PEMBANDINGAN KEKUATAN TARIK TULANGAN DENGAN MENGGUNAKAN ALAT BRINEL DAN MENGGUNAKAN UTM (UNIVERSAL TEST MACHINE)
POLI-TEKNOLOGI VOL.11 NO.1, JANUARI 2012
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 Rinawati dkk, Pembandingan Kekuatan Tarik.... 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
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 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
METODE PENELITIAN
POLI-TEKNOLOGI VOL.11 NO.1, JANUARI 2012 ditarik antara 20 - 60 cm. Jadi, ada 3 Diagram Alir Penelitian batang tulangan dengan diameter yang Penelitian ini ada beberapa tahapan sama dan diambil dari tulangan yang yang harus dikerjakan dari mulai berbeda. Setelah dilakukan pemotongan penelitian sampai akhir penelitian, maka dilakukan penimbangan untuk tahapan tersebut disajikan pada mengetahui berat masing-masing dari Gambar 3.11 Skema Alur Penelitian. 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 Gambar 1 Skema Alur Penelitian berupa grafik hubungan antara beban
(P) dengan regangan ( ). Data ini selanjutnya dianalisis sehingga diperoleh nilai modulus elastisitas, kuat
HASIL DAN PEMBAHASAN
leleh dan kuat putus masing-masing
Hasil Uji
Setelah dilakukan pengujian di diperoleh dari pengujian dengan alat laboratorium BPPT yaitu B2TKS (Balai brinnel adalah nilai kekerasan material Besar Teknologi Kekuatan Struktur) yang nantinya akan dikonversikan kawasan Puspitek Serpong dan di menjadi nilai kuat tarik berdasarkan laboratorium Teknik Sipil Politeknik tabel Hardness Tester. Kemudian hasil Negeri Jakarta, maka selanjutnya yang didapat dari pengujian dengan didapat data-data mengenai hasil
UTM dan dengan alat brinnel pengujian yang disusun sedemikian dibandingkan untuk mengetahui akurasi berupa tabel dan grafik kemudian dari alat brinnel (Hardness Tester TH dilakukan analisa dari data-data
170 ) yang ada pada Laboratorium tersebut.
Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta.
Rinawati dkk, Pembandingan Kekuatan Tarik....
Pengujian dengan Alat UTM
Pengujian kuat tarik baja tulangan ini
Uji kuat tarik BjTS diameter 10mm
dilakukan untuk mengetahui nilai kuat Kuat Tarik Maksimum tarik maksimum baja tulangan apabila Didapat kuat tarik maksimum sebesar : ditarik dengan menggunakan alat UTM.
= Tabel 1 Hasil Pengujian Alat UTM
Diameter 52000 =
74,9 Aktual Ao Pm
2
= 694,26
No Keterangan
/
2) Rata-rata (mm (kN) (mm)
Uji kuat tarik BjTS diameter 13mm
1 7,61 45,5 24,5 Polos Kuat Tarik Maksimum Didapat kuat tarik maksimum sebesar : 2 9,61 72,5 39,8 Polos
3 9,77 74,9
52 Sirip = 4 12,67 126,1 77,3 Sirip
77300 = 5 15,71 193,7 127,7 Sirip
126,1
2
= 613 /
Uji kuat tarik BjTP diameter 8mm
Kuat Tarik Maksimum
Uji kuat tarik BjTS diameter 16mm
Didapat kuat tarik maksimum sebesar : Kuat Tarik Maksimum Didapat kuat tarik maksimum sebesar :
= 24500
= =
45,5
127700 =
2 193,7
= 538,46 /
= 659, 26 / Uji kuat tarik BjTP diameter 10mm Pengujian dengan Alat Brinnel
Kuat Tarik Maksimum Pengujian dengan menggunakan alat
Didapat kuat tarik maksimum sebesar : 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
39800 = maksimum baja tulangan yang diuji.
72,5
2
= 548,96 /
POLI-TEKNOLOGI VOL.11 NO.1, JANUARI 2012 Tabel 2 Hasil Pengujian Alat Brinnel
Pembandingan BjTP diameter 8mm
Gambar 3 Hasil Pembandingan BjTS diameter 13mm. Perbedaan selisih antara alat UTM dan alat brinnel adalah 32%. 200 400 600 TP 8 UTM 200 400 600
Pembandingan BjTS diameter 13mm
Gambar 3 Hasil Pembandingan BjTS diameter 10mm. Perbedaan selisih antara alat UTM dan alat brinnel adalah 45%.
Pembandingan BjTS diameter 10mm
Perbedaan selisih antara alat UTM dan alat brinnel adalah 37%.
Gambar 3 Hasil Pembandingan BjTP diameter 10mm.
Pembandingan BjTP diameter 10mm
Gambar 2 Hasil Pembandingan BjTP diameter 8mm. Perbedaan selisih antara alat UTM dan alat brinnel adalah 43 %.
Hasil pembandingan antara alat UTM dan alat brinnel disajikan dalam bentuk grafik batang sebagai berikut :
No Diameter (mm) Skala HB σu (N/mm
Hasil Pembandingan
5 16 139 468 Sirip
4 13 124 417 Sirip
3 10 114 385 Sirip
2 10 103,3 347 Polos
8 91 307 Polos
1
2 ) Keterangan
TP 10 UTM 200 400 600 800 TD 10 UTM 200 400 600 800 TD 13 UTM
Rinawati dkk, Pembandingan Kekuatan Tarik....
Pembandingan BjTS diameter 16mm Pengabdian pada Masyarakat (UP2M)
800PNJ yang telah membiayai penelitian ini 600 dalam program penelitian untuk 200 400 UTM perguruan tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
[1] TD 16 Badan Standarisasi Nasional. 2002.
SNI 07-2052-2002 Baja Tulangan Beton. Bandung: Departemen
Gambar 3 Hasil Pembandingan BjTS Pekerjaan Umum, Yayasan Lembaga diameter 16mm.
Penyelidikan Masalah Bangunan. [2] Okasatria. 2007.
Novyanto,
Mengenal Metode Pengujian
Perbedaan selisih antara alat UTM dan Kekerasan. alat brinnel adalah 29%.
http://okasatria.blogspot.com/2007/1 1/pengujian-kekerasan-oleh- KESIMPULAN okasatria.html. Selasa, 7/6/2011 jam
1. Terdapat perbedaan nilai kuat tarik 7:30 WIB. yang sangat signifikan pada tulangan
[3] Sastranegara, Azhari. Mengenal Uji yang diuji menggunakan UTM
Tarik dan Sifat-sifat Mekanik dibandingkan dengan alat brinnel. Logam.
Pengujian dengan alat brinnel
http://www.engineerfocus.com/wpco
cenderung memiliki nilai kuat tarik
ntent/uploads/2010/01/Mengenalujita
yang lebih rendah dibanding
rik.pdf. Kamis, 20/1/2011 jam 14:24
pengujian dengan UTM, perbedaan WIB. tersebut berkisar sekitar 30-50%.
[4]
2. Ini menunjukan bahwa alat brinnel Tri Wardoyo, Joko. 2005. Metode Peningkatan Tegangan Tarik dan yang ada di Politeknik Negeri Jakarta Kekerasan Pada Baja Karbon Rendah kurang valid. Melalui Baja Fase Ganda. Jurnal
3. Penggunaan alat brinnel tidak bisa
TEKNOIN, Vol. 10, No. 3,
digunakan untuk merencanakan September 2005, 237-248. struktur, karena output yang diperoleh adalah berupa kekerasan
alteknoin/article/ viewFile/214/210.
yang dikonversi ke kuat tarik Kamis, 24/2/2011 jam 15:00 WIB. maksimum sehingga hasil ini tidak
[5] tepat untuk perancangan elemen Wikarya Darmawan, Loa. 1993.
Konstruksi Baja
1. Bandung:
struktur, sebab kuat lelehnya tidak Departemen Pekerjaan Umum. diketahui padahal data itu yang
[6] Wira. 1995. Struktur Baja Disain dipakai untuk perancangan elemen
dan Perilaku. Jakarta: Erlangga.
struktur.
Ucapan Terima Kasih
Ungkapan rasa terima kasih kami sampaikan kepada Unit Penelitian dan