perilaku lentur balok beton bertulang dengan besi …

137
PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI YANG TERKOROSI (FLEXURAL BEHAVIOR OF REINFORCED CONCRETE BEAMS WITH CORRODED STEEL BARS) DISERTASI AKSA H. MARDANI P0800311030 SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2017

Upload: others

Post on 16-Oct-2021

24 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI YANG TERKOROSI

(FLEXURAL BEHAVIOR OF REINFORCED CONCRETE BEAMS WITH CORRODED STEEL BARS)

DISERTASI

AKSA H. MARDANI P0800311030

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR 2017

Page 2: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …
Page 3: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

ii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Tuhan yang maha kuasa

yang atas izinnya sehingga penelitian dan penulisan ini yakni “Perilaku

Lentur Balok Beton Bertulang Dengan Besi Yang Terkorosi” dapat

terselesaikan. Dalam melaksanakan penelitian ini upaya dan perjuangan

keras kami lakukan dalam menyelesaikannnya.

Kami menyampaikan penghargaan yang sangat tinggi dan amat

mendalam kepada bapak Prof. Dr. H. M. Wihardi Tjaronge, ST., M.Eng,

atas bimbingan, arahan dan petunjuknya sehingga penelitian dan

penyusunan disertasi ini dapat kami laksanakan dengan baik. Ucapan dan

penghargaan yang sama kami sampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Victor

Sampebulu, M.Eng dan Prof. Dr. Rudy Djamaluddin, ST., M.Eng selaku

Co-Promotor yang banyak memberikan waktu, arahan dan bimbingannya

kepada kami. Kepada bapak kami mengucapkan terima kasih dan

penghormatan yang setingi-tingginya atas bimbingan yang begitu tulus

danikhlas.

Ucapan dan penghargaan kami sampaikan kepada Prof. Ir. Priyo

Subprobo, MS., Ph.D, selaku penguji eksternal dari Institut Sepuluh

Novemver Surabaya (ITS) dan Prof. Dr-Ing Ir. Herman Parung, Ir. H.

Achmad Bakri Muhiddin, M.Sc., Ph.D, Dr. Eng. Hj. Rita Irmawaty, ST.,

MT dan Dr. Eng. A. Arwin Amiruddin, ST., MT selaku tim penguji yang

banyak memberikan arahan dan masukan kepada kami. Kepada

Page 4: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

iii

bapak/ibu kami mengucapkan terima kasih dan penghormatan yang

setingi-tingginya atas masukan dan arahan demi kelengkapan disertasi ini.

Penghargaan yang setinggitingginya kepada ; Rektor Universitas

Hasanuddin (Prof. Dr. Dwia Aries Tina Pulubuhu, MA), bapak Prof. Dr.

Muhammad Ali, SE, MS. (Dekan Sekolah Pascasarjana Universitas

Hasanuddin), bapak Dr-lng. Ir. Wahyu Haryadi Piarah, MS.ME. (Dekan

Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin), bapak Dr. Ir. H. Muh. Arsyad

Thaha, MT (Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin),

bapak Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, ST. M.Eng (Ketua Program Studi

S3 Teknik Sipil Universitas Hasanuddin) dan bapak/ibu dosen

Pascasarjana Universitas Hasanuddin yang telah mengarahkan dan

membimbing dalam proses perkuliahan. Bapak/ibu staf Pascasarjana

Unhas dan staf Prodi S3 Teknik Sipil yang sangat membantu dalam

proses administrasi, kami sampaikan banyak terima kasih.

Ucapan terima kasih yang setinggi tingginya kepada Dr. M. Akbar

Caronge, ST. M.Eng., Miswar Tumpu, ST., Awad Akbar ST, dan

Mahasiswa S1 dan S2 serta kepada bapak/ibu yang telah membantu

dalam semua aktivitas, sehingga disertasi ini dapat selesai. Atas segala

keikhlasan, pikiran dan tenaganya yang tidak ternilai.

Terima kasih saya haturkan kepada keluarga Saya, Bapak Saya

Latjutjeng H. Mardani (alm), Ibu Saya Hj. Haripa MS (almh) Bapak Mertua

Ir. Naufal Ellong (alm) Ibu Mertua Soraya Ambarak, dan Ipar saya Bapak

H. Helmy D. Yambas, SE. MH, Drs. Mubin Abidin, MA, Bustamil Balla SE,

Page 5: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

iv

Gazali Salampaga, Rosni Damang dan Kakak saya Dra. Hj. Nurfa L. H.

Mardani, SH, Dra. Idha L. H. Mardani, MA dan adik saya Mas’ulung L. H.

Mardani, SH., Royani L. H. Mardani, SE., Mawarni L. H. Mardani, SE serta

istri saya Nidya Zwayza, anak saya Muhammad Raihan Putra Mardani,

Khalishah Afifah Putri Mardani dan Amirah Maumun Putri Mardani yang

telah memberikan dukungan dan sabar menunggu sampai selesainya

studi ini. Hanya dengan doa semoga Allah SWT, dapat membalasnya.

Akhirnya kami ucapkan salam sejahtera buat kita semua.

Makassar, 22 November 2017

Salam

Aksa H. Mardani

Page 6: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

v

ABSTRAK

AKSA H. MARDANI. Perilaku Lentur Balok Beton Bertulang Dengan Besi Yang Terkorosi (dibimbing oleh H. M. Wihardi Tjaronge, Victor Sampebulu dan Rudy Djamaluddin).

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh yang timbul

akibat korosi yang terjadi dan efektifitas penggunaan tulangan yang di coating terhadap perilaku lentur balok beton bertulang.

Ada empat jenis benda uji dan tiga diantara jenis benda uji tersebut dilakukan percepatan korosi yaitu balok beton normal dengan tulangan biasa (N), balok beton normal dengan tulangan biasa yang diberikan percepatan korosi (N acc), balok beton air laut dengan tulangan biasa yang diberikan percepatan korosi (SW acc) dan balok beton air laut dengan tulangan di coating yang diberikan percepatan korosi (SW acc C). Percepatan korosi baja yang di induksi pada arus listrik 1,45 A selama 21 hari berdasarkan persamaan faraday dan akselerasi korosi dilakukan dengan menggunakan air laut. Pengujian kuat lentur dilakukan dengan two point load. Pembebanan bersifat monotonic dengan kecepatan ramp actuator konstan sebesar 0.05 mm/dt sampai benda uji gagal.

Hasil dari penelitian menunjukkan terjadi penurunan kuat lentur beton bertulang akibat korosi pada tulangan yaitu pada benda uji N acc, SW acc dan SW acc C sebesar 7,95%, 14,57% dan 8,87% terhadap beton normal (N). Penggunaan besi coating pada beton bertulang yang menggunakan air laut dan pasir laut memiliki kapasitas lentur yang hampir sama dengan beton normal yang diakselerasi korosi (N acc). Sehingga besi coating dapat digunakan sebagai alternatif pada beton yang menggunakan air laut dan pasir laut.

Kata kunci : Beton bertulang, Akselerasi korosi, Perilaku lentur

Page 7: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

vi

ABSTRACT

AKSA H. MARDANI. Flexural Behavior of Reinforced Concrete Beams With Corroded Steel Bar(supervised by H. M. WihardiTjaronge, Victor Sampebulu and Rudy Djamaluddin).

This study aims to determine the effect of corrosion and the

effectiveness of coating steel bar to flexural behavior of reinforced concrete beams.

There were four types of test specimens and three of them has treat by corrosion acceleration. The speciment are normal reinforced concrete beams with normal reinforcement (N), normal reinforced concrete beams with normal reinforcement given accelerated corrosion (N acc), seawater concrete beams reinforced with normal reinforcement given accelerated corrosion (SW Acc) and seawater concrete beams reinforced with coating reinforcement given accelerated corrosion (acc SW C) with steel induced by the electric current of 1.45 A for 21 days based of equality and accelerated corrosion faraday done using seawater.Flexuralof tests were performed with two point load. The loading is monotonic with a constant ramp actuator speed of 0.05 mm/second until the tested beams failed.

Results from the study showed a decrease in the flexural strength of reinforced concrete reinforcement due to corrosion at specimen Nacc, SWacc and SW acc C are 7.95%, 14.57% and 8.87% of the normal concrete (N). At the mean time the application of coatingiron on reinforced concrete using sea water and sea sand has a flexural capacity similar with normal concrete accelerated corrosion (N acc). Therefore the coating iron can be applied as an alternative to the concrete using sea water and sea sand.

Keywords :Reinforced concrete, Accelerated corrosion, Flexural behavior

Page 8: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

vii

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ...................................................................... ii

ABSTRAK ...................................................................................... v

ABSTRACT ..................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ............................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR ......................................................................... x

DAFTAR NOTASI ........................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang.......................................................... 1

B. Rumusan Masalah .................................................... 7

C. Tujuan Penelitian ...................................................... 8

D. Batasan Masalah ...................................................... 8

E. Manfaat Penelitian .................................................... 9

F. Ruang Lingkup Penelitian ......................................... 9

G. Sistematika Penulisan .............................................. 10

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Penelitian Sebelumnya ............................................. 12

B. Material Penyusun Beton .......................................... 17

C. Karakteristik Beton .................................................... . 27

D. Tulangan Coating………………. ............................... .. 32

E. Peranan Hidrasi Semen Dalam Pengikatan Klorida .. .. 33

Page 9: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

viii

F. Kekuatan Lentur Pada Balok Beton Bertulang .......... 38

G. Korosi Pada Baja Tulangan....................................... 47

H. Percepatan Korosi Tulangan ..................................... 51

I. Kerangka Pikir Penelian ............................................ 54

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

A. Kerangka Prosedur Penelitian .................................. 56

B. Rancangan Penelitian ............................................... 58

C. Benda Uji .................................................................. 59

D. Pembuatan Benda Uji ............................................... 60

E. Metode Akselerasi Korosi ......................................... 66

F. Pengujian Benda Uji ................................................. 68

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Karakteristik Fisik dan Mekanik Material ................... 75

B. Akselerasi Korosi Pada Beton Bertulang ................... 81

C. Pengujian Lentur Balok Beton Bertulang ................... 87

D. Studi Komparasi Penelitian Terdahulu ...................... 114

E. Temuan Empirik ........................................................ 116

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ................................................................ 117

B. Saran ....................................................................... 118

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................ 119

Page 10: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

ix

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman

1. Syarat Fisika Semen Portland Komposit ................................. 20

2. Syarat – Syarat Gradasi Agregat Kasar .................................... 22 3. Syarat – Syarat Gradasi Agregat Halus .................................... 24

4. Ambang Batas Klorida Dengan Berbagai Kondisi (Ann, K. Y. dan

Song, H. W. 2007) ..................................................................... 37

5. Lebar Retak Maksimum Yang Diizinkan.................................... 46

6. Karakteristik Fisik Agregat ......................................................... 75

7. Karakteristik Kimia Air Laut ....................................................... 76

8. Komposisi Campuran Beton Untuk (kg/m3) ............................... 77

9. Hasil Pengujian Nilai Slump ...................................................... 77

10. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton 28 hari ................................ 78

11. Nilai Modulus Elastisitas Secara Teori ...................................... 80

12. Lebar Retak Yang Dapat di Toleransi ....................................... 84

13. Tabel Rekapitulasi Pengujian Kuat Lentur ................................ 93

14. Pengujian Kuat Lentur Secara Teori (kondisi elastis) ............... 94

15. Pengujian Kuat Lentur Secara Teori (kondisi ultimit) ............... 94

16. Rekapitulasi Pola Retak Akibat Pembebanan ........................... 102

17. Tabel Rekapitulasi Hasil Pengujian Kuat Tarik Tulangan .......... 111

18. Tabel Rekapitulasi Penurunan Massa Dan Luas Tulangan....... 112

19. Tabel Rekapitulasi Seluruh Parameter Pengujian ..................... 113

Page 11: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

x

DAFTAR GAMBAR

Nomor Halaman

1. Korosi PadaBeton Bertulang ..................................................... 4

2. Mekanisme Terjadinya Korosi Pada Baja Tulangan ................ . 5 3. Hubungan Antara Tingkat Korosi (

2𝑅𝑇𝐷 × 100%) Dan Kekuatan

Lentur Balok .............................................................................. 16

4. Pengaruh Laju Korosi Pada Kekuatan Lentur Balok ............... . 17

5. Hubungan Tegangan dan Regangan Benda uji Beton ............ . 28

6. Hubungan Tegangan dan Regangan Liniear ............................ 31

7. Hubungan Tegangan dan Regangan Non Liniear .................... 31

8. Pola Pembebanan Pada Pengujian Kuat Liniear....................... 39

9. Perilaku Lentur Pada Beton ....................................................... 40

10. Perilaku Lentur Dekat Beban Ultimit .......................................... 41

11. Balok Tegangan Ekivalen Whitney ........................................... 42

12. Retak Pada Balok ...................................................................... 45

13. Deskripsi Singkat Dari Fenomena Korosi .................................. 49

14. Konsekuensi Akibat Korosi Pada Baja Tulangan ....................... 51

15. Skema Kolam Perendaman ....................................................... 53

16. Kerangka PikIr Penelitian ........................................................... 55

17. Bagan Alir Penelitian .................................................................. 57

18. Dimensi Balok Beton Bertulang ................................................. 60

19. Sketsa Pembebanan Balok Beton Bertulang............................. 60

Page 12: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

xi

20. Cetakan Benda Uji Silinder........................................................ 61

21. Bahan Adukan Benda Uji .......................................................... 61

22. Potongan Memanjang Dan Melintang Balok Beton Bertulang

Normal ....................................................................................... 62

23. Potongan Memanjang Dan Melintang Balok Beton Bertulang Air

Laut ........................................................................................... 63

24. Beton Setelah Diratakan Dengan Sendok Semen ..................... 65

25. Benda Uji Silinder ...................................................................... 68

26. Uji Balok Beton Bertulang Dengan Indikator Pengukuran ......... 70

27. Positioning Dial Indicator Lendutan ........................................... 71

28. Skema Benda Uji Pada Pengujian Half – Cell Potential ............ 72

29. Set Up Benda Uji Kuat Tarik Baja ……………………………….. 73

30. Grafik Hubungan Tegangan Dan Regangan Beton Umur 28

Hari ............................................................................................ 79

31. Pola Retak Balok Normal Akselerasi Akibat Korosi (N acc) ...... 83

32. Pola Retak Balok Air Laut Akselerasi Akibat Korosi (SW acc) .. 83

33. Pola Retak Balok Air Laut Akselerasi Coating Akibat Korosi

(SW acc C) ................................................................................ 84

34. Uji Half Cell Potential ................................................................. 86

35. Histogram Beban Maksimum .................................................... 87

36. Histogram Persentase Penurunan Kapasitas Beban Balok ...... 88

37. Hubungan Beban Lendutan Benda Uji Balok Normal Tanpa

Akselerasi Korosi (N) ................................................................. 89

Page 13: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

xii

38. Hubungan Beban Lendutan Benda Uji Balok Normal Akselerasi

(N acc) ....................................................................................... 90

39. Hubungan Beban Lendutan Benda Uji Balok Air Laut Akselerasi

(SW acc).................................................................................... 91

40. Hubungan Beban Lendutan Benda Uji Balok Air Laut Akselerasi

Coating (SW acc C) .................................................................. 92

41. Hubungan Beban Dan Regangan Beton Normal (N) ................. 95

42. Hubungan Beban Dan Regangan Beton Normal Akselerasi

(N acc) ....................................................................................... 96

43. Hubungan Beban Dan Regangan Beton Air Laut Akselerasi

(SW acc).................................................................................... 96

44. Hubungan Beban Dan Regangan Beton Air Laut Akselerasi

Coating (SW acc C) ................................................................... 97

45. Hubungan Beban Dan Regangan Beton Untuk Seluruh Benda

Uji .............................................................................................. 98

46. Histogram Regangan Beton Maksimum .................................... 99

47. Pola Retak Balok Normal Akibat Pembebanan ......................... 100

48. Pola Retak Balok Normal Akselerasi Akibat Pembebanan ........ 100

49. Pola Retak Balok Air Laut Akselerasi Akibat Pembebanan ....... 100

50. Pola Retak Balok Air Laut Akselerasi Coating Akibat Pembebanan

.................................................................................................. 100

51. Tulangan N 1 ............................................................................. 104

52. Tulangan N 2 ............................................................................. 105

Page 14: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

xiii

53. Tulangan Nacc .......................................................................... 105

54. Tulangan SW acc 1 ................................................................... 105

55. Tulangan SW acc 2 ................................................................... 105

56. Tulangan SW acc 3 ................................................................... 106

57. Tulangan SW acc C 1 ............................................................... 106

58. Tulangan SW acc C 2 ............................................................... 106

59. Hubungan Tegangan Regangan Tulangan N ............................ 108

60. Hubungan Tegangan Regangan Tulangan N acc ..................... 109

61. Hubungan Tegangan Regangan Tulangan SW acc .................. 110

62. Hubungan Tegangan Regangan Tulangan SW acc C .............. 111

63. Set up Pengujian Dengan Dua Pembebanan ............................ 115

Page 15: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

xiv

DAFTAR NOTASI Cl- = Ion Clorida

MPa = Mega Pascal

f’c = Kuat Tekan

P = BebanTekan

A = Luas Penampang Benda Uji

SNI = Standar Nasional Indonesia

PCC = Portland Composite Cement

UTM = Universal Testing Machine

P = Beban

∆ = Lendutan

σ = Tegangan Beton (MPa)

Ɛ = Regangan

Kg = Kilogram

kN = Kilonewton

kNmm = Kilonewton milimeter

mm = Milimeter

K = Kekakuan

N = Benda uji balok normal

N acc = Benda uji balok normal akselerasi

SW acc = Benda uji balok air laut akselerasi

SW acc C = Benda uji balok air laut akselerasi tulangan coating

Page 16: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan teknologi khususnya beton pada saat ini, membuat

beton semakin banyak dipilih sebagai suatu bahan konstruksi. Konstruksi

beton banyak memiliki keuntungan selain bahannya mudah diperoleh,

juga harganya relatif lebih murah, mempunyai kekuatan tekan tinggi,

mudah dalam pengangkutan dan pembentukannya, serta mudah dalam

hal perawatannya. Hampir 60% material yang digunakan dalam pekerjaan

konstruksi menggunakan beton yang pada umumnya dipadukan dengan

baja (composite) atau dengan jenis lainnya, seperti pada pembuatan

gedung- gedung, jalan (rigid pavement), bendung, dermaga, saluran dan

lain-lain (Mulyono, 2003).

Namun, beton mempunyai perilaku yang spesifik yaitu memiliki kuat

tarik yang jauh lebih kecil dari kuat tekannya. Oleh karena itu material

beton umumnya digabungkan dengan material lain yang mempunyai kuat

tarik yang besar, seperti baja tulangan sehingga merupakan satu

kesatuan struktur komposit yang disebut beton bertulang.

Di sisi lain, peningkatan penduduk yang semakin pesat berdampak

pada ketersediaan sumber daya alam di seluruh dunia. Salah satunya

penggunaan air bersih. Dikatakan bahwa pada tahun 2025 setengah dari

umat manusia akan tinggal di daerah di mana air tawar tidak lagi

Page 17: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

2

mencukupi. (Otsuki. N, dkk., 2011). Berdasarkan laporan yang diterbitkan

Badan Meteorologi Dunia (WMO) memaparkan bahwa pemenuhan

kebutuhan air bersih di seluruh dunia akan semakin memburuk. Menurut

Ban Ki-Moon selaku Sekjen PBB, pada tahun 2030 hampir separuh dari

populasi kita akan menghadapi krisis air dimana tingkat permintaan

melonjak 40% lebih tinggi dari persediaan yang ada.

Sebagian besar permukaan bumi merupakan wilayah perairan laut.

Penggunaan air laut dan pasir laut sebagai material penyusun beton

memberikan pengaruh terhadap kekuatan dan terjadinya proses karbonasi

pada beton.

Penggunaan air laut dan pasir laut saat ini menjadi salah satu

pembahasan yang ramai sebagai solusi alternatif dalam bidang konstruksi

beton. Dalam dunia teknik sipil, hal ini menjadi tantangan tersendiri untuk

melakukan inovasi dalam teknologi pembuatan beton. Beberapa penelitian

telah dilakukan dalam penggunaan air laut sebagai material pencampuran

beton, baik untuk beton struktural maupun beton non struktural.

Dalam beberapa penelitian terdahulu, diperoleh data bahwa beton

dengan menggunakan air laut sebagai bahan pencampuran memiliki

kekuatan awal yang sedikit lebih tinggi (Anisa Junaid, dkk., 2009 dan

Ristinah Syamsuddin., dkk., 2011). Meskipun demikian, masih perlu

dilakukan beberapa penelitian lanjutan untuk mengklarifikasikan dengan

jelas.

Page 18: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

3

Dari sudut pandang penghematan penggunaan air tawar, maka

kemungkinan menggunakan air laut sebagai pencampuran air dalam

beton harus diselidiki. Dalam beberapa literatur ditemukan bahwa

penggunaan air laut sangat memungkinkan penggunaan pencampuran

mortar beton, namun untuk kondisi tertentu diperlukan perlakuan khusus

utamanya dalam mencegah korosi. Jika penggunaan air laut sebagai

bahan beton diizinkan, maka akan sangat mudah dan ekonomis dalam

pembangunan khususnya konstruksi beton, terutama pada kawasan

pesisir pantai dan lingkungan yang rentan terhadap terjadinya korosi.

Dalam standar beton bertulang memberikan batasan tingkat klorida

(Cl-) yang diizinkan. Penggunaan air laut karena resiko terjadinya korosi

awal yang lebih besar, disebabkan oleh unsur klorida (Cl-) dalam senyawa

air laut. Air laut dihindari untuk digunakan sebagai pencampuran air untuk

beton bertulang, karena meningkatkan resiko korosi batang baja pada

beton.

Penggunaan air laut sebagai bahan pencampur pada beton dan

untuk perawatan beton telah dilakukan pada beberapa penelitian

sebelumnya. Efek dari pencampuran air laut akan di uji dan dijadikan

acuan dalam pencampuran beton. Selanjutnya dalam pengembangan

penggunaan air laut pada mortar beton kemudian akan di teliti dalam

penggunaannya dalam beton bertulang. Namun karena terjadinya korosi

dapat tercapai dalam waktu yang relatif lama, maka penelitian ini

digunakan tulangan beton yang mendapat perlakuan percepatan korosi.

Page 19: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

4

Gambar 1 memperlihatkan fenomena kerusakan beton akibat korosi yang

terjadi pada tulangan.

Gambar 1. Korosi pada beton bertulang

Gambar 1 memperlihatkan terjadinya korosi pada baja tulangan yang

merupakan reaksi kimia antara baja tulangan dengan lingkungannya.

Proses korosi baja tulangan di dalam beton berlangsung secara

karbonasi, degradasi oleh sulfat, klorida dan leaching pada tulangan baja

yang terkorosi merupakan awal kerusakan beton, yang secara

keseluruhan akan memperpendek usia konstruksi.

Proses korosi untuk bahan bersifat baja senantiasa terjadi akibat

adanya pengaruh klorida. Proses ini dapat berlangsung secara cepat atau

Page 20: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

5

lama tergantung perlakuan pada baja. Untuk beton bertulang, korosi pada

baja tulangan dapat terjadi karena adanya retak pada beton, celah rongga

beton dan sifat air yang terkandung dalam beton.

Banyak ditemukan kerusakan beton bertulang yang disebabkan oleh

korosi. Penyebab kerusakan tersebut meliputi masuknya garam atau ion

klorida (Cl-) di dalam beton dan proses karbonasi pada beton. Salah satu

kondisi yang rentan sekali terhadap serangan korosi tersebut terjadi pada

struktur beton yang terekspos di daerah pantai. Proses korosi pada

tulangan baja dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Mekanisme terjadinya korosi pada baja tulangan

Beberapa dekade terakhir, penelitian tentang pengaruh korosi

tulangan pada sifat mekanik beton bertulang menjadi fokus dalam dunia

konstruksi. Untuk mempercepat laju korosi pada tulangan, beberapa

penelitian menggunakan metode korosi buatan yang dipercepat di

Page 21: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

6

Laboratorium (accelerated corrosion test). Beberapa diantaranya adalah

Yingang, Du, dkk (2007) meneliti pengaruh korosi tulangan pada sifat

mekanik beton bertulang. Pengujian dilakukan pada balok beton bertulang

ukuran 150 x 200 x 2100 mm dengan tingkat korosi tulangan 10% pada

daerah tekan dan tarik benda uji. Nilai lekatan besi-tulangan dan daktalitas

mengalami penurunan akibat korosi tulangan serta pola keruntuhan

tergantung dari lokasi dan tingkat korosi tulangan.

Selain itu, J, Rodriguez, dkk (1996) meneliti pengaruh korosi

tulangan terhadap kapasitas lentur beton bertulang. Dari hasil penelitian

kapasitas lentur balok mengalami penurunan sebesar 23% dengan tingkat

korosi 14%.

C. A. Juarez, dkk (2011) meneliti pengaruh korosi tulangan geser

pada kapasitas geser balok beton bertulang dengan parameter penelitian

meliputi jarak sengkang dan tingkat korosi. Hasil penelitian menunjukkan

nilai kapasitas geser balok beton bertulang mengalami penurunan sebesar

30% dengan tingkat korosi 10%-14%. Selain itu, nilai daktalitas mengalami

penurunan akibat korosi pada tulangan geser yang ditunjukkan terjadinya

pola keruntuhan langsung pada benda uji.

Peneltian oleh Shanhua, Xu dkk (2017), menunjukkan bahwa nilai

kuat geser dipengaruhi oleh span-depth ratio dan tingkat korosi tulangan

geser. Korosi tulangan geser mengurangi kapasitas ikatan antara agregat

beton, daktalitas dan kapasitas lentur benda uji.

Page 22: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

7

Berdasarkan penelitian sebelumnya maka fokus penelitian ini

mencoba mensimulasikan di laboratorium tentang perilaku lentur balok

beton bertulang dengan besi yang terkorosi dalam hal ini diberikan

perlakuan percepatan korosi besi beton. Pengujian ini dimaksudkan untuk

mengetahui perilaku lentur balok beton dalam waktu yang singkat akibat

adanya korosi yang dipercepat.

Untuk mencegah terjadinya korosi pada tulangan beton maka perlu

pemakaian bahan yang baik, mempertebal selimut beton, dan

penambahan dimensi struktur serta pemampatan beton, atau

penggunaan tulangan non korosif seperti stainless steel, galvanis, FRP

rebars dan tulangan coating.

B. Rumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah diuraikan diatas maka dapat

dirumuskan suatu permasalahan, yaitu :

1. Bagaimana perilaku lentur yang timbul pada balok beton bertulang

dalam kondisi normal dan beton air laut yang diberikan perlakuan

percepatan korosi.

2. Bagaimana efektivitas penggunaan beton air laut terhadap kapasitas

lentur beton bertulang.

3. Bagaimana dampak penggunaan tulangan beton yang mengalami

korosi terhadap kapasitas lentur balok beton bertulang.

Page 23: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

8

C. Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini tentang penggunaan air

laut untuk bahan campuran beton dengan percepatan korosi pada

tulangan baja adalah :

1. Menganalisis perilaku lentur yang timbul pada balok beton bertulang

dalam kondisi normal dan beton yang mengalami percepatan korosi.

2. Mengetahui efektifitas penggunaan beton air laut terhadap kapasitas

lentur beton bertulang.

3. Mengetahui dampak penggunaan tulangan beton yang mengalami

percepatan korosi terhadap kapasitas lentur balok beton bertulang.

D. Batasan Masalah

Dari rumusan masalah yang telah diuraikan maka penelitian ini

dibatasi terhadap hal-hal yaitu :

1. Pengujian ini menggunakan 4 tipe balok beton dimana type 1 beton

normal akan digunakan sebagai acuan terhadap beton yang mengalami

akselesari korosi. Sementara 3 tipe beton lainnya diberikan perlakuan

percepatan korosi.

2. Beton yang diberikan perlakuan percepatan korosi terbagi dalam 3 tipe

yaitu : 1) beton normal akselerasi (Nacc); 2) beton air laur akselerasi

(SWacc); 3) beton air laut coating akselesasi (SWacc C).

Page 24: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

9

3. Dari ke empat tipe benda uji, hal yang akan di teliti adalah perilaku

lentur, dengan pengujian tekan beton, half-cell potential dan pengujian

lentur.

E. Manfaat Penelitian

Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai, maka manfaat yang

diharapkan dari penelitian ini :

1. Mendapatkan komposisi dalam suatu campuran beton bertulang yang

menggunakan air laut.

2. Pemanfaatan beton bertulang yang menggunakan air laut pada lokasi

yang susah mendapatkan air tawar.

3. Menjadi referensi bagi bangunan struktur yang berdekatan dengan

daerah pantai yang bersentuhan langsung dengan air laut dan referensi

bagi peneliti selanjutnya.

F. Ruang Lingkup Penelitian

Dalam penelitian ini lingkup penelitian yang dilakukan berdasarkan

karakteristik bahan yang digunakan sebagai benda uji adalah :

a. Benda uji yang dipakai berupa beton yang berbentuk balok dengan

dimensi penampang lebar 15 cm x tinggi 20 cm dan panjang 160 cm.

b. Beton normal yang dipakai adalah dengan mutu K-300.

Page 25: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

10

c. Beton yang digunakan pada balok menggunakan air laut dengan

mutu K-300.

d. Tulangan yang dipakai yaitu :

1. Tulangan pada daerah tekan : 2 Ф 8

2. Tulangan pada daerah tarik : 2D16

3. Tulangan sengkang : 11Ф10-150

4. Tulangan tarik yang di coating : 2D16

Perletakan balok adalah perletakan sederhana (sendi dan rol)

e. Dimensi cetakan silinder yang digunakan dengan diameter 10 cm dan

tinggi 20 cm.

f. Tulangan tarik yang dipakai terdiri dari dua type yaitu : Tulangan

biasa dan tulangan coating. Bahan coating yang digunakan adalah

cat tipe Zincromate Nippon.

g. Lamanya curing benda uji selama 28 hari.

G. Sistematika Penulisan

Agar lebih terarah tulisan ini, sistematika penulisan disertasi yang

akan dilakukan dapat diurutkan yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Pokok-Pokok bahasan dalam BAB ini adalah latar belakang

masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian,

manfaat penelitian, ruang lingkup penelitian dan sistematika

penulisan.

Page 26: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

11

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini terdiri dari uraian penelitian sebelumnya yang terkait

dengan balok beton yang menggunakan air laut dengan

menggunakan tulangan normal maupun menggunakan

tulangan coating, dengan mekanisme percepatan korosi

(acceleration corrosion).

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini terdiri dari uraian tentang persiapan penelitan mencakup

prosedur penelitian, rancangan benda uji dan alat, dimulai dari

perhitungan dimensi alat, bahan uji, pemasangan alat dan

persiapan penyediaan bahan, sampai pengujian.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini terdiri dari analisa hasil pengujian benda uji meliputi :

hasil pengujian kuat tekan, pengujian half cell potential, dan

pengujian lentur pada balok beton normal dan balok beton air

laut.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Merupakan bab yang menyimpulkan hasil dari analisis penelitian

dan memberikan saran-saran dan rekomendasi penelitian.

Page 27: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

12

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Penelitian Sebelumnya

Berdasarkan database yang dikumpulkan oleh Badan Sains dan

Teknologi Jepang (JST), tulisan terkait beton campuran air laut mulai

dipublikasikan sejak tahun 1974 hingga saat ini.

Taylor, Michael A. dan Kuwairi, Adam (1978) melakukan pengujian

terkait pengaruh garam laut terhadap kuat tekan beton polos pada umur 28

hari. Air laut buatan dihasilkan dengan menambahkan garam ke air suling.

Parameter yang diteliti adalah jenis semen, konsentrasi garam dalam air

suling. Air suling digunakan untuk membuat air laut dan sebagai bahan

referensi dengan hanya menggunakan satu rancang campuran. Kuat tekan

nominal yang direncanakan 13 MPa. Penelitian ini menunjukkan adanya

peningkatan kuat tekan hingga 12% pada beton yang menggunakan semen

tipe II dengan kadar kalsium klorida 0,1%. Demikian pula besaran kenaikan

yang ditunjukkan pada kurva kekuatan terhadap salinitas meningkat pada

level 5% hingga 7%. Satu-satunya pengecualian adalah pada penggunaan

semen tipe V yang menunjukkan penurunan kekuatan hingga 5%. Pengaruh

air garam pada beton disebabkan oleh zat kimia yang terkandung pada

semen.

Page 28: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

13

Menurut Neville dan Brooks (1981) kerusakan beton di air laut

disebabkan klorida yang terkandung di air laut, yaitu NaCl dan MgCI2.

Senyawa ini bila bertemu senyawa semen menyebabkan gypsum dan

kalsium sulpho aluminat terjadinya ettringite dalam semen yang mudah larut.

Air laut umumnya mengandung 35.000 ppm (3,5 %) larutan garam, sekitar 78

% adalah sodium klorida dan 15 % adalah magnesium sulfat.

Mohammed, Tarek Uddin, dkk., (2002, 2004) melakukan penelitian

terkait kuat tekan, mineralogi, intrusi klorida dan korosi baja tulangan

tertanam pada beton yang dibuat dengan air laut dan air tawar. Penelitian

dirangkum berdasarkan beberapa penyelidikan terhadap paparan jangka

panjang pada lingkungan pasang surut. Penelitian dilakukan dalam dua seri.

Seri pertama menggunakan semen Portland tipe I, semen terak dan semen

fly ash. Dalam seri kedua, menggunakan semen Portland tipe I, semen

Portland dengan kekuatan awal tinggi, semen Portland dengan panas hidrasi

sedang dan semen blast furnace slag. Benda uji dibuat dalam bentuk silinder

dan prisma. Benda uji silinder terdiri dari beton polos dan beton bertulang

dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Tiga batang baja bulat

diameter 9 mm ditanam pada 20, 40, dan 70 mm dari selimut benda uji. Pada

benda uji prisma (100 x 100 x 600 mm), satu batang baja bulat diameter 9

mm dan panjang 500 mm ditanam ditengah bagian. Sebelum pemaparan,

celah lentur dibuat ditengah spesimen prisma. Penyelidikan pada seri

pertama dilakukan pada umur 28 hari dan 15 tahun. Sedangkan penyelidikan

Page 29: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

14

untuk seri kedua dilakukan pada 28 hari, 15 tahun dan 20 tahun dari paparan.

Beton campuran air laut menunjukkan kekuatan awal yang tinggi. Setelah 20

tahun dari paparan, tidak ada perbedaan yang signifikan dalam kekuatan

tekan beton yang diamati untuk campuran beton dengan air laut dan airkeran.

Jumlah awal klorida (akibat penggunaan air laut) dapat menyebabkan inisiasi

korosi pada lokasi dari batang baja yang memiliki rongga/celah pada

interface baja-beton segera setelah pengecoran beton. Penggunaan air laut

menghasilkan pembentukan lubang korosi yang lebih dalam dibandingkan

dengan air keran.

Hartini, dkk., (2014) melakukan pengujian kuat tekan dan modulus

elastisitas pada beton dengan membandingkan antara beton normal dengan

beton yang menggunakan air laut dan pasir laut sebagai bahan pencampur.

Berdasarkan studi yang dilakukan diperoleh data bahwa dengan faktor air

semen yang sama, beton air laut mencapai kuat tekan dan modulus

elastisitas yang lebih tinggi daripada beton air tawar dengan persentase

kenaikan kuat tekan sebesar 1,02 % dan persentase kenaikan modulus

elastisitas sebesar 1,03 %.

Tjaronge, M. W., dkk. (2011) meneliti pengaruh air laut pada kekuatan

beton berongga yang menggunakan semen Portland komposit dan serat

mikro monofilament polypropylene. Uji kuat tekan dan kuat lentur dilakukan

pada 3, 7 dan 28 hari menunjukkan kekuatan meningkat di air laut. Hasil ini

Page 30: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

15

memperlihatkan proses hidrasi tidak terganggu ketika beton berpori direndam

air laut.

Otsuki, Nobuaki (2011) mempelajari air laut sebagai air pencampur

menggunakan OPC (Ordinary Portland Cement) dan semen BFS (Blast

Furnace Slag) serta dicampur air tawar. Perbedaan daya tahan beton dengan

air tawar dan dengan air laut tidak banyak, tetapi perbedaan beton OPC dan

BFS sangat besar. Penggunaan air laut menurunkan jumlah pori - pori,

meningkatkan kuat tekan beton BFS dibandingkan menggunakan air tawar.

Penggunaan air laut aman digunakan sebagai air pencampuran dengan

ketentuan menggunakan semen BFS, bukan semen OPC, dan menggunakan

inhibitor korosi atau diperkuat dengan stainless steel atau penguatan tahan

korosi.

Mangat, S. Pritpal dan Elgarf, S. Mahmoud (2006) meneliti model untuk

memprediksi konsentrasi klorida dalam jangka panjang dari data

pemeriksaan rutin konstruksi beton telah dilakukan. Metode lapangan untuk

menentukan tingkat korosi pada beton bertulang telah dikembangkan, yang

membantu dalam prediksi umur layanan beton. Pengamatan selanjutnya

diperlukan dalam prediksi umur layanan akibat korosi pada struktur adalah

pengetahuan tentang kekuatan dari elemen beton bertulang yang

dipengaruhi oleh tingkat korosi.

Sejumlah peneliti telah berusaha untuk mendefinisikan umur layanan

beton bertulang akibat korosi. Telah dikemukakan bahwa 10 sampai 25

Page 31: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

16

persen pengurangan kekuatan tulangan baja karena korosi sehingga

menurunkan umur layanan. Beberapa peneliti telah menetapkan tingkat

kerusakan berdasarkan indikasi visual, seperti noda karat dan modifikasi

warna. Penelitian dilakukan dengan beberapa benda uji dengan tingkat korosi

yang berbeda seperti pada Gambar 3.

Gambar 3. Hubungan antara tingkat korosi ( × 100%) dan kekuatan lentur

balok.

Jika dalam struktur beton bertulang periode korosi setelah inisiasi

adalah T tahun, maka kehilangan logam setelah T tahun = RT (cm).Oleh

karena itu, pengurangan persen pada diameter tulangan dalam T tahun

dapatdinyatakan dalam persamaan ( × 100 %). Hal ini menunjukkan

bahwa penurunan kekuatan ikatan antar permukaan pada baja dan

(% Kuat lentur)

Page 32: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

17

permukaan pada beton merupakan faktor utama yang menyebabkan

terjadinya kerusakan pada beton. Kapasitas lentur balok terkorosi dari

penyelidikan ini bukan pengurangan tulangan cross section.

Gambar 4 menggambarkan efek dari laju korosi pada kapasitas beban

lentur yang memperlihatkan kerusakan pada balok akibat tingkat korosi yang

diberikan. Tingkat korosi atau laju korosi yang diberikanyaitu berbeda-beda :

1, 2, 3, dan 4 mA/cm. Sampai tingkat korosi 3,75 persen ( = 3,75 persen).

Gambar 4. Pengaruh laju korosi pada kekuatan lentur balok

B. Material Penyusun Beton

Material penyusun beton terdiri atas semen portland komposit (PCC),

agregat baik berupa agregat kasar maupun agregat halus dan air pencampur

yang digunakan untuk membuat adonan beton.

% Kuat Lentur

Page 33: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

18

a. Semen Portland Komposit (PCC)

Semen merupakan zat berbentuk bubuk dan akan membentuk pasta

setelah bercampur dengan air. Pasta semen ini yang akan melekatkan dan

mengikat agregat pada campuran beton. SNI-15-7064 pasal 3.1 (2004)

mendefinisikan semen portland komposit sebagai bahan pengikat hidrolis

hasil penggilingan bersama-sama terak semen portland dan gips dengan

satu atau lebih bahan anorganik, atau hasil pencampuran antara bubuk

semen portland dengan bubuk bahan anorganik lain. Bahan anorganik

tersebut antara lain terak tanur tinggi (blast furnace slag), pozzolan, senyawa

silikat, batu kapur, dengan kadar total bahan anorganik 6%-35 % dari massa

semen portland komposit.

Semen portland komposit (Portland Composite Cement) dapat

digunakan untuk konstruksi umum seperti pada pekerjaan beton, pekerjaan

pasangan bata, pekerjaan selokan, jalan, pekerjaan pagar dinding dan

pekerjaan pembuatan elemen bangunan khusus seperti beton pracetak,

beton pratekan ataupun beton prategang, panel-panel beton, bata beton

(paving block) dan sebagainya.

Bahan pembentuk semen portland adalah :

1) Kapur (CaO), dari batu kapur

2) Silika (SiO2), dari lempung

3) Aluminium (AL2O3), dari lempung

Sedangkan bahan utama campuran semen portland adalah :

Page 34: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

19

1) Trikalsium Silikat (3CaO.SiO2) atau C3S

2) Dikalsium Silikat (2CaO.SiO2) atau C2S

3) Trikalsium Aluminat (3CaO.Al2O3) atau C3A

4) Tetra Alumino Ferrid (4CaO.Al2O3.Fe2O3) atauC4AF

5) Gypsum (CaSO4.2H2O)

Senyawa C3S dan C2S berpengaruh besar terhadap kekuatan semen.

Dimana C3S berpengaruh pada kekuatan awal, sedangkan C2S sangat

berpengaruh terhadap kekuatan semen pada tahap selanjutnya. Waktu yang

diperlukan oleh semen dari keadaan cair menjadi mengeras disebut waktu

pengikatan (setting time). Waktu pengikatan (setting time) sangat dipengaruhi

oleh jenis semen dan senyawa C3S dan C2S yang terkandung dalam jenis

semen yang digunakan.

Syarat kimia untuk semen portland komposit, yaitu berupa SO3

maksimum dengan persyaratan sebesar 4,0 % dengan syarat fisika semen

portland komposit seperti yang diperlihatkan pada Tabel 1. Syarat fisika dari

semen portland komposit terdiri dari beberapa jenis pengujian yaitu

kehalusan dengan alat blaine, kekekalan bentuk dengan autoclave, waktu

pengikatan dengan alat vicat berupa pengikatan awal dan pengikatan akhir,

kuat tekan pada umur 3 hari, umur 7 hari dan umur 28 hari, pengikatan semu

berupa penetrasi akhir yang terjadi dan kandungan udara yang terdapat

dalam mortar.

Page 35: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

20

Tabel 1.Syarat Fisika Semen Portland Komposit

No. U r a i a n Satuan Persyaratan

1. Kehalusan dengan alat blaine m2/kg min. 280

2.

Kekekalan bentuk dengan autoclave:

- pemuaian

- penyusutan

%

%

maks. 0,80

maks. 0,20

3. Waktu pengikatan dengan alat vicat :

- pengikatan awal

- pengikatan akhir

menit

menit

min. 45

maks. 375

4. Kuat tekan :

- umur 3 hari

- umur 7 hari

- umur 28 hari

kg/cm2

kg/cm2

kg/cm2

min. 125

min. 200

min. 250

5. Pengikatan semu:

- penetrasi akhir

%

min. 50

6. Kandungan udara dalam mortar % volume maks.12

b. Agregat

Agregat merupakan komponen beton yang paling berperan dalam

menentukan besarnya kekuatan beton. Menurut SNI 2847-2013 agregat

adalah bahan berbutir, seperti pasir, kerikil, batu pecah dan slag tanur (blast-

furnace slag), yang digunakan dengan media perekat untuk menghasilkan

Page 36: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

21

beton atau mortar semen hidrolis. Pada beton biasanya terdapat sekitar 60%

sampai sebesar 80% volume agregat (Nawy, Edward G., 2010). Sifat agregat

bukan hanya mempengaruhi sifat beton, akan tetapi juga mempengaruhi

ketahanan (durability, daya tahan terhadap kemunduran mutu akibat siklus

dari pembekuan-pencairan). Oleh karena itu, agregat lebih murah dari semen

maka secara logis agregat lebih tinggi presentasenya. Dengan demikian

agregat biasa diatur tingkatannya berdasarkan ukuran yang dimiliki oleh

agregat dan suatu campuran yang layak terhadap presentase agregat kasar

dan agregat halus serta persentase semen yang tergabung dalam mix design

atau rancangan campuran beton (Wang, Chu-Kia, 1993).

Berdasarkan SNI 03-2847-2013, agregat merupakan material granular,

misalnya pasir, kerikil, batu pecah, dan kerak tungku pijar yang dipakai

bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk beton atau

adukan semen hidrolik. Agregat sangat berpengaruh terhadap kualitas dan

kekuatan beton. Pada beton konvensional, agregat menempati 70% sampai

75% dari total volume beton.

1. Agregat Kasar

Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil dari disintegrasi alami dari

batuan-batuan alam atau berupa batu pecah yang dihasilkan atau diperoleh

dari industri pemecah batu (stone crusher) dan mempunyai ukuran butir yaitu

berada di antara 5 mm sampai dengan sebesar 40 mm (SNI 03-2847-2013).

Page 37: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

22

Ukuran maksimum nominal agregat kasar menurut SNI 03-2847-2013 harus

tidak melebihi :

a. 1/5 jarak terkecil antara sisi cetakan, ataupun

b. 1/3 ketebalan slab, ataupun

c. 3/4 jarak bersih minimum antara tulangan atau kawat, bundel tulangan,

atau tendon prategang, atau selongsong.

Syarat-syarat gradasi agregat kasar yang diperoleh dari buku concrete

technology, A. M. Neville dan J. J. Brooks, 1981 dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Syarat - syarat gradasi agregat kasar (Concrete Technology, A. M.

Nevile & J.J Brooks, 1981)

Ukuran Saringan (mm) Presentasi Lolos Saringan (%)

50

38

19

9,5

4,75

100

95 - 100

35 - 70

10 - 30

0 - 5

2. Agregat Halus

Agregat halus adalah pasir alam sebagai hasil dari disintegrasi alami

batuan atau pasir yang dapat dihasilkan oleh industri pemecah batu dan

mempunyai ukuran butir 5 mm (SNI 03-2847-2013).

Page 38: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

23

Persyaratan agregat halus secara umum menurut SNI 03-6821-2002

adalah :

a. Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras.

b. Butir-butir halus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh

pengaruh cuaca. Sifat kekal agregat halus dapat di uji dengan larutan

jenuh garam. Jika dipakai natrium sulfat maksimum bagian yang hancur

adalah 10% berat.

c. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (terhadap

berat kering), jika kadar lumpur melampaui 5% maka pasir harus dicuci.

Gradasi agregat halus adalah distribusi ukuran butiran dari agregat

halus yang digunakan dalam salah satu bahan utama pencampuran beton.

Bila butir-butir agregat mempunyai ukuran yang sama atau biasa dikenal

dengan ukuran seragam maka volume pori akan semakin besar. Sebaliknya

bila ukuran butir-butirnya bervariasi atau gradasinya tidak seragam akan

terjadi volume pori yang lebih kecil. Hal ini disebabkan karena butiran yang

kecil akan mengisi pori yang terletak diantara butiran yang besar pada

campuran beton, sehingga pori-porinya akan semakin sedikit, dengan kata

lain kemampatan beton semakin tinggi. Pada agregat untuk pembuatan beton

sedapat mungkin diinginkan suatu butiran yang memiliki kemampatan yang

tinggi, karena volume porinya sedikit maka bahan pengikat yang dibutuhkan

juga sedikit dalam campuran beton. Oleh karena, bahan pengikat yang

Page 39: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

24

dibutuhkan sedikit maka biaya juga yang dibutuhkan semakin kecil. Syarat-

syarat gradasi agregat halus dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Syarat-syarat gradasi agregat halus (Concrete Technology, A. M.

Nevile & J.J. Brooks, 1981)

Ukuran Saringan (mm) Presentasi Lolos Saringan (%)

9,5

4,75

2,36

1,18

0,60

0,30

0,15

100

95 - 100

80 - 100

55 - 85

25 - 60

10 - 30

2 – 10

Pasir laut sebagai salah satu alternatif material agregat halus memiliki

ketersediaan dalam jumlah yang besar, walaupun kualitas dari

penggunaannya masih perlu dikaji lebih lanjut. Pada umumnya, pasir laut

merupakan gradasi yang halus, bulat dan seragam yang dapat mengurangi

daya lekat antarbutiran sehingga dapat mempengaruhi kekuatan dan

durabilitas beton. Selain itu, pasir laut juga banyak mengandung garam-

garam klorida (Cl-) dan sulfat (SO4-2) yang dapat memicu terjadinya karat

pada baja tulangan dalam beton. Garam sulfat, seperti magnesium sulfat

(MgSO4) secara agresif dapat bereaksi dengan semen yang akan

Page 40: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

25

menghasilkan senyawa-senyawa yang volumenya akan mendesak ke luar

dan pada akhirnya akan merusak beton.

Penggunaan pasir laut pada dasarnya masih memiliki banyak

kekurangan, dimana beton yang dihasilkan meskipun memiliki kekuatan awal

yang besar dari beton normal, setelah umur 28 hari kekuatannya akan lebih

rendah (Nugraha dan Paul Antoni, 2007).

c. Air

Air memegang peranan penting dalam pembuatan beton karena

diperlukan dalam proses hidrasi semen. Selain itu, juga digunakan dalam

perawatan beton. Umumnya air yang digunakan adalah air yang dapat

diminum dan tidak mengandung bahan-bahan lain yang dapat

merusakkualitas beton.

Air laut sendiri tidak disarankan dalam penggunaannya pada beton

karena mengandung garam yang tinggi yang dapat menggerogoti kekuatan

dan keawetan beton. Hal ini disebabkan klorida (Cl-) yang terdapat pada air

laut merupakan garam yang bersifat agresif terhadap bahan lain termasuk

beton. Menurut A.M. Neville dan J. J. Brooks (1981) kerusakan beton di air

laut disebabkan klorida yang terkandung di air laut, yaitu NaCl dan MgCI.

Garam-garam sodium yang terkandung dalam air laut dapat

menghasilkan substansi yang bila berkombinasi dengan agregat alkali yang

reaktif, sama seperti dengan kombinasi dengan semen alkali. Karena itu air

Page 41: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

26

laut tidak boleh dipakai untuk beton yang diketahui mempunyai potensi

agregat alkali reaktif, bahkan bila kadar alkalinya rendah. (Syamsuddin,

Ristinah, dkk., 2011).

Namun bila air bersih tidak tersedia, air laut dapat digunakan meskipun

sangat tidak dianjurkan. Meskipun kekuatan awal dengan penggunaan air

laut ini lebih tinggi daripada beton biasa, setelah 28 hari, kekuatannya akan

lebih rendah. Pengurangan kekuatan ini dapat dihindari dengan mengurangi

faktor air semen (Nugraha dan Paul Antoni, 2007).

Sebagian besar permukaan bumi merupakan wilayah laut yaitu

mencapai 70,8% (Rompas, R.M. dkk., 2009 dalam Erniati, dkk., 2013). Air

laut merupakan campuran dari 96,50 % air murni dan 3,50 % material lainnya

seperti garam-garaman, gas-gas terlarut, bahan-bahan organik dan partikel-

partikel tak terlarut.

Air yang ada dalam perairan tidak berbentuk murni namun terasosiasi

dan terionisasi dengan beberapa garam, para ahli sepakat bahwa ukuran

garam-garam yang terlarut dalam air laut menggunakan satuan salinitas

(salinity). Salinitas air laut umumnya berkisar antara 23 % hingga 37 %

tergantung pada kondisi masing-masing wilayah, yakni yang banyak curah

hujan, muara sungai, limpasan es dan salju dan daerah setengah tertutup.Air

laut memiliki kadar garam rata-rata sekitar 35.000 ppm atau 35 g/liter.

Kandungan kimia utama dari air laut adalah klorida (Cl-), natrium (Na).

magnesium (Mg), Sulfat (SO4-2). Kebanyakan air laut mempunyai komposisi

Page 42: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

27

yang serupa, berisi sekitar 3.5% garam larut dengan pH air laut sangat

bervariasi yaitu berkisar antara 7,5 hingga 8,4 dengan rata-rata yaitu sekitar

8,2.

C. Karakteristik Beton

1. Kuat tekan

Kuat tekan beton diwakili oleh tegangan maksimum f’c dengan satuan

N/mm atau MPa. Kuat tekan beton umur 28 hari berkisar antara nilai 10 - 65

MPa. Untuk struktur beton bertulang umumnya menggunakan beton dengan

kuat tekan berkisar 17-30 MPa, sedangkan untuk beton prategang digunakan

beton dengan kuat tekan lebih tinggi, berkisar antara 30 - 45 MPa. Mutu beton

dibedakan atas 3 macam menurut kuat tekannya, yaitu :

a. Mutu beton dengan f’c kurang dari 10 MPa, digunakan untuk beton non

struktur (misalnya kolom praktis, balok praktis).

b. Mutu beton dengan f’c antara 10 MPa sampai 20 MPa, digunakan untuk

beton struktur (misalnya balok, kolom, pelat, maupun pondasi).

c. Mutu beton dengan f’c sebesar 20 MPa ke atas, digunakan untuk struktur

beton yang direncanakan tahan gempa.

Nilai kuat tekan beton diperoleh melalui tata cara pengujian standar,

menggunakan mesin uji dengan cara memberikan beban tekan bertingkat

dengan kecepatan peningkatan beban tertentu dengan benda uji silinder

Page 43: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

28

(diameter 150 mm, tinggi 300 mm) sampai hancur. Kuat tekan masing-masing

benda uji ditentukan oleh tegangan tekan tertinggi f’c yang dicapai benda uji

umur 28 hari akibat beban tekan selama percobaan. Dengan demikian dicatat

bahwa tegangan f’c bukanlah tegangan yang timbul saat benda uji hancur,

melainkan tegangan maksimum saat regangan beton εc mencapai nilai ±

0,002. Gambar 5 memperlihatkan hubungan tegangan dan regangan benda

uji beton.

Gambar 5. Hubungan tegangan dan regangan benda uji beton

2. Kuat Tarik Beton

Kuat tarik beton dilakukan dengan pengujian split cylinder yang hasilnya

mendekati kuat tarik yang sebenarnya, dimana diperoleh nilai kuat tarik dari

beberapa kali pengujian adalah 0,50-0,60 kali √f’c, sehingga untuk beton

normal digunakan 0,57√f’c. Pengujian kuat tarik beton ini juga menggunakan

Page 44: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

29

benda uji yang sama dengan uji kuat tekan, yaitu silinder beton berdiameter

150 mm dan panjang 300 mm, yang diletakkan pada arah memanjang diatas

alat penguji.

Kemudian silinder akan diberikan beban merata searah tegak dari atas

pada seluruh panjang silinder. Ketika kuat tariknya terlampaui, maka benda uji

akan terbelah menjadi dua bagian, dimana tegangan tarik yang timbul pada

saat benda uji tersebut terbelah disebut split cylinder strength, diperhitungkan

pada persamaan 1 yaitu :

………………………………….…………….………………(1) Dimana :

ft = Kuat tarik belah (N/m2)

P = Beban pada waktu belah (N)

L = Panjang benda uji silinder (m)

D = Diameter benda uji silnder (m)

3. Perilaku Tegangan-Regangan Beton

Tegangan merupakan perbandingan antara gaya yang bekerja pada

beton dengan luas penampang beton. Keadaan ini dapat dinyatakan seperti

pada persamaan 2 :

σ =P/ A……………………………………………………………….…………….(2)

Dimana :

Page 45: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

30

σ = Tegangan beton (MPa)

P = Beban (N)

A = Luas penampang beton (mm²)

Regangan adalah perbandingan antara pertambahan panjang yang

terjadi (ΔL) terhadap panjang mula-mula (L) benda uji dimana regangan

dinotasikan dengan ε dan tidak mempunyai satuan. Regangan yang terjadi

pada beton dinyatakan dalam persamaan 3 :

ε = ΔL/L……………………………………………...…………………………….(3)

Dimana :

ΔL= Perubahan panjang

L = Panjang awal

Jika hubungan tegangan dan regangan yang terbentuk dibuat dalam

bentuk grafik dimana setiap nilai tegangan dan regangan yang terjadi pada

benda uji dipetakan kedalamnya dalam bentuk titik-titik, maka titik-titik yang

terbentuk tersebut terletak dalam suatu garis lurus sehingga terdapat

kesebandingan antara hubungan tegangan dan regangan yang terjadi pada

hasil pengujian benda uji. Gambar 6 memperlihatkan hubungan tegangan dan

regangan linear.

Page 46: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

31

Gambar 6. Hubungan tegangan dan regangan linear

Hubungan tegangan–regangan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6

adalah hubungan yang linear, dimana regangan berbanding lurus dengan

tegangannya. Hukum Hooke berlaku dalam keadaan ini. Akan tetapi dalam

kondisi yang sebenarnya, tegangan tidak selalu berbanding lurus dengan

regangan, hubungan tersebut apabila dipetakan dalam bentuk titik-titik, maka

akan berbentuk seperti pada Gambar 7.

Gambar 7. Hubungan tegangan regangan non linear

Page 47: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

32

D. Tulangan Coating

Zinc chromate adalah salah satu deretan meni besi, zinc chromate

mengandung pigment zinc yang mempunyai sifat kharakteristik anti korosi

yang sangat baik serta dipadukan dengan resin alkali resin sehingga aplikasi

zinc chromate dapat berfungsi sebagai cat anti korosi. Zinc chromate

umumnya bercorak warna hijau kekuningan atau hijau kecoklatan.

Zinc chromate diaplikasikan secara umum untuk pengecatan steel

structure, steel construction, tangki penyimpanan, kontainer, jalur perpipaan

dan material besi lainnya. Zinc chromate dikategorikan sebagai sistem

konvensional dalam dunia coating. karena resin yang dipergunakan adalah

teknologi terakhir yaitu alkali resin. Tipe resin yang umum dipakai pada zinc

chromate yaitu short alkali resin, medium alkali resin, long oil alkali resin.

Pada penelitian ini menggunakan type medium alkali resin. Tata cara

Coating secara konvensional pada tulangan baja dimaksudkan untuk

memberikan petunjuk kepada para pihak-pihak yang berkepentingan dalam

mengerjakan pengecatan logam. Cara Coating besi dan baja dilakukan

sebagai yaitu :

1) Membersihkan semua debu, kotoran, minyak, gemuk dan sebagainya

dengan cara mencuci dengan “white spray” atau solvent lain yang cocok,

kemudian dilap dengan kain bersih.

Page 48: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

33

2) Menghilangkan semua karat dan kerok dengan cara mengeruk atau

menggosok dengan sikat kawat bila perlu dengan sand blasting.

3) Memberi cat dasar Coating dan harus dijaga jangan sampai terkotori lapis

debu, kotoran, minyak, lemak, dan sebagainya sebelum diberi cat antara

dan cat tutup.

4) Bagian-bagian logam harus disikat dengan sikat kawat atau dikerok untuk

menghilangkan karat. Kemudian baru di Coating. Jumlah lapisan Coating

tergantung jenis struktur.

E. Peranan Hidrasi Semen Dalam Pengikatan Klorida

Dalam proses hidrasi semen yang bercampur dengan air laut akan

mempengaruhi ikatan kimia yang terjadi antara semen dan air laut dengan

membentuk fase baru dalam mikrostruktur beton sehingga mempengaruhi

sifat mekanis beton terutama pada durabilitas beton. Adanya klorida yang

terkandung pada campuran beton merupakan penyebab utama dari

kerusakan struktur beton yang berpotensi dalam pembentukan mekanisme

karat atau korosi yang terjadi pada baja tulangan yang ada dalam struktur

beton. Apabila ion klorida yang terkandung dalam air bereaksi dengan

semen, maka sebagian produk hidrasi semen akan mengikat ion klorida

dalam beton baik melalui pengikatan secara kimiawi maupun pengikatan

melalui adsorbsi secara fisik. Ion klorida yang tidak terikat oleh produk hidrasi

Page 49: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

34

akan menyebar melalui pori-pori yang ada dalam beton dan dapat

terpenetrasi kedalam lapisan galvanis baja (Marinescu, M.V.A dan Brouwers,

H.J.H., 2010). Sejumlah penelitian telah dilakukan untuk mengetahui

pengaruh klorida dalam campuran beton, diantaranya Tjaronge, M.W., dkk.,

(2014), Mohammed, Tarek Uddin, dkk., (2004(a),(b)), Otsuki, Nobuaki, (2011)

dimana klorida sangat berpengaruh besar dalam campuran beton. Tidak

menutup kemungkinan bahwa air laut akan digunakan sebagai bahan

pencampur beton dimana beberapa penelitian diantaranya telah

menyebutkan bahwa pada tahun 2025 umat manusia akan kekurangan air

bersih (Otsuki, Nobuaki, 2011). Oleh sebab itu, diperlukan adanya

penanganan secara komprehensif untuk mencegah terjadinya kerusakan

pada beton dan terjadinya korosi yang terjadi pada tulangan baja yang dapat

merusak beton.

Ann, Ki Yong dan Song, Ha-Won (2007), juga telah meneliti tentang

ambang batas klorida yang dapat terkandung dalam beton, dimana jumlah

klorida yang terikat dalam beton sudah mencapai titik maksimum dalam arti

bahwa sudah tidak ada lagi unsur atau senyawa dari semen yang dapat

mengikat klorida. Ketika konsentrasi klorida berada pada ambang batas

tertentu dan interface kekuatan beton tercapai pada umur puncak dan korosi

dari besi beton baja mulai bereaksi. British Standard dalam Corrosion

Science memberikan batas klorida untuk beton bertulang yaitu sebesar 0,4%

dari berat semen yang digunakan dalam rancang campuran beton atau mix

Page 50: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

35

design. Tabel 4 meperlihatkan ambang batas klorida dengan berbagai

kondisi. Kondisi-kondisi yang dimaksud adalah pore solution, specimen

dengan internal klorida (Cl-), specimen dengan external klorida (Cl-), dan

beton struktural dalam penerapan beton di lapangan sehingga beton

struktural yang direncanakan mampu mencapai target yang ada dan

memenuhi spesifikasi standar nasional Indonesia. Metode deteksi yang

digunakan untuk mengetahui kadar klorida yang terkandung dalam beton

bermacam-macam yaitu diantaranya half-cell potential, polarisation, AC,

macrocell, current, impedance, mass-loss, polarisation not mentioned, dan

lain-lain.

Ambang batas klorida dalam berbagai kondisi sangat diperlukan untuk

mengetahui kadar klorida yang boleh terkandung di dalam beton sehingga

pada umumnya korosi yang dapat terjadi pada beton akibat klorida dapat

ditangani dan di perbaiki sedini mungkin sehingga tidak dapat merusak beton

yang ada.Penelitian yang telah dilakukan oleh Marinescu dkk., 2010,

menunjukkan salah satu parameter paling penting yang dapat mempengaruhi

kapasitas pengikatan klorida adalah komposisi dari semen tersebut yang ada

dipakai dalam pembuatan beton. Kandungan C3A dalam semen sangat

menentukan jumlah fase AFm, sementara kandungan dari C3S dan C2S

dapat dihubungkan dengan jumlah CSH yang diperoleh pada hidrasi yang

ditimbulkan oleh semen.

Hidrat utama dari pasta semen adalah membentuk C-S-H gel

Page 51: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

36

(torbomorite), Ca(OH)2, Aft (C3A. 3CaSO4.32H2O), dan AFm

(C3A.3CaSO4.10H2O). Dari hidrat, Aft dan Ca(OH)2 memiliki kapasitas kecil

untuk mengikat klorida, C-S-H memiliki permukaan yang sangat besar dan

mampu mengikat berbagai macam ion-ion yang ada dan termasuk ion klorida

tersebut. Selanjutnya, kapasitas pengikatan klorida C-S-H yang dapat terjadi

tergantung pada komposisi kimia yang ada dan luas permukaan serta jenis

larutan klorida dan kondisi eksperimental yang dilakukan (Mien, T. Van dkk.,

2008). Berdasarkan kedua fase hidrasi yang dapat mengikat klorida tersebut

sehingga yang lebih banyak yaitu CSH dan AFm, memiliki dua mekanisme

pengikatan klorida utama yang terjadi yaitu pengikatan melalui adsorpsi

secara fisik dan pengikatan melalui reaksi kimia yang terjadi. Fase CSH

dapat diketahui mampu mengikat klorida melalui penyerapan, sedangkan

AFm mengikat klorida melalui reaksi kimia yang terjadi dan dapat membentuk

garam friedel. Proses pengikatan klorida pada beton dapat dijelaskan dengan

reaksi kimiayang terjadi. Senyawa NaCl dan senyawa MgCl setelah bereaksi

dengan kapur padam (Ca(OH)2) dengan hasil hidrasi semen dari kalsium

klorida (CaCl), akan menjadi larut dimana akan menyebabkan kerugian dan

pelemahan pada beton sehingga aturan standar nasional Indonesia melalui

SNi 03-2847-2013 Perencanaan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung

memberikan gambaran tentang batas maksimum kandungan klorida yang

dapat terkandung pada beton.

Page 52: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

37

Tabel 4. Ambang batas klorida dengan berbagai kondisi (Ann, Ki Yong dan Song, Ha-Won (2007))

kondisi Ambang batas Metode

Deteksi Total klorida (%)

Bebas klorida (%) [Cl]/[OH]

Pore Solution 0,6 0,3

Half-cell potential

Polarisation

Spesimen + internal Cl-

0,5-2,0

0,079-0,19

0,78-0,93 0,45 (SRPC)

0,90 (15% PFA)

0,68 (30% PFA)

0.97 (30% GGBS)

0,35-1,00

0,11-0,12 0,10 0,11 0,07 0,03

0,14-0,22

8-63

0,16-0,26 0,27 0,19 0,21 0,23

Polarisation Macrocell

current AC

impedance Massloss Half-cell potential

Cl-/OH- = 0,3

Spesimen + external Cl-

0,227 0,5-1,5

0,70 (OPC) 0,65 (15%

PFA) 0,50 (30%

PFA) 0,20 (50%

PFA) 1,8-2,9 0,5-1,4 0,6-1,4

0,364 1,5

Polarisation Half-cell potential Massloss

Polarisation Not

mentioned

Structure 0,2-1,5 Mass loss Catatan : SRPC :Sulphate resistant portland cement, PFA : pulverized fly ash, GGBS : ground granulated blast furnace slag, OPC : ordinary Portland cement

Page 53: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

38

Persamaan 4, 5 dan 6 memperlihatkan persamaan reaksi yang

menunjukkan peranan hidrasi semen dalam pengikatan klorida.

Ca(OH)2 + 2NaCl CaCl2 + 2NaOH (4)

CaCl2 + (3CaO).Al2O3 + 10H2O (3CaO)Al2O3.CaCl2.10H2O (5)

Ca(OH)2 + MgCl2 CaCl2 + Mg(OH)2 (6)

F. Kekuatan Lentur Pada Balok Beton Bertulang

Beton bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah

tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum yang disyaratkan dengan atau

tanpa prategang, dan dapat direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua

bahan tersebut bekerja sama dalam memikul gaya-gaya (SNI03-2847–2002,

Pasal 3.13). Baja tulangan memiliki sifat kuat terhadap gaya tarik, sedangkan

beton memiliki sifat kuat terhadap gaya tekan, namun lemah terhadap tarik.

Berdasarkan kelebihan dan kekurangan kedua material tersebut, maka

lahirlah beton bertulang menjadi satu kesatuan yang komposit dalam

menerima beban tekan maupun beban tarik.

Beton bertulang mempunyai sifat yang sangat sesuai dengan sifat bahan

penyusunnya, yaitu sangat kuat terhadap beban tarik maupun beban tekan

yang diberikan. Beban tarik pada beton bertulang dapat ditahan oleh baja

tulangan, sedangkan beban tekan cukup ditahan oleh beton itu sendiri. Beton

Page 54: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

39

juga dapat melindungi baja dari kebakaran dankarat atau korosi yang terjadi

dengan tujuan beton agar tetapawet.

Lenturan murni adalah lenturan yang terjadi pada balok dengan

mengkondisikan gaya lintangnya sama dengan nol, yaitu dengan meletakkan

balok beton pada tumpuan sederhana yang dibebani secara simetris sejauh a

dari tumpuan seperti yang terlihat pada Gambar 8.

Gambar 8. Pola pembebanan pada pengujian kuat lentur

1. Analisa Balok Beton Bertulang

Ketika suatu gelagar balok diberi beban sehingga menimbulkan momen

lentur, maka akan terjadi deformasi (regangan) lentur dalam balok tersebut.

Pada kejadian momen lentur positif, maka bagian atas akan mengalami

regangan tekan dan bagian bawah mengalami regangan tarik. Regangan-

regangan tersebut akan menimbulkan tegangan-tegangan yang harus dipikul

Page 55: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

40

oleh balok, dimana tegangan tekan akan terjadi dibagian atas dan tegangan

tarik di bagian bawah.

Pada saat beban kecil, belum terjadi retak pada beton, dalam kondisi ini

beton dan baja tulangan bersama-sama akan menahan tegangan yang

terjadi. Distribusi tegangan akan tampak linear, bernilai nol pada garis netral

dan sebanding dengan regangan yang terjadi. Gambar 9 memperlihatkan

perilaku lentur pada beton.

Gambar 9. Perilaku lentur pada beton

Ketika beban diperbesar lagi, nilai regangan dan tegangan tekan akan

semakin meningkat, dan cenderung untuk tidak sebanding lagi, dimana

tegangan beton akan membentuk kurva non linear. Bentuk tegangan beton

tekan pada penampangnya akan berupa garis lengkung dimulai dari garis

netral sampai ke serat atas balok, seperti yang terlihat pada Gambar 10.

Page 56: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

41

Gambar 10. Perilaku lentur dekat beban ultimit

Nd adalah resultan gaya tekan dalam sedangkan Nt adalah resultan

gaya tarik dalam. Kedua gaya ini memiliki garis kerja sejajar, sama besar,

tetapi berlawanan arah dan dipisahkan dengan jarak z sehingga membentuk

kopel momen tahanan dalam, dimana nilai maksimumnya disebut kuat lentur

atau momen tahanan penampang komponen struktur terlentur.

a. Analisa Balok Lentur Tulangan Tarik

Untuk merencanakan balok pada kondisi pembebanan tertentu maka

harus diketahui komposisi dimensi balok beton seperti lebar balok (b), tinggi

balok (h), dan jumlah serta luas tulangan baja (As), f’c dan fy sehingga dapat

menimbulkan momen tahanan dalam sama dengan momen lentur maksimum

yang ditimbulkan oleh beban.

Namun menentukan momen tahanan dalam bukanlah hal yang mudah

karena hubungan dengan bentuk diagram tegangan tekan diatas garis netral

Page 57: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

42

dapat berbentuk garis lengkung. Untuk mempermudah perhitungan, maka

Whitney telah mengusulkan bentuk persegi panjang sebagai distribusi

tegangan beton tekan ekivalen dan juga telah diatur dalam Standar Nasional

Indonesia (SNI). Standar SKSNI 03-2847-2002 pada pasal 12.2.7.1 juga

menetapkan bentuk tersebut sebagai ketentuan. Selain itu, menurut SK SNI

T-15-1991-03 kuat lentur nominal untuk balok penampang persegi dapat

diturunkan dengan menggunakan tegangan persegi ekivalen. Gambar 11

memperlihatkan balok tegangan ekivalen Whitney.

Gambar 11. Balok tegangan ekivalen Whitney

Persamaan 7 sampai persamaan 15 memperlihatkan persamaan yang

digunakan untuk membuat balok tegangan ekivalen Whitney.

……………………………………………………………….(7)

……………………………………………………………………….. (8)

Page 58: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

43

…….………………………………………………………… (9)

………..………………………………………………. (10)

…………………………………………………………………….(11)

…………………………………………………………………..…(12)

………………………………………………………………..(13)

……….…………………………………………………………..(14)

………………………………………………………………………...(15)

Keterangan :

Nd = Resultan seluruh gaya tekan diatas garis netral

Nt = Resultan seluruh gaya tarik di bawah garis netral

Mr = Momen tahanan

Z = Jarak antara resultan gaya tekan dan tarik

c = Jarakserat tekan terluar ke garis netral

fy = Tegangan luluh tulangan baja

f’c = Kuat tekan beton

Asb = Luas tulangan balok

ρ = Rasio penulangan

Page 59: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

44

d = Tinggi efektif balok

b = Lebar balok

β₁ = Konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton

b. Retak Pada Balok Bertulang Ada 3 jenis retak yang terjadi pada balok beton bertulang, yaitu:

1. Retak lentur

Retak lentur adalah retak vertikal yang memanjang dari sisi tarik balok

dan mengarah ke atas sampai daerah sumbu netralnya serta terjadi pada

daerah momen lentur yang besar. Jika balok memiliki web yang sangat tinggi,

jarak retak akan sangat dekat, dengan sebagian retak terjadi bersamaan

sampai di atas tulangan, dan sebagian lagi tidak sampai ke tulangan. Retak

ini akan lebih lebar di pertengahan balok daripada di bagian dasarnya. Pada

penelitian ini, jenis retak inilah yang akan diidentifikasi.

2. Retak miring

Retak miring dapat disebabkan karena gaya geser yang dapat terjadi

pada bagian web balok beton bertulang baik sebagai retak bebas atau

perpanjangan dari retak lentur. Retak geser web kadang-kadang dapat terjadi

pada web-web penampang prategang, terutama dapat terjadi pada

penampang dengan flens yang besar dan web yang tipis. Jenis retak geser

Page 60: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

45

miring yang paling umum ditemukan adalah retak geser lentur yang terjadi

pada balok prategang dan non prategang.

3. Retak puntir

Retak puntir cukup mirip dengan retak geser, namun retak ini melingkar

di sekeliling balok. Jika sebuah batang beton tanpa tulangan menerima torsi

secara murni maka batang tersebut akan retak dan runtuh di sepanjang garis

spiral dengan sudut sebesar 45º karena adanya gaya tarik diagonal yang

disebabkan oleh tegangan puntir. Gambar 12 memperlihatkan retak pada

balok beton bertulang.

Gambar 12. Retak pada Balok

Beton bertulang akan mengalami retak yang disebabkan oleh kekuatan

tarik beton yang cukup rendah. Retak tidak dapat dicegah dan dihindari

namun dapat dibatasi ukurannya dengan menyebar atau mendistribusikan

tulangan pada beton. Nilai lebar retak maksimum yang dapat diterima sangat

bervariasi yaitu dari sekitar 0,004 sampai 0,016 dan nilai ini sangat tergantung

Page 61: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

46

pada lokasi terjadinya retak, jenis struktur, tekstur permukaan beton,

iluminasi, dan faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi terjadinya retak

pada balok beton bertulang.

Komite ACI 224, dalam laporannya tentang retak memperlihatkan

sejumlah perkiraan lebar retak maksimum yang dapat diizinkan untuk batang

beton bertulang dalam berbagai situasi dan kondisi yang terjadi seperti pada

beton bertulang yang bersentuhan dengan udara kering, udara lembab,

tanah, larutan bahan kimia, air laut dan percikan air laut dan digunakan dapa

struktur penahan air. Nilai-nilai lebar retak ini dapat dilihat dalam Tabel 5

(Jack C. Mc Cormac, 2004). Tabel 5 memperlihatkan lebar retak maksimum

yang dapat diizinkan berdasarkan lebar retak yang ditentukan oleh Komite

ACI 224 dalam berbagai situasi dan kondisi yang ada diantaranya udara

kering, udara lembab, air laut maupun percikan air laut dan lain-lain.

Tabel 5. Lebar retak maksimum yang diizinkan

Batang yang bersentuhan dengan Lebar retak yang diizinkan (inch)

Udara kering 0,016

Udara lembab, tanah 0,012

Larutan bahan kimia 0,007

Air laut dan percikan air laut 0,006

Digunakan pada struktur penahan air 0,004

Page 62: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

47

G. Korosi Pada Baja Tulangan

Baja merupakan bahan dengan kuat tarik yang tinggi dan koefisien

pemuaian yang hampir sama dengan beton. Sedangkan beton mempunyai

kelemahan pada nilai kuat tariknya. Hal ini menjadi pertimbangan

penggunaan baja sebagai tulangan pada beton yang menerima gaya tarik.

Secara umum, tulangan baja di dalam beton tidak akan terkorosi karena

pada lapisan baja terdapat lapisan pasif baja yang tipis yang berfungsi

sebagai pelindung. Lapisan pasif baja akan bereaksi dengan larutan asam

atau akan larut dalam kondisi asam. Karena sifat beton alkali, yaitu basa

dengan pH sekitar 12-13, baja tulangan didalam beton aman terhadap korosi.

Jika dilihat secara makro, beton merupakan material yang kuat, tetapi jika

dilihat secara mikro maka beton adalah material yang berpori dengan

diameter kecil. Pori–pori tersebut masih memungkinkan senyawa – senyawa

disekitar beton untuk berinfiltrasi kedalam beton dengan cara berdifusi.

Proses ini dapat terjadi karena perbedaan konsentrasi di dalam dan di luar

beton.

Proses karbonasi menyebabkan beton kuat (CaCO3 mengisi pori-pori),

tetapi menimbulkan karat pada tulangan besi, tidak baik untuk beton

bertulang. Zat-zat garam tidak di pikirkan pada saat pencampuran yang

menyebabkan umur layanan beton bertulang menjadi pendek. Diperkirakan

Page 63: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

48

pada masa berfungsi beton bertulang 10 – 60 tahun dengan kondisi baja

tulangan mengalami korosi.

Baja tulangan pada beton akan terkorosi bila lapisan pasif ini rusak yaitu

pH lingkungan pada bidang kontak baja dan beton turun hingga lebih kecil

dari 9,5. Kondisi ini yang biasanya disebabkan oleh proses karbonasi,

degradasi oleh klorida, serangan sulfat, serangan asam dari bakteri atau

degradasi oleh garam magnesium.

Pada korosi baja tulangan, kerusakan terjadi pada tulangan di dalam

beton. Hal ini disebabkan karena tulangan di dalam beton bereaksi dengan

air dan membentuk karat. Karat yang terbentuk pada tulangan ini

mengakibatkan penambahan volume besi tulangan tersebut yang kemudian

mendesak sehingga beton tersebut menjadi retak.

Lapisan pelindung yang pasif pada permukaan tulangan baja yang

terbentuk dengan sendirinya setelah dimulainya proses hidrasi semen terdiri

atas Fe2O3. Selama lapisan oksida tersebut ada, tulangan baja akan tetap

utuh. Namun ion klorida dapat merusak lapisan tersebut, ditambah dengan

adanya air dan oksigen yang menyebabkan korosi (karat) terjadi.

Gambar 13 memperlihatkan deskripsi singkat dari fenomena korosi.

Ketika terjadi perbedaan potensial listrik sepanjang tulangan baja di dalam

beton, sebuah lapisan elektrokimia akan terbentuk yaitu ada yang berbentuk

anoda dan katoda, dihubungkan dengan elektrolit yang terbentuk dari air

dalam campuran pasta semen. Ion positif Fe+ pada anoda masuk ke dalam

Page 64: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

49

larutan sedangkan elektron bebas bermuatan negatif e- melewati baja ke

katodadimana mereka diserap oleh konstituendari elektrolit dan

dikombinasikan dengan air dan oksigen membentuk ion hidroksil (OH)-.

Perjalanan menuju elektrolit ditambah dengan ion besi membentuk

ferrichydroxide yang diubah oleh proses oksidasi lanjutan menjadi karat.

Persamaan reaksinya adalah :

Reaksi anodik :

Fe+ + 2e- Fe++ + 2(OH)¯ Fe(OH)2 (ferroushydroxide) (16)

4Fe(OH)2 + 2H20 + O2 4Fe(OH)3 (ferrichydroxide) (17)

Reaksi katodik:

e- + O2 + 2H2O → 4(OH)- (18)

Gambar 13. Deskripsi singkat dari fenomena korosi

Terlihat bahwa oksigen terserap sedangkan air diperbarui, hal ini

diperlukan agar proses dapat tetap berlanjut. Maka itu, korosi tidak akan

Page 65: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

50

terjadi pada beton yang telah mengering, pada tingkat kelembapan sekitar

60%; begitu juga pada beton yang dibenamkan penuh di dalam air, kecuali

jika beton menyerap udara, yang salah satunya dapat disebabkan oleh

gelombang. Kadar kelembapan optimum korosi mencapai 70 hingga 80%.

Kelembapan yang makin tinggi menyebabkan penurunan tingkat penyerapan

oksigen.

Perbedaan energi elektrokimia dapat disebabkan oleh perbedaan

kondisi lingkungan pada beton, contohnya ketika beton terendam di air laut.

Kondisi yang sama dapat timbul ketika ada perbedaan besar pada ketebalan

dari selimut baja yang tersambung secara elektris. Sel elektrokimia juga

terbentuk karena variasi dari konsentrasi garam didalam air atau karena

adanya perbedaan cara penyerapan oksigen.

Agar korosi dapat dimulai, lapisan pasif harus dapat ditembus. Ion

klorida mengaktifkan permukaan baja untuk membentuk anode, permukaan

lapisan pasif menjadi katoda. Reaksinya adalah :

Fe+ + 2Cl- → FeCl2 (19)

FeCl2 + 2H2O → Fe(OH)2 + 2HCl (20)

Oleh karena itu, klorida dapat terbentuk sehingga proses karat terjadi,

meskipun terbentuk klorida besi pada tahap peralihan. Sel elektrokimia yang

membutuhkan anoda dan katoda yang saling terhubung oleh pori air, juga

Page 66: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

51

oleh baja tulangan itu sendiri, dan sistem pori pada pasta semen yang telah

mengeras menjadi faktor utama penyebab korosi.

Konsekuensi dari korosi tulangan yaitu korosi dapat menyebabkan

volume tulangan menjadi beberapa kali lebih besar dibanding dengan volume

tulangan asli sehingga dapat menyebabkan retak, spalling atau delaminasi

pada beton. Gambar 14 memperlihatkan mekanisme konsekuensi yang

diakibatkan oleh korosi pada baja tulangan.

Gambar 14. Konsekuensi akibat korosi pada baja tulangan

H. Percepatan Korosi Tulangan

Tujuan penginduksian korosi pada baja tulangan adalah untuk

mensimulasikan bagaimana korosi dapat merusak ke dalam beton. Proses

korosi dimulai dengan memberikanarus listrik sebesar 1 mA / cm2. Pada

metode ini, sebuah energi potensial positif yang konstan (arus listrik)

diberikan pada tulangan yang tertanam pada beton sebagai elektrode yang

dapat dihitung secara berkala.

Page 67: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

52

Proses korosi tulangan dilakukan di kolam / tangki yang terisi larutan

NaCl sebesar 3,5 % sebagai elektrolit. Rendaman beton dalam tangki telah

disesuaikan sedikit melebihi dari penutup beton di tambah diameter tulangan,

untuk memastikan perendaman yang memadai terhadap tulangan tarik.

Pemilihan intensitas arus listrik dan periode korosi pada balok beton

disesuaikan pada tingkat yang di inginkan. Persentase tingkat korosi dipilih

sebagai bagian pengurangan kekuatan tulangan tarik dalam skala waktu

yang singkat. Hubungan antara besarnya arus korosi dan besarnya

kehilangan berat logam akibat korosi ditentukan dengan menggunakan

hukum faraday sebagai berikut :

………………………………….. …………………………….. (21)

Dimana : Δω = kehilangan berat logam akibat korosi

A = berat atom besi (56 g)

I = arus korosi (amp)

t = waktu berlalu (detik)

Z = valensi dari bereaksi elektroda (besi), yang merupakan 2

F = Konstanta faraday (96.500 amp detik)

Berdasarkan hukum faraday tersebut yang mengekspresikan

kehilangan berat logam yang telah di berikan arus sebesar persentase

ampere yang di inginkan maka penurunan diameter tulangan akibat korosi

dapat di definisikan sebagai berikut :

Page 68: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

53

………………………………………………………… (22)

Dimana : 2R = 2312 i

2R T/D = Penurunan diameter tulangan akibat korosi (T tahun)

R = Laju korosi untuk arus i (R = 1156 i) (cm / tahun)

i = Besarnya arus korosi (amp / cm2)

Model perendaman Impressed Voltage adalah untuk mempercepat

korosi pada tulangan beton yang di rendam dengan air laut. Metode

ImpressedVoltage merupakan salah satu metode percepatan korosi, yang

secara tidak langsung memberikan informasi mengenai karakteristik

penyerapan dari beton. Alat yang digunakan dalam pengujian ini meliputi

sumber daya DC, benda uji, bak perendaman yang mengandung larutan

NaCl sebesar 3,5 %, satu stainless plat, serta data logger. Alat dan bahan

yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 15.

Gambar 15. Skema kolam perendaman

Page 69: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

54

I. Kerangka Pikir Penelitian

Dalam upaya mendorong percepatan pembangunan infrastruktur di

daerah-daerah terpencil khususnya pulau-pulau terpencil, Pemerintah daerah

diperhadapkan dengan permasalahan tingginya harga satuan biaya

pembangunan infrastrukturakibat material agregat yang didatangkan dari luar

daerah.Penggunaanair laut dan pasir laut sebagai material pembentuk beton

masih relatif minim digunakan di daerah-daerah yang terisolir dengan air

bersih. Hal ini disebabkan karena kandungan klorida atau ion Cl- yang

terkandung dalam pasir laut maupun air laut sehingga dapat menyebabkan

tulangan yang digunakan dapat berkarat. Oleh karena itu, penelitian ini

mencoba melakukan eksperimental di laboratorium dengan menggunakan air

laut dan pasir laut sebagai bahan pembentuk beton dan mensimulasikan

dengan proses akselerasi karat atau korosi. Gambar 16 memperlihatkan

kerangka pikir penelitian.

Page 70: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

55

Gambar 16. Kerangka pikir penelitian

KESIM

PULA

N D

AN

SAR

AN

ISU STRATEGIS

Ketersediaan air bersih sebagai pencampur beton yang semakin berkurang dari waktu ke waktu sangat membutuhkan perhatian khusus

Pembangunan infrastruktur nasional di daerah terpencil

Pengembangan teknologi beton menggunakan alternatif material penyusun dari laut (air laut dan pasir laut)

IDENTIFIKASI MASALAH

Bagaimana perilaku lentur yang timbul pada balok beton bertulang dalam kondisi normal dibandingkan dengan beton air laut yang diberikan percepatan korosi

Bagaimana efektivitas penggunaan air laut terhadap kapasitas lentur beton bertulang

Bagaimana dampak penggunaan tulangan beton yang mengalami korosi terhadap kapasitas lentur beton

UJI LABORATORIUM

M Pengujian karakteristik material

Pengujian kuat tekan beton dari semua variabel pengujian dalam penelitian

Pengujian half-cell potential pada balok beton

Pengujian kuat lentur balok yang diakselerasi korosi

HASIL PENELITIAN

Mendapatkan karakteristik material

Mendapatkan nilai kuat tekan beton semua variabel pengujian

Mendapatkan nilai half-cell potential pada balok beton

Mendapatkan nilai kapasitas lentur balok beton bertulang

Mendapatkan nilai kuat tarik baja tulangan akibat akselerasi korosi

Pengujian kuat tarik baja tulangan akibat akselerasi korosi

Page 71: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

56

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Kerangka Prosedur Penelitian

Desain atau rancangan penelitian bisa diartikan suatu proses analisis

dan pengumpulan data penelitian hingga memperoleh suatu hasil yang

diharapkan dalam penelitian. Akan tetapi dalam arti luasnya rancangan

penelitian itu meliputi proses dari perencanaan serta pelaksanaan

penelitian hingga hasil dan kesimpulan dari suatu penelitian. Rancangan

penelitian meliputi semua prosedur dari penelitian sejak dari tujuan

penelitian hingga analisis data. Pembuatan rancangan penelitian sendiri

bertujuan agar penelitian bisa dijalankan dengan lancer dan tanpa

terjadinya kendala-kendala yang tidak diharapkan.

Penelitian ini diawali dengan studi pustaka dimaksudkan untuk

mendapatkan gambaran penelitian-penelitian yang pernah dilakukan oleh

peneliti sebelumnya yaitu penelitian yang ada kaitannya dengananalisis

korosi pada baja tulangan, percepatan korosi pada baja tulangan serta

kuat lentur balok beton bertulang. Jenis penelitian ini selain kajian pustaka

juga dilakukan uji eksperimental yang secara garis besar dilaksanakan di

laboratorium Struktur dan Bahan Universitas Hasanuddin Fakultas Teknik.

Secara garis besar prosedur pelaksanaan penelitian mengikuti skema

bagan alir pada Gambar 17.

Page 72: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

57

B.

C.

D.

Gambar 17. Bagan alir penelitian

MULAI

KAJIAN PUSTAKA Teori dasar dan Jurnal

PERSIAPAN Desain, Bahan dan Alat Pengujian

Sampel Selinder Berton Air Tawar Sebagai Camupuran Air Semen

Sampel Selinder Berton Air Laut Sebagai Campuran Air Semen dan

Pasir Laut

Uji Kuat Tekan

Sampel Balok (15x20x160) Menggunakan Air Tawar Sebagai Air

Semen dan Tulangan Biasa

Sampel Balok (15x20x160) Menggunakan Air Laut Sebagai Air Semen dan Tulangan Non Korosif

Uji Lentur balok beton

Pengujian Balok Dengan Beban Monotonik - Pengukuran tegangan dan regangan - Pengukuran lendutan - Pengukuran lebar retak

Hasil Tes dan Pengolahan Data

Pembahasan dan Kesimpulan

SELESAI

Page 73: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

58

B. Rancangan Penelitian

Pada penelitian ini, benda uji dibuat menjadi 4 tipe, yaitu

1. Balok beton bertulang normal dengan tulangan biasa dengan ukuran

baja 2D16 mm.

2. Balok beton bertulang normal dengan tulangan biasa dengan ukuran

baja 2D16 mm yang diberikan percepatan korosi.

3. Balok beton bertulang air laut dengan tulangan biasa dengan ukuran

baja 2D16 mm yang diberikan percepatan korosi.

4. Balok beton bertulang air laut dengan tulangan coating dengan ukuran

baja 2D16 mm yang diberikan percepatan korosi.

Penelitian ini dilakukan dengan pembuatan desain campuran beton

normal dengan air laut dan pasir laut sebagai bahan pencampur. Agregat

kasar yang digunakan merupakan material batu pecah yang diambil di

sekitar lokasi Sungai Bili-bili. Agregat halus yang digunakan terdiri dari 2

lokasi pengambilan, yaitu material pasir sungai yang diambil di sekitar

lokasi Sungai Bili-bili dan material pasir laut yang diambil di sekitar lokasi

Pantai Barombong, Makassar.

Waktu yang dibutuhkan dalam pengujian beton adalah 28 hari

dimana beton dicuring kering selama 7 hari dan dilakukan akselerasi

korosi selama 21 hari. Berdasarkan persamaan Faraday maka akselerasi

dilakukan dengan menggunakan air laut, sementara tulangan baja di

induksi dengan arus listrik 1,45 Ayang menjadi variabel bebas dalam

Page 74: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

59

penelitian ini, sedangkan variabel terikatnya adalah kapasitas lentur dari

balok beton bertulang.

Pengumpulan data pola retak akibat korosi dilakukan setelah balok

beton bertulang berumur 28 hari. Selain itu, dilakukan pengujian half-cell

potential untuk mengetahui penyebaran korosi yang terjadi pada balok

beton bertulang. Selanjutnya pengumpulan data kapasitas lentur balok

dilakukan dengan memberikan pembebanan statik hingga mencapai

kekuatan batas balok. Data yang diperoleh digunakan untuk menganalisis

karakteristik balok beton bertulang dengan semua jenis variasi balok beton

bertulang dalam penelitian ini.

C. Benda Uji

Pada penelitian ini, benda uji yang digunakan terbagi menjadi balok

beton bertulang dengan campuran air tawar dan pasir sungai serta balok

beton bertulang dengan campuran air laut dan pasir laut. Selain itu,

beradsarkan benda uji yang dibuat dibedakan lagi berdasarkan perlakuan

percepatan korosi yang diberikan.

Gambar 18 menunjukkan benda uji menggunakan tulangan 2�8

pada daerah tekan dan 2D16 pada daerah tarik. Pada balok, dilakukan

pemasangan sebuah strain gauge pada tulangan daerah tarik dan tiga

buah di daerah tengah balok beton. Jenis strain gauge yang digunakan

dibedakan atas dua, yaitu strain gauge tipe FLA-2L-11 (gauge factor 2,12

± 1%) dan strain gauge tipe PL-60-11 (gauge factor 2,07 ± 1%) untuk

Page 75: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

60

P

0.5P 0.5P

beton. Gambar 19 memperlihatkan pengujian balok lentur yang

menggunakan beban terpusat pada 2 titik pembebanan.

Gambar 18. Dimensi balok beton bertulang

Gambar 19.Sketsa pembebanan balok beton bertulang

D. Pembuatan Benda Uji

1. Persiapan Pembuatan Benda Uji Silinder

Langkah langkah yang harus dilakukan dalam pembuatan benda uji

silinder adalah :

a. Menyiapkan cetakan silinder dengan ukuran diameter 10 cm dan

tinggi 20 cm sebanyak jumlah sampel silinder yang direncanakan

0,5 m 0,5 m 0,6 m

Page 76: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

61

(dalam penelitian ini sebanyak 4 sampel, masing-masing mutu

beton diambil sampel 3 buah silinder). Gambar 21 memperlihatkan

cetakan benda uji silinder.

Gambar 20.Cetakan benda uji silinder

b. Mengoleskan vaseline ke dalam cetakan silinder dengan tujuan

untuk memudahkan saat proses pelepasan beton dari cetakan

c. Menyiapkan bahan-bahan yang digunakan sebagai campuran

beton yaitu semen, pasir, kerikil, dan air laut sesuai perbandingan

mix design yang direncanakan. Gambar 22 memperlihatkan bahan

adukan benda uji.

Gambar 21. Bahan adukan benda uji

Page 77: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

62

d. Menyiapkan alat-alat yang diperlukan dalam proses pencampuran

2. Persiapan Pembuatan Benda Uji Balok Beton Bertulang Normal

Langkah langkah yang harus dilakukan dalam pembuatan benda uji

balok beton bertulang adalah :

a. Menyiapkan cetakan yang sesuai untuk balok berukuran 15 x 20 x 160

cm.

b. Menyiapkan tulangan yang telah dirakit sedemikian rupa sesuai

dengan gambar perencanaan yang telah dibuat sebelumnya seperti

yang terlihat pada Gambar 23.

Gambar 22. Potongan memanjang dan melintang balok beton bertulang normal

c. Menyiapkan bahan-bahan penyusun beton seperti semen, pasir,

kerikil, dan air sesuai dengan perbandingan dalam perencanaan mix

design yang telah dibuat sebelumnya.

d. Menyiapkan alat-alat yang akan digunakan dalam proses

pencampuran beton.

3. Persiapan Pembuatan Benda Uji Balok Beton Bertulang Air Laut

Langkah langkah yang harus dilakukan dalam pembuatan benda uji

Page 78: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

63

balok beton bertulang air laut adalah :

a. Menyiapkan cetakan yang sesuai untuk balok berukuran 15 x 20 x 160

cm.

b. Menyiapkan tulangan yang telah dirakit sedemikian rupa sesuai

dengan gambar perencanaan yang telah dibuat sebelumnya seperti

Gambar 24. Demikian pula halnya sama dengan beton bertulang yang

menggunakan tulangan yang di Coating cat.

Gambar 23. Potongan memanjang dan melintang balok beton bertulang air laut

c. Menyiapkan bahan-bahan penyusun beton seperti semen, pasir laut,

kerikil, dan air laut sesuai dengan perbandingan dalam perencanaan

mix design yang telah dibuat sebelumnya.

d. Menyiapkan alat-alat yang akan digunakan dalam proses pencampuran

beton.

4. Pengecoran Benda Uji Balok Beton

Langkah-langkah yang dilakukan saat proses pengecoran benda uji

balok beton bertulang normal adalah :

a. Meletakkan mesin pengaduk/molen pada lokasi yang rata dan stabil

kemudian hidupkan mesinnya.

Page 79: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

64

b. Memasukkan air ke dalam molen untuk membersihkan dan

membasahi permukaan dalam molen.

c. Menuangkan pasir ke dalam molen sesuai dengan takaran yang telah

direncanakan dalam mix design.

d. Memasukkan semen ke dalam molen juga sesuai dengan

perencanaan mix design.

e. Menuangkan air secara perlahan-lahan ke dalam molen untuk

mempermudah pencampuran antara pasir dan semen.

f. Memasukkan kerikil ke dalam molen.

g. Membiarkan seluruh bahan tercampur dalam molen selama ± 5 menit

agar campuran semakin tercampur dengan baik.

h. Menuangkan campuran beton ke dalam alat uji slump untuk

mengetahui nilai slump campuran beton hingga tercapai nilai slump

yang ditentukan.

i. Menuangkan adukan beton ke dalam bekisting/cetakan balok yang

telah persiapkan sebelumnya.

j. Menggunakan vibrator dan alat perojok untuk membuat campuran

semakin padat dan dapat mengisi secara penuh ke dalam cetakan

balok

k. Meratakan permukaan cetakan benda uji dengan menggunakan

sendok semen. Gambar 25 memperlihatkan beton setelah diratakan

dengan sendok semen.

Page 80: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

65

Gambar 24. Beton setelah diratakan dengan sendok semen

4. Perawatan Benda Uji Pasca Pengecoran

Perawatan beton atau yang dikenal dengan curing adalah kegiatan

penjagaan beton paska pengecoran dan finishing pengecoran dengan

tujuan menjaga kelembaban beton sehingga ikatanantara semen dan

agregat semakin kuat dan kualitas beton semakin baik. Selain itu,

perawatanbeton juga dilakukan untuk menghasilkan beton dengan

permukaan yang bagus, lebih awet danperlindungan terhadap besi

tulangan beton yang lebih baik.

Perawatan beton dilakukan segera setelah beton mengeras atau

mencapai final setting. Perawatan dilakukan minimal selama 7 (tujuh) hari

dan untuk beton berkekuatan awal tinggi minimal selama 3 (tiga) hari serta

harus dipertahankan dalam kondisi lembab, kecuali dilakukan dengan

Page 81: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

66

perawatan yang dipercepat. Perawatan beton ini dapat dilakukan dengan

beberapa cara yaitu:

a. Menempatkan beton segar dalam ruangan yang lembab.

b. Menempatkan beton segar dalam genangan air.

c. Menyelimuti permukaan beton dengan karung basah.

d. Menyirami permukaan beton secara terus menerus.

Pada penelitian ini, perawatan beton untuk silinder dan balok beton

dilakukan dengan cara menyelimuti beton segar dengan karung basah

sehingga seluruh permukaan silinder tertutupi selama 28 hari.

E. Metode Akselerasi Korosi

Pada penelitian ini metode akselerasi korosi menggunakan metode

konstan arus dengan menggunakan rumus Faraday sesuai dengan

persamaan 21 dan persamaan 22.

Menurut Mangat dan Elgraf pada kondisi lapangan besar arus korosi

adalah 900μA/cm2 untuk proses akselerasi korosi. Misalkan target

kehilangan korosi 7,5% terhadap luas permukaan tulangan D16 maka,

besarnya arus yang dibutuhkan adalah :

I = i x 3.14 x D x L

= 900μA/cm2 x 3.14x1.6 x 320

= 1.446.912 μA

= 1,45 A

Maka durasi akselerasi korosi untuk kehilangan 7.5% adalah :

Page 82: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

67

7,5% = 2312 I TD

7,5 = 2312 . 0,9 𝑇16

𝑇 = 7,52312 .0,9 .16

𝑇 = 7,5130,05

T = 0,05767 tahun x 365 hari = 21 hari

Tujuan penginduksian korosi pada baja tulangan adalah untuk

mensimulasikan bagaimana korosi dapat merusak beton. Proses korosi

dimulai dengan memberikan energy anodic yang konstan sebesar 40 V.

Pengujian percepatan korosi juga pernah diteliti oleh peneliti lain. Pada

metode ini, sebuah energi potensial positif yang konstan diberikan pada

tulangan yang tertanam pada beton dan arus dari baja tulangan untuk

melawan electrode dan dihitung secara berkala.

Spesimen beton tetap dibenamkan pada larutan NaCl 3% selama 21

hari untuk mendapatkan tingkat korosi 7,5%. Tulangan kemudian

dihubungkan ke terminal positif (tulangan berperan sebagai anode) dari

sumber energi DC sedangkan terminal negatif terhubung ke stainless

steel. Larutan NaCl untuk spesimen beton digunakan untuk menginduksi

ion klorida masuk ke dalam spesimen. Energi Potensial anodik konstan

sebesar 40 V diaplikasikan ke semua spesimen selama 21 hari. Retak

pada sampel diperiksa secara visual setiap hari sedangkan arussecara

terus menerus dipantau. Lebar retak diukur setelah 21 hari.

Page 83: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

68

F. Pengujian Benda Uji

1. Pengujian Kuat Tekan Beton untuk Beton Selinder

Pengujian kuat tekan beton dalam penelitian ini dilakukan pada

benda uji berbentuk silinder dengan ukuran tinggi 20 cm dan diameter 10

cm setelah beton berumur 28 hari.

Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian kuat tekan beton

silinder adalah :

1. Mengeluarkan benda uji silinder yang akan diuji kekuatan tekannya

dari bak perendam setelah beton berumur 28 hari kemudian diamkan

selama 1 hari agar benda uji berada dalam kondisi kering saat

pengujian atau dimasukan kedalam oven. Gambar 26 memperlihatkan

benda uji silinder.

Gambar 25. Benda uji silinder

Page 84: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

69

2. Melelehkan mortar belerang dan letakkan kedalam cetakan pelapis.

3. Meletakkan permukaan atas benda uji ke dalam cetakan pelapis

secara tegak lurus dan diamkan selama beberapa detik sampai mortar

belerang mengeras dan menempel pada permukaan atas benda uji,

pemberian mortar belerang pada kedua sisi silinder.

4. Menimbang benda uji.

5. Meletakkan benda uji pada mesin tekan Compression Machine secara

centris.

6. Menyalakan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan.

7. Melakukan pembebanan sampai jarum penunjuk beban tidak naik lagi

dan catat angka yang ditunjukkan jarum penunjuk.

2. Pengujian Kuat Lentur Balok Beton Bertulang

Pada penelitian ini, pengujian lentur dilakukan pada 1 (satu) buah

balok beton bertulang, Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian

lentur balok beton bertulang adalah :

1. Mengatur perletakan sesuai dengan jarak yang telah direncanakan

sebelumnya.

2. Meletakkan benda uji di atas kedua perletakan sendi-rol yang telah

disiapkan.

3. Meletakkan besi yang digunakan sebagai pembebanan untuk benda

uji,dimana pembebanan akan dilakukan pada dua titik di tengah

bentang yang berjarak 60 cm.

Page 85: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

70

4. Memasang 3 (tiga) buah Dial Indicator yang digunakan untuk

menghitung lendutan yang terjadi dengan jarak 75 cm. Pastikan dial

ini telah menyentuh dasar balok dan berada dalam posisiangka nol.

5. Meletakkan jack ditengah bentang diatas besi pembebanan dan

naikkan beban setiap 10 kg dengan membaca Manometer Jack.

6. Mencatat setiap penurunan yang terjadi pada dial ketika beban

dinaikkan dan perhatikan retak yang terjadi.

7. Melakukan pembacaan hingga balok mencapai keruntuhan. Gambar

27 memperlihatkan uji balok beton bertulang dengan indikator

pengukuranpada pengujian kuat lentur balok bertulang baik balok

beton bertulang normal maupun balok beton bertulang air laut.

Gambar 26. Uji balok beton bertulang dengan indikator pengukuran

Untuk pengujian balok lentur digunakan beban terpusat pada 2 titik

pembebanan seperti terlihat pada Gambar 27.

Page 86: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

71

P

0.5P 0.5P

Gambar 27. Positioning dial indikator lendutan

3. Pengujian Half-Cell Potential

Pengujian Half-Cell Potential dilakukan untuk mengetahui

kemungkinan relatif aktivitas korosi pada beton bertulang dengan cara

elektrokimia. Pengujian dilaksanakan berdasarkan ASTM C 876. Dalam

pengujian ini, sebuah voltmeter dengan impedansi yang tinggi

disambungkan diantara baja tulangan dan tembaga, temabaga sulfat

berfungsi sebagai elektroda pada permukaan beton dimana pengukuran

dapat dilakukan dengan metode Half Cell Potential. Skema benda uji

dapat dilihat pada Gambar 28.

Benda uji berupa beton bertulang seperti yang digunakan pada

pengujian Impressed Voltage juga di curing selama 28 hari dengan dua

tipe curing. Kemudian, benda uji ini dibenamkan dalam kolam berisi

larutan klorida 3% di dalam laboratorium pada suhu 20±2oC.

Perkembangan korosi pada tulangan baja diamati dengan metode half-cell

potential.

0,5 m 0,5 m 0,6 m

Page 87: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

72

Alat yang dapat juga di gunakan untuk menyelidiki tingkat korosi

pada baja ialah Scanning Electron Microscopy (SEM). Elektron memiliki

resolusi yang lebih tinggi daripada cahaya. Cahaya hanya mampu

mencapai 200 nm sedangkan elektron bisa mencapai resolusi sampai 0,1

– 0,2 nm.Disamping itu dengan menggunakan elektron kita juga bisa

mendapatkan beberapa jenis pantulan yang berguna untuk keperluan

karakterisasi. Jika elektron mengenai suatu benda maka akan timbul dua

jenis pantulan yaitu pantulan elastis dan pantulan non elastis, namun

dalam penelitian ini kami hanya melakukan pengujian dengan metode Half

Cell Potential seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 28. Skema benda uji pada pengujian half - cell potential

Page 88: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

73

4. Pengujian Kuat Tarik baja

Set-up pengujian yang diilustrasikan pada Gambar 29 yang

menunjukkan posisi strain gauge untuk mengukur regangan yang terjadi

pada tulangan baja.Secara garis besar penelitian ini dilaksanakan dengan

tahapan-tahapan adalah pengujian kuat tarik baja dilaksanakan setelah

balok bertulang sudah diuji lentur, pengujian ini untuk mengukur

penurunan nilai elongasi serta nilai fy pada tulangan baja balok normal

yang mengalami percepatan korosi. Cara pengujian yaitu sama dengan

cara pengujian kuat tekan beton tetapi kalau uji tari baja dilakukan

penarikan pada batang baja hingga mencapai beban maksimum (fy).

LVDT meruapakan alat untuk mengukur lendutan yang bisa di

konversikan ke regangan melalui faktor tinggi benda uji. Compresso meter

adalah alat untuk mengukur regangan pada benda uji tekan. Strain gauge

ialah sebuah kabel yang digunakan untuk mengukur regangan baik pada

beton maupun baja dengan ketelitian mikron.

Gambar 29. Set up benda uji

Strain gauge

Page 89: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

74

Langka-langkah pengujian kuat tarik baja Normal dan baja yang di

akselerasi yaitu :

1. Baja yang di akselerasi di bagi tiga bagian dan dipotong pada ukuran ±

30 cm

2. di timbang untuk mengetahi massa baja

3. Menyalakan mesin uji tarik dengan kuat tarik yang konstan

3. benda uji diletakan pada mesin uji dengan posisi tegak lurus

4. Melakukan uji tarik dan pembacaan jarum

5. setelah baja di uji Tarik di ukur kembali berapa penmbahan panjang

6. menghitung berapa elongasi antara baja normal dan baja akselerasi

Page 90: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

75

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Karakteristik Fisik dan Mekanik Material

1. Karakteristik Fisik Agregat

Agregat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari agregat

kasar (batu pecah) bersumber dari daerah Bili-bili Kabupaten Gowa, dan

agregat halus (pasir laut) bersumber dari daerah Pantai Barombong -

Makassar. Karakteristik fisik agregat diperlihatkan pada Tabel 6.

Tabel 6. Karakteristik fisik agregat

No. Karakteristik Agregat Agregat Halus

(Pasir Laut) Agregat Kasar (Batu Pecah)

1 Ukuran Maks. Aggregat 5 mm 20 mm

2 Modulus Kehalusan 1.90 8.10

3

BeratJenisSpesifik*

a. BJ. Nyata 2.41 2.63

b. BJ. DasarKering 2.56 2.82

c. BJ. Kering Permukaan 2.47 2.70

4 Penyerapan Air 2.46% 2.57%

5

Berat Volume

a. KondisiLepas 1.42 1.80

b. KondisiPadat 1.69 1.90

6 KadarAir - 1.69%

7 KadarLumpur 1,50% 0.50%

8 Kadar Organik No. 1 (Rendah) -

Page 91: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

76

Untuk pengujian berat jenis spesifik dilakukan dengan menggunakan

air laut. Hasilpengujian karakteristik fisik agregat memperlihatkan bahwa

sebagian besar sifat fisik agregat memenuhi persyaratan yang

dipersyaratkan oleh Standar Nasional Indonesia (SNI).

2. Karakteristik Air Laut

Air pancampuran yang digunakan pada penelitian ini yakni air laut

yang bersumber dari Pantai Barombong-Makassar, SulawesiSelatan.

Komposisi kimia atau karakteristik kimia air laut yang terkandung dalam air

laut yang digunakan dalam penelitian ini dijabarkan pada Tabel 7. Unsur

utama yang terkandung dalam air laut adalah Natrium (Na), Magnesium

(Mg) dan Klorida (Cl-) dengan konsentrasi masing-masing sebesar 1,91%,

0,10% dan 1,57%.

Tabel 7. Karakteristik kimia air laut

Berat

Jenis

(gr/cm3)

pH

Komposisi Kimia

Na

(%)

Mg

(%)

Cl-

(%)

Ca

(ppm)

Si

(ppm)

S

(ppm)

1,029 8,53 1,91 0,10 1,57 553 898 861

(Sumber : Laboratorium Analisis Instrumen Jurusan Teknik Kimia Politeknik.)

Berdasarkan Tabel 7terlihat bahwa kandungan Cl- mencapai 1,57%.

Kadar ion Cl- larut air maksimum dalam pencampuran beton berdasarkan

SNI 2487-2013 adalah 1% dari berat semen untuk mencegah terjadinya

korosi pada besi tulangan.

Page 92: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

77

3. Rancangan Campuran

Rancangan campuran beton terdiri dari beton normal (N) dan beton

air laut (SW). Beton di desain dengan slump rencana 10 ± 2,5 cm dan kuat

tekan rencana 35 ± 5 MPa. Tabel 8memperlihatkan komposisi campuran

beton untuk 1 m³.

Tabel 8.Komposisi campuran beton untuk (kg/m3)

No Material Beton Normal

(N)

Beton Air Laut

(SW)

1 Air tawar, (kg/m3) 204 -

2 Air laut, (kg/m3) - 204

3 Semen, (kg/m3) 513 513

4 Pasir Biasa, (kg/m3) 477 -

5 Pasir Laut, (kg/m3) - 477

6 Batu Pecah, (kg/m3) 1099 1099

4. Slump Test

Tingkat kelecakan ini dipengaruhi oleh komposisi campuran, kondisi

fisik dan jenis bahan pencampurnya. Hasil pengujian slump test

diperlihatkan pada Tabel 9.

Tabel 9. Hasil pengujian nilai slump

Jenis Beton Nilai Slump (cm) Syarat Nilai Slump (cm)

Beton Air Laut 9,0 10 ± 2,5

Beton Normal 8,0

Page 93: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

78

Nilai yang didapatkan dari hasil pengujian slump test beton air laut

adalah 9 cm dan pada beton normal adalah 8 cm. Penggunaan air laut

dan pasir laut mempengaruhi nilai slump beton.

5. Kuat Tekan Beton

Pengujian kuat tekan (f’c) beton baik beton normal (N) maupun beton

yang menggunakan air laut (SW)sebagai bahan pencampuran dengan

menggunakan silinder berukuran �100 mm x 200 mm, masing-masing

sebanyak 3 buah benda uji pada umur 28 hari, dapat dilihat dalam Tabel

10. Pengujian kuat tekan mengacu pada SNI 1974-2011.

Tabel 10. Hasil pengujian kuat tekan beton 28 hari

No Tipe

Kuat tekan (MPa)

Benda uji 1 Benda uji 2 Benda uji 3 Rata-rata

1 Beton Normal

(N) 34,92 33,91 35,68 34,84

2 Beton Air Laut (SW) 31,18 31,06 35,40 32,34

Hasil pengujian karakteristik mekanik campuran beton berupa kuat

tekan beton normal menunjukkan kuat beton normal (N) sebesar 34,84

MPa, beton air laut (SW) adalah sebesar 32,34 MPa. Terjadi penurunan

kuat tekan beton dari beton normal ke beton yang menggunakan air laut

sebagai bahan pencampur sebesar 7,17%. Hal ini menunjukkan tidak

Page 94: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

79

terjadi penurunan kuat tekan yang signifikan pada beton yang

menggunakan air laut dan pasir laut.

Gambar 30. Grafik hubungan tegangan dan regangan beton umur 28 hari

Nilai modulus elastisitas beton ditentukan dari grafik hubungan

tegangan-regangan beton berdasarkan persamaan ASTM C469 (2014).

Gambar 30 menunjukkan grafik hubungan tegangan dan regangan antara

beton normal (N) dan beton air laut (SW) sebagai bahan pencampur. Nilai

modulus elastisitas beton normal (N) sebesar 17.897,87 MPa dan

18.403,38 MPa untuk beton air laut (SW) sehingga dapat dikatakan

penggunaan air laut dan pasir laut sebagai bahan pencampuran beton

tidak mempengaruhi nilai modulus elastisitas jika dibandingkan dengan

beton normal. Selain itu, pengaruh air laut dan pasir laut pada nilai

modulus elastisitas tidak mempengaruhi nilai kuat tekan beton. Tabel

0

10

20

30

40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Tega

ngan

(MPa

)

Regangan (μ)

Beton NormalBeton Air Laut

Page 95: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

80

11memperlihatkan nilai modulus elastisitas beton normal (N) dan air laut

(SW) yang diperoleh secara teoritis melalui rumus SNI dan nilai yang

diperoleh secara eksperimental di laboratorium.

Tabel 11. Nilai modulus elastisitas secara teori

Tipe Sampel Ec1 (MPa) Ec2 (MPa)

Beton normal (N)

1 27775,7 26222.23

2 27367,46 25836.82

3 28075,99 26505.73

Beton air laut (SW)

1 26149,67 24775.37

2 26196,97 24731.8

3 27962,5 26398.59

Ec (1) = 4700 𝑓′𝑐 (SNI 03-2847-2013) Ec (2) = 𝑊𝑐1,50,043 𝑓′𝑐 (SNI 03-2847-2013)

Berdasarkan Tabel 11 terlihat bahwa nilai rata-rata modulus

elastisitas beton normal (N) secara teoritis berdasarkan rumus EC (1) dan

Ec (2) adalah masing-masing sebesar 27739,71 MPa dan 26188, 26 MPa.

Untuk beton air laut (SW) secara berturut-turut nilai modulus elastisitas

secara teoritis berdasarkan rumus Ec (1) dan Ec (2) adalah 26769.71 MPa

dan 25301.92 MPa. Hasil perhitungan menunjukkan nilai modulus

elastisitas eksperimental dan teoritis bebeda, di mana modulus elastisitas

secara eksperimental lebih kecil dibandingkan modulus elastisitas secara

teoritis yang langsung ditinjau dengan kuat tekan, dan nilai modulus

elastisitas secara teoritis yang ditinjau dengan berat beton. Namun nilai

modulus elastisitas yang ditinjau langsung dengan kuat tekan lebih besar

Page 96: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

81

dibandingkan nilai modulus elastisitas secara teoritis yang ditinjau dengan

berat beton.

B. Akselerasi Korosi Pada Beton Bertulang

Karakteristik fisik balok beton bertulang akibat diberikan perlakuan

percepatan korosi adalah pola retak yang terjadi dan hasil uji half-cell

potential. Benda uji balok beton bertulang yang diberikan percepatan

korosi terdiri dari tiga jenis yaitu beton normal akselerasi (N acc), Beton air

laut (SW acc) dan beton air laut dengan besi coating (SW acc C).

1. Pola Retak Akibat Korosi

Gambar 31, Gambar 32 dan Gambar 33 masing-masing

memperlihatkan pola retak dari semua variasi benda uji yang diberikan

perlakuan percepatan korosi N acc, SW acc dan SW acc C.Pada benda

uji N acc dan SW acc terjadi pola retak pada samping kiri dan kanan

sejajar dan tegak lurus balok sedangkan pada benda uji SW acc C terjadi

pola retak pada bagian bawah balok sejajar dengan tulangan. Benda uji N

acc memiliki jumlah retak yang lebih sedikit dibandingkan dengan SW acc

dan SW acc C. Hal ini disebabkan karena kandungan ion klorida yang

lebih banyak pada benda uji yang menggunakan air laut dan pasir laut.

Benda uji SW acc C memiliki jumlah retak yang sedikit dibandingkan

dengan SW acc dan didominasi retak sejajar sengkang, hal ini

menunjukkan coating pada permukaan tulangan utama dapat mencegah

Page 97: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

82

terjadinya ekspansi produk korosi yang dapat mengakibatkan retak. Lebar

retak maksimum N acc, SW acc dan SW acc C adalah 0,15 mm, 0,14 mm

dan 0,12 mm. Pada semua benda uji terlihat terjadinya fase brown stain.

Fase brown stain menandakan bahwa baja tulangan dalam beton

mengalami proses karat atau proses korosi akibat benda uji diberikan

percepatan korosi dengan kecepatan arus yang diberikan adalah sebesar

1,45 A.

Beton memasuki fase brown stain

Tampak Samping Kiri

Tampak Bawah

Page 98: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

83

Gambar 31. Pola retak balok normal akselerasi akibat korosi (N acc)

Gambar 32. Pola retak balok air laut akselerasi akibat korosi (SW acc)

Page 99: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

84

Gambar 33. Pola retak balok air laut akselerasi coating akibat korosi (SW acc C)

Tabel 12 memperlihatkan lebar retak yang dapat ditoleransi

berdasarkan kondisi keterbukaan. Kondisi balok N acc termasuk pada

kategori air laut dan percikan air laut yang rata rata retak terjadi dibagian

samping kiri - kanan balok yaitu sebesar 0,006 in atau 0,15 mm, sehingga

memenuhi lebar retak yang dapat di toleransi.

Tabel 12. Lebar lebar retak yang dapat di toleransi

Kondisi Keterbukaan Lebar retak yang dapat di toleransi

in. mm

Udara kering atau membran

pelindung 0,016 0,41

Kelembaban, udara lembab,

tanah 0,012 0,3

Bahan-bahan kimia peleleh es 0,007 0,18

Air laut dan percikan air laut ;

pembasahan atau pengeringan 0,006 0,15

Struktur penahan-air (tak

termasuk pipa tak-bertekanan) 0,004 0,10

Page 100: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

85

2. Uji Half-Cell Potential

Gambar 34 memperlihatkan hasil uji half cell potential yang bertujuan

untuk mengetahui penyebaran korosi yang terjadi pada semua variasi

benda uji. Dari gambar 34 berdasarkan ASTM C 876, menunjukkan

bahwa tulangan yang telah diberi akselerasi korosi baik beton normal dan

beton air laut telah terjadi penyebaran korosi pada batang tulangan. Nilai

half-cell potential benda uji lebih kecil dari -350 mV,yang artinya tidak

terjadi korosi pada tulangan (90% tidak korosi). Baik Benda uji N acc, SW

acc dan SW acc C memiliki nilai half-cell potential yang hampir sama yaitu

-600 mV yang artinya terjadi korosi pada tulangan (90% korosi). Terlihat

bahwa hasil pengujian beton normal akselerasi (Nacc) lebih besar

penyebaran nilai half-cell potential dibandingkan dengan jenis beton

lainnya, retak pada bagian bawah beton membuat penyebaran korosi

lebih cepat karena proses masuknya air laut sangat mudah yang

diperlihatkan pada Gambar 31.

Page 101: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

86

Gambar 34. Uji half cell Potential

Page 102: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

87

C. Pengujian Lentur Balok Beton Bertulang

Pengujian lentur balok beton bertulang terdiri dari kapasitas lentur

balok beton bertulang, hubungan beban dan lendutan, hubungan beban

dan regangan beton, pola retak akibat pembebanan, kondisi tulangan

setelah pengujian lentur dan kuat tarik tulangan setelah pengujian kuat

lentur.

1. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang

Gambar 35 memperlihatkan hubungan antara variasi benda uji

terhadap beban lentur maksimum yang dapat diterima oleh benda uji.

Gambar 35. Histogram beban maksimum

Gambar 35 menunjukkan beban maksimum benda uji Nadalah

sebesar 125.783 kN, N acc sebesar 115,787 kN, SW accsebesar 107,457

95

100

105

110

115

120

125

130

Beb

an (k

N)

Variasi Benda Uji

Normal

Normal acc

Air Laut acc

Air Laut acc Coating

Page 103: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

88

kN, dan SW acc Csebesar 114,621 kN. Terjadi penurunan kapasitas

beban dari benda uji N ke N acc, SW acc dan SW acc C sebesar 7,95%,

14,57% dan 8,87%. Gambar 36 memperlihatkan histogram penurunan

kapasitas beban balok akibat diberikan perlakuan percepatan korosi

terhadap beton normal tanpa akselerasi korosi.

Gambar 36. Histogram persentase penurunan kapasitas beban balok

Untuk benda uji yang menggunakan air laut dan pasir laut, SW acc C

mempunyai penurunan kapasitas lentur yang kecil dibandingkan benda uji

SW acc dengan selisih penurunan sebesar 5.7%. Hal ini menunjukkan

besi coating memiliki ketahanan korosi yang lebih baik sehingga

menghasilkan nilai kuat lentur yang lebih besar.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pers

enta

se P

enur

unan

(%)

Variasi Benda Uji

N - N acc

N - SW acc

N - SW acc C

Page 104: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

89

2. Hubungan Beban dan Lendutan

Untuk mengevaluasi beban ultimit benda uji maka dibuat kurva

beban-lendutan yang datanya diambil pada saat pengujian. Sebagai

acuan digunakan lendutan tengah bentang. Grafik beban lendutan

masing-masing benda uji dapat dilihat pada Gambar 37 sampai

denganGambar 40. Beban ultimit ditandai dengan peningkatan lendutan

tanpa disertai peningkatan beban. Ketika pemberian beban dilanjutkan

maka pembacaan beban menunjukkan penurunan, lendutan dan lebar

retakan bertambah.

Gambar 37. Hubungan beban dan lendutan benda uji balok normal tanpa

akselerasi korosi (N)

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20 25 30

Beb

an (k

N)

Lendutan (mm)

Normal (1)

Normal (2)

LVDT

Page 105: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

90

Pada Gambar 38memperlihatkan pada benda uji N(1) batas

elastisitas terjadi pada beban 111,289 kN dengan nilai lendutan sebesar

8,0 mm. Sedangkan pada benda N(2) batas elastisitas terjadi pada beban

118,952 kN dengan nilai lendutan sebesar 10,17 mm. Sehingga

didapatkan nilai kekakuan pada benda ujiN(1) dan N(2) sebesar 13,91

kN/mm dan 11,70 kN/mm.

Gambar 38. Hubungan beban dan lendutan benda uji balok normal akselerasi (N acc)

Pada Gambar 38 Memperlihatkan pada benda uji N acc batas

elastisitas terjadi pada beban sebesar 102,625 kN dengan nilai lendutan

sebesar 6,74 mm. Sehingga didapatkan nilai kekakuan N acc sebesar

15,23 kN/mm.

Gambar 39 memperlihatkan hubungan beban dan lendutan benda uji

balok air laut akselerasi (SW acc).

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20 25 30

Beb

an (k

N)

Lendutan (mm)

N acc

LVDT

Page 106: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

91

Gambar 39. Hubungan beban dan lendutan benda uji balok air laut akselerasi (SW acc)

Pada Gambar 39 memperlihatkan pada benda uji SW acc(1) batas

elastisitas terjadi pada beban sebesar 111,289 kN dengan nilai lendutan

yaitu sebesar 8,0 mm. Sedangkan pada benda uji SW acc(2) batas

elastisitas terjadi pada beban yaitu sebesar 118,952 kN dengan nilai

lendutan sebesar 10,17 mm. Sehingga didapatkan nilai kekakuan pada

sampel benda uji SW acc(1) dan SW acc(2) masing-masing sebesar 13,91

kN/mm dan 11,70 kN/mm.

Gambar 40 memperlihatkan hubungan beban dan lendutan pada

benda uji balok air laut yang diberikan akselerasi dan tulangan diberikan

perlakuan coating (SW acc C).

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20 25 30

Beb

an (k

N)

Lendutan (mm)

SW acc 1

SW acc 2

SW acc 3

LVDT

Page 107: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

92

Gambar 40. Hubungan beban dan lendutan benda uji balok air laut akselerasi coating (SW acc C)

Pada Gambar 40 memperlihatkan benda uji SW acc C(1) batas

elastisitas terjadi pada beban 82,800 kN dengan nilai lendutan sebesar

6,37 mm. Sedangkan pada benda uji SW acc C(2) batas elastisitas terjadi

pada beban 100,783 kN dengan nilai lendutan sebesar 9,04 mm.

Sehingga didapatkan nilai kekakuan pada benda uji SW acc C(1) dan SW

acc C(2) sebesar 13,00 kN/mm dan 11,15 kN/mm.Tabel 13

memperlihatkan tabel rekapitulasi hasil pengujian kapasitas lentur balok

beton bertulang.

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20 25 30

Beb

an (k

N)

Lendutan (mm)

SW acc C (1)

SW acc C (2)

LVDT

Page 108: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

93

Tabel 13. Tabel rekapitulasi pengujian kuat lentur

Pada Tabel 13 memperlihatkan nilai K pada setiap benda uji berturut turut N, Nacc, SW acc, dan SW acc C yaitu

11,70 kN/mm, 15,23 kN/mm, 14,01 kN/mm, dan 12,075 kN/mm. Terjadi penurunan nilai K yang disebabkan oleh korosi

pada tulangan balok.

Variasi ∆

maks (mm)

Penurunan ∆ maks

terhadap normal (2)

(%)

Pmaks (kN)

Penurunan P maks

pada normal (2)

(%)

∆elastic

(mm)

Penurunan ∆ elastic

(%)

P elastic

(kN)

Penurunan P elastic

(%)

Penurunan Pmaks ke P

elastic (%)

K = P elastic/ '

elastic (kN/mm)

Normal (2) 23.29 - 131.947 - 10.17 - 118.952 - 90.15 11.70 Normal (1) 12.855 44.80 119.619 9.34 8 21.33 111.289 6.44 93.04 13.91

Normal acc 13.85 40.53 115.787 12.24 6.74 33.72 102.6256 13.72 88.63 15.23

SW acc 1 11.56 50.36 123.784 6.18 6.58 35.29 108.29 8.96 87.48 16.46 Sw acc 2 17 27.00 107.457 18.56 6.945 31.71 92.2964 22.40 85.89 13.29 SW acc 3 22.86 1.84 113.288 14.14 7.925 22.07 97.2944 18.20 85.88 12.28 SW acc Coating 1 17.49 24.90 108.79 17.55 6.37 37.36 82.8002 30.39 76.11 13.00

SW acc Coating 2 20.895 10.28 120.452 8.711 9.04 11.11 100.793 15.26 83.68 11.15

Page 109: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

94

Tabel 13 memperlihatkan hasil yang diperoleh dalam uji lentur balok

dengan variasi benda uji pada kondisi elastis dan ultimate. Hasil pengujian

menunjukkan bahwa nilai beban dan perpindahan balok Nacc lebih

rendah dari pada balok N keduanya pada kondisi elastis dan ultimate.

Selain itu, ditemukan bahwa nilai kekakuan balok Nacc lebih tinggi dari

pada balok N, bahkan pada kondisi elastis lebih rendah dari pada balok

N.(Penelitian ini menyebutkan bahwa kekakuan adalah di mana beban

elastis sesuai dengan puncak garis linier hubungan P-'). Hal Ini mungkin

karena produk korosi yang tersimpan dalam beton di zona tegangan

meningkatkan kekakuan lentur balok Nacc.

Tabel 14 dan 15 memperlihatkanhasil perhitungan kuat lentur secara

teori pada kondisi elastis dan ultimit, dimana kekakuan merupakan

perbandingan antara beban dan lendutan yang terjadi pada balok.

Tabel 14. Pengujian kuat lentur secara teori (kondisi elastis)

Beban

(P) (kN)

Modulus Elastisitas (E) (MPa) (4700 𝑓′𝑐)

Momen Inersia (I)

(mm4)( 112 𝑏ℎ

3)

Lendutan (∆) (mm) ( 𝑃𝑎24 𝐸𝐼 (3 𝑙2 − 4𝑎2))

Kekakuan (𝑃∆)(kN/mm)

Analisis 88,45 27.805,57 100.000.000 4,42 20,01

Tabel 15. Pengujian kuat lentur secara teori (kondisi ultimit)

Beban

(P) (kN)

Modulus Elastisitas (E) (MPa) (4700 𝑓′𝑐)

Momen Inersia (I)

(mm4)( 112 𝑏ℎ

3)

Lendutan (∆) (mm) ( 𝑃𝑎24 𝐸𝐼 (3 𝑙2 − 4𝑎2))

Kekakuan (𝑃∆)(kN/mm)

Analisis 91,75 27.805,57 100.000.000 6,9 13.29

Page 110: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

95

3. Hubungan Beban dan Regangan Beton

Untuk mengevaluasi beban dan regangan pada beton maka dibuat

hubungan beban dan regangan beton yang terdiri dari benda uji N, N acc,

SW acc dan SW acc C. Gambar 41 memperlihatkan hubungan beban dan

regangan beton normal (N).

Gambar 41. Hubungan beban dan regangan beton normal (N)

Pada Gambar 41memperlihatkan hubungan beban dan regangan

beton benda uji N. Nilai beban maksimum adalah sebesar 119,619 kN

dengan nilai regangan sebesar 4070,42 µ. Gambar 42 memperlihatkan

hubungan beban dan regangan pada beton normal yang di akselerasi.

0

20

40

60

80

100

120

140

0 1000 2000 3000 4000 5000

Beb

an (k

N)

Regangan (μ)

Page 111: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

96

Gambar 42. Hubungan beban dan regangan beton normal akselerasi(N acc)

Pada Gambar 42 memperlihatkan benda uji N acc mempunyainilai

beban maksimum sebesar 115,787 kN dengan nilai regangan sebesar

1965,26 µ. Gambar 43 memperlihatkan hubungan beban dan regangan

beton air laut yang di akselerasi (SW acc).

Gambar 43. Hubungan beban dan regangan beton air laut akselerasi (SW acc)

0

20

40

60

80

100

120

140

0 1000 2000 3000 4000 5000

Beb

an (k

N)

Regangan (μ)

0

20

40

60

80

100

120

0 1000 2000 3000 4000 5000

Beb

an (k

N)

Regangan (μ)

Page 112: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

97

Pada Gambar 43 memperlihatkan benda uji SW acc mencapai nilai

beban maksimum sebesar 107kN dengan nilai regangan sebesar 3461,03

µ. Gambar 44 memperlihatkan hubungan beban dan regangan beton air

laut yang di akselerasi dan tulangannya diberikan perlakuan coating (SW

acc C).

Gambar 44. Hubungan beban dan regangan beton air laut akselerasi coating (SW acc C)

Pada Gambar 44 memperlihatkan benda uji SW acc C mencapai

nilai beban maksimumsebesar 120,452 kN dengan nilai regangan sebesar

2067,63 µ.

0

20

40

60

80

100

120

140

0 1000 2000 3000 4000 5000

Beb

an (k

N)

Regangan (μ)

Page 113: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

98

Gambar 45. Hubungan beban dan regangan beton untuk seluruh benda uji

Gambar 45 memperlihatkan hubungan beban dan regangan beton

untuk semua variasi benda uji N, N acc, SW acc dan SW acc C.Terlihat

pada benda uji SW acc C memiliki nilai regangan yang lebih kecil (lebih

getas) dibandingkan dengan benda uji yang lain (N. N acc, SW acc)

karena tulangan pada benda uji SW acc C terjadi konsentrasi korosi pada

satu titik tertentu (pitting).

Gambar 46 memperlihatkan histogram hubungan antara variasi

benda uji dengan regangan beton maksimum.

0

20

40

60

80

100

120

140

0 1000 2000 3000 4000 5000

Beba

n (k

N)

Regangan (μ)

NN accSW accSW acc C

Page 114: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

99

Gambar 46. Histogram regangan beton maksimum

Gambar 46 menunjukkan bahwa regangan beton untuk benda uji

balok normal akselerasi (Nacc) mengalami penurunan sebesar 51,71%,

dan benda uji balok air laut akselerasi (SW acc) mengalami penurunan

sebesar 14,97%, dan benda uji balok air laut akselerasi coating (SW acc

C) mengalami penurunan sebesar 49,20% jika dibandingkan terhadap

beton normal tanpa akselerasi (N).

4. Pola Retak Akibat Pembebanan Pola retak akibat pembebanan yaitu pola retak setelah pengujian

kuat lentur untuk semua variasi benda uji. Gambar 47 sampai dengan

Gambar 50 masing-masing memperlihatkan pola retak semua variasi

benda uji akibat pembebanan.

0500

10001500200025003000350040004500

N N acc SW acc SW acc C

Reg

anga

n (μ

)

Variasi Benda Uji

Page 115: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

100

Gambar 47. Pola retak balok normal akibat pembebanan

Gambar 48. Pola retak balok normal akselerasi akibat pembebanan

Gambar 49. Pola retak balok air laut akselerasi akibat pembebanan

Gambar 50. Pola retak balok air laut akselerasi coating akibat pembebanan

Fasebrown stain

Fasebrown stain

Page 116: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

101

Berdasarkan pengamatan pola retak pada Gambar 47 sampai

Gambar 50 memperlihatkan bahwa perambatan retak bergerak secara

intensif dari sisi tarik menuju ke sisi tekan balok. Tipe retak yang terjadi

pada balok N adalah retak geser-lentur dan pada balok N acc, SW acc

dan SW C acc adalah retak lentur. Pada balok normal mengalami retak

pertama pada saat pembebanan 19,82 kN dan gagal pada beban 130,11

kN. Sedangkan pada balok normal akselerasi mengalami retak pertama

pada saat pembebanan 20,32 kN dan gagal pada beban 115,78 kN, pada

balok SW acc mengalami retak pertama pada saat pembebanan 19,6 kN

dan gagal pada saat beban mencapai 113,28 kN dan pada balok SW C

acc mengalami retak pertama pada saat beban mencapai 19,82 kN dan

gagal pada saat beban mencapai 108, 79 kN. Pada balok normal retak

lebih banyak terjadi dibandingkan balok yang diakselerasi korosi,

dikarenakan pada balok yangdiakselerasi korosi beban lebih

terkonsentrasi pada suatu titik dan tidak mampu mentransferkan beban

pada setiap bentang. Tabel 16 memperlihatkan rekapitulasi pola retak

setelah pembebanan.

Page 117: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

102

Tabel 16. Rekapitulasi pola retak akibat pembebanan Tampak Bentang N N acc SW acc SW acc C

Tampak Kanan

Bentang Kiri

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 0,04 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 1,3 mm

-

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 0,3 mm

Tengah Bentang

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 3,0 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 4,0 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 6,0 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 4,0 mm

Bentang Kanan

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 0,08 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 4,0 mm

-

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 2,0 mm

Tampak Kiri

Bentang Kiri

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 0,15 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 0,03 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 0,3 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 0,03 mm

Tengah Bentang

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 1,7 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 6,0 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 3,0 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 6,0 mm

Bentang Kanan

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 0,04 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 0,03 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 0,04 mm

-

Page 118: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

103

LanjutanTabel 16.

Tampak Bentang N N acc SW acc SW acc C

Tampak Bawah

Bentang Kiri -

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 1,2 mm

- -

Tengah Bentang

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 4,1 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 10,0 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 5,0 mm

Lebar retak terbesar yang terjadi pada

daerah tarik adalah sebesar 5,2 mm

Bentang Kanan - - - -

Page 119: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

104

Tabel 16 menunjukkan nilai lebar retak benda uji pada setiap

bentang. Pada benda uji balok N nilai lebar retak terbesar adalah sebesar

4,1 mm terjadi pada tampak bawah tengah bentang, pada benda uji balok

N acc nilai lebar retak terbesar adalah 10,0 mm terjadi pada tampak

bawah tengah bentang, pada benda uji balok SW acc nilai lebar retak

terbesar adalah 6,00 mm terjadi pada tampak samping kanan tengah

bentang, pada benda uji balok SW acc C nilai retak terbesar adalah 6,00

mm terjadi pada tampak samping kiri tengah bentang. Hal ini disebabkan

karena pada benda uji balok yang di akselerasi beban terkonsentrasi pada

suatu titik sedangkan benda uji balok normal beban dan di transfer ke

seluruh bentang balok.

5. Tulangan Setelah Pengujian Kuat Lentur Gambar 51 sampai dengan Gambar 58 memperlihatkan tipikal

tulangan setelah dilakukan pengujian kuat lentur, dimana terlihat untuk

semua variasi benda uji tulangan mengalami pembengkokan dan terjadi

korosi pada tulangan terutama pada benda uji yang diberikan perlakuan

percepatan korosi.

Gambar 51. Tulangan N 1

Page 120: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

105

Gambar 52. Tulangan N 2

Gambar 53. Tulangan Nacc

Gambar 54. Tulangan SW acc 1

Gambar 55. Tulangan SW acc 2

Page 121: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

106

Gambar 56. Tulangan SW acc 3

Gambar 57. Tulangan SW acc C 1

Gambar 58. Tulangan SW acc C 2

Pada Gambar 51 sampai dengan Gambar 58memperlihatkan

tulangan baja pada setiap benda uji. Pada Gambar 51 dan Gambar

52memperlihatkan gambar tulangan baja balok normal yang tidak

diberikan percepatan korosi sehingga karat pada tulangan tidak terlihat.

Pada Gambar 53 sampai Gambar 56 memperlihatkan tulangan baja pada

balok yang diberikan percepatan korosi dan pada Gambar 57dan Gambar

58memperlihatkan tulangan baja yang di coating pada balok yang

diberikan percepatan korosi sehingga ada perbedaan kerusakan tulangan

Page 122: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

107

yang disebabkan oleh korosi. Pada tulangan N acc dan SW acc

penyebaran korosi terjadi secara menyeluruh pada tulangan sedangkan

pada tulangan SW acc C kerusakan yang terjadi pada daerah coating

yang sudah rusak sehingga kerusakan korosi lebih terkonsentrasi pada

titik yang sudah rusak.

Berdasarkan observasi visual pada tulangan setelah pengujian kuat

lentur maka jenis korosi yang terjadi pada benda uji balok beton bertulang

adalah macrocell. Korosi seringkali terjadi secara lokal, dengan korosi

beberapa sentimeter dan kemudian menjadi beberapa meter batang

tulangan pasif bersih, khususnya untuk korosi yang terinduksi oleh klorida.

Hal ini mengindikasikan pemisahan reaksi anodik dan reaksi katodik untuk

membentuk sebuah sel makro (macrocell). Sebagian hal ini disebabkan

karena mekanisme serangan klorida, dengan pembentukan lubang dan

dengan anoda-anoda kecil terkonsentrasi yang ‘disuapi’ oleh katoda-

katoda yang besar. Hal ini juga disebabkan serangan klorida umumnya

berhubungan dengan tingkat kelembaban tinggi yang memberikan

resistansi elektrik rendah pada beton dan transport ion-ion yang mudah

sehingga anoda-anoda dan katoda-katoda dapat berpisah dengan mudah.

6. Pengujian Kuat Tarik Tulangan Setelah Pengujian Kuat Lentur

Pengujian kuat tarik tulangan setelah pengujian kuat lentur dilakukan

untuk semua variasi benda uji baik pada benda uji normal maupun pada

benda uji air laut yang diakselerasi korosi dan diberikan perlakuan coating

Page 123: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

108

pada tulangan. Gambar 58 memperlihatkan grafik hubungan tegangan

dan regangan tulangan normal.

Gambar 59. Hubungan tegangan regangan tulangan N

Pada Gambar 59 menunjukkan grafik hubungan tegangan regangan

tulangan N. Panjang garis elastis tulangan N terbentuk hingga tegangan

sebesar 450,88MPa dengan nilai regangan sebesar 2047,39μ dan nilai

tegangan maksimum 596,54 MPa dengan nilai regangan sebesar

141436,31 μ. Gambar 60 memperlihatkan grafik hubungan tegangan dan

regangan tulangan N acc

0

100

200

300

400

500

600

700

0 50000 100000 150000 200000 250000

Tega

ngan

(MPa

)

Regangan (μ)

Page 124: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

109

Gambar 60. Hubungan tegangan regangan tulangan N acc

Pada Gambar 60 menunjukkan grafik hubungan tegangan regangan

tulangan N acc. Panjang garis elastis tulangan Nacc terbentuk hingga

tegangan sebesar 399,89MPa dengan nilai regangan sebesar 1868,22μ

dan nilai tegangan maksimum 563,45 MPa dengan nilai regangan sebesar

119816,86μ. Gambar 61 memperlihatkan hubungan tegangan dan

reganan tulangan SW acc.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 50000 100000 150000 200000 250000

Tega

ngan

(MPa

)

Regangan (μ)

Page 125: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

110

Gambar 61. Hubungan tegangan regangan tulangan SW acc

Pada Gambar 61 menunjukkan grafik hubungan tegangan regangan

tulangan SW acc sebagaimana grafik hubungan tegangan dan regangan

baja (tulangan) pada umumnya. Grafik hubungan tegangan dan regangan

pada pengujian kuat tarik tulangan terdiri dari dua fase yaitu fase elastic

dan fase plastis dimana kedua fase ini menunjukkan besarnya beban

yang terjadi pada saat fase tersebut terjadi hingga tulangan mencapai

pada beban maksimum dalam menerima gaya tarik. Panjang garis elastis

tulangan SWacc terbentuk hingga tegangan sebesar 398,52MPa dengan

nilai regangan sebesar 2301,87μ dan nilai tegangan maksimum 542,08

MPa dengan nilai regangan sebesar 54729 μ. Gambar 62 memperlihatkan

hubungan tegangan dan regangan tulangan SW acc C.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 50000 100000 150000 200000 250000

Tega

ngan

(MPa

)

Regangan (μ)

Page 126: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

111

Gambar 62. Grafik hubungan tegangan regangan tulangan SW acc C

Pada Gambar 62 menunjukkan grafik hubungan tegangan regangan

tulangan SW acc C. Panjang garis elastis tulangan SWacc C terbentuk

hingga tegangan sebesar 349,69 MPa dengan nilai regangan sebesar

1938,32 μ dan nilai tegangan maksimum 537,41 MPa dengan nilai

regangan sebesar 42514 μ. Tabel 17 memperlihatkan tabel rekapitulasi

hasil pengujian kuat tarik tulangan

Tabel 17. Tabel rekapitulasi hasil pengujian kuat tarik tulangan

No. Panjang

Elongasi (%)

fy (Mpa)

fu (Mpa)

Penurunan

Awal (mm)

Akhir (mm)

Elongasi (%)

fy (%)

fu (%)

N 100.85 122.52 21.49 452.4 596.54 - - -

N acc 104.63 122.44 17.02 408.5 563.45 26,2 9,7 5,8

Sw acc 100.4 109.32 8.88 347.81 542.08 58,67 23,1 9,3

SW acc C 100.32 112.24 11.88 360.64 537.41 44,41 20,3 9.9

0

100

200

300

400

500

600

700

0 50000 100000 150000 200000 250000

Tega

ngan

(MPa

)

Regangan (μ)

Page 127: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

112

Tabel 17 memperlihatkan nilai rekapitulasi hasil pengujian kuat tarik

baja. Terjadi penurunan nilai elongasi pada tulangan balok N acc sebesar

26,2 %, tulangan balok SW acc sebesar 58,67 % dan tulangan balok SW

acc C sebesar 44,41 %. Selain itu, penurunan nilai fy dan fu pada

tulangan balok Nacc sebesar sebesar 9,7 % dan 5,8 %, pada tulangan

balok SW acc sebesar 23,1 % dan 9,3%, dan pada tulangan balok SW

acc C sebesar 20,3 % dan 9,9 %. Tabel 18 memperlihatkan tabel

rekapitulasi penurunan massa dan luas tulangan akibat pengujian tarik

yang dilakukan. Penurunan massa dan luas tulangan dihitung

berdasarkan variasi benda uji.

Tabel 18. Tabel rekapitulasi penurunan massa dan luas tulangan

No

Massa

(kg)

Panjang

(mm)

Diameter

Aktual

(mm)

Penurunan

Massa (%) Luas

(%)

N 0.518 34,5 15.61 - -

N acc 0.496 35,0 15.16 4.25 5.62

Sw acc 0.502 34,5 15.37 3.09 3.09

SW acc C 0.504 34,3 15.44 2.70 2.14

Pada tulangan N acc nilai penurunan massa yang diakibatkan oleh

korosi adalah sebesar 4,25 % (N acc terhadap N) dan penurunan nilai

luas penampang yang diakibatkan oleh korosi adalah sebesar 5,62 % (N

acc terhadap N), pada tulangan SW acc nilai penurunan massa yang

Page 128: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

113

diakibatkan oleh korosi adalah sebesar 3,09% (SW acc terhadap N acc)

dan penurunan nilai luas penampang yang diakibatkan oleh korosi adalah

sebesar 3,09 %% (SW acc terhadap N acc), pada tulangan SW acc C

nilai penurunan massa yang diakibatkan oleh korosi adalah sebesar 2,70

% (SW acc C terhadap SW acc) dan penurunan nilai luas penampang

yang diakibatkan oleh korosi adalah sebesar 2,14 % (SW acc C terhadap

SW acc). Tabel 19 memperlihatkan tabel rekapitulasi seluruh parameter

pengujian.

Tabel 19. Tabel rekapitulasi seluruh parameter pengujian

Benda

uji

Kuat

tekan

(MPa)

P

elastic

(kN)

elastic

(mm)

P

ultimate

(kN)

ultimate

(mm)

Ɛ

ultimate

(μ)

Fy

(Mpa)

Fu

(Mpa)

Elongasi

(%)

N 34.84 118.95 10.17 131.94 23.29 4070.42 452.4 597.1 21.49

N acc - 102.63 6.74 115.78 13.85 1965.26 408.5 563.9 17.02

Sw

acc - 108.29 6.58 123.78 11.56 3462.03 347.81 542.1 8.88

Sw

acc C - 100.74 9.04 120.45 20.89 2067.63 360.64 537.4 11.88

Pada Tabel 19 terlihat seluruh parameter pengujian dimana benda uji

N dan SW acc C perbedaan tidak terlalu jauh, hal ini disebabkan oleh efek

perlakuan coating pada tulangan yang mampu mereduksi korosi yang

terjadi pada benda uji dan dapat mencegah penetrasi ion klorida ke

permukaan tulangan. Pada benda uji N acc dan SW acc yaitu benda uji

yang diberikan perlakuan akselerasi korosi memiliki nilai parameter

pengujian yang kecil dibandingkan dengan benda uji SW acc C. Hal ini

Page 129: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

114

disebabkan oleh reaksi aniodik (persamaan 16 dan 17) dan reaksi katiodik

(persamaan 18) yang terjadi pada benda uji yang terkorosi. Reaksi anodik

dan katodik merupakan langkah pertama pada proses pembentukan

korosi. Namun, sebagian dari reaksi-reaksi tersebut merupakan hal yang

sederhana dalam memahami terjadinya korosi dan digunakan secara luas

dan pencegahan korosi baja pada beton.

Bila besi akan larut pada air pori (ion ferous Fe2+ pada persamaan

16, 17 dan 18 bersifat larut) kita tidak akan melihat retak dan hancurnya

beton. Beberapa tahapan harus muncul agar korosi terbentuk. Hal ini

dapat digambarkan dalam beberapa cara dan salah satunya diperlihatkan

dimana ferrous hydroxide menjadi ferric hydroxide dan kemudian hydrated

ferric oxide atau korosi.

D. Studi Komparasi Penelitian Terdahulu

Mangat, S. Pritpal dan Elgarf, S.Mahmoud (2006) meneliti Model

untuk memprediksi konsentrasi klorida dalam jangka panjang dari data

pemeriksaan rutin konstruksi beton telah dilakukan. metode lapangan

untuk menentukan tingkat korosi pada beton bertulang telah

dikembangkan, yang membantu dengan prediksi umur layanan beton.

Pengamatan selanjutnya diperlukan dalam prediksi umur layanan akibat

korosi pada struktur adalah pengetahuan tentang kekuatan dari elemen

beton bertulang yang dipengaruhi oleh tingkat korosi.Penelitian dilakukan

dengan beberapa benda uji dengan tingkat korosi yang berbeda.

Page 130: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

115

Yuan, Yingshu dan Ji, Yongsheng (2007) meneliti tentang

perbandingan metode korosi yang dilakukan untuk beton bertulang yakni

dengan menggunakan metode galvonastatic dan dengan menggunakan

metode alam buatan. Dalam penelitian tersebut menggunakan balok

dengan dimensi (100 x 160 x 1500) mm dan menggunakan 2

pembebanan seperti yang terlihat pada Gambar 63.

Gambar 63. Set up pengujian dengan dua pembebanan

Nilai beban ultimit yang didapatkan pada penelitian tersebut adalah

sebesar 50,4 kN untuk balok A1 dan 49,8 kN untuk balok B1, 48,9 kN

untuk balok A2 dan 46,2 kN untuk balok B2, 46,3 kN untuk balok A3 dan

44,4 kN untuk balok B3.Sedangkan pada penelitian ini kita menggunakan

metode korosi dengan metode galvanostatic untuk mempercepat proses

korosi. Dalam penelitian ini menggunakan dimensi balok (150 x 200 x

1600) mm dan menggunakan 2 pembebanan.

Nilai beban ultimit yang didapatkan pada penelitian ini adalah

sebesar 131,9 kN pada benda uji N, 115,8 kN pada benda uji N acc, 123,8

kN pada benda uji SW acc 1, 107,5 kN pada benda uji SW acc 2, 113,3

Page 131: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

116

kN pada benda uji SW acc 3, 108,79 kN pada benda uji SW acc C 1, dan

120, 5 kN pada benda uji SW acc C 2.

Du, Yingang, dkk., (2007) meneliti tentang studi experimental balok

beton dengan penguatan yang terkorosi untuk menginvestigasi kegagalan

model dan perilaku daktail. Hasil eksperimental menunjukkan bahwa,

selain menreduksi kuat lentur balok, korosi juga mengubah kegagalan

model dan mempengaruhi secara perilaku daktail benda uji.Dalam

penelitian ini juga memperlihatkan adanya penurunan nilai kuat lentur

balok dan membuat balok menjadi lebih daktail.

E. Temuan Empirik

Berdasarkan hasil analisis penelitian yang telah dilakukan,

ditemukan bahwa terjadi perbedaan kapasitas lentur dari ke empat tipe

benda uji. Beton yang di akselerasi mengalami penurunan kapasitas

lentur, penggunaan besi coating pada beton bertulang dengan campuran

air laut dan pasir laut (SW acc C) menunjukkan nilai kapasitas lentur yang

lebih kuat dibandingkan dengan beton normal yang diakselerasi korosi (N

acc). Selain itu, SW acc C menunjukkan jumlah retak yang lebih sedikit

dan lebar retak yang lebih kecil dibandingkan N acc, hal ini disebabkan

efek dari coating yang dapat mencegah penetrasi ion klorida

kepermukaan tulangan. Sehingga penggunaan besi coating efektif pada

beton yang terbuat dari air laut dan pasir laut dibandingkan dengan besi

biasa.

Page 132: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

117

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat

ditarik kesimpulan yaitu :

1. Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, bahwa terjadi

perbedaan kapasitas lentur dari keempat tipe benda uji. Kuat lentur

beton bertulang mengalami penurunan akibat korosi pada tulangan.

Benda uji N acc, SW acc dan SW acc C mengalami penurunan kuat

lentur sebesar 12,24%, 14,14% dan 8,71% terhadap beton normal (N).

Tipe retak yang terjadi pada balok N adalah retak geser-lentur dan

pada balok N acc, SW acc dan SW C acc adalah retak lentur.

2. Penggunaan besi coating pada beton bertulang dengan campuran air

laut dan pasir laut (SW acc C) menunjukkan nilai kapasitas lentur yang

hampir sama dengan beton normal yang diakselerasi korosi (N acc).

Selain itu, SW acc C menunjukkan jumlah retak yang lebih sedikit dan

lebar retak yang lebih kecil dibandingkan N acc, hal ini disebabkan

efek dari coating yang dapat mencegah penetrasi ion klorida ke

permukaan tulangan. Sehingga penggunaan besi coating lebih efektif

pada beton yang terbuat dari air laut dan pasir laut dibandingkan

dengan besi biasa.

Page 133: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

118

3. Korosi pada baja tulangan mengakibatkan penurunan kapasitas lentur.

Hasil penelitian ini menunjukan dengan tingkat korosi 4,25 % terjadi

penurunan kapasitas lentur sebesar 7,95%, hal ini dapat menjadi

referensi bagi perencana konstruksi untuk memperhitungkan umur

layanan konstruksi beton dengan prediksi tingkat korosi.

B. Saran

Hasil penelitian ini dapat mendukung pembangunan infrastruktur

khususnya daerah terpencil yang kekurangan sumber air tawar dan pasir

sungai. Selain itu, penggunaan air laut dan pasir laut sebagai bahan

pencampuran beton membuat produksi beton menjadi ekonomis dan

menjadi referensi bagi perencana konstruksi untuk memperhitungkan

umur layanan konstruksi beton dengan prediksi tingkat korosi.

Page 134: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

119

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan

Gedung (SNI 03 – 2847 – 2002). Departemen Pekerjaan Umum.

Anonim. 2013. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan

Gedung (SNI 03 – 2847 – 2013). Departemen Pekerjaan Umum.

Anonim. 2004. Semen Portland Komposit (SNI 15-7064-2004). Departemen

Pekerjaan Umum.

Anonim. 2002. Persyaratan Agegat Halus (SNI 15-6821-2002). Departemen

Pekerjaan Umum.

Ann, K. Y., dan Song, H. W. 2007. Chloride threshold level for corrosion of

steel in concrete. Corrosion Science, 49(11), 4113-4133.

[doi:10.1016/j.corsci.2007.05.007].

Du, Yingang. dkk. 2007. Impact of Reinforcement Corrosion on Ductile

Behaviour of Reinforced Concrete Beams. ACI Structural Journal Title no

104-S28.

Hartini, Tjaronge. M.W, Irmawaty, R., Adisasmita, S. A., dan Amiruddin, A.

A.2014. Compressive Strength and Hydration Process of Self

Compacting Concrete (SCC) Mixed with Seawater, Marine Sand, and

Portland Composite Cement, Advanced Materials Research. 935(2014):

242-246.

Page 135: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

120

Juarez, C. A. dkk. 2011. Ultimate and Nominal Shear Strength in Reinforced

Concrete Beams Deteriorated By Corrosion. Engineering Structures 33,

pp : 3189-3196.

Junaid, A., Tjaronge, M. W. dan Irmawaty, R. 2009. Studi Kekuatan Beton

yang Menggunakan Air Laut Sebagai Air Pencampur Pada Daerah

Pasang Surut. Repository Unhas.

Marinescu, M.W. A. and Brouwers, H.J.H., Free and Bound Chloride

Contents in cementitious materials. June 2010. 8th fib Phd Symposium in

Kgs.Lyngby, Denmark.

Mc Cormac, Jack C.2004.”Desain Beton Bertulang-Edisi Kelima-jilid 2”.

Penerbit Erlangga : Jakarta

Mien, V. T., Nawa, T. and Chanh, N. V. 2008. Contributions Of C-S-H And

AFm Hydrates To Chloride Binding Isotherms Of Various Cements. The

3rd ACF International Conference-ACF/VCA.

Mohammed, T.U., Yamaji, T. and Hamada, H. 2002. Chloride Diffusion,

Microstructure, and Mineralogy of Concrete after 15 Years of

Exposure in Tidal Environment.. ACI Material Journal. Vol. 99, No. 3.

Mohammed, T.U., Hamada, H. and Yamaji, T. 2004 (a). Performance of

seawater-mixed concrete in the tidal environment. Cement and Concrete

Research 34 : 593-603, Japan.

Page 136: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

121

Mohammed, T.U., Hamada, H. and Yamaji, T. 2004 (b). Concrete After 30

Years of Exposure-Part II : Chloride Ingress and Corrosion of Steel

Bars.. ACI Material Journal. Vol. 101, No. 1.

Mulyono, Tri. 2003, Teknologi Beton, Penerbit ANDI Yogyakarta.

Nawy E.G. Juli 2010. Beton Bertulang-Suatu Pendekatan Dasar, Cetakan

Keempat. Bandung.

Neville. A. M. dan Brooks J.J. 1981. Concrete Technology. Longman

Scientific & Technical, New York.

Nugraha dan Antoni, P. 2007. Teknologi Beton, Surabaya : Penerbit Andi.

Otsuki, Nobuaki. 2011. Possibility Of Sea Water As Mixing Water In Concrete.

Conference on Our World in Concrete & Structures. Tokyo Institute of

Technology, Japan.

Rodriguez, J, Ortega L, Casal, M. J, danDiez, J. M., “Assessing Structural

Conditioan of Concrete Structures With Corroded Reinforcement,”

Concrete Repair, Rehabilitation and Protection, R. K. Dhir and M. R.

Jones, eds., E&FN Spon, 1996, pp : 65-78.

Rompas, R.M, Rumampuk, N. DC dan Rompas, J.R (2009). Oseanografi

kimia. PT. Walaw Bengkulen, Jakarta Timur dalam Erniati, Tjaronge,

M.W. Djamaluddin, R. and Sampebulu, V. Konsistensi dan KuatTekan

Mortar yang Menggunakan Air Laut Sebagai Mixing Water. KoNteKs 7,

Oktober 2013.

Page 137: PERILAKU LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN BESI …

122

Mangat, S. Pritpal dan. Elgarf, Mahmoud S. 2006.Flexural Strength of

Concrete Beams with Corroding Reinforcement. ACI Structural Journal.

Syamsuddin, Ristinah, dkk. 2011. Pengaruh air laut pada perawatan (curing)

beton terhadap kuat tekan dan absorpsi beton dengan variasi faktor air

semen dan durasi perawatan. Jurnal Rekayasa sipil / Volume 5, No. 2 –

2011. ISSN 1978 – 5658.

Taylor, M.A., Kuwairi, A., 1978. Effects of ocean salts on the compressive

strength ofconcrete. Cement and Concrete Research 8, 491–500.

Tjaronge, M. W., dkk. 2011. Effect of Sea Water on The Strength of Porous

Concrete Containing Portland.

Tjaronge, M.W. 2012. Semen dan Beton Berongga. Cetakan 1. Telaga

Zamzam, Makassar.

Wang, Chu-Kia, Charles G, Salmon. 1993.Disain Beton Bertulang,

Erlangga,Jakarta.

Xu, Shanhua, dkk. 2017. Experimental Study On The Shear Behavior of RC

Beams With Corroded Stirrups. Joural of Advanced Concrete Technology

Vo. 15, pp : 178-189.

Yuan, Yingshu, dkk. 2007. Comparison on Two Accelerated Corrosion

Techniques for Concrete Structures. ACI Structural Journal Title No 104-

S34.