## KINERJA BALOK BETON PRA TEGANG PARSIAL PRATARIK YANG TELAH DIPERBAIKI AKIBAT PEMBEBANAN SILKLIK 1

## (PERFORMANCE OF RETROFED PRETENSION PARTIAL PRESTRESSED CONCRETE BEAM UNDER CYCLIC LOADING)
Suharwanto 1 , Titik Penta Artiningsih 2 , Bambang Budiono 3
1 Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Wiralodra, Indramayu
2 Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung
3 Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung
Abstract
Production  of  high  rises  building  and  bridge  usually  use  steel  frame  and  concrete. Concrete  that  specially  for  beams  are  usually  use  pre-stress  concrete  system.  This  system  to accommodate long span in  the structure.  If  this  structure is  damage, it can  not to  easy  repair  or replacement, because the structure must be remove and then replacement the beam. So, it must be repair by prepack and grouting that is used by polymer concrete to retrofit and serviceability in the long time again. To repair in the field is very difficult to know the strength and stiffness of the pre- stress  concrete  beam,  so  the  model  of  scale  sample  as  specimen  shall  be  made  in  order  to accommodate laboratory equipment capacity and field simulation condition. The specimen will be tested in the laboratory by cycle loading to simulate dynamic load such as earth quake load and vehicle load as field condition simulation. The test will be done in the original specimen and then the specimen will be repaired, after that the specimen will be tested in the same load condition in order to simulated in the same condition after repairing. The dynamic load will be applied in the 6 cycle in order to make a 3 ductility that aim to know the condition in rapid time. The result of this research  to  the  retrofit  specimen  has  more  deflection  than  original  specimen,  because  the  initial tensile force in pre-stressed concrete has decreased. Beside of that, reinforcement and tendon have been yielded. The load capacity of strength and stiffness for retrofit pre-stressed concrete beam is similar  with  original,  but  only  small  degradation  of  load  capacity,  strength,  and  stiffness  at  last cycle.  They  are  10%  for  load  capacity  degradation,  17%  for  strength,  and  7%  for  stiffness.  But crack pattern of the entire specimen (original and retrofed condition) are similar, they are flexure crack. Therefore, retrofit specimen has a good performance.
Key words: grouting, performance, partial pre-stressed concrete beam, prepack, retrofit.

## Abstrak
Pembangunan  gedung  bertingkat  dan  jembatan  pada  umumnya  mengunakan  rangka  baja atau  beton.  Beton  yang  digunakan  khususnya  untuk  elemen  struktur  balok  pada  umunya menggunakan  system  prategang.  Sistem  ini  memungkinkan  balok  beton  yang  digunakan mempunyai bentang panjang. Namun apabila elemen struktur balok tersebut mengalami kerusakan tidak dapat di lakukan penggantian secara sebagian atau parsial, sehingga perlu ada cara lain untuk perbaikannya, yaitu dengan cara prepack dan grouting. Bahan yang digunakan untuk perbaikannya adalah  beton  polimer.  Perbaikan  ini  dimaksudkan  untuk  memulihkan  kembali  kinerja  dan memperpanjang umur rencana. Perbaikan secara nyata di lapangan sulit untuk langsung diketahui kinerjanya  dalam  waktu  yang  singkat,  sehingga  dibuat  pemodelan  benda  uji  yang  dibuat  dengan skala laboratorium, tetapi dapat menstimulasikan keadaan di lapangan. Pembebanan dilaboratorium dilakukan  terhadap  model  benda  uji  tersebut  pada  keadaan  awal/original  dan  setelah  dilakukan perbaikan  dengan  beban  siklik  kembali  yang  sama  agar  elemen  struktur  balok  tersebut  dapat mensimulasikan beban dinamis dari gempa atau kendaraan yang bergerak, sehingga pemodelan dan pengaturan pengujian mendekati kondisi lapangan atau kenyataan yang ada seperti kondisi sebelum dan  sesudah  diperbaiki.  Jumlah  beban  siklik  yang  diberikan  adalah  6  siklus  dengan  maksud  agar model  benda  uji  dapat  dibebani  hingga  daktilitas  tingkat  3,  sehingga  kinerja  balok  prategang tersebut  dapat  diketahui  dengan  cepat.  Hasil  pengujian  yang  diperoleh adalah  bahwa  semua jenis balok  beton  prategang  yang  telah  diperbaiki  (balok  retrofit)  mengalami  defleksi  yang  lebih  besar
dari  balok  beton  prategang  original,  karena  pengurangan  daya  prategang  awal  pada  kabel prategang, serta baja tulangan dan kabel prategang sudah mengalami sedikit leleh. Kekuatan daya layan  balok  prategang  masih  relatif  sama  pada  setiap  siklusnya,  namun  sedikit  penurunan  daya layan  beban  siklus  terakhir  yaitu  rata  –  rata  adalah  10  %  untuk  penurunan  kapasitas  beban,  17% untuk kekuatan dan 7% untuk kekakuan. Pola retak yang terjadi benda uji (yang awal dan setelah diperbaiki)  relatif  sama  yaitu  retak  lentur,  sehingga  kinerja  beton  yang  telah  diperbaiki  masih dalam kondisi baik dan hamper sama dengan benda uji awalnya.
Kata  kunci  :  beton  retrofit,  grouting,  kabel  prategang,  kinerja,  prategang  pratarik  prasial, prepack

## I. PENDAHULUAN
Pembangunan gedung
bertingkat sebagai  sarana  untuk  rumah  tinggal  atau perkantoran  dan  jembatan  sebagai  sarana yang  sangat  penting  untuk  menghubungkan antara dua daerah,menghindari keterisolasian suatu  daerah  dan  manunjang  perekonomian suatu negara.
Pembangunan  gedung  bertingkat  dan jembatan tersebut pada umumnya mengunakan rangka baja atau beton. Struktur beton  pada  elemen  struktur  balok  yang digunakan  pada  gedung  bertingkat  yang mempunyai  jarak  antar  kolom  yang  panjang dan  jembatan  bentang  panjang  umumnya adalah  dengan  sistem  prategang.  Sistem  ini memungkinkan  balok  beton  yang  digunakan mempunyai bentang panjang. Namun apabila elemen  struktur  balok  tersebut  mengalami kerusakan  tidak  dapat  dilakukan  perbaikan secara  sebagian  atau  parsial,  sehingga perbaikannya  memerlukan  sistem  tersendiri, yaitu dengan cara dibongkar secara keseluruhan  pada  struktur  pelatnya  dan  baru kemudian dapat diganti balok yang mengalami kerusakan.
Salah  satu  sistem  perbaikan  yang digunakan  untuk  mempermudah  adalah dengan  mengunakan  prepack  (pengganti sebagian  beton  yang  mengalami  rusak)  dan grouting  (penyemprotan  bahan  cairan  yang dapat  meresap  dan  pada  celah-celah  retak). Perbaikan ini dimaksudkan untuk memulihkan kembali kinerja dan memperpanjang  umur  rencana,  sehingga daya layan jembatan menjadi bertambah. Perbaikan  yang  dilakukan  pada  elemen struktur  balok  tersebut  di  atas  sulit  untuk diketahui  kinerjanya  dalam  waktu  yang singkat,  karena  lendutan  yang  terjadi  pada balok  tersebut  dalam  jangka  panjang, sehingga  dibuat  suatu  model  benda  uji dengan scala tertentu yang dapat mempresentasikan  seperti  halnya  kenyataan di  lapangan  agar  dapat  diuji  di  laboratorium sesuai  dengan  kapsitas  alat  ujinya  untuk membenai  balok  tersebut.  Benda  uji  dibuat lalu  di  test  dengan  uji  beban  siklik  hingga rusak, kemudian diperbaiki seperti pada pola perbaikan  yang  telah  dijelaskan  di  atas, kemudian dilakukan uji beban siklik kembali seperti semula. Pembebanan siklik dimaksudkan  agar  sruktur  balok  tersebut
dapat  menerima  beban  dinamis  dari  gempa atau  kendaraan  yang  bergerak,  sehingga pemodelan  dan  pengaturan  pengujian  benda uji mendekati kondisi lapangan atau kenyataan  yang  ada.  Dengan  demikian kinerja balok tersebut dapat diketahui dengan cepat.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Beton Prategang Parsial
Perkembangan  penggunaan  prategang (pre-stressed)  sebenarnya  sudah  sejak  lama yaitu pada tangki kayu yang diberi sabuk besi dan  penggunaan  roda  pedati  yang  dikelilingi plat besi pada ujung lingkaran.
Gambar 1. Tangki kayu dan Roda Pedati
Hal  ini  berkembang  terus  hingga  pada struktur  balok  dimana  beban  tekan  pada balok  beton  diberikan  terlebih  dahulu  oleh kabel  prategang  sebelum  beban  mati  dan beban  hidup  bekerja.  Dengan  demikian, struktur  balok  tersebut  akan  lebih  mampu menahan  beban  yang  bekerja  di  atasnya. Beton  prategang  adalah  beton  dimana tegangan-tegangan  tekan  internal  yang  besar diberikan terlebih dahulu serta didistribusikan  secara  menyeluruh  pada penampang  struktur  beton  tersebut,  sehingga balok  tersebut  dapat  melawan  tegangan  – tegangan  yang  diakibatkan  oleh  beban  luar hingga  suatu  tingkat  yang  di  inginkan (Gilbert,1990;  and  Nawy  1996).  Pengertian prategang beton ada dua macam yaitu :
1) Pra tarik (Pre-Tensioning)
Suatu  metode  untuk  memberikan  prategang pada  beton  dimana  kabel/tendon  di  tarik sebelum beton dicor.
2) Pasca Tarik (Post-Tensioning)
Suatu  metode  untuk  memberikan  prategang pada  beton  dimana  kabel/tendon  ditarik sesudah beton mengeras.
Beban  yang  bekerja  pada  balok  beton tidak sepenuhnya dipikul oleh gaya prategangnya,  namun  hanya  sebagain  dan bagian  yang  lain  dipikul  oleh  beton bertulang.  Sistem  balok  prategang  yang demikian  disebut  “Balok  Prategang  Parsial”. Balok beton prategang parsial tersebut sangat
tergantung pada perbandingan parsial prategangnya (Partial Prestessing Ratio atau PPR). Nilai PPR diukur berdasarkan perbandingan  antara  momen  lentur  yang diakibatkan oleh gaya pretegang dan momen lentur  total  (Liliana,  1997).  Jika  dituliskan dalam bentuk persamaan adalah :
PPR = x100%
M M n np
(1)
Dimana : PR = Partial Prestressing Ratio M np = Momen nominal prategang M n = Momen nominal total penampang Nilai  PPR  yang  diberikan  pada  balok prategang apabila terlalu kecil akan mengakibatkan balok berfungsi dan berperilaku seperti balok bertulang biasa dan tendon menjadi tidak efektif, tetapi sebaliknya  akan  bersipat  getas.  Kegetasan balok  prategang  penuh  diakibatkan  oleh putusnya tendon, sehingga balok beton sudah tidak dapat menahan beban lagi dan langsung runtuh  (Artiningsih,1998).  Hal  ini  sangat membahayakan bagi penguna.

## 2.2. Kuat Lentur Balok Prategang
Kekuatan  balok  dipengaruhi  oleh  beban yang  dikenai  pada  balok  tersebut.  Apabila beban  yang  bekerja  terus  bertambah,maka kekuatan  balok  semakin  berkurang.  Beban yang  bekerja  tersebut  menimbulkan  gaya- gaya  dalam  berupa  gaya  aksial,  geser,  dan momen  dan  gaya-gaya  dalam  tersebut  akan menimbulkan  tegangan  pada  struktur  balok (Park and Paulay ,1975). Tegangan-tegangan inilah  yang  akan  dilawan  oleh  komponen- komponen  yang  ada  pada  elemen  struktur balokm seperti material beton, baja tulangan, dan  kabel  prategang  (lihat  persamaan  2). Oleh karena itu, komponen-komponen tersebut  harus  seimbang,  sehingga  balok yang  dibentuk  dapat  menahan  beban  dengan baik  dan  aman.  Gaya  dalam  berupa  momen yang  bekerja  pada  balok  mengakibatkan lenturan  atau  defleksi.  Defleksi  pada  balok harus lebih kecil dari depleksi yang diijinkan, dan  apabila  defleksi  yang  terjadi  berlebihan, maka  balok  akan  timbul  retak-retak.  Retak- retak tersebut dapat membahayakan struktur, karena retak dapat menyebabkan korosi pada tulangan,  interusi  zat-zat  kimia  yang  agresif, dan  mengurangi  besarnya  atau  kapasitas penampangnya.
M n = M np + M nsc + M nst (2)
Dimana :
M n = Momen nominal total penampang M np = Momen nominal prategang M nsc = Momen nominal tulangan tekan M nst = Momen nominal tulangan tarik

## 2.3. Perilaku Hubungan Beban Defleksi
Perilaku  balok  akan  terlihat  pada  saat dibebani,  dimana  balok  dapat  berdeformasi hingga  balok  tersebut  mengalami  runtuh (gambar 2.a). Keruntuhan tersebut diakibatkan  oleh  kekuatan  atau  kapasitas balok  yang  terbatas,  sehingga  balok  tesebut akan  mengalami  perubahan  geometri  berupa lenturan  atau  defleksi.  Perilaku  balok  ini dapat diamati melalui kurva hubungan beban -  defleksi  (Gambar  2.b).  Secara  umum  ada dua  tipe  kurva  yang  menunjukan  perbedaan karakteristik  balok.  Kurva  1  menunjukan bahwa  balok  yang  dibebani  bersifat  getas (brittle)  yang  umumnya  terjadi  pada  balok beton  mutu  tinggi  atau  balok  prategang penuh,  sedangkan  kurva  2  menunjukan  sifat daktail  (ductile)  atau  liat  yan  terjadi  pada balok  mutu  beton  rendah  atau  prategang parsial/sebagian.
Defleksi  pada  balok  dipengaruhi  oleh beban  yang  bekerja,  sifat  material  yang mengalami perubahan,sifat kelelahan material,  rangkak,  dan  perubahan  geometri balok tersebut. Perubahan-perubahan ini akan menimbulkan  tegangan  dan  regangan  pada materialnya,  seperti  beton dan  besi tulangan. Perubahan  tegangan  dan  regangan  yang semakin  besar  ini  akan  mengakibatkan material mengalami kelelehan dan kehancuran, sehingga balok akan  mengalami retak-retak  yang  semakin  lama  semakin bertambah  jumlah  dan  lebar  retaknya,  yang selanjutnya balok beton akan menjadi hancur atau runtuh (Park & Paulay, 1975)’.
Secara  umum  kurva  hubungan  beban- defleksi dapat digambarkan dan di idealisasikan sebagi hubungan trilinear (gambar  3)  (Nawy  dan  Edward,1996). Daerah pertama adalah tahap sebelum terjadi retak  (Pre-cracking),  daerah  kedua  adalah tahap  pada  saat  setelah  terjadi  retak (postcracking),  dan  daerah  ketiga  adalah tahap  pada  saat  tulangan  sudah  mengalami leleh  namun  balok  masih  mampu  untuk menahan beban (post serviceability cracking). Sebelum terjadi retak, penampang
balok beton mempunyai prilaku yang elastis. Tegangan  tarik  pada  balok  beton  pada kondisi  ini  kurang  dari  kapasitas  modulus runtuh (modulus of rupture/f r ). Setelah terjadi retak,  kapasitas  modulus  runtuh  beton terlampaui, sehingga kekuatan lentur penampang  balok  beton  akan  menurun  dan garis  kurva  hubungan  beban-defleksi  akan menurun  atau lebih  landai bila  dibandingkan dengan  kondisi  sebelum  retak.  Peningkatan beban  yang  terus  menerus  mengakibatkan kekuatan  balok  semakin  menurun.  Hal  ini diakibatkan  oleh  menurunnya  kekuatan elemen-elemen  pembentuk  struktur  (beton, baja  tulangan,  dan  kabel  prategang),  dimana tahap  ini  baja  tulangan  dan  kabel  pratekan telah mengalami leleh dan kekuatan penampang semakin menurun yang ditunjukan  dengan  semakin  banyak  jumlah dan  lebar  retak.  Pada  tahap  ini,  peningkatan beban sudah tidak sebanding dengan peningkatan  defleksi,  sehingga  garis  kurva hubungan  beban-defleksi  akan  semakin landai  dari  kondisi  atau  tahap  sebelumnya. Tahap  berikutnya  adalah  tahap  keruntuhan. Tahap  ini  ditunjukan  oleh  semakin  panjang dan besar lebar retaknya.Tahap ini ditunjukan oleh  semakin  panjang  dan  besar  lebar retaknya.  Hal  ini  mengakibatkan  garis  netral pada  penampang  balok  semakin  mendekati serat tertekan pada balok, dan pada akhirnya balok tersebut mengalami keruntuhan, karena tegangan  tekan  yang  terjadi  melebihi kapasitas tekan atau mutu beton.

## 2.4. Perilaku Daktilitas
Daktilitas didefinisikan sebagai perbandingan  antara  simpangan  maksimum beban  sebelum  runtuh  dengan  simpangan leleh  awal  struktur  yang  ditinjau.    Dalam perencanaan struktur, daktilitas dibagi menjadi beberapa tingkat, yaitu:
1) Daktilitas  tingkat  1,  pada  stuktur  beton yang  diproporsikan  berdasarkan  suatu ketentuan  terhadap  penyelesaian  detail khusus  pada  struktur,  dimana  struktur tersebut  tidak  diberi  kemungkinan  pada struktur untuk memberikan respon inelastik  terhadap  beban  siklik  yang bekerja  tanpa  mengalami  keruntuhan. Oleh  karena  itu,  Strukur  sepenuhnya berlaku elastis dan besarnya daktilitas ( µ ) pada kondisi tersebut adalah 1.
2) Daktilitas  tingkat  2,  pada  stuktur  beton yang  diproporsikan  berdasarkan  suatu ketentuan  terhadap  penyelesaian  detail khusus  pada  struktur,  dimana  struktur tersebut masih memungkinan untuk memberikan  respon  inelastik  terhadap beban siklik yang bekerja tanpa mengalami keruntuhan. Besarnya Daktilitas ( µ ) pada kondisi tersebut adalah 2.  Kondisi  semacam  ini  disebut  juga kondisi daktilitas terbatas.
3) Daktilitas  tingkat  3,  pada  stuktur  beton yang  diproporsikan  berdasarkan  suatu ketentuan  terhadap  penyelesaian  detail khusus  pada  struktur,  dimana  struktur tersebut masih memungkinan untuk struktur  memberikan  respon  inelastik terhadap  beban  siklik  yang  bekerja. Disamping  itu,  sruktur  tersebut  juga masih  mampu  menjamin  pengembangan mekanisme sendi plastik dengan kapasitas disipasi  energi  yang  diperlukan  tanpa mengalami keruntuhan. Besarnya daktilitas  ( µ )  pada  kondisi  adalah  4. Kondisi semacam ini disebut juga kondisi daktilitas penuh. 2.5.  Ragam  Keruntuhan  Balok  dan  Pola Retak Kondisi Pembebanan yang
mengakibatkan  balok  beton  mengalami perubahan  adalah  momen  retak,  leleh  dan batas  atau  runtuh.  Momen  retak  adalah momen  yang  bekerja  pada  balok  yang mengakibatkan  balok  retak  pertama.  Hal  ini diakibatkan  oleh  tegangan  tarik  yang  terjadi pada  beton  serat  terluar  telah  terlampaui. Dengan demikian, material beton mengalami retak,  terutama  pada  serat  bagian  bawah balok yang mengalami tarik. Oleh karena itu, balok  beton  ditambah  dengan  baja  tulangan dan  kabel  prategang  agar  gaya  tarik  yang
Gambar 2  Defleksi balok dan kurva beban deformasi pada balok Gambar 3 Idealisasi kurva hubungan beban- deformasi pada balok
melebihi kapasitas tegangan tarik beton dapat dipikul  oleh  baja  tulangan  dan  kabel prategang,  sehingga  balok  tersebut  tetap dapat menerima beban bekerja. Momen leleh adalah momen yang bekerja pada balok yang mengakibatkan  baja  tulangan  dan  kabel prategang  menjadi  leleh.  Hal  ini  seiring dengan  meningkatnya  tegangan  tarik  yang bekerja  pada  baja  tulangan  dan  kabel prategang yang semakin membesar. Kemudian balok tersebut mengalami momen retak  dn  momen  leleh,  selanjutnya  balok tersebut  mengalami  keruntuhan.  Keruntuhan ini  terjadi  karena  baja  tulangan,  kabel prategang  dan  beton  sudah  sama-sama  tidak mampu  menahan  beban.  Pada  umumnya keruntuhan  balok  didahului  oleh  terlepasnya selimut  beton  dan  meningkatnya  jumlah  dan lebar  retak  atau  memberikan  tanda-tanda sebelum  runtuh,  sehingga  apabila  diterapkan dalam  sruktur  bangunan,  penghuni  dapat melarikan  diri  sebelum  bangunan  tersebut runtuh.
Retak  pada  beton  bertulang  diakibatkan oleh  kelebihan  beban  dan  dipengaruhi  oleh besarnya  momen  dan  gaya  geser  yang bekerja,  Ada  tiga  jenis  retak  yang  umumnya terjadi  pada  balok.    Jenis-jenis  tersebut (MacGregor,1997;1997;
Park
and Paulay,1975 ) adalah :
a. Retak Lentur (Flexural Cracked), terjadi  pada  daerah  yang  mengalami momen  lentur  besar  dan  gaya  geser  kecil atau  lebih  dominan  momen  lentur.Retak ini  terjadi  setelah  tegangan  tarik  beton pada  serat  tarik  balok  terlampaui.  Bentuk pola  retak  ini  hampir  tegak  lurus  arah sumbu balok (Gambar 4.a).
b. Retak  Geser  Lentur  (Flexural  Shear Cracked),merupakan  perambatan  retak miring dari retak lentur yang telah terjadi sebelumnya.  Oleh  karena  itu,retak  jenis ini  terjadi  pada  bagian  yang  sudah mengalami retak lentur. Bentuk pola retak ini adalah beragam, yaitu dari mulai tegak hingga  miring  dan  pada  umumnya  balok akan  mengalami  retak-retak  pada  seluruh bagian (Gambar 4b).
c. Retak  Geser  Pada  Badan  Balok  (Web Shear  Cracked),  umumnya  terjadi  pada balok yang mempunyai penampang relatif lebih  tipis  dan  momennya  relatif  kecil dibanding  dengan  gaya  gesernya.  Retak jenis ini pada umumnya membentuk sudut 45° terhadap sumbu balok (Gambar 4.c).
Gambar 4. Pola retak untuk berbagai fungsi kelangsingan balok
Retak  –  retak  pada  balok  merupakan perilaku awal sebelum mengalami keruntuhan.  Hal  ini  dapat  di  gambarkan sebagai  indikasi  bahwa  srtuktur  balok tersebut  semakin  lama  semakin  lemah  untuk menahan  peningkatan  beban  yang  bekerja. Keruntuhan  balok  ini  diakibatkan  oleh tegangan-tegangan  dan  energi  yang  terjadi pada balok tidak dapat di serap oleh material pembentuknya,  karena  material  tersebut mempunyai  mempunyai  batas  kemampuan tertentu.
Ragam  keruntuhan  pada  balok  beton sangat  tergantung  pada  kelangsingan  balok yang  dinyatakan  dalam  a/d  untuk  beban terpusat dan 1 c /d untuk beban merata, dimana a  adalah  bentang  geser,  l c adalah  bentang bersih  balok,  dand  adalah  tinggi  efektif penampang  balok.  Seperti  halnya  jenis-jenis retak,  keruntuhan  juga  ada  beberapa  jenis, yaitu :
a. Keruntuhan  Lentur  (Flexural  Failure), umumnya  terjadi  pada  balok  dengan perbandingan antara a/d lebih besar dari 5 (lima).  Keruntuhan  jenis  ini  diawali  oleh timbulnya beberapa retak vertical halus di daerah  tengah  bentang.  Penambahan beban secara terus menerus menyebabkan peningkatan  retak  mulai  merambat  ke arah  garis  netral,  baik  lebar  maupun panjangnya. Hal ini menyebabkan turunnya luas daerah tekan. Efek ini akan sangat  terlihat pada  saat tegangan mencapai atau melebihi tegangan lelehnya.  Bila  proses  ini  berlanjut  terus, maka  tegangan  pada  daerah  tekan mencapai batas kekuatan tekan atau mutu beton.  Tercapainya  tegangan  tekan  yang sama  dengan  batas  kekuatan  tekan  beton mengakibatkan  balok  beton  mengalami keruntuhan  atau  kehancuran.  Kehancuran
ini  diakibatkan  oleh  gaya  lentur  pada balok  yang  bekerja.  Apabila  kondisi tulangan  memanjang  balok  direncanakan sebagai  tulangan  lebih  lemah  daripada beton  (under  reinforced)  dan  keruntuhan tulangan  adalah  liat  atau  daktail,  maka balok  beton  tersebut juga bersifat  daktail, sehingga  keruntuhan  yang  terjadi  juga keruntuhan  daktail  yang  diawali  oleh keruntuhan  pada  tulangan.  Keruntuhan jenis  ini  akan  memberikan  peringatan yang  cukup  bagi  penghuninya  sebelum balok tersebut hacur.
b. Keruntuhan  Tarik  Diagonal  (Diagonal Tension  Failure),terjadi  pada  balok  yang mempunyai  perbandingan  a/d  antara  2,5 hingga  5,0.  Keretakan  dimulai  dengan terjadinya  retak-retak  lentur  (vertical)  di tengah  bentang.  Bila  pembebanan  terus bertambah, maka balok akan mengalamiretak-retak lentur yang menyebar  ke  daerah-daerah  lain  dengan momen  yang  lebih  kecil,  tetapi  daya gesernya  besar,  sehingga  balok  tersebut mengalami  retak  geser  lentur.  Dengan demikian,  peningkatan  gaya  geser  akan mengakibatkan  retak  semakin  lebar  dan merambat  sampai  menembus  sisi  atas balok  dan  menyebabkan  keruntuhan balok. Keruntuhan jenis ini bersifat sangat getas dan pada saat terjadinya keruntuhan lendutan yang terjadi masih relatif kecil.
c. Keruntuhan Tekan Geser (Shear Compression  Failure),  umumnya  terjadi pada  balok  yang  memiliki  perbandingan
a/d berkisar antara 1,0 hingga 2,5 Seperti halnya keruntuhan tarik diagonal,beberapa  retak  lentur  mulai berkembang  pada  daerah  tengah  bentang dan  berhenti  pada  saat  terjadi  kerusakan lekatan  antara  tulangan  dan  beton  di sekitarnya pada daerah perletakan. Hilangnya  daya lekat antara  tulangan  dan beton tersebut mengakibatkan terlepasnya penjangkaran  baja  tulangan  memanjang pada  daaerah  ujung  balok,  sehingga retaktersebut  akan  berkembang  ke  arah tumpuan  dan  berbentuk  miring  tehadap sumbu  balok  secara  tiba-tiba,  bahkan bentuk kemiringannya lebih curam daripada keruntuhan tarik diagonal. Retak miring ini terus berkembang dan merambat  ke  arah  garis  netral,  yang kemudian  diahiri  dengan  kehancuran balok beton di sisi bagian bawah dan atas.
Keruntuhan  jenis  ini  relatif  kurang  getas bila  dibandingkan  dengan  keruntuhan tarik diagonal. Hal ini disebabkan adanya re-disdribusi tegangan pada daerah tersebut.  Namun  keruntuhan  ini  masih kurang  memberikan  peringatan  terlebih dahulu  atau  peringatan  terbatas  bagi penghuninya. Oleh karena itu, balok yang mengalami  keruntuhan  semacam  ini masih digolongkan sebagai balok getas.
2.6. Beton Polimer Sebagai Bahan Perbaikan Struktur Beton
Dewasa ini, perbaikan struktur di tempat yang telah mengalami kerusakan adalah cara yang  paling  praktis  dan  ekonomis  (praktis karena  mudah  untuk  dikerjakan  dan  waktu yang relatif lebih singkat daripada membongkar dan membangun ulang struktur yang  mengalami  kerusakan  dan  ekonomis karena  tidak  memerlukan  biaya  yang  terlalu besar).  Bahan-bahan  yang  digunakan  untuk memperbaiki struktur sangat beragam, namun  dalam  penelitian  ini  bahan  yang digunakan  adalah  beton  polimer.  Beton polimer  adalah  beton  yang  dibuat  dengan bahan  dasar  polimer  sebagai  bahan  perekat antara agregat dan matrik beton.
Beton  polimer  mulai  diteliti  dan dikembangkan  sejak  tahun  1950-an,  yaitu pada  saat  diperkenalkannya  marmer  tiruan dari bahan polimer. Gagasan penerapan beton polimer  dimulai  sejak  tahun  1970-an, diantaranya  adalah  perbaikan  struktur  beton bertulang, pelapisan permukaan jalan (overlay),  lantai  jembatan,  pondasi  mesin, panel  pracetak,  kotak  sampah  bahan  kimia, pipa bahan gerusan dan elemen stuktur tahan agresi kimia.
Sejak  awal  penggunaannya,  bahan polimer  digunakan  dalam  rekayasa  beton, terutama meningkatkan rekatan antara butiran agregat (binding), menambah katahanan  terhadap  korosi,  meningkatkan kuat tekan dan kuat tarik. Hal inidilatarbelakangi  oleh  sifat  fisik  bahan polimer sebagi bahan perekat (adhesive).
Beberapa keuntungan lainnya yang telah diperoleh  dari  penggunaan  bahan  polimer adalah  waktu  pengerasan (setting  time)  lebih cepat bila dibandingkan dengan pasta semen, karena  memiliki  keunggulan  diantaranya  : lebih  kedap  terhadap  air  (permeable),  awet (durability),  tahan  terhadap  agresi  bahan
kimia,  kuat  tekan  dan  tariknya  tinggi, sedangkan kekurangannya diantaranya adalah : harganya relatif tinggi, sekitar 5 – 40 kali  harga  beton  semen  (Suraatmadja,1998), sehingga  pengunaan  beton  polimer  sebagai bahan  kontruksi  secara  menyeluruh  tidak memungkinkan dan digunakan sebagai bahan-bahan tertentu dalam kontruksi. Pengunaanya antara lain adalah :
- Sebagai  bahan  pelapis  atau  penutup retakan  pada  pekerjaan  pengisian  retakan (grouting);
- Sebagai bahan perekat (adhesive) ;
- Sebagai bahan prepack;
- Sebagai  bahan  pelapis  dinding,lantai  dan permukaan bangunan lainnya (coating)
- Sebagai bahan beton semprot (shotcrete)
Bahan  beton  polimer  yang  sedang diteliti dan dikembangkan oleh Laboratorium Sturktur  dan  Bahan  (LSB),Jurusan  Teknik Sipil ITB, dan sudah terdaftar di Departemen Kehakiman;  Direktorat  Hak  Cipta,  Paten Besar;  dan  Merk  tangggal  04/03/1999  No. Publikasi  020.759.A  diberi  nama  JDB. Material  JBD  adalah  suatu  material  yang berbahan  dasar  polimer  mutu  tinggi  dan direncanakan khusus untuk keperluan pekerjaan  kontruksi,  sehingga  JDB  dibuat berbagai jenis sesuai dengan fungsinya. Jenis tersebut adalah :
a. JDB-01  Grout,adalah  material  yang digunakan  untuk  bahan  pengisi  retakan (Grout)  pada  Struktur  yang  mengalami retak–retak  akibat  kerusakan  yang  dapat diakibatkan  oleh  mutu  atau  kualitas material  yang  kurang  baik,  struktur  yang tidak  mampu  menahan  beban  yang bekerja, atau gempa yang melebihi 6 pada skala  Richter.  Retakan-retakan  tersebut akan  menyebabkan  kebocoran  pada  pelat atap  atau  masuknya  zat-zat  kimia  yang agresif ke dalam beton, sehingga mengakibatkan  korosi  pada  tulangan  atau kekuatan  material  betonnya  menjadi menurun.  Oleh  karena  itu,  struktur  yang mengalami  retak-retak  tersebut  harus secepatnya  di  perbaiki  agar  waktu  layan sturktur menjadi bertambah.
b. JDB–02  Sealent,adalah  material  yang digunakan  sebagi  bahan  penutup  retakan- retakan  sebelum  retakan  tersebut  diisi. Tujuannya  adalah  agar  material  bahan pengisi  tidak  keluar  atau  berhamburan kemana-mana pada saat pengisian
retakan, karena sistem atau cara melakukan  pengisian  retaka  nadalah denga sistem pemompaan.
c. JDB-03  Bond,  adalah  Material  yang digunakan  sebagai  penyambung  kedua benda  menjadi  satu,  misalnya  pada struktur  beton  pracetak.  Bahan  ini  sangat berguna  bagi  pembangunan  gedung  pada saat  ini,  dimana  sistem  yang  digunakan untuk pembangunan gedung adalah sistem pracetak.  Sistem  ini  akan  mempercepat waktu pelaksanaan, sehingga biaya pembangunan dapat dikurangi dan gedung dapat secepatnya dimanfaatkan.
d. JDB-04  Prepack,  adalah  material  yang digunakan dalam pembuatan beton prepack. Beton prepack adalah beton yang dibuat  dengan  cara  memasukan  agregat kasar  ke  dalam  cetakan  terlebih  dahulu dan menjadi bahan pengikat berupa beton polimer  dipompakan  ke  dalam  cetakan tersebut,  sehinga  rongga-rongga  di  dalam cetakan  tersebut  terisi  semua.  Sistem  ini sesuai  untuk  memperbaiki  struktur  yang rusak  parah,kehilangan  material  beton  di beberapa tempat, atau penggantian material  beton  dibeberapa  tempat  yang mengalami  kerusakan.  Beton  prepack  ini juga dapat di gunakan sebagai sambungan antara beberapa komponen beton precetak yang  mempunyai  konektor  atau  besi penghubung.  Dengan  demikian  sturktur menjadi  lebih  solid  dan  seperti  satu kesatuan elemen struktur.
e. JDB-05  Coat,  adalah  material  yang digunakan  sebagai  pelapis  bagian  luar (Coating) pada permukaan dinding, lantai atau  lainnya  yang  berhubungan  dengan lingkungan  yang  sifatnya  perusak,  seperti bahan kimia agresif atau karena goresanabrasi. Bahan ini juga dapat dapat mengurangi  rembesan  air  dari  pemukaan, sehingga  lantai  atau  dinding  menjadi kedap tehadap air. Hal ini sangat berguna pada  lantai  atap  agar  tidak  terjadi kebocoran.
f. JDB-06  Shotcrete,  adalah  material  yang di  gunakan  untuk  pembuatan  beton semprot.  Beton  semprot  adalah  beton yang  cara  penggunannya  di  semprotkan dengan pompa bertekanan tinggi. Pemamfaatan  beton  semprot  ini  adalah untuk  menambal  atau  mengganti  selimut beton  yang  telah  mengelupas,  sehingga waktu  layan  struktur  menjadi  bertambah.
Hal ini karena baja tulangan akan tertutup kembali  dan  serangan  bahan  kimia agregsif  dapat  itiadakan  sehingga  korosi tulangan dapat dicegah.

## 2.7  Pemilihan  Parameter  Pengujian  Dan
Benda Uji
Pemilihan parameter
pengujian merupakan  hal  yang  penting  agar  penelitian dapat  berjalan  dan  terarah  sesuai  dengan tujuan,  sedangkan  penentuan  benda  uji dimaksudkan  agar  benda  uji  yang  dibuat dapat di uji sesuai dengan kapasitas peralatan yang  tersedia  di  laboratorium  dan  dengan skala  yang  benar,  sehingga  fenomena  atau perilaku  benda  uji  yang  di  teliti  di  peroleh dengan  rinci  atau  di  peroleh  data  yang  baik valid.    Pemilihan  para  meter  pengujian  dan dimensi benda uji adalah :
a. Parameter  pengujian,  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  sebagai berikut :
- Kuat tekan beton;
- Perbandingan  (ratio)  tulangan  tekan dan tarik;
- PPR
b. Benda uji, agar data pengujian memperoleh  hasil  yang  optimum  dan akurat, maka pada penelitian ini dilakukan pemodelan  benda  uji  dengan  skala tertentu  yang  dapat  merepresentasikan kondisi  beton  di  lapangan  pada  saat digunakan  sebagai  elemen  struktur.  Oleh karena  itu,    kriteria  benda  uji  yang  di ambil adalah :
- Untuk kuat tekan beton yang digunakan  pada  elemen  struktur  balok prategang  dibuat  benda  uji  berupa silider beton.
- Untuk benda uji elemen struktur balok berupa balok persegi yang diberi kabel prategang  dengan  dimensi  tingginya adalah  300  mm,lebarnya  adalah  150 mm,dan panjang keseluruhan benda uji adalah  300  mm,tetapi  blok  ujung prategangnya  (end  block)  adalah  500 mm,  sehingga  panjang  daerah  ujinya adalah  2000  mm,sedangkan  tebal selimut betonnya adalah 25 mm.

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1 Metode Penelitian
Pelaksanaan  penelitian  ini  didasarkan
atas peraturan-peraturan (code)/standard
yang  sudah  biasa  digunakan,  seperti  ASTM 1996 dan SK-SNI. Tahapan-tahapan pelaksanaan penelitian ini antara lain :
1) Pekerjaan  persiapan,  dimulai  dengan studi literatur terhadap buku-buku panduan  (teks  book)  yang  berhubungan dengan  kegiatan  penelitian  yang  akan dilakukan sebelum benda uji di buat.
2) Pekerjaan pengujian kuat tekan beton,dilakukan  terhadap  sifat-  sifat mekanik  yang  terdiri  dari,  kuat  tekan silinder  beton  berdasarkan  ASTM  C.39  - 94, dan uji slump beton adalah ASTM C. 143  –  90a.  Sebelum  dilakukan  pengujian kuat  tekan  terlebih  dahulu  dilakukan pelapisan  permukaan  dengan  belerang (capping) dengan maksud untuk meratakan permukaan tekan beton.
3) Pekerjaan  Pengujian  Benda  Uji  Balok Beton  Pretegang,  berdasarkan  ASTM  C 78  –  94.  Pengujian  beban-defleksi  pada balok tersebut berupa beban terpusat yang menghasilkan  kondisi  beban  lentur  murni dan  kondisi  kombinasi  beban  lentur  dan geser. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan  kapasitas  penampang  yang dapat  menahan/memikul  beban  layan hingga runtuh/hancur dengan cara ekperimental.  Sistem  pengujiannya  atau setup  benda  uji  dapat  dilihat  pada (Gambar 5).
Pola  pembebanan  siklik  yang  dilakukan adalah secara bertahap (Gambar 6). Tahapan pertama dibebani dengan dua siklus pembebanan  elastis,  yang  besarnya  adalah 60%  dari  perkiraan  beban  leleh  atau  tingkat daktilitas  1  ( µ =  1).  Beban  leleh  tersebut diperoleh  dari  hasil  perhitungan  secara teoritis.  Pembebanan  kemudian  dilanjutkan ke  tingkat  daktilitas  yang  lebih  tinggi,  yaitu daktilitas  yang  lebih  tinggi,  yaitu  daktilitas 2( µ =  2)  dan  tingkat  daktilitas  3  ( µ =  4). Pembebanan  dihentikan  pada  saat  benda  uji mengalami runtuh atau hancur.
Gambar 5. Pengaturan pengujian benda Uji balok beton prategang
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 D a k ti lo ta s ( µµµµ )

## Siklus  Pembebanan
Gambar 6. Pemgaturan pembebanan siklus untuk benda Uji balok beton prategang
4) Pekerjaan  Perbaikan  Benda  Uji  Balok
Beton  Prategang,  dilakukan  dengan sistem  prepack  pada  benda  uji  Balok prategang yang telah mengalami kerusakan atau kehancuran akibat pembebanan yang telah dikenakan.
Bagian  balok  yang  mengalami  kerusakan berat  dibongkar  telebih  dahulu  (Gambar 7).  Kemudian  bagian  tersebut  diganti elemen  betonnya  dengan  bahan  JDB-04 Prepack.  Sedangkan  bagian  balok  yang mengalami retak-retak perbaikannya dilakukan  dengan  cara  grouting.  Bahan grouting  yang  digunakan  adalah  JDB–01
Grouth.  Dengan  demikian  balok  tersebut menjadi utuh kembali dan siap untuk diuji kembali.
Gambar  7.  Bagian  balok  beton  prategang yang  dibongkar  dengan  bahan  JDB-04 Prepack.

## 3.2 Pengujian Material
1) Pemeriksaan  agregat  Kasar  dan  halus, dapat  dilihat  pada  Tabel  1  dan  Gambar  8 & 9, sebagai berikut :
Tabel 1. Sifat – sifat fisik agregat kasar dan
halus Jenis Pengujian Ag. Kasar Ag. Halus Apparent Sfesific gravity 2.705 2.658 Bulk psesipic gravity (kering) 2.449 2.405 Bulk psesipic gravity (SSD) 2.544 2.500 Absorpsi of water (%) 3.874 3.950
Berat Volume padat (kg/lt) 1463 1445 Berat  Volume  gembur (kg/lt) 1.306 1.321 Agregat maksimum (mm) 4.750 19.00 Kadar Lumpur (%) - 4.348 Angka kehalusan - 2.753 Kadar air (%) 4.340 7.370 Kadar Organik - 7.370
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.1 1 10 100 P E R S E N T A S E L O L O S K U M U L A T IF UKURAN  SARINGAN  (mm) KURVA  GRADASI  AGREGAT  KASAR Gambar 8.Kurva gradasi agregat kasar 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.1 1 10 P E R S E N T A S E L O L O S K U M U L A T IF UKURAN  SARINGAN  (mm) KURVA  GRADASI  AGREGAT  HALUS

## Gambar 9. Kurva gradasi agregat halus
2) Pengujian  Kuat  Tarik  Baja  Tulangan dan  Kabel  Prategang,  dilakukan  dengan meggunakan alat UTM (Universal Testing Mechine).  Tujuan  Pengujian  ini  adalah untuk  mngetahui  kuat  tarik  leleh  atau mutu  baja  dan  kabel  tendon,  sehingga data  tentang  sifat  fisik  material  tersebut dapat  diketahui  secara  pasti,  sehingga perhitungan  model  benda  uji  dapat mendekati  kenyataan  dan  dapat  diperoleh dimensi  benda  uji  yang  akurat  dan optimal.  Hasil  pengujian  ini  dapat  dilihat pada  tabel  2.  Pembebanan  dilakukan secara  bertahap  dengan  laju  pembebanan sebesar 150 Kg/menit.
Tabel.2. Hasil Uji tarik baja tulangan dan
tendon. Jenis Benda Uji φ (mm) Luas (mm²) Kuat Luluh (f y ) (MPa) Kuat Maksimum (f u ) (MPa) Tendon 12.70  98.70 1232.4  1449.9 Tendon 12.70  98.70 1249.5  1470.0 Ulir 12.30  118.80  294.6 441.9 Ulir 12.32  119.17  314.7 467.5
Ulir 12.33  119.42  272.1 418.7 Ulir 9.37 68.96 423.4 570.7 Ulir 9.39 69.31 414.8 563.4 Ulir 9.38 69.53 414.4 567.1 polos 7.50 44.13 249.9 363.4 Polos 7.55 44.13 269.6 375.1 polos 7.55 44.13 249.3 339.9
Kabel  baja  prategang  yang  digunakan pada  penelitiam  ini  adalah  terdiri  7  untaian (strands) dengan diameter setiap kabel (wire) adalah  0,5  inchi  (12,5mm).      Karakteristik kabel tersebut adalah  :
Tegangan  batas  (ultimate  strength)  (f pu )  = 18085.10 kg/cm² Moduluselastisitas (E p ) = 200,0000 kg/cm² Gaya Prategang (F p ) = 50 kN

## 3.3 Perencanaan  Campuran  (Mix  Design) Beton
Hasil uji sifat-sifat karakteristik tersebut diatas digunakan sebagi data masukan dalam perencanaan  campuran  beton.  Perhitungan perencanaan ini
dimaksudkan untuk
mendapatkan
komposisi bahan-bahan pembentuk beton yang proposional, sehingga beton yang diperoleh mempunyai mutu yang baik  dan  sesuai  rencana.  Mutu  beton  adalah mutu  normal  (30  Mpa)  dan  mutu  tinggi  (45 dan  50  Mpa).  Hasil  komposisi  campuran beton  dapat  dilihat  pada  Tabel  3.  Hasil komposisi  campuran  beton  tersebut  dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Komposisi Campuran Beton untuk 1 m³
Mutu Beton (MPa) Semen (kg) Abu Terbang (kg) Ag. Halus (kg) Ag.Kasar (kg) Air (kg) w/c Superp las – cizicer (liter) 30 379.630 - 764.484 916.055 176.438 0.540 45 404.564 71.394 517.125 1099.014 163.614 0.404 5.949 50 444.488 78.439 475.816 1099.014 164.225 0.367 6.536

## 3.4 Pembuatan Dan Pengujian Benda Uji
a. Pembuatan  benda  uji,  dibuat  dengan skala  yang  disesuaikan  dengan  kapasitas alat  uji  di  laboratorium  agar  benda  uji dapat  diuji  hingga  runtuh,  sehingga perilakunya  dapat  diketahui.  Dimensi balok  tersebut  dapat  dilihat  pada  Ganbar 10.  Sedangkan  penamaan  benda  ujinya adalah :
1) BA3060:beton  prategang  dengan  rasio tulangan  atas  dan  bawah  =  1,  mutu beton = 30 Mpa dan PPR = 60%.
2) BM3060:beton  prategang  dengan  rasio tulangan  atas  dan  bawah  =  1,75,  mutu beton = 30 Mpa dan PPR= 60%
3) BM4560  :  beton  prategang  dengan  rasio tulangan  atas  dan  bawah  =1,75,  mutu beton = 45 Mpa, dan PPR = 60%
4) BM5060  :  beton  prategang  dengan  rasio tulangan  atas  dan  bawah  =  1,75,    mutu beton = 50 Mpa, dan PPR = 60%
5) BAR3060  :  beton  prategang  retrofit dengan rasio tulangan atas dan bawah = 1, mutu beton = 30 Mpa dan PPR = 60%
6) BMR3060  :  beton  prategang  retrofit dengan rasio tulangan atas dan bawah = 1. 75, mutu beton = 30 Mpa ,dan PPR = 60%
7) BMR4560  :  neton  prategang  retrofit dengan rasio tulangan atas dan bawah = 1. 75, mutu beton = 45 Mpa, dan PPR = 60%
8) BMR5060  :  beton  prategang  retrofit dengan rasio tulangan atas dan bawah = 1. 75, mutu beton = 50 Mpa dan PPR = 60%
Gambar 10. Dimensi dan jarak pembebanan balok prategang
Tabel 4. Jenis atau tipe benda uji yang dibuat
pada penelitian Tulangan Benda Uji 1 BA 3060 Benda Uji 2 BM3060 Benda Uji 3 BM4560 Benda Uji 4 BM5060 Memanjang Atas Bawah 2 D 10 2 D 10 2 D 13 2 D 10 2 D 13 2 D 10 2 D 13 2 D 10 Prategang 1-12.5 1-12.5 1-12.5 1-12.5 Sengkang 8-125 8-125 8-125 8-125 b. Pelaksanaan pengujian,dilakukan
dengan  menggunakan  UTM.  Pengaturan pengujian ini dapat dilihat pada Gambar 5 dimana peralatan dipasang untuk mencatat  data  pembebanan  dan  defleksi,
sedangkan cara pelaksanaan pembebanannya  seperti  pada  gambar  6 tersebut  saling  berkorelasi  dan  dicatat secara  bersamaan.  Pembebanan  tekan diberikan secara bertahap. Sistem tahapan pembebanan adalah dengan cara mengatur laju  penurunan  (displacement  control). Pengujian  dilakukan  hingga  benda  uji tersebut mengalami keruntuhan.
c. Pencatatan Data, pada pengujian ekperimental ini adalah :
o Beban Pada Benda Uji
o Penurunan pada benda uji
o Regangan  baja  tulangan  dan  tendon pada pengujian balok prategang.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
1) Uji  Perilaku  Mekanik  Beton  Berupa Kuat Tekan dan Modulus, dimaksudkan untuk  mendapatkan  sifat-sifat  mekanik beton  (lihat  tabel  5).  Sifat-sifat  ini  sangat berguna sebagai dasar dalam perencanaan sruktur  beton,  yaitu  sebagai  input  data dalam perhitungan sruktur baik perhitungan  secara  manual  atau  analitik maupun secara numerik.
Tabel 5. Jenis atau tipe benda Uji yang dibuat pada penelitian No Kode Balok Umur ( Hari ) Kuat Tekan (MPa) Modulus elastis (Ec) MPa 1 BA3060 50 36.18 21815 2 BM3060 28 41.41 21737 3 BM4560 33 46.69 25534 4 BM5060 33 48.06 26798
2) Pengujian balok prategang, dapat dilihat pada  kurva  hubungan  antara  beban  dan defleksi  yang  menggambarkan  perilaku balok beton prategang. Pada penelitian ini kurva  hubungan  beban-defleksi  yang digambarkan  adalah  balok  original  dan balok  yang  telah  diperbaikim  sehingga dapat  diketahui  perbedaan  kurva  dan kinerja balok yang telah diperbaiki.
Pengujian terhadap balok beton prategang menghasilkan kurva beban-
defleksi, dimana kurva tersebut menggambarkan  perilaku  balok  prategang yang di uji. Kurva–kurva tersebut digambarkan  pada  Gambar  11dn  12.  Kurva tersebut  juga  membandingkan  antara  balok original  dan  balok  retrofit.  Gambar  tesebut menunjukan  bahwa  pada  setiap  benda  uji terjadi pengurangan lekatan antara beton dan baja  tulangan  serta  kabel  prategang,  dan terjadi  slip  antara  beton  dan  baja  tulangan serta  kabel  prategang  (pinching  effect). Sehingga  beton  semakin  melemah  pada pembebanan  siklus  berikutnya.  Disamping itu, gambar tersebut juga menunjukan semua
jenis  balok  beton  prategang  yang  telah diperbaiki  (balok  retrofit).  Disamping  itu, gambar  tersebut  juga  menunjukan  semua jenis  balok  beton  prategang  yang  telah dipebaiki  (balok  retrofit)  juga  mengalami defleksi  yang  lebih  besar  dari  balok  beton prategang  original  yang  diakibatkan  oleh pengurangan  daya  prategang  pada  kabel prategang . Dimanapada  saat  pembongkaran bagian  benton  yang  rusak,kabel  prategang mengalami  penurunan  gaya  prategang  awal. Selain  itu  juga  baja  tulangan  dan  kabel pratenggang  mengalami  sedikit  leleh.  Tetapi kekuatan daya layan balok prategang tersebut masih  relatif  sama  pada  siklus.  Hanya  pada siklus  terakhir  dimana  daklititasnya  adalah lebih  dari  4  ( µ =  4)  terjadi  penurunan  daya layan  beban  yang  bekerja  yaitu  rata  –rata kurang  lebih  sebesar  10%  yang  diakibatkan oleh  penurunan  gaya  prategang  awal, sehingga balok beton retrofit masih memiliki kinerja  yang  cukup  baik  untuk  menerima beban  layan.    Namun  apabila  tidak  terjadi pengurangan  atau  degrasi  baja  tulangan  dan kabel  prategang,  maka  kinerja  antara  balok original dan retrofit relatif sama.
Kinerja beton juga ditinjau dari penurunan  atau  degradasi  kekuatan  (P u /P y ) dan kekakuan (K u /K y ) (Gambar 13). Penurunan ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya nilai penurunan kekuatan  dan  kekakuan.  Nilai  tersebut  rata– rata  adalah  17  %  untuk  kekuatan  dan  7  % untuk  kekakuan,  sehingga  penurunan  kuatan dan kekakuan balok beton prategang dianggap  masih  terlalu  kecil.Kinerja  balok beton  retrofit  pada  dasarnya  masih  mampu dan  layak  untuk  digunakan,  dan  apabila balok  originalnya  pada  saat  awal  masih dalam  kondisi  elastik  serta  gaya  prategang awal  tidak  berkurang,  maka  balok  tersebut mungkin  masih  memiliki  kinerja  yang  sama dengan balok originalnya.
Pola  retak  yang  terjadi  antara  balok relatif  sama  yaitu  retak  lentur  (lihat  gambar 14).  Namun  retak  yang  terjadi  pada  balok beton  prategang  yang  telah  dipebaiki  (balok beton  retrofit)  terjadi  di  sebelah  retak  yang lama.  Hal  ini  disebabkan  retak  lama  yang telah  di  grouting  lebih  kuat  akibat  lekatan (bond)  dari  bahan  gouting  yang  kuat. Sedangkan  retak  bagian  beton  yang  di- prepack  relatif  sama  dengan  beton  awal (Original)  yaitu  retak  pada  bagian  beton prepack-nya.  Hal  ini  menunjukkan  kenerja
bahan prepack juga sama dengan beton awal. Dengan  demikian,  Kinerja  beton  yang  telah diperbaiki  (beton  retropfit)  sama  dengan beton  awalnya  (Original)  apabila  di  tinjau dari segi material betonnya.
Gambar 11. Kurva histerik pembebanan siklikuntuk benda uji BA3060, BAR3060, BM 3060 & BMR3060.
Gambar 12.Kurva histerik pembebanan siklik untuk benda uji BM4560, BMR 4560,
BM5060, BMR5060
0 0.5 1 1.5 2 0 1 2 3 4 5 6 7 P u /P y Si kl us BMR506 0 BM5060 BMR456 0 BM4560 BMR306 0 BM3060 BAR306 0 BA3060 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0 1 2 3 4 5 6 7 P u /P y Sikl us BMR506 0 BM5060 BMR456 0 BM4560 BMR306 0 BM3060 BAR306 0
BA3 060
Gambar 13. Kurva penurunan kekuatan untuk setiap jenis balok beton prategang untuk
setiap jenis balok beton prategang BA3060, BAR3060 BM3060 BMR3060 BM4560 BMR4560 BM5060 BMR5060 Gambar 14. Pola Retak dan keruntuhan benda uji

## V. KESIMPULAN
Dari  data  hasil  pengujian  bebarapa benda uji berupa balok beton prategang yang masih  utuh  (original)  dan  balok  yang  telah diperbaiki  (balok  retrofit),  seperti  dalam pembahasan  sebelumnya,  maka  kesimpulan yang dapat diambil adalah :
1. Pada  setiap  benda  uji  terjadi  penurunan kekuatan dan daya layan akibat pengurangan lekatan  antara  beton  dan  baja  tulangan  serta kabel prategang, dan terjadi slip antara beton dan  baja  tulangan  serta  kabel  prategang (pinching effect).
2. Semua  jenis  balok  beton  prategang  yang telah  diperbaiki  (balok  retrofit)  mengalami defleksi  yang  lebih  besar  dari  balok  beton prategang  original  akibat  pengurangan  daya prategang  awal  pada  kabel  prategang,  baja tulangan dan kabel prategang sudah mengalami sedikit leleh.
3. Kekuatan  daya  layan  balok  prategang  masih relatif  kecil  pada  setiap  siklus,  kecuali  pada siklus terakhir terjadi sedikit penurunan daya layan beban yaitu sebesar 10%.
4. Besarnya  nilai  penurunan  rata-rata  adalah 17%  untuk  kekuatan  dan  7%  untuk kekakuan.
5. Pola  retak  yang  terjadi  seluruh  balok  relatif sama  yaitu  retak  lentur,  sehingga  kinerja beton  yang  telah  diperbaiki  (beton  retrofit) sama dengan beton awalnya (original).

## DAFTAR PUSTAKA
1. ACI Committee 211.1-91 (1995) "Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight and Mass Concrete, American Concrete
Institute, Detroit.
2. ACI Committee 211.4R-95 (1995) "Guide for  Selecting  Proportional  for  High- Strength  Concrete  with  Portland  Cement and  Fly  Ash",  American  Concrete Institute, Detroit.
3. ASTM  Volume  04.02  (1995),  "Concrete and Aggregates".
4. Blakeley,  Roger,  W.G.,  Park,  R.  (1973), "Prestressed Concrete Section with Cyclic Flexure"  Journal  of  Structural  Division, Proceedings  of  the  American  Society  of Civil Engineers, August,
5. Budiono,  B.,  Gilbert,  Rl, and  Forter,  S.J., (1994),  "Hysteric  Behaviour  of  Partially Prestressed  Concrete  Beam  Column
Connection", Australian
Structural Engineering Conference, Sydney.
6. Departemen  Pekerjaan  Umum  (1991),
"Tata  Cara  Perhitungan  Struktur  beton untuk  Bangunan  gedung  (SNI  T-15  - 1991-03)", Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung.
7. Fang,  I.K.,  Wang,  C.S.,  and  Hong,  K.L. (1994),  "Cyclic  Behaviour  of  High
Strength  Concrete  Short  Beam  with Lower Amount of Flexure Reinforcement",  ACI  Structural  Journal, V. 91, No. 1, January- February.
8. Gilbert, R.I., Mickleborough, N.C,
(1990), "Design of Prestressed Concrete", Unwin Hyman, London.
9. Harajli,  M.H,  (1988)  "Behaviour  of Partially Prestressed Concrete Joint under Cyclic  Loading",  Jounal  of  Structural Engineering, V. 114, No. 11, November.
10. Naaman, Antonic, E. (1982), "Prestressed Concrete  Analysis  and  Design",  McGraw Hill Book Company.
11. Park,  R,,  Paulay,  T.  (1975).  "Reinforced Concrete Structures", John Wiley & Sons.
12. Suraatmadja,  D  Munaf,  D.R.,  Lationo,  B. (1998),  "The  Investigation  of  Mechanical Properties of Polymer Concrete", Laporan
Penelitian,  Jurusan  Teknik  Sipil,  ITB, Bandung.