Ka p a sita s Le ntur Ba lo k Be to n Be rtula ng d e ng a n Sty ro fo am
Se b a g a i
Pe ng g a nti A g re g a t Ka sa r
I Wa ya n Sua rnita *
A b stra c t
Re q uire me nt o f c o nc re te fo r struc ture in c ivil wo rks inc re a se in re c e nt ye a rs, tha t is ne e d mo re c o nc re te te c hno lo g y. Mixing a g g re g a te with Styro fo a m, will p ro duc e lig htwe ig ht c o nc re te whic h is mixe d with a g g re g a te , c o nc re te lig ht in we ig ht. With lo w de nsity o f c o nc re te , the we ig ht o f struc ture c a n b e re duc e d whic h will re duc e the b a sic se ismic fo rc e o f the struc ture ; the suc h so p histic a te will minimize d the e ffe c t o f e a rthq ua ke ’ s da ma g e . Re sult fro m te sts o f c o nc re te g ive a ve ra g e va lue o f c o mp re ssio n stre ng th o f c o nc re te c ylinde r (fc’ ) = 1.6 MPa , mo dulus o f e la stic ity
(Ec) = 443 MPa , a nd sp e c ific g ra vity = 727. The a ve ra g e yie ld stre ss (fy) o f the 16 mm de fo rme d
ste e l b a r a nd the 8 mm no n de fo rme d ste e l b a rs we re 512 MPa a nd 370 MPa , re sp e c tive ly. The a na lizys sho ws tha t no mina l mo me nt c a p a c ity (Mn) o f the b e a ms is no t inc re a se d a lo ng with the
a dditio n o f te nsio n re info rc e me nt sinc e the fa ilure o f the b e a m wa s c a use d b y b o nd fa ilure b e twe e n she a r re info rc e me nt b a rs a nd the surro unding c o nc re te . The e xisting c ra c k c o nto ur is the she a r c ra c k is fo c using a t the a re a s tha t ha ve a n initia l c ra c k. This c ra c k b e c o me s wide a lo ng inc re a sing lo a ding up to fa ilure o f the b e a m.
Ke y wo rds: lig htwe ig ht c o nc re te , Styro fo a m, fle xura l c a p a c ity.
A b stra k
Ke b utuha n b e to n untuk struktur d a la m b id a ng te knik sip il khususnya , sa a t ini te rus b e rta m b a h, se hing g a m e nuntut te kno lo g i b e to n ya ng le b ih b a ik. Me nc a m p ur a g re g a t d e ng a n Styro fo a m a ka n m e ng ha silka n b e to n ya ng ring a n. De ng a n b e to n b e rb e ra t je nis ring a n b e ra t struktur a ka n b e rkura ng se hing g a te rja d i p e ng ura ng a n g a ya g e m p a d a sa r p a d a b a ng una n. Ko nd isi ini a ka n m e m b a ntu m e m p e rke c il ke rusa ka n b a ng una n a kib a t g e m p a . Da ri ha sil d a ri p e ng ujia n d ip e ro le h nila i ra ta -ra ta kua t te ka n silind e r b e to n (fc’ ) = 1.6 Mp a , m o d ulus e la stisita s (Ec) = 443 MPa , d a n
b e ra t je nis = 727. Te g a ng a n le le h ra ta -ra ta untuk b a ja tula ng a n ulir d ia m e te r 16 m m a d a la h 512 Mp a , se d a ng ka n untuk b a ja tula ng a n p o lo s d ia m e te r 8 m m a d a la h 370 Mp a . Ha sil a na lisis m e nunjukka n b a hwa ka p a sita s m o m e n no m ina l (Mn) b a lo k tid a k m e ning ka t se iring d e ng a n
p e na m b a ha n tula ng a n ta rik d ika re na ka n ke runtuha n p a d a b a lo k d ite ntuka n o le h ke g a g a la n re ka ta n a nta ra tula ng a n g e se r d e ng a n b e to n d ise ke liling nya . Po la re ta k ya ng te rja d i um um nya a d a la h re ta k ya ng te rfo kus p a d a sa tu d a e ra h d i m a na te rja d i re ta k a wa l. Re ta k ini m a kin m e le b a r se iring d e ng a n p e na m b a ha n b e b a n sa m p a i p a d a ke runtuha n b a lo k.
Kata kunc i: b e to n ring a n, styro fo a m , ka p sita s le ntur
* Sta f Pe ng a ja r Jurusa n Sip il Fa kulta s Te knik Unive rsita s Ta d ula ko , Pa lu 1. Pe nd a hulua n
Ke b utuha n b e to n untuk struktur d a la m b id a ng te knik sip il khususnya , sa a t ini te rus b e rta m b a h, se hing g a m e nuntut te kno lo g i b e to n ya ng le b ih b a ik. Ba nya k p e ne litia n ya ng te la h d ila kuka n o le h p a ra p e ne liti untuk m e m va ria sika n b a ha n-b a ha n b e to n ya ng d a p a t d ig una ka n untuk tujua n te rte ntu. Sa la h sa tu tujua n te rse b ut a d a la h m e nurunka n b e ra t to ta l b a ng una n d a n strukturnya , d e ng a n
(I Wa ya n Sua rnita )
Diha ra p ka n kua t te ka n silind e r b e to n d a p a t m e wa kili ke kua ta n b e to n p a d a b e nd a uji. Jum la h sa m p e l se b a nya k 3 b ua h. Pro se d ur uji te ka n d ila ksa na ka n b e rd a sa rka n SNI : 03 – 1974 – 1990, b e nd a uji d ile ta kka n p a d a m e sin te ka n se c a ra se ntris, d a n m e sin uji te ka n d ija la nka n d e ng a n p e na m b a ha n b e b a n a nta ra 2 sa m p a i 4 kg / c m2
p e rd e tik. Pe m b e b a na n d ila kuka n sa m p a i b e nd a uji ha nc ur.
3. 3 Pe m b ua ta n b e nd a uji b a lo k
Ba lo k b e to n styro fo a m ya ng d ite liti p a d a p e ne litia n ini d ib ua t d e ng a n p ro p o rsi c a m p ura n a nta ra : se m e n ; p a sir ; styro fo a m d a n a ir, a d a la h : 350 kg se m e n, 200 kg p a sir, 15 kg styro fo a m (1 M3) d a n a ir se b a nya k 157,5
lite r (nila i fa s = 0,45).
Da la m p e ne litia n ini jum la h b e nd a uji ya ng d ib ua t se b a nya k 6 b ua h d e ng a n va ria si tula ng a n, se p e rti na m p a k p a d a Ta b e l 1 d a n G a m b a r 1.
Ta b e l 1 : Be ntuk d a n ukura n b e nd a uji
No . Na m a Le b a r
(m m )
Ting g i (m m )
Pa nja ng (m m )
Tula ng a n Se ng ka ng
Jum la h Tula ng a n Te ka n/ Ta rik
1 BL 2A 250 400 2.100 D8 - 100 2D16/ 2D16
2 BL 2 B 250 400 2.100 D8 – 100 2D16/ 2D16
3 BL 3 A 250 400 2.100 D8 – 100 3D16/ 3D16
4 BL 3 B 250 400 2.100 D8 – 100 3D16/ 3D16
5 BL 4 A 250 400 2.100 D8 – 100 4D16/ 4D16
6 BL 4 B 250 400 2.100 D8 – 100 4D16/ 4D16
(a ) . Ba lo k BL 2A d a n BL 2B
(b ) . Ba lo k BL 3A d a n BL 3B
(c ) . Ba lo k BL 4A d a n BL 4B G a m b a r 1 De ta il b e nd a uji
2.100 mm
400 mm
250 mm 2 φ16 2 φ16
φ 8 − 10 2 φ16
φ
8-100
2 φ1650
mm
2.100 mm400 mm
250 mm 3 φ16 3 φ16
φ 8 − 100 3 φ16
φ8-100
3 φ16 50 mm
50 mm
2.100
400 mm
250 mm 4 φ16 34φ16
φ 8 − 100 4 φ16
3. 4 Pe ng ujia n Be nd a Uji
Pe ng ujia n b e nd a uji d ila kuka n se te la h b e nd a uji b e rum ur le b ih d a ri 28 ha ri. Se te la h b e nd a uji sia p m a ka b a lo k b e nd a uji d ite m p a tka n p a d a lo a ding fra me ya ng kua t d a n d itum p u se nd i – ro l p a d a ke d ua ujung ya . Be nta ng b e rsih b a lo k 1.950 m m . Untuk m e ng e ta hui a p a ka h p a d a b a lo k b e to n styro fo a m ring a n a d a p e ng a ruh d a ri p e rb a nd ing a n b e nta ng g e se r (a) d e ng a n ting g i e fe ktif (d), m a ka p e m b e b a na n p a d a b a lo k d ila ksa na ka n se t up p e ng ujia n d e ng a n d ua m a c a m typ e p e m b e b a na n, ya itu ;
a . Se t Up p e ng ujia n typ e A, b e b a n P sim e tris p a d a titik-titik se ja uh 750 m m d a ri m a sing -m a sing tum p ua n, d e ng a n ja ra k b e b a n P = 450 m m . (a /d > 2).
b . Se t Up p e ng ujia n typ e B, b e b a n P sim e tris p a d a titik-titik se ja uh 600 m m d a ri m a sing -m a sing tum p ua n, d e ng a n ja ra k b e b a n P = 750 m m (a /d < 2).
Untuk m e ng e ta hui p o la re ta k ya ng te rja d i p a d a b e nd a uji, p e rm uka a nnya a ka n d ila p isi c a t p utih. Untuk le b ih je la snya liha t se t up p e ng ujia n p a d a G a m b a r 2
G a m b a r 2. Se t-up p e ng ujia n
75 mm
2.100 mm
75 mm 750 mm 450 mm 750 mm
P
dial
a
d
75 mm 600 mm 750 mm 600 mm 75 mm
2.100 mm P
d ia l
a
d
(a ). Ske tsa se t up p e ng ujia n typ e A
(I Wa ya n Sua rnita )
Gambar 3 Hubungan tegangan regangan silinder beton
(I Wa ya n Sua rnita )
G a m b a r 5. Hub ung a n b e b a n d a n d e fle ksi b a lo k BL 2A d a n BL 2B
54.38
42.38
28.38 36.68
60.68
31.68
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00
Defleksi (mm)
Beb
an P
(kN)
Balok BL 2A Balok BL 2B
B
e
b
a
n
P
(
k
N
)
40.68
21.68 49.13
54.13
40.68 65.00
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00
De fle ksi (m m )
Ba lo k BL 3A
Ba lo k BL 3B
Ta b e l 4 Pe rb a nd ing a n b e b a n a na lisis m e to d e p ia s d e ng a n b e b a n p e ng ujia n
No . Na m a Ba lo k
Te o ritis Pe ng ujia n Pe ng ujia n/ Te o ritis Me to d e Pia s
PLe ntur
(kN)
Me to d e SNI
PG e se r α =0.75
(kN)
Pma ks
(kN)
PMa ks/PLe ntur
(%)
PMa ks/PG e se r
(%)
1 Ba lo k BL 2A 159.30 137.60 56.27 35.32 40.89
2 Ba lo k BL 2B 199.30 135.98 60.68 30.45 44.62
3 Ba lo k BL 3A 238.88 135.98 40.68 17.03 29.92
4 Ba lo k BL 3B 298.97 137.95 52.93 17.70 38.37
5 Ba lo k BL 4A 317.97 138.70 60.68 19.08 43.75
6 Ba lo k BL 4B 397.83 137.95 51.93 13.05 37.64
Ta b e l 5. Pe rb a nd ing a n b e b a n g e se r b a lo k d e ng a n
α
= 0.30No . Na m a Ba lo k Pg e se r dg n α = 0.30 Pmaks pe ng ujian Pe ng ujia n/ Te o ritis
(kN) (kN) (%)
1 Ba lo k BL 2A 55.04 56.27 102.23
2 Ba lo k BL 2B 54.39 60.68 111.56
3 Ba lo k BL 3A 54.39 40.68 74.79
4 Ba lo k BL 3B 55.18 52.93 95.92
5 Ba lo k BL 4A 55.48 60.68 109.37
6 Ba lo k BL 4B 55.18 51.93 94.11
4.5 Pe rb a nd ing a n ha sil a na lisis te o ritis d a n p e ng ujia n
De ng a n d a ta b e b a n p e ng ujia n p a d a Ta b e l 3 d i a ta s, ke m ud ia n
d ib a nd ing ka n d e ng a n b e b a n a na lisis m e to d e p ia s (Ta b e l 2), m a ka na m p a k se p e rti d a la m Ta b e l 4.
30.03 60.68
35.68
40.68 51.93
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00
De fle ksi (m m )
B
e
b
a
n
P
(
k
N
)
Ba lo k BL 4A
Ba lo k BL 4B
(I Wa ya n Sua rnita )
d ip e rha tika n b e ra t je nis d a n ukura n b utira nnya .
2. Pe rlu d ia d a ka n stud i la njut te nta ng b e to n styro fo a m ring a n ini, te ruta m a untuk m e na ikka n kua t te ka n b e to n, ke ta ha na n te rha d a p a p i, za t kim ia d a n la in se b a g a inya .
6. Da fta r Pusta ka
C o wd . M.A., 1991, Kimia Po lime r, Pe ne rb it ITB, Ba nd ung
Dip o huso d o . I., 1994, Struktur Be to n Be rtula ng, PT, G ra m e d ia Pusta ka Uta m a , Ja ka rta
Na wy Ed wa rd . G , 1998, Be to n Be rtula ng sua tu Pe nde ka ta n Da sa r, C e ta ka n II, P.T. Ad ita m a , Ba nd ung ,
Pa rk. R a nd Pa ula y. T, 1975, Re info rc e d C o nc re te Struc ture s, A Wile y -Inte rsc ie nc e Pub lic a tio n, Ne w Yo rk – Lo nd o n – Syd ne y _ To nro nto
Tjo kro d im uljo . K., 1996, Te kno lo g i Be to n, Na firi, Yo g ya ka rta ,
Wa hyud i. L d a n Ra him . S. A., 1999, Struktur Be to n Be rtula ng, PT. G ra m e d ia Pusta ka Um um , Ja ka rta
Wa ng , C hu-Kia a nd Sa lm o n .C .G , 1985, Disa in Be to n Be rtula ng, Jilid I, Ed isi IV, Erla ng g a , Ja ka rta ,
