BETON BERTULANG

1. BETON BERTULANG

Ada tiga jenis bahan bangunan yang sering digunakan sebagai bahan baku

sebuah struktur yaitu : kayu, baja, dan beton bertulang.

Beton bertulang adalah gabungan dari dua jenis bahan yaitu : beton dan baja

tulangan. Beton dimanfaatkan karena kekuatan tekannya yang tinggi, sedang baja

dimanfaatkan karena kekuatan tariknya yang tinggi.

Baja sebagai tulangan dipasang di dalam penampang beton seperti dapat

dilihat pada Gambar 1.

a b

Gambar 1. Kedudukan batang tulangan dalam balok beton

a) penampang memanjang, b) potongan melintang

Bahan yang digunakan untuk membuat beton antara lain :

a. Semen

b. Air

c. Pasir

d. Kerikil

e. Bahan tambah

1

beton

*

*

baja tulangan

Campuran antara semen dan air membentuk pasta, pasta dan pasir secara

bersama-sama membentuk mortar, dan mortar ditambah kerikil akan membentuk

beton. Untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu, beton segar diberi bahan tambah.

Bahan-bahan ini dicampur dengan perbandingan tertentu, kemudian

dimasukkan ke dalam suatu cetakan/begesting. Setelah dua jam beton segar ini akan

mulai mengeras, makin lama semakin keras dan semakin besar kuat tekannya.

Kwalitas beton dapat dievaluasi dari kuat tekannya, dan ini sangat tergantung

dari kwalitas bahan pembentuknya, serta perbandingan dari komposisi bahan tersebut.

a. Semen

Semen bersama air berfungsi sebagai bahan pengikat untuk mempersatukan

bahan-bahan pasir dan kerikil menjadi suatu masa yang padat dan kompak

Semen (PC:Portland Cement) diklasifikasikan dalam 5 jenis sebagai berikut :

Jenis I : Semen portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan

persyaratan-persyaratan khusus seperti yang dipersyaratkan pada

jenis-jenis lain.

Jenis II : Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan

terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

Jenis III : Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan

tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan terjadi.

Jenis IV : Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas

hidrasi rendah.

Jenis V : Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan

tinggi terhadap sulfat.

b. Air

Dalam pembuatan beton, air mempunyai arti yang sangat penting antara lain :

1. Bahan yang dibutuhkan oleh semen untuk menjamin terjadinya proses hidrasi

yang baik

2. Bahan pelarut, pengencer, dan pelicin agar beton dapat dikerjakan dengan baik.

Air yang dipakai untuk pembuatan beton, tidak boleh mengandung minyak,

asam, garam, zat organik atau bahan yang lain yang dapat merusak beton dan baja

tulangan.

2

Bila air yang akan dipakai tersebut diragukan kwalitasnya, maka harus

diperiksa di laboratorium.

c. Pasir

Pasir merupakan bahan pengisi, meskipun demikian kwalitas pasir sangat

mempengaruhi kwalitas beton.

Pasir adalah agregat yang semua butirnya menembus ayakan berlubang 5

mm. Bahan ini harus memenuhi syarat mutu seperti yang ditentukan dalam SII

0052-80 sebagai berikut:

1. Susunan besar butir mempunyai modulus kehalusan antara 2,50 sampai dengan

3,80.

2. Kadar lumpur atau bagian butir lebih kecil dari 70 mikron, maksimum 5 %.

3. Kadar zat organik ditentukan dengan larutan Na-sulfat 3%, jika dibandingkan

dengan warna standar/pembanding tidak lebih tua.

4. Kekerasan butir, jika dibandingkan dengan kekerasan butir pasir kwarsa bangka

memberi angka hasil bagi tidak lebih dari 2.

5. Sifat kekal diuji dengan larutan jenuh garam Natrium sulfat bagian yang hancur

maksimum 10 %, dan bila dipakai Magnesium sulfat, bagian yang hancur

maksimum 15 %.

d. Kerikil

Berdasarkan besar ukuran butir, kerikil adalah agregat yang semua butirnya

tertinggal di atas ayakan 5 mm. Kerikil dapat berupa bahan yang diambil langsung

dari alam, atau berupa batu pecah.

Ukuran besar butir maksimum kerikil tidak boleh melebihi :

1. 1/5 dari jarak terkecil antara bidang samping dari cetakan.

2. 1/3 dari tebal plat.

3. 3/4 dari jarak bersih minimum antara batang tulangan.

Syarat mutu kerikil yang ditetapkan menurut SII 0052-80 adalah sebagai

beriku.

1. Susunan besar butir mempunyai modulus kehalusan antara 6,00 sampai 7,10.

2. Kadar lumpur atau bagian butir yang lebih kecil dari 70 mikron, maksimum 1 %.

3. Kadar bagian yang lemah, diuji dengan goresan batang tembaga, maksimum 5 %.

3

4. Sifat kekal, diuji dengan larutan jenuh Natrium sulfat, bagian yang hancur

maksimum 12 %. Jika dipakai Magnesium sulfat, bagian yang hancur maksimum

18 %.

5. Tidak bersifat reaktif dengan alkali.

6. Tidak boleh mengandung butiran panjang dan pipih lebih dari 20%.

e. Bahan tambah

Pemakaian bahan tambah dalam pembuatan beton mempunyai berbagai

tujuan antara lain :

1. Memperbaiki mutu beton.

2. Memudahkan pengerjaan.

3. Mempercepat waktu pengikatan/pengerasan.

4. Memperlambat waktu pengikatan/pengerasan.

Proporsi campuran yang digunakan harus berdasarkan serangkaian pengujian

yang teliti agar didapat kuat desak seperti yang direncanakan.

Persyaratan untuk kuat tekan fc harus didasarkan pada hasil pengujian benda

uji silinder (diameter 15 cm tinggi 30 cm) di laboratorium.

Apabila didasarkan pada nilai yang didapat dari hasil uji tekan benda uji

kubus dengan ukuran sisi 15 cm maka harus dilakukan konversi untuk mendapatkan fc

dengan rumus sebagai berikut:

fc = 0,83 fck (dimana fck adalah kuat tekan beton, MPa, didapat dari benda uji

kubus dengan ukuran sisi 15 cm).

Nilai kuat tekan fc harus didasarkan pada hasil pengujian benda uji pada

umur 28 hari. Apabila didapat data kuat tekan pada umur sebelum 28 hari, maka untuk

menentukan harga kuat tekan fc pada umur 28 hari, harus digunakan faktor konversi

sesuai tabel 1.1 sebagai berikut.

Tabel 1.1. Konversi perbandingan kuat tekan beton pada berbagai umur

Umur beton (hari) 3 7 14 21 28

Perbandingan kuat tekan 0,46 0,70 0,88 0,96 1,00

4

Kuat tekan beton yang disyaratkan fc yang didapat dari nilai-nilai

pemeriksaan harus dihitung dengan rumus :

fc = fcr – 1,64 s

dimana :

fc : kuat tekan, MPa

fcr : kuat tekan rata-rata, MPa

s : deviasi standar : [{Σ(fcr –fx)2/(n-1)}0,5]

2. SIFAT-SIFAT BETON

Sifat mekanik beton dapat diklasifikasikan menjadi :

- Sifat jangka pendek, yaitu kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, dan modulus elastisitas.

- Sifat jangka panjang, yaitu rangkak dan susut.

a. Kuat Tekan

Kuat tekan dihitung dari beban tekan maksimum yang dapat ditahan

dibagi dengan luas penampang benda uji.

fc = P/A (Mpa)

dimana :

fc : kuat tekan, MPa

P : Beban tekan maksimum yang dapat ditahan, Newton

A : Luas penampang silinder diameter 15 cm, tinggi 30 cm, mm2

Untuk menurunkan persamaan analisis dan perencanaan, hubungan

tegangan – regangan beton perlu diketahui. Gambar 2 memperlihatkan diagram

tegangan – regangan tipikal yang diperoleh dari percobaan dengan menggunakan

benda uji silinder.

Regangan beton pada saat hancur berkisar antara 0,003 sampai 0,004,

dan di dalam SNI 1991 ditetapkan 0,003 sebagai dasar analisis tampang.

5

b. Kuat Tarik

Kuat tarik beton ditentukan dengan percobaat belah tarik silinder beton

berdasarkan ASTM – 496.

Gambar 2. Diagram tegangan – regangan beton

c. Kuat Geser

Kuat geser beton ditentukan berdasarkan kuat tekan yaitu:

vc = 1/6 f’c MPa

dimana : vc : Kuat geser, MPa

f’c : Kuat tekan, MPa

d. Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas beton diambil berdasarkan kuat tekan beton yaitu :

Ec = 4700 f’c MPa

dimana : Ec : Modulus elastisitas, MPa

f’c : Kuat tekan, MPa

6

fc 0,85 fc

fc

Modulus elastisitas ini merupakan kemiringan garis singgung dari

diagram tegangan-regangan. Biasanya modulus sekan pada 0,5 f’c diambil sebagai

modulus elastisitas.

e. Rangkak

Rangkak adalah penambahan regangan terhadap waktu akibat adanya

beban yang bekerja.

f. Susut

Susut adalah berkurangnya volume elemen beton dan ada dua macam

yaitu susut plastis (susut yang terjadi beberapa jam setelah beton di tempatkan

pada cetakan) dan susut pengeringan yang dikarenakan kehilangan uap air.

3. JENIS DAN SIFAT BAJA TULANGAN

Baja tulangan untuk beton dapat berupa baja tulangan polos, baja tulangan

ulir, dan baja profil.

Sifat mekanik baja yang sangat penting adalah kuat leleh (fy) dan modulus

elastisitas (Es).

Kuat leleh baja dievaluasi berdasarkan uji tarik baja, Mutu baja tulanga

ditunjukkan dengan notasi U, atau BJTP dan BJTD, misal U22, U24, U26, U28, U30

dll.

Mudulus elastisitas baja ditetapkan sebesar 200.000 MPa.

4. JARAK TULANGAN DAN SELIMUT BETON

Jarak antar baja tulangan harus ditentukan untuk menjamin agar tidak timbul

rongga-rongga pada beton dan adukan beton basah dapat meliwati tulangan baja tanpa

terjadi pemisahan material.

Untuk melindungi baja tulangan dari bahaya karat dan kehilangan kekuatan

karena kebakaran, maka perlu selimut beton.

7