PEMBANDINGAN KEKUATAN TARIK TULANGAN DENGAN MENGGUNAKAN ALAT BRINEL DAN MENGGUNAKAN UTM (UNIVERSAL TEST MACHINE)

(1)

49

PEMBANDINGAN KEKUATAN TARIK TULANGAN DENGAN

MENGGUNAKAN ALAT BRINEL DAN MENGGUNAKAN UTM

(UNIVERSAL TEST MACHINE)

Rinawati, Fiki Priansyah dan Indra Bachtiar

Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Jakarta Kampus Baru UI, Depok email : vq_secret@yahoo.co.id

Abstract

Brinnel portable equipment is the most practical tool used in the field to determine the tensile strength of reinforcement. Basically brinnel validity of the tool is still very doubtful, as well as tools that existed at the Laboratory brinnel State Polytechnic of Jakarta. Based on these problems, research needs to determine the validity of the tool. The research was conducted by comparing the tensile strength test results between testing with tools brinnel and with UTM (Universal Test Machine). This test uses a test specimen plain rebars of 8 mm and 10 mm and 10 mm threaded bars, 13 mm and 16 mm. The length of the test object for testing using the UTM is 300 mm while for testing using a tool which is 700 mm brinel. From the test results comparing the data obtained between the tensile strength testing using the UTM and testing using tools brinnel. From testing the difference of tensile strength test results are quite significant. Testing with tools brinnel have lower results than testing with UTM with a difference of about 30%.

Keywords: tensile strength, brinnel tools, Universal Test Machine.

PENDAHULUAN

Untuk mengetahui sifat-sifat suatu bahan, tentu perlu dilakukan pengujian terhadap bahan tersebut. Ada empat jenis uji coba yang biasa dilakukan, yaitu uji tarik (tensile test), uji tekan (compression test), uji torsi (torsion test) dan uji geser (shear test). Pengujian yang akan dibahas disini adalah tentang uji tarik dengan bahan uji berupa tulangan. Tulangan merupakan batang baja berbentuk polos atau berbentuk ulir yang berfungsi untuk menahan gaya tarik pada komponen struktur beton, tidak termasuk tendon prategang kecuali bila secara khusus diikutsertakan. Karena fungsinya untuk menahan gaya tarik pada beton maka perlu diketahui kuat tarik yang diperlukan.

Pengujian kuat tarik dapat dilakukan menggunakan UTM (Universal Test Machine). Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan sering

digunakan pada dunia konstruksi. Cara yang dilakukan untuk mengetahui nilai kuat tarik tulangan pada pengujian ini adalah dengan menarik tulangan yang akan diuji. Pengujian dengan alat ini hanya dapat digunakan pada tulangan yang masih belum digunakan. Namun apabila tulangan tersebut sudah terdapat dalam suatu struktur beton yang sudah ada, maka harus dilakukan pengujian dengan alat lain yang dapat digunakan secara otomatis untuk mengetahui kekuatan tarik tulangan yang sudah tertanam pada struktur beton tersebut. Selain menggunakan UTM, pengujian kuat tarik juga bisa dilakukan dengan menggunakan alat brinnel. Alat inilah yang digunakan apabila tulangan sudah terdapat dalam suatu struktur beton. Pengujian dengan alat ini sangat praktis dan mudah karena pengujian dengan alat ini dapat langsung dilakukan ditempat tanpa harus membawa sampel ke laboratorium. Pengujian dengan alat

(2)

50 ini tidak bersifat merusak struktur beton secara keseluruhan, namun hanya sebagian saja struktur yang dikupas untuk dilakukan pengujian. Pengujian ini dapat dilakukan dengan cara menembakkan alat brinnel kearah tulangan yang sudah dihaluskan permukaannya dengan posisi yang sudah ditentukan.

Dalam hal ini, penggunaan alat pengujian kuat tarik tergantung pada kondisi yang terjadi dan perencanaan sebelumnya. Seperti halnya penggunaan alat brinnel di laboratorium Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta masih diragukan akurasinya. Oleh karena itu perlu dilakukan pengujian dengan menggunakan alat yang berbeda yaitu UTM dan alat brinnel. Pengujian ini dilakukan untuk membandingkan hasil yang didapat dari kedua alat tersebut. Dengan adanya pengujian ini diharapkan alat brinnel pada laboratoriam Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta dapat digunakan dengan baik sesuai fungsinya.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui hasil pengujian kuat tarik tulangan dengan menggunakan alat brinnel dan UTM (Universal Test Machine) selanjutnya hasil pengujian dibandingkan.

METODE PENELITIAN

Pengujian penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta dan Laboratorium B2TKS (Balai Besar Teknologi Kekuatan Struktur) BPPT kawasan Puspitek Tanggerang. Adapun jangka waktu penelitian yang diperlukan sekitar empat (4) bulan. Dalam penelitian ini membutuhkan baja

tulangan sebagai bahan uji coba. Adapun baja tulangan yang digunakan sebagai benda uji penelitian ini adalah baja tulangan merk MS, IS, dan KSTY. Baja tulangan ini didapat dari pabrik beton precast PT. Hi-Con. Pengamatan langsung secara visual tulangan tidak terdapat banyak bengkokan, tidak terdapat karat, dan terdapat lambang SNI.

Alat Penelitian

Peralatan penelitian yang dipergunakan dalam kegiatan ini menyangkut peralatan pengujian di laboratorium antara lain : Meteran, timbangan digital, alat potong tulangan, mesin uji Tarik, alat brinel, jangka sorong digital.

Prosedur Penelitian

Pelaksanaan pengujian kuat tarik baja menggunakan tulangan dengan panjang 100 cm sebanyak 15 buah yang terdapat tulangan ulir dan tulangan polos. Alat uji yang digunakan adalah Universal Test Machine (UTM) merk SCHNCK TREBEL dengan tegangan maksimum 100 ton dan Hardness tester TH 170 (alat brinnel). Pengujian baja tulangan digunakan untuk mengetahui tegangan leleh, tegangan maksimum baja tulangan sehingga nilai kuat tarik baja dan mutu bajanya dapat diketahui. Hasil dari kedua alat tersebut dibandingkan untuk mengetahui akurasi pada alat brinnel tersebut. Proses pelaksanaan pengujian kuat tarik baja dimulai dengan memotong baja tulangan menjadi 100 cm yang panjang semulanya 12 meter. Kemudian tulangan dipotong lagi menjadi 30 cm untuk digunakan pengujian kuat tarik dengan UTM karena alat UTM yang digunakan panjang benda uji yang bisa

(3)

51 ditarik antara 20 - 60 cm. Jadi, ada 3 batang tulangan dengan diameter yang sama dan diambil dari tulangan yang berbeda. Setelah dilakukan pemotongan maka dilakukan penimbangan untuk mengetahui berat masing-masing dari tulangan tersebut kemudian catat hasilnya. Kemudian dilakukan pengukuran diameter untuk mengetahui akurasi diameter yang direncanakan. Proses pengujian berlanjut pada proses pelaksanaan kuat tarik baja. Pengujian kuat tarik baja dilakukan dengan meletakkan baja tulangan pada alat uji tarik UTM. Setelah posisi tulangan sudah benar selanjutnya operasikan alat dengan kecepatan konstan, kemudian catat beban ketika baja terjadi leleh dan beban maksimum baja. Untuk memudahkan perhitungan maka lihat output grafik yang ada pada alat tersebut.

Analisis Hasil Penelitian

Hasil yang diperoleh dari pengujian ini berupa grafik hubungan antara beban (P) dengan regangan (𝜀). Data ini selanjutnya dianalisis sehingga diperoleh nilai modulus elastisitas, kuat leleh dan kuat putus masing-masing benda uji. Sedangkan hasil yang diperoleh dari pengujian dengan alat brinnel adalah nilai kekerasan material yang nantinya akan dikonversikan menjadi nilai kuat tarik berdasarkan tabel Hardness Tester. Kemudian hasil yang didapat dari pengujian dengan UTM dan dengan alat brinnel dibandingkan untuk mengetahui akurasi dari alat brinnel (Hardness Tester TH 170) yang ada pada Laboratorium Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta.

Diagram Alir Penelitian

Penelitian ini ada beberapa tahapan yang harus dikerjakan dari mulai penelitian sampai akhir penelitian, tahapan tersebut disajikan pada Gambar 3.11 Skema Alur Penelitian.

Gambar 1 Skema Alur Penelitian

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Uji

Setelah dilakukan pengujian di laboratorium BPPT yaitu B2TKS (Balai Besar Teknologi Kekuatan Struktur) kawasan Puspitek Serpong dan di laboratorium Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta, maka selanjutnya didapat data-data mengenai hasil pengujian yang disusun sedemikian berupa tabel dan grafik kemudian dilakukan analisa dari data-data tersebut.

(4)

52

Pengujian dengan Alat UTM

Pengujian kuat tarik baja tulangan ini dilakukan untuk mengetahui nilai kuat tarik maksimum baja tulangan apabila ditarik dengan menggunakan alat UTM.

Tabel 1 Hasil Pengujian Alat UTM

No Diameter Aktual Rata-rata (mm) Ao (mm2) Pm (kN) Keterangan 1 7,61 45,5 24,5 Polos 2 9,61 72,5 39,8 Polos 3 9,77 74,9 52 Sirip 4 12,67 126,1 77,3 Sirip 5 15,71 193,7 127,7 Sirip

Uji kuat tarik BjTP diameter 8mm

Kuat Tarik Maksimum

Didapat kuat tarik maksimum sebesar :

𝜎𝑢 = 𝑃𝑚 𝐴 = 24500

45,5

= 538,46 𝑁/𝑚𝑚2 Uji kuat tarik BjTP diameter 10mm

Kuat Tarik Maksimum

𝜎𝑢 = 𝑃𝑚 𝐴 = 39800

72,5

= 548,96 𝑁/𝑚𝑚2

Uji kuat tarik BjTS diameter 10mm

Kuat Tarik Maksimum

𝜎𝑢 = 𝑃𝑚 𝐴 = 52000

74,9

= 694,26 𝑁/𝑚𝑚2

Kuat Tarik Maksimum

𝜎𝑢 = 𝑃𝑚 𝐴 = 77300

126,1 = 613 𝑁/𝑚𝑚2

Kuat Tarik Maksimum

𝜎𝑢 = 𝑃𝑚 𝐴 = 127700

193,7

= 659, 26 𝑁/𝑚𝑚2

Pengujian dengan Alat Brinnel

Pengujian dengan menggunakan alat brinnel ini dilakukan untuk mengetahui nilai kuat tarik pada baja tulangan yang nilainya dapat dilihat di tabel nilai kuat tarik sehingga didapat nilai kuat tarik maksimum baja tulangan yang diuji.

(5)

53 Tabel 2 Hasil Pengujian Alat Brinnel

No Diameter (mm) Skala HB σu (N/mm2) Keterangan 1 8 91 307 Polos 2 10 103,3 347 Polos 3 10 114 385 Sirip 4 13 124 417 Sirip 5 16 139 468 Sirip Hasil Pembandingan

Hasil pembandingan antara alat UTM dan alat brinnel disajikan dalam bentuk grafik batang sebagai berikut :

Pembandingan BjTP diameter 8mm

Gambar 2 Hasil Pembandingan BjTP diameter 8mm.

Perbedaan selisih antara alat UTM dan alat brinnel adalah 43 %.

Pembandingan BjTP diameter 10mm

Gambar 3 Hasil Pembandingan BjTP diameter 10mm.

Perbedaan selisih antara alat UTM dan alat brinnel adalah 37%.

Pembandingan BjTS diameter 10mm

Gambar 3 Hasil Pembandingan BjTS diameter 10mm.

0 200 400 600 TP 8 UTM 0 200 400 600 TP 10 UTM 0 200 400 600 800 TD 10 UTM 0 200 400 600 800 TD 13 UTM

(6)

54

KESIMPULAN

1. Terdapat perbedaan nilai kuat tarik yang sangat signifikan pada tulangan yang diuji menggunakan UTM dibandingkan dengan alat brinnel. Pengujian dengan alat brinnel cenderung memiliki nilai kuat tarik yang lebih rendah dibanding pengujian dengan UTM, perbedaan tersebut berkisar sekitar 30-50%. 2. Ini menunjukan bahwa alat brinnel

yang ada di Politeknik Negeri Jakarta kurang valid.

3. Penggunaan alat brinnel tidak bisa digunakan untuk merencanakan struktur, karena output yang diperoleh adalah berupa kekerasan yang dikonversi ke kuat tarik maksimum sehingga hasil ini tidak tepat untuk perancangan elemen struktur, sebab kuat lelehnya tidak diketahui padahal data itu yang dipakai untuk perancangan elemen struktur.

Ucapan Terima Kasih

Ungkapan rasa terima kasih kami sampaikan kepada Unit Penelitian dan

Pengabdian pada Masyarakat (UP2M) PNJ yang telah membiayai penelitian ini dalam program penelitian untuk perguruan tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Badan Standarisasi Nasional. 2002.

SNI 07-2052-2002 Baja Tulangan Beton. Bandung: Departemen Pekerjaan Umum, Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. [2] Novyanto, Okasatria. 2007.

Mengenal Metode Pengujian Kekerasan.

http://okasatria.blogspot.com/2007/1

1/pengujian-kekerasan-oleh-okasatria.html. Selasa, 7/6/2011 jam 7:30 WIB.

[3] Sastranegara, Azhari. Mengenal Uji Tarik dan Sifat-sifat Mekanik Logam.

http://www.engineerfocus.com/wpco ntent/uploads/2010/01/Mengenalujita rik.pdf. Kamis, 20/1/2011 jam 14:24 WIB.

[4] Tri Wardoyo, Joko. 2005. Metode Peningkatan Tegangan Tarik dan Kekerasan Pada Baja Karbon Rendah Melalui Baja Fase Ganda. Jurnal TEKNOIN, Vol. 10, No. 3, September 2005, 237-248.

http://journal.uii.ac.id/index.php/jurn alteknoin/article/ viewFile/214/210.

Kamis, 24/2/2011 jam 15:00 WIB. [5] Wikarya Darmawan, Loa. 1993.

Konstruksi Baja 1. Bandung: Departemen Pekerjaan Umum. [6] Wira. 1995. Struktur Baja Disain

dan Perilaku. Jakarta: Erlangga.

0 200 400 600 800 TD 16 UTM