BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka
Beton adalah bagian terpenting dari suatu konstruksi. Beton dapat digunakan untuk berbagai bangunan, misalnya pada bangunan gedung, bangunan air, jalan raya, dan lain lain. Untuk bangunan gedung, beton digunakan sebagai struktur pondasi, balok, kolom, dan plat lantai. Sedangkan untuk bangunan air beton digunakan untuk saluran drainase, gorong-gorong, bendungan, dan bendung. Beton mempunyai kuat tekan yang sangat tinggi tetapi mempunyai kuat tarik yang rendah. (Tjokrodimuljo, 1996).
Campuran beton merupakan perpaduan dari komposit material penyusunnya. Karakteristik dan sifat bahan akan mempengaruhi hasil rancangan campuran beton tersebut. Rancangan campuran beton dilakukan untuk mengetahui komposisi bahan-bahan penyusun beton. Pada dasarnya rancangan campuran beton dimaksudkan untuk menghasilkan suatu komposisi penggunaan bahan yang minimum dengan kekuatan yang maksimal dengan tetap mempertimbangkan kriteria standar mutu beton dan ekonomis jika ditinjau dari aspek biaya keseluruhannya (Mulyono, 2004).
Salah satu dasar anggapan yang digunakan dalam perancangan dan analisis struktur beton bertulang ialah bahwa ikatan antara baja dan beton yang mengelilinginya berlangsung sempurna tanpa terjadi penggelinciran atau pergeseran. Berdasarkan atas anggapan tersebut dan juga sebagai akibat lebih lanjut, pada waktu komponen struktur beton bertulang bekerja menahan beban akan timbul tegangan lekat yang berupa pada permukaan singgung antara batang tulangan dengan beton (Dipohusodo, 1994).
5
6
Agar beton bertulang dapat berfungsi dengan baik sebagai bahan komposit dimana batang baja tulangan saling bekerja sama sepenuhnya dengan beton, maka perlu diusahakan supaya terjadi penyaluran gaya yang baik dari suatu bahan ke bahan yang lain. Untuk menjamin hal ini perlu ada lekatan yang baik antara beton dengan tulangan, dan penutup beton yang cukup tebal. Baja tulangan dapat menyalurkan gaya sepenuhnya melalui ikatan baja di dalam beton hingga suatu kedalaman tertentu yang dinyatakan dengan panjang penyaluran ( Vis, 1993).
Penyambungan tulangan dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu sambungan lewatan (lap splices), sambungan las (welded splices), dan sambungan mekanis (mechanical connections). (Lancelot 1985)
Menurut Dipohusodo (1994) sambungan lewatan merupakan sambungan yang paling ekonomis. Sambungan lewatan (splice) dapat dibuat dengan cara membuat overlap tulangan yang saling bersentuhan ataupun terpisah (Wang dan Salmon , 1993).
Berdasarkan SNI 03-2847-2002 sambungan lewatan tidak boleh digunakan pada batang-batang tulangan yang lebih besar dari D-36, kecuali pada sambungan batang ulir dalam kondisi tekan dan tulangan tekan fondasi telapak.
Panjang lewatan yang dibutuhkan harus diperhitungkan untuk menghindari keruntuhan atau kegagalan sambungan. Kebutuhan panjang lewatan berhubungan dengan panjang penyaluran tegangan (ld) yang bertambah sesuai dengan peningkatan tegangan. Panjang penyaluran adalah panjang penambatan yang diperlukan untuk mengembangkan tegangan luluh pada tulangan yang merupakan fungsi tegangan luluh baja (fy), diameter tulangan (db), dan tegangan lekat (Dipohusodo, 1994).
7
2.2.
Landasan Teori
2.2.1.
Beton
Kata beton dalam bahasa Indonesia berasal dari kata yang sama dalam bahasa Belanda. Kata concrete dalam bahasa Inggris berasal dari bahasa Latin concretus yang berarti tumbuh bersama atau menggabungkan menjadi satu. Dalam bahasa Jepang digunakan kata kotau-za, yang arti harafiahnya material-material seperti tulang, mungkin karena agregat mirip tulang-tulang hewan (Antoni dan Paul Nugraha, 2007)
Menurut Wang dkk (1986), beton bertulang adalah gabungan logis dari beton uliryang mempunyai kuat tekan tinggi akan tetapi kuat tarik rendah, dan batanganbatangan baja yang ditanamkan di dalam beton dapat memberikan kuat tarik yang diperlukan
2.2.2.
Kelebihan dan Kelemahan Beton
2.2.2.1. Kelebihan Beton
Kelebihan dari struktur beton dibandingkan dengan materi struktur yang lain adalah: a.
Ketersediaan (availability) material dasar 1.
Agregat dan air pada umumnya bisa didapat dari daerah setempat. Semen pada umumnya juga dapat didapatkan dan dibuat di daerh setempat, bila tersedia. Dengan demikian, biaya pembuatan relatif lebih murah karena semua bahan bisa didapat di dalam negeri, bahkan bisa di daerah setempat. Bahan termahal adalah semen, yang bisa diproduksi di dalam negeri.
2.
Tidak demikiannya dengan struktur baja, karena harus dibuat di pabrik, apalagi kalau masih harus impor. Pengangkutan menjadi masalah
8
tersendiri bila proyek berada di tempat yang sulit untuk dijangkau, sementara beton akan lebih mudah karena masing-masing material bisa diangkut sendiri. 3.
Kayu problemnya tidak seberat baja, namun penggunaannya secara masal akan menyebabkan masalah lingkungan, sebagai salah satu penyebab utama kerusakan hutan.
b.
Kemudahan untuk digunakan (versatility) 1.
Pengangkutan bahan mudah, karena masing-masing bisa diangkat secara mudah
2.
Beton bisa dipakai untuk berbagai struktur, seperti bendungan, fondasi, jalan, landasan bandar udara, pipa, perlindungan dari radiasi, insulator panas.
3.
Beton bertulang bisa dipakai untuk berbagai struktur yang lebih berat, seperti jembatan, gedung, tandon air, bangunan maritim, instalasi militer dengan beban kejut besar, landasan pacu pesawat terbang, kapal dan sebagainya.
c.
Kemampuan beradaptasi (adaptability) 1.
Beton bersifat monolit sehingga tidak memerlukan sambungan seperti baja.
d.
2.
Beton dapat dicetak
3.
Beton dapat diproduksi
Kebutuhan pemeliharaan yang minimal
Secara umum ketahanan (durability) beton cukup tinggi, lebih tahan karat, sehingga tidak perlu dicat seperti struktur baja, dan lebih tahan terhadap bahaya kebakaran.
9
2.2.2.2. Kelemahan Beton
Disamping segala keunggulan diatas, beton sebagai struktur juga mempunyai beberapa kelemahan yang perlu dipertimbangkan, antara lain: a.
Berat sendiri beton yang besar, sekitar 2400 kg/m³ untuk beton bertulang dan 2200 kg/m³ untuk beton tak bertulang.
b.
Kekuatan tariknya rendah, meskipun kekuatan tekannya besar.
c.
Beton cenderung untuk retak, karena semennya hidraulis. Baja tulangan bisa berkarat, meskipun tidak terekspose separah struktur baja.
d.
Kualitas sangat tergantung dari cara pelaksanaan di lapangan. Beton yang baik maupun yang buruk dapat terbentuk dari rumus dan campuran yang sama.
e.
Struktur beton sulit untuk dipindahkan. Pemakaian kembali atau daur ulang sulit dan tidak ekonomis.
2.2.3.
Beton Normal
Beton adalah suatu material yang terdiri dari campuran semen, air, agregat (kasar dan halus) dan bahan tambahan bila diperlukan. Beton yang banyak dipakai pada saat ini yaitu beton normal. Beton normal ialah beton yang mempunyai berat isi 2200 –2500 kg/m³ dengan menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah.
Bila di tinjau dari kuat tekan beton, beton normal adalah beton yang mempunyai nilai kuat tekan
berkisar antara 20 - 40 MPa. Seiring dengan peningkatan
kekuatan tekan beton maka kinerja dari beton tersebut juga akan meningkat, diantaranya adalah durabilitas, modolus elastisitas, permeabilitas, rangkak, dan daya tahan terhadap panas dan korosi.
10
2.2.4. Beton Bertulang
Pada dasarnya beton bertulang merupakan gabungan dari dua jenis bahan/material yaitu beton polos dan tulangan baja. Beton polos merupakan bahan yang memiliki kekuatan tekan yang tinggi akan tetapi memiliki kekuatan tarik yang rendah. Sedangkan tulangan baja akan memberi kekuatan tarik yang diperlukan. Dengan adanya kelebihan masing-masing elemen tersebut, maka konfigurasi antara beton dan tulangan baja diharapkan dapat saling bekerjasama dalam menahan gaya-gaya yang bekerja dalam struktur tersebut, dimana gaya tekan ditahan oleh beton dan gaya tarik ditahan oleh tulangan baja. Baja dan beton dapat bekerjasama atas dasar beberapa hal : a. Lekatan (bond) yang merupakan interaksi antara tulangan baja dengan beton di sekelilingnya, yang akan mencegah slip dari baja relatif terhadap beton. b. Campuran beton yang memadai akan memberikan sifat anti serap yang cukup dari beton untuk mencegah karat baja tulangan.
2.2.4.1.Tulangan Baja
Baja tulangan polos adalah batang prismatis bertampang bulat, persegi dan lonjong dengan permukaan licin. Penggunaan baja polos untuk penulangan kelekatan dianggap sebagai adhesi antara pasta beton dan permukaan baja. Tegangan tarik yang relative rendah di dalam tulangan akan menimbulkan selip yang cukup untuk menghilangkan adhesi, sehingga pegeseran relatif antara tulangan dengan beton sekelilingnya hanya ditahan oleh gesekan di sepanjang daerah selip. (Wang, 1993:9)
Semua baja tulangan yang digunakan harus memenuhi syarat-syarat: a. Peraturan Beton Indonesia (NI-2 1971). b. Bebas dari kotoran, lapisan minyak, karat dan tidak cacat (retak-retak, mengelupas ) serta mempunyai penampang yang sama rata.
11
Adapun jenis baja tulangan yang digunakan untuk semua struktur dapat dilihat pada Tabel 3.3.dan 3.4
Tabel 2.1. Ukuran Baja Tulangan Polos (sesuai dengan SKSNI T-15-1991-03 ) Ukuran Nominal No
Penamaan
Diameter
Luas
Berat
mm
Cm2
Kg/m
1
P- 6
6
0,285
0,220
2
P- 8
8
0,503
0,395
3
P - 10
10
0,783
0,617
4
P - 12
12
1,131
0,888
5
P - 14
14
1,539
1,208
6
P - 16
16
2,011
1,578
7
P - 19
19
2,835
2,226
8
P - 22
22
3,801
2,984
9
P - 25
25
4,909
3,853
10
P - 28
28
6,158
4,834
2.2.5.
Bahan Penyusun Beton
Kualitas beton yang diinginkan dapat ditentukan dengan pemilihan bahan-bahan pembentuk beton yang baik, perhitungan proporsi yang tepat, cara pengerjaan dan perawatan beton dengan baik, serta pemilihan bahan tambah yang tepat dengan dosis optimum yang diperlukan. Bahan pembentuk beton adalah semen, agregat, air, dan biasanya dengan bahan tambah.
12
2.2.5.1. Semem Portland
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan (PUBI-1982, dalam Tjokrodimuljo, 1996).
Arti kata semen adalah bahan yang memiliki suatu sifat adhesif maupun kohesif, yaitu bahan pengikat. Menurut Standart Industri Indonesia, SII 0013-1981, definisi semem portland adalah semen hidraulis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidraulis bersama bahan-bahan yang biasa digunakan, yaitu gipsum.
Ordinary Portland Cement atau yang akan disebut semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain. Seperti yang sudah pernah kita ketahui, Semen portland terbagi lagi menjadi 5 jenis yang didasarkan pada tujuan penggunaannya,lima tipe tersebut yaitu: 1.
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis-jenis lain.
2.
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang.
3.
Jenis III semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah pengikatan terjadi.
4.
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kalor hidrasi rendah.
5.
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat.
13
2.2.5.2. Agregat
a.
Agregat Kasar
Agregat kasar adalah agregat yang ukuran butirannya lebih dari 5 mm (PBI 1971). Agregat kasar untuk beton dapat berupa kerikil atau batu pecah. Kerikil adalah bahan yang terjadi sebagai hasil desintegrasi alami sedangkan batu pecah adalah bahan yang diperoleh dari batu yang digiling (dipecah) menjadi pecahan-pecahan berukuran 5-70 mm.
Tabel 2.2. Batasan Susunan Butiran Agregat Kasar Ukuran Saringan (mm)
Persentase Lolos Saringan (%)
40 mm
20 mm
40
95 – 100
100
20
30 – 70
95 – 100
10
10 – 35
25 – 55
4,8
0 –
5
0 – 10
Sumber : Tjokrodimuljo (1996)
b.
Agregat Halus
Menurut Tjokrodimuljo (1996), agregat halus adalah agregat yang berbutir kecil (antara 0,15 mm dan 5 mm). Agregat halus sering disebut dengan pasir, baik berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari sungai atau tanah galian maupun hasil pemecahan batu. Pada umumnya yang dimaksudkan dengan agregat halus adalah agregat dengan besar butir kurang dari 4,75 mm. Agregat halus mempunyai peran penting sebagai pembentuk beton dalam pengendalian workability, kekuatan (strength), dan keawetan beton (durability) dari mortar yang dihasilkan. Pasir sebagai agregat halus harus memenuhi gradasi dan persyaratan yang telah ditentukan.
14
Dalam penelitian agregat halus harus benar-benar memenuhi persyaratan yang telah ditentukan. Karena sangat berpengaruh pada pengerjaan (workability), kekuatan (strength), dan tingkat keawetan (durability) dari beton yang dihasilkan. Pasir sebagai pembentuk mortar bersama semen dan air, berfungsi mengikat agregat menjadi satu kesatuan yang kuat dan padat.
Agregat halus sering disebut dengan pasir, baik berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari sungai atau tanah galian maupun hasil pemecahan agregat kasar. Syarat – syarat agregat halus (pasir) sebagai bahan material pembuatan beton sesuai dengan ASTM C 33 adalah: a.
Material dari bahan alami dengan kekasaran permukaan yang optimal sehingga kuat tekan beton besar.
b.
Butiran tajam, keras, kekal (durable) dan tidak bereaksi dengan material beton lainnya.
c.
Berat jenis agregat tinggi yang berarti agregat padat sehingga beton yang dihasilkan padat dan awet.
d.
Gradasi sesuai spesifikasi dan hindari gap graded aggregate karena akan membutuhkan semen lebih banyak untuk mengisi rongga.
e.
Bentuk yang baik adalah bulat, karena akan saling mengisi rongga dan jika ada bentuk yang pipih dan lonjong dibatasi maksimal 15% berat total agregat.
f.
Bentuk yang baik adalah bulat, karena akan saling mengisi rongga dan jika ada bentuk yang pipih dan lonjong dibatasi maksimal 15% berat total agregat.
Untuk memperoleh hasil beton yang seragam, mutu pasir harus dikendalikan. Oleh karena itu pasir sebagai agregat halus harus memenuhi gradasi dan persyaratan yang ditentukan.
15
Tabel 2.3. Batasan Susunan Butiran Agregat Halus Persentase Lolos Saringan
Ukuran Saringan (mm)
Daerah 1
Daerah 2
Daerah 3
Daerah 4
9,50
100
100
100
100
4,75
90 - 100
90 - 100
90 - 100
95 - 100
2,36
60 - 95
75 - 100
85 - 100
95 - 100
1,18
30 - 70
55 - 90
75 - 100
90 - 100
0,85
15 - 34
35 - 59
60 - 79
80 - 100
0,30
5 - 20
8 - 30
12 - 40
15 - 50
0,15
0 - 10
0 - 10
0 - 10
0 - 15
Sumber : Tjokrodimuljo (1996)
Keterangan : Daerah 1
: Pasir kasar
Daerah 2
: Pasir agak kasar
Daerah 3
: Pasir agak halus
Daerah 4
: Pasir halus
2.2.5.3.Air
Air adalah salah satu bahan material penyusun beton yang penting walaupun harganya murah. Air berfungsi untuk memicu proses kimiawi,semen tidak bisa menjadi pasta tanpa air. Air yang diperlukan untuk bereaksi dengan semen hanya sekitar 25% dari berat semen, tapi dalam kenyataan nya nilai faktor air semen (fas) yang dipakai sulit kurang dari 0,35. Kelebihan air ini dapat dijadikan sebagai pelumas, tetapi tidak berlebihan karena kekuatan beton akan menjadi rendah dan mengakibatkan bleeding pada beton segar. Dalam pelaksanaan suatu proyek, air adalah bahan yang sangat penting dan vital yang digunakan untuk: a.
Pembuatan adukan beton.
b.
Pembuatan adukan untuk spesi.
16
c.
Perawatan beton dan kegiatan penunjang lainnya.
Air diperlukan pada pembuatan beton agar terjadi reaksi kimiawi dengan semen yang menyebabkan terjadinya pengikatan dan pengerasan, untuk membasahi agregat dan untuk melumas butir-butir agregat agar dapat mudah dikerjakan dan dipadatkan
Persyaratan yang harus dipenuhi oleh air yang agar dapat digunakan antara lain: a.
Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter;
b.
Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton. (asam, zat organik, dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter;
c.
Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter;
d.
Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.
2.2.5.4.Bahan Tambah
Dalam pembuatan konstruksi beton, bahan tambah merupakan bahan yang dianggap penting, terutama untuk pembuatan beton di daerah yang beriklim tropis seperti di Indonesia. Bahan tambah ialah bahan selain unsur pokok beton (air, semen, agregat) yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum, segera, atau selama pengadukan (Tjokrodimuljo, 1996).
Penggunaan bahan tambah tersebut dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai dengan yang diinginkan. Penggunaan bahan tambah (admixture) harus di dasarkan alasan-alasan yang tepat misalnya memperbaiki kelecakan beton, penampilan beton bila mengeras, menghemat harga beton, menambah daktilitas (mengurangi sifat getas), mengurangi retak-retak pengerasan dan menambah kuat tekan beton. Bahan tambah beton ini dapat berupa bahan tambah kimia, pozolan dan serat.
17
a. Bestmittel
Bestmittel merupakan formula khusus yang sangat ekonomis dalam prosen pengecoran sehingga menjadikan beton lebih cepat keras dalam usia muda serta mengurangi pemakaian air pada saat pengecoran sehingga meningkatkan mutu/kekuatan beton.
Bestmittel sangat membantu untuk pengecoran dengan jadwal waktu yang sangat ketat karena beton beton cepat mengeras pada usia awal (7-10 hari) serta dapat meningkatkan mutu / kekuatan beton 5% - 10%.
Keunggulan yang dimiliki bestmittel adalah dapat mempersingkat proses pembetonan, cetakan beton dapat dilepas lebih cepat dan keunggulan bestmittel lainnya adalah dapat mengurangi penggunaan dari air 5% - 20% sehingga dapat menjadikan beton lebih solid dan lebih plastis.
Bahan dasar pembentuk bestmittel adalah Lignin Sulfonic Acid. Dosis pemakaian bestmittel adalah 1 Kg bestmittel dapat dipakai untuk 200 kg – 450 kg semen (0,2% - 0,6% dikali berat semen ). Cara Pemakaian bestmittel adalah: 1.
Siapkan air sejumlah 1/2 dari berat semen yang akan dipakai.
2.
Siapkan Bestmittel sebanyak 0,2% - 0,6% dari berat semen
3.
Encerkan Bestmittel dengan menggunakan sebagian air yang telah disiapkan.
4.
Aduk semen, pasir, koral dengan air yang belum dicampur bestmittel hingga merata
5.
Kemudian tambahkan bestmittel yang telah diencerkan kedalam aduka sampai merata. Bila adukan beton terlalu encer, air yang sudah disiapkan dapat dikurangi jumlahnya
Untuk mendapatkan hasil yang maksimal, tutuplah dengan karung basah setelah pengecoran selesai.
18
b. Superplasticizer
Menurut ASTM C494 dan British Standard 5075, Superplasticizer adalah bahan kimia tambahan pengurang air yang sangat efektif. Dengan pemakaian bahan tambahan ini diperoleh adukan factor air semen yang lebih rendah pada nilai kekentalan adukan yang sama atau diperoleh adukan dengan kekentalan lebih encer dengan factor air semen yang sama, sehingga kuat tekan beton lebih tinggi.
Superplasticizer adalah zat-zat polymer organic yang dapat larut dalam air yang telah dipersatukan dengan menggunakan proses polymerisasi yang komplek untuk menghasilkan molekul-molekul panjang dari massa molecular yang tinggi. Molekul-molekul panjang ini akan membungkus dan mengelilingi partikel pasta semen dan memberikan pengaruh negative yang tinggi sehingga antara patikel semen akan saling menjauh dan menolak. Hal ini akan menimbulkan pendispersian partikel semen sehingga mengakibatkan keenceran adukan dan meningkatkan workabilitas. Perbaikan workabilitas ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan beton dengan workability yang tinggi atau menghasilkan beton dengan kuat tekan yang tinggi.
2.2.6. Sambungan Lewatan
Menurut SNI 2847-2013 Pasal 12.15.1, panjang minimum sambungan lewatan tulangan tarik diambil berdasarkan persyaratan kelas yang sesuai tetapi tidak kurang dari 300 mm. Ketentuan masing-masing kelas sambungan tersebut adalah : Sambungan Kelas A ……………….. 1,0 ld Sambungan Kelas B ……………….. 1,3 ld ld adalah panjang penyaluran tarik untuk kuat leleh fy.
Thompson et.al. (2003) melakukan penelitian tentang pengaruh sambungan lewatan tulangan tarik dengan tipe tulangan berkepala pada ujungnya (headed reinforcement) yang diterapkan pada balok.
19
Gambar 2.1. Konfigurasi Sambungan Lewatan (Thompson et.al. 2003)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar nilai panjang lewatan yang digunakan akan memperbesar kapasitas momen lentur yang terjadi. Semakin kecil spasi tulangan yang terpasang akan menurunkan kapasitas dari sambungan. Bentuk dan ukuran kepala tulangan tidak mempengaruhi mekanisme transfer tegangan (Gambar 1).
2.2.7. Panjang Penyaluran
Penyaluran gaya secara sempurna dari baja tulangan ke beton yang ada di sekelilingnya merupakan syarat mutlak harus dipenuhi agar beton bertulang dapat berfungsi dengan baik sebagai bahan komposit. Penyaluran gaya ini ditentukan adanya gaya lekat antara permukaan baja dengan beton.
Panjang penyaluran dapat didefinisikan sebagai panjang minimum dari tulangan terbenam yang diperlukan sehingga tulangan dapat diberikan tegangan mencapai titik leleh ditambah jarak ekstra untuk menjamin kekuatan dari batang. Hal ini dapat dilakukan untuk tulangan - tulangan dalam kondisi lain dan jenis balok lain. Panjang penyaluran yang digunakan untuk tulangan ulir atau kawat yang menerima gaya tarik tidak boleh lebih kecil dari nilai yang dihitung dengan
20
persamaan ACI atau 12 inchi. Sketsa gambar panjang penyaluran dapat dilihat pada gambar 2.2.
Gambar 2.2. Panjang penyaluran baja tulangan pada suatu struktur (sumber : Gema Teknik, 2007)
2.2.8. Perawatan (curing) Beton
Proses curing atau perawatan pada beton sangatlah dibutuhkan karena hal ini dapat menghasilkan kuat tekan yang maksimal serta dapat meningkatkan keawetan beton, kekedapan terhadap air, ketahanan terhadap aus, serta stabilitas dari dimensi struktur. Terdapat banyak cara untuk melakukan perawatan beton, salah satunya adalah merendam atau membasahi beton dengan air.
Pada proses hidrasi air pada beton menguap akibat panas yang ditimbulkan oleh semen, sehingga perawatan beton sangat dibutuhkan untuk menjaga agar beton tidak kekurangan air selama proses hidrasinya belangsung. Bila beton kekurangan air untuk proses hidrasi maka akan banyak semen yang tidak terhidrasi sehingga CSH yang dhasilkan tidak maksimal dan bisa menyisakan banyak pori yang berisi udara, hal ini membuat beton menjadi poros dan sangat memungkinkan beton menjadi permeable bila pori-pori beton yang ada saling berhubungan atau
21
interconnected. Hal tersebut sangat membahayakan bagi beton, karena dengan semakin permeable beton maka zat-zat perusak terutama di lingkungan agresif akan lebih mudah masuk dan dapat dengan mudah merusak beton.
2.2.9. Kuat Tekan Beton (f’c)
Pengertian kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan. Kuat tekan beton merupakan sifat terpenting dalam kualitas beton dibanding dengan sifat-sifat lain. Kekuatan tekan beton ditentukan oleh pengaturan dari perbandingan semen, agregat kasar dan halus, airdan berbagai jenis campuran.
Perbandingan dari air semen merupakan faktor utama dalam menentukan kekuatan beton. Semakin rendah perbandingan air semen, semakin tinggi kekuatan desaknya. Suatu jumlah tertentu air diperlukan untuk memberikan aksi kimiawi dalam pengerasan beton, kelebihan air meningkatkan kemampuan pekerjaan (mudahnya beton untuk dicorkan) akan tetapi menurunkan kekuatan (Chu Kia Wang dan C. G. Salmon, 1990). Beton relatif kuat menahan tekan. Keruntuhan beton sebagian disebabkan karena rusaknya ikatan pasta dan agregat.
Besarnya kuat tekan beton dipengaruhi oleh sejumlah faktor antara lain : 1.
Faktor air semen, hubungan faktor air semen dan kuat tekan beton secara umum adalah bahwa semakin rendah nilai faktor air semen semakin tinggi kuat tekan betonnya, tetapi kenyataannya pada suatu nilai faktor air semen tertentu kuat tekan betonnya semakin rendah. 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.
2.
Jenis semen dan kualitasnya, mempengaruhi kekuatan rata-rata dan kuat batas beton.
22
3.
Jenis dan lekuk-lekuk (relief) bidang permukaan agregat. Kenyataan menunjukkan bahwa pcnggunaan agregat batu pecah akan menghasilkan betondengan kuat desak maupun kuat tarik yang lebih besar dari pada kerikil.
4.
Efisiensi dari perawatan (curing). Kehilangan kekuatan sampai 40% dapat terjadi bila pengeringan terjadi sebelum waktunya. Perawatan adalah hal yang sangat penting pada pekerjaan dilapangan dan pada pembuatan benda uji.
5.
Suhu, pada umumnya kecepatan pengerasan beton bertambah dengan bertambahnya suhu. Pada titik beku kuat hancur akan tetap rendah untuk waktu yang lama.
6.
Umur pada keadaan yang normal, kekuatan beton bertambah dengan bertambahnya umur, tergantung pada jenis semen, misalnya semen dengan kadar alumina tinggi menghasilkan beton yang kuat hancurnya pada 24 jam sama dengan semen portland biasa pada 28 hari. Pengerasan berlangsung terus secara lambat sampai beberapa tahun.
Nilai kuat tekan beton didapat melalui cara pengujian standar,menggunakan mesin uji dengan cara memberikan beban bertingkat dengan kecepatan peningkatan tertentu atas benda uji silinder beton (diameter 15 cm.tinggi 30 cm) sampai hancur. Kuat tekan masing-masing benda uji ditentukan oleh tegangan tekan tertinggi (f’c) yang dicapai benda uji umur 10 hari akibat beban tekan selama percobaan.
Nilai kuat tekan beton beragam sesuai dengan umurnya dan biasanya ditentukan waktu beton mencapai umur 28 hari setelah pengecoran. Umumnya pada umur 7 hari kuat tekan beton mencapai 70 % dan pada umur 14 hari mencapai 85 % sampai 90 % dari kuat tekan beton umur 28 hari (Himawan Dipohusodo,1994 : 10).Untuk mendapatkan besarnya tegangan hancur pada benda uji silinder digunakan rumus :
f’c = P/A Dimana:
(2.5)
23
f’c
= Kuat tekan beton benda uji silinder (MPa)
P
= Beban desak maksimum (N)
A
= Luas permukaan benda uji silinder (mm² )
Ilustrasi Pengujian Kuat Tekan beton dapat dilihat pada Gambar 2.3.
P
h
d Gambar 2.3. Ilustrasi Pengujian Kuat Tekan Dengan; P
= Gaya
h
= Tinggi Silinder
d
= Diameter Silinder
2.2.10. Kuat Lentur Beton
Kuat lentur balok beton adalah kemampuan balok beton yang diletakan pada dua perletakan untuk menahan gaya dengan arah tegak lurus sumbu benda uji yang diberikan padanya, sampai benda uji patah dan dinyatakan dalam Mega Pascal (MPa) gaya tiap satuan luas (SNI 0-4431-1997).
Pada pengujian ini dilakukan menggunakan benda uji kantilever dengan pembebanan sesuai pada Gambar 2.4 dan diagram gaya pembebanan yang terjadi sesuai pada Gambar 2.5.
24
Gambar 2.4. Pembebanan Balok Kantilever Uji Lentur
Gambar 2.5. Diagram Gaya Pembebanan Balok Kantilever
25
∑V
=0
∑M
=0
RA – qL – P = 0
MA
= P. L + q L. ½ L
RA
MA
= P. L + ½ q L2
= qL + P
Momen maksimum terjadi pada ujung tumpuan bentang, maka: Mmax = P. L + ½ q L2 Mmax
(2.6)
= Mn (momen nominal)
2.2.10.1 Momen Pada Saat Retak Pertama Modulus retak (fr) 𝑓𝑟 = 0,7 × √𝑓𝑐′
(2.7)
Momen retak (Mcr) 𝑀𝑐𝑟 = 𝑓𝑟×𝐼 × 𝑦 Keterangan : fr
= modulus retak beton (MPa)
fc’
= kuat tekan beton (MPa)
Mcr
= momen retak (Nmm)
I
= momen inersia penampang (mm4)
y
= jarak antara titik berat desak beton ke titik berat tarik beton (mm)
(2.8)
