. Salah satu alasan
pemilihan penggunaan beton adalah karena beton mudah dibentuk sesuai
keinginan dalam pelaksanaan, selain bahan–bahan dasar pembentuk beton itu
sendiri mudah didapat, serta kelebihan beton yang paling menonjol adalah kuat
desaknya yang tinggi, tetapi beton juga memiliki kuat tarik yang rendah. Beton
juga dapat mengalami degradasi yang disebabkan oleh berbagai sebab,
diantaranya serangan asam, korosi, gempa, kebakaran, susut dan beban yang
berlebihan. sehingga dapat menyebabkan penurunan kemampuan struktur beton
dalam memikul beban dan akan mengalami retak.
Untuk mengembalikan kemampuan beton dalam memikul beban layan, dapat
dilakukan perkuatan dengan berbagai metode antara lain pembesaran tampang
beton, pemasangan plat baja pada permukaan beton dan dapat juga dengan
pemasangan FRP (Fiber Reinforced Plastic) pada permukaan beton di daerah
tarik.
Pemasangan FRP (Fiber Reinforced Plastic) memiliki kelebihan, antara lain
karena berbobot ringan, tahan terhadap korosi, kekuatan tarik serta modulus
elastis yang tinggi. Akan tetapi material FRP juga memiliki kekurangan yaitu
selain mahal juga sangat bergantung pada mutu beton. Material FRP tidak akan
berfungsi maksimal biasanya diakibatkan oleh retakan–retakan awal yang terjadi
terlebih dahulu pada beton.
31
Usaha peningkatan kinerja FRP agar maksimal dapat dilakukan dengan
memberikan lapisan antara beton dengan FRP, sehingga retakan–retakan awal
yang terjadi dapat dicegah.
Bahan lapis antara ini harus memiliki kriteria antara lain ringan dan memiliki kuat
tarik yang tinggi. Material yang dapat dijadikan kandidat untuk maksud ini dapat
berupa beton ringan berserat. Beton ringan berserat ini diperoleh dari campuran
agregat ALWA (Artificial Ligth Weight coarse Aggregate) dan semen yang
didalamnya akan diperkuat dengan serat plastik dan serat nylon serta bahan
tambah lain seperti superplasticizer dan accelerator untuk memodifikasi
campuran sehingga mudah dikerjakan dan cepat mengeras.
Balok adalah batang struktural yang dirancang untuk menahan beban-beban yang
bekerja dalam arah tegak lurus terhadap sumbunya. Beban tersebut akan
menyebabkan balok melentur sehingga akan terbentuk sejumlah gaya-gaya dalam.
tegangan normal yang dihasilkan oleh lenturan berubah secara linier dengan
jaraknya dari sumbu netral. Dalam keadaan kaku, tegangan adalah sebanding
dengan regangan, dan menganggap regangan yang terjadi pada pertemuan balok
dan lapisan antara sama. Meskipun regangan dalam kedua lapisan pada
permukaan tersebut sama, tetapi tegangan yang lebih tinggi terjadi pada lapisan
yang lebih kaku. Kekakuan suatu bahan diukur dengan elastisitasnya. Sehingga
dengan adanya lapisan antara yang mempunyai kekuatan tarik dan kekakuan yang
lebih besar diharapkan akan meningkatkan kinerja dari FRP. Oleh karena itu,
penelitian ini mencoba memodifikasi material untuk memperbaiki material beton
yang digabungkan dengan material lain yang mempunyai kuat tarik besar juga
kekakuan yang besar.
32
1.2. Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, secara rinci rumusan
masalah dari penelitian adalah :
a. Pengaruh penambahan serat plastik dan serat nylon terhadap kuat tarik lentur
pada beton ringan yang digunakan sebagai lapisan antara beton dengan FRP.
b. Pengaruh penambahan serat plastik dan serat nylon terhadap nilai kekakuan
pada beton ringan yang digunakan sebagai lapisan antara beton dengan FRP.
1.3. Batasan Masalah
Untuk menyederhanakan pembahasan, maka pada penelitian ini perlu adanya
pembatasan masalah sebagai berikut :
a. Semen yang digunakan semen tipe I.
b. Agregat kasar dan agregat halus yang digunakan adalah ALWA (Artificial
Light Weight coarse Aggregate). diproduksi oleh Badan Penelitian dan
Pengembangan Pekerjaan Umum Cilacap, Jawa Tengah.
c. Serat plastik dan serat nylon yang digunakan dengan variasi 0,25%, 0,5%,
0,75%, 1% dari volume benda uji dengan aspek rasio 80.
d. Superplazticizer yang digunakan 1,4% dari berat semen
e. Benda uji berupa balok dengan dimensi 10x10x50 cm.
f. Pengujian dilakukan pada beton umur 28 hari.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah mencari bahan lapisan antara untuk
meningkatkan performance FRP yang memiliki kriteria ringan dan kuat tariknya
tinggi.
33
1.5. Manfaat Penelitian
1.5.1. Manfaat Teoritis
Memberikan sumbangsih teoritis tentang bahan lapis antara untuk meningkatkan
kinerja FRP sebagai bahan perkuatan beton.
1.5.2. Manfaat Praktis
Menjadi pedoman dalam pelaksanaan praktek FRP dengan memberikan lapis
antara.
34
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1. Beton Ringan
Beton biasa merupakan bahan yang cukup berat, dengan berat 2400 kg/m3 dan
menghantarkan panas. Untuk mengurangi beban mati suatu struktur beton atau
mengurangi sifat penghantaran panasnya maka telah banyak dipakai beton ringan.
Beton disebut ringan jika beratnya kurang dari 1800 kg/m3. Pada dasarnya, beton
ringan diperoleh dengan cara pemberian gelembung udara kedalam campuran
betonnya. Oleh karena itu pembentukan beton ringan dapat dilakukan dengan
cara-cara berikut :
a. Dengan membuat gelembung-gelembung gas/udara dalam adukan semen.
Dengan demikian akan terjadi banyak pori-pori udara di dalam betonnya.
Bubuk aluminium ditambahkan ke dalam semen dan akan timbul gelembung-
gelembung udara.
b. Dengan menggunakan agregat ringan, misalnya tanah liat bakar, batu apung.
Dengan demikian beton yang terjadipun akan lebih ringan daripada beton
biasa.
c. Pembuatan beton dengan tanpa butir-butir halus. Dengan demikian beton ini
disebut “beton non-pasir” dan hanya dibuat dari semen dan agregat kasar saja
(dengan butir maksimum agregat kasar sebesar 20 mm). Beton demikian
mempunyai pori-pori yang hampir seragam. Sebagai bahan batuan kasar yang
dipakai antara lain : kerikil alami (batu apung “terak tungku tinggi”, tanah liat
bakar).
35
2.2. Pengertian Balok Beton Bertulang
Balok adalah elemen struktur yang menyalurkan beban-beban dari slab lantai ke
kolom. Balok merupakan salah satu struktur yang paling utama mendukung
beban-beban luar serta berat sendiri.
Beton diperoleh dari pencampuran antara agregrat halus, agregrat kasar, semen
dan air serta kadang-kadang dengan bahan tambah lainnya. Semen jika diaduk
dengan dengan air akan terbentuk adukan pasta semen, sedangkan jika diaduk
dengan air kemudian ditambah pasir maka akan menjadi mortar semen, dan jika
ditambah dengan kerikil atau batu pecah sehingga mengeras maka disebut beton.
Kekuatan, keawetan, dan sifat-sifat lain dari beton tergantung dari kualitas bahan
dasar, perbandingan volume campuran, cara pelaksanaan, cara pemadatan,
pemeliharaannya, serta adanya bahan tambahan (admixture). Bahan penyusun
beton dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu bahan aktif dan bahan pasif.
Kelompok aktif yaitu semen dan air sedangkan yang pasif yaitu pasir dan kerikil
(disebut agregrat halus dan agregrat kasar). Kelompok yang pasif disebut pengisi,
sedangkan yang aktif disebut perekat/pengikat.
Beton bertulang adalah gabungan dari dua jenis bahan, yaitu beton polos yang
memiliki kekuatan tekan yang tinggi akan tetapi kekuatan tariknya rendah, dan
batangan-batangan baja yang ditanamkan di dalam beton yang dapat memberikan
kekuatan tarik yang diperlukan. Beton bertulang memadukan dua jenis bahan,
yaitu baja tulang dan beton yang dipakai bersamaan, dengan demikian prinsip-
prinsip yang mengatur perencanaan struktur dari beton bertulang dalam beberapa
hal berbeda dengan prinsip-prinsip yang menyangkut satu macam bahan saja.
36
2.3. Kekuatan Balok
Agar dapat menahan beban-beban yang ditopangnya, balok harus mempunyai
kekuatan-kekuatan yang ditentukan besarnya pada waktu pra desain. Kekuatan
beton dapat dilihat dari mutu beton itu sendiri. Kekuatan balok meliputi kekuatan
lentur, geser, torsi, tarik, dan tekan. Balok yang memenuhi nilai minimum dari
semua jenis kekuatan tersebut baru dapat dikatakan sebagai balok yang aman.
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kekuatan beton antara lain:
a) Faktor air semen (FAS), hubungan faktor air semen dan kuat tekan beton
secara umum adalah bahwa semakin rendah nilai faktor air semen semakin
tinggi kuat tekan betonnya, namun kenyataannya pada suatu nilai faktor air
semen tertentu semakin rendah nilai faktor air semen kuat tekan betonnya. Hal
ini karena jika faktor air semen semakin rendah maka beton semakin sulit
dipadatkan. Dengan demikian ada suatu nilai faktor air semen yang optimal
yang menghasilkan kuat tekan yang maksimal.
b) Mutu semen Portland, mempengaruhi kekuatan rata-rata dan kuat batas beton.
c) Perbandingan adukan beton
d) Jenis dan bidang permukaan agregat
e) Umur beton
f) Perawatan (Curing)
g) Suhu
(Istimawan Dipohusodo, 1999)
2.4. Kerusakan-Kerusakan Beton
a. Retak (Crack)
Retak pada beton biasanya dikarenakan proporsi campuran pada beton kurang
baik. Retak merupakan kerusakan paling ringan yang terjadi pada beton.
Keretakan dibedakan retak struktur dan non-struktur. Retak struktur umumnya
terjadi pada elemen struktur konstruksi bangunan, sedangkan retak non-struktur
terjadi pada dinding bata atau dinding non-beton lainnya. Pada retak non-struktur
37
dapat terjadi karena beberapa sebab, diantaranya proporsi campuran beton kurang
baik, umur bangunan, cuaca, efek panas yang berlebihan, reaksi kimia dan susut.
Sedangkan penyebab retak pada struktur sama dengan retak non struktur tapi retak
pada struktur juga terjadi karena gempa, kebakaran dan korosi pada struktur
beton.
b. Terlepasnya bagian beton (Spalling)
Spalling atau terlepasnya bagian beton merupakan jenis kerusakan beton yang
sering terjadi pada bangunan beton dan biasanya kurang diperhatikan dalam
pembuatan campurannya. Kerusakan ini terjadi karena campuran beton yang
kurang homogen dan juga faktor umur beton. Oleh karena itu metode perbaikan
pada kerusakan spalling, tergantung pada besar dan dalamnya spalling yang
terjadi.
c. Aus
Aus merupakan jenis kerusakan beton yang sering terjadi pada bangunan.
Kerusakan jenis ini biasanya kurang diperhatikan karena tingkat kerusakan yang
sulit diprediksi. Kerusakan ini juga disebabkan karena umur beton yang sudah
terlalu lama, kebakaran, reaksi kimia dan sebagainya.
d. Patah
Patah yang terjadi pada beton biasanya dikarenakan struktur beton yang tidak
mampu untuk menahan beban. Kerusakan ini bisa terjadi karena pada saat
pembuatan campuran beton (mix design) kurang diperhatikan proporsi yang
digunakan. Sebelum pembuatan campuran beton harus menghitung beban-beban
yang akan menimpa struktur beton tersebut agar patah pada beton tidak terjadi.
e. Keropos
Keropos merupakan jenis kerusakan yang disebabkan salah satunya karena umur
beton yang terlalu lama. Kerusakan ini biasanya kurang diperhatikan karena
kerusakan terjadi pada bagian bangunan yang sulit dijangkau. Misalnya pada
38
bagian bawah jembatan. Untuk itu agar tidak terjadi keropos dini karena reaksi
kimia atau yang lain maka perlu diperhatikan pada saat pembuatan bangunan.
f. Delaminasi
Beton mengelupas sampai kelihatan tulangannya disebut delaminasi. Kerusakan
ini bisa terjadi pada konstruksi bangunan dikarenakan banyak sebab, diantaranya
kegagalan pada pembuatan campuran, reaksi kimia, kelebihan beban dan
sebagainya. Oleh karena itu perlu diperhitungkan agar kerusakan ini tidak terjadi
pada konstruksi bangunan.
2.5. Penyebab Kerusakan-Kerusakan pada Beton
a. Serangan Asam
Beton yang terbuat dari semen portland diketahui memperlihatkan hasil yang
buruk saat bersentuhan dengan asam. Kurangnya ketahanan beton pada dasarnya
sangat penting apabila bidang-bidang beton yang besar terkena tumpahan asam.
Serangan asam sebagai sumber penyebab kerusakan beton yang paling umum
dalam sistem pembuangan kotoran (limbah), proses industri dan air tanah. Larutan
asam merupakan salah satu yang paling agresif terhadap beton.
b. Korosi
Beton secara alami terlindungi dari korosi oleh lapisan tipis akibat pasif alkalin
dari bahan dasar semen. Akibat serangan agresif dari senyawa luar berinfitrasi
maka beton dapat mengalami korosi. Bangunan beton yang di bangun disekitar
pantai, dapat lebih cepat rusak akibat serangan garam chloride. Gas CO2 pun
dapat masuk secara agresif melalui pori-pori beton dan bereaksi dengan Ca(OH)2
dan menghasilkan CaCO3 + H2O yang menyebabkan pH dari beton turun.
Tiga hal mutlak, sehingga menjadikan korosi pada beton :
a) Rusak akibat chloride atau karbonasi.
b) Air sebagai elektrolit.
39
c) Oksigen.
c. Kelebihan Beban
Beton digunakan dalam konstruksi bangunan karena mampu menahan beban yang
sesuai dengan kegunaannya. Beton yang dipakai juga sudah dirancang untuk
menahan beban yang telah diperhitungkan. Kelebihan beban pada konstruksi
bangunan dapat menyebabkan umur rencana bangunan berkurang, selain itu juga
bisa menyebabkan bangunan tersebut retak dan bisa lebih fatal lagi akibatnya
terjadi patah pada beton.
d. Gempa
Pada umumnya setelah terjadinya gempa bumi dengan skala yang cukup besar,
akan mengakibatkan kerusakan struktur maupun non-struktur pada bangunan yang
terbuat dari konstruksi beton. Bentuk dan tingkat kerusakan yang terjadi mulai
dari yang ringan sampai berat. Dengan adanya tuntutan bahwa bangunan yang
mengalami kerusakan harus sudah dapat secepatnya difungsikan kembali, maka
perlu adanya penanganan terhadap kerusakan-kerusakan yang terjadi, baik dengan
melakukan perbaikan ataupun perkuatan. Seringkali dengan terbatasnya waktu,
maka perbaikan atau perkuatan yang dilakukan tidak memperhatikan beberapa
kaidah yang berkaitan dengan kapasitas struktur dan prosedur pelaksanaan serta
kontrol kualitas.
e. Kebakaran
Kebakaran merupakan salah satu penyebab kerusakan yang sangat merugikan
sekali dalam konstuksi bangunan. Bentuk dan tingkat kerusakannya pun sangat
berat. Konstruksi bangunan yang mengalami kebakaran sangat sulit
penanganannya dalam perbaikan, karena bangunan yang mengalami kebakaran
biasanya sudah tidak layak pakai lagi sebelum bangunan tersebut dianalisa
kekuatan dan ketahanan dalam menahan beban. Oleh karena itu, bahan-bahan
yang akan dipakai dalam perbaikan perlu diperhatikan dalam kontrol kualitas
untuk kekuatan dan ketahanan dalam menahan beban.
40
f. Susut
Suatu bangunan yang baik dan aman harus memperhitungkan semua parameter
yang bisa mempengaruhi kondisi bangunan tersebut. Begitu juga dengan
penyusutan, harus diperhitungkan secara teliti. Walaupun perkembangan
penyusutan sangat lambat, tetapi jika diabaikan maka dalam jangka waktu lama
akan menyebabkan deformasi. Efek lain yang bisa ditimbulkan oleh penyusutan
adalah terjadinya keretakan pada dinding atau pada beton, karena beton menjadi
sangat lemah dalam menahan peningkatan tegangan pori pada beton.
Untuk mengurangi susut pada konstruksi bangunan dapat dikurangi dengan
langkah-langkah sebagai berikut :
a) Jumlah air dalam campuran beton seminimal mungkin.
b) Merawat beton sebaik mungkin.
c) Menuangkan beton dalam beberapa bagian kecil, tidak sekaligus, sehingga
memberi kesempatan pada terjadinya susut sebelum bagian berikutnya
dituangkan.
d) Menggunakan sambungan konstruksi untuk mengontrol retak.
e) Menggunakan tulangan susut.
f) Menggunakan agregat yang tepat dan tidak berpori.
2.6. Perkuatan Balok pada Struktur Eksisting
Banyaknya jenis kerusakan–kerusakan yang terjadi pada beton berupa retak
(crack), terlepasnya bagian beton (spalling), aus, patah, keropos, dan delaminasi
yang disebabkan baik serangan asam, korosi, kelebihan beban, gempa kebakaran,
dan susut, menyebabkan kemampuan layan suatu struktur akan menurun baik
pada umur awal maupun pada umur rencana suatu struktur. Alasan perlunya
dilakukan perkuatan pada struktur balok eksisting adalah adanya penyebab
kerusakan beton itu sendiri.
41
Ada beberapa metode perkuatan balok yang dapat diterapkan pada struktur
eksisting antara lain dengan mengupas selimut betonnya kemudian dilakukan
pengecoran kembali bagian yang dikupas tersebut, memperluas penampang atau
dengan melapisi bagian luarnya dengan baja maupun dengan bahan komposit non-
logam (fiber reinforced plastics). Pada balok yang retak akibat gempa, kebakaran
atau korosi, pengecoran kembali merupakan pilihan yang tepat untuk
memgembalikan luas tampang. Setelah itu dapat ditindak lanjuti dengan perkuatan
menggunakan bahan lain contohnya FRP untuk membentuk struktur komposit.
Sedangkan pada balok yang akan difungsikan untuk menerima beban lebih,
penambahan dengan FRP atau baja merupakan alternatif yang tepat.
2.6.1. Perkuatan dengan Carbon Fiber Reinforced Plastics (CFRP)
Perkuatan struktur beton bertulang dengan menggunakan Carbon Fiber
Reinforced Plastics (CFRP) cocok untuk meningkatkan kekuatan lentur dan geser
dan sangatlah populer diantara para ahli dan teknisi dalam hal teknik
pengaplikasiannya. Material ini direkatkan dengan lem pada permukaan tegangan
dan badan balok untuk meningkatkan kekuatan lentur dan geser. Hasil penelitian
ini menunjukkan bahwa perkuatan lentur dengan Carbon Fiber Strips dan
perkuatan geser dengan CFRP-wrapping dapat meningkatkan kuat lentur ultimit
dan kuat geser sebesar 75,6%, keruntuhan tarik telah diselidiki dan mekanisme
lepasnya CFRP dari permukaan beton. (Tesis, Edy Purwanto, 2002).
Ada dua macam CFRP yang dapat digunakan untuk perkuatan balok yaitu jenis
wrapping dan plat. Penggunaan carbon fiber reinforced plastic-wrapping (CFRP-
Wrapping) yang dipadukan dengan resin epoxy sebagai bahan struktur bertulang
sangat menarik perhatian karena kekuatan yang tinggi, berat yang ringan,
kecepatan dan kemudahan dalam pelaksanaan di lapangan, ketahanan yang tinggi
terhadap korosi, dan kemudahan dalam fabrikasi. Sejak pertama kali
pengaplikasian teknologi fiber wrapping pada cerobong beton di Jepang
(Katsumata dan yagi, 1990) telah banyak dilakukan penelitian tentang teknik
42
penggunaan fiber-wrap. Teknik tersebut telah diaplikasikan pada pembangunan
beton bertulang di beberapa kota di Amerika Serikat misalnya California, Nevada,
New york, Vermont. (Mohsen Shahawy, Tom Beitelman, Amir Mirmiran, 1998)
CFRP jenis plat merupakan jenis CFRP yang berbentuk lembaran menyerupai
papan. Fungsi dan kegunaannya sama dengan plat baja yang telah banyak
digunakan sebelumnya dengan kekuatan yang meningkat beberapa kali. CFRP
jenis plate banyak digunakan untuk melapisi balok dan plat karena lebih praktis,
cukup direkatkan pada sisi bagian bawah dari balok atau plat.
Plat carbodur merupakan CFRP jenis plat yang diproduksi oleh PT. Sika
Nusantara Keuntungan dari penggunaan plat CarboDur untuk perkuatan pada
beton bertulang diantaranya ringan, tipis, mudah dibawa dan terdapat dalam
berbagai panjang. Plat carbodur mempunyai kekuatan tarik yang sangat besar.
Kekuatan tarik tersebut dapat dilihat dari diagram perbandingan tegangan-
regangan antara CFRP dan baja.
Gambar 2.2 Diagram Karakteristik Material CFRP dan Baja
Akan tetapi perkuatan dengan CFRP masih belum maksimal dikarenakan terjadi
kerusakan awal pada beton, baik berupa retak , spalling, dan sebagainya yang
akan menyebabkan berkurangnya kemampuan layan suatu struktur sehingga perlu
diberikan lapisan antara yang ringan dan berserat sebagai perbaikan sekaligus
penambahan perkuatan guna menghindari kerusakan–kerusakan tersebut pada saat
pemasangan CFRP. Adapun bahan lapis antara ini harus memilki kriteria ringan
e
s
Steel (400 MPa)
CarboDur Tipe S (2800 MPa)
43
dikarenakan agar tidak menambah beban sendiri dari struktur yang akan
diperbaiki, selain itu juga harus mempunyai kekuatan tarik yang tinggi untuk
meningkatkan performance dari beton sehingga diberi serat plastik dan serat
nylon yang mempunyai modulus elastisitas yang tinggi.
2.6.2. Lapisan Antara
Lapisan antara yang ringan dan berserat sebagai perbaikan sekaligus penambahan
perkuatan guna menghindari kerusakan–kerusakan awal tersebut pada saat
pemasangan CFRP. Syarat material harus mempunyai daya lekat yang kuat,
modulus elastisitas yang mampu menahan overstressing, tidak mengurangi
kekuatan beton, tidak susut, permeabilitas tinggi, dapat menahan air. Material
lapisan antara dalam penelitian ini berupa beton ringan yaitu campuran antara
semen portland atau bahan pengikat hidrolis, agregat halus, dan air yang diberi
tambahan serat–serat untuk mendapatkan peningkatan mutu. Fungsi bahan
tambahan serat–serat adalah agar distribusi tegangan keseluruh bagian dari
campuran beton dapat lebih baik.
Penambahan penampang pada balok juga akan menambah kekuatan tegangan–
regangan suatu balok yang dikenal oleh hukum hooke dimana tegangan–regangan
akan berbanding lurus. Dalam suatu irisan suatu balok, tegangan normal yang
dihasilkan oleh lenturan berubah secara linier dengan jarak sumbu netral. Bahwa
tegangan–tegangan tersebut bekerja tegak lurus terhadap irisan balok. Tegangan–
tegangan ini adalah hasil perpanjangan atau penyusutan aksial dari berbagai
serabut dalam balok.
σ = P
A ……………….............................................(2.1)
Dimana :
P = gaya (N)
A = Luas (m2)
σ = Tegangan (N/m2)
44
Untuk agregat halus, sesuai dengan tujuan penelitian ini, kami menggunakan
ALWA yang diproduksi oleh badan penelitian dan pengembangan Pekerjaan
Umum Cilacap, Jawa Tengah. Agregat buatan ini dibuat dari partikel lempung
yang dapat berkembang (expand clay). Lempung dipecah menjadi partikel–
partikel kecil diameter 5 mm – 20 mm, kemudian dikeringkan dan dibakar 5 – 10
menit dalam tungku pembakaran yang dapat berputar (rotary klin), dengan suhu
mencapai 1150°C – 1250°C. pada pemakaian ALWA untuk bangunan,
keuntungan yang akan diperoleh antara lain:
a. Penghematan biaya konstruksi transport produksi, karena berat jenis rendah.
b. Pekerjaan scaffolding dan concrete placement lebih murah.
Pengaruh daya sekat panas lebih baik pada penggunaan Air Conditioning,
sehingga hemat energi.
2.6.3. Serat
Serat adalah susunan benang halus yang dapat diperoleh daari hewan, mineral
atau bahan sintesis. Serat yang ada di pasaran mempunyai diameter antara 0,004
mm sampai 0,2 mm. Penggolongan serat dapat menurut asalnya, struktur kimia,
atau keduanya. Mereka dapat dipintal menjadi benang atau tali dan serat yang
mempunyai kekuatan tinggi dapat digunakan untuk perkuatan bahan komposit.
(Encarta Ensiklopedia, 1997).
Serat dapat digambarkan sebagai agregat dengan penyimpangan yang ekstrim
pada bentuknya yang bulat halus dan panjang. Serat yang dicampur dalam adukan
beton akan mengandung dan menyikat ke sekitar partikel agregat dan sangat
mengurangi workability pada saat adukan menjadi lebih kohesif tetapi mengurangi
kecendrungan Segregasi (pemisahan butiran). (Ghambir, M. L., 1986).
Penggunaan serat sebagai bahan tambah dalam beton harus memperhatikan
beberapa faktor dibawah ini yaitu :
1. Jenis serat
45
2. Aspek ratio serat
3. Prosentase serat
(Sudarmoko, 1990 dalam Harjono, 2001)
2.6.3.1. Serat Plastik
Serat plastik yang digunakan dalam penelitian ini adalah senar plastik yang
umumnya dipakai oleh para nelayan untuk memancing. Adapun sifat dari material
ini tidak kaku dan tidak mudah putus juga tahan terhadap korosi.
2.6.3.2. Serat Nylon
Serat nylon yang digunakan dalam penelitian ini adalah nylon yang biasa
digunakan oleh para penjahit sepatu. Nylon umumnya mempunyai tingkat
keuletan (toughness), ketahanan terhadap kelelahan dan abrasi (fatique and
abration resistance), kekuatan dan daya tahan (strength and durability) baha-
bahan kimia seperti minyak, bahan pelarut alkali. Tetapi nylon tidak tahan
terhadap asam karena apabila nylon bereaksi dengan asam akan terhidrolisa.
Nylon banyak diproduksi dalam bentuk serabut halus, serat benang, bahan perekat
dan bahan pelapis.
2.7. Kuat Tarik Lentur Beton
Beban–beban yang bekerja pada struktur, baik yang berupa beban gravitasi
(vertikal) maupun beban–beban lain seperti beban angin (horizontal) atau juga
beban karena susut dan beban karena perubahan suhu, menyebabkan adanya
lentur dan deformasi pada elemen struktur. Lentur pada balok merupakan akibat
dari adanya regangan yang timbul karena adanya beban luar.
Apabila suatu gelagar balok bentang sederhana menahan beban yang
mengakibatkan timbulnya momen lentur, akan terjadi deformasi lentur didalam
46
balok tersebut. Pada kejadian momen lentur positif, regangan tekan terjadi
dibagian atas dan regangan tarik dibagian bawah dari penampang. Regangan–
regangan tersebut yang harus ditahan oleh balok, regangan tekan disebelah atas
dan regangan tarik dibagian bawah. Jika beban bertambah, maka pada balok
terjadi deformasi dan regangan tambahan yang mengakibatkan bertambahnya
retak lentur disepanjang bentang balok. Dan bila beban semakin bertambah, pada
akhirnya dapat terjadi keruntuhan elemen struktur, yaitu pada saat beban luarnya
mencapai kapasitas elemen. Karena itu perencana harus mendesain penampang
sedemikian rupa sehingga tidak terjadi retak berlebihan pada saat beban bekerja
serta masih mempunyai kekuatan cadangan untuk menahan beban dan tegangan
tanpa mengalami keruntuhan.
Untuk memperhitungkan kemampuan dan kapasitas dukung komponen struktur
beton terlentur (balok, pelat, dinding dan sebagainya), sifat utama bahwa bahan
beton kurang mampu menahan tegangan tarik akan menjadi dasar pertimbangan.
Tegangan–tegangan lentur merupakan hasil dari momen lentur luar. tegangan ini
hampir selalu menentukan geometris penampang beton bertulang. Proses desain
yang mencakup pemilihan dan analisa penampang biasanya dimulai dengan
pemenuhan persyaratan terhadap lentur, kecuali untuk komponen struktur yang
khusus seperti pondasi.
Pengujian kuat tarik secara langsung dan sulit dilakukan, terdapat dua cara
pengujian yang dapat dilakukan untuk mengetahui kuat tarik beton. yang pertama
dengan pengujian tarik belah. Yang kedua adalah mendapatkan kuat tarik dalam
keadaan lentur, menguraikan secara terperinci bagaiman membuat dan merawat
benda uji untuk pengujian lentur serta menganalisa yang biasa disebut kuat tarik
lentur. Untuk batang yang mengalami lentur, dipakai dalam desain adalah
modulus rupture, bukan tarik belahnya. Untuk mengetahui kekuatan lentur beton
harus dilakukan percobaan yang dapat menggambarkan terjadinya lentur tarik saja
didalam balok beton. Hal ini sering disebut dengan lentur murni. Lenturan murni
adalah suatu lenturan yang berhubungan dengan lenturan sebuah balok dibawah
47
suatu lenturan yang konstan. Berarti gaya lintang sama dengan nol. Pengujian ini
dilakukan berdasarkan standar ASTM C-78, yaitu metode pengujian kuat lentur
dengan beban terbagi menjadi dua yang bekerja pada suatu penamapang balok
dengan titik yang membagi menjadi tiga bagian daerah.
48
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1. Tinjauan Umum
Dalam suatu penelitian agar tujuan yang diharapkan tercapai, maka dilaksanakan
dalam suatu metode. Metode penelitian merupakan langkah-langkah penelitian
suatu masalah, kasus, gejala atau fenomena tertentu dengan jalan ilmiah untuk
menghasilkan jawaban yang rasional. Penelitian ini menggunakan metode
eksperimen di laboratorium. Metode ekperimen adalah suatu penelitian yang
mencari pengaruh variabel tertentu terhadap variabel yang lain dalam suatu
kondisi yang terkontrol.
Penelitian ini terdiri atas variabel bebas (independent variable) dan variabel
terikat (denpendent variable). Variabel bebas berupa penambahan serat plastik
dan serat nylon, terhadap volume beton ringan , sedangkan variabel terikat berupa
kuat tarik dan kekakuan lapisan antara. Faktor-faktor lain seperti susunan gradasi
agregrat, proporsi campuran bahan, perawatan, dan yang lain di anggap sebagai
variabel yang tidak berpengaruh.
Pemecahan masalah pada penelitian ini dengan menggunakan cara statistik, yaitu
dengan urutan kegiatan dalam memperoleh data sampai data itu berguna sebagai
dasar pembuatan keputusan diantaranya melalui proses pengumpulan data,
pengolahan data, analisa data dan cara pengambilan keputusan secara umum
berdasarkan hasil penelitian.
49
3.2. Tahap-Tahap Pengujian Di Laboratorium
Sebagai penelitian ilmiah, penelitian ini dilaksanakan dalam sistematika dengan
urutan yang jelas dan teratur agar hasil yang didapat baik dan dapat dipertanggung
jawabkan. Oleh karena itu, pelaksanaan penelitian ini dibagi beberapa tahapan,
yaitu :
a. Tahap I
Disebut tahap persiapan, Pada tahap ini seluruh bahan dan peralatan yang
dibutuhkan dipersiapkan terlebih dahulu agar penelitian dapat berjalan
dengan lancar.
b. Tahap II
Disebut tahap uji bahan. Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap bahan
penyusun lapisan antara yang meliputi semen, kerikil ALWA dan pasir
ALWA sebagai agregat halus. Dari pengujian-pengujian ini dapat diketahui
apakah bahan yang akan digunakan untuk penelitian tersebut memenuhi
syarat atau tidak. Pengujian untuk masing-masing bahan antara lain :
1) Semen
Uji vicat yaitu untuk mengetahui waktu pengikatan awal.
2) Kerikil ALWA
a) Specific gravity bertujuan untk mengetahui berat jenis kerikil ALWA
serta daya serap kerikil ALWA terhadap air.
b) Abrasi bertujuan untuk menentukan prosentase keausan agregat kasar.
c) Gradasi bertujuan untuk mengetahui susunan diameter butiran kerikil
dan prosentase modulus kehalusan butir (menunjukkan tinggi
rendahnya tingkat kehalusan dalam suatu agregat).
3) Pasir ALWA
a) Kadar lumpur bertujuan untuk mengetahui kadar lumpur dalam pasir
ALWA.
b) Kadar organik bertujuan untuk mengetahui jumlah kandungan zat
organik dalam pasir ALWA.
50
c) Gradasi bertujuan untuk mengetahui susunan diameter butiran pasir dan
prosentase modulus kehalusan butir (menunjukkan tinggi rendahnya
tingkat kehalusan butir dalam suatu agregat).
d) Specific gravity bertujuan untuk mengetahui berat jenis pasir serta daya
serap pasir terhadap air.
4) Serat plastik dan Serat nylon
a) Specific gravity bertujuan mengetahui berat jenis dari serat plastik dan
serat nylon.
b) aspek rasio (l/d) bertujuan untuk menentukan perbandingan panjang dan
diameter yang mempengaruhi kekuatan beton serat dan work ability-
nya.
c. Tahap III
Disebut tahap pembuatan mix design. Dalam tahap ini dilakukan perencanan
pembuatan beton ringan dengan metode ACI 211.2-98. Setelah rancangan
campuran beton ringan didapatkan, selanjutnya dilakukan percobaan terhadap
rancangan (trial mix design) agar diketahui apakah rancangan yang telah
dibuat bisa dikerjakan atau tidak. Jika trial mix design berhasil, maka data
mix design tersebut dapat digunakan dalam perhitungan perencanaan
pembuatan benda uji.
d. Tahap IV
Disebut tahap pembuatan benda uji. Pada tahap ini dilakukan pekerjaan
sebagai berikut :
1) Penetapan campuran lapisan antara dan pembuatan adukan lapisan antara.
2) Pengecoran ke dalam cetakan.
3) Pelepasan benda uji dari cetakan.
e. Tahap V
Disebut tahap perawatan benda uji, Perawatan dengan menutupi karung goni
dalam keadaan basah setelah itu di biarkan di udara terbuka sampai umur 28
hari.
51
f. Tahap VI
Disebut tahap pengujian benda uji. Pada tahap ini di lakukan pengujian kuat
tarik lentur. Pengujian kuat tarik lentur ini dilakukan terhadap benda uji yang
telah berumur 28 hari.
g. Tahap VII
Disebut tahap analisa data dan pembahasan. Pada tahap ini dilakukan analisa
data dengan menggunakan metode statistik untuk mendapatkan hubungan
antara varibel-variabel yang diteliti.
h. Tahap VIII
Pada tahap ini dibuat suatu kesimpulan berdasarkan data yang telah dianalisis
yang berhubungan langsung dengan tujuan penelitian. Untuk lebih jelasnya,
tahapan dalam penelitian ini disajikan secara skematis dalam bentuk bagan
alir pada Gambar 3.1. sebagai berikut :
52
1.Serat Plastik 2.Serat Nylon
Gambar 3.1. Diagram Alir Tahap Penelitian
Uji Bahan : Kadar Lumpur Kadar Organik Specific Gravity Gradasi
Uji Bahan : Vicat
Mulai
Persiapan
Semen Agregat Kasar
1. Air 2. Pengeras 3. superplastizer
Pembuatan Benda Uji : 1. Rancang campuran (mix design) 2. Pembuatan adukan 3. Pembuatan benda uji
Perawatan benda uji ditutupi karung goni dalam keadaan basah
Pengujian benda uji (umur 28 hari)
Analisa data dan Pembahasan
Agregat halus
Uji Bahan : Specific Gravity Gradasi Abrasi
Uji Bahan : Specific Gravity Gradasi
Kesimpulan
Selesai
Tahap I
Tahap II
Tahap III
Tahap IV
Tahap V
Tahap VI
Tahap VII
53
3.3. Benda Uji
Benda uji yang akan digunakan pada penelitian ini berupa prisma beton dengan
ukuran 100 mm x 100 mm x 500 mm. Pengujian benda uji dilakukan pada umur
28 hari. Proporsi campuran benda uji dapat dilihat pada Table 3. 1.
100 mm
500 mm
100 mm
Gambar 3.2. Sketsa Benda Uji untuk Pengujian Kuat lentur.
Tabel 3.1.Proporsi campuran benda uji
Kode Benda Uji Proporsi Campuran Jumlah benda uji
BRN1–0%
BRN2–0%
BRN3–0%
Perbandingan semen : Kerikil ALWA:
pasir ALWA ; 1 : 1,07 : 1,3
Superplasicizer 1,4%
Pengeras 5%
Fas 0,47
3 buah
BRPL1–0.25%
BRPL2–0.25%
BRPL3–0.25%
Perbandingan semen : Kerikil ALWA:
pasir ALWA ; 1 : 1,07 : 1,3
Serat plastik 0.25%
Superplasicizer 1.4%
Pengeras 5%
Fas 0,47
3 buah
BRPL1–0.5%
BRPL2–0.5%
BRPL3–0.5%
Perbandingan semen : Kerikil ALWA:
pasir ALWA ; 1 : 1,07 : 1,3
Serat plastik 0.5%
Superplasicizer 1.4%
Pengeras 5%
Fas 0,47
3 buah
54
Tabel 3.1. (lanjutan) proporsi campuran benda uji
BRPL1–0.75%
BRPL2–0.75%
BRPL3–0.75%
Perbandingan semen : Kerikil ALWA:
pasir ALWA ; 1 : 1,07 : 1,3
Serat plastik 0.75%
Superplasicizer 1.4%
Pengeras 5%
Fas 0,47
3 buah
BRPL1–1%
BRPL2–1%
BRPL3–1%
Perbandingan semen : Kerikil ALWA:
pasir ALWA ; 1 : 1,07 : 1,3
Serat plastik 1%
Superplasicizer 1.4%
Pengeras 5%
Fas 0,47
3 buah
BRNY1–0.25%
BRNY2–0.25%
BRNY3–0.25%
Perbandingan semen : Kerikil ALWA:
pasir ALWA ; 1 : 1,07 : 1,3
Serat nylon 0.25%
Superplasicizer 1.4%
Pengeras 5%
Fas 0,47
3 buah
BRNY1–0.5%
BRNY2–0.5%
BRNY3–0.5%
Perbandingan semen : Kerikil ALWA:
pasir ALWA ; 1 : 1,07 : 1,3
Serat nylon 0.5%
Superplasicizer 1.4%
Pengeras 5%
Fas 0,47
3 buah
BRNY1–0.75%
BRNY2–0.75%
BRNY3–0.75%
Perbandingan semen : Kerikil ALWA:
pasir ALWA ; 1 : 1,07 : 1,3
Serat nylon 0.75%
Superplasicizer 1.4%
Pengeras 5%
Fas 0,47
3 buah
55
Tabel 3.1. (lanjutan) proporsi campuran benda uji
BRNY1–1%
BRNY2–1%
BRNY3–1%
Perbandingan semen : Kerikil ALWA:
pasir ALWA ; 1 : 1,07 : 1,3
Serat nylon 1%
Superplasicizer 1.4%
Pengeras 5%
Fas 0,47
3 buah
Jumlah 27 buah
3.4. Alat-Alat yang Digunakan
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Struktur Teknik, Jurusan Teknik Sipil,
Universitas Sebelas Maret Surakarta, sehingga menggunakan alat-alat yang
terdapat pada laboratorium tersebut.
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Timbangan
a) Timbangan Digital.
b) Timbangan “Bascule” merk DSN Bola Dunia, dengan kapasitas 150 kg
dengan ketelitian 0,1 kg.
b. Cetakan benda uji
Cetakan benda uji yang digunakan adalah bentuk prisma beton dengan ukuran
100 mm x 100 mm x 500 mm.
c. Alat bantu
a) Cetok semen, digunakan untuk memasukkan campuran beton ringan
berserat ke cetakan.
b) Gelas ukur kapasitas 1000 ml, digunakan untuk menakar air yang akan
dipakai dalam campuran beton ringan berserat.
c) Ember untuk tempat air dan sisa adukan.
d. Ayakan dan mesin penggetar ayakan
Ayakan baja dan penggetar yang digunakan adalah merk “Controls” Italy
dengan bentuk lubang ayakan bujur sangkar dengan ukuran lubang ayakan
56
yang tersedia adalah 75 mm, 50 mm, 38.1 mm, 25 mm, 19 mm, 12.5 mm, 9.5
mm, 4.75 mm, 2.36 mm,1.18 mm, 0.85 mm, 0.30 mm, 0.15 dan pan.
e. Alat untuk pengujian menggunakan alat uji lentur.
3.5. Prosedur Pengujian Kuat Tarik Lentur
Pengujian ini dilakukan berdasarkan British Standard, yaitu metode pengujian
kuat lentur (modulus of rupture) mortar dengan bentang terbagi dua akibat adanya
tumpuan yang bekerja pada tiap jarak 1/3 bentang (Third Point Loading).
Adapun langkah-langkah pengujian modulus of rupture dapat diuraikan sebagai
berikut :
1. Benda uji yang akan diuji, diambil dari tempat perawatan kemudian diukur
dimensinya.
2. Mesin uji diatur jarak perletakannya yaitu 300 mm dan benda uji diletakkan
pada tumpuan.
3. Meletakkan sebuah alat pembagi beban berupa plat baja yang mempunyai dua
buah roda dengan jarak antar as roda alat pembagi beban 100 mm.
4. Mesin dijalankan secara elektrik dengan peningkatan beban konstan.
5. Pembebanan dilakukan hingga benda uji patah dan dicatat besarnya
beban tertinggi yang telah mematahkan benda uji.
6. Menghitung besarnya modulus of rupture benda uji dengan rumus :
2261
31
21
'bh
PL
bh
LPtf =
´=
Dengan :
tf ' = Kuat tarik lentur (MPa)
P = Beban maksimum pada balok benda uji (N)
L = Panjang Bentang (mm)
b = Lebar balok benda uji (mm)
h = Tinggi balok benda uji (mm)
……….………………(3.1)
57
Gambar 3.3. Sketsa Alat Pengujian Kuat Tarik Lentur
58
BAB IV
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian
Analisa hasil pengujian agregat halus dan agregat kasar serta hasil perencanaan
mix design disajikan dalam Lampiran A. Sedangkan hasil pengujian kuat tarik
lentur disajikan dalam Lampiran B.
4.2. Pengujian Kuat Tarik Lentur Beton Ringan
Benda uji yang digunakan pada pengujian kuat tarik lentur beton ringan (modulus
of rupture) adalah balok prisma ukuran 100x100x500 mm sebanyak 27 buah.
Pengujian dilakukan pada umur benda uji 28 hari. Setelah benda uji diletakkan
pada alat flexural creep frame dan siap untuk dilakukan pengujian maka mulai
dilakukan pembebanan dan di catat nilai lendutan pada manometer lendutan.
Dari Tabel 4.1. dapat dibuat diagram hubungan kuat tarik lentur dengan benda uji
disajikan pada Gambar 4.1. dan Gambar 4.2.
59
Tabel 4.1. Hasil pengujian kuat tarik lentur benda uji
kode benda uji
beban (kgf/cm²)
beban (kg)
MOR (MPa)
MOR rata''
(MPa)
Prosentase (%)
BRN1–0% 40 1130.4 3.39 BRN2–0% 45 1271.7 3.82 3.82 0 BRN3–0% 50 1413.0 4.24 BRPL1–0.25% 52 1469.5 4.41 BRPL2–0.25% 45 1271.7 3.82 4.15 8.89
BRPL3–0.25% 50 1413.0 4.24 BRPL1–0.5% 55 1554.3 4.66 BRPL2–0.5% 50 1413.0 4.24 4.38
14.81
BRPL3–0.5% 50 1413.0 4.24 BRPL1–0.75% 55 1554.3 4.66 BRPL2–0.75% 50 1413.0 4.24 4.66
22.22
BRPL3–0.75% 60 1695.6 5.09 BRPL1–1% 63 1780.3 5.34 BRPL2–1% 63 1780.3 5.34 4.97 30.37 BRPL3–1% 50 1413.0 4.24 BRNY1–0.25% 55 1554.3 4.66 BRNY2–0.25% 60 1695.6 5.09 4.66
22.22
BRNY3–0.25% 50 1413.0 4.24 BRNY1–0.5% 50 1413.0 4.24 BRNY2–0.5% 50 1413.0 4.24 4.10
7.41
BRNY3–0.5% 45 1271.7 3.82 BRNY1–0.75% 45 1271.7 3.82 BRNY2–0.75% 55 1554.3 4.66 4.24 11.11
BRNY3– 50 1413.0 4.24
60
0.75% BRNY1–1% 50 1413.0 4.24 BRNY2–1% 40 1130.4 3.39 4.24 11.11 BRNY3–1% 60 1695.6 5.09
Gambar 4.1. Grafik pengaruh serat plastik terhadap kenaikan nilai MOR rata-rata
dengan benda uji
Dari hasil Gambar 4.1. didapat persamaan regresi y = 30.22x sehingga dengan
persamaan tersebut bisa dihitung pengaruh serat plastik terhadap kenaikan nilai
MOR benda uji. Misalkan kadar serat plastik 0.6% didapat nilai kenaikan
MORnya dibandingkan dengan nilai MOR BRN-0% adalah y = 30.22(0.6) =
18.13%.
BRN0%
BRPL0.25%
BRPL0.5%
BRPL0.75%
BRPL1%
y = 30,22xR² = 0,996
0
5
10
15
20
25
30
35
0 0,25 0,5 0,75 1 1,25
Pen
gar
uh
Ser
at P
last
ik (
%)
Ter
had
ap K
enai
kan
Nila
i MO
R
BENDA UJI
DIAGRAM KUAT LENTUR RATA-RATA SERAT PLASTIK DENGAN BENDA UJI
BRN-0% BRPL-0.25% BRPL-0.5% BRPL-0.75% BRPL-1%
61
Gambar 4.2. Grafik pengaruh serat nylon terhadap kenaikan nilai MOR rata-rata
dengan benda uji
Dari Gambar 4.2. didapat persamaan regresi y = -829.6x4 + 1837x3 – 1311x2 +
314.8x sehingga dengan persamaan tersebut bisa dihitung pengaruh serat nylon
terhadap kenaikan nilai MOR benda uji. Misalkan kadar serat plastik 0.6% didapat
nilai kenaikan MORnya dibandingkan dengan nilai MOR BRN-0% adalah y = -
829.6(0.6)4 + 1837(0.6)3 – 1311(0.6)2 + 314.8(0.6) = 6.20%.
4.3. Hasil Perhitungan Momen dengan Lendutan
Dari data masing-masing campuran benda uji yang diperoleh pada saat pengujian
kuat tarik lentur, ditabulasikan dalam Tabel 4.2.a. sampai Tabel 4.2.i. sehingga
didapat grafik momen dengan lendutan yang tersajikan sebagai berikut :
BRN0 %
BRNY0.25 %
BRNY0.5 %
BRNY0.75 %
BRNY1 %
0
5
10
15
20
25
30
0 0,25 0,5 0,75 1 1,25
Pen
gar
uh
Ser
at P
last
ik (
%)
Ter
had
ap K
enai
kan
Nila
i MO
R
BENDA UJI
DIAGRAM KUAT LENTUR RATA-RATA SERAT NYLON DENGAN BENDA UJI
BRN 0 % BRNY-0.25% BRNY-0.5% BRNY-0.75% BRNY-1%
y = -829.6x4 + 18373 - 1311x2 + 314.8xR2 = 1
62
Tabel 4.2.a. Hasil perhitungan momen dan lendutan pada BRN-0%
Benda uji BRN1-0%
P (kg/cm²)
P (kg)
P (N)
1/2 P (N)
jarak (mm)
a (mm)
L (mm)
momen (Nmm) lendutan
10 282.6 2826 1413.0 100 100 300 141300 0.10 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.25 20 565.2 5652 2826.0 100 100 300 282600 0.34 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.5 30 847.8 8478 4239.0 100 100 300 423900 0.6 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.78 40 1130.4 11304 5652.0 100 100 300 565200 0.89
Benda uji BRN2-0% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.17 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.32 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.45 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.57 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.63 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.7 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.78 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.92
Benda uji BRN3-0% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.15 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.3 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.43 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.6 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.68 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.75 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.83 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.9 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 0.93
Gambar 4.3.a. Grafik hubungan momen dengan lendutan BRN-0%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
mo
men
(Nm
m)
lendutan (mm)
GRAFIK MOMEN DENGAN LENDUTAN BRN-0%
BRN1-0% BRN2-0% BRN3-0%
63
Tabel 4.2.b. Hasil perhitungan momen dan lendutan pada BRPL-0.25%
Benda uji BRPL1-0.25%
P (kg/cm²)
P (kg)
P (N)
1/2 P (N)
jarak (mm)
a (mm)
L (mm)
momen (Nmm) lendutan
10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.18 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.35 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.65 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.89 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 1.03 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 1.1 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 1.19 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.25 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.32 52 1469.5 14695.2 7347.6 100 100 300 734760 1.5
Benda uji BRPL2-0.25% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.28 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.4 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.54 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.67 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.75 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.8 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.85 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.9
Benda uji BRPL3-0.25% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.3 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.48 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.63 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.73 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.8 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.86 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.91 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.98 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1
Gambar 4.3.b. Grafik hubungan momen dengan lendutan BRPL-0.25%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
mo
men
(Nm
m)
lendutan (mm)
GRAFIK MOMEN DENGAN LENDUTAN BRPL-0.25%
BRPL1-0.25% BRPL2-0.25% BRPL3-0.25%
64
Tabel 4.2.c. Hasil perhitungan momen dan lendutan pada BRPL-0.5%
Benda uji BRPL1-0.5%
P (kg/cm²)
P (kg)
P (N)
1/2 P (N)
jarak (mm)
a (mm)
L (mm)
momen (Nmm) lendutan
10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.15 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.28 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.42 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.55 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.65 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.75 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 1.01 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.25 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.46 55 1554.3 15543 7771.5 100 100 300 777150 1.55
Benda uji BRPL2-0.5% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.25 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.5 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.68 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.78 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.9 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 1.01 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 1.12 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.2 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.3
Benda uji BRPL3-0.5% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.18 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.53 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.64 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.81 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.98 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 1.12 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 1.3 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.42 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.53
Gambar 4.3.c. Grafik hubungan momen dengan lendutan BRPL-0.5%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
mo
men
(Nm
m)
lendutan (mm)
GRAFIK MOMEN DENGAN LENDUTAN BRPL-0.5%
BRPL1-0.5% BRPL2-0.5% BRPL3-0.5%
65
Tabel 4.2.d. Hasil perhitungan momen dan lendutan pada BRPL-0.75%
Benda uji BRPL1-0.75%
P (kg/cm²)
P (kg)
P (N)
1/2 P (N)
jarak (mm)
a (mm)
L (mm)
momen (Nmm) lendutan
10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.19 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.35 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.51 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.64 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.76 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.89 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 1.02 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.08 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.11 55 1554.3 15543 7771.5 100 100 300 777150 1.15
Benda uji BRPL2-0.75% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.12 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.33 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.48 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.59 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.66 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.73 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.78 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.84 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 0.9
Benda uji BRPL3-0.75% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.3 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.42 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.53 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.59 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.65 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.7 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.74 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.78 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 0.83 55 1554.3 15543 7771.5 100 100 300 777150 0.85 60 1695.6 16956 8478 100 100 300 847800 0.9
Gambar 4.3.d. Grafik hubungan momen dengan lendutan BRPL-0.75%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2
mo
men
(Nm
m)
lendutan (mm)
GRAFIK MOMEN DENGAN LENDUTAN BRPL-0.75%
BRPL1-0.75% BRPL2-0.75% BRPL3-0.75%
66
Tabel 4.2.e. Hasil perhitungan momen dan lendutan pada BRPL-1%
Benda uji BRPL1-1%
P (kg/cm²)
P (kg)
P (N)
1/2 P (N)
jarak (mm)
a (mm)
L (mm)
momen (Nmm) lendutan
10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.3 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.49 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.6 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.68 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.75 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.86 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.91 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.97 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1 55 1554.3 15543 7771.5 100 100 300 777150 1.1 60 1695.6 16956 8478 100 100 300 847800 1.14 63 1780.38 17803.8 8901.9 100 100 300 890190 1.18
Benda uji BRPL2-1% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.5 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.6 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.67 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.74 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.78 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.83 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.85 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.89 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 0.95 55 1554.3 15543 7771.5 100 100 300 777150 0.97 60 1695.6 16956 8478 100 100 300 847800 1 63 1780.38 17803.8 8901.9 100 100 300 890190 1.02
Benda uji BRPL2-1% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.45 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.6 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.7 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.8 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.87 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.91 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 1 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.05 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.1
Gambar 4.3.e. Grafik hubungan momen dengan lendutan BRPL-1%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2
mo
men
(Nm
m)
lendutan (mm)
GRAFIK MOMEN DENGAN LENDUTAN BRPL -1%
BRPL1-1% BRPL2-1% BRPL3-1%
67
Tabel 4.2.f. Hasil perhitungan momen dan lendutan pada BRNY-0.25%
Benda uji BRNY1-0.25%
P (kg/cm²)
P (kg)
P (N)
1/2 P (N)
jarak (mm)
a (mm)
L (mm)
momen (Nmm) lendutan
10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.36 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.5 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.6 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.73 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.8 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.88 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.95 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.01 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.07 55 1554.3 15543 7771.5 100 100 300 777150 1.12
Benda uji BRNY1-0.25% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.12 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.3 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.41 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.63 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.73 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.82 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.9 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.99 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.05 55 1554.3 15543 7771.5 100 100 300 777150 1.12 60 1695.6 16956 8478 100 100 300 847800 1.2
Benda uji BRNY1-0.25% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.08 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.2 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.34 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.52 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.61 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.68 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.74 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.81 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 0.89
Gambar 4.3.f. Grafik hubungan momen dengan lendutan BRNY-0.25%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3
mo
men
(Nm
m)
lendutan (mm)
GRAFIK MOMEN DENGAN LENDUTAN BRNY -0.25%
BRNY1-0.25% BRNY2-0.25% BRNY3-0.25%
68
Tabel 4.2.g. Hasil perhitungan momen dan lendutan pada BRNY-0.5%
Benda uji BRNY1-0.5%
P (kg/cm²)
P (kg)
P (N)
1/2 P (N)
jarak (mm)
a (mm)
L (mm)
momen (Nmm) lendutan
10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.45 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.7 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 1 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 1.12 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 1.3 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 1.48 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 1.6 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.69 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.85
Benda uji BRNY2-0.5% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.12 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.45 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.8 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 1.1 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 1.26 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 1.45 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 1.53 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.61 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.72
Benda uji BRNY3-0.5% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.11 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.18 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.38 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.55 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.67 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.73 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 1 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.45
Gambar 4.3.g. Grafik hubungan momen dengan lendutan BRNY-0.5%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2
mo
men
(Nm
m)
lendutan (mm)
GRAFIK MOMEN DENGAN LENDUTAN BRNY 0.5%
BRNY1-0.5% BRNY2-0.5% BRNY3-0.5%
69
Tabel 4.2.h. Hasil perhitungan momen dan lendutan pada BRNY-0.75%
Benda uji BRNY1-0.75%
P (kg/cm²)
P (kg)
P (N)
1/2 P (N)
jarak (mm)
a (mm)
L (mm)
momen (Nmm) lendutan
10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.3 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.55 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.75 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.98 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 1.08 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 1.18 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 1.27 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 1.35
Benda uji BRNY2-0.75% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.05 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.15 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.28 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.39 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.47 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.52 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.59 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.68 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 0.74 55 1554.3 15543 7771.5 100 100 300 777150 0.8
Benda uji BRNY3-0.75% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.17 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.36 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.5 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.59 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.63 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.68 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.75
Gambar 4.3.h. Grafik hubungan momen dengan lendutan BRNY-0.75%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4
mo
men
(Nm
m)
lendutan (mm)
GRAFIK MOMEN DENGAN LENDUTAN BRNY 0.75%
BRNY1-0.75% BRNY2-0.75% BRNY3-0.75%
70
Tabel 4.2.i. Hasil perhitungan momen dan lendutan pada BRNY-1%
Benda uji BRNY1-1%
P (kg/cm²)
P (kg)
P (N)
1/2 P (N)
jarak (mm)
a (mm)
L (mm)
momen (Nmm) lendutan
10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.18 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.32 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.44 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.56 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.7 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.78 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.89 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.96 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 1.04
Benda uji BRNY2-1% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.13 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.28 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.37 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.49 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.59 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.65 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.71
Benda uji BRNY3-1% 10 282.6 2826 1413 100 100 300 141300 0.24 15 423.9 4239 2119.5 100 100 300 211950 0.36 20 565.2 5652 2826 100 100 300 282600 0.48 25 706.5 7065 3532.5 100 100 300 353250 0.59 30 847.8 8478 4239 100 100 300 423900 0.67 35 989.1 9891 4945.5 100 100 300 494550 0.77 40 1130.4 11304 5652 100 100 300 565200 0.83 45 1271.7 12717 6358.5 100 100 300 635850 0.9 50 1413 14130 7065 100 100 300 706500 0.97 55 1554.3 15543 7771.5 100 100 300 777150 1.02 60 1695.6 16956 8478 100 100 300 847800 1.06
Gambar 4.3.i. Grafik hubungan momen dengan lendutan BRNY-1%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2
mo
men
(Nm
m)
lendutan (mm)
GRAFIK MOMEN DENGAN LENDUTAN BRNY 1%
BRNY1-1% BRNY2-1% BRNY3-1%
71
Dari Gambar 4.3.a, sampai Gambar 4.3.i, terlihat selain Gambar 4.3.b. bahwa
secara umum hubungan peningkatan kenaikan momen dan lendutan cenderung
linier secara sebanding yang terjadi pada kondisi awal lendutan antara 20%
sampai 53% rata-rata sebelum runtuh, namun pada pada kondisi diatas 53%
sampai saat runtuh kenaikan momen yang tinggi tidak diikuti kenaikan lendutan
yang tinggi.
Dari data masing-masing campuran benda uji yang diperoleh pada saat pengujian
kuat tarik lentur,maka dapat dihitung nilai momen rata-rata pada beberapa kondisi
yang hasilnya ditabulasikan dalam Tabel 4.3. sebagai berikut :
Tabel 4.3. Hasil pengujian momen dan lendutan rata-rata pada beberapa kondisi
Benda uji
Saat lendutan
20% sebelum runtuh
rata-rata (mm)
Momen saat lendutan
20% sebelum
runtuh rata-rata (Nmm)
M/Δ saat lendutan
20% sebelum runtuh
rata-rata
Saat Lendutan
53% sebelum runtuh
rata-rata (mm)
Momen saat lendutan
53% sebelum
runtuh rata-rata (Nmm)
M/Δ saat lendutan
53% sebelum
runtuh rata-rata
Lendutan saat runtuh
rata-rata (mm)
Momen saat
runtuh rata-rata (Nmm)
M/Δ saat
runtuh rata-rata
BRN 0% 0.14 1413.0 10620.6 0.56 3532.5 6383.3 0.91 6358.5 6952.9
BRPL 0.25% 0.31 1648.5 5270.7 0.73 3297.0 4575.7 1.13 6923.7 6342.8
BRPL 0.5% 0.19 1413.0 7640.7 0.65 3297.0 4916.3 1.46 7300.5 5022.0
BRPL 0.75% 0.20 1413.0 7973.9 0.71 4003.5 5620.2 0.98 7771.5 8009.3
BRPL 1% 0.35 1197.7 3548.2 0.48 1648.5 3430.5 1.10 8289.6 7564.7
BRNY 0.25% 0.19 1648.5 11120.8 0.73 2590.5 6032.4 1.07 7771.5 7314.0
BRNY 0.5% 0.25 1648.5 8896.7 0.82 3297.0 4188.7 1.67 6829.5 4103.9
BRNY 0.75% 0.17 1413.0 13760.6 0.48 2826.0 6187.8 0.97 6594.0 7320.1
BRNY 1% 0.18 1413.0 8202.2 0.40 2590.5 6726.8 0.94 7065.0 7584.0
Gambar.4.4. Grafik kekakuan benda uji dengan kadar serat plastik
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
BRN 0% BRPL 0.25% BRPL 0.5% BRPL 0.75% BRPL 1%
M/Δ
BENDA UJIM/Δ saat lendutan 20% sebelum runtuh M/Δ saat lendutan 53% sebelum runtuh M/Δ saat runtuh
72
Gambar.4.5. Grafik kekakuan benda uji dengan kadar serat nylon
Dari teori elastisitas, kekakuan balok EI sebanding dengan M/Δ. Dengan
demikian nilai perbandingan M/Δ ini dapat digunakan untuk membandingkan sifat
material satu dengan yang lainnya dalam resistensinya melawan lendutan saat
menerima beban lentur. Dari Tabel 4.3, didapat Gambar 4.4, dan Gambar.4.5,
dimana terlihat pada kondisi 20% awal saat sebelum runtuh bahwa kekakuannya
yang terbesar terjadi pada campuran BRN-0% dan BRNY-0.75%. Demikian juga
kondisi 53% saat sebelum runtuh untuk nilai kekakuannya terbesar masih terjadi
pada campuran BRN-0% dan BRNY-0.75%. Namun pada kondisi saat runtuh
nilai kekakuannya terbesar terjadi pada BRPL-0.75% dan BRNY-1%. Hal ini
berarti bahwa material BRPL-0.25%, BRPL-0.5%, BRPL-0.75%, BRPL-1% dan
BRNY-0.25%, BRNY-0.5%, BRNY-0.75%, BRNY-1% akan mengalami lendutan
yang besar bila dibandingkan campuran BRN-0% akan terjadi lendutan yang kecil
pada tingkat pembebanan yang sama.
0100020003000400050006000700080009000
1000011000120001300014000
BRN 0% BRNY 0.25% BRNY 0.5% BRNY 0.75% BRNY 1%
M/Δ
BENDA UJIM/Δ saat lendutan 20% sebelum runtuh M/Δ saat lendutan 53% sebelum runtuh M/Δ pada saat runtuh
73
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari seluruh pengujian, analisa data, dan pembahasan yang dilakukan dalam
penelitian ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Pengaruh penambahan serat plastik terhadap kenaikan prosentase kuat tarik
lentur dapat dinyatakan dalam persamaan y = 30.22x, dimana y dan x masing-
masing menunjukkan nilai prosentase kenaikan kuat tarik lentur dan kadar
serat plastik. Sedangkan pengaruh penambahan serat nylon terhadap kenaikan
prosentase kuat tarik lentur dapat dinyatakan juga dalam persamaan y = -
829.6x4 + 1837x3 – 1311x2 + 314.8x. dimana y dan x masing-masing
menunjukkan nilai prosentase kenaikkan kuat tarik lentur dan kadar serat
nylon.
2. Benda uji yang mempunyai kekakuan terbesar pada saat runtuh dengan
penambahan kadar serat plastik adalah BRPL-0.75% sedangkan dengan
penambahan kadar serat nylon adalah BRNY-1%.
5.2. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diberikan saran-saran yang
akan berguna pada masa mendatang, saran-saran yang diberikan sebagai berikut :
1. Perlu penelitian lebih lanjut tentang penambahan rasio antara serat plastik,
serat nylon antara 1% sampai 10% agar bisa didapat kekuatan dan
karakteristik yang optimal.
2. Sebagaimana tujuan awal bahwa penelitian ini untuk membuat material lapis
antara, maka peniliti menyarankan agar lebih memilih bahan tambah serat
plastik dari pada serat nylon.
74
3. DAFTAR PUSTAKA
4.
5. Popov, E.P., 1984, Mekanika Teknik, edisi kedua, Erlangga, Jakarta 6.
7. Gambhir, M.L., 1986, Concrete Technology, McGraw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi.
8.
9. Neville, Adam M. and J.J. Brooks, 1987, Concrete Technology, John Wiley & Sons Inc., New York.
10.
11. Nawy, E. G., 1990, Beton Bertulang, PT Eresco, Bandung 12.
13. Sudarmoko, Pengaruh Penambahan Serat pada Sifat Struktural Beton Serat, Media Teknik, No. 1 Tahun XV April 1993, Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
14.
15. Tjokrodimulyo, K., 1996, Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta 16.
17. Anonim, 1998, Standard Practice for Selecting Proportions for Structural Lightweight Concrete (ACI 211.2-98), United State of America.
18.
19. Istimawan Dipohusodo, 1999, Struktur Beton Bertulang, Gramedia, Jakarta. 20.
21. Anonim, 2000, The latest SIKA Technology in Structural Strengthening with SIKA CARBODUR Composite Strengthening System, Surabaya.
22.
23. Purwanto, Edy, 2001, Tinjauan Daktilitas dan Pola Keruntuhan Balok Beton Bertulang Pasca Bakar dengan Perkuatan C F Strips dan C W, Jurnal Penelitian Media Teknik Sipil, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
24.
25. Jack C.McCormac, 2003, Desain Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta.
26.
27. Anonim, 2005, Buku Pedoman Penulisan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
28. 29. Kustiyanto, Ery, Tinjauan Karakteristik Lentur Repair Mortar dengan Bahan
Tambah Polymer.2009. Fakultas Teknik : Universitas Sebelas Maret Surakarta.
30. ASTM C78, Flexural-Strength Test.
75
31.
32. Anonim, Pengembangan Lempung (shale) untuk Agregat Ringan Buatan (Alwa), makalah, www.pu.go.id/balitbang/puskim
33.
34. www. nylonfiber.com.
35.
36.
