Computer Science | Industrial Engineering | Mechanic Engineering | Civil Engineering

## PENINGKATAN NILAI KUAT GESER BETON DENGAN MENGGUNAKAN FIBER LOKAL KAWAT BENDRAT BENTUK “U” DAN “Z” DENGAN 3 VARIASI CAMPURAN
Juanita
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Islam Al-Azhar Mataram joanne_nita@ymail.com

## Abstract
Concrete is the main basic material used for planning and designing building structures and is widely used as a building material. One of the efforts to improve the unfavorable properties of the concrete in this case is to add bendrat wire fiber to the concrete mix. In this study, bendrat wire fibers in the shape of "U" and "Z" were used with variations in the addition of fiber in the concrete mix of 0.5%, 0.75% and 1% of the cement weight. The bendrat wire used has a length of 60 mm and a diameter of 1 mm. The test specimens were made in the form of a double-L beam with dimensions (200 x 150 x 300) mm as many as 21 pieces. Double-L beam testing was carried out at the age of 28 days using a Compression Testing Machine (CTM). From the results of the research, the highest shear strength of concrete was obtained in "U" shape bentrat wire  fiber  concrete  with  1%  bendrat  wire  percentage  (BF3)  with  an  average  value  of  6.00  MPa  or  an increase in concrete shear strength of 46.33% compared to Normal Concrete (BN). The value of the shear strength of the double-L beam with "U" shape bendrat wire fiber is higher than the value of the double-L shear strength beam with "Z" shape bendrat wire fiber although the difference in the shear strength value is not too significant. The addition of "U" and "Z" bentrat wire fibers can reduce cracks in the concrete. Keywords: Concrete, Local Fiber, Bendrat Wire.

## 1. Pendahuluan
Beton  sebagai  bahan  dasar  utama  yang digunakan  untuk  perencanaan  dan  perancangan struktur  bangunan  dan  dipakai  secara  luas  sebagai bahan  bangunan.  Pemakain  beton  sebagai  bahan bangunan mempunyai banyak kelebihan seperti kuat tekan  tinggi,  mudah  dibentuk  sesuai  keinginan, dapat  memanfaatkan  bahan  lokal  sehingga  harga relatif  murah,  mudah  dalam  pelaksanaan  dan perawatan. maka beton sangat popular dipakai untuk struktur-struktur  besar  maupun  kecil [1] .  Akan tetapi  beton  memiliki  kelemahan  yaitu  nilai  kuat tarik,  kuat  geser,  beban  kejut  yang  rendah  dan merupakan  bahan  yang  bersifat  getas  ( brittle ). Untuk  itu  bahan  konstruksi  ini  dianggap  sangat penting untuk terus dikembangkan. Salah satu upaya pengembangannya  ialah  berusaha  memperbaiki sifat-sifat kurang baik dari beton tersebut dalam hal ini  dengan  menambahkan  fiber  pada  adukan  beton [2] .
Untuk itu bahan konstruksi ini dianggap sangat penting untuk terus dikembangkan. Salah satu upaya pengembangannya ialah  berusaha  memperbaiki  sifat-sifat  kurang  baik
dari  beton  tersebut  dalam  hal  ini  dengan menambahkan  fiber  pada  adukan  beton.  Di Indonesia konsep pemakaian fiber ( steel, polypropylene,  glass dan carbon )    pada  adukan beton  untuk  struktur  bangunan  sipil  belum  banyak dipakai dalam praktek. Salah satu sebabnya adalah tidak  tersedianya  fiber  tersebut  di  Indonesia  dan harganya  yang  mahal [3] .  Untuk  mengatasi  hal tersebut  perlu  dicari  alternatif    bahan  lokal  yang mudah  di  dapat  di  Indonesia  dengan  harga  yang ekonomis yaitu dengan memanfaatkan fiber bendrat (kawat  bendrat) [4] .  Kawat  bendrat  merupakan material terpilih karena disamping memiliki faktor- faktor penguat beton, kawat bendrat juga merupakan bahan  yang  mudah  diperoleh.  Kawat  bendrat memiliki  kekuatan  serta  modulus  elastisitas  yang relative  tinggi [5] .  Disamping  itu  kawat  bendrat tidak  mengalami  perubahan  bentuk  terhadap pengaruh  alkali  semen,  dan  lekatannya  pada  beton dapat  meningkat  karena  penjangkaran  secara mekanika.  Pembenaman  dalam  waktu  yang  lama tidak  berpengaruh  terhadap  sifat  makanika  kawat bendrat.    Kelemahan  yang  dimiliki  kawat  bendrat adalah  apabila  kawat  bendrat  tidak  dalam  posisi
Computer Science | Industrial Engineering | Mechanic Engineering | Civil Engineering
terlindung  dalam  beton,  maka  akan  timbul  resiko terjadinya korosi. Penambahan fiber kawat bendrat juga akan menambah berat sendirinya beton.  Sifat kohesi  yang  tinggi  dari  fiber  kawat  bendrat  juga akan mengakibatkan balling effect yaitu fiber akan menggumpal dan tidak tersebar secara merata pada saat pencampuran [6] .

## 2. Metodologi Penelitian Bahan
Bahan-bahan  yang  dipergunakan  dalam  penelitian ini antara lain :
1. Semen,  semen  Portland  tipe  I  (semen  Tiga Roda).
2. Agregat  kasar,  yaitu  batu  pecah  diameter maksimum 20 mm.
3. Agregat halus.
4. Air  bersih  dari  jaringan  air  Laboratorium Fakultas  Teknik  Universitas  Al  -Azhar Mataram.
5. Fiber  bendrat,  yaitu  menggunakan  Kawat Bendrat  bergeometri  Bentuk “U” dan “ Z” dengan  diameter    ±  1,0  mm  dan  panjang  60 mm.
6. Besi 4 Ø 8 mm sebagai besi penguat dan besi Ø 4 – 50 mm sebagai besi tulangan geser.

## Alat
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini antara lain :
1. Timbangan,  untuk  mengukur  berat  bahan  dan benda uji.
2. Ayakan, untuk menguji gradasi agregat.
3. Gelas Ukur untuk menakar air.
4. Piknometer, untuk menguji berat jenis pasir.
5. Kerucut Abrams, untuk mengukur nilai slump.
6. Oven, untuk mengeringkan material uji.
7. Bekisting,  untuk  membuat  benda  uji  balok (200mm x 150mm x 300mm).
8. Molen, untuk mencampur adukan beton.
9. Mistar  dan  Jangka  Sorong,  untuk  mengukur nilai slump dan dimensi benda uji.
10. Bak air untuk merendam benda uji selama masa perawatan.
11. Tongkat  penumbuk  untuk  memadatkan  benda uji.
12. Alat Uji Tekan ( Compression testing machine)

## Prosedur Penelitian 1. Pemeriksaan Bahan Penyusun Beton
Pemeriksaan  ini  dimaksudkan  untuk  mengetahui spesifikasi  agregat  yang  akan  digunakan  sebagai bahan  penyusun  beton.  Pemeriksaan  agregat  ini meliputi  sifat-sifat  fisis  dan  kandungan  bahan organik meliputi :
a) Pemeriksaan  berat  satuan,  berat  jenis  dan gradasi agregat kasar
b) Pemeriksaan  berat  satuan,  berat  jenis  dan gradasi agregat halus 2. Pembuatan Benda Uji
a) Membuat  fiber  geometri  bentuk  “U” dan “Z”dari kawat bendrat dengan diameter ± 1,0 mm dan panjang 60 mm.
b) Pengadaan material pasir, kerikil dan semen.
c) Mempersiapkan  cetakan  /  begesting  benda  uji berbentuk balok double L (200 mm x 150 mm x 300 mm)
d) Menyiapkan  dan  menimbang  bahan  yang digunakan dengan proporsi yang telah  ditentukan  sesuai  dengan  hasil  hitungan perencanaan campuran ( mix design ).
e) Mengaduk  campuran  dengan  menggunakan molen  dan  memasukkan  bahan-bahan  secara bertahap hingga campuran tersebut merata.
f) Untuk  pencampuran  fiber  dilakukan  dengan cara  fiber  ditaburkan  secara  bertahap  dan merata kedalam concret mixer .
g) Bahan  yang  telah  dicampur  dimasukkan kedalam cetakan yang telah disiapkan.
h) Setelah  beton  berumur  satu  hari,  cetakan dibuka  dan  beton  direndam  selama  28  hari terhitung saat beton selesai dicetak.
3. Rencana Pembuatan Benda Uji
Dalam penelitian ini akan dibuat benda uji berbentuk  balok double L,  benda  uji  berukuran 20x15x30  cm.  Penambahan  fiber  bendrat  bentuk “U” dan ‘’Z” dengan diameter 1.0 mm dan panjang 60    mm  pada  campuran  beton  menggunakan  3 variasi  yaitu    0.5%,  0.75%  dan  1%  terhadap  berat semen.
Untuk masing-masing kelompok Benda Uji dibuat 3, sehingga total benda uji yang akan dibuat adalah 3 x 9 = 21 buah [7] .
Computer Science | Industrial Engineering | Mechanic Engineering | Civil Engineering
Gambar 1. Fiber Kawat Bendrat Bentuk U dan Z
Gambar 2 Detail  Balok Double L
Tabel 1 . Rencana Benda Uji Kode Benda Uji Panjang (mm) Lebar (mm) Tinggi (mm) Tulangan Penguat Tulangan Geser Jumlah BN 200 150 300 4  Ø 8 Ø4 – 50 3 BF1 BF2 BF3 200 200 200 150 150 150 300 300 300 4  Ø 8 4  Ø 8 4  Ø 8 Ø4 – 50 Ø4 – 50 Ø4 – 50 3 3 3 BZ1 BZ2 BZ3 200 200 200 150 150 150 300 300 300 4  Ø 8 4  Ø 8 4  Ø 8 Ø4 – 50 Ø4 – 50 Ø4 – 50 3 3 3 15 10 10 Potongan A-A Fiber Kawat Bendrat Fiber Kawat Bendrat 35 10 40 15 Detail Penulangan Detail Ukuran Benda Uji A A
Computer Science | Industrial Engineering | Mechanic Engineering | Civil Engineering
Keterangan :
BN =  Balok Double-L Beton Bertulang Tanpa Fiber Bendrat BF1 =  Balok Double-L Beton Bertulang Dengan Fiber Bendrat Bentuk U sebanyak 0,5% BF2 =  Balok Double-L Beton Bertulang Dengan Fiber Bendrat Bentuk U sebanyak 0,75% BF3 =  Balok Double-L Beton Bertulang Dengan Fiber Bendrat Bentuk U sebanyak 1 % BZ1 =  Balok Double-L Beton Bertulang Dengan Fiber Bendrat Bentuk Z sebanyak 0,5% BZ2 =  Balok Double-L Beton Bertulang Dengan Fiber Bendrat Bentuk Z sebanyak 0,75% BZ3 =  Balok Double-L Beton Bertulang Dengan Fiber Bendrat Bentuk Z sebanyak 1 %

## 4. Pengujian Balok Double-L
Balok double L  diletakkan  pada  posisi  vertikal, pada alat Compression testing machine .
Pembebanan  diberikan  secara  bertahap  sampai benda uji tersebut mencapai pembebanan maksimal.  Besar  beban  dicatat  sesuai  jarum petunjuk pembebanan. Beban yang mampu ditahan setiap  masing-masing  benda  uji  (P) dibagi dengan
luas  bidang  geser  (A),  sehingga  diperoleh  nilai tegangan geser dari Balok double-L . T sr = P/A dengan : P  =  Beban aksial (N)
A =  Luas bidang geser (mm 2 ).

## 3. Hasil Dan Pembahasan
Pemeriksaan Bahan : 1. Agregat Halus (Pasir)
Dari hasil pengujian didapatkan berat satuan lepas pasir  sebesar  1,5  gr/cm 3 ,  berat  satuan  padat  pasir sebesar  1.58  gr/cm 3 ,  berat  jenis  pasir  didapatkan sebesar  2,513  gr/cm 3 .  Hasil  analisis  gradasi menujukkan  bahwa  pasir  yang  digunakan  dalam penelitian ini  termasuk pasir zona 2 yaitu pasir agak halus  dengan  nilai  modulus  halus  butir  sebesar 2.987%  dan  nilai  kadar  lumpur  pasir  sebesar 1,708%.

## 2. Agregat Kasar (Kerikil)
Dari hasil pengujian didapatkan berat satuan lepas kerikil  sebesar  1,524  gr/cm 3 ,  berat  satuan  padat kerikil  sebesar  1.561  gr/cm 3 ,  berat  jenis  kerikil didapatkan  sebesar  2,676  gr/cm 3 .  Nilai  modulus halus butir kerikil didapatkan sebesar 6,371%.

## 3. Tegangan Geser Beton
Pengujian  tegangan  geser  beton  dilakukan  setelah beton mengalami perawatan dan mencapai umur 28 hari.  Hasil  yang  dipakai  dalam  menentukan  kuat geser  beton  adalah  beban  maksimum  yang mengakibatkan  benda  uji  tidak  mampu  menerima beban dan benda uji mengalami retak-retak [8] .
Tabel 2 . Hasil Pengujian Kuat Geser Balok Double -L Kode Benda Uji Tegangan Geser (MPa) Tegangan Geser Rata-Rata (MPa) BN BN BN 3.33 2.67 3.67 3,22 BF1 BF1 BF1 4.33 4.00 5.00 4,44 BF2 BF2 BF2 5.33 4.00 5.00 4,78 BF3 6.00
Computer Science | Industrial Engineering | Mechanic Engineering | Civil Engineering
BF3 BF3 5.67 6.33 6,00 BZ1 BZ1 BZ1 4,00 4,06 4,13 4,2 BZ2 BZ2 BZ2 4,26 4,33 4,46 4,35 BZ3 BZ3 BZ3 4,66 5,26 8,00 5,98
Dari  hasil  pengujian  tegangan geser  beton seperti yang terlihat pada tabel 2, kuat geser beton tertinggi diperoleh pada beton fiber kawat bendrat bentuk  “U”  dengan  persentase  kawat  bendrat  1% (BF3) dengan nilai rata-rata sebesar 6.00 MPa atau terjadi  peningkatan  kuat  geser  beton  sebesar 46.33%  dibandingkan  Beton  Normal  (BN).  Nilai kuat  geser  balok double -L  dengan  fiber  kawat bendrat Bentuk “U” lebih tinggi jika dibandingkan dengan  Nilai  kuat  geser  balok double -L  dengan fiber  kawat  bendrat  bentuk  “Z”  walaupun perbedaan  nilai  kuat  gesernya  tidak  terlalu signifikan.
Kuat geser beton dengan penambahan fiber kawat  bendrat  bentuk  “U”  dan  “Z”  mengalami peningkatan  jika  dibandingkan  dengan  beton normal.  Semakin  banyak  persentase  fiber  kawat bendrat  bentuk  “U”  dan  “Z”  yang  ditambahkan dalam campuran beton, nilai kuat gesernya semakin meningkat,  hal  ini  dikarenakan  penambahan  fiber kawat bendrat geometri bentuk “U” dan “Z” yang dicampurkan  ke  dalam  beton  dan  daya  rekatan ( bond ) yang baik [9] .

## 4. Pola Retak
Dari  hasil  pengamatan  terlihat  bahwa penambahan  fiber  kawat  bendrat  bentuk  “U”  dan “Z”  dengan  persentase  tertentu  dari  berat  semen pada adukan beton mampu mengurangi retak-retak pada  benda  uji,  pada  beton  normal  saat  pengujian kuat  geser  benda  uji  terbelah  menjadi  dua  bagian sedangkan  pada  benda  uji  dengan  tambahan  fiber kawat  bendrat  bentu  “U”  dan  “Z”  tidak  seburuk retakan  yang  terjadi  pada  beton  normal.  Semakin banyak persentase fiber yang ditambahkan, retakan yang  terjadi  semakin  halus/semakin  kecil.  Hal  ini disebabkan  karena  terjadinya  ikatan  pada  beton
yang bertambah  kuat  atau  terjadinya dowel  action fiber bendrat pada beton.

## 5. Kesimpulan
kuat  geser  beton  tertinggi  diperoleh  pada  beton fiber kawat bendrat bentuk “U” dengan persentase kawat  bendrat  1%  (BF3)  dengan  nilai  rata-rata sebesar  6.00  MPa  atau  terjadi  peningkatan  kuat geser  beton  sebesar  46.33%  dibandingkan  Beton Normal  (BN).  Nilai  kuat  geser  balok double -L dengan fiber kawat bendrat Bentuk “U” lebih tinggi jika  dibandingkan  dengan  Nilai  kuat  geser  balok double -L  dengan  fiber  kawat  bendrat  bentuk  “Z” walaupun  perbedaan  nilai  kuat  gesernya  tidak terlalu signifikan. Penambahan fiber kawat bendrat bentuk “U” dan “Z” mampu mengurangi retak pada beton.

## Daftar Pustaka
[1] Abdalia  Uluhiyah. Penambahan  kawat bendarat  dan  serbuk  kaca. Universitas Mataram, 2018.
[2] Gunawan. Pengaruh penambahan serat kawat bendrat pada beton ringan dengan menggunakan  teknologi  gas, UNS  Surakarta, jawa tengah, 2015 .
[3]  Irvan. penambahan  serat  kawat  bendrat berbentuk “U” pada
campuran beton .Universitas Riau, 2017.
[4] Juanita, Juanita. "Peningkatan Nilai Kuat Tekan Dan  Perbaikan  Retak-Retak  Pada  Beton Dengan  Menggunakan  Fiber  Kawat  Bendrat Bentuk “Z” Dengan 3 (Tiga) Variasi
Campuran." J-Ensitec  (Journal  Of  Engineering And Sustainable Technology) 8.01 (2021): 619- 623.
Computer Science | Industrial Engineering | Mechanic Engineering | Civil Engineering
[5]  Ngudiyono, Metode  Perbaikan    Tegangan
Geser Beton dengan Fiber Bendrat
( Improvement Method Shear Stress Of Concrete Wit Bendrat Fiber) .Universitas Mataram, 2012. [6] Nugraha ,Sigit, Giris Ngini, Penambahan kawat bendrat ,  2010.
[7] Suhendro , B., Pengaruh Fiber berupa Kawat bendrat Detjen DIKTI, Yogyakarta, 2020.
[8]  Tjokrodimuljo,  K., Teknologi  Beton ,  Nafiri,
Yogyakarta, 1996.
[9]  Walid  2006, penambahan  fiber  bendrat
Universitas Islam Al-Azhar Mataram, 2006.