Penelitian Balok Beton Bertulang Dengan

PENELITIAN BALOK BETON BERTULANG
DENGAN DAN TANPA PEMAKAIAN SIKAFIBRE
Wira Kusuma1 dan Besman Surbakti2
Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl.Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan
Email : wirakusuma90@gmail.com
Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan

ABSTRAK
Salah satu cara untuk menambah kuat tarik pada balok dengan memasang tulangan pada daerah tarik. Fiber sendiri
merupakan bahan yang memiliki daya tarik yang cukup tinggi. Penelitian ini dilakukan dengan 2 (dua) buah balok
beton bertulang yang mana 1 buah balok beton bertulang biasa, dan 1 buah balok dengan penambahan fiber.
Pengujian balok dilakukan diatas 2 (dua) perletakan sendi dan rol untuk pengujian kuat lentur, regangan, lendutan,
retak, sudut akibat lendutan.Dari hasil pengujian didapat penambahan fiber mengurangi lendutan sebesar 25 %, dan
pengurangan panjang retak total sebesar 53 %. Hal ini menandakan penambahan fiber dapat membantu
meningkatkan kinerja balok beton bertulang itu sendiri.
Kata Kunci : Fiber. Balok Beton Bertulang. Regangan. Lendutan. Retak.

ABSTRACT
There’s a way to strengthen the tensile strength of a beam with steel reinforcement on tensile area. Fibre is a
material which have a good tensile strength. This research is using 2 (two) reinforced beams which the first beam is
a common reinforced beam and the second beam with an addition of fibre. The test is done on hinge and roll to test

it’s bend, strain, deformation, crack, curvature angle. From the test with an addition of fibre it decrease it’s
deformation about 25 % and helps the total crack length about 53%. It means that fibre addition can helps to
improve the performance of reinforced beam.
Key Word : Fibre. Concrete Reinforced Beam. Strain. Deformation. Crack.

1. PENDAHULUAN
Pada zaman sekarang ini, ada dua jenis material struktur yang umum digunakan : beton dan baja. Kedua jenis
material tersebut kadang kala saling membantu satu sama lain, namun bisa juga berdiri sendiri-sendiri, sehingga
banyak struktur dengan bentuk dan fungsi yang serupa dapat dibangun dengan beton dan/atau baja. Beton sendiri
memiliki keunggulan seperti :
a. Kuat tekan tinggi
b. Kemudahan dalam bentuk
c. Harga yang relative terjangkau
d. Daya tahan yang baik
e. Biaya perawatan rendah
Namun selain memiliki keunggulan diatas, beton juga memiliki kekurangan seperti :
a. Beton cenderung retak
b. Berat sendiri yang cukup berat
c. Pelaksanaan mempengaruhi kualitas beton
d. Kuat tarik rendah

Namun, seiring dengan kemajuan dan perkembangan teknologi beton kekurangan-kekurangan yang ada pada beton
dapat diminimalkan. Salah satu topik yang menarik untuk diteliti adalah keretakan pada beton. Keretakan pada
beton dapat diminimalkan dengan menambahkan campuran beton (concrete admixtures) jenis fiber kedalam molen
sebelum pengecoran. Keuntungan dari fiber yaitu daya tarik yang kuat serta dapat mengurangi retak susut pada
beton. Salah satu bagian pada konstruksi yang penting adalah balok, sehingga perlu dilakukan penelitian terhadap
balok yang menggunakan fiber dan tanpa menggunakan fiber.

Tujuan penelitian ini adalah :
a. Membandingkan kuat tekan beton dengan test silinder dan balok beton bertulang.
b. Menganalisa serta membandingkan regangan dan beban yang terjadi.
c. Menganalisa serta membandingkan lendutan dan retak yang terjadi.
d. Menganalisa serta membandingkan sudut kurvatur yang terjadi.

2. METODE
Penelitian menggunakan 2 buah sampel. Sampel I adalah balok beton bertulang dengan menggunakan fiber
sebanyak 600 gram/m3 beton yang diproduksi oleh PT. Sika Indonesia, dan sampel II adalah balok beton bertulang
tanpa menggunakan fiber. Penelitian dilakukan dengan memberi beban sebanyak 2 buah sepanjang L/3 dengan besar
masing-masing ½ P menggunakan alat Hydraulic Jack. Serta dilakukan pengetesan kuat tekan benda uji silinder
dengan ukuran diameter 15 cm tinggi 30 cm.


Mutu
Dimensi Balok
Tulangan Tarik
Tulangan Tekan
Tulangan Sengkang
Jumlah Silinder
Fiber

Tabel 1. Perbandingan antar benda uji
Benda Uji I
K-225
15 x 20 x 320 cm
2D20
2D12
D6-12 cm
6 buah
Ada

Pengetesan balok beton bertulang dan silinder pada umur 28 hari.


Gambar 1. Penampang memanjang benda uji

Gambar 2. Penampang melintang benda uji

Benda Uji II
K-225
15 x 20 x 320 cm
2D20
2D12
D6-12 cm
6 buah
Tidak Ada

Gambar 3. Penempatan beban, pen pembaca regangan dan dial lendutan

3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian disajikan dalam bentuk tabel dan grafik. Pengujian karakteristik beton terdiri dari 2 macam :
a. Pengujian beton segar
b. Pengujian sifat mekanik beton.
Pengujian slump test dilakukan untuk melihat kelecakan dari campuran beton.

Tabel 2. Hasil nilai slump test
Benda Uji
Nilai Slump
Tanpa Fiber
13 cm
Dengan Fiber
12 cm
Beton memiliki nilai kuat tekan yang lebih besar dibandingkan kuat tariknya. Kuat tekan dan rekah beton
dipengaruhi oleh komposisi dan kekuatan masing-masing bahan penyusunnya dan lekatan pasta semen pada agregat.
Nilai kuat tekan dan rekah beton didapatkan melalui pengujian standard, menggunakan mesin uji dengan cara
memberikan beban tekan bertingkat dengan kecepatan peningkatan beban tertentu pada benda uji silinder beton
sampai hancur.
Tabel 3. Hasil pengujian kuat tekan
Benda Uji
Tanpa
Fiber
Dengan
Fiber

Kode


Berat Benda Uji
Beton (kg)

Kuat Tekan
(kg/cm2)

II A
II B
II C
IA
IB
IC

12,5
12,6
12,8
12,6
12,2
12,5


178
206
172
182
189
205

Kuat Tekan
Rata-rata
(kg/cm2)
185

192

Tabel 4. Hasil pengujian kuat rekah
Benda Uji
Tanpa
Fiber
Dengan

Fiber

Kode

Berat Benda Uji
Beton

Kuat Rekah
(kg/cm2)

II A
II B
II C
IA
IB
IC

12,4
12,5
12,4

12,2
12,6
12,5

17
18,4
18,7
18,5
19,8
22,9

Kuat Rekah
Rata-rata
(kg/cm2)
18,0

20,4

Pengukuran lendutan pada balok beton bertulang diukur dengan dial indikator. Pada pengujian ini pembebanan awal
diberikan sebesar 500 kg hingga mencapai keruntuhan. Dari hasil pengujian pembebanan terhadap lendutan terlihat

terbentuknya retakan-retakan baru dan pertambahan panjang / lebar retakan dari sebelumnya ditandai perubahan
lendutan yang meningkat.
8000
7000
6000
5000
Beban (kg) 4000
3000
2000
1000
0

dial lendutan kiri
dial lendutan tengah
dial lendutan kanan
0

500

1000


1500

2000

2500

Lendutan (x0,01 mm)

Grafik 1. Hubungan beban – lendutan balok tanpa fiber
8000
7000
6000
5000
Beban (kg) 4000
3000
2000
1000
0

dial lendutan kiri
dial lendutan tengah
dial lendutan kanan
0

500

1000

1500

2000

Lendutan (x0,01 mm)

Grafik 2. Hubungan beban – lendutan balok dengan fiber
8000
7000
6000
5000
Beban (kg) 4000
3000
2000
1000
0

Teoritis
Balok Tanpa Fiber
0

1000

2000

3000

4000

Lendutan (x0,01 mm)
Grafik 3. Perbandingan hubungan beban – lendutan balok tanpa fiber secara teoritis

8000
7000
6000
5000
Beban (kg) 4000
3000
2000
1000
0

Teoritis
Balok Dengan Fiber
0

1000

2000

3000

4000

Lendutan (x0,01 mm)
Grafik 4. Perbandingan hubungan beban – lendutan balok dengan fiber secara teoritis
Regangan pada balok diukur dengan alat strain meter. Penempatan pengukuran diambil seperti gambar berikut :

Gambar 4. Posisi penempatan strain meter

8000
7000
6000
5000
Beban (kg) 4000
3000
2000
1000
0

Balok Tanpa Fiber
Balok Dengan Fiber
0

0.001

0.002

0.003

0.004

Regangan (mm/mm)

Grafik 5. Hubungan beban – regangan masing – masing balok

8000
7000
6000
5000
Beban (kg) 4000
3000
2000
1000
0

Percobaan
Teori
0

0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003
Regangan (mm/mm)

Grafik 6. Hubungan beban – regangan secara teori dengan percobaan balok tanpa fiber
8000
7000
6000
5000
Beban (kg) 4000
3000
2000
1000
0

Percobaan
Teori
0

0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003
Regangan (mm/mm)

Grafik 7. Hubungan beban – regangan secara teori dengan percobaan balok dengan fiber
Retak vertikal yang memanjang dari sisi tarik balok akan terjadi pada balok jika terjadi pembebanan. Hal ini
dikarenakan regangan tarik yang terjadi pada sisi bawah penampang sudah melebihi regangan tarik beton. Agar
lebih mudah penggambaran pola retak yang terjadi pada balok maka balok dibagi menjadi beberapa segmen seperti
pada gambar berikut :

Gambar 5. Pembagian segmen balok

Gambar 6. Retak pada balok tanpa fiber

Gambar 7. Retak pada balok dengan fiber

Dari percobaan didapat pula data lebar retak maksimum dan panjang retak yang terjadi
Tabel 5. Lebar retak maksimum
Lebar Retak Maksimum (cm)
0,44
0,33

Balok
Tanpa Fiber
Dengan Fiber

8000
7000
6000
5000
Beban (kg) 4000
3000
2000
1000
0

Segmen ke46
20

Balok Tanpa Fiber
Balok Dengan Fiber
0

100

200

300

400

Panjang Retak (cm)
Grafik 8. Hubungan beban – panjang retak
Sedangkan sudut yang terjadi akibat lendutan adalah
Tabel 6. Sudut yang terjadi akibat lendutan
Balok
Sudutͦ
Teori
5,63°
Tanpa Fiber
6,34°
Dengan Fiber
5,22°

4. SIMPULAN DAN SARAN
Dari hasil pengujian dapat disimpulkan hal – hal sebagai berikut :
a. Penambahan fiber sebesar 600 gram/m3 beton dapat mempengaruhi kuat tekan beton, kuat rekah beton, dan
kelecakan beton segar. Kuat tekan beton meningkat sebesar 4%. Kuat rekah beton meningkat sebesar 13%. Nilai
slump turun sebesar 7%.
b. Lendutan yang terjadi akibat penambahan fiber mengalami penurunan pada pembebanan yang sama, P = 7000
kg, sebesar 25%.
c. Regangan yang terjadi akibat pada balok tanpa fiber = 0,00305, sedangkan pada balok dengan fiber = 0,00286
pada beban maksimum.
d. Panjang retak yang terjadi akibat penambahan fiber mengalami pengurangan sebesar 53%.
Dari pengujian ada beberapa saran yang dianggap perlu sebagai berikut :
a. Untuk memperoleh hasil pengujian yang lebih baik perlu kiranya menambah jumlah balok benda uji.
b. Untuk mendapat nilai regangan yang lebih baik, seharusnya pembacaan nilai regangan dilakukan sepanjang
balok

5. DAFTAR PUSTAKA
Case, John and A.H.Chilver. 1971. Strength of Materials And Structures. London: Edward Arnold.
Dipohusodo, Istimawan. 1996. Struktur Beton Bertulang. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.

Kosmatka, Steven H. and Panarese, William C. 1988. Design and Control of Concrete Mixtures. USA: Portland
Cement Association.
Mollaahmadi, E. Haji-Kazemi, H. Arefi, M.R., Javaheri, M.R. (2011). “An experimental investigation into the effect
of polypropylene fibers on mechanical properties of concrete”. Journal of American Science. Hal. 577 – Hal
582.
Mehta, P. Kumar. 1986. Concrete Structure, Properties, and Materials. Berkeley: University of California.
Neville, A. M. and Brooks, J.J. 1987. Concrete Technology. England: Longman Scientific & Technical.
Nugraha, Paulus. 1989. Teknologi Beton. Surabaya: Penerbitan Universitas Kristen Petra.
SK SNI 03-2847-2002. 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. Bandung.
Yohanes, L. Adianto, D. Joewono, Tri Basuki. (2006). “Penelitian Pendahuluan Hubungan Penambahan Serat
Polymeric Terhadap Karakteristik Beton Normal”. Civil Engineering Dimension. Vol.8. Hal 34 – Hal 40.

Dokumen yang terkait

Hubungan Antara Kompetensi Pendidik Dengan Kecerdasan Jamak Anak Usia Dini di PAUD As Shobier Kecamatan Jenggawah Kabupaten Jember

4 116 4

Analisis Prioritas Program Pengembangan Kawasan "Pulau Penawar Rindu" (Kecamatan Belakang Padang) Sebagai Kecamatan Terdepan di Kota Batam Dengan Menggunakan Metode AHP

10 65 6

Perancangan Sistem Informasi Akuntansi Laporan Keuangan Arus Kas Pada PT. Tiki Jalur Nugraha Ekakurir Cabang Bandung Dengan Menggunakan Software Microsoft Visual Basic 6.0 Dan SQL Server 2000 Berbasis Client Server

32 174 203

Penerapan Data Mining Untuk Memprediksi Fluktuasi Harga Saham Menggunakan Metode Classification Dengan Teknik Decision Tree

20 110 145

Tinjauan atas pembuatan laporan anggaran Bulan Agustus 2003 pada Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Bandung

0 76 64

Pembangunan Sistem Informasi di PT Fijayatex Bersaudara Dengan Menggunakan Pendekatan Supply Chain Management

5 51 1

Prosedur Pelaporan Surat Pemberitahuan Pajak Pengahsilan (SPT PPn) Dengan Menggunakan Elektronik Surat Pemberitahuan (E-SPT PPn 1111) Pada PT. INTI (Persero) Bandung

7 57 61

Pembangunan Aplikasi Augmented reality Sistem Eksresi Pada Manusia Dengan Menggunakan Leap Motion

28 114 73

Sistem Pemasaran Dan Pemesanan Barang Dengan Metode Customer Relationship Management Berbasis Web Pada PT.Yoshindo Indoensia Technology Jakarta

11 68 215

Oksidasi Baja Karbon Rendah AISI 1020 Pada Temperatur 700 °C Yang Dilapisi Aluminium Dengan Metode Celup Panas (Hot Dipping)

3 33 84