Pengaruh Serat Baja Canai Dingin Bergelombang Terhadap Kekuatan Tekan Dan Lentur Beton

## Eka Faisal Nurhidayatullah
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Teknologi Yogyakarta

## Abstrak
Beton  merupakan  material  konstruksi  yang  bersifat  getas.  Kombinasinya  dengan  baja  pada  material  beton  bertulang menjadikan  material  beton  yang  getas  getas  menjadi  daktail.  Pada  beton  bertulang,  beton  bekerja  menahan  tekan sedangkan  baja  melawan  tarik.  Beton  hanya  bekerja  pada  serat  tekan  saja  sedangkan  selebihnya  tidak  berfungsi. Kelemahan  beton  tersebut  mengakibatkan  struktur  beton  bertulang  mengalami  retak  lentur.  Hal  ini  dikhawatirkan berpotensi  menurunkan ketahanan strukturalnya. Untuk meminimalisir  terjadinya retak maka  kekuatan lentur ( flexural strength ) beton perlu ditingkatkan. Salah satu caranya yaitu dengan menambahkan bahan serat berkekuatan tarik tinggi ke dalam beton. Penelitian dilakukan dengan menggunakan serat baja canai dingin bergelombang sebagai bahan tambah pada beton. Dengan menambahkan material baja canai dingin yang dibuat berbentuk gelombang mampu meningkatkan kuat lentur dan ikatan beton. Pembuatan benda uji yang dilakukan yaitu beton normal, beton serat  1, 2, 3, 4, 5 & 6 %. Mix design dikerjakan dengan menggunakan metode American Concrete Institute (ACI). Pengujian kuat tekan dan lentur dilakukan setelah perawatan beton ( curing ) selama 28 hari. Pengujian dan analisis kuat tekan didasarkan pada SNI-1974- 2011. Pengujian kuat lentur mengacu pada SNI-4431-2011 yang sedikit dimodifikasi dengan menambahkan baja tulangan polos  ke  dalam  beton.  Tegangan  pada  beton  diketahui  dengan  analisis  berdasarkan  teori  elastistas.  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa semakin banyak presentase bahan tambah serat baja canai dingin yang diberikan ke dalam campuran beton justru menurunkan kekuatan tekannya. Bahkan pada tambahan serat yang terlampau banyak yaitu presentase 5% dan 6% justru akan membuat kuat tekan beton berada di bawah kuat tekan beton rencana. Semakin banyak presentase bahan tambah serat  baja canai dingin yang diberikan  meningkatkan kuat lentur beton.  Presentase optimum untuk kuat tekan yaitu pada 1% sedangkan kuat lentur adalah 6%.
Kata kunci : Baja Canai Dingin, Kuat Tekan, Kuat Lentur

## 1. Pendahuluan
Beton  merupakan  material  konstruksi  yang bersifat  getas.  Kombinasinya  dengan  baja  pada material  beton  bertulang  menjadikan  beton  yang getas  menjadi  daktail.  Pada  struktur  beton bertulang, beton bekerja menahan tekan sedangkan baja  melawan  tarik  (Nasution,  2009).  Dengan bekerjanya  kedua  material  tersebut  sesuai  dengan tugasnya  masing-masing  maka  beton  bertulang dapat  digunakan  sebagasi  struktur  konstruksi bangunan dengan perilaku struktur yang beraneka raga  termasuk  balok  atau girder .  Namun  pada kombinasi kedua material ini , beton hanya bekerja separuhnya  saja  yaitu  serat  tekan  saja  sedangkan serat tarik beton tidak berfungsi. Bisa dibayangkan berapa  volume  beton  yang  tidak  berfungsi  dan hanya membebani struktur beton bertulang tersebut (T.Y. Lin, 1978).
Kelemahan  beton  tersebut  mengakibatkan struktur  beton  bertulang  mengalami  retak  lentur. Hal  ini  dikhawatirkan  berpotensi  menurunkan ketahanan struktural dan menyebabkan korosi pada baja  tulangan  karena  terbukanya  selimut  beton. Untuk  meminimalisir  terjadinya  retak  maka kekuatan  lentur  ( flexural  strength )  beton  perlu ditingkatkan.  Salah  satu  caranya  yaitu  dengan
menambahkan bahan serat berkekuatan tarik tinggi ke dalam beton
Baja  canai  dingin  atau  dikenal  sebagai cold formed  steel merupakan  salah  satu  jenis  material baja  yang  mempunyai  kuat  tarik  berada  pada kisaran 500-800 MPa (Reno, 2017). Jenis baja ini juga  lebih  dikenal  sebagai  baja  mutu  tinggi disebabkan  kekuatan  leleh  dan  tariknya  tersebut. Satu  batang  baja  ringan  yang  beredar  di  pasaran biasanya  mempunyai  panjang  maksimum  6m sehubungan  dengan  kemudahan  material  dalam proses pengangkutan dan pendistribusiannya. Pada pengerjaan  konstruksi  struktur truss yang  sering menggunakan material baja canai dingin penyambungan  dan  pemotongan  batang  profil disesuaikan dengan panjang frame . Penyambungan dilakukan  pada  panjang frame lebih  dari  6m sedangkan  pemotongan  dikerjakan  untuk frame kurang  dari  6m.  Pemotongan  akibat  kelebihan material  tersebut  sering  kali  menimbulkan waste cukup banyak pada proyek-proyek konstruksi baja canai  dingin,  terlebih  pada  proyek  struktur truss atap  pada  bentang-bentang  kecil  dengan frame yang  rumit. Waste tersebut  pada  akhirnya  hanya menghasilkan  limbah  produksi  yang  hanya menumpuk di gudang-gudang baik pada fabrikator

## JURNAL TEKNIK SIPIL : RANCANG BANGUN
Website : http://ejournal.um-sorong.ac.id/index.php/rancangbangun
maupun aplikator perusahaan konstruksi baja canai dingin dan menunggu untuk dikilokan ke pengepul barang  rongsokan  dengan  harga  yang  sangat miring.
Ketebalan  penampang  profilnya  yang  tipis, membuat waste baja ringan dapat dibentuk menjadi berbagai  bentuk  termasuk  bergelombang.  Kuat tarik  dan  tekan  baja  yang  tinggi  berpengaruh terhadap  kemampuan  tekan  dan  lentur  beton. Bentuknya  yang  bergelombang  mempengaruhi ikatan  antar  partikel  beton  pada  struktur  balok lentur  sehingga  ketika  diberi  beban  dan  sudah berada pada batas retak maka retak tersebut mampu ditahan  oleh  gelombang-gelombang  serat  baja canai  dingin  yang  dicampur  ke  dalam  beton bertulang.
Berdasarkan  latar  belakang  masalah  diatas maka tujuan penelitian yaitu :
a. Mengetahui  bagaimana  pengaruh  campuran serat  baja  canai  dingin  bergelombang  dengan presentase  1,  2,  3,  4,  5  &  6  %  terhadap  kuat tekan beton
b. Mengetahui  bagaimana  pengaruh  campuran serat  baja  canai  dingin  bergelombang  dengan presentase 1, 2, 3, 4. 5, & 6 % terhadap tahanan lentur beton bertulang.
c. Mengetahui  bagaimana  pengaruh  serat  baja canai dingin berfelombang dengan presentase 1,
2, 3, 4, 5, & 6 % terhadap kuat lentur beton.
d. Mengetahui  presentase  optimum  penambahan serat baja canai dingin bergelombang pada kuat tekan dan lentur beton.

## 2. Metode

## Bagan alir Penelitian
Berikut ditampilkan bagan alir penelitian ini.
Gambar 1. Bagan alir penelitian

## Pemeriksaan Benda Uji
Pemeriksaan Agregat Halus 1. Pemeriksaan kandungan lumpur dalam pasir PUBI Pasal 11 (1982) mensyaratkan kandungan lumpur dalam pasir tidak boleh lebih dari 5%. Oleh karena  itu  perlu  dilakukan  pemeriksaan  kadar lumpur  material  pasir.  Apabila  tidak  memenuhi persyaratan  maka  pasi  r  tersebut  dapat  dicuci terlebih  dahulu.  Persamaan  untuk  menghitung menghitung  presentase  kandungan  lumpur  adalah sebagai berikut :
W l = V L V P x 100%
Keterangan :
W l = Kandungan lumpur dalam pasir (%) V L = Volume endapan lumpur sekitar (cc) V P = Volume pasir semula (cc)
2. Pemeriksaan SSD pasir Pemeriksaan  ini  dilakukan  untuk  mengetahui apakah  agregat  halus  yang  digunakan  dalam kondisi  “SSD”  ( Saturated  Surface  Dry ).    Dengan pengujian  ini  maka  diperoleh  pasir  yang  sesuai
sebagai  bahan  campuran  adukan  beton.  Hal  ini berhubungan dengan kandungan air yang terdapat pada  pasir.  Gambar  2  menampilkan  kondisi  pasir sebagai material uji.
Gambar 2. Kriteria benda uji SSD pasir Sumber : PUBI 1982 Keterangan :
(a) = Pasir Basah
(b) = Pasir Kering
(c) = Pasir SSD (kondisi ideal)
3. Pemeriksaan Modulus Halus Butiran (MHB)
pasir
Pemeriksaan MHB dilakukan dengan uji nalisis saringan.  Hal  ini  dilakukan  guna  mengetahui distribusi  butiran    agregat    halus.  Angka  MHB menunjukkan  besarnya  diameter  butiran  material uji yang digunakan.  Nilai MHB ditentukan dengan persamaan :

## MHB pasir  = Berat butir tertinggal 100
Pemeriksaan Agregat Kasar 1. Pemeriksaan berat isi agregat kasar
Pengujian  dilakukan  untuk  mengetahui  berat volume  kerikil.  Persamaan  menghitung  berat volume yaitu :

## 𝐵 𝑖𝑠𝑖 = W 𝐾𝑒𝑟𝑖𝑘𝑖𝑙
V 𝐾𝑒𝑟𝑖𝑘𝑖𝑙
Keterangan : B isi : Berat isi kerikil (gr/cm 3 ) W 𝐾𝑒𝑟𝑖𝑘𝑖𝑙 :  Berat kerikil (gr) V 𝐾𝑒𝑟𝑖𝑘𝑖𝑙 :  Volume kerikil (cm 3 )
2. Pemeriksaan Modulus Halus Butiran (MHB) kerikil
Pemeriksaan MHB dilakukan dengan uji nalisis saringan.  Hal  ini  dilakukan  guna  mengetahui distribusi  butiran    agregat    halus.  Angka  MHB menunjukkan  besarnya  diameter  butiran  material uji yang digunakan.
MHB Kerikil = Berat butir tertinggal 100

## Mix Design
Metode  rancangan  adukan  beton  yang  dipakai dalam penelitian ini adalah metode ACI ( American Concrete Institute ).
2.3.1 Menghitung  kuat  tekan  rata-rata  beton dengan nilai margin
Kuat tekan rata-rata yang disyaratkan dan nilai margin  tergantung dari  tingkat  pengawasan mutu. dan  volume  pekerjaan  beton.  Nilai  margin  (m) ditetapkan dengan menggunakan rumus:
m = 1,64 Sd Keterangan: Sd = nilai deviasi standar
Tabel  1. Deviasi  Standar  Berdasarkan  Volume Pekerjaan dan Mutu Pelaksanaan
Sumber : ACI 211-11
Kuat  tekan  rata-rata  beton  diperhitungkan dengan persamaan :
f'’cr   = f’c + m f'’cr  = f’c + 1,64 Sd
Keterangan : f'’cr = Kuat tekan rata-rata perlu (MPa) f’c = Kuat tekan rencana (MPa) m = Margin Sd = Nilai deviasi strandar 2.3.2 Nilai Slump
Kelecakan  adukan  benton  ditentukan  supaya workability atau proses pencampuran beton mudah untuk  dilaksanakan.  Tingkat  kelecakan  adukan beton tersebut dapat ditentukan dengan nilai slump . Masing-masing  jenis  konstruksi  mempunyai kebutuhan  nilai slump yang  berbeda  seperti  yang ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 . Nilai Slump Berbagai Jenis Konstruksi
Jenis Konstruksi Slump (mm) Min Maks Pondasi bertulang, dinding, tiang 5 12,5 Tiang pondasi tak bertulang 2,5 10 Pelat, balok, kolom 7,5 15 Beton untuk jalan ( pavement ) 5 7,5
Beton massa 2,5 7,5 Sumber : ACI 211-11 2.3.3 Keperluan Air Tiap m 3 Beton Kebutuhan air ditentukan berdasarkan diameter agregat kasar maksimum dan nilai slump rencana.
Volume  air  yang  diperlukan  dalam  campuran pembuatan beton dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Keperluan Air Tiap m 3 campuran beton
Sumber : ACI 211-11
2.3.4 Faktor Air Semen (FAS)
Faktor  air  semen  ialah  perbandingan  berat antara  air dan semen portland di  dalam campuran adukan  beton.  Faktor  Air  Semen  ditentukan menurut Tabel 4.
Tabel 4 . Faktor Air Semen Beton 28 Hari
FAS Kuat Tekan Beton Umur 28 hari Beton  non  air entrained Beton  air entrained 0,360 420 340 0,450 350 280 0,540 280 225 0,630 225 185 0,720 175 140 0,810 140 115 Sumber : ACI 211-11 2.3.5 Kebutuhan Kerkil Per m 3 Beton Berat  kerikil  pada  campuran  pembuatan  beton ditentukan  berdasarkan  nilai  MHB  Pasir  dan ukuran butir maksimum yang digunakan.
Tabel 5. Kebutuhan Agregat Tiap m 3 Adukan Beton
Agregat kasar (mm) Kebutuhan agregat kasar berdasarkan nilai MHB Pasir 2,40 2,60 2,80 3,00 9,5 0,46 0,44 0,42 0,40 12,7 0,55 0,53 0,51 0,49 19,2 0,65 0,63 0,61 0,59 25,0 0,70 0,68 0,66 0,64 38,1 0,76 0,74 0,72 0,70 50,0 0,79 0,77 0,75 0,73 76,0 0,84 0,82 0,82 0,78 150 0,90 0,88 0,86 0,84 Sumber : ACI 211-11 2.3.6 Kebutuhan Pasir Volume pasir yang diperlukan dalam pembuatan 1  m 3 beton dapat ditrntukan menggunakan persamaan:
Vol. Pasir = 1 - (vol. Air + vol. Udara + vol. Semen + vol.
Kerikil ) Keterangan : Vol. Pasir = Volume pasir 1 m 3 beton (m 3 ) Vol. Air = Volume air 1 m 3 beton (m 3 ) Vol. Udara = Volume udara  1 m 3 beton (m 3 ) Vol. Semen = Volume semen  1 m 3 beton (m 3 ) Vol. Kerikil = Volume kerikil  1 m 3 beton (m 3 )
Sedangkan  kebutuhan  berat  pasir  dalam campuran beton diperoleh dengan persamaan :
W pasir = Vol. pasir x BJ pasir
Keterangan : W pasir = Berat pasir per 1 m 3 beton (Kg) Vol. pasir = Volume pasir 1 m 3 beton (m 3 ) BJ pasir =  Berat Jenis Pasir (Kg/ m 3 )
2.3.7 Berat Isi Beton W beton =  W semen + W pasir + W kerikil + W air Keterangan : W beton =  Berat isi beton (Kg/m 3 ) W semen = Berat semen per m 3 beton (Kg/ m 3 ) W pasir = B    erat pasir per m 3 beton (Kg/ m 3 ) W air = Berat air per m 3 beton (Kg/ m 3 )

## 2.3.8 Serat Baja Canai Dingin
Waste baja canai dingin dibentuk menjadi serat- serat bergelombang untuk kemudian ditambahkan ke  dalam  campuran  beton  normal  sesuai  dengan presentase  yang  telah  ditentukan.  Serat-serat  baja canai  dingin  dingin  bergelombang  ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3 . Serat baja canai dingin bergelombang
Detail  ukuran  serat  baja  canai  dingin begelombang adalah sebagai berikut.
Gambar 4 . Detail dimensi serat baja canai dingin
Penambahan serat baja canai dingin bergelombang  ditentukan  terhadap  berat  semen yang  diperlukan  dalam  1  m 3 beton  normal. Dihitung dengan persamaan :
W serat = % Serat 100 x W semen
Keterangan : W serat =  Berat serat baja canai dingain (Kg/m 3 ) % serat = Presentase penambahan serat baja canai dingin (%)
W semen = Berat semen per m 3 beton (Kg/ m 3 )

## Uji Kuat Tekan Beton
Menurut SNI 1974: 2011, kuat tekan benda uji dihitung dengan membagi beban maksimum yang diterima selama pengujian dengan luas penampang benda  uji.  Kuat  tekan  benda  uji  adalah  tegangan desak (f’c)  tertinggi yang dicapai oleh beton pada umur  28  hari.  Benda  uji  yang  digunakan  yaitu silinder beton dengan diameter 150 mm dan tinggi 300  mm.  Sketsa  silinder  beton  dapat  dilihat  pada Gambar 5.
Gambar 5 . Sketsa benda uji kuat tekan
Berikut  ditampilkan  prosedur  pengujian  kuat tekan silinder beton.
Gambar 6 .  Pengujian kuat tekan beton Sumber : SNI 1974:2011
Nilai  kuat  tekan  beton  dapat  dihitung  dengan rumus :
f’c = 𝑃 𝐴
Keterangan: f’c = Nilai kuat tekan beton (MPa) P   = Gaya tekan aksial (N) A  = Luas penampang benda uji (mm)

## Uji Kuat Lentur Beton
Menurut  SNI  4431:2011,  kuat  lentur  beton adalah kemampuan beton yang diletakan pada dua perletakan untuk menahan gaya dengan arah tegak lurus  sumbu  benda  uji  sampai  benda  uji  patah. Penelitian  ini  menggunakan  uji  kuat  lentur  beton dengan  metode  SNI  4431:2011  yang  sedikit dimodifikasi dengan ditambahkan penulangan baja polos di dalamnya. Benda uji balok beton bertulang dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Sketsa benda uji kuat lentur
Ilustrasi pengujian kuat lentur beton ditunjukkan sebagai berikut.
Gambar 8. Pengujian kuat lentur beton Sumber : SNI 4431:2011 Keterangan gambar: A = Sumbu memanjang (mm) B = Titik-titik perletakan (mm) C = Titik-titik pembebanan (mm)
Momen  lentur  balok  beton  bertulang  dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
M = 𝑊𝑑,𝐿² 8 + 𝑃,𝐿 6 Keterangan : M = Momen lentur beton bertulang (Nmm) Wd = Berat sendiri Balok (N/mm) P = Beban maksimum (N) L = Panjang bentang benda uji (mm) b = Lebar benda uji (mm)
Kekuatan  lentur  beton  pada  penampang dianalisis  berdasarkan  teori  elastisitas  balok komposit.  Hal  tersebut  dikarenakan  sample  uji meupakan struktur komposit antara beton ( concrete ) dan baja tulangan ( rebar ).
Gambar 9 . Analisis penampang balok
Berlaku persamaan sebagai berikut :
(b.x. 𝑥 2 )+ (n.As’)(x-d) = (n. As)(h-x) Keterangan : B = Lebar benda uji (mm) x = Tinggi beton desak (mm) n = Jumlah tulangan tarik atau desak (bh) As’    =  Luasan baja desak (mm 2 ) As =  Luasan baja tarik (mm 2 ) h =  Tinggi efektif penampang balok (mm) ht = Tinggi penampang balok 9mm)
Tegangan  desak  beton  ( compression  strength ) dapat dihitung sebagai berikut :
𝑓′ 𝑐 = 𝑀.𝑦𝑐
𝐼𝑥 Keterangan : f’c = Kuat tekan beton (MPa) M = Momen Lentur balok (Nmm) y c =  Lengan  tepi berat  beton  desak  terhadap garis netral penampang balok (mm) I x =  Momen  Inersia  Sumbu  x  penampang desak beton (mm 4 )
Menurut  ACI  korelasi  antara  tegangan  desak dengan  tegangan  lentur  beton  ( flexural  strength ) dihitung dengan persamaan :
fr = 0,9.f’c 0,5
Keterangan : f’r = Kuat lentur beton (MPa) f’c = Kuat tekan beton (MPa)
3. Hasil dan Pembahasan Pemeriksaan Material Benda Uji
3.1.1 Pengujian Agregat Halus
1. Pengujian kadar lumpur pasir
Pasir yang digunakan sebagai benda uji berasal dari sunga progo, Yogyakarta. Dari hasil pengujian diperoleh :
V P = 450 cc V L = 11 cc
W l = V L V P x 100 = 11 450 x 100%
(b) Melintang (a) Memanjang
=   2,4 %
Kadar  lumpur  dalam  pasir  kurang  dari  5  % sehingga  memenuhi  persyaratan  dipakai  sebagai benda uji.
2. Pemeriksaan SSD Pasir Pengujian  pasir  menunjukkan  agregat  halus termasuk pada kondisi ideal (SSD) .
Gambar 10. Hasil Pengujian SSD Pasir
4. Pemeriksaan Modulus Halus Butiran Pasir Modulus  Halus  Butiran  (MHB)  yaitu 2,8 dan berdasarkan  grafik  gradasi  termasuk  dalam  jenis pasir Agak Kasar .
3.1.2 Pengujian Agregat Kasar
1. Pemeriksaan berat isi agregat kasar Berat isi kerikil diperhitungkan :
W kerikil = 7850 gr
V kerikil = 1 4 x π x 𝑑 2 x t = 1 4 x π x 15 2 x 30
= 5298,75 cm 3 𝐵 𝑖𝑠𝑖         = W 𝐾𝑒𝑟𝑖𝑘𝑖𝑙
V 𝐾𝑒𝑟𝑖𝑘𝑖𝑙
= 7830 5298,75 = 1,5 gr/cm 3 2. Pemeriksaan MHB Kerikil Dari  pemeriksaan  MHB  kerikil  diperoleh sebesar 5,88 .  Berdasarkan  grafik  gradasi  agregat kasar kerikil uji termasuk dalam agregat Kasar .

## Mix Design
Kuat tekan rata-rata perlu (f’cr)
Volume  pekerjaan  beton  pada  penelitian  ini yaitu  0,501  m 3 kurang  dari  1000  m 3 sehingga termasuk dalam  kategori  kecil.  Mutu pelaksanaan direncanakan Baik Sekali. Dari kedua hal tersebut maka diambil nilai deviasi standar 52. Kuat tekan rata-rata perlu diperoleh dengan rumus :
f'’cr  = f’c + m
= f’c + 1,6 Sd = 250 + 1,6 (52) = 333,2 kg/cm 2 ≈ 33,32 MPa
Nilai Slump Rencana Penelitian  ini  memfokuskan  pada  beton struktural  (konstruksi  balok  dan  kolom).  Nilai slump harus berada diantara rentang  7,5 – 15 cm. Dari range nilai slump tersebut diambil nilai slump rencana yaitu 10 cm ≈ 100 mm.
Kebutuhan Air Dimensi  maksimum  aggregat  kasar  yang digunakan  pada mix  design yaitu    25  mm,  nilai slump  rencana    10  cm.  Berdasarkan  Tabel diperoleh  berat  air  (W air )  = 198 lt/m 3 beton  dan perkiraan udara terperangkap yaitu 1,5 %.
Nilai FAS (Faktor Air Semen) Nilai  FAS  ditentukan  menggunakan  Tabel dengan nilai f’c r = 330 kg/cm 2 dan termasuk  beton non air (entrained). Dengan interpolasi berdasarkan  rentang f’c r=280-350  kg/cm 2 maka diperoleh nilai FAS =0,5.
Kebutuhan semen Berat air  yang diperlukan, W air = 198 lt/m 3 ≈ 198  kg/m 3 . Kebutuhan  semen  tiap  m 3 beton dihitung :
FAS = 𝑊 𝑎𝑖𝑟 𝑊 𝑠𝑒𝑚𝑒𝑛 W semen = 𝑊 𝑎𝑖𝑟 𝐹𝐴𝑆 = 198 0,5 = 396 kg/m 3
V semen = 𝑊 𝑠𝑒𝑚𝑒𝑛 𝐵𝑗 𝑆𝑒𝑚𝑒𝑛 = 396 3,15
= 0,126 m 3

## Kebutuhan Agregat Kasar
Pada penelitian digunakan pasir dengan  MHB 2,8 serta ukuran agregat terbesar 25 mm. Menurut Tabel  diperoleh  kebutuhan berat  kerikil  tiap  1  m 3 beton adalah 0,66.
Kebutuhan Pasir Kebutuhan pasir dalam campuran beton dihitung : Volume pasir  = 1 - (vol. Air + vol. Udara + vol.
Semen + vol. Kerikil) =  1  –  (0,198  +  0,015  +  0,126  + 0.381) = 0,281 m 3 W pasir = volume pasir x BJ pasir = 0,281 x 2,5 = 0,701 ton = 701,291 kg/m 3
Kebutuhan Material 1m 3 beton normal
W semen = 396,000 kg/m 3
W pasir = 701,291 kg/m 3
W kerikil total = 990 kg/m 3
W air = 198 liter/m 3 = 198kg/m 3
Berat per m 3 beton normal W beton =  W semen + W pasir + W kerikil + W air = 396,000 + 701,291 + 990 + 198 = 2285,29kg/m 3
Penambahan serat baja canai dingin Penambahan serat baja canai dingin bergelombang dilakukan dengan presentase 1, 2, 3, 4,  5  &  6  %.  Berikut  contoh  perhitungan  pada penambahan serat 1%.
W 1 % = 1 100 x W semen
= 0,01 x 396,00 = 0,063 kg/m 3
Tabel  6 .  Kebutuhan  Penambahan  Serat  Tiap Campuran 1 m 3 Beton Presentase Serat (%) Penambahan Serat per m³ beton (Kg/m³) 1 3,96 2 7,92 3 11,88 4 15,84 5 19,8 6 23,76

## Pengujian Slump
Hasil pengujian nilai slump sample uji silinder beton  ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 11 . Hasil pengujian slump benda uji silinder
Gambar 12. Hasil pengujian slump benda uji balok
Secara  keseluruhan  pengujian  sample  silinder maupun  balok  beton  menunjukkan  bahwa  nilai slump masih memenuhi persyaratan  karena berada dirange  10  ±  2  cm.  Hasil  pencampuran  material tersebut bisa digunakan ke tahap pembuatan benda uji.

## Pengujian Tekan Balok
Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada saat benda  uji  berumur  28  hari  sehingga  beton diharapkan sudah mencapai kekuatan maksimumnya.  Secara  keseluruhan  terdapat  21 benda  uji  berbentuk  silinder  yang  terdiri  dari  3 sampel  beton  normal,  3  serat  tambah  1%,  3  serat tambah 2%, 3 serat tambah 4%, 3 serat tambah 5%, dan 3 serat tambah 6%. Pengujian kuat tekan dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13 . Uji Tekan Silinder Beton
Berikut contoh analisis hasil pengujian kuat tekan beton normal.
Beban maksimum (P)   = 588,6 kN = 588600 N Luas Permukaan (A) = 1 4 × 𝜋 × 𝑑 2 0 2 4 6 8 10 12 14 S lu m p (c m ) Presentase serat baja canai dingin  (%) 9,0 9,17 10,43 10,5 11,43 11,27 9,77 3% 4% 2% 5% 6% BN 1% Batas maksimal slump Batas minimal slump
0 2 4 6 8 10 12 14 S lu m p (c m ) Presentase serat baja canai dingin  (%) 9,83 10,23 11,4 11,5 10,13 9,5 10,03
3% 4% 2% 5% 6% BN 1%
Batas maksimal slump Batas minimal slump
= 1 4 × 𝜋 × 150 2 = 17672,5 mm 2 Kuat tekan (f’c) = 𝑃 𝐴 = 588600 17672,5
= 33,32 MPa
Dari  ketiga  benda  uji  diperoleh  kuat  tekan benda uji 1 = 33,32 MPa, benda uji 2 = 33,32 MPa dan benda uji 3 = 33,32 MPa. Kuat tekan rata-rata beton normal diperhitungkan :
Kuat tekan rata – rata    = B uji 1 +  B uji  2 + B uji 3
3 = 33,32  +   33,32  +  33,32
3
= 33,32 MPa
Hasil  perhitungan  kuat  tekan  beton  secara keseluruhan ditunjukkan pada Tabel.
Tabel Hasil pengujian kuat tekan beton
Jenis beton Kuat rekan rata-rata (MPa) Beton Normal 33,32 Beton Serat 1% 36,66 Beton Serat 2% 34,99 Beton Serat 3% 35,36 Beton Serat 4% 35,36 Beton Serat 5% 29,25 Beton Serat 6% 29,99
Grafik  kuat  tekan  beton  normal  sampai  dengan beton serat 6% adalah sebagai berikut.
Gambar 14. Grafik kuat tekan silinder beton
Gambar  14  menunjukkan  terlalu  banyak tambahan  serat  baja  yang  diberikan  tidak  terlalu baik bagi kuat tekan beton. Presentase penambahan serat optimum  untuk kuat tekan beton adalah 1%. Pada  presentase  penambahan  serat  5%  &  6%
kekuatan  tekan  justru  berada  di  bawah  beton normal.

## Pengujian  Kuat  Lentur  Balok  Beton Bertulang
Pengujian  kuat  lentur  balok  beton  betulang dilakukan  pada  21  benda  uji  yang  terdiri  dari  3 sampel  beton  normal,  3  serat  tambah  1%,  3  serat tambah 2%, 3 serat tambah 4%, 3 serat tambah 5%, dan 3 serat tambah 6%. Pengujian kuat lentur dapat dilihat pada Gambar.
Gambar 15. Uji lentur balok beton bertulang
Pada pengujian lentur beton normal benda uji 1 diperoleh data sebagai beikut :
Beban maksimum (P)  = 83,45 kN
Panjang bentang (L) = 520 mm = 0,52 m Lebar benda uji (b) = 150 mm = 0,15 m Tinggi benda uji (h t ) = 150 mm = 0,15 m Berat sendiri benda uji, Wd = b.ht.b isi beton bertulang
= 0,15.0,15.24
= 0,018 kN/m Momen,
M bu1 = Wd,L² 8 + P,L 6 = 0,018,0,52² 8 + 83,45,0,52
6
= 7,251 kNm
Dengan  menggunakan    metode  perhitungan  yang sama diperoleh,
Momen benda uji 1, M bu2 = 7,145 kNm Momen benda uji 2, M bu3 = 7,130 kNm Momen  rata-rata  yang  mampu  dipikul  oleh beton bertulang normal diperhitungkan
M rata2 = 𝑀𝑏𝑢1+𝑀𝑏𝑢2+𝑀𝑏𝑢3 3 = 7,251 +7,145 +7,130
3
= 7,175 kNm
Hasil  perhitungan  momen  seluruh  benda  uji ditampilan pada Tabel 7.
15 20 25 30 35 40 K ua t te ka n b et o n (f 'c ) Presentase serat baja canai dingin  (%) 35,36 35,36 34,99 36,66 33,32 29,25 29,99 3% 4% 2% 5% 6%
BN 1% Kuat tekan rencana f'c=25 MPa
Tabel 7 . Momen maksimum seluruh benda uji Jenis beton bertulang Momen (kNm) Beton Normal 7,175 Beton Serat 1% 8,166 Beton Serat 2% 7,879 Beton Serat 3% 8,593 Beton Serat 4% 8,532 Beton Serat 5% 8,474 Beton Serat 6% 8,633
Momen  maksimum  tiap  benda  uji  kemudian diplot ke dalam grafik sesuai Gambar 16.
Gambar 16 . Momen hasil uji lentur balok beton bertulang Dari  Gambar  16  diketahui  terjadi  kenaikan momen  seiring  dengan  bertambahnya  presentase serat baja yang berarti juga tahanan momen balok beton bertulang mengalami peningkatan.
Tegangan  lentur  beton  diperhitungkan  dengan analisis penampang berdasarkan teori elastisitas.
Gambar 17 . Analisis penampang balok
Luasan baja tarik sama dan desak,
As=As’ = 1 4 ᴨ d 2 = 1 4 ᴨ (8) 2
= 50,24 mm 2
(b.x. 𝑥 2 )+ (n.As’)(x-d) = (n. As)(h-x)
(150.x. 𝑥 2 )+ (2.50,24)(x-10) = (2.50,24)(130-x)
75 x 2 + 100,48x-1004,8= 13062,4 - 100,48x
75 x 2 + 200,96x-14067,2 = 0
x 2 + 200,96x-14067,2 = 0
y c = x = 12,421 mm Momen inersia beton desak,
Ix    = 1 12 b h 3 = 1 12 150. 12,421 3 = 23954,04 mm 4
Tegangan desak beton ,
𝑓′ 𝑐 = 𝑀.𝑦𝑐 𝐼𝑥
= 7,175.12,421
23954,04
= 16,900 MPa Tegagan lentur beton,
fr = 0,9.f’c 0,5
= 0,9.16,90 0,5 = 3,700 MPa
Hasil perhitungan tegangan lentur balok semua benda uji dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Tegangan Lentur Benda Uji Balok Beton Bertulang
Jenis beton bertulang Tegangan lentur beton (MPa) Beton Normal 3,700 Beton Serat 1% 3,947 Beton Serat 2% 3,877 Beton Serat 3% 4,049 Beton Serat 4% 4,035 Beton Serat 5% 4,021 Beton Serat 6% 4,059
Grafik kuat lentur beton ditampilkan pada Gambar
5 6 7 8 9 10 M o m en L en tur M aks ( kNm ) Presentase serat baja canai dingin  (%) 8,593 8,532 7,879 8,166 7,175 8,474 8,633 3% 4% 2% 5% 6% BN 1%
Gambar 18. Kuat lentur beton pada seluruh benda uji Hasil  analisis  menunjukkan  terjadinya trend kenaikan  kuat  lentur  beton  seiring  dengan bertambahnya  presentase  serat  baja.  Presentase penambahan serat baja optimum yaitu 6%.
Dari hasil uji lentur diperoleh bahwa serat baja canai  dingin  berbentuk  gelombang  mampu menambah  kemampuan  ikat  antar  partikel  beton. Hal tersebut terbukti pada Gambar, serat baja yang ada  di  dalam  balok  membantu  menahan  retakan tidak  membesar  ketika  batas  retak  beton  sudah tercapai.
Gambar 19. Serat baja di sela retakan beton

## 4. Kesimpulan
Setelah dilakukan pengujian dan analisis maka ada beberapa kesimpulan diperoleh dari penelitian ini, yaitu :
1. Pengujian  benda  uji  menunjukkan  bahwa semakin banyak presentase bahan tambah serat baja  canai  dingin  yang  diberikan  ke  dalam campuran  beton  justru  semakin  menurunkan kekuatan  tekannya.  Bahkan  pada  tambahan serat  yang  terlampau  banyak  yaitu  presentase 5%  dan  6%  justru  akan  membuat  kuat  tekan beton  berada  di  bawah  kuat  tekan  beton rencana.
2. Pengujian  benda  uji  menunjukkan  bahwa semakin banyak presentase bahan tambah serat
baja  canai  dingin  yang  diberikan  ke  dalam campuran  beton  bertulang  semakin  kuat ketahanannya  dalam  menahan  lentur.  Hal tersebut  terlihat  dari  semakin  besar  momen yang  dapat  dipikul  oleh  balok  pada  saat pengujian.
3. Semakin  besar  presentase  tambahan  serat  baja canai dingin yang diberikan meningkatkan kuat lentur ( flexural strength ) beton.
4. Kuat tekan optimum diperoleh dengan penambahan  1%  serat  baja  canai  dingin sedangkan  kuat  lentur  optimum  didapat  pada penambahan 6%.

## 5. Daftar Pustaka
ACI Comittee 211.1 (2002). Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete , Detroit ACI Comittee 318  (2014). Building  Code Requirements  for  Structural Concrete, American  Concrete  institute,  Farmington Hills
Anonim  (1982), Peryaratan  Umum  Bahan Bangunan  di  Indonesia  (PUBI  1982) , Pusat  Penelitian  dan  Pengembangan
Pemukiman, Badan Penelitian dan Pengembangan,  Departemen  Pekerjaan UMUM, Bandung Badan Standarisasi Nasional, (2011), SNI 1974:2011  Cara  Uji  Kuat  Tekan  Beton Dengan Benda Uji Silinder , Jakarta Badan Standarisasi Nasional, (2014), SNI 4431:2011  Cara  Uji  Kuat  Lentur  Beton Normal  dengan  Dua  Titik  Pembebanan) , Jakarta Badan  Standarisasi  Nasional.  (2013).  SNI
2847:2013 Persyaratan  beton  struktural untuk bangunan gedung , Bandung Badan  Standarisasi  Nasional.  (2012).  SNI 7656:2012 Tata cara pemilihan campuran untuk beton normal, beton berat dan beton massa, Bandung Nasution, Amrinsyah (2009), Analisis dam Desain Struktur  Beton Bertulang,  Penerbit  ITB, Bandung Pawirodikromo, Widodo (2014), Analisis
Tegangan  Bahan, Cetakan  II,  Pustaka Pelajar, Yogyakarta Reni, Iskandar, (2014), Karakteristik Kuat Lentur
Beton Ringan Akibat Penambahan Styrofoam Pada Desain Campuran Beton , Universitas Riau, Pekan Baru Reno,  Eko,  (2017), Studi  Analisa  Kuat  Tarik Material  Baja  Ringan  Yang  Digunakan
3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 K ua t L en tur B et o n ( M P a) Presentase serat baja canai dingin (%) 3,877 4,035 4,049 3,947 3,700 4,021 4,059 3% 4% 2% 5% 6% BN 1%
Pada  Bangunan  Di  Kabupaten  Garut , Sekolah Tinggi Teknologi Garut, Garut Tjokodimuljo, Kardiyono (2007), Teknologi Beton,
Biro Penerbit KMTS FT UGM, Yogyakarta T.Y.Lin  dan  Ned  H.Burns  (1981), Design  of Prestressed Concrete Structures , Berkeley, California dan Austin Texas Saiful, (2018), Pemanfaatan pecahan genteng, abu batu dan superplasticizer terhadap pengaruh  kuat  tekan  dan  lentur  beton , Tugas  Akhir,  Universitas  Teknologi Yogyakarta, Yogyakarta Zafira  Atika  Ulima,  (2017 ),  Studi  eksperimental pengujian kuat tekan, kuat tarik belah dan kuat  lentur  pada  campuran beton  dengan penambahan serat kawat bendrat berkait , Tugas  akhir,  Universitas  Muhammadiyah Surakarta. Surakarta