SIFAT MEKANIK BETON SIFAT MEKANIK BAHAN BETON 1

SIFAT MEKANIK BETON

SIFAT MEKANIK BAHAN BETON 1. Pengertian Sifat Mekanik ialah kemampuan suatu bahan untuk menerima atau menahan gaya (beban), atom atau struktur molekul berada dalam kesetimbangan. 2. Bahan (komposisi) Beton Beton terbuat dari pencampuran semen, pasir, batu split(kerikil) dan air. Dengan perbandingan 1 : 2 : 3 3. Definisi Beton Normal Beton normal ialah beton yang memiliki berat isi 2. 200 sampai 2. 500 kg/m³, menggunakan agregat alam yang dipecah ataupun tidak dipecah.

Karakteristik Sifat Mekanik Beton 1. Kuat Tekan Beton : Kemampuan menerima tekanan (beban) per satuan luas dinyatakan dalam “ fc’ ’’ atau “K”, dilakukan dengan melakukan uji slinder beton berdiameter 150 mm atau kubus 15 x 15 cm, pada suhu ruangan temperatur tetap dan kelembaban 100%. 2. Modulus Elastisitas : Perbandingan antara tegangan dan regangan beton, beton tidak memiliki modulus elasitisitas yang tetap. 3. Kuat Tarik Beton : Kuat tarik beton bervariasi antara 8% sampai 10% dari kuat tekannya. 4. Poisson’s Rations : Ketika sebuah beton menerima beban tekan, silinder tersebut tidak hanya berkurang tingginya tetapi juga mengalami ekspansi (pemuaian) dalam arah lateral. 5. Shringkage pada beton : Susut adalah perubahan volume yang tidak berhubungan dengan beban atau berkurangnya volume elemen beton jika terjadi kehilangan uap air karena penguapan.

Macam Keruntuhan pada Beton 1. Keruntuhan Tekan : Keruntuhan tekan terjadi bila presentasi baja tulangan suatu penampang balok relatif besar (balok perkuatan berlebihan, over reinforced beams), sehingga tegangan di serat beton lebih dulu mencapai kapasitas maksimumnya sebelum tegangan leleh maksimum tulangan baja tercapai. 2. Keruntuhan Tarik : Keruntuhan tarik akan terjadi bila presentase baja tulangan suatu penampang balok relative kecil (balok perkuatan kurang, under reinforced beams) sehingga tulangan akan lebih dahulu mencapai tegangan lelehnya sebelum tegangan tekan beton mencapai maksimum. 3. Keruntuhan Seimbang : Keruntuhan seimbang terjadi apabila beton maupun baja tulangan mencapai regangan dan tegangan maksumumnya secara bersama, keruntuhan ini terjadi secara serentak.

1. Beton memiliki kuat tekan relatif tinggi, namun tidak dengan kuat tariknya. Disiasati dengan menambah tulangan besi/baja sebagai kerangka. 2. Keruntuhan tarik digunakan dalam mendesign beton bertulang dengan dasar faktor keselamatan. 3. “K” adalah kuat tekan karakteristik beton, Sedangkan “ fc’ ” adalah kuat tekan beton yang disyaratkan. 4. Modulus elastisitas beton bervariasi tergantung, kekuatan beton, umur beton, dan jenis pembebanan

KUAT TEKAN BETON Kuat tekan beton adalah besarnya beban persatuan luas yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan (SNI 03 -1974 -1990). Pengujian kekuatan tekan beton dilakukan dengan menggunakan mesin tekan. TUJUAN PENGUJIAN KUAT TEKAN BETON Pengujian kuat tekan beton dilakukan untuk melihat apakah beton memiliki kekuatan yang memenuhi persyaratan yang direncanakan.

Modulus Elastisitas Beton Tolak ukur yang umu dari sifat elastis suatu bahan adalah modulus elastisitas, yang merupakan perbandingan dari tekanan yang diberikan dengan perubahan bentuk per satuan panjang, sebagai akibat dari tekanan yang diberikan itu. Berbeda dengan baja, maka modulus elastisitas beton adalah berubah-ubah menurut kekuatan. Modulus elastisitas juga tergantung pada umur beton, sifat-sifat dari agregat dan semen, kecepatan pembebanan, jenis dan ukuran dari benda uji.

Menggunakan hasil perhitungan pada No. 4, tentukan berapa modulus elastisitas beton dan termasuk kelas beton berapakah (K) berdasarkan nilai kuat tekan beton prediksi 28 hari ?

Pertama tentukan luas bidang kontak dan volume benda uji. Diketahui diameter silinder adalah 14, 8 cm. Maka luas bidang adalah 0, 25 x 3, 14 x 14, 8 = 171. 9464 cm 2. Volume silinder adalah luas x tinggi = 171. 9464 cm 2 x 30, 4 cm = 5227. 171 cm 3 = 0. 005227171 m 3. Maka berat isi beton adalah Berat isi = Berat: Volume Sampel nomor 1 Berat isi = 11, 146 kg/0. 005227171 m 3 Berat isi = 2132, 32 kg/m 3 Demikian seterusnya

Sedangkan untuk mencari kuat tekan dipakai rumus Luas bidang adalah 0, 25 x 3, 14 x 14, 8 = 171. 9464 cm 2 = 17. 194, 64 mm 2 Tekanan/beban maksimal = 43. 000 kg = 430. 000 N Maka kuat tekan beton adalah 430. 000/17. 194, 64 = 25, 0078 MPa Demikian seterusnya

Catatan 1 Kg = 10 N

Kuat tekan di atas untuk 14 hari. Perlu koreksi ke 28 hari Umur beton 14 hari = 0, 88 umur beton 28 hari

Kuat tekan silinder= 0, 83 kuat tekan kubus

Maka modulus elastisitas beton adalah: Wc rata-rata benda uji silinder= 2. 145, 18 kg/m 3 f’c rata-rata benda uji silinder 28 hari= 27, 7174 Mpa Maka modulus elastisitas = 2. 145, 181, 5 . 0, 043 √ 27, 7174 = 22. 492, 573 MPa

Termasuk kelas beton berapakah (K) berdasarkan nilai kuat tekan beton prediksi 28 hari ? Kalu diambil nilai rata-rata kuat tekan (K) beton umur 28 yaitu sebesar 333, 9447 kg/cm 2, maka beton termasuk kelas III

Mutu Beton fc' Beton dengan mufu fc' 25 menyatakan kekuatan tekan minimum adalah 25 MPa pada umur beton 28 hari, dengan menggunakan silinder beton diameter 15 cm, tinggi 30 cm. Mengacu pada standar SNI 03 -2847 -2002 yang merujuk pada ACI (American Concrete Institute). MPa = Mega Pascal ; 1 MPa = 1 N/mm 2 = 10 kg/cm 2. Mutu Beton Karakteristik Beton dengan mutu K-250 menyatakan kekuatan tekan karakteristik minimum adalah 250 kg/cm 2 pada umur beton 28 hari, dengan menggunakan kubus beton ukuran 15 x 15 cm. Mengacu pada PBI 71 yang merujuk pada standar eropa lama

Contoh : K. 400, kekuatan tekan beton = 400 kg/cm 2, dengan benda uji kubus 15 x 15 F’c = 40 MPa = kekuatan tekan beton = 40 Mpa, dengan benda uji silinder diameter 15 cm tinggi 30 cm note : Nilai praktis untuk padanan mutu beton antara PBI dan SNI Faktor konversi benda uji kubus ke silinder = 0, 83 Konversi satuan Mpa ke kg/cm 2 ; 1 MPa = 1 N/mm 2 = 10 kg/cm 2 atau 1 MPa = (100/9, 81) kg/cm 2 ; gravitasi = 9. 81 m/s 2 ( jika ditetapkan secara khusus oleh Konsultan Desain ) Contoh : 1 MPa = 1 N/mm 2 = 10 kg/cm 2 fc. 5 Mpa setara dengan = (5 x 10) / 0, 83 = 50 / 0, 83 = 60, 24 kg/cm 2 K. 100 kg/cm 2 setara dengan = (100/10) x 0. 83 = 10 x 0, 83 = 8, 3 Mpa ( cara praktis )

Penentuan nilai Fc’ bisa juga didasarkan pada hasil pengujian pada nilai fck yang didapat dari hasil uji tekan benda uji kubus bersisi 150 mm. Dalam hal ini fc’ didapat dari perhitungan konversi berikut ini : fc’=(0, 76+0, 2 log (fck/15) fck Dimana fc’ = kuat tekan silinder fck = kuat tekan kubus Contoh benda uji nomor 3 mempunyai fck = 33, 6015 Mpa Maka fc’ =(0, 76+0, 2 log (33, 6015/15) 33, 6015 = (0. 76 + 0. 07005) x 33, 6015 = 0, 83 x 33, 6015 = 27, 889 MPa

PERCOBAAN KUAT TEKAN BETON A. MAKSUD dan TUJUAN 1. Menerangkan prosedur penentuan kuat tekan beton 2. Membuat dan menguji benda uji beton 3. Menghitung kuat tekan beton B. ALAT dan BAHAN 1. Timbangan 2. Bak pencampur atau Loyang 3. Cetok, cangkul atau sekop 4. Penggaris 5. Compression apparatus (Gambar 3 c. 1. ) 6. Mixer beton atau molen 7. 3 buah cetakan kubus ukuran 15 x 15 cm 8. Semen, pasir, kerikil, air dan oli

C. PROSEDUR PELAKSANAAN PERCOBAAN Berdasarkan SNI 03 -2847 -2002 dan SNI 03 -1974 -1990 1. Menyiapkan cetakan beton kubus yang bagian dalamnya telah diolesi oli. 2. Memasukkan adukan beton ke dalam cetakan dengan pengisian dilakukan dalam tiga lapis, tiap lapisan kurang lebih 1/3 volume untuk silinder dan 2 lapis untuk kubus. 3. Menusuk setiap lapisan sebanyak 25 kali untuk silinder dan ± 32 untuk kubus (menurut ASTM / SII dan SNI 1991), cara penusukan seperti pada percobaan slump test hingga lapis terakhir. 4. Meratakan bagian atas cetakan dengan adukan beton tadi dan memberi kode kelompok dan tanggal pembuatan.

5. Membiarkan selama 24 jam setelah itu buka cetakan lalu merendam sample beton tersebut kedalam air sampai dengan umur beton yang dikehendaki atau sampai saat akan dilakukan pengujian kuat tekannya (5 hari). 6. Pengujian kuat tekan beton pada percobaan ini dilakukan ketika beton berumur 5 hari. D. HASIL PERCOBAAN 1. Pengukuran nilai penurunan slump dari yang diketahui di 3 tempat 2. Nilai pengukuran = 8 cm ; 11 cm ; 13 cm untuk 30 detik pertama. Maka nilai rata-rata penurunan slump-nya = 8+11+133 = 10, 67 cm b. Pengujian kuat tekan kokoh kubus beton

Perhitungan standar deviasi melalui hasil pemeriksaan kubus beton n = jumlah sampel yang digunakan yakni 3

Beton adalah suatu konstruksi yang mempunyai sifat kekuatan yang khas, yaitu apabila diperiksa nilainya akan menyebar di suatu nilai rata-rata tertentu. Penyebaran nilai dari pemeriksaan ini tergantung pada kesempurnaan dari pemeriksaannya dan menganggap nilai-nilai dari hasil pemeriksaan tersebut adalah suatu nilai standard deviasi dengan rumus :

Untuk mengetahui mutu dan kelas beton dapat ditunjukkan dalam tabel dibawah ini sesuai PBI 1971 mengenai kelas dan mutu beton sebagai berikut :