Pengaruh Cara Perawatan Terhadap Kuat Tekan dan Kuat Lentur Beton (2)

Artikel ini adalah lanjutan dari Artikel sebelumnya, yaitu Pengaruh Cara Perawatan Terhadap Kuat Tekan dan Kuat Lentur Beton.

Bahan tambah ialah bahan selain unsur pokok beton (air, semen, dan agregat) yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum segera atau selama pengadukan beton.

Tujuannya ialah untuk mengubah satu atau lebih sifat-sifat beton sewaktu masih dalam keadaan segar atau setelah mengeras, misalnya mempercepat pengerasan, menambah encer adukan, menambah kuat tekan, menambah daktilitas (mengurangi sifat getas), mengurangi retak-retak pegerasan, dan sebagainya.

Dalam pembahasan ini bahan tambah yang diberikan dalam jumlah yang relatif sedikit dengan pengawasan yang ketat agar tidak berlebihan yang berakibat memperburuk sifat beton (Tjokrodimulyo, 1996). Ada beberapa jenis bahan tambah yang diberikan dalam Pembahasan ini yaitu sebagai berikut: serat (fiber) dan set retarder.

Set retarder Adalah set-penghambat yang sangat efisien pada campuran yang dapat menghentikan sementara aksi kimia hidrasi, menunda set awal dalam proporsi langsung ke dosis yang digunakan.

Set redarter digunakan untuk menunda waktu pengikat beton (setting time) misalnya karena kondisi yang panas, sebagai air mengurangi dan mengatur perlambatan campuran di beton struktural.

Set redarter hanya memperlambat waktu pengaturan dan tidak akan "membunuh" set semen. Efek dari memberikan Set redarter ini meningkatkan kemampuan kerja tanpa kadar air meningkat, Mengurangi kadar air tanpa kehilangan kemampuan kerja, Peningkatan kekuatan, Mengurangi susut dan rangkak. Dosis yang dianjurkan dalam penggunaannya yaitu 0,2-2,0% dari berat semen.

Nilai kuat tekan beton beragam sesuai dengan umurnya dan biasanya ditentukan waktu beton mencapai umur 28 hari setelah pengecoran. Umumnya pada umur 7 hari kuat beton mencapai 70 % dan pada umur 14 hari mencapai 85 % sampai 90 % dari kuat tekan beton umur 28 hari.

Pengujian kuat tekan dilakukan pada benda uji silinder beton. Setiap pengujian kuat tekan pasti akan diketahui pula modulus elastisitas bahannya. Modulus elastisitas merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan. Disajikan dalam persamaan tegangan, regangan dan modulus elastisitas.

Pengujian kuat lentur beton dilakukan menggunakan benda uji berbentuk balok dengan ukuran tinggi 10 cm, lebar 10 cm, dan panjang 53 cm.

Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil uji kuat tekan meliputi kondisi ujung benda uji, ukuran benda uji, rasio diameter benda uji terhadap ukuran maksimum agregat, rasio panjang terhadap diameter benda uji, kondisi kelembaban dan suhu benda uji, arah pembebanan terhadap pengecoran, laju penambahan beban pada compression testing machine serta bentuk geometri benda uji.

Beton berserat adalah Beton bertulang serat (fibre reinforced concrete) yang dibuat dari bahan campuran semen, agregat halus, agregat kasar, air dan sejumlah serat (fibre) yang tersebar secara acak.

Dan membutuhkan perawatan yang baik agar dapat menghasilkan kekuatan yang maksimal pada beton. Pada penelitian ini ditekankan pada dua metode perawatan beton berserat baja yaitu perawatan beton dengan direndam dan curing compound, dengan memperhatikan umur perawatan beton maka, dengan cara tersebut diharapkan dapat mengetahui pengaruh perawatan beton terhadap kekuatan yang dapat dihasilkan ketika dilakukan pengujian kuat tekan dan kuat lentur beton berserat baja tersebut.

Struktur perkerasan kaku jalan raya dapat digolongkan dalam kategori struktur slabs on ground. Untuk memperoleh road-map penelitian yang sesuai dengan kondisi lapangan, maka telah dilakukan penelitian awal berupa analisis distribusi tegangan yang bekerja pada struktur slabs on ground.

Penelitian awal ini dilakukan dengan metode elemen hingga yang menggunakan elemen segi empat memanfaatkan alat bantu software Structural Analysis Program (SAP 2000). Simulasi dilakukan berdasarkan standar pembebanan lalu lintas dalam RSNI T-02-2005, yang merupakan revisi dari SNI 03-1725-1989. Pembebanan yang digunakan adalah truk "T" terdiri dari kendaraan truk semi-trailer yang mempunyai susunan dan berat as.

Parameter yang diperoleh dari pengujian tekan terhadap beton berserat antara lain: modulus elastisitas, beban hancur maksimum. Dari hasil pencatatan defleksi diperoleh nilai regangan yang terjadi pada saat beban maksimum dan perilaku kurva beban (P) dengan defleksi (δ) atau perilaku kurva tegangan-regangan.

Perubahan modulus elastisitas akibat penambahan serat sangat kecil. Penambahan serat pada beton normal dapat meningkatkan tegangan pada beban puncak. Beton berserat menyerap energi yang lebih besar dari pada beton normal sebelum hancur (failure).

Peningkatan terhadap daktilitas dengan penambahan serat pada beton normal tergantung pada beberapa faktor seperti: geometri serat, volume fraksi serat dan komposisi bahan penyusun matrik sendiri. Peningkatan volume serat dapat meningkatkan kapasitas peningkatan energi.

Peningkatan penyerapan energi ini terjadi hanya pada batasan 0 – 0,7 % volume fraksi, apabila kandungan serat dinaikkan lagi sehingga fraksinya menjadi lebih besar dari 0,7 %, maka kenaikan energi yang terjadi tidak terlalu besar. Beton bermutu tinggi lebih getas (brittle) dibandingkan dengan beton normal, dan dengan penambahan serat dihasilkan beton yang lebih daktail.

Penambahan serat ke dalam campuran adukan beton juga terbukti dapat menghambat laju retak akibat susut beton secara efektif. Menurut Pelisser et al., (2010), serat baja merupakan jenis serat yang efektif dalam mengurangi terjadinya retak yang diakibatkan oleh susut beton.

Pada penelitian tersebut juga diketahui bahwa nilai volume fraction 0.10% merupakan kadar optimum penambahan serat baja ditinjau berdasarkan total panjang retak yang terjadi akibat susut beton. Camps et al. (2008), menyatakan bahwa penambahan serat baja tipe lurus dapat meningkatkan kuat tarik, sekaligus mempertahankan residual strength pasca terjadinya retak akibat bekerjanya gaya tarik pada beton.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada pengujian beton tanpa serat dapat diamati perilaku beton yang brittle, dimana setelah dicapainya beban maksimum terlihat peningkatan regangan dan penurunan residual strengh secara cepat.

Selain itu, dapat diamati bahwa setelah munculnya retak akan terjadi lokalisasi perkembangan retak secara cepat. Hal yang berbeda terjadi pada beton serat, dimana setelah dicapai beban maksimum, terjadi peningkatan regangan dan penurunan tegangan yang menandai terjadinya transfer tegangan dari matrix beton ke serat baja, selanjutnya terlihat residual strength yang disumbangkan oleh kekuatan serat dan kuat lekat serat dengan matrix beton di sekelilingnya.

Salah satu sifat yang cukup penting menentukan ,karakteristik beton adalah kuat tekan dan kuat lentur beton. Usaha yang dikembangkan adalah dengan memperbaiki sifat dari kelemahan yang dimiliki beton.

Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan beton dengan serat baja dipilih agar dapat menghasilkan beton bertulang berserat (fibre reinforced concrete), dengan metode perawatan di rendam dan di curring compound dapat menghasilkan efek yang mampu memberikan kuat tekan dan kuat lentur yang lebih tinggi pada beton. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh cara perawatan beton direndam dan perawatan beton di curring compound.

Dari hasil penelitian yang dilakukan dan berdasarkan data yang telah dianalisis. Perbandingan kuat tekan beton berserat baja yang dipercepat proses pengerasannya pada umur 3, 7, 14, dan 28 hari dengan perawatan direndam dan curring coumpound, kuat tekan cenderung lebih besar pada beton berserat baja dengan perawatan direndam.

Hal tersebut dikarenakan pada perawatan beton dengan direndam semua permukaan beton terendam dengan air sehingga memungkinkan proses hidrasi yaitu reaksi mineral semen dengan air bisa berlangsung dengan baik untuk menghasilkan kekuatan dan daya tahan beton, sedangkan pada perawatan beton dengan curing compound beton tidak setiap hari terkena air hanya disemprot pada waktu tertentu dan beton mengering karena terkena cuaca yang panas sehingga menghasilkan kekuatan yang kurang maksimal.

Nilai kuat tekan yang didapatkan dari hasil penelitian menunjukkan kuat tekan beton berserat baja dengan perawatan direndam lebih tinggi daripada curing compound, dan ini menunjukkan bahwa cara perawatan dapat mempengaruhi kekuatan terhadap kuat tekan beton berserat baja.

Penulis, Yogo Edi Prasetyo.  Slamet Widodo. Alvian Ardiansyah, ST., KNOWLEDGE MANAGEMENT Penerapan Teknologi Konstruksi

Daftar Pustaka :
Camps, G., Turatsinze, A., Sellier, A., Escadeillas, G., and Bourbon, X., (2008), “Steel-fibrereinforcement and hydration coupled effects on concrete tensile behaviour”, Engineering Fracture Mechanics 75, pp. 5207–5216
Pelisser, F., Neto, A.B.S.S., La Rovere, H.L., and Pinto, R.C.A., (2010), “Effect of the addition of synthetic fibers to concrete thin slabs on plastic shrinkage cracking”, Construction and Building Materials 24, pp. 2171– 2176
Slamet Widodo. (2008). Struktur Beton 1 (Berdasarkan SNI-03-2847-2002). Universitas Negeri Yogyakarta
Sukirman, Silvia. 2003. Beton Aspal Campuran Panas. Jakarta: Gran