PENGARUH KAWAT AYAM DALAM PENINGKATAN KEKUATAN PADA BALOK BETON oleh : Gita Novitasari 1, Titik Penta Artiningsih 2, Wiratna Tri Nugraha 3 Abstrak Balok adalah elemen beton yang dominan menerima beban lentur. Pada umumnya balok diberikan tulangan untuk menopang beban lentur tersebut. Untuk meningkatkan kekuatan lentur, tulangan dapat ditambah tetapi tentunya akan meningkatkan harga, dan ada kemungkinan over-reinforced. Karena itu dapat ditambahkan bahan lain yang lebih ekonomis, yaitu kawat ayam. Penelitian yang dilakukan adalah studi eksperimental, dengan variasi kawat ayam yang digunakan adalah 0,7 mm dengan dimensi grid 12,5 mm dan 1 mm dengan dimensi grid 25 mm. Benda uji yang digunakan berupa silinder yang berdiameter 15 cm dengan ketinggian 30 cm dan balok yang berukuran 15 x 15 cm dengan panjang 60 cm. Hasil pengujian kuat tekan silinder yaitu pada umur 7 hari 12,28 MPa, pada umur 14 hari 16,55 MPa, dan pada umur 28 hari 18,86 MPa. Hasil pengujian kuat lentur balok beton dengan penggunaan kawat ayam berdiameter 0,7 mm dan dimensi grid 12,5 mm (BKC) adalah 2,72 MPa, lebih besar dari balok tanpa kawat (BP) yaitu sebesar 2,42 MPa, mengalami kenaikan 12,39%. Demikian pula dengan kawat ayam berdiameter 1 mm dan dimensi grid 25 mm (BKB) sebesar 3,06 MPa, lebih besar dari balok tanpa kawat (BP) yaitu sebesar 2,42 MPa, mengalami kenaikan 26,44%. Terlihat bahwa pengaruh penggunaan kawat ayam berdiameter 1 mm dan dimensi grid 25 mm lebih besar dari kawat ayam berdiameter 0,7 mm dan dimensi grid 12,5 mm. Kata kunci : Balok beton, grid, kawat ayam, kuat lentur. 1 1. PENDAHULUAN Dewasa ini perkembangan teknologi dalam bidang konstruksi sudah semakin pesat. Perkembangan teknologi ini khususnya ditujukan untuk mendukung kekuatan struktur dari suatu konstruksi bangunan. Pada konstruksi bangunan gedung, kekuatan struktur bagian atas diperoleh dari komponen utama yang berupa kolom dan balok. Kemampuan beton pun dibuat sesuai bentuk dan kekuatan yang diinginkan, tahan lama, memiliki kekuatan yang besar, tidak memerlukan kekuatan khusus dan bahan mudah diperoleh. Selain kelebihan yang dimiliki, beton juga memiliki kekurangan yang dapat membatasi penggunaannya. Balok adalah elemen beton yang dominan menerima beban lentur. Pada umumnya balok diberikan tulangan untuk menopang beban lentur tersebut. Untuk meningkatkan kekuatan lentur, tulangan dapat ditambah tetapi tentunya akan meningkatkan harga, dan ada kemungkinan over-reinforced. Karena itu dapat ditambahkan bahan lain yang lebih ekonomis, yaitu kawat ayam. 2. TINJAUAN TEORI Balok beton adalah bagian dari struktur yang berfungsi untuk menopang lantai diatasnya balok juga berfungsi sebagai penyalur momen menuju kolom-kolom. Balok dikenal sebagai elemen lentur, yaitu elemen struktur yang dominan memikul gaya dalam berupa momen lentur dan juga geser. Kuat lentur adalah nilai tegangan tarik yang dihasilkan dari momen lentur dibagi dengan momen penahan penampang balok uji, sedangakan balok uji adalah balok beton berpenampang bujur sangkar dengan panjang total balok empat kali lebar penampangnya. PENGARUH KAWAT AYAM DALAM PENINGKATAN KEKUATAN PADA BALOK BETON - Gita Novitasari 1
2 Lentur pada balok diakibatkan oleh regangan yang timbul karena adanya beban luar. Kekuatan lentur merupakan kekuatan beton dalam menahan lentur yang umumnya terjadi pada balok struktur. Kuat lentur dapat diteliti dengan membebani balok pada tengah-tengah bentang atau pada tiap sepertiga bentang dengan beban titik P. Beban ditingkatkan sampai kondisi balok mengalami keruntuhan lentur, dimana retak utama yang terjadi terletak pada sekitar tengah-tengah bentang. Besarnya momen akibat gaya pada saat runtuh ini merupakan kekuatan maksimal balok beton dalam menahan lentur. Kawat ayam adalah kawat yang terbuat dari besi halus dengan bentuk lubanglubang persegi yang berfungsi sebagai perekat pada adukan beton jika dipakai untuk konstruksi beton. Beton menggunakan kawat ayam sebagai penahan adukan pada saat masih basah dan penahan beban tarik setelah kering. 3. METODE PENELITIAN Pelaksanaan penelitian dilakukan secara eksperimental, untuk pengujian material dan pengujian kuat tekan beton dilakukan di Laboratorium Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Pakuan Bogor. Sedangkan untuk pengujian balok lentur akan dilakukan di Laboratorium Struktur dan Material, Universitas Indonesia. a. Bahan Pasir dan kerikil berasal dari sekitar Bogor, semen portland tipe I merk Tiga Roda, dan air dari PDAM Bogor. Variasi kawat ayam yang digunakan adalah 0,7 mm dengan dimensi grid 12,5 mm dan 1 mm dengan dimensi grid 25 mm. b. Alat Pengujian kuat tekan menggunakan mesin uji tekan Digital Compression Machine merek CPN kapasitas 3000 kn, dilakukan di Laboratorium Beton FT-Unpak. Pengujian kuat lentur menggunakan mesin uji lentur Universal Testing Machine merek Matest, dilakukan di Laboratorium Struktur dan Material, Universitas Indonesia. c. Benda Uji Benda uji berupa silinder berukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm serta balok berukuran 15 x 15 cm dengan panjang 60 cm : - BN1, yaitu beton normal untuk kuat tekan yang berbentuk silinder tanpa penambahan kawat ayam dan diuji pada umur 7 hari. - BN2, yaitu beton normal untuk kuat tekan yang berbentuk silinder tanpa penambahan kawat ayam dan diuji pada umur 14 hari. - BN3, yaitu beton normal untuk kuat tekan yang berbentuk silinder tanpa penambahan kawat ayam dan diuji pada umur 28 hari. - BP, yaitu beton untuk kuat lentur yang berbentuk balok tanpa penambahan kawat ayam. - BKC, yaitu beton untuk kuat lentur yang berbentuk balok dengan penambahan kawat ayam berdiameter 0,7 mm dan dimensi grid 12,5 mm. - BKB, yaitu beton untuk kuat lentur yang berbentuk balok dengan penambahan kawat ayam berdiameter 1 mm dan dimensi grid 25 mm. Masing- masing sebanyak 9 silinder untuk pengujian kuat tekan dan 9 balok beton untuk pengujian kuat lentur. d. Pengujian - Pengujian kuat tekan dilakukan pada umur 7, 14, dan 28 hari, untuk mengetahui riwayat perkembangan kuat tekan. PENGARUH KAWAT AYAM DALAM PENINGKATAN KEKUATAN PADA BALOK BETON - Gita Novitasari 2
Berat Volume (Kg/m3) Berat Volume (Kg/m³) 3 - Pengujian kuat lentur dilakukan pada umur 28 hari. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN a. Pengukuran Slump Nilai slump test rata-rata dari semua variasi beton pada penelitian ini adalah 80 mm nilai ini memenuhi ketentuan syarat nilai slump test yaitu antara 75-100 mm dengan toleransi ± 20 mm (jenis konstruksi kolom, balok dan dinding bertulang). b. Berat Volume Hasil pengukuran menunjukkan bahwa bertambahnya umur beton berat volume akan menurun karena kandungan air makin berkurang. Pada beton yang menggunakan penambahan kawat ayam berat volume tidak terjadi perubahan yang terlalu banyak dikarenakan kawat ayam memiliki berat yang ringan. Dapat dilihat pada Tabel 1 dan 2 serta Gambar 1 dan 2. Umur 7 14 28 Tabel 1. Berat volume silinder beton 2134.606 Berat Volume (Kg/m³) Benda uji Rata-rata 11,63 11,61 2134,606 11,64 11,53 11,52 2086,193 11,55 11,25 11,26 2026,501 11,28 2086,193 2026,501 7 14 28 Umur (Hari) Gambar 1. Diagran hubungan antara berat volume dan umur beton. 1 dan Gambar 1. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa pertambahan umur dapat menurunkan berat volume silinder beton. Berat volume rata-rata pada umur 7 hari adalah 2134,606 Kg/m³, pada umur 14 hari adalah 2086,193 Kg/m³, pada umur 28 hari 2026,501 Kg/m³. Tabel 2. Berat volume balok beton pada umur 28 hari. Kode BP BKC BKB 2238,626 Berat Volume (Kg/m³) Benda uji Rata-rata 2256,984 2229,704 2238,626 2229,19 2284,3 2195,967 2249,282 2267,579 2363,97 2254,741 2263,898 2172,982 2249,282 2263,898 BP BKC BKB Variasi Beton Gambar 2. Diagran hubungan antara berat volume terhadap variasi beton pada umur 28 hari. 2 dan Gambar 2. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa pertambahan umur dapat menurunkan berat volume silinder beton. Berat volume rata-rata pada kode BP adalah 2238,626 Kg/m³, pada kode BKC adalah 2249,282 Kg/m³, pada kode BKB 2263,898 Kg/m³. PENGARUH KAWAT AYAM DALAM PENINGKATAN KEKUATAN PADA BALOK BETON - Gita Novitasari 3
Kuat Tekan c. Pengujian Kuat Tekan Besarnya kekuatan tekan beton dihitung dengan persamaan : P f ' c A dimana f c adalah kuat tekan silinder uji, P adalah besar beban tekan maksimum, dan A adalah luas penampang benda uji. menunjukkan bahwa pertambahan umur meningkatkan kuat tekan beton. Kuat tekan rata-rata pada umur 7 hari adalah 12,28 MPa, pada umur 14 hari adalah 16,55 MPa, pada umur 28 hari 18,86 MPa. d. Pengujian Kuat Lentur Besarnya kekuatan lentur beton dihitung dengan persamaan : R = P L b d 2 dimana R adalah kuat lentur balok, P adalah besar beban maksimum, L adalah panjang bentang balok, b adalah lebar balok dan d adalah tinggi balok. 4 Umur 7 14 28 Tabel 3. Kuat tekan silinder beton 12,28 Kuat Tekan 11,99 12,26 12,59 16,23 16,77 16,65 18,52 18,70 19,37 16.55 Kuat Tekan Rata-rata 18.86 12,28 16,55 18,86 7 14 28 Umur (hari) Gambar 3. Diagram hubungan antara kuat tekan beton dan umur beton. 3 dan Gambar 3. Dari hasil pengujian Tabel 4. Kuat lentur balok beton pada umur 28 hari Kode BP BKC BKB Kuat Lentur 2,51 2,34 2,40 2,72 2,83 2,61 2,92 3,05 3,21 Kuat Lentur Rata-rata 2,42 2,72 3,06 PENGARUH KAWAT AYAM DALAM PENINGKATAN KEKUATAN PADA BALOK BETON - Gita Novitasari 4
Kuat Lentur 5 2,42 2,72 Gambar 4. Diagran hubungan antara kuat lentur terhadap variasi beton pada umur 28 hari. 4 dan Gambar 4. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa penggunaan kawat ayam yang berdiameter 1 mm dan dimensi grid 25 mm lebih besar pengaruhnya dari kawat ayam yang berdiameter 0,7 mm dan dimensi grid 12,5 mm. Kuat lentur rata-rata BP adalah 2,42 MPa, BKC adalah 2,72 MPa, BKB adalah 3,06 MPa. 5. KESIMPULAN 3,06 BP BKC BKB Variasi Beton - Nilai slump test rata-rata dari semua variasi beton pada penelitian ini adalah 80 mm nilai ini memenuhi ketentuan syarat nilai slump test yaitu antara 75-100 mm dengan toleransi ± 20 mm (jenis konstruksi kolom, balok dan dinding bertulang). - Berat volume beton menurun sesuai dengan kenaikan umur beton. Berat beton tersebut memenuhi ketentuan syarat beton normal yaitu > 1760 kg. Pada beton yang menggunakan penambahan kawat ayam berat volume tidak terjadi perubahan yang terlalu banyak dikarenakan kawat ayam memiliki berat yang ringan, sehingga berat volume sama rata. - Penggunaan kawat ayam berdiameter 0,7 mm dan dimensi grid 12,5 mm dapat menaikkan/menambah kuat lentur beton, kuat lentur terhadap variabel beton bervariasi yaitu pada BP sebesar 2,42 MPa, pada BKC sebesar 2,72 MPa mengalami kenaikan 12,39% dari BP. - Penggunaan kawat ayam berdiameter 1 mm dan dimensi grid 25 mm dapat menaikkan/menambah kuat lentur beton, kuat lentur terhadap variabel beton bervariasi yaitu pada BP sebesar 2,42 MPa, pada BKB sebesar 3,06 MPa mengalami kenaikan 26,44% dari BP. - Penggunaan kawat ayam berdiameter 0,7 mm dan dimensi grid 12,5 mm dapat menaikkan/menambah dibandingkan dengan penggunaan kawat ayam berdiameter 1 mm dan dimensi grid 25 mm yaitu pada BKC sebesar 2,72 MPa dan pada BKB sebesar 3,06 MPa mengalami kenaikan 12,50% dari BKC. - Dapat disimpulkan bahwa penambahan kawat ayam berdiameter 1 mm dan dimensi grid 25 mm lebih menaikkan nilai kuat lentur beton dari penggunaan kawat ayam berdiameter 0,7 mm dan dimensi grid 12,5 mm terhadap beton. DAFTAR PUSTAKA 1. Bestari, Resmi, Modul Kuliah Struktur Beton Bertulang I, Universitas Mercu Buana, Jakarta, 2009 2. Buen, Sian, Uji Eksperimental Kuat Lentur Balok dan Pelat Beton Bertulang dengan Agregat Kasar dan Halus Beton Daur Ulang, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung, 2013 3. Oscar, Fithrah Nur, Jurnal Rekayasa Sipil, Universitas Andalas, Padang, 2009 4. Program Studi Teknik Sipil, Pedoman Penulisan Karya Ilmiah, Bogor, 2007 5. Purwo, Saputra Apri, Kuat Lentur Balok Beton Bertulang dengan Tambahan Kaolin pada Berbagai Temperatur, Universitas Sebelas Maret, Surakarta, 2004 6. Rusyanto, Kajian Kuat Tarik Beton Serat Bambu, [Tugas Akhir], Universitas Pakuan, Bogor, 2012 7. Susanti, Rika Deni, Buku Ajar Teknologi Bahan Konstruksi, Institut Teknologi Medan, Medan, 2011 PENGARUH KAWAT AYAM DALAM PENINGKATAN KEKUATAN PADA BALOK BETON - Gita Novitasari 5
8. Widarto, Makalah Beton Teknologi Bahan Konstruksi, Universitas Teknologi Yogyakarta, Yogyakarta, 2012 RIWAYAT PENULIS 1. Gita Novitasari, ST. Alumni (2015) Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Pakuan Bogor. 2. Dr. Ir. Titik Penta Artiningsih, MT. Staf Dosen Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Pakuan Bogor. 3. Ir. Wiratna Tri Nugraha, MT. Staf Dosen Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Pakuan Bogor. 6 PENGARUH KAWAT AYAM DALAM PENINGKATAN KEKUATAN PADA BALOK BETON - Gita Novitasari 6