Studi Eksperimen dan Numerikal Kuat Lekat Tarik Tulangan Polos Dengan Beton

STUDI EKSPERIMEN DAN NUMERIKAL

KUAT LEKAT TARIK TULANGAN POLOS

DENGAN BETON

Tesis

Oleh

Armeyn

087 016 003/TS

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

STUDY EXSPERIMENT AND NUMERICAL

STRENGTH OF ADHESION PULL OUT TEST

SIMPLE STELL WITH REINFORCEMENT

Tesis

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik Dalam Program Studi Magister Teknik Sipil

Pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Oleh

Armeyn

087 016 003/TS

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

2012

Judul Tesis

:

STUDI EKSPERIMEN DAN NUMERIKAL

KUAT LEKAT TARIK TULANGAN POLOS DENGAN BETON

Nama Mahasiswa : Armeyn

Nomor

P

okok

: 087 016 003

Program Studi : Teknik Sipil

Menyetujui : Komisi Pembimbing

Ketua

(Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M.Sc)

Anggota

(Ir. Daniel Rumbi Teruna, MT)

Ketua Program Studi, Dekan,

(Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE)

Tanggal lulus : 11 Pebruari 2012

Telah diuji pada:

Tanggal 11 Pebruari 2012

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, MSCE

Anggota : 1. Ir. Daniel Rumbi, MT

2. Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan

3. Dr. Ing. Hotma Panggabean

4. Ir. Sanci Barus, MT

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tesis saya yang berjudul:

“Studi Eksperimen dan Numerikal Kuat Lekat Tarik Tulangan Polos Dengan

Beton” adalah benar hasil karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan oleh siapapun juga sebelumnya.

Sumber-sumber data yang diperoleh dan digunakan telah dinyatakan secara jelas dan benar.

Medan, 11 Pebruari 2012

Yang membuat pernyataan,

( Armeyn NP. 087 016 003

ABSTRAK

Salah satu percobaan yang dapat dilakukan untuk mengetahui perilaku dari sifat-sifat monolit balok terhadap material tarik lainnya adalah melalui percobaan tarik (pull out test). Melalui percobaan ini, tulangan beton yang sudah ditanam ke dalam beton dengan bentuk silinder serta ciri-ciri yang telah ditentukan akan ditarik dengan kecepatan konstan sampai beton tersebut pecah atau tercabut baja tulangannya. Daya lekat antara baja tulangan dan beton merupakan hal yang cukup rumit mengingat adanya kaitan beberapa parameter yaitu mutu beton, jenis dan dimensi tulangan jenis beban yang bekerja, jarak antara tulangan dan beberapa efek sekunder lainnya. Oleh karena itu nantinya diharapkan diperoleh nilai-nilai perilaku beton seperti kuat lekat baja tulangan terhadap beton. Melalui percobaan tarik (pull out test) ini pula kita dapat membandingan kuat lekat baja tulangan polos tanpa fly ash dan beton dengan fly ash. Dengan demikian dapat diketahui dan dibuktikan secara empiris bahwa nilai kuat lekat baja tulangan polos tanpa fly ash lebih besar daripada kuat lekat tulangan polos dengan memakai fly ash untuk material dan campuran beton yang sama. Akan tetapi nilai-nilai ini akan berubah secara variabel pada setiap penggunaan dari material percobaan tarik (pull out test) tersebut. Oleh karena itu ketersediaan alat serta uji material sebelum dilakukan percobaan tarik/ pull out test ini akan sangat menentukan ketetapan dari variabel-variabel nilai kuat lekat yang ditinjau. Benda uji yang diberi tulangan polos Ø16 mm kemudian dites pada umur 28 hari untuk mendapatkan daya lekat yang terbentuk antara beton K-225 dan baja tulangan U-32. Dari hasil penelitian dapat disimpulan bahwa untuk kuat lekat tarik tulangan polos dengan beton adalah pada beban maks 2000 kg untuk beton tanpa FA didapat perpindahan berdasarkan FEM 1.986 mm dan eksperimen 1.783 mm (deviasi 11%) dan beton dengan FA mak 1500 kg didapat perpindahan berdasarkan FEM 1.867 mm dan eksperimen 2.068 mm (deviasi 12%).

ABSTRACT

One of the experiments that can be done to find out the behavior of the nature of monolith beam toward the other pull-out materials is through pull out test. Through this experiment, concrete reinforcement which has been put into the concrete in the form of cylinder with the set characteristics will be pulled with constant speed that the concrete is broken and the steel reinforcement is pulled out.The adhesion between concrete reinforcement and the concrete itself is a quite complicated thing considering the relationship between several parameters such as the quality of concrete, kind and dimension of reinforcement of the working load, distance between the reinforcement and several other effects. Therefore, it is expected that the values of concrete behaviors such as the strong adhesion of steel reinforcement on the concrete will be obtained. Through this pull out test, we can compare the strength of the adhesion of steel reinforcement without fly ash to the concrete with fly ash. Thus, it can be empirically proven that the value of the strength of adhesion of simple steel reinforcement without fly ash is bigger than that of reinforcement with fly ash for the same materials and concrete mixture. But the value will change according to the variable of materials used in pull out test. Therefore, the availability of equipment test materials before this pull out test is implemented will very much determine the constancy of the variables of the strength of adhesive value of reviewed.The test material with reinforcement of Ǿ 16 mm was tested at the age of 28 days to obtain the adhesion formed between the concrete K-225 and steel reinforcement U-32.The result of this study showed that the strength of the adhesion of pulled reinforcement to the concrete was at the load of maximum 2000 kg for the concrete without FA and the shift obtained was based on FEM 1.986 mm and the experiment 1.783 mm (deviation 11%) and for the concrete with FA maximum 1500 kg, the shift obtained was based on FEM 1.867 mm and the experiment 2.068 mm (deviation 12%).

KATA PENGANTAR

Bismillahhirrahmanirrahim. Puji dan syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas pertolongan-Nya serta kekuatan, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Sarjana Strata-2 di Program Studi Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

Pada tesis ini penulis memilih judul ”Studi Eksperimen dan Numerikal Kuat Lekat Tarik Tulangan Polos Dengan Beton”. Dalam pelaksanaan eksperimental serta untuk menyelesaikan tesis ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

Kepada Yang terhormat Bapak Komisi Pembimbing Prof, Dr. Ir. Bachrian Lubis, M.Sc sebagai Ketua serta Ir. Daniel Rumbi Teruna, MT sebagai anggota.

Kepada Yang terhormat Bapak Ketua Program Studi Prof, Dr. Ir. Roesyanto MSCE dan Bapak Sekretaris Ir. Rudi Iskandar, MT.

Kepada Yang terhormat Bapak Komisi Penguji Dr. Ing. Hotma Panggabean; Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan; Ir. Sanci Barus, MT; dan Ir. Rudi Iskandar, MT.

Pemerintah Republik Indonesia khususnya BPPS Dikti, yang telah memberikan bantuan beasiswa selama empat semester masa pendidikan di Program Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara.

Ibu Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. Chairunisa.

Bapak Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. Syahril Pasaribu DTM & H.Sp.AK.

Bapak Ketua Kopertis Wilayah X Sumbar, Riau dan Riau Kepulauan serta Jambi Prof. Dr. H. Elfindri, SE, MA.

Bapak Yuyun sebagai staf administrasi pada Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

Rekan saya Ir. Odjak Maryono, MT yang cukup setia dalam memotivasi selama penyelesaian tesis ini.

Kepada adikku Angga Pranajaya, ST serta Adriyan, ST yang telah banyak membantu dalam program Ansysnya.

Seluruh keluarga dan teman-teman yang berada di Kota Medan yang telah memberikan dukungan selama masa pendidikan di Universitas Sumatera Utara.

Serta seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu identitasnya, yang secara langsung ataupun tidak langsung telah memberikan konstribusinya selama pendidikan.

Saya sadari bahwa tentu tidak akan pernah memperoleh solusi yang sempurna atas usaha dan karyanya, oleh karena itu kepada pejuang ilmu pengetahuan dimasa yang akan datang, semoga dapat memberikan peningkatan dan pencerahan kembali terhadap khasanah ilmu pengetahuan yang pernah ada, sehingga diperoleh sesuatu yang berharga bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dan kejayaan bangsa Indonesia. Terima Kasih.

Medan, Pebruari 2012

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi. Sepanjang pengetahuan saya juga, tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis diakui dalam naskah ini dan disebut dalam daftar pustaka.

Medan, 11 Pebruari 2012

Armeyn Syam

RIWAYAT HIDUP

A.DATA PRIBADI

Nama : Armeyn Syamsuddin

Nip : 19520816198403 1 003 / 131 413 760 Pangkat/Gol.Ruang : Pembina, IV a

Jabatan, Tmt : Lektor Kepala / 1 Mei 2010

Tempat Bekerja : Kopertis Wilayah X dpk. Pada ITP Padang Jenis kelamin : Laki-laki

Tempat dan tanggal lahir : Medan, 16 Agustus 1952

Agama : Islam

Status perkawinan : Kawin

Alamat : Komplek Jondul IV Blok TT No.20

Parupuk Tabing Padang Telp(0751)7055423

B.RIWAYAT PENDIDIKAN

SD. Taman Harapan Medan : 1959 - 1965

SMP. Yosua Medan : 1965 - 3 Desember 1968

SMA. Yosua Medan : 1969 - 24 Nopember 1971

C.RIWAYAT PEKERJAAN

Staf Pengajar ITP : 1 Maret 1985

Ketua Jurusan Teknik Sipil ITP : 1989 - 1991 Ketua Jurusan Teknik Sipil ITP : 1995 - 1997 Kepala Laboratorium Teknik Sipil ITP : 1997 - 2002 Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITP : 2002 - 2005

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

PERNYATAAN ... vi

RIWAYAT HIDUP ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR NOTASI ... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan ... 2

1.3 Manfaat Penelitian ... 3

1.4 Pembatasan Masalah ... 3

1.5 Metodologi ... 4

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7

2.1 Umum ... 7

2.2 Penyaluran Tegangan Lekatan ... 10

2.3 Abu Terbang (Fly Ash) ... 15

2.4 Tegangan Lekat ... 20

2.5 Panjang Penyaluran ... 21

2.6 Distribusi Tegangan Lekat pada Pengujian Lolos Tarik ... 25

BAB III METODOLOGI PENELITIAN DI LABORATORIUM ... 28

3.1 Umum ... 28

3.2 Pembuatan Campuran Beton Bahan Penelitian... 28

3.2.1 Semen Portland ... 28

3.2.2 Agregat ... 28

3.2.3 Air ... 29

3.2.4 Baja Tulangan ... 29

3.2.5 Peralatan Penelitian ... 29

3.2.6 Saringan/ Ayakan ... 29

3.2.7 Timbangan ... 30

3.2.8 Mesin Siever ... 30

3.2.9 Gelas Ukur ... 30

3.2.10 Mesin Aduk Beton (Rotating Drum Mixer) ... 30

3.2.12 Mistar dan Kaliper ... 31

3.2.13 Kerucut Abrams ... 31

3.2.14 Mesin Uji Desak Beton (Compressing Testing Machine) 31 3.2.15 Alat Uji Pull Out Test ... 31

3.2.16 Dial Gauge ... 32

3.2.17 Pembuatan Benda Uji ... 32

3.2.18 Perawatan Benda Uji (Curing) ... 34

3.2.19 Pengujian Kuat Tekan ... 34

3.2.20 Pengujian Kuat Lekat ... 36

3.2.21 Baja Tulangan ... 36

3.2.22 Pull Out Test ... 38

3.2.23 Pengujian Kuat Tekan Beton ... 39

3.2.24 Kuat Lekat Baja Tulangan Polos Diameter 16 mm dengan Beton Tanpa Menggunakan Fly Ash ... 41

3.2.25 Kuat Lekat Baja Tulangan Polos Diameter 16 mm dengan Beton Memakai Fly Ash ... 43

BAB IV FINITE ELEMEN MODEL ... 46

4.1 Teori ANSYS ... 46

4.2 Nonlinear Geometri dan Nonlinear Material ... 48

4.3 Metode Analisa Elemen Hingga ... 53

4.4 Deskripsi Model Matematis ... 54

4.5 Pengenalan Elemen ... 56

4.6 Element Types / Pemilihan Eleman (Unsur) ... 58

4.7 Metode Elemen Hingga... 60

BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 74

5.1 Pengujian Kuat Tekan Beton ... 74

5.2 Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan ... 76

5.3 Kuat Lekat Baja Tulangan Polos Diameter 16 Mm dengan Beton tanpa Menggunakan Fly Ash ... 77

5.4 Kuat Lekat Baja Tulangan Polos Diameter 16 mm dengan Beton Memakai Flay Ash ... 78

5.5 Hasil Analisis Model Struktur Program FEM ... 80

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 83

6.1 Kesimpulan ... 83

6.2 Saran ... 84

DAFTAR PUSTAKA ... 85

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1 Benda Uji Untuk Pull Out Test ... 5

Tabel 1.2 Variasi Fly Ash ... 5

Tabel 2.1 Variasi Jumlah Sampel ... 15

Tabel 2.2 Komposisi Kimia Berbagai Jenis Abu Terbang dan Semen Portland 17 Tabel 2.3 Susunan Kimia dan Sifat Fisik Abu Terbang ... 18

Tabel 2.4 Hasil Uji Fly Ash Sawahlunto ... 18

Tabel 3.1 Pengelompokan Benda Uji ... 34

Tabel 3.2 Perhitungan Sesar Beton ... 38

Tabel 3.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Tanpa FA ... 40

Tabel 3.4 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton dengan Fly Ash 18% ... 41

Tabel 3.5 Sesar Beton dengan Tulangan Polos, Diameter 16 mm, Ld = 160 mm 42 Tabel 3.6 Kuat Lekat Beton Memakai Fly Ash ... 43

Tabel 3.7 Sesar Beton dengan Baja Tulangan Polos Diameter 16 mm Ld =160mm ... 43

Tabel 3.8 Kuat Lekat Beton Memakai Fly Ash ... 44

Tabel 3.9 Tegangan Lekat ... 45

Tabel 4.1 Pemilihan Model Elemen ... 58

Tabel 5.1 Hasil Pengujian Kuat Beton Tanpa FA ... 75

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1(a) Ideal Bond Zone ... 8

Gambar 2.1(b) Detail Modeling ... 9

Gambar 2.2 Kuat Lekat Baja pada Beton ... 12

Gambar 2.3 Proyeksi Kuat Tekan Karaktreristik Mortal Umur 28 Hari ... 19

Gambar 2.4 Panjang Penyaluran Baja Tulangan ... 22

Gambar 2.5 Sesar Antara Baja Tulangan dan Beton ... 25

Gambar 2.6 Bagan Alir Metodologi ... 27

Gambar 3.1 Alat Pull Out Test ... 32

Gambar 3.2 Sketsa Pengujian Pull Out ... 35

Gambar 3.3 Sesar Antara Baja Tulangan dan Beton ... 37

Gambar 3.4 Kurva Antara Pembebanan dan Sesar Beton ... 38

Gambar 3.5 Kurva Hubungan Antara Beban dan Sesar Beton ... 42

Gambar 3.6 Kurva Hubungan Antara Beban dan Sesar Beton ... 44

Gambar 4.1 Plane 82 ( Finite Elemen Metode ) ... 58

Gambar 4.2 Elemen Quadrilateral ... 64

Gambar 4.3 Elemen Q4 dan Q8 ... 72

Gambar 4.4 Beberapa Jenis Elemen Triangle ... 73

Gambar 5.1 Kurva Hubungan antara Beban dengan Perpindahan Beton dengan FA ... 78

Gambar 5.2 Kurva Hubungan Antara Beban dan Sesar Beton Tanpa FA ... 79

Gambar 5.3 Grafik Gabungan Antara Ekperimen dan Numerik Pada Kondisi Tanpa FA ... 81

Gambar 5.4 Grafik Antara Ekperimen dan Numerik dengan Memakai FA ... 81

DAFTAR NOTASI

P = Gaya tarik keluar

A = Luas penampang baja tulangan fy = Tegangan baja leleh

fc = Tegangan beton

d = Diameter baja tulangan Ld = Panjang penyaluran

fb = Kuat lekat / tegangan lekat Es = Modulus Elastisitas baja Ec = Modulus Elastisitas beton

∆ = Pertambahan panjang

∆s = Pertambahan panjang baja

DAFTAR LAMPIRAN

ABSTRAK

Salah satu percobaan yang dapat dilakukan untuk mengetahui perilaku dari sifat-sifat monolit balok terhadap material tarik lainnya adalah melalui percobaan tarik (pull out test). Melalui percobaan ini, tulangan beton yang sudah ditanam ke dalam beton dengan bentuk silinder serta ciri-ciri yang telah ditentukan akan ditarik dengan kecepatan konstan sampai beton tersebut pecah atau tercabut baja tulangannya. Daya lekat antara baja tulangan dan beton merupakan hal yang cukup rumit mengingat adanya kaitan beberapa parameter yaitu mutu beton, jenis dan dimensi tulangan jenis beban yang bekerja, jarak antara tulangan dan beberapa efek sekunder lainnya. Oleh karena itu nantinya diharapkan diperoleh nilai-nilai perilaku beton seperti kuat lekat baja tulangan terhadap beton. Melalui percobaan tarik (pull out test) ini pula kita dapat membandingan kuat lekat baja tulangan polos tanpa fly ash dan beton dengan fly ash. Dengan demikian dapat diketahui dan dibuktikan secara empiris bahwa nilai kuat lekat baja tulangan polos tanpa fly ash lebih besar daripada kuat lekat tulangan polos dengan memakai fly ash untuk material dan campuran beton yang sama. Akan tetapi nilai-nilai ini akan berubah secara variabel pada setiap penggunaan dari material percobaan tarik (pull out test) tersebut. Oleh karena itu ketersediaan alat serta uji material sebelum dilakukan percobaan tarik/ pull out test ini akan sangat menentukan ketetapan dari variabel-variabel nilai kuat lekat yang ditinjau. Benda uji yang diberi tulangan polos Ø16 mm kemudian dites pada umur 28 hari untuk mendapatkan daya lekat yang terbentuk antara beton K-225 dan baja tulangan U-32. Dari hasil penelitian dapat disimpulan bahwa untuk kuat lekat tarik tulangan polos dengan beton adalah pada beban maks 2000 kg untuk beton tanpa FA didapat perpindahan berdasarkan FEM 1.986 mm dan eksperimen 1.783 mm (deviasi 11%) dan beton dengan FA mak 1500 kg didapat perpindahan berdasarkan FEM 1.867 mm dan eksperimen 2.068 mm (deviasi 12%).

ABSTRACT

One of the experiments that can be done to find out the behavior of the nature of monolith beam toward the other pull-out materials is through pull out test. Through this experiment, concrete reinforcement which has been put into the concrete in the form of cylinder with the set characteristics will be pulled with constant speed that the concrete is broken and the steel reinforcement is pulled out.The adhesion between concrete reinforcement and the concrete itself is a quite complicated thing considering the relationship between several parameters such as the quality of concrete, kind and dimension of reinforcement of the working load, distance between the reinforcement and several other effects. Therefore, it is expected that the values of concrete behaviors such as the strong adhesion of steel reinforcement on the concrete will be obtained. Through this pull out test, we can compare the strength of the adhesion of steel reinforcement without fly ash to the concrete with fly ash. Thus, it can be empirically proven that the value of the strength of adhesion of simple steel reinforcement without fly ash is bigger than that of reinforcement with fly ash for the same materials and concrete mixture. But the value will change according to the variable of materials used in pull out test. Therefore, the availability of equipment test materials before this pull out test is implemented will very much determine the constancy of the variables of the strength of adhesive value of reviewed.The test material with reinforcement of Ǿ 16 mm was tested at the age of 28 days to obtain the adhesion formed between the concrete K-225 and steel reinforcement U-32.The result of this study showed that the strength of the adhesion of pulled reinforcement to the concrete was at the load of maximum 2000 kg for the concrete without FA and the shift obtained was based on FEM 1.986 mm and the experiment 1.783 mm (deviation 11%) and for the concrete with FA maximum 1500 kg, the shift obtained was based on FEM 1.867 mm and the experiment 2.068 mm (deviation 12%).

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada konstruksi beton bertulang umumnya, untuk pengangkeran/ penyambungan tulangan, kerjasama antara beton dengan tulangan merupakan kebutuhan yang mendasar/ mutlak, sehingga saat terbebani tidak terjadi pergeseran secara relatif terhadap tulangan. Untuk itu tegangan lekat memegang peranan penting. Tegangan lekat disini merupakan penghambat gelincir, sehingga terjadi perubahan atau transformasi energi antara batang-batang tulangan yang disambung maupun antara beton ke tulangan atau dari tulangan pada pengangkeran.

Salah satu persyaratan dasar dalam konstruksi beton bertulang adalah lekatan

(bond strength) antara tulangan dengan beton disekelilingnya untuk menghindari terjadinya slip. Faktor-faktor yang mempengaruhi lekatan antara baja tulangan dengan beton disekelilingnya antara lain mutu beton (compressive strength), dan kuat lekat (bond strength).

Pengerjaan/ kelecakan (workability) adalah semakin mengecilnya pemakaian air (WCR) rendah maka akan semakin meningkat nilai kuat tekan beton dan memperkecil porositas akibat rongga yang disebabkan oleh penguapan air. Oleh hal tersebut diatas, maka ingin diketahui seberapa besar kuat lekat (bond stress)

tulangan polos. 1.2 Tujuan

1.3 Manfaat Penelitian

Penelitian ini ditujukan untuk meninjau kekuatan lekat antara tulangan polos dan beton pembungkusnya, dimana dengan dilakukannya penelitian ini diharapkan mendapat manfaat diantaranya:

1. Untuk bahan pertimbangan dalam perencanaan beton bertulang dengan menggunakan tulangan baja polos seperti pengangkeran;

2. Memberikan sumbangan pemikiran bagi kalangan akademis, khususnya Jurusan Teknik Sipil bidang Struktur.

1.4 Pembatasan Masalah

Agar didapat tinjauan yang terfokus maka dilakukan pembatasan masalah yang akan dikaji didalam penelitian ini. Adapun batasan masalah tersebut adalah sebagai berikut:

1. Percobaan yang dilakukan adalah percobaan tarik langsung (pull-out test), sehingga baja tulangan tercabut dari lekatan betonnya;

2. Agregat kasar (kerikil) dengan ukuran 3 s.d. 5,6 mm; 3. Agregat halus (pasir) dengan ukuran 0,1 s.d. 1 mm; 4. Mutu beton yang direncanakan adalah K-225 kc/cm2 5. Benda uji kubus ukuran ο (15x15x15) cm untuk uji tekan;

atau fc’=22 MPa;

6. Benda uji silinder φ 15-30 cm untuk uji pull out test;

9. Water semen ratio (w/c) = 0,4 dan 0,7 dengan beberapa variasi FA, tergantung dari hasil job mix;

10. Analisa untuk mendapatkan kuat lekat beton dan tulangan dilakukan dengan menggunakan metode numerik, dimana dalam metode numerik digunakan alat bantu program komputer.

1.5 Metodologi

Metode yang digunakan dalam penulisan ini adalah kajian eksperimental di laboratorium. Tahap-tahap pelaksanaan sebagai berikut:

1. Pengambilan bahan baku;

2. Penyediaan bahan seperti semen, agregat kasar, agregat halus dan air; 3. Pemeriksaan di laboratorium;

4. Pembuatan benda uji, untuk memperoleh data yang diperlukan dibuat benda uji kubus ο (15x15x15) cm, menguji Kuat Lekat Beton dengan baja dimana sampel percobaan menggunakan beton normal, fc’= 22 MPa. 5. Dari masing-masing variasi jumlah serta detail sampel yang akan dicoba

untuk pengujian dapat dilihat pada Tabel 1.1 dan 1.2. Tabel 1.1 Benda Uji Untuk Pull Out Test

Pengujian Dimensi Beton

Normal

Panjang Ld

Perawatan ( hari )

28 Jumlah Keterangan

Kuat lekat beton dengan baja Silinder (15x30) cm fc’= 22 MPa Tulangan polos

160 2 2 Tanpa FA

160 5 5 Dengan FA

Tabel 1.2 Variasi Fly Ash

Pengujian Dimensi Variasi fly

ash w/c

Perawatan ( hari )

28 Jumlah Keteranga

n Kuat tekan beton Kubus (15x15x15) cm

0 % dan 18 % FA

0,4 2 5 2 5 0,7 0,4 0,7

Jumlah sampel 7

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada penelitian ini secara keseluruhan terdiri dari enam bab yaitu pendahuluan, tinjauan pustaka, metodologi penelitian di labotatorium, finite elemen model, hasil penelitian dan pembahasan, kesimpulan dan saran.

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisikan hal-hal umum dan latar belakang penelitian, permasalahan yang akan diamati, tujuan yang akan dicapai, pembatasan masalah dan metodologi penelitian yang dilaksanakan oleh penulis.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisikan hal-hal keterangan-keterangan umum dan khusus mengenai bahan baku fly ash berdasarkan referensi-referensi yang penulis dapatkan. BAB III METODOLOGI PENELITIAN DILABORATORIUM

BAB IV FINITE ELEMEN MODEL

Pada bab ini berisikan uraian hal-hal perhitungan dengan program Finite Elemen Method .

BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini berisikan data-data hasil pengujian dan pembahasan data-data dari pengujian beton di laboratorium dengan membandingkan antara teori-teori dan penelitian yang telah ada.

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Struktur beton bertulang (reinforced concrete) adalah struktur komposit yang terbuat dari dua bahan dengan karakteristik yang berbeda yaitu beton dan baja. Secara umum beban luar telah diberikan pada beton, dan tulangan menerima bagian beban tersebut hanya pada tulangan yang dilingkupi beton melalui ikatan. Tekanan ikatan adalah nama yang diberikan pada tegangan geser pada permukaan tulangan beton dimana melalui pemindahan beban antara besi dan beton sekitarnya, akan memodifikasi tekanan baja. Ikatan ini ketika dikembangkan secara efisien, memungkinkan dua bahan membentuk struktur komposit. Dalam struktur komposit, ikatan antara komponen beton bertulang yang berbeda memiliki peran primordial dan pengabaiannya akan mengakibatkan respon struktur yang kurang baik. Fenomena yang kompleks ini mengarahkan para insinyur di masa lalu untuk bergantung pada formula empiris untuk disain struktur beton, yang kemudian berasal dari sejumlah percobaan. Untuk itu, keterpaduan ikatan itu dilaksanakan dalam penelitian terakhir. Sifat-sifat interaksi ini tergantung pada sejumlah faktor seperti friksi, interaksi mekanika, dan adhesi kimia.

balok beton dalam kondisi beban siklus atau monotonik. Hasil percobaan ini terdokumentasi dengan baik dalam literatur khusus. Namun penelitian ini hanya didapatkan pada hasil percobaan, maka sangat sulit untuk menyaring pengaruh bahan dan parameter geometri atas perilaku ikatan. Oleh karena itu, untuk memahami lebih baik perilaku ikatan, maka model ikatan jauh lebih reliabel (simulasi transmisi gaya dalam zona ikatan lihat Gambar 2.1(a) dan 2.1(b) yang dapat digunakan dalam elemen terbatas tiga dimensi.

Menurut J.Shafaie,A.Hosseini, M.S. Marefat, 2002 pemodelan numerik dari perilaku ikatan adalah dimungkinkan dalam dua tingkatan:

1. Pemodelan yang lebih rinci dimana geometri batangan dan beton adalah dimodelkan oleh elemen tiga dimensi;

2. Pemodelan fenomenologi didasarkan pada formulasi diskrit atau smear dari interfase besi dan beton.

Gambar 2.1 (a) Ideal Bond Zone ( menurut Shafaie,A.Husseini,M.S Marefat)

Be

to

n

Nodes Elemen besi

K

et

eb

al

an

kua

t

le

ka

t

Volume Element beton

Gambar 2.1 (b) Detail Modeling ( menurut Shafaie,A.Husseini,M.S Marefat) Dalam pemodelan fenomenologi ikatan beton dan penguatnya adalah terbatas oleh elemen dua atau tiga dimensi. Hubungan antara besi dan beton dapat dimodelkan dan pendekatan diskontinue dimana ikatan didefinisikan oleh elemen-elemen yang perilakunya dikontrol oleh hubungan tekanan ikatan-slip. Pendekatan ini adalah kemampuan untuk untuk memprediksikan secara realistis perilaku ikatan untuk geometri yang berbeda dan untuk kondisi batasan yang berbeda hanya bila model konstitusi relatif untuk beton. Model ini tidak mampu secara otomatis memprediksikan perilaku ikatan dari geometri tulangan. Konsekuensinya, pemodelan tiga dimensi lebih baik dalam paramter model ikatan. Dengan demikian, kita memiliki kemungkinan mensimulasikan secara realistis perilaku struktur beton bertulang dengan pemodelan dan perhitungan. Dengan menggunakan pemodelan yang rinci seperti pemodelan penulangan pada penampang beton akan memberikan elemen yang lebih baik. Ini mengarah pada usaha dalam pemodelan dan merealisasikan waktu perhitungan analisis pada sturktur beton bertulang.

Be

to

n

Nodes Elemen besi

K

et

eb

al

an

kua

t

le

ka

t

Volume Element beton

[image:30.612.152.470.125.273.2]

2.2 Penyaluran Tegangan Lekatan

Salah satu dasar anggapan yang digunakan dalam perencanaan dan analisis struktur beton bertulang adalah lekatan batang baja tulangan dengan beton yang mengelilingi berlangsung sempurna tanpa terjadi penggelinciran. Ini berarti bahwa beban kerja tidak terjadi slip dari baja tulangan terhadap beton disekelilingnya. Berdasarkan atas anggapan tersebut, pada waktu komponen struktur beton bertulang bekerja menahan beban akan timbul tegangan lekat yang berupa (bond strength) pada permukaan singgung antara batang tulangan dengan beton.

Perkuatan pada beton dapat meningkatkan kekuatan tarik penampang bergantung pada keserasian (compatibility) antara kedua bahan tersebut untuk dapat bekerja sama memikul beban luar. Dalam keadaan terbebani, elemen penguat seperti baja tulangan harus mengalami regangan atau deformasi yang sama dengan sekelilingnya untuk mencegah terpisahnya kedua material. Kekuatan lekatan yang merupakan hasil dari berbagai parameter seperti adhesi antara beton dan permukaan tulangan baja dan tekanan beton, yang menyebabkan peningkatan tahanan terhadap gelincir, efek total ini disebut sebagai lekatan (bond). Kekuatan lekatan bergantung pada faktor-faktor utama sebagai berikut:

1. Adhesi gabungan antara elemen beton dan baja tulangan;

3. Tahanan gesekan (friksi) terhadap gelincir dan saling kunci pada saat elemen penguat atau tulangan mengalami tegangan tarik;

4. Pengaruh kualitas beton, kekuatan tarik dan tekannya;

5. Pengaruh mekanis penjangkaran ujung tulangan, yaitu panjang penyaluran (development length), panjang lewatan (splicing), bengkokan tulangan (hooks) dan persilangan tulangan;

6. Diameter, bentuk dan jarak tulangan karena semuanya mempengaruhi pertumbuhan retak;

7. Kedalaman permukaan dari tulangan (licin, kasar, berulir).

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 kebahan yang lain. Untuk menjamin hal ini diperlukan adanya lekatan yang baik antara beton dengan tulangan baja. Agar batang tulangan baja dapat menyalurkan gaya sepenuhnya melalui ikatan, baja harus tertanam di dalam beton hingga kedalaman tertentu yang dinyatakan dengan panjang penyaluran. Jenis percobaan yang dapat menentukan kualitas lekatan elemen tulangan yaitu:

1. Percobaan Tarik Langsung (Pull – Out Test)

2. Hubungan Slip – Ikatan Lokal

Persamaan diferensial terhadap slip, dalam persamaan (2.1) baja penguat yang dimasukkan pada massa beton seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.2 Dalam potongan batang yang pendek, dx, perubahan dalam pergeseran relatif dari baja terhadap beton, d∆ adalah sama dengan perubahan dalam deformasi δs, dikurangi perubahan dalam deformasi beton, δc. dalam hal ini

d∆ = δs -δc ... (2.1) besaran deformasi untuk penguatan dan beton, bila kita mengasumsikan keadaan elastis diberikan oleh persamaan (2.2) dan (2.3)

δS

δ = (σS

ES) dx ... (2.2)

C=(

σc

[image:33.612.179.526.359.554.2]

Ec)dx ... (2.3)

Gambar 2.2 Kuat Lekat Baja pada

Dimana s dan c adalah baja dan beton. Istilah yang digunakan dalam persamaan (2.1) adalah umum dan berlaku pada tingkat lokal. Dalam prakteknya, nilai δc adalah relatif dan dapat terabaikan terhadap δs karena

bagian beton lebih besar dari bagian baja dan tekanan normal beton adalah lebih rendah. Oleh karena itu, persamaan kedua dalam persamaan (2.1) adalah

Beton Steel bar

Concrete

X Δ x dx

db

diabaikan dan seluruh slip diferensial pada level lokal attributed pada deformasi baja. Persamaan (2.1) direduksi menjadi (2.2):

d∆ - δs ... (2.4) Substitusikan persamaan 2.2 ke dalam persamaan 2.4 dan kemudian disusun kembali, sehingga diperoleh:

d∆ dx

=

σs

Es ... (2.5)

Bila kita mendiferensialkan kedua sisi persamaan di atas dengan mengacu kepada dx, maka persamaan berikut akan berlaku:

d2∆ d2_x

= (

1 Es

)

dσ_x

dx ... (2.6)

Pada sisi lain, tekanan ikatan dan tekanan baja (pada segmen dx) adalah berhubungan dari kondisi keseimbangan yang menyatakan:

(σs + dσx) As = σsAs + τxdx xπ x db

Secara sederhana:

dσ_s

dx

=

τ

x

�

πd_b

As

�

... (2.7)

Bila kita mensubstitusikan persamaan (2.7) ke dalam persamaan (2.6), maka diperoleh persamaan berikut:

d2_∆

d2_x

=

τ

�

s(x)

�

x

�

πd_b

AsEs

�

... (2.8)

Persamaan (2.8) diketahui sebagai persamaan diferensial yang mendasar untuk ikatan antara penguatan baja dan beton. Persamaan ini digambarkan dalam bentuk sederhana seperti di atas atau dalam bentuk lain oleh berbagai penulis. Diasumsikan bahwa karakteristik ikatan batang penguat adalah dijelaskan secara analitik oleh hubungan ikatan t = t(s). Dimana σ dalah tegangan geser apa permuakan kontak antara bar dan beton yang slip.

3. Sifat Keruntuhan Lekatan.

Bila digunakan baja polos untuk penulangan, lekat dianggap sebagai suatu adhesi antara pasta beton dengan permukaan dari baja. Tegangan tarik yang relatif rendah di dalam penulangan bahkan akan timbul slip yang cukup untuk menghilangkan adhesi pada lokasi yang berdekatan langsung dengan retak di dalam beton, sehingga pergeseran relatif antara tulangan dan beton sekelilingnya hanya ditahan oleh gesekan disepanjang daerah slip.

Susut juga dapat menimbulkan seretan gesek terhadap batang tulangan, umumnya suatu tulangan polos yang dibentuk dengan cara penggilingan panas, dapat terlepas dari beton karena terbelah diarah memanjang bila terjadi perlawanan gesek yang cukup tinggi, atau dapat terlepas keluar dengan menimbulkan lubang bulat didalam beton.

4. Variasi Ke Dalam Penjangkaran Tulangan

Tabel 2.1 Variasi Jumlah Sampel

Variasi kedalaman Benda Uji Silinder Jumlah benda Uji

16 cm Ø 15 – 30 cm 5 (dengan Flay Ash)

16 cm Ø 15 – 30 cm 2 (tanpa Flay Ash)

5. Pengujian Kuat Lekat Tulangan

Benda uji ini berbentuk silinder diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pengujian dilakukan pada umur 28 hari dengan jumlah benda uji sebanyak 5 buah. Letakkan benda uji (kepala tulangan) pada penarik mesin Pull Out Test, kemudian diberi beban perlahan-lahan sampai pembacaan dial tidak naik lagi, dan catat beban maksimum terjadi.

2.3 Abu Terbang (Fly Ash)

Abu terbang adalah debu yang dihasilkan dari sisa pembakaran Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) berbahan bakar batubara (Sudjatmiko Nugroho, 2003). Sedangkan NSPM KIMPRASWIL dalam SNI 03-6414-2002 (2002:145) memberikan definisi berbeda, yaitu abu terbang adalah limbah hasil pembakaran batu bara pada tungku pembankit listrik tenaga uap yang berbentuk halus, bundar dan bersifat pozolanik (SNI 03-6414-2002 (2002: 145)).

(workability) beton (Sofwan Hadi, 2000). Penggunaan abu terbang juga dapat mengurangi penggunaan semen dan sekaligus sebagai bentuk pemanfaatan limbah yang akan membantu menjaga kelestarian lingkungan.

Abu terbang sepertinya cukup baik untuk digunakan sebagai bahan ikat karena bahan penyusun utamanya adalah silikon dioksida (SiO2), alumunium (Al2O3) dan

Ferrum oksida (Fe2O3

Dalam SNI 03-6863-2002 (2002: 146) spesifikasi abu terbang sebagai bahan tambah untuk campuran beton disebutkan ada 3 jenis abu terbang, yaitu;

). Oksida-oksida tersebut dapat bereaksi dengan kapur bebas yang dilepaskan semen ketika bereaksi dengan air. Clarence (1966: 24) menjelaskan dengan pemakaian abu terbang sebesar 20-30% terhadap berat semen maka jumlah semen akan berkurang secara signifikan dan dapat menambah kuat tekan beton. Pengurangan jumlah semen akan menurunkan biaya material sehingga efisiensi dapat ditingkatkan.

1. Abu terbang jenis N, adalah abu terbang hasil kalsinasi dari pozolan alam, misalnya tanah diatomite, shole, tuft dan batu apung;

2. Abu terbang jenis F, adalah abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran batubara jenis antrasit pada suhu kurang lebih 1560 ºC;

3. Abu terbang jenis C, adalah abu terbang hasil pembakaran ligmit/ batubara dengan kadar karbon sekitar 60%. Abu terbang jenis ini mempunyai sifat seperti semen dengan kadar kapur di atas 10%.

berbeda dengan komposisi kimia semen. Tabel 2.2 menjelaskan komposisi kimia abu terbang dan semen menurut Ratmaya Urip (2002).

Tabel 2.2 Komposisi Kimia Berbagai Jenis Abu Terbang dan Semen Portland

No. Komposisi Kimia Jenis Abu Terbang Semen

Jenis F Jenis C Jenis N

1 SiO2 51.90 50.90 58.20 22.60

2 Al2O3 25.80 15.70 18.40 4.30

3 Fe2O3 6.98 5.80 9.30 2.40

4 CaO 8.70 24.30 3.30 64.40

5 MgO 1.80 4.60 3.90 2.10

6 SO2 0.60 3.30 1.10 2.30

7 Na2O dan K2O 0.60 1.30 1.10 0.60

Sumber: Ratmaya Urip, 2003

Abu terbang merupakan limbah dari pembakaran batubara yang banyak dihasilkan oleh PLTU dan mesin-mesin di pabrik. Abu terbang termasuk bahan pozolan buatan yang memiliki sifat pozolanik. Sifat abu terbang tersebut membuat abu terbang dapat digunakan sebagai bahan pengganti semen dan bahan tambah untuk bangunan yang dapat meningkatkan ketahanan/keawetan beton terhadap ion sulfat dan juga menurunkan panas hidrasi semen.

Menurut standar SNI 03-6863-2002 (2002:150) penggunaan abu terbang sebagai bahan tambah beton, baik untuk adukan maupun campuran beton harus memenuhi syarat-syarat seperti Tabel 2.3.

[image:39.612.121.518.355.631.2]

Tabel 2.3 Susunan Kimia dan Sifat Fisik Abu Terbang

No. Uraian Kelas F

(%)

Kelas C % A 1. Silikon dioksida + alumunium oksida +besi oksida, min

2. Sulfur trioksida, maks 3. Kadar air, maks 4. Hilang Pijar, maks 5. Na2O, maks

70.00 5.00 3.00 6.00 1.50 50.00 5.00 3.00 6.00 1.50 B Sifat Fisik

Kehalusan sisa di atas ayakan 4um ,maks

Indeks keaktifan pozolan dengan PCI, pada umur minimal 28 hari

Air, maks

Pengembangan dengan u toc lav e, maks

34.00 75.00 105.00 0.80 34.00 75.00 105.00 0.80 (Sumber: SNI 03-6863-2002 (2002: 150))

Tabel 2.4 Hasil Uji Fly Ash Sawahlunto

Uraian Satuan

Asal Sample

EP1 EP3 Hopper

SiO2 % 57.81 55.77 56.11

Al2O3 % 28.64 30.61 29.07

Fe2O3 % 6.69 6.33 6.59

CaO % 2.38 2.35 2.2

MgO % 0.13 0.19 0.13

BTL % 81.95 82.93 78.37

LOI % 3.91 4.41 10.65

H2O % 0.19 0.18 0.21

Sisa diatas ayakan 45 µ % 36.6 4.20 45.6

Komposisi kimia yang telah dilakukan seperti yang disajikan pada tabel di atas menunjukkan bahwa abu terbang tersebut masuk kelas C, karena kandungan oksida silica, almunium dan besi lebih dari 50 %.

Hasil penelitian yang telah dilakukan persentase abu terbang terhadap berat semen dilampirkan antara lain pengaruh penggunaan abu terbang (Fly Ash) terhadap kuat tekan oleh Andoyo 2006.

Dari Gambar 2.3 terlihat bahwa kuat tekan mortar mengalami kenaikan karena penambahan abu terbang pada persentase 10%, 20%, 30% dan setelah itu mengalami penurunan kembali pada persentase 40% tapi kuat tekannya tetap lebih tinggi jika dibandingkan dengan mortar yang tanpa abu terbang. Hal ini sesuai dengan pendapat Ratmaya Urip (2002) yang mensyaratkan penggunaan abu terbang sebagai bahan bangunan yang paling baik adalah 20%-30%.

Y=400.43X2 + 102.81 X + 45.410

R2 = 0.8028

50% 40% 30% 20% 10% 0% 70 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

Persentase abu terbang thp berat semen (%)

K u a t te ka n ( kg /cm

Sumber: Hasil Analisis

Gambar 2.3 Proyeksi Kuat Tekan Karaktreristik Mortal Umur 28 Hari

Kenaikan kuat tekan mortar pada penambahan abu terbang terjadi karena secara kimiawi abu terbang bersifat hidrolik yang bereaksi mengikat kapur bebas atau kalsium hidroksida yang dilepaskan semen saat proses hidrasi. Reaksi kimia yang terjadi tersebut membuat kapur bebas yang semula adalah mortar mengeras bersama air dan abu terbang yang akhirnya mempengaruhi kekuatan tekan mortar. Kadar kalsium hidroksida akibat proses hidrasi yang berkurang karena adanya pengikatan yang terjadi dengan abu terbang menyebabkan porositas dan permeabilitas berkurang sehingga membuat mortar menjadi lebih padat dan lebih kuat.

Abu terbang yang butirannya lebih halus dari semen dalam mortar secara mekanik juga akan mempengaruhi kuat tekan mortar karena akan mengisi pori-pori yang ada dalam mortar sehingga menambah kekedapan dan memudahkan pengerjaan, hal ini sesuai dengan pendapat Sofwan Hadi (2000) yang menyatakan bahwa abu terbang dapat menambah workability dan kualitas mortar dalam hal kekuatan dan kekedapan air. Kuat tekan mortar yang paling optimal didapatkan pada persentase 20%.

Dalam penelitian ini adalah sebaliknya Fly Ash berfungsi sebagai pengganti semen jadi berat semen akan berkurang.

2.4 Tegangan Lekat

lepasnya lekatan antara baja tulangan dan beton (Winter, 1993). Menurut Nawy (1986), kuat lekatan antara baja tulangan dan beton yang bergantung pada faktor-faktor utama sebagai berikut:

1. Adhesi antara elemen beton dan bahan penguatnya (tulangan baja);

2. Sebagai akibat dari susut pengeringan beton disekeliling tulangan, dan saling geser antara tulangan dengan beton di sekelilingnya;

3. Tahanan gesek (friksi) terhadap gelincir dan saling mengunci pada saat elemen penguat atau tulangan mengalami tarik;

4. Efek kualitas beton dan kekuatan tarik dan tekannya; 5. Efek mekanis penjangkaran ujung tulangan;

6. Diameter dan bentuk tulangan.

Kuat lekat antara baja tulangan dengan beton merupakan susunan yang khas dan kompleks dari adhesi, tahanan geser, dan aksi penguncian mekanis dari perubahan permukaan baja tulangan. Ini mempunyai pengaruh penting pada keretakan dan perubahan bentuk bahan struktur bertulang.

Kekuatan lekatan tergantung pada besarnya perikatan baja tulangan di dalam beton. Kuat lekat yang rendah dapat menimbulkan slip sehingga adhesi hilang. Maka pergeseran antara tulangan dengan beton sekelilingnya hanya ditahan oleh gesekan disepanjang daerah slip.

dua ulir dan beton di sekelilingnya. Gaya tarik yang ditahan oleh tulangan dipindahkan ke beton melalui tonjolan.

2.5 Panjang Penyaluran

Panjang penyaluran adalah panjang penanaman yang diperlukan untuk mengembangkan tegangan baja hingga mencapai tegangan luluh, merupakan fungsi dari tegangan leleh, diameter dan tegangan lekat baja tulangan. Panjang penyaluran menentukan tahanan terhadap tergelincirnya tulangan. Dasar utama teori panjang penyaluran adalah dengan memperhitungkan suatu baja tulangan yang ditanam di dalam masa beton. Agar batang dapat menyalurkan gaya sepenuhnya melalui ikatan, harus tertanam di dalam beton hingga suatu kedalaman tertentu yang dinyatakan dengan panjang penyaluran. Sebuah gaya tarik P bekerja pada baja tulangan tersebut. Gaya ini ditahan oleh lekatan antara beton sekeliling dengan baja tulangan. Bila tegangan lekat ini bekerja merata pada seluruh bagian batang yang tertanam, total gaya angker (gaya yang harus dilawan sebelum batang tersebut keluar dari beton) akan sama dengan panjang bagian yang tertanam dikalikan keliling baja tulangan kali tegangan lekat. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gaya maksimum yang dapat dilawan oleh batang itu sendiri sama dengan luas penampang batang dikalikan dengan kekuatan tarik baja. Agar terjadi keseimbangan antara gaya, maka kedua gaya ini harus sama besar. Untuk menjamin lekatan antara baja tulangan dan beton tidak mengalami kegagalan, diperlukan adanya syarat panjang penyaluran.

Ld . π . d . fb = P ... (2.9)

Dimana nilai P = A . fy maka didapat persamaan:

Ld . π . d . fb = A . fy ... (2.10)

Dengan luas penampang tulangan adalah:

... (2.11) Dari persamaan 2.11 diperoleh panjang penyaluran :

... (2.12) Dan nilai tegangan lekat:

... (2.13) Dimana : P = Gaya tarik keluar.

A = Luas penampang baja tulangan. fy = Tegangan baja leleh.

d = Diameter baja tulangan. Ld = panjang penyaluran. fb = kuat lekat/tegangan lekat.

4 2

d A≈π fy d dfb Ld 4 2 π π ≈ . 4fbd

fy Ld =π

.. 4Ld d

Menurut SKSNI T-15-1991-03 pasal 3.5.2 menentukan bahwa panjang penyaluran Ld untuk batang tulanga baja tarik deformasian dan tulangan rangkai las adalah sebagai berikut:

Ld = Ldb x faktor modifikasi ... (2.14) dimana: Ld = panjang penyaluran

Ldb = panjang penyaluran dasar

1. Panjang penyaluran dasar:

a. Batang D-36 dan lebih kecil :

Tetapi tidak kurang dari : 0,06 db fy

b. Batang D-45 :

c. Batang D-55 :

d. Kawat berulir : 2. Faktor modifikasi diambil:

a. Tulangan atas : 1,4

b. Tulangan dengan fy > 400 MPa : 2-(400/fy) c. Beton ringan dengan spesifikasi beton tahan sulfat :

d. Beton ringan tanpa menentukan kekuatan tarik

3. Beton ringan berpasir : 1,18

4. Beton ringan total : 1,33

5. Penulangan mendatar spasi pkp 150 mm,

'

/ 02 .

0 A_bf_y f_c

' / 25f_y f_c

'

/ 40fy fc

' / . . 8 /

3 db fy fc

Jarak bersih antara tulangan < 70 mm : 0,80 6. Tulangan dalam lilitan spiral diameter > 5mm

Dan jarak lilitan < 100 mm : 0,75 Panjang penyaluran Ld tidak boleh kurang dari 300 mm. f’c = Satuan dalam MPa.

fy = Satuan dalam MPa. db = Satuan dalam mm. Ab = Satuan dalam mm fct = Satuan dalam MPa.

2

Panjang penyaluran Ld yang didapat dalam satuan milimeter (mm). 2.6 Distribusi Tegangan Lekat pada Pengujian Lolos Tarik

Tegangan lekat yang diijinkan sebagian besar ditetapkan dari pengujian lolos tarik (pull-out test). Sesar batang relatif terhadap beton diukur pada ujung yang dibebani dan ujung bebas. Pada beban relatif kecil, sesar mula-mula terjadi pada daerah sekitar ujung yang dibebani. Makin besar gaya tarik yang dikerjakan, sesar pada ujung dibebani makin bertambah besar. Apabila sesar telah mencapai ujung bebas, maka perlawanan maksimum hampir tercapai. Perlawanan rata-rata selalu dihitung seakan-akan merata sepanjang penyaluran (Ferguson, 1980).

Gambar 2.5 Sesar Antara Baja Tulangan dan Beton

Dari Gambar 2.5 dapat dirumuskan bahwa sesar (∆c) yang terjadi setelah pembeban adalah:

∆C = ∆ - ∆S ... (2.15)

Dimana: ∆C = sesar yang terjadi

∆ = pertambahan panjang total ∆S = pertambahan panjang baja

Pertambahan panjang baja dicari dengan persamaan:

... (2.16) Dimana: ∆L = Pertambahan panjang baja

P = Beban

Lo = Panjang mula-mula baja E = Modulus young

A = Luas penampang baja . . .

E A

Lo P s =

[image:48.612.138.479.136.657.2]

BAGAN ALIR METODOLOGI

Gambar 2.6 Bagan Alir Metodologi

MIX DESIGN

tidak

ya

Numerik dengan program Ansys Ekperimen

Mulai

Pengumpulan data

Pemilihan bahan dasar Pengujian material bahan campuran beton

Benda uji untuk tulangan polos panjang penyaluran kedalaman

16 cm tanpa fly ash

Benda uji untuk tulangan polos panjang penyaluran kedalaman 16

cm dengan beton fly ash

Perawatan Beton dengan cara perendaman pengujian kuat lekat beton

pada umur 28 hari

Pengolahan data

Evaluasi dan analisa hasil

Kesimpulan dan saran

Selesai

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN DI LABORATORIUM

3.1 Umum

Metode penelitian adalah suatu rangkaian pelaksanaan penelitian dalam rangka mencari jawaban atas suatu permasalahan. Penelitian dapat berjalan dengan sistematis dan lancar serta mencapai tujuan yang diinginkan tidak terlepas dari metode penelitian yang disesuaikan dengan prosedur, alat dan jenis penelitian. 3.2 Pembuatan Campuran Beton Bahan Penelitian

Untuk penelitian diperlukan beberapa bahan yang digunakan untuk mencapai maksud dan tujuan penelitian. Adapun dokumentasi dari penelitian dilaboratorium dapat dilihat pada lampiran 1:

3.2.1. Semen Portland

Semen yang digunakan sebagai bahan pengikat adukan beton adalah semen Indarung jenis 1 dengan kemasan 50 kg. Pengamatan secara visual terhadap kemasan tertutup rapat, bahan butiran halus serta tidak terjadi penggumpalan.

3.2.2. Agregat

1. Agregat Halus (Pasir)

sebagai benda uji, pasir diuji untuk mengetahui kelayakan dan data teknis meliputi kandungan lumpur, gradasi pasir dan berat jenis.

2. Agregat kasar (kerikil)

Agregat kasar yang digunakan berasal dari Binjai. Kerikil memiliki diameter antara 5 mm sampai dengan 20 mm. Pemilihan agregat berdasarkan kekuatan dan keuletan agregat yang tergantung dari bahan pembentuk batuannya.

3.2.3. Air

Penelitian ini menggunakan air dari laboratorium bahan konstruksi Teknik Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara Medan.

3.2.4. Baja Tulangan

Baja tulangan ada yang berbentuk ulir dan ada yang berbentuk polos dimana diameter dari masing-masing tersebut bervariasi. Pada penelitian ini digunakan baja tulangan polos dengan diameter 16 mm.

3.2.5. Peralatan Penelitian

Beberapa alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat untuk mempersiapkan material dan benda uji untuk pengujian. Peralatan yang dipakai tersebut berada di Laboratorium Bahan Konstruksi Teknik FTSP USU.

3.2.6. Saringan/Ayakan

maksimum 20 mm, dan saringan yang digunakan untuk memperoleh pasir (agregat halus) dengan diameter maksimum 5 mm.

3.2.7. Timbangan

Timbangan digunakan untuk mengukur berat bahan penyusun beton (semen, pasir, kerikil dan air) serta bahan uji berupa silinder. Dalam penelitian ini digunakan:

1. Timbangan merek Fagani, kapasitas 150 kg.

2. Timbangan merek Ohause, kapasitas 5 kg dan 20 kg. 3.2.8. Mesin Siever

Mesin yang digunakan untuk menggetarkan susunan ayakan yang dipasang berurutan sesuai ukuran diameter untuk mendapatkan variasi butiran modulus halus pasir.

3.2.9. Gelas Ukur

Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume air yang dibutuhkan untuk membuat adukan beton. Kapasitas gelas ukur yang digunakan adalah 1000 cc, 250 cc, 50 cc.

3.2.10. Mesin Aduk Beton (Rotating Drum Mixer)

Mesin ini digunakan untuk mengaduk bahan penyusun beton seperti semen, kerikil, pasir dan air agar menjadi homogen.

3.2.11. Cetakan Benda Uji

logam yang sisi-sisinya dapat dilepas satu sama lain dengan cara melepas baut-bautnya.

3.2.12. Mistar dan Kaliper

Alat ini digunakan untuk mengukur dimensi benda uji yang akan diteliti dan untuk mengukur tinggi nilai slump.

3.2.13. Kerucut Abrams

Pengukuran kelecakan adukan beton dalam percobaan slump digunakan kerucut abrams. Kerucut yang berlubang pada kedua ujungnya mempunyai diameter bawah 20 cm, diameter atas 10 cm, serta tinggi 30 cm. Alat ini juga dilengkapi dengan tongkat baja berdiameter 1,6 cm, panjang 60 cm serta bagian ujung tongkat ibulatkan sebagai alat penumbuk.

3.2.14. Mesin Uji Desak Beton (Compressing Testing Machine)

Mesin uji desak merk ADR 3000 dengan kapasitas 2000 KN, digunakan untuk menguji kuat desak beton.

3.2.15. Alat Uji Pull Out Test

Mesin uji kuat tarik digunakan untuk mengetahui beban leleh dan beban maksimum baja tulangan. Selain itu mesin ini juga digunakan dalam pengujian

[image:53.612.174.482.113.326.2]

Gambar 3.1 Alat Pull Out Test 3.2.16. Dial Gauge

Alat yang digunakan untuk mengetahui besarnya gaya dan regangan yang terjadi pada saat pull-out test.

3.2.17. Pembuatan Benda Uji

Langkah-langkah yang ditempuh dalam pembuatan benda uji adalah sebagai berikut:

1. Membuat campuran beton dengan kuat desak rencana 225 kg/cm2 2. Campuran dimasukkan ke dalam alat aduk dan diaduk sampai merata.

.

4. Untuk keperluan penelitian kuat lekat dibuat benda uji silinder beton dengan diameter 150 mm, tinggi 300 mm, dibagian tengah ditanam baja tulangan dengan memasukkan besi beton kedalam silinder beton sampai pada kedalaman tertentu, dalam hal ini sedalam 160 mm.

5. Baja tulangan yang ditanam di dalam benda uji silinder beton yaitu baja tulangan polos, dengan perincian sebagai berikut:

a. Diameter Ø16 mm ditanam pada silinder beton sedalam 160 mm, sebanyak 5 buah dengan pemakaian fly ash;

b. Diameter Ø16 mm ditanam pada silinder beton sedalam 160 mm sebanyak 2 buah tanpa fly ash.

6. Silinder beton tersebut disimpan mengikuti standar perawatan beton (curring) yang ada yaitu dengan merendam benda uji di dalam bak berisi air selama 27 hari dalam air. Kemudian setelah berumur 28 hari benda uji diangin-anginkan sampai benda uji dilakukan pengetesan kuat lekat.

[image:55.612.154.486.142.279.2]

Tabel 3.1 Pengelompokan Benda Uji

Sampel Kondisi Sampel Jumlah

Sampel

Dengan Fly Ash Diameter baja tulangan 16 mm;

panjang penyaluran 160 mm 5

Tanpa Fly Ash Diameter baja tulangan 16 mm;

panjang penyaluran 160 mm 2

Total sampel 7

3.2.18. Perawatan Benda Uji (Curing)

Setelah 24 jam cetakan silinder beton dibuka, agar semen terhidrasi sempurna kemudian dilakukan perawatan terhadap benda uji beton. Perawatan benda uji meliputi berbagai cara, antara lain:

1. Beton direndam dalam bak air dengan suhu 230C – 280 2. Beton dibasahi terus menerus dengan air ;

C;

3. Beton diselimuti dengan karung goni basah, plastik film atau kertas perawatan tahan air.

Pada penelitian ini perawatan beton adalah dengan merendam beton dalam air sampai menjelang waktu pengujian. Satu hari sebelum dilakukan pengujian, benda uji diangkat dan diangin-anginkan sehingga didapat benda uji dalam keadan kering. Kekuatan beton akan bertambah selama terdapat cukup air yang bisa menjamin berlangsungnya hidrasi semen secara baik.

Dilakukan terhadap benda uji silinder beton. Benda uji ditekan dengan mesin uji desak (Compressing Testing Machine) setelah benda uji berumur 28 hari. Beban yang memecahkan (P) dibagi dengan luas sisi terdesak (A) diperoleh kuat desak beton tersebut. Langkah-langah dalam pengujian ini adalah :

1. Benda uji diletakkan untuk pada alas pembebanan mesin uji kuat desak beton;

2. Mesin uji desak dihidupkan, pembebanan diberikan berangsur-angsur, sehingga benda uji tersebut hancur pada beban maksimal; 3. Silinder Beton

Pengujian kuat tekan akan diperoleh hasil berupa nilai kuat tekan maksimum beton tersebut (f’c). Kuat tekan beton digunakan untuk menentukan apakah beton dapat digunakan sebagai bahan struktural atau tidak.

Dimana: Ab = Luas penampang silinder beton. ƒ’c = Kuat desak beton.

Pmaks = Beban maksimum silinder beton. 3.2.20. Pengujian Kuat Lekat

Pengujian kuat lekat dilakukan dengan cara mencabut tulangan baja yang tertanam pada silinder beton dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Langkah-langkah pengujian ini adalah sebagai berikut: 1. Beton silinder diletakkan pada alas uji tarik;

2. Tulangan baja yang menjulur diklem kemudian pembebanan segera diberikan;

3. Diantara dua penjepit diletakkan dial gauge untuk mengetahui sasaran yang terjadi. Panjang tulangan diantara dua penjepit diukur;

4. Beban tarik dijalankan;

[image:57.612.157.429.278.520.2]

5. Membaca dan mencatat nilai beban tarik (P) dan panjang pelolosan.

Gambar 3.2 Sketsa Pengujian Pull Out

3.2.21. Baja Tulangan

Pengujian baja tulangan untuk mengetahui tegangan leleh, tegangan tarik maksimum, tulangan yang digunakan pada penelitian ini tegangan lekat tulangan pada beton. Di dalam setiap struktur beton bertulang, harus diusahakan supaya tulangan baja dan beton dapat mengalami deformasi secara bersamaan, dengan maksud agar tidak terjadi penggelinciran diantara keduanya. Garis O-A

h = 300 mm

d = 150 mm Silinder beton uji

Dial guage

Plat baja perata

P (tarik ) Plat baja penjepit

menunjukkan fase elastis, pada fase ini hubungan antara tegangan dan regangan adalah berbanding lurus (linier). Titik A disebut batas proporsional, tegangan dititik A disebut tegangan proporsional yang nilainya sangat dekat dengan tegangan leleh (fy). Gradien kemiringan yang di bentuk oleh garis O-A menunjukkan modulus elastisitas (E) yang dikenal juga sebagai young modulus. Garis A-B menunjukkan keadaan plastis yang merupakan garis yang relatif lurus mendatar, dimana tegangan yang terjadi relatif konstan sedangkan regangannya terus bertambah. Setelah melampaui titik B tegangan dan regangan meningkat kembali dan mencapai tegangan maksimum dititik C. Pada titik C disebut tegangan ultimit (kuat tarik baja) dengan nilai regangan berbeda tergantung mutu bajanya. Fase B-C disebut pergeseran regangan (strain hardening). Setelah melampaui titik C, penampang baja mengalami penyempitan (necking) yang mengakibatkan tegangan menurun dan akhirnya baja putus di D dengan nilai regangan yang berbeda tergantung mutu bajanya. Fase C-D disebut pelunakan regangan (strain softening). Untuk jekasnya dapat dilihat pada Gambar 3.3 Diagram tegangan regangan hasil uji tarik (Paulay, 1975)

0

elastis plastis Strain hardening D

A B

C σ

Gambar 3.3 Diagram tegangan regangan hasil uji tarik (Paulay, 1975) 3.2.22. Pull Out Test

Pengujian pull out test ini di lakukan untuk mengetahui kuat lekat baja tulangan dengan beton. Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

[image:59.612.113.528.367.650.2]

1. Melakukan pengujian pembebanan sampai pembebanan maksimal, dapat dilihat pada Tabel 3.2

Tabel 3.2 Perhitungan Sesar Beton.

Pembebanan

(P)

Dial

∆

Perpanjangan baja Sesar beton

∆c = ∆ - ∆s

P 1 ∆1 ∆s1 Sesar 1 = 2-3

P 2 ∆2 ∆s2 Sesar 2 = 2-3

P 3 ∆3 ∆s3 Sesar 3 = 2-3

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

P maks ∆maks ∆smaks Sesar maks = 2-3

E A

Lo P s

. .

[image:60.612.163.464.169.320.2]

2. Dari hasil pembebanan dapat dibuat grafik antara pembebanan dengan sesar beton seperti pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Kurva Antara Pembebanan dan Sesar Beton.

3. Dalam grafik didapat regresi, dengan memanfaatkan fasilitas add trendline

pada microsoft excel sehingga beban yang menyebabkan sesar beton sebesar 0,50 mm dapat diketahui dengan cara memasukkan nilai x = 0,50 pada persamaan regresi.

4. Nilai beban saat sesar beton 0,50 mm, beban saat baja luluh, dan beban maksimum digunakan untuk menghitung nilai tegangan lekat permukaan antara beton dan baja.

... (3.4) 5. Nilai tegangan lekat permukaan digunakan untuk menghitung kuat lekat

antara baja tulangan polos dan beton.

a d T f b b . . π ∆ = Be ba n P ( N) 0

Sesar beton ( mm ) 5000 10000 `15000 20000 25000 30000 35000

Y = ax2 + bx + c

... (3.5) 3.2.23. Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian kuat tekan beton dimaksudkan untuk memperoleh beban maksimum yang mampu didukung oleh silinder beton yang dilakukan saat beton berumur 28 hari. Dari pengujian yang dilakukan dengan alat Compressing Testing Machine merk “ADR 3000” didapatkan beban maksimum (P maks). Dari data tersebut maka diperoleh tegangan maksimum (kuat desak maksimum) beton dengan rumus (3.1). Salah satu perhitungan untuk mencari kuat tekan benda uji silinder beton adalah sebagai berikut:

P = 38 ton = 38000 kg d = 150 mm A = ¼ x π x d2

= ¼ x π x 15

2

= 176,625 cm2

[image:61.612.141.318.361.574.2]

Tabel 3.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Tanpa FA

Nomor Benda Uji

Tanggal Uji Berat Benda Uji

(kg)

Luas Tampang

(mm2

Kuat Tekan (kg/cm

)

2 )

Sample 1 05-01-2011 12.80 176.625 259.21

2 / 145 , 215 625 , 176 38000

' kg cm

A P c

f = = =

2 / 21 , 259 83 , 0 145 , 215 83 , 0 '

'c fc kg cm

Sample 2 05-01-2011 12.80 176.625 248.30

Sample 3 05-01-2011 13.00 176.625 259.21

Sample 4 05-01-2011 12.90 176.625 249.66

Sample 5 05-01-2011 13.00 176.625 253.30

Sample 6 05-01-2011 13.00 176.625 259.21

Sample 7 05-01-2011 12.80 176.625 238.75

Sample 8 05-01-2011 12.80 176.625 242.56

Sample 9 05-01-2011 12.90 176.625 258.08

Sample 10 05-01-2011 12.70 176.625 259.21

Jumlah rata-rata 238.68

Dari Tabel 3.3 terlihat adanya variasi kuat tekan beton berkisar pada 259,21 kg/cm2 sampai dengan 259,21 kg/cm2. Setelah seluruh nilai kuat tekan dirata-rata, maka didapatkan hasil sebesar 238,68 kg/cm2. Nilai yang dihasilkan lebih tinggi bila dibandingkan dengan kuat tekan yang direncanakan sebelumnya, yaitu 225 kg/cm2. Dari perhitungan perancangan adukan beton didapat berat jenis beton adalah 2300 Kg/m3. Dalam SK SNI-03-2847-2002 menyatakan bahwa beton normal adalah beton yang mempunyai berat jenis 2200 Kg/m3 sampai 2500 Kg/m3

Dari Tabel 3.4 terlihat adanya variasi kuat tekan beton berkisar pada 238,02 kg/cm

.

2

[image:63.612.119.519.225.514.2]

sebesar 18%. Dari perhitungan perancangan adukan beton didapat berat jenis beton adalah 2300 Kg/m3. Dalam SK SNI-03-2847-2002 menyatakan bahwa beton normal adalah beton yang mempunyai berat jenis 2200 Kg/m3 sampai 2500 Kg/m3

Tabel 3.4 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton dengan Fly Ash 18% .

Nomor Benda Uji

Tanggal Uji Berat Benda Uji (kg)

Luas Tampang (mm2

Kuat Tekan (kg/cm )

2

)

Sample 1 05-01-2011 12.80 176.71 238.02

Sample 2 05-01-2011 12.80 176.71 234.65

Sample 3 05-01-2011 13.00 176.71 245.57

Sample 4 05-01-2011 12.90 176.71 240.11

Sample 5 05-01-2011 13.00 176.71 221.01

Sample 6 05-01-2011 13.00 176.71 218.28

Sample 7 05-01-2011 12.80 176.71 222.38

Sample 8 05-01-2011 12.80 176.71 245.57

Sample 9 05-01-2011 12.90 176.71 231.93

Sample 10 05-01-2011 12.70 176.71 234.85

Jumlah Kuat Tekan rata-rata 217.03

3.2.24. Kuat Lekat Baja Tulangan Polos Diameter 16 mm dengan Beton

Tanpa Menggunakan Fly Ash.

Diameter nominal (db) = 16 mm Luas tampang baja (A) = 201,06 mm2 Panjang penanaman (Ld) = 160 mm

Jarak penjepitan (L0) = 340 mm Modulus elastis (E) = 200000 Mpa

[image:64.612.128.516.307.482.2]

Dari pengujian pull out diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 3.5.

Tabel 3.5 Sesar Beton dengan Tulangan Polos, Diameter 16 mm, Ld = 160 mm.

P (Kg) P (N) ∆ (mm) x 10-2 ∆s (mm) ∆c = ∆ - ∆s (mm)

0 0 0 0 0

500 5000 40 0,004031 0,395969

1000 10000 96 0,008075 0,951925

1500 15000 149 0,012132 1,477868

2000 20000 180 0,016190 1,783810

1000 10000 217 0,004052 2,165948

Gambar 3.5 Grafik Hubungan Antara Beban dan Sesar Beton P = Ld . π . d . fb

Untuk P mak = 2000 kg didapat kuat lekat beton

[image:65.612.127.517.108.322.2]

Tegangan lekat beton Tanpa Fly Ash pada masing-masing kondisi pembebanan dapat dilihat pada Tabel 3.6

Tabel 3.6 Kuat Lekat Beton Memakai Fly Ash

Beban P ( kg ) fb ( kg/cm2)

500 6.217

1000 12.434

1500 18.651

2000 24.867

1000 6.217

-500 1.000 1.500 2.000 2.500

- 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50

Ga

ya

(

Kg)

Perpindahan (mm)

Grafik Hubungan Antara Gaya Dengan Perpindahan

db Ld P A P f_b . . π = = 2 / 867 . 24 6 . 1 . 16 . 2000 .

.Lddb kg cm

P

f_bKritis = = =

[image:65.612.210.429.555.708.2]

3.2.25. Kuat Lekat Baja Tulangan Polos Diameter 16 mm dengan Beton

Memakai Fly Ash

Pengujian pull out antara baja tulangan polos diameter 16 mm dengan beton menggunakan benda uji sebanyak 3 buah dengan kedalaman penanaman 160 mm. Salah satu data benda uji adalah sebagai berikut:

Diameter nominal (db) = 16 mm Luas tampang baja (A) = 201,06 mm Panjang penanaman (Ld) = 160 mm

2

Jarak penjepitan (L0) = 340 mm Modulus elastis (E) = 200000 MPa

Dari pengujian pull out diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 3.7.

Tabel 3.7 Sesar Beton dengan Baja Tulangan Polos Diameter 16 mm, Ld =160mm

P (Kg) P (N) ∆ (mm) x 10-2 ∆s (mm) ∆c = ∆ - ∆s (mm)

0 0 0 0 0

500 5000 46 0,004036 0,455968

1000 10000 124 0,004032 1,231918

1500 15000 208 0,008082 2,067847

500 5000 293 0,004061 2,925939

Dari tabel diatas didapat kurva hubungan antara beban dan sesar beton seperti yang terlihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Kurva Hubungan Antara Beban dan Sesar Beton P = Ld . π . d . fb

= 18.651 kg/cm2

Tegangan lekat beton yang Memakai Fly Ash pada masing-masing kondisi pembebanan dapat dilihat pada Tabel 3.8

[image:67.612.115.527.162.342.2]

Tabel 3.8 Kuat Lekat Beton Memakai Fly Ash

Beban P ( kg ) fb ( kg/cm2)

500 6.217

1000 12.434

1500 18.651

-200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600

- 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50

Ga

ya

(

Kg)

Perpindahan (mm)

Grafik Hubungan Antara Gaya Dengan Perpindahan

db Ld P A P fb . . π = = 2 / 651 . 18 6 . 1 . 16 . 1500 .

.Lddb kg cm

P

f_bKritis = = =

[image:67.612.210.430.599.705.2]

1000 6.217

Besarnya tegangan lekat pada benda uji diperoleh dari hasil pengujian tarik masing-masing benda uji dengan berbagai variasi. Pemberian beban tarik pada

benda uji menyebabkan terjadinya slip antara baja tulangan dengan beton. Park dan Paulay, 1975.

[image:68.612.130.509.387.473.2]

Tegangan lekat baja tulangan polos diameter 16 mm, Ld = 160 mm dengan beton normal dan beton dengan memakai FA 18% . Dari hal Kuat lekat beton dengan baja didapat pada kondisi maksimum yaitu seperti terlihat pada Tabel 3.9

Tabel 3.9 Tegangan Lekat

Beban maksimum Tegangan lekat

Beton tanpa F A Beton dengan FA 18%

Beton tanpa FA Beton dengan FA 18%