jurnal studi karakteristik mekanik beton dengan menggunakan agregat halus tailing dengan variasi...

Upload: irsas-insanil

Post on 19-Oct-2015

96 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Jurnal Studi Karakteristik Mekanik Beton Dengan Menggunakan Agregat Halus Tailing Dengan Variasi Serat Baja

TRANSCRIPT

JURNAL TUGAS AKHIR

STUDI KARAKTERISTIK MEKANIK BETON DENGAN MENGGUNAKAN AGREGAT HALUS TAILING DENGAN VARIASI SERAT BAJA

Oleh :

MUTMAINNAH RAHMAN PUTRID 111 08 317

JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR2013

STUDI KARAKTERISTIK MEKANIK BETON DENGAN MENGGUNAKAN AGREGAT HALUS TAILING DENGAN VARIASI SERAT BAJA

H. Parung1, A. Arwin Amiruddin 2, Mutmainnah Rahman P3

ABSTRACT In the construction world, concrete technology has been developed to find the optimal mechanical properties with relatively low cost. The use of concrete materials in various construction applications, have an impact on the supply of its constituent materials. In other conditions, the implementation of operations, PT. Freeport Indonesia produces waste materials as a result of ore treatment waste known as tailings with a very large amount of volume. PT.Frreport tailings treatmentis carried out by means of deposition in the lowlands Aijkwa River run off area. This causes the river conditions changed because the amount of tailing results of processing copper and gold with a very large amount. Use of tailings as fine aggregate in construction materials is one of the alternative of impact control that occurred in the river Aijkwa. Mechanical properties of concrete that need to be considered is the compressive strength, modulus of elasticity, split tensile strenght and flexural strength of concrete. Therefore it is necessary to do some research to increase/ improve this characteristics, such as by using certain additives are mixed into the concrete. On this research is used steel fiber as an additive with each variation of steels fiber Vf 0% , 0.25%, and 0.5% in order to know the influence of this fiber addition to the mechanical characteristics of the concrete. From the result of the research,the addition of steel fiber 0.25%, and 0.5% on the concrete can increase the compressive strength of concrete respectively by 0.47 % and 2.4 %, split tensile strength of concrete of 2.62% and 5.49% for the addition of steel fibers 0.25% and 0.5% and the flexural strength of concrete by 4.58% and 8.7% for the addition of steel fibers , respectively by0.25% and 0.5%.

Key Words :concrete ,steel fibre ,compressive strength, split tensile strength,flexural strengt ,modulus of elasticity, tailing,

PENDAHULUAN

Pemanfaatan bahan limbah untuk hal yang berguna adalah salah satu cara terbaik untuk mengatasi masalah lingkungan. Bukan hanya mengurangi kerusakan dampak lingkungan tapi juga menjadi alternatif penggunaan bahan yang sudah lazim digunakan.Tailing adalah satu jenis limbah yang dihasilkan oleh kegiatan tambangPT.Freeport dan kehadirannya dalam dunia pertambangan tidak bisa dihindari.Penanganan limbah tailing yang dilakukan PT.Freeport adalah dengan cara pengendapan di dataran rendah daerah pengaliran Sungai Aijkwa.Hal inimenyebabkan kondisi sungai mengalami perubahan sebagaiakibat jumlah tailing hasil pengolahan tembaga dan emas yang dihasilkan sangat besar.Pemanfaatan tailing sebagai bahan bangunan merupakan salah satu bentuk alternatif pengendalian dampak yang terjadi di sungai Aijkwa.Beton memiliki kemampuan untuk menahan gaya tekan yang tinggi tapi memiliki kuat tarik yang lemah.Kuat tarik yang sangat rendah berakibat beton mudah retak, yang pada akhirnya mengurangi keawetan beton. Untuk meningkatkan kemampuan beton dalam memikul gaya tarik salah satu caranya dengan menambahkan serat baja.Penambahan ini bermaksud memperbaiki kemampuan beton dalam memikul beban terutama untuk bagian yang tertarik,sehingga serat baja diharapkan bisa menjadi pilihan untuk menggantikan fungsi tulangan longitudinal yang umumnya dipakai.Berdasarkan pada latar belakang, maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah:1. Bagaimana perilaku variasi penambahan serat baja pada beton yang menggunakan agregat halus tailing terhadap kuat tekan dan modulus elastisitas beton?1. Bagaimana perilaku variasi penambahan serat baja pada beton yang menggunakan agregat halus tailing terhadap kuat tarik beton?1. Bagaimana perilaku variasi penambahan serat baja pada beton yang menggunakan agregat halus tailing terhadap kuat lentur beton?TINJAUAN PUSTAKABerdasarkan pasal 3.12 SNI-03-2847-2002, beton merupakan campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk masa padat. Dari pemakaiannya yang begitu luas maka dapat diduga sejak dini bahwa struktur beton mempunyai banyak keunggulan dibanding materi struktur yang lain. Secara lebih rinci, keunggulan beton adalah:a. Dapat dengan mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi.b. Biaya pemeliharaan yang kecil.c. Tahan terhadap temperatur yang tinggi.d. Mampu memikul beban yang berat.Disamping keunggulan di atas, beton juga sebagai stuktur mempunyai beberapakelemahan yang perlu dipertimbangkan,di antaranya adalah :a. Bentuk yang telah dibuat sulit di ubahb. Berat sendiri beton yang besar, sekitar 2400 kg/m3 (kubik).c. Beton mempunyai kekuatan tarik yang rendah, sehingga mudah retak.d. Kualitasnya sangat tergantung dengan cara pelaksanaan di lapangan. Beton yang baik maupun yang buruk dapat terbentuk dari rumus dan campuran yang sama.e. Struktur beton sulit untuk dipindahkan. Pemakaian kembali atau daur- ulang sulit dan tidak ekonomis. Dalam hal ini struktur baja lebih unggul, misalnya tinggal melepas sambungannya saja.Beton SeratMenurut ACI (American Concrete Institute) Committee 544,beton berserat diartikan sebagai beton yang terbuat dari semen hidrolis, agregat halus, agregat kasar, dan sejumlah kecil serat yang tersebar secara acak,yang mana masih dimungkinkan untuk diberi bahan-bahan additive.Pada umumnya, penambahan serat baja pada campuran beton dimaksudkan untuk memperbaiki sifat beton yang lemah terhadap tarik. Kuat tarik yang sangat rendah berakibat beton mudah retak, yang pada akhirnya mengurangi keawetan beton. Dengan adanya serat, ternyata beton menjadi lebih tahan retak.Perlu diperhatikan bahwa pemberian serat tidak banyak menambah kuat tekan beton, namun hanya menambah daktilitas. (Tjokrodimuldjo, 2003)Jenis serat baja yang dipakai pada penelitian ini adalah serat baja jenis Dramix Steel Fiber diproduksi oleh perusahaan Bekaert Belgia yang diimpor ke Indonesia. Dramix Steel Fiber memiliki panjang 60 mm dan diameter 0.75 mm dengan Modulus of Young 210000 N/mm. (Gambar 1)

Gambar 1. Serat Baja Dramix Steel FiberDalam pembuatan atau perancangan beton berserat ada beberapa variabel yang berpengaruh terhadap beton berserat yang dihasilkan, diantaranya :1. Fiber Aspect RatioFiber aspect ratio adalah perbandingan antar panjang fiber ( l) dan diameter (d ). Dari penelitian terdahulu (Sudarmoko) penggunaan aspek rasio serat yang tinggi akan mengakibatkan terjadi balling effect, yaitu penggumpalan serat membentuk suatu bola serat dimana serat tidak tersebar merata. Oleh karena itu disarankan penggunaan serat dengan aspek rasio rendah (l/d < 50), tetapi bila panjang fiber terlalu pendek pengaruh fiber akan kurang signifikan.1. Fiber Volume FractionYaitu volume fiber yang ditambahkan pada tiap satuan volume beton.Tiap jenis fiber mempunyai prosentase volume optimal yang dapat memperbaiki sifat-sifat beton berserat. Penambahan fiber volume fraction( Vf) juga berakibat bertambahnya kuat desak maupun daktalitas beton fiber yang dihasilkan. Namun perlu dicatat bahwa makin besar Vf juga akan mempersulit fiber dispersion dan menurunkan kelecakan adukannya. Hannant D.J memberikan persamaan hubungan antara fiber volume fraction dengan perbandingan serat dalam matrik sebagai berikut : ......(1) .... (2)Dari persamaan (1) dan (2) maka,......(3)Dimana :Wb:Berat serat baja yang ditambahkan(kg)Vf :Volume fraksi fiber baja(%)Vc:Volume beton (m3)fb:Berat jenis serat baja ( 7850 Kg/m3)

1. Mutu BetonBerbeda dengan beton mutu normal, penambahan serat fiber pada beton mutu dimana prosentase airnya lebih sedikit dibandingkan beton mutu normal dimungkinkan terjadinya tingkat workability yang rendah. Hal ini akan menyulitkan pengerjaan di lapangan bila tidak diantisipasi. Penambahan additive tertentu akan menjadikan beton berserat akan lebih mudah dikerjakan.1. Bentuk Permukaan fiberDaya lekat (bond) antara fiber dan beton sangat berpengaruh terhadap kualitas beton fiber. Makin besar lekatannya maka sifat-sifat mekanik beton akan semakin baik. Tegangan beton akan ditransfer dari beton ke serat melalui lekatan tersebut sampai beton mengalami retak-retak. Semakin kasar permukaan fiber maka lekatannya akan makin kuat, sehingga pada fiber baja dikembangkan bentuk bentuk penampang yang bervariasi.1. Metode / Cara PencampuranPenyebaran fiber pada adukan beton tergantung cara / teknik pencampurannya. Ada dua cara pencampuran yaitu pencampuran kering dan pencampuran basah yang keduanya boleh dilakukan tergantung pada jenis fiber yang digunakan. Pencampuran kering adalah dengan mencampurkan fiber pada beton sebelum dituang air, Sebaliknya pencampuran basah fiber dicampurkan setelah adukan beton dituang air.

METODOLOGI PENELITIANPenelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.Penelitian ini dilaksanakan selama 3 bulan (Maret Mei 2013). Adapun alat-alat yang digunakan untuk pengujian karakteristik antara lain : oven, timbangan gelas ukur 1000 ml, piknometer, tabel warna (organic plate), talam, satu set saringan, mesin Los Angeles dan bola-bola baja, ember, timba, dan selang air. Sedangkan untuk pengujian benda uji digunakan alat-alat antara lain : Compression Testing Machine kapasitas 1500 kN, bak perendam, satu set alat uji slump,capping set, cetakan benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm, penggaris, dan timbangan.Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah :1. Semen yang digunakan adalah semen Tonasa jenis PCC.2. Pasir yang digunakan adalah tailing yang berasal dari limbah hasil pertambangan PT.Freeport Indonesia.3. Batu Pecah yang digunakan adalah berasal dari lokasi di daerah Bili-bili.4. Serat baja yang digunakan adalah Dramix Steel Fiber hasil pabrikasi dengan variasi Vf(Volume fraksi ) 0 %, 0.25 % dan 0.5 % dari volume beton.5. Air yang digunakan adalah air PAM.

PROGRAM EXPERIMENTAL

MaterialsSebelum dilakukan pembuatan benda uji beton, dilakukan pengujian terhadap karakteristik agregat halus dan kasar.Untuk sifat-sifat semen Portland tidak dilakukan pengujian karena digunakan semen yang memenuhi SNI.Pemeriksaan karakterisrik agregat yang dilakukan dalam penelitian ini berdasarkanASTM yang digunakan meliputi :1. Pengujian agregat halus meliputi :pemeriksaan analisa saringan berdasarkan ASTM C136-01, pemeriksaan berat jenis dan penyerapan berdasarkan ASTM C128-01, pemeriksaan berat volume berdasarkan ASTM C 29M-97, pemeriksaan kadar air berdasarkan ASTM C566-97, pemeriksaan kadar lumpur berdasarkan ASTM 117-95, serta pemeriksaan kadar organik berdasarkan ASTM C40-99.2. Pengujian agregat kasar meliputi : pemeriksaan analisa saringan berdasarkan ASTM C136-01, pemeriksaan berat jenis dan penyerapan berdasarkan ASTM C127-01, pemeriksaan berat volume berdasarkan ASTM C29M-97, pemeriksaan kadar air berdasarkan ASTM C566-97, pemeriksaan kadar lumpur berdasarkan ASTM C117-95, serta pemeriksaan abrasi/keausan berdasarkan ASTM C131-03..Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 1 dan tabel 2.

Tabel 1. Pengujian Agregat Halus (Tailing)

Tabel 2. Pengujian Agregat Kasar

Hasil yang diperoleh dari pengujian tailing pada tabel 1 dan pengujian agregat kasar (kerikil) pada tabel 2 diperoleh bahwa agregat kasar dan agregat halus tailing memenuhi standar ASTM sebagai material penyusun beton.

Mix DesignDalam menentukan proporsi campuran dapat digunakan beberapa metode yang dikenal, antara lain Metode American Concrete Institute, Portland Cement Association, Road Note No.4, British Standard atau Departement of Environment (DOE).Pada penelitian ini, untuk menentukan komposisi mix designmengacu pada metode DOE.Komposisi bahan campuran beton untuk 1 m dapat dilihat pada tabel 3.

Tabel 3. Komposisi bahan campuran beton untuk 1 m

Vf (%)Berat ( Kg )

FiberSemenTailingKerikilAir

00403653942192

0.2520403653942192

0.540403653942192

Kuat Tekan dan Modulus ElastisitasPengujian kuat tekan dilakukan dengan menggunakan Compression Testing Machine dengan kapasitas 1500 kN, pengujian ini dilakukan berdasarkan SNI. Prosedur pelaksanaan pengujian kuat tekan terdiri dari beberapa tahapan yaitu :1. Sampel beton berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm yang telah mencapai umur uji diangkat dari bak perendaman setelah itu diamkan beberapa saat hingga sampel beton mencapai kondisi SSD.2. Setelah sampel beton mencapai kondisi SSD, timbang sampel beton tersebut lalu lakukan proses capping pada bagian atas beton dengan menggunakan belerang yang telah dipanaskan hingga mencair lalu dituangkan ke plat cetakan, setelah itu bagian atas dari sampel beton dibalik dan diletakkan tegak lurus pada pelat cetakan dan diamkan untuk beberapa menit hingga menghasilkan capping yang sempurna lalu lepaskan sampel beton dari cetakan.3. Pasang alat pengujian modulus elastisitas pada sampel beton dan stel alat tersebut hingga dapat bekerja dengan baik khusus untuk pengujian 28 hari.4. Letakkan benda uji pada Compression Testing Machine secara sentries.5. Jalankan mesin penekan dengan beban yang konstan. Pembacaan dial vertikal untuk mendapatkan deformasi beton dilakukan setiap kenaikan 50 kN.6. Pembebanan dilakukan hingga benda uji hancur dan beban maksimum yang terjadi dicatat untuk mendapatkan mutu beton dari benda uji.Dalam melakukan pengujian ini dapat diperoleh beberapa hasil yaitu kuat tekan beton dan modulus elastisitas dari beton yang rumus-rumusnya diberikan sebagai berikut :1. Kuat TekanBerdasarkan SNI 1974:2011, kuat tekan beton dihitung dengan membagi kuat tekan maksimum yang diterima benda uji selama pengujian dengan luas penampang melintang. (4)

Dimana :fci=kuat tekan beton dengan benda uji silinder yang ke i (MPa)P=gaya tekan aksial (Newton, N)A=luas penampang melintang benda uji (mm2)

2. Modulus ElastisitasBerdasarkan penelitian yang dilakukan sesuai standar SNI 03-4169-1996 memberikan rumus sebagai berikut :

(5)

Dimana :E= modulus elastisitas beton (MPa).2 =tegangan pada saat mencapai 40% dari beban maksimum (MPa). 1= tegangan saat regangan longitudinal (1) sebesar 0,00005 (MPa).1= regangan longitudinal yang dihasilkan oleh tegangan 1.2= regangan longitudinal yang dihasilkan oleh tegangan 2.

Pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas ini bertujuan untuk menentukan mutu beton yang diisyaratkan dan modulus elatisitas dari sampel beton pada umur 28 hari. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan sampel berbentuk silinder yang berukuran 15 cm x 30 cm sebanyak 3 buah.

Kuat tarik betonKuat tarik beton relatif rendah.Nilai kuat tekan dan tarik bahan beton tidak berbanding lurus.Untuk beton normal berkisar antara 9% - 15% dari kuat tekannya (Tri Mulyono, 2003). Pengujian kuat tarik beton dilakukan melalui pengujian split cylinder. Pengujian tersebut menggunakan benda uji silinder beton berdiameter 15 cm dan panjang 30 cm, diletakkan pada arah memanjang di atas alat penguji kemudian beban tekan diberikan merata arah tegak dari atas pada seluruh panjang silinder. Apabila kuat tarik terlampaui, benda uji terbelah menjadi dua bagian dari ujung ke ujung. Tegangan tarik yang timbul sewaktu benda uji terbelah disebut sebagai split cylinder strength. Besarnya tegangan tarik pada beton dapat dihitung dengan rumus:

..(6)

Dimanafct : kuat tarik belah (MPa) P : beban maksimum (N) L : panjang benda uji silinder (mm) D : diameter benda uji silinder (mm)

Kuat lentur betonPercobaan kuat lentur ini digunakan untuk menentukan modulus keruntuhan dari balok beton. Selain daripada itu pengujian terhadap kuat lentur balok sederhana ini juga dapat menghasilkan besarnya nilai gaya maksimum yang dapat dipikul oleh balok sebelum balok mengalami keruntuhan.Kuat lentur beton dihitung dengan menggunakan rumus :

(7)

Dimana :flt: kuat lentur benda uji (MPa)P: beban maksimum (N)L : jarak antara dua perletakan (mm)b: lebar tampang lintang patah (mm)h: tinggi tampang lintang patah (mm)

HASIL DAN PEMBAHASAN1. Kuat Tekan BetonPengujian kuat tekan pada penelitian ini mengacu pada ASTM C 39/C 39 M - 01 (Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens) dan termuat pada SNI 1974:2011. Hasil yang diperoleh disajikan dalam tabel 4sebagai berikut:

Tabel 4.Hasil Pengujian Kuat tekan beton umur 28 hari

Benda uji berupa silinder berukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm dipasang pada mesin tekan secara sentris.Pembebanan dilakukan sampai benda uji menjadi hancur dan tidak dapat menahan beban yang diberikan (jarum penunjuk berhenti kemudian bergerak turun), sehingga didapatkan beban maksimum yang ditahan oleh benda uji tersebut.Kemudian hitung kuat tekan beton yaitu besarnya beban persatuan luas.Dari tabel 4 di atas dapat dilihat bahwa kuat tekan beton Tailing yang menggunakan serat baja tidak berpengaruh signifikan terhadap peningkatan kuat tekan. Hasil pengujian diperoleh kuat tekan rata-rata benda uji Vf 0% sebesar 39.61 MPa, benda uji Vf 0.25% sebesar 39.80 MPa, dan benda uji Vf 0.5% sebesar 40.56 MPa. Pada penambahan serat sebesar 0.25% terjadi peningkatan kuat tekan sebesar 0.47 % dari kuat tekan beton normal.Sedangkan untuk penambahan serat 0.5 % terjadi peningkatan kuat tekan sebesar 2.4 %.Peningkatan kuat tekan dipengaruhi oleh adanya kontribusi serat baja dalam matriks komposit, yang meningkatkan kemampuan beton untuk menahan beban yang lebih besar jika dibandingkan dengan beton normal.Pengaruh penambahan serat baja terhadap kuat tekan beton dapat dilihat pada grafik pada gambar 2.Setelah dilakukan pengujian tekan pada benda uji beton , maka pola keruntuhan yang terjadi pada beton non fiber dan fiber dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 2Grafik Hubungan Penambahan Serat Baja dan Kuat Tekan Beton

Pada gambar 3 terlihat pola retak pada beton nonfiber sangat jelas dan menghasilkan banyak pecahan kecil benda uji, sedangkan pada beton fiber pola retak tidak begitu jelas.Hal ini menunjukkan dengan adanya fiber pada beton maka akan memperkuat ikatan antara mortar beton, agregat dan pasta beton. Pada gambar terlihat pola retak pada benda non fiber sangat jelas dan menghasilkan banyak pecahan kecil benda uji, sedangkan pada benda uji fiber tidak begitu jelas .

Gambar 3. Pola keruntuhan kuat tekan beton fiber dan nonfiber.

2. Modulus ElastisitasHasil pengujian elastisitas pada beton normal dengan variasi serat baja 0% pada umur 28 hari (Gambar 4) menghasilkan tegangan maksimum untuk sampel I untuk sampel I adalah 36,235 MPa. Pada saat beban mencapai 40% dari beban maksimum, tegangan (2) adalah 14,494 MPa, sehingga dihasilkan regangan longitudinal (2) adalah 0,000555. Kemudian tegangan (1) saat regangan longitudinal (1) sebesar 0,00005 adalah 2,215 MPa.Tegangan maksimum untuk sampel II adalah 41,897 MPa.Pada saat beban mencapai 40% dari beban maksimum, tegangan (2) adalah 16,759 MPa, sehingga dihasilkan regangan longitudinal (2) adalah 0,000788.Kemudian tegangan (1) saat regangan longitudinal (1) sebesar 0,00005adalah 0.903 MPa.Tegangan maksimum untuk sampel III adalah 40.764 MPa.Pada saat beban mencapai 40% dari beban maksimum, tegangan (2) adalah 16,306 MPa, sehingga dihasilkan regangan longitudinal (2) adalah 0,000829.Kemudian tegangan (1) saat regangan longitudinal (1) sebesar 0,00005adalah 0,723 MPa.

Gambar 4. Grafik Tegangan-Regangan Beton Normal Vf0 %

Sedangkan hasil pengujian elastisitas pada beton dengan penambahan variasi serat baja sebesar 0.25% pada umur 28 hari (Gambar 5) menghasilkan tegangan maksimum untuk sampel I adalah 42,463 MPa. Pada saat beban mencapai 40% dari beban maksimum, tegangan (2) adalah 16,985 MPa, sehingga dihasilkan regangan longitudinal (2) adalah 0,000759.Kemudian tegangan (1) saat regangan longitudinal (1) sebesar 0,00005 adalah 0.817 MPa.Tegangan maksimum untuk sampel II adalah 40,764 MPa.Pada saat beban mencapai 40% dari beban maksimum, tegangan (2) adalah 16,306 MPa, sehingga dihasilkan regangan longitudinal (2) adalah 0,000720.Kemudian tegangan (1) saat regangan longitudinal (1) sebesar 0,00005adalah 1,887 MPa.Tegangan maksimum untuk sampel III adalah 36,235 MPa.Pada saat beban mencapai 40% dari beban maksimum, tegangan (2) adalah 14,494MPa, sehingga dihasilkan regangan longitudinal (2) adalah 0,000622.Kemudian tegangan (1) saat regangan longitudinal (1) sebesar 0,00005adalah 1,062 MPaUntuk hasil pengujian elastisitas pada beton dengan penambahan variasi serat baja sebesar 0.50% pada umur 28 hari (Gambar 6 ) menghasilkan tegangan maksimum untuk sampel I adalah 36,801 MPa. Pada saat beban mencapai 40% dari beban maksimum, tegangan (2) adalah 14,720 MPa, sehingga dihasilkan regangan longitudinal (2) adalah 0,000648. Kemudian tegangan (1) saat regangan longitudinal (1) sebesar 0,00005 adalah 2,123 MPa.Tegangan maksimum untuk sampel II adalah 41,897 MPa.Pada saat beban mencapai 40% dari beban maksimum, tegangan (2) adalah 16,759 MPa, sehingga dihasilkan regangan longitudinal (2) adalah 0,000665.Kemudian tegangan (1) saat regangan longitudinal (1) sebesar 0,00005adalah 6,369 MPa.Tegangan maksimum untuk sampel III adalah 43,029 MPa.Pada saat beban mencapai 40% dari beban maksimum, tegangan (2) adalah 17,212 MPa, sehingga dihasilkan regangan longitudinal (2) adalah 0,000583.Kemudian tegangan (1) saat regangan longitudinal (1) sebesar 0,00005adalah 1,274 MPa.

Gambar 5.Grafik Tegangan-Regangan Beton dengan variasi serat bajaVf0,25 %

Gambar 6 Grafik Tegangan-Regangan Beton dengan variasi serat bajaVf 0,50 %

Hasil pengujian modulus elastisitas beton rata-rata dapat dilihat pada tabel 5. Nilai modulus elastisitas beton akan naik seiring dengan bertambahnya kuat tekan beton. Nilai modulus elastisitas yang tinggi berarti beton tersebut bersifat lebih getas.Beton dengan penambahan serat baja memperlihatkan kecenderungan kenaikan nilai modulus elastisitas daripada beton tanpa penambahan serat baja.Grafik Hubungan antara nilai Modulus Elastisitas dengan Variasi Penambahan Serat Baja dapat dilihat pada gambar 7.

Tabel 5Hasil pengujian modulus elastisitas

Gambar 7Grafik Hubungan antara nilai Modulus Elastisitas dengan Variasi Penambahan Serat BajaDari tabel 5 dapat dilihat modulus elastisitas beton Tailing yang menggunakan serat baja lebih tinggi dibandingkan modulus elastisitas beton Tailing tanpa serat. Modulus elastisitas beton Tailing tanpa serat sebesar 21.930,27 MPa dan beton yang menggunakan serat Vf 0,25% sebesar 22.597,30 MPa,Vf 0,5% sebesar 22.613,16 MPa.

3. Kuat Tarik Belah BetonPengujian tarik dilakukan dengan carasplitting test untuk mengetahui besarnya P maksimum yang dapat ditahan oleh benda uji tersebut, sehingga dapat dihitung kuat tariknya. Hasil yang diperoleh disajikan dalam tabel 6 sebagai berikut

Tabel 6.Hasil Pengujian Kuat tarik belah beton umur 28 hari

Dari tabel 6 dapat dilihat bahwa nilai kuat tarik belah beton yang dihasilkan lebih besar dari beton normal.Pada penambahan serat sebesar 0.25% terjadi peningkatan kuat tarik belah sebesar 2.62 % dari kuat tarik belah beton normal. Sedangkan untuk penambahan serat 0.5 % terjadi peningkatan kuat lentur sebesar 5.49 %..Peningkatan kuat tarik belah maksimum terjadi pada variasi pemakaian serat sebesar 0.5% dari volume beton segar dengan nilai kuat tarik belah rata-rata sebesar 3.92 MPa

Gambar 8.Grafik Hubungan Kuat Tarik Belah Beton dengan Variasi Penambahan Serat Baja Pada Umur 28 hari

Gambar 9.Pola keruntuhan kuat tarik beton nonfiber

Gambar 10.Pola keruntuhan kuat tarik beton fiber.Dari gambar 9 dan 10.di atas terlihat bahwa pada benda uji beton non fiber, maka pola retak / keruntuhan akan sangat jelas / tegas, bahkan silinder akan terbelah.Tetapi pada benda uji beton fiber maka silinder tidak sampai terbelah, dan pola retaknya juga tidak begitu jelas / tegas, hanya terjadi kerusakan pada sisi kiri dan kanan benda uji.karena serat kawat menahan agar tidak terbelah. Pada saat terjadi keruntuhan, suara ledakan beton serat lebih perlahan dibanding dengan beton non serat yang mengeluarkan suara ledakan yang sangat keras.Hal ini membuktikan bahwa beton serat dapat memperbaiki sifat getas (brittle) beton.

4. Kuat Lentur BetonPengujian kuat lentur terhadap beton menggunakan balok sederhana berukuran 10 x 10 x 40 cm dengan arah pembebanan dua titik.Pengujian kuat lentur ini digunakan untuk menentukan modulus keruntuhan dari balok beton. Selain daripada itu, pengujian terhadap kuat lentur balok sederhana ini juga dapat menghasilkan besarnya nilai gaya maksimum yang dapat dipikul oleh balok sebelum balok mencapai keruntuhan, serta besarnya deformasi yang dialami oleh balok ketika pembebanan dilakukanHasil yang diperoleh disajikan dalam tabel 7 sebagai berikut.

Tabel7 Hasil Pengujian Kuat lentur beton umur 28 hari

Dari hasil penelitian kuat lentur betondapat diketahui bahwa penambahan serat dapat meningkatkan kuat lentur beton. Pada penambahan serat sebesar 0.25% terjadi peningkatan kuat lentur sebesar 4.58% dari kuat lentur beton normal.Sedangkan untuk penambahan serat 0.5 % terjadi peningkatan kuat lentur sebesar 8.71%.Dapat juga dilihat dari hasil pengujian diperoleh beban maksimum yang dapat dipikul oleh balok adalah antara 22.95 KN sampai dengan 24.95 KN. Hal ini menunjukkan bahwa beban maksimum pada balok seiring dengan penambahan serat baja untuk beton umur 28 hari mengalami peningkatan.Grafik Hubungan Penambahan Serat Baja dan Kuat Lentur Beton Pada Umur 28 Hari dapat dilihat pada gambar 11.

Gambar 11. Grafik Hubungan Penambahan Serat Baja dan Kuat Lentur Beton Pada Umur 28 Hari.

a) Beton nonfiber

b) Beton fiber

Gambar 12 Pola keruntuhan Kuat Lentur beton fiber dan nonfiber

Pada pengujian kuat lentur beton non serat, pada saat pengujian terdengar suara ledakan yang sangat keras.Pada beton serat suara ledakan tidak terdengar keras.Pada gambar 12 dapat dilihat bahwa untuk beton non serat setelah pengujian balok beton terbelah menjadi dua bagian sedangkan untuk beton serat balok beton tidak terbelah menjadi dua bagian.Hal ini dikarenakan dengan adanya serat pada beton dapat menahan balok beton sehingga tidak terbelah menjadi dua bagian tetapi hanya retak pada bagian tengahnya.

KESIMPULANDari hasil penelitian dan pengamatan yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :1. Penambahan serat baja pada beton yang menggunakan agregat halus tailing dapat meningkatkan kuat tekan dan modulus elastisitas beton. Kuat tekan beton normal 39,61 MPa, meningkat masing-masing menjadi 39,80 MPa dan 40,56 MPa untuk penambahan serat baja masing-masing sebesar 0,25 % dan 0,5 %. Sedangkan untuk modulus elastisitas beton normal sebesar 21.930,27 MPa meningkat masing-masing menjadi 22.597,30 MPa dan 22.613,16 MPa untuk penambahan serat baja masing-masing sebesar 0,25 % dan 0,5 %.2. Penambahan serat baja pada beton yang menggunakan agregat halus tailing dapat meningkatkan kuat tarik belah beton. Kuat tarik belah beton normal 3.77 MPa, meningkat masing-masing menjadi 3.82 MPa dan 3.92 MPa untuk penambahan serat baja masing-masing sebesar 0,25 % dan 0,5%.3. Penambahan serat baja pada beton yang menggunakan agregat halus tailing dapat meningkatkan kuat lentur beton. Kuat lentur beton normal 9,18 MPa, meningkat masing-masing menjadi 9,60 MPa dan 9,98 MPa untuk penambahan serat baja masing-masing sebesar 0,25 % dan 0,5 %.

SARANBerdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka sebagai bahan pertimbangan diajukan beberapa saran sebagai berikut1. Pada saat pembuatan beton serat, agar diperhatikan masalah pengerjaan sehingga didapatkan serat yang tidak menggumpal dan beton serat yang padat dan tidak keropos. Pada saat proses pemadatan, adukan beton ditusuk-tusuk agar diperoleh beton yang tidak keropos.2. Perlu adanya penelitian lebih lanjut dengan penambahan variasi serat baja yang lebih besar dari 0,5 %.

UCAPAN TERIMA KASIHPuji dan syukur kepada AllahSWT, kepada Ayahanda dan Ibundatercinta atas pengorbanannya selama ini, kepada bapak Prof. Dr. Ing. Herman Parung, M.Eng dan bapak Dr. Eng. A. Arwin Amiruddin, ST.MTyang senantiasa memberikan bimbingan kepada kami dan juga kepada bapak Sudirman Sitang ST, selaku staff Laboratorium Struktur dan Bahan Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin beserta saudara-saudariku di Jurusan Teknik Sipil khususnya angkatan 2008 yang senantiasa memberikan motivasi yang telah banyak membantu selama penelitian, kiranya jurnal ini dapat diterbitkan dan dapat digunakan untuk referensi dalam pengembangan penelitian selanjutnya. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.

DAFTAR PUSTAKA

ACI Committee 544, 1988, Design Consideration For Steel Fiber Reinforced Concrete, Report : ACI 544.4R 88ACI Committee 544, 1993, Guide for Specifying, Proportioning, Mixing, Placing and Finishing Steel Fiber Reinforced Concrete, Report : ACI 544.3R 93.Akkas, Abdul Madjid.Rekayasa Bahan/Bahan Bangunan.Makassar: Jurusan Sipil. 1996.American Society for Testing and Material.Annual Book of ASTM Standards: Volume 04.02, Concrete and Aggregate. US and Canada. 2003.Laboratorium Struktur dan Bahan, 2010, Buku Penuntun Praktikum, Jurusan Sipil Fakultas Teknik, UNHAS.Leksono, B.T., Suhendro, B., Sulistyo, P., 1995, Pengaruh Fiber Bendrat Berkait Secara Parsial Pada Perilaku Dan Kapasitas Balok Beton Bertulang Dengan Model Skala Penuh, BPPS UGM, 8(3B), Agustus 1995Mudock, L.J. dan Brook, K.M. 1978. Bahan dan Praktek Beton.edisi 5, Terjemahan oleh Stephanus, H. 1986.Jakarta : Erlangga.

Mulyono, Tri. Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi. 2003.Nawy, Edward. G. Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Jilid 1. Bandung: Refika Aditama. 1998Soroushian, P., Bayasi, Z., 1987, Concept of Fibre Reinforced Concrete, Proceeding of The International Seminar on Fibre Reinforced Concrete, Michigan State UniversitySoroushian, P., Bayasi, Z., 1991, Fiber - Type Effects On The Performance Of Steel Fiber Reinforced Concrete, ACI Materials Journal, V. 88, No. 2, March - April 1991

Sudarmoko, 1995, Kuat Lentur Balok Beton Serat Skala Penuh, Media Teknik No. 2 Tahun XVII, YogyakartaSNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (Beta Version).Tjaronge, M. Wihardi. Teknologi Bahan Lanjut Semen Dan Beton Berongga.Makassar . CV. Telaga Zamzam. 2012Tjokrodimulyo, Kardiyono, 1995, Teknologi Beton, Jurusan Teknik SipilFakultas Teknik UGM, Yogyakarta.