## THE EFFECT OF ADDITION OF FIBER REINFORCED ON CONCRETE WITH PLAIN AND DEFORM REBAR

## by Kurdian Suprapto a

## ABSTRACT
In  reinforced  concrete  structures,  the  interaction  between  concrete  and  steel  bar  are  depend  on  its  bonding  strength.  This study presents the behavior of bond-slip on fiber reinforced concrete with 10 mm plain rebar and deforms rebar. The concrete specimen is using 1% fiber reinforced. Furthermore the specimen is also compared with concrete without fiber reinforcement. The  behavior  that  observed  in  this  study  is  the  effect  concrete  compressive  strength,  type  of  rebar,  amount  of  rebar,  and concrete cover due to bonding strength. The analysis results also compared between pull out method and semi beam method with and without fiber reinforcement. The analysis results shows the compressive strength, tensile strength, bonding strength, and bond stress of fiber reinforced concrete increase around 13.255%, 48.70%, 10.43% and 10.53%, respectively. Moreover, the  deform  rebar  has  better  bonding  strength  compared  to  the  plain  rebar,  which  increase  around  175%  -  185%. Furthermore, for the group reinforcement, which is the spacing between rebar is 2.5 cm, is also effected the bond stress. The more amount of rebar will reduce the bond stress around 46.82% - 64.71%. In addition, the more thickness of concrete cover will also increase the bond stress.
KEYWORDS: Group Reinforcement; Bond Strength; Pull Out Method: Semi-Beam Method; Fiber Reinforced.

## PENDAHULUAN
Beton  banyak  dipakai  sebagai  salah  satu  jenis  bahan bangunan  yang  populer,  karena  beton  mempunyai kelebihan dibandingkan dengan bahan bangunan lainnya. Kelebihan  tersebut  antara  lain  dapat  dibentuk  sesuai keinginan,  bahan  bakunya  relatif  mudah  didapat  (pasir dan  kerikil),  mempunyai  kuat  tekan  yang  tinggi,  tahan aus,  rapat  air,  mudah  dibentuk  dan  tidak  memerlukan perawatan  menerus  setelah  beton  mengeras.  Disamping kelebihan  tersebut  beton  juga  mempunyai  kekurangan terutama  karena  sifatnya  yang  getas  dan  tidak  mampu menahan  tarik.  Ketidakmampuan  beton  menerima tegangan  tarik  dapat  diatasi  dengan  menambahkan  baja tulangan,  sehingga  tersusun  pembagian  tugas,  dimana batang  tulangan  menerima  gaya  tarik,  sedangkan  beton hanya diperhitungkan untuk menahan gaya tekan.
Sesuai  dengan  perkembangan  teknologi,  beberapa peneliti  terus  berusaha  memperbaiki  sifat-sifat  beton, yang  antara  lain  dengan  menambahkan  serat (fiber) ke dalam adukan beton. Penambahan serat baja pada adukan beton  yang  disebar  merata  dengan  acak,  akan  membuat beton terhindar dari retak-retak yang terlalu dini.
Jenis  serat  yang  dapat  dipakai  untuk  memperbaiki sifat  kurang  baik  dari  beton  menurut  laporan  ACI Committee  544 1 dan  Sudarmoko 2 adalah  baja (steel), plastik (polypropylene), kaca (glass), karbon (carbon) dan serat  alamiah (natural  fibers) seperti  ijuk  dan  serat tumbuh-tumbuhan  lainnya,  juga  bisa  dipakai.  Serat  baja dan  serat  kaca  lebih  banyak  dipakai  untuk  keperluan struktur disebabkan serat tersebut mempunyai faktor-faktor  prinsip  penguat  beton,  yaitu  kekuatan  leleh, daktilitas, dan lekatan yang cukup.
Dewasa  ini  jenis  serat  yang  sering  dipakai  di  luar negeri  adalah  serat  baja (steel  fiber) dengan  bentuk
geometri  beraneka  ragam,  yang  bertujuan  untuk meningkatkan pull-out  resistance-nya. Berbagai  studi telah  dilakukan  tentang  penggunaan  serat  baja  tersebut terutama  sifat-sifat  mekanika  dan  aplikasinya  dalam praktek.
Di  Indonesia  konsep  pemakaian  serat  baja  pada adukan  beton  struktur  bangunan  teknik  sipil  belum banyak  dikenal  dan  dipakai  dalam  praktek.  Salah  satu penyebab  utamanya  adalah  harganya  mahal  maupun ketergantungan yang beresiko tinggi bila harus mendatangkan  dari  negara  lain.  Alternatif  untuk mengatasi  hal  tersebut,  Suhendro 3 telah  memanfaatkan bahan  lokal  yang  mudah  didapat  di  Indonesia  dan harganya  murah,  sebagai  pengganti  serat  baja  asli  dari luar  negeri.  Bahan  pengganti  tersebut  adalah  berupa kawat bendrat yang dipotong-potong.
Suhendro 4 ,  menyimpulkan  bahwa  kawat  bendrat sebagai  pengganti  serat  tidak  kalah  bagusnya  dari  serat asli,  sehingga  membuka  peluang  untuk  dikembangkan. Penambahan  serat  Sudarmoko 2 dengan  menggunakan bahan lokal (kawat bendrat yang dipotong sepanjang ± 80 mm)  dengan  konsentrasi  serat  1%  volume  adukan memberikan  konsentrasi  yang  paling  mendekati  optimal dari  sudut  tinjauan  terhadap  kuat  tekan  dan  kuat  tarik dimana  pada  konsentrasi  tersebut  kuat  tekan  dan  kuat tarik  berturut  mencapai  42,85  Mpa  dibandingkan  34,22 Mpa  (125,2%)  dan  4,93  Mpa  dibandingkan  3,34  Mpa (147,6%) jika tanpa serat.
Penelitian  tentang  penggunaan  serat  bendrat  pada sifat-sifat  struktural  sudah  banyak  dilakukan,  namun pengkajian  perilaku  lekat  beton  serat  belum  pernah dilakukan. Dari kondisi tersebut timbul ide untuk meneliti kerjasama  antara  beton  serat  lokal  dengan  baja  tulangan polos  dan  tulangan  ulir/ deform dengan  serat  bendrat sebagai penguat.
Kuat  lekat  antara  lain  dipengaruhi  oleh  kuat  tekan, sedangkan  terjadinya  retak  sebelum  mencapai  kondisi pembebanan  optimum.  Retak  yang  terlalu  dini  tersebut disebabkan  oleh  rendahnya  kuat  tarik.  Kuat  tarik  dapat ditingkatkan  dengan  penambahan  serat  ke  dalam  adukan beton.
a Lecturer  in  Department  of  Civil  Engineering,  Sepuluh  Nopember Institute  of  Technology  (ITS),  ITS  Campus,  Sukolilo,  Surabaya  60111, Indonesia.
Note.  The  manuscript  for  this  paper  was  submitted  for  review  and possible  publication  on  July  06,  2009;  approved  on  August  23,  2009. Discussion  open  until  January  2011.  This  paper  is  part  of  the  ITS Journal  of  Civil  Engineering,  Vol.  29,  No.2,  November  2009.  ©  ITS Journal of Civil Engineering, ISSN 2086-1206/2009.
Permasalahan  yang  yang  akan  dibahas  antara  lain pada  penelitian  ini  adalah  pengaruh  penambahan  serat bendrat  pada  beton  terhadap  lekatan  baja  tulangan  polos dan  tulangan  ulir  yang  berhubungan  dengan  beban maksimal.  Efisiensi  kelompok  baja  tulangan  dalam mendukung  beban  dan  pengaruh  tebal  selimut  beton terhadap kuat lekat.
Untuk  menghindari  hasil  penelitian  yang  kurang akurat  yang  disebabkan  oleh  luasnya  ruang  lingkup pembahasan  data  maupun  teori  pendukungnya,  maka perlu diadakan pembatasan masalah.
Masalah yang akan dibahas dibatasi antara lain:
Material serat bendrat yang digunakan yaitu panjang 8 mm, dengan konsentrasi 1% volume adukan. Benda  uji  yang  digunakan  adalah  blok  beton  pull  out dan semi beam.
Adukan beton yang dihasilkan dianggap homogen dan penyebaran serat dianggap  merata, sehingga kekuatan beton sama dan merata.
Komposisi campuran beton menggunakan f c ' : 25 Mpa, (beton mutu normal).
Baja  tulangan  yang  digunakan  dalam  2  variasi  yaitu bentuk polos dan ulir.
Membandingkan  hasil  test  pull  out  dan  semi  beam beton  dengan  campuran  serat  dengan  hasil  tes  tanpa campuran  serat.  Perilaku  yang  dibandingkan  yaitu pengaruh  bentuk  tulangan,  jumlah  tulangan,  dan selimut beton bawah terhadap kuat lekat.
Dari hasil penelitian tentang perilaku lekatan tulangan baja  terhadap  beton  serat  lokal  diharapkan  didapat informasi  atau  masukan  tentang  kuat  lekat  untuk kemungkinan aplikasi beton serat bendrat. Penelitian ini bertujuan:
Untuk  mengetahui  pengaruh  penambahan  serat bendrat  pada  beton  terhadap  lekatan  baja  tulangan polos  dan  tulangan  ulir  yang  berhubungan  deogan beban maksimal.
Mengetahui efisiensi kelompok baja tulangan dalam mendukung beban.
Mengetahui pengaruh tebal selimut beton terhadap kuat lekat.

## TINJAUAN PUSTAKA
Pada  struktur  beton  bertulang  lekatan (bond) antara baja  tulangan  dan  beton  di  sekelilingnya  dianggap berlangsung  sempurna,  sehingga  di  bawah  beban  kerja dianggap  tidak  terjadi  selip  antara  baja  tulangan  relatif terhadap  beton  sekelilingnya.  Selip  relatif  tersebut  tidak akan  dapat  mengakibatkan  keruntuhan  total  dari  balok. Pengangkeran  mekanis  pada  ujung  tulangan  dapat digunakan untuk mendapatkan integritas sistem, sehingga memungkinkan  baja  tulangan  diangkerkan  dengan  jala menanamnya  melewati  titik  dimana  beban  menimbulkan tarik  maksimum,  dengan  jarak  yang  cukup  untuk mengembangkan kapasitas tarik penuh batang tulangan.
Baja  dan  serat  gelas/kaca  mempunyai  faktor-faktor prinsip  penguat  beton,  yaitu  kuat  leleh,  daktilitas  dan lekatan  yang cukup Nawy 5 . Kekuatan lekatan  merupakan hasil  dari  beberapa  parameter,  yang  antara  lain  adhesi antara  beton  dengan  permukaan  tulangan  baja. Tegangan tarik  yang  relatif  rendah  di  dalam  tulangan  polos  akan menimbulkan  selip  yang  cukup  untuk  menghilangkan adhesi  pada  lokasi  yang  berdekatan  langsung  dengan retak  di  dalam  beton,  sehingga  pergeseran  relatif  antara tulangan  dan  beton  sekelilingnya  hanya  ditahan  oleh gesekan  sepanjang  daerah  selip.  Batang  tulangan deformed (ulir)  direncanakan  untuk  merubah  pola perilaku  dari  yang  mengandalkan  luas  permukaan  atas gesekan  dan  adhesi  (sekalipun  masih  ada)  dan  lebih mengandalkan ketahanan dari tonjolannya terhadap beton. Apa  yang  dinamakan  keruntuhan  lekatan (bond  failure) dengan  tulangan  deform  dalam  beton  normal  hampir selalu  merupakan  keruntuhan  akibat  terbelahnya  beton. Peristiwa  pembelahan  adalah  suatu  tanda  pertama  dari hilangnya  tegangan  lekat  dan  dapat  dianggap  sebagai penyebab umum dari keruntuhan di dalam lekatan.
Beberapa  masalah  yang  terkait  tentang  kuat  lekat, Nawy 5 ,  secara  ringkas  menyatakan  bahwa  kuat  lekat merupakan hasil dari berbagai parameter sebagai berikut :
Adhesi  antara  elemen  beton  dan  bahan  penguatnya (tulangan baja).
Gambar 1 . Tegangan radial pada batang deform 7
Gambar 2 . Mekanisme lekatan dalam potongan balok 7
Efek  memegang (gripping) sebagai  akibat  susut pengeringan  beton  di  sekeliling  tulangan,  dan  saling geser antara tulangan dengan beton di sekitarnya. Tahanan  gesekan (friksi) terhadap  gelincir  dan  saling mengunci  pada  saat  elemen  penguat  atau  tulangan mengalami tegangan tarik.
Efek kualitas beton, kuat tarik dan tekan. Efek  mekanis  penjangkaran  ujung  tulangan,  yaitu dengan  panjang  penyaluran (development  length), panjang  lewatan (splicing), bengkokan  tulangan (hooks), dan persilangan tulangan.
Diameter,  bentuk  dan  jarak  tulangan karena kesemuanya mempengaruhi pertumbuhan retak. Kontribusi masing-masing faktor ini sangat sulit untuk dipisahkan  satu  dengan  yang  lain.  Efek  saling  geser, susut,  dan  kualitas  beton  dapat  dianggap  sebagai  faktor yang  paling  utama.  Oleh  karena  hubungan  yang  rumit antar lekat, geser, dan momen, praktek perencanaan yang sekarang menggunakan sejumlah besar hasil penyelidikan.  Umumnya  untuk  beton  normal  kuat  lekat berbanding  langsung  dengan 1 c f (yaitu  berbanding langsung dengan kuat tarik beton) dan berbanding terbalik dengan diameter tulangan Wang dan Salmon 6 .
Untuk  memperbaiki  dan  memperbesar  daya  lekat, dewasa ini telah dipakai tulangan yang memiliki tonjolan pada permukaannya (tulangan deformed ) . Pada batang ini tonjolan  pada  permukaan  tulangan  menekan  beton  di sekelilingnya  dan  memberikan  kuat  lekat  yang  sangat besar.  Distribusi  tegangan  lekat  sepanjang  tulangan  yang bertonjolan  pada  permukaannya  lebih  kompleks  dan rumit.  Kuat  lekat  antara  batang  tulangan  dan  beton  akan terjadi  antara  2  tonjolan (rib). Gaya  tarik  yang  ditahan oleh  tulangan  akan  dipindahkan  ke  beton  melalui tonjolan.  Interaksi  mekanis  antara  perkuatan  dan  beton sekitarnya bisa dibuat ideal seperti pada Gambar 1.
Dengan  menganggap  bahwa  tegangan  ledak  radial Pr terjadi  di  sekitar  batang  tulangan,  sedangkan  batang tulangan itu dalam keadaan tarik, maka sebanding dengan lekat fb dan  juga  dengan  menganggap  bahwa  pecahnya beton  itu  disebabkan  oleh  tegangan  ledak  radial,  maka hubungan  antara  tegangan  lekat  dan  selimut  beton (clear cover) dapat dilihat pada Gambar 2.
Luas "abcd" dalam gambar masing-masing ditentukan dengan  menganggap  bahwa  tekanan  internal Pr bekerja dalam  lubang  sirkuler  dengan  diameter  D ia dalam  blok beton.  Kemp 7 ,  menyatakan  bahwa  perilaku  lekatan  di sekitar  batang  tulangan  bisa  ditunjukkan  sebagai  suatu pipa  beton  yang  berdinding  tebal  dengan  ketebalan dinding C bs darijari-jari r x , dan terkena tekanan internal p r . Untuk  lebih  memperbesar  kemampuan  lekatan  serta untuk  menghindari  retak/pembelahan  yang  terlalu  dini akibat  gaya  tarik  yang  dipikul  oleh  tulangan  yang dipindahkan  ke  beton  melalui  tonjolan,  maka  di  dalam adukan beton ditambahkan serat, yang dapat berupa serat bendrat.
Serat  sebagai  salah  satu  bahan  tambah  beton dimaksudkan untuk menambah kuat tarik, mengingat kuat tarik  beton  sang  at  rendah  yang  berakibat  beton  mudah retak,  yang  pada  akhirnya  mempercepat  hilangnya
tegangan lekat. Dengan penambahan serat, ternyata beton menjadi tahan retak dan tahan benturan.
Studi  tentang  mekanika  dan  aplikasi  dalam  praktek beton serat  baja pabrikasi telah dilaporkan  oleh Sharma 8 . Hasil  penelitian  Suhendro 3 telah  menunjukkan  bahwa kawat  bendrat  dengan  panjang  60  mm  dan  diameter  1 mm,  dapat  dipakai  sebagai  bahan  serat  dengan  tingkat perbaikan  tidak  kalah  bagusnya  dengan  serat  baja pabrikasi. Di samping itu penambahan serat bendrat juga dapat  meningkatkan  kuat  ultimit  dan  kekakuan  ±  50% terhadap beton normal 4 . Sudarmoko 2 ,  membuktikan  bahwa  kawat  bendrat dengan  menambahkan  1%  volume  adukan  dapat meningkatkan kuat tekan, kuat tarik dan modulus elastik. Nilai  optimal  yang  di  dapatkan  dari  panjang  serat  adalah 80 mm.
Soroushian, dkk 9 , memperlihatkan bahwa penambahan  serat  baja  pabrikasi,  dengan  beberapa volume fraksi serat yang dicoba, penambahan 1% volume fraksi  serat  yang  dicoba,  penambahan  1%  volume  beton akan memberikan kuat tekan dan kuat tarik optimal.
Hasil-hasil  pengujian  menunjukkan  daya  lekat mempunyai  hubungan  yang  lebih  baik  dengan 1 c f dari pada c f sesuai  dengan  konsep  yang  menyatakan  bahwa daya  tahan  beton  terhadap  pembebanan  terutama tergantung  pada  kuat  tarik.  Nilai  kuat  tekan  dan  tarik bahan  beton  tidak  berbanding  lurus.  Setiap  usaha perbaikan  mutu  kuat  tekan  hanya  disertai  peningkatan kecil  nilai  kuat  tariknya.  Suatu  perkiraan  kasar  dapat dipakai bahwa, nilai kuat tarik bahan beton normal hanya berkisar antara 9% - 15% dari kuat tekan Dipohusodo 10 .

## LANDASAN TEORI

## Kuat tekan beton normal beton serat bendrat
Kuat tekan beton normal beton serat baja lokal ditentukan sebagai  tegangan  normal  dan  tekan  maksimum.  Kuat tekan maksimum dihitung dengan rumus:
c P f A (1)

## Kuat tarik beton normal beton serat bendrat
Kuat tarik bahan beton menurut SNI-03- 2847-1992 adalah: 0,50 0, 60 ,    untuk beton normal t c c f f f Mpa (2) 0, 40 0,50 ,    untuk beton ringan t c c f f f Mpa (3)
Untuk  beton  serat  kuat  dapat  meningkat  sekitar  10% dibandingkan  beton  normal,  dan  kuat  tarik  beton  serat meningkat  ± 50%, Suhendro 11 .  Peningkatan  kuat  tarik yang  cukup  besar  pada  beton  serat  maka  diusulkan  kuat tarik beton serat adalah, 150% beton normal:
0, 75 0,90 ,    rumus beton serat t c c f f f Mpa (4)
Kuat  tarik  beton  yang  dihasilkan  dengan  uji  belah beton  silinder (Split  Cilinder  Test), menurut  SK  SNI  M- 60-1990-03 14 pasal 3.8, disebutkan bahwa kuat tarik belah benda  uji  dihitung  sampai  dengan  ketelitian  0,05  MPa dengan menggunakan rumus:
2 P
fct LD (5)

## Panjang penyaluran dan tegangan lekat
Penjelasan  prinsip  kegagalan  akibat  tercabutnya tulangan  dari  beton  diperlihatkan  pada  balok  kantilever yang  menahan  beban,  dimana  balok  telah  direncanakan secukupnya  untuk  kekuatan  lentur  (Gambar  3).  Jika batang  tulangan  dipandang  sebagai  suatu  badan  bebas (Gambar  3(c)  dan  (d)),  maka  pada  kondisi  seimbang tegangan lekat rata-rata adalah:
2
1 4 b b b s d f d L f atau 1 4 s b b f d f L (6)
L 1 = L d = panjang penyaluran Dari  berbagai  eksperimen  telah  dibuktikan  bahwa kekuatan lekat f b yang terjadi merupakan fungsi kekuatan beton, yaitu:
b c f k f
(7)
dimana k adalah  konstanta.  Apabila  kuat  lekat  sama  atau lebih  besar  daripada  kuat  leleh  tulangan  yang  luas
penampangnya 2 1
4 b b A d , maka :
b d b b y d l f A f (untuk satu batang) (8)
Dari persamaan 7 dan 8 diperoleh:
b y
db t c A f l k f
(9)
dimana  k t merupakan  fungsi  ukuran  geometri  tulangan dan hubungan antara kuat lekat dan kuat tekan beton.
Panjang  penyaluran  didefinisikan  sebagai  panjang penanaman  yang  dibutuhkan  untuk  mengembangkan tegangan  leleh  dalam  tulangan.  Konsep  dasar  panjang penyaluran  adalah  memperhitungkan  suatu  batang  yang ditanam  dalam  suatu  massa  beton.  Persamaan  9 memberikan  rumus  untuk  panjang  penyaluran L d sebagai fungsi dari tegangan leleh f y garis tengah tulangan d b , dan kapasitas tulangan lekat uItimit f b ult sebagai berikut :
4 y b d b ult f d L f (10)
Kemp 7 , memberikan panjang penyaluran beton normal untuk mengembangkan kekuatan yang dinyatakan sebagai berikut:
Untuk 1 tulangan,
s y d ia b ult A f L D f (11)
untuk 2 atau lebih tulangan
6, 40 0,9052
ia y d bs c ia D f L C f D
(12)
Dalam  SNI-03-2847-1992,  untuk  tujuan  perencanaan memberikan  rekomendasi  mengenai  panjang  penyaluran dasar  untuk  batang  tulangan  baja  tarik  deformasian  dan tulangan  baja  rangkai  las  yang  dimuat  dalam  pasal  3.5.2 adalah :
L d = L db xfaktor modifikasi Dengan : L d = panjang penyaluran, mm L db = panjang penyalruan dasar, mm Untuk D36 atau lebih kecil L db = 0,02 A b f y / tidak boleh kurang dari Faktor modifikasi untuk f y > 400 Mpa adalah (2-( 400/f y )
Penjelasan  untuk  tegangan  lekat  dengan  memandang potongan d z baja tulangan balok kantilever  yang ditinjau, seperti  pada  Gambar  4  diperlihatkan  oleh  badan  bebas DD'  T D sedikit  lebih  besar  dari  T D 1 .  Momen  lentur  M D sama dengan gaya-gaya dalam C dan T dikalikan dengan lengan momen dalam, jadi
dan D D D D M M
T T lengan lengan (13)
Keadaan  batang  harus  dalam  kondisi  seimbang, perubahan gaya pada tulangan ini akan dipikul oleh gaya lekat  yang  terjadi  antara  beton  dan  tulangan  yang  sama bersarnya dan berlawanan arah.  Apabila besar gaya lekat persatuan  panjang  tulangan  dinyatakan  dengan f b maka dapat ditulis,
Gambar 3 . Ikatan pengankeran dan lekatan lentur dalam tulangan tarik 6
Gambar 4. Retak pembelahan dan model keruntuhan pembelahan batas
b b z D D f d d T T (14)
dimana f b adalah  tegangan  lekat  lentur  rata-rata  yang disyaratkan  untuk  luas  kontak  nominal  antara  tulangan dan  beton,  dan d b adalah  diameter  dari  tulangan  tunggal. Dengan  memasukkan  persamaan  (13)  ke  dalam persamaan (14), maka dapat ditulis,
1 1 D D b b b b M M dM f
dz d lengan dz d lengan V f d lengan
(15)
Dari persamaan 15 terlihat bahwa jika gaya geser yang bekerja  pada  suatu  struktur  besar,  maka  lekatan  lentur yang  terjadi  akan  bisa  menunjukkan  intensitas  yang tinggi.  Pengujian  pada  penelitian  ini  merupakan  tarik
murni tanpa adanya pengaruh gaya geser, maka rumus 15 di  atas  geser  (V)  merupakan  gaya  tarik  yang menyebabkan terjadinya slip, adalah:
b P f d lengan (16)
Hubungan  antara  distribusi  tegangan fr dan  beton  di sekitarnya, Kemp 7 , Gambar 2. bisa dinyatakan sebagai,
2
2 2 2 2 2 1 2 ia bs ia r r x bs ia ia D C D f P r C D D (17)
dimana  tegangan  lekat f b disekitar  batang  tulangan  bisa dinyatakan sebagai,
Tabel 1. Variasi pengujian pada metode pull-out
V sr Serat c f rencana (Mpa) Bentuk Tulangan Jumlah Benda Uji Kode Benda  Uji 0% 25 Polos 4 PNA 1,2,3 25 Ulir 4 PNB 4,5,6 1% >25 Polos 4 PSA 1,2,3 >25 Ulir 4 PSB 4,5,6
Gambar 5. Retak pembelahan dan model keruntuhan pembelahan batas
Gambar 6. Mekanisme kerusakan pada alur tulangan ulir (Park and Paulay) 13
Gambar 7. Alat test tekan silinder
2 2 2 2 1 1 2 1 bs ia r ia bs x C D fb P D C r (18)
Dalam  pengembangan  desain  sederhana  dengan didasarkan  pada  pengetahuan  kuat  lekat  yang  sekarang, hubungan  antara  tegangan  lekat  batang  penguat  beton sekitarnya  dengan  diandaikan  bahwa  gaya  ledakan  total ditahan  oleh  tarik fr beton  sekitarnya.  Dengan  melihat hubungan  antara  kuat  tarik  beton f t dan  kuat  tekan f t = 1 c f (MPa), maka dapat dibuat hubungan,
1 0, 083 ia r bs c D P C f (19)
sehingga,
1 0, 083 bs b r c ia C f P f D (20)
Kemp 7 ,  menunjukkan bahwa  ada beberapa faktor lain yang  penting  yang  akan  mempengaruhi  besarnya tegangan  lekat  batas.  Faktor  tersebut  antara  lain  adalah tulangan geser (stirrups). Keberadaan tulangan geser akan menahan  beton  dari  pecah,  sehingga  akan  meningkatkan tegangan  lekat  batas.  Dalam  percobaan-percobaannya Kemp 7 mengusulkan  bahwa  untuk  maksud  desain tegangan lekat ultimit adalah
Tabel 2. Variasi Pengujian pada metode semi beam
Perlakuan V sr Serat c f rencana (Mpa) Bentuk Tonjolan Jml. Tul. Jml. Uji C s C b Notasi A B 1 0 25 X - 1 3 30 30 SNA1 (1,2,3) X - 2 3 30 30 SNA1 (4,5,6) X - 3 3 30 30 SNA1 (7,8,9) - X 1 3 30 30 SNB1 (1,2,3) - X 2 3 30 30 SNB1 (4,5,6) 1 >25 - X 3 3 30 30 SNB1 (7,8,9) X - 1 3 30 30 SSA1 (1,2,3) X - 2 3 30 30 SSA1 (4,5,6) X - 3 3 30 30 SSA1 (7,8,9) - X 1 3 30 30 SSB1 (1,2,3) - X 2 3 30 30 SSB1 (4,5,6) - X 3 3 30 30 SSB1 (7,8,9) 2 0 25 X - 1 3 40 40 SNA2 (1,2,3) X - 2 3 40 40 SNA2 (4,5,6) X - 3 3 40 40 SNA2 (7,8,9) - X 1 3 40 40 SNB2 (1,2,3) - X 2 3 40 40 SNB2 (4,5,6) 2 >25 - X 3 3 40 40 SNB2 (7,8,9) X - 1 3 40 40 SSA2 (1,2,3) X - 2 3 40 40 SSA2 (4,5,6) X - 3 3 40 40 SSA2 (7,8,9) - X 1 3 40 40 SSB2 (1,2,3) - X 2 3 40 40 SSB2 (4,5,6) - X 3 3 40 40 SSB2 (7,8,9) 3 25 X - 1 3 50 50 SNA3 (1,2,3) X - 2 3 50 50 SNA3 (4,5,6 ) X - 3 3 50 50 SNA3 (7,8,9) - X 1 3 50 50 SNB3 (1,2,3) - X 2 3 50 50 SNB3 (4,5,6) 1 >25 - X 3 3 50 50 SNB3 (7,8,9) X - 1 3 50 50 SSA3 (1,2,3) X - 2 3 50 50 SSA3 (4,5,6) X - 3 3 50 50 SSA3 (7,8,9) - X 1 3 50 50 SSB3 (1,2,3) - X 2 3 50 50 SSB3 (4,5,6) - X 3 3 50 50 SSB3 (7,8,9)
1, 60 0, 2258 bs bult c ia C f f D
(21)
Batas  untuk  menentukan  besar  beban  maupun  tegangan Iekat  menurut  ASTM  C234-92 12 adalah  saat  selip menunjukkan angka 2,50 mm

## Sifat dari keruntuhan lekatan
Salah  satu  aspek  yang  paling  penting  dari  kuat  lekat adalah  efek  terjadinya  retakan,  yang  akhirnya  dapat menimbulkan  keruntuhan  struktur  beton  bertulang. Penggunaan  batang  tulangan  deform  dimaksudkan  untuk menambah  tahanan  tulangan  terhadap  gaya  tarik  yang bekerja terhadapnya, yaitu dengan mengandalkan tahanan tonjolan  terhadap  beton.  Keandalan  tahanan  tonjolan tulangan deform ini, keruntuhan lekatan akibat terbelahnya  beton  (Wang  dan  Salmon.,  1986).  Di  dalam pola keruntuhan pembelahan ini beton terbelah menjadi 2 atau 3 bagian karena aksi biji (wedging) dari alur terhadap beton.
Hubungan pembelahan lekatan (bond slip) bila terkena beban  untuk  batang  ulir  terutama  dipengaruhi  oleh perilaku  beton  yang  berada  di  sekitar  bagian  depan tonjolan.  Mekanisme  kerusakan  yang  terjadi  pada  beton dan  batang  tulangan  antara  dua  buah  tonjolan  yang berdekatan diperlihatkan dalam Gambar 6.
Berdasarkan  persyaratan  yang  ditetapkan  oleh  ASTM A305 13 maka keadaan yang paling mungkin terjadi adalah optimalnya komponen f b pada kuat lekat arah longitudinal (lihat  Gambar  5).  Hal  ini  didasarkan  bahwa  nilai  yang ditetapkan  dalam  ASTM  A305  lebih  kecil  dibandingkan dengan hasil percobaan terdahulu yang menyatakan untuk
a/c <  0,10  maka  komponen  longitudinal f b yang  akan berpengaruh terhadap kuat lekat.
Park  dan  Paulay 13 menjelaskan  apabila  jarak  antara alur  itu  lebih  besar  dibandingkan  dengan  10  kali ketinggian  tonjolan  (a/c  <  0,10),  maka  beton  yang sebagian  hancur  akan  membentuk  jepit  di  bagian  depan tonjolan,  dan  kerusakan  itu  mungkin  terjadi,  namun berdasarkan  persyaratan  yang  ada  menunjukkan  bahwa kerusakan pada tipe (a) tidak boleh terjadi.

## METODOLOGI PENELITIAN
Bahan-bahan  yang  dibutuhkan  untuk  penelitian  ini adalah sebagai berikut Semen tipe I semen Gresik.
a. Bahan batuan dan air Pasir: diuji gradasi pasir dan kandungan lumpur. Kerikil, dan batu.
b. Baja  tulangan:  dua  variasi  polos  dan  ulir,  dengan diameter pasaran yaitu 10 mm.
c. Serat (fiber) : kawat bendrat, diameter ± 1 mm panjang 8  cm,  diperiksa  berat  jenisnya.  Volume  yang ditambahkan 1 % dari volume adukan.
Peralatan  yang  dibutuhkan  untuk  penelitian  ini  sebagai berikut
a. Alat pemotong
b. Mesin uji kuat tekan dan uji tarik belah UTM kapasitas 100 ton
c. Cetakan benda uji
d. Mesin Uji kuat lekat: UTM kapasitas 100 ton
Tabel 3 . Hasil Pengujian tarik baja tulangan polos dan tulangan ulir (deform) Bentuk Tulangan No Diameter rata-rata (mm) Luas Penampang A (mm 2 ) Pmak (x10 3 ) P (N) Teg. Leleh f y (MPa) Teg. Tarik f y (MPa) Regangan (%) Tulangan ulir (tipe A) 1 100 7583,98 29,05 2400 3700 33 2 100 7583,98 28,59 2400 3640 33 3 100 7583,98 28,27 2460 3600 33 Tulangan polos (tipe B) 1 96 7238,23 31,56 3040 4360 27 2 96 7238,23 31,85 3020 4400 27 3 96 7238,23 30,55 3000 4220 26 f y yang dipakai sebagai acuan yaitu f y yang terkecil = 2400 MPa
Tabel 4 . Pemeriksaan berat jenis kawat bendrat Sampel 1 2 3 4 5 Panjang pot. kawat (cm) 15 20 25 30 35 Berat kawat, gram (W) 0,80 1,05 1,35 1,60 1,88 Berat air raksa yang tumpah (A) 1,602 2,136 2,671 3,204 3,739 Volume (V) A/13,6 0,118 0,157 0,196 0,236 0,275 Berat jenis kawat = W/V 6,780 6,685 6,888 6,780 6,836 Berat jenis rata-rata (gr/cm 3 ) adalah: 6,794
Tabel 5 .Hasil pengujian nilai slam, kuat desak, dan kuat tarik beton dengan Mutu Rencana 25 Mpa
Kode Slam (cm)  Kuat Desak (MPa) % Kuat Tarik (MPa) % PNA,B 9,50 31,972 100 2,979 100 PSA,B 2,00 36,210 13,255 4,453 48,870

## Proses Penelitian
Bahan  yang  dipersiapkan  yaitu  pasir,  kerikil,  semen dan  serat.  Serat  dipotong,  diperiksa  berat  jenisnya. Agregat  kasar  (Batu  pecah)  disaring  dengan  ayakan maksimum 20 mm, dicuci. Agregat halus (pasir) diperiksa gradasinya.  Kemudian  dilakukan  Perhitungan  rencana campuran  beton  untuk  Proses  pembuatan  benda  uji. Berikut ini Penentuan dimensi benda uji:
• Metode pull-out dengan dimensi sesuai ASTM C234- 92 12 ,  untuk  uji  kuat  lekat  dimensi  benda  uji  adalah (150 x 150 x 150 mm).
• Semi  beam  diambil  nilai  minimal  lebar  balok, maksimal  digunakan  jumlah  tulangan  3,  diameter  10 mm.  Jarak  antar  tulangan  yang  dipakai  menggunakan nilai minimum (persyaratan SNI- 03-2847-1992) yaitu 25 mm dan selimut beton sisi samping 40 mm. Benda  uji  semi  beam  disini  memakai  3  variasi  lebar balok  yaitu  Lebar  balok  di  bawah  standar  140  mm, ukuran  standar  160  mm,  di  atas  standar  180  mm. Penelitian ini dipakai tinggi balok 100 mm, panjang balok 150  mm  diharapkan  model  yang  ada  mendekati  kondisi aktual  yang  umum  dijumpai  di  lapangan.  Jadi  ukuran semi beam 140 x 150 x 100 mm, 160 x 150 x 100 dan 180 x 150 x 100 mm.
Penentuan jumlah benda uji Metode pull-out dilakukan 2 macam pengujian yaitu: pengujian pengaruh bentuk tonjolan tulangan. pengujian pengaruh penambahan serat.
Pengujan dengan metode semi beam ditambahkan parameter pengujian:
pengujian pengaruh pemakaian jumlah tulangan. pengujian pengaruh cover bottom (C b ).
Pada  Tabel  2  dapat  dilihat  variasi  yang  digunakan dalam pengujian dengan metode semi beam Pengecoran benda uji
Selama  pengecoran:  dijaga  tidak  terjadi  rongga,  Pada saat  pengecoran,  diambil  beton  untuk  pengujian  silinder, sehingga dapat diketahui c f aktual.
Tiap pengadukan diambil 2 sampel silinder beton:  uji kuat  tekan  dan  tarik  belah  beton.  Pengujian  kuat  tekan, dilakukan  terhadap  kubus  dan  silinder  beton.  Pengujian kuat  tarik,  dilakukan  dengan  uji  belah  silinder (tensile spilittin sylinder). Pengujian modulus elastisitas ASTM C 469.  Pembebanan  sampai  40%  pembebanan  hancur, dengan  kecepatan  beban  rata-rata  241  kPa/detik  (dengan toleransi 34 kPa), saat beton 28 hari.
Penelitian kuat lekat benda uji pull out dan semi beam dengan tulangan ulir. Teknik pengujian benda uji pull out maupun  semi  beam  sama,  yaitu  digunakan  alat  uji  tarik Universal Testing Machine kapasitas maksimum 100 ton, yang  dilengkapi  dengan load  cell dan tranducer. Selama pembebanan  berlangsung  dicatat  nilai  selip  yang  terbaca pada dial gauge, tiap kelipatan beban 200 kg.

## ANALISIS HASIL
Benda uji silinder Pengujian  silinder  dilakukan  pada  umur  28  hari  dan diperoleh  kuat  tekan  beton  berdasarkan  rumus  1. Pengujian tarik belah yang dihitung berdasarkan rumus 5.
Benda uji pull out Data percobaan tarik tulangan dalam blok beton sampai tulangan tercabut di dapat:
hubungan beban P (kg), dengan selip (mm), hubungan kuat lekat ( f b ) - selip untuk setiap interval beban △ P = 200kg.
Hubungan  tersebut  digambarkan  dalam  bentuk diagram  beban-selip  dan  kuat  lekat-slip.  Kemudian hasilnya dibandingkan antara beton serat dengan beton tidak berserat.
Benda uji semi beam Data percobaan tarik tulangan dalam blok beton sampai tulangan tercabut didapat :
• hubungan antara beban P (kg), dengan selip (mm), diagram beban-selip
• hubungan antara tegangan lekat ( f b ) - selip, diagram kuat lekat-selip
• pengaruh kuat lekat terhadap jumlah tulangan, jarak antar tulangan, dan selimut beton.
Kemudian hasilnya dibandingkan antara beton serat dengan beton tidak berserat.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik Bahan
Pemeriksaan agregat dilakukan terhadap agregat halus (pasir) dan agregat kasar (kerikil).
a) Kandungan lumpur pasir 1,07%, (kurang dari 5%)
b) Berat  jenis  pasir  2,688  gr/cm 3 dan  berat  jenuh  kering muka (SSD) sebesar 2,710 gr/cm 3
c) Berat  jenis  kerikil  2,603  gr/cm 3 dan  berat  jenis  jenuh kering muka 2,650 gr/cm 3
d) Modulus  halus  butiran  pasir  dan  kerikil  dari pemeriksaan butiran adalah 2.726 dan 7.558
Berdasarkan persyaratan termasuk dalam darah gradasi II dan diklasifikasikan pasir agak kasar.
Pengujian Tarik Baja Hasil pengujian Tarik Baja dapat dilihat pada Tabel 3. Pengujian Kawat Bendrat Bahan  tambahan  serat  yaitu  kawat  bendrat,  sebelum dipakai diperiksa berat jenisnya dengan air raksa. Hal ini dilakukan  untuk  mengetahui  berat  serat  yang  akan ditambahkan  ke  dalam  adukan  sesuai  dengan  prosentase volume  beton.  Pengujian  Kawat  Bendrat  dapat  dilihat pada Tabel 4.
Pengujian Benda Uji Pengkajian  perilaku  dan  sifat  struktural  beton, dilakukan  pada  beton  normal  maupun  beton  yang diperbaiki dengan adanya penambahan serat berupa kawat bendrat,  yaitu  dengan  menggunakan  benda  uji  beton silinder. Pada dasarnya beton yang mempunyai sifat getas dapat  ditingkatkan  kekuatannya,  dengan  penambahan serat. Retak yang akan terjadi ditahan oleh serat dengan 2 cara yaitu lekatan antara serat dengan pasta semen (bond strength) atau oleh kekuatan seratnya sendiri.
Pada proses pengadukan, adanya penambahan serat ke dalam  adukan  akan  mempersulit  pengadukan  beton  dan menurunkan  nilai  slump.  Penurunan  nilai  slump  dapat disimpulkan  bahwa  penambahan  serat  akan  menurunkan kelecakan  adukan,  sehingga mempersulit  adukan, pengangkutan, dan pengecoran. Hal yang memungkinkan kandungan  serat  menyebabkan  adukan  mulai  sulit  dan tidak mungkin diaduk adalah sesuai dengan rumus dalam Sudarmoko 12 ,  untuk  mengetahui  apakah  adukan  masih bisa dilaksanakan:
6, 794 1 75 75 2,319 80 8, 629
f crit
c crit
d Pwc k
K l Pwc K
(22)
dengan
30, 60 12, 76 7, 40 0, 524 45, 98 30, 60 12, 76 7, 40 m m a W K W W
K (23)
Sehingga  PWC crit =  8,269  x  0,524  =  4,521  %  (terhadap berat adukan)
Berat adukan yang digunakan untuk konsentrasi serat 1 % yaitu:
Wc = 45,98 + 30,60 + 12,76 + 7,40 = 96,80 kg Berarti berat kandungan serat kritis adalah sebesar: Ws = 4,521 % x 169,4 kg = 4.382 kg
Dapat disimpulkan bahwa berat serat yang ditambahkan yaitu 2,72 kg dalam volume adukan 0,04 m 3 untuk  pemakaian  semen  12,76  kg  semen  dengan fc' rencana  25  MPa  masih  jauh  dibawah  serat  kritis  yang dapat menyebabkan adukan sulit dikerjakan.

## Kuat tekan dan kuat tarik belah
Penambahan serat kawat bendrat dengan panjang 8 cm ke dalam adukan meningkatkan kuat tekan dan kuat tarik belah,  ditunjukkan  dalam  Tabel  5.  Kuat  desak  dan  kuat tarik yang diperoleh adalah rata-rata dari 3 benda uji yang dilakukan  pada  umur  28  hari.  Pada  beton  serat  kuat tekannya lebih besar dibanding beton normal, perbedaannya  13,255%,  Peningkatan  kuat  tarik  pada
beton  serat  dibanding  beton  normal,  lebih  tinggi dibanding peningkatan kuat tekan yaitu sebesar 48,87 %.

## Hasil pengujian gaya lekat
Benda  uji  pull  out,  data  pada  Tabel  6  adalah  data pengujian  benda  uji  pull-out  yang  diperoleh  dari  hasil pengujian  tarik  tulangan  dalam  blok  beton  ukuran 150x150x  150  mm.  Gaya  lekat  maksimum  yang  terjadi adalah  kemampuan  maksimum  beton  menahan  tulangan sampai  tulangan  tercabut  (lepas  dari  beton).  Tegangan lekat  diperoleh  dengan  membagi  gaya  tarik  (P)  dengan luas  permukaan  tulangan  yang  tertanam  dalam  balok beton  (keliling  x  panjang  tertanam,  rumus  2.18).  Hasil yang  didapat  yang  tertuang  dalam  Tabel  6  menunjukkan bahwa  adanya  perbedaan  antara  tulangan  polos  (tipe  A) dan tulangan ulir (tipe B), dan beton serat terhadap beton normal.  Perbedaan  yang  ditunjukkan  masing-masing variasi tersebut dihitung dalam persentasi yaitu perbedaan tegangan  lekat  antara  beton  normal  dan  beton  serat dengan tulangan polos sebesar 10,40 % dan beton normal dan  beton  serat  dengan  tulangan  ulir  sebesar  10,53  %. Perbedaan  tegangan  lekat  antara  beton  normal  tulangan polos dan beton normal tulangan ulir sebesar 74,85% dan perbedaan  serat  tulangan  polos  dan  beton  serat  tulangan ulir sebesar 75,00%.

## Benda uji semi beam
Data  dari  Tabel  7  adalah  data  pengujian  benda  semi beam  yang  diperoleh  dari  hasil  pengujian  tarik  tulangan dalam blok beton dalam berbagai variasi jumlah tulangan, dan  selimut  beton.  Hasil  yang  didapat  yang  tertuang dalam  Tabel  7  seperti  pada  benda  uji  pull  out
Tabel 6 . Gaya lekat yang terjadi maksimum rata-rata ( P maks ) dan Tegangan lekat maksimum rata-rata ( fb maks ) untuk 3 benda uji Pull-out. Campuran Rencana Beton Normal Beton Serat P maks (N) fb maks (MPa) P maks (N) fb maks (MPa) Tipe A Tipe B Tipe A Tipe B Tipe A Tipe B Tipe A Tipe B fc’ 25 Mpa 16300 28500 3,459 6,047 18000 31500 3,819 6,684 Kenaikan terhadap beton normal (%) fc’ 25 Mpa 100 100 100 100 110,43 110,52 110,40 110,53
Tabel 7 . Gaya lekat maksimum rata-rata (P maks ) yang terjadi dan tegangan lekat Tipe Permukaan Tulang Jml. Tulangan P maks (N) f b maks (MPa)
C b =C s (3 cm) C b =C s (4 cm) C b =C s (5 cm) C b =C s (3 cm) C b =C s (4 cm) C b =C s (5 cm) Beton Normal Tipe A 1 1240 1340 1450 3,94 4,26 4,61 2 1315 1537 1537 2,09 2,21 2,44 3 1335 1560 1560 1,41 1,53 1,65 Tipe B 1 2294 2680 2680 7,30 7,89 8,5 2 2430 2830 2840 3,86 4,18 4,52 3 2466 2670 2880 2,62 2,83 3,05 Beton Serat Tipe A 1 1350 1465 1615 4,29 4,66 5,14 2 1435 1560 1700 2,28 2,48 2,70 3 1455 1585 1725 1,54 1,68 1,83 Tipe B 1 2520 2750 2990 8,02 8,75 9,51 2 2660 2890 3150 4,23 4,60 5,01 3 2675 2935 3195 2,83 3,11 3,39
menunjukkan  bahwa  adanya  perbedaan  antara  tulangan polos  (tipe  A)  dan  tulangan  ulir  (tipe  B),  beton  serat terhadap  beton  normal,  jumlah  tulangan  dan  selimut beton.
Gaya  lekat  maksimum  rata-rata  dan  tegangan  lekat maksimum  rata-rata  pada  Tabel  7  dapat  dilihat  bahwa pada  kelompok  tulangan  yang  memakai  3  tulangan mempunyai  nilai  lebih  besar  dibandingkan  kelompok tulangan  yang  memakai  2  tulangan.  Sebaliknya  nilai tegangan  lekat  maksimum  terjadi  untuk  satu  tulangan bukan pada kelompok dengan dua maupun tiga tulangan. Fenomena  ini  dapat  dijelaskan  bahwa  pada  kelompok tulangan  dengan  dua  dan  tiga  tulangan,  gaya  lekat maksimum  yang  dicapai  adalah  gaya  kelompoknya, sehingga  gaya  lekat  masing-masing  tulangannya  menjadi lebih kecil.
Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa, pada benda uji semi beam  terjadi  perubahan  gaya  lekat  beton  serat  terhadap beton  normal  pada  masing-masing  selimut  beton  dan jumlah tulangan.

## Grafik hasil pengolahan data
Besarnya tegangan lekat pada benda uji diperoleh dari hasil  pengujian  tarik  masing-masing  benda  uji  dengan berbagai  variasi.  Pengerjaan  beban  tarik  pada  benda  uji menyebabkan  terjadinya  slip  antara  pasta  beton  dengan batang  tulangan.  Hubungan  antara  besarnya  gaya  tarik ataupun  tegangan  lekat  dengan  slip  dapat  digambarkan dalam suatu diagram, tampak pada Gambar 9.
Gambar 9 adalah hubungan antara gaya lekat dan selip yang  memperbandingkan  beton  normal  dan  beton  serat. Gaya  lekat  maksimum  yang  terjadi  berdasarkan persyaratan  maksimum  selip  (2,50  mm)  dari  Gambar  9, sehingga  Gambar  9  cenderung  tepat,  karena  gaya  lekat maksimum terjadi sebelum selip mencapai 2,50 mm.
Gambar  10  adalah  hubungan  antara  gaya  lekat  dan slip, dari gambar tersebut terlihat adanya perbedaan gaya lekat maksimum antara beton tulangan polos dan tulangan ulir,  ini  terjadi  karena  adanya  perbedaan  tegangan  leleh dan  tegangan  tarik  yang  diikuti  perbedaan  kuat  lekat. Sebelum  mencapai  gaya  lekat  maksimum  garis  grafik cenderung berimpit.
Dari  gambar  dapat  dilihat  bahwa  gaya  lekat maksimum  tercapai  masih  dalam  batas  persyaratan maksimum  Standars  ASTM  C234-92.  Melihat  terjadinya gaya  lekat  yang  masih  dalam  batas  standar  maksimum, maka  pengaruh  penambahan  serat  ke  dalam  adukan memberikan  kontribusi  yang  berarti,  sehingga  dapat disimpulkan  bahwa  penambahan  serat  menambah kekuatan  menahan  gaya  lekat,  dan  menaikkan  tegangan lekat.

## Mekanisme retak
Berdasarkan  pengamatan,  secara  garis  besar  dapat dijelaskan mekanisme retak masing-masing tipe benda uji pada  perlakuan  yang  berbeda.  Keruntuhan  benda  uji dengan tulangan polos dan terlebih lagi pada tulangan ulir ini,  untuk  beton  normal,  hampir  selalu  merupakan keruntuhan akibat terbelahnya beton, sehingga  kegagalan
Gambar 8. Detail pengujian split silinder
Gambar 9. Hubungan Gaya lekat-selip pada pengujian pengaruh serat dan tipe tulangan benda uji pull out
Gambar 10. Hubungan Tegangan lekat-selip
Gambar 11. Perbandingan tegangan lekat dengan jumlah tulangan pada pengujian pengaruh serat dan tipe tulangan benda uji pull out
yang  terjadi  cenderung  untuk  menjadi  kegagalan  getas. Pengamatan  pola  keruntuhan  pembelahan,  beton  terbelah menjadi  2  atau  3  bagian  yang  besar,  tergantung  dari jumlah  tulangan  dan  posisi  tulangan.  Slip  yang  terjadi terutama  dipengaruhi  oleh  kualitas  beton  yang  berada  di sekitar  bagian  depan  tonjolan.  Keruntuhan  yang ditunjukkan  oleh  beton  serat,  pembelahan  hampir  atau sama  dengan  beton  normal  akan  tetapi  tidak  terjadi kegagalan  getas,  saat  runtuh  tidak  mengeluarkan  suara yang keras.

## Mekanisme retak pada benda uji pull out
Benda  uji  pull  out  umumnya  retak  rambut  pertama kali  terjadi  pada  sisi  sekeliling  tuIangan.  Retak  ini kemudian  semakin  memanjang  dan  melebar  sampai mencapai sisi kanan dan kiri dari balok beton. Keruntuhan terjadi  saat  pembebanan  terus  dinaikkan  diikuti  dengan suara  yang  keras  ketika  retak  pad  a  sisi  kanan  dan  kiri balok  beton  telah  mencapai  bagian  belakang  balok, langsung terbelah lepas. Keadaan untuk beton serat adalah sebaliknya,  saat  keruntuhan  tidak  menge1uarkan  suara yang keras dan tulangan tercabut.
Mekanisme retak pada benda uji semi beam Sesuai dengan yang diprediksikan pada benda uji semi beam, kerusakan diawali dengan retak di sekitar tuIangan. Arah retak sampai terjadi pembelahan yaitu sesuai dengan garis terpendek terhadap selimut bawah (C b ) atau selimut samping  (C s )  dan  jarak  antar  tulangan.  Pengujian  benda uji  semi  beam  ini  sama  dengan  yang  dilakukan  seperti benda  uji  pull  out,  sehingga  mekanisme  retaknyapun hampir sama, Pada benda uji semi beam tulangan 2, dan 3 jarak antar tulangan 2,5 em lebih kecil dari selimut bawah (Cb)  dan  selimut  samping  (Cs),  maka  retak  terjadi diantara tulangan dahulu baru disusul keretakan diselimut beton.

## Bahan Penyusun Benda Uji
Kemampuan  pasta  beton  akibat  tertariknya  tulangan sebagai obyek pengujian, tersusun dari beberapa material yang  te1ah  diketahui  spesifikasinya.  Material  penyusun beton tersebut mempunyai karakteristik yang berbeda.
Pemeriksaan  karakteristik  agregat  baik  agregat  halus (pasir), maupun agregat kasar (kerikil) menunjukkan tidak ada permasalahan. Agregat halus yang dipakai tidak perlu
dilakukan  peneucian  sebelum  digunakan,  disebabkan kandungan lumpur pada pasir sebesar 1,07%, lebih rendah dari  5%  (PUBI  1982).  Baja  tulangan  terdiri  dari  2  jenis, yaitu  baja  tulangan  polos  dan  baja  tulangan  ulir  dengan kode produksi H (Hanil). Diameter tulangan yaitu 10 mm, dan mutu yang terendah f y = 240 Mpa.

## Pengaruh bentuk tulangan terhadap kuat lekat
Pemakaian  tulangan  sebagai  struktur  penguat  beton bertulang, dikenal dua jenis tulangan, yaitu tulangan polos (BJTP) dan baja tulangan deformasian (BJTD).
Tulangan  polos  (BJTP)  umumnya  mempunyai  titik leleh  yang  relatif  rendah  dan  lekatan  yang  dihasilkan relatif  kecil.  BJTD  atau  dikenal  dengan  tulangan ulir/deform,  berkaitan  dengan  kemampuan  terhadap  kuat lekat  lebih  besar  dari  batang  tulangan  polos  (BJTP). Kenyataan  diatas  mendorong  penulis  untuk  meninjau secara  khusus  dan  detail  penggunaan  tulangan  polos  dan ulir/deform  berhubungan  dengan  tahanannya  terhadap lekat.
Hasil  pengujian  yang  dilakukan  menunjukkan  pada kedua bentuk tulangan mempunyai kemampuan menahan gaya  lekat  yang  jauh  berbeda.  Tulangan  ulir  mempunyai kecenderungan  nilai  lekatannya  lebih  besar  dari  tulangan polos, mencapai 175% - 185%. Perbedaan ini disebabkan oleh  adanya  tonjolan  pada  permukaan  tulangan  ulir, menekan  beton  disekelilingnya  dan  memperbesar  kuat lekat.  Karena  perbedaan  tegangan  lekat  yang  terjadi cukup  besar,  menunjukkan  bahwa  pemakaian  tulangan ulir  lebih  efisien  dibanding  pemakaian  tulangan  polos. Data penelitian ini mendukung ketentuan SNI-T-15-1991- 03 10 bahwa  tulangan  polos  pemakaiannya  dianjurkan untuk  sengkang  dan  tulangan  spiral,  sedangkan  tulangan ulir  diutamakan  penggunaannya  untuk  batang  tulangan struktur,  sehingga  tercapai  struktur  beton  bertulang  yang memiliki keandalan terhadap efek gempa.

## Pengaruh Jumlah tulangan terhadap kuat lekat
Pemakaian  batang  tulangan  pada  struktur  beton  adalah untuk  menahan  gaya  tarik  yang  bekerja.  Jumlah  batang tulangan  yang  dipakai  tergantung  pada  momen  lentur yang bekerja. Semakin besar momen lentur maka semakin banyak  jumlah  tulangan  yang  harus  dipasang,  berarti semakin rapat jarak antar tulangan.
Tabel 8 . Nilai tegangan lekat hasil pengujian dan tegangan lekat hasil perhitungan rumus Kemp 7 Kode Pengujian Rumus Kemp Cb=30mm Cb=40mm Cb=50mm Cb=30mm Cb=40mm Cb=50mm Cb=30mm Cb=40mm Cb=50mm f b ult (MPa) f b ult (MPa) f b (MPa) SAN1 3,94 4,26 4,61 5,430 6,707 6,707 1,407 1,877 2,346 SAN2 2,090 2,210 2,440 3,195 3,195 3,195 0,586 0,586 0,586 SAN3 1,410 1,530 1,650 3,195 3,195 3,195 0,586 0,586 0,586 SBN1 7,300 7,890 8,500 5,430 6,707 6,707 1,407 1,877 2,346 SBN2 3,860 4,180 4,520 3,195 3,195 3,195 0,586 0,586 0,586 SBN3 2,620 2,830 3,050 3,195 3,195 3,195 0,586 0,586 0,586 SAS1 4,290 4,660 5,140 5,676 7,043 7,043 1,498 1,997 2,497 SAS2 2,280 2,480 2,700 3,290 3,290 3,290 0,624 0,624 0,624 SAS3 1,540 1,680 1,830 3,290 3,290 3,290 0,624 0,624 0,624 SBS1 8,020 8,750 9,510 5,676 5,676 8,393 1,498 1,997 2,497 SBS2 4,230 4,600 5,010 3,290 3,290 3,290 0,624 0,624 0,624 SBS3 2,830 3,110 3,390 3,290 3,290 3,290 0,624 0,624 0,624
Jarak  bersih  antar  tulangan  memberikan  pengaruh  yang besar  pada  tegangan  lekat.  Semakin  besar  jarak  bersih antar  tulangan,  maka  semakin  besar  pula  kuat  lekat struktur tersebut. Wang dan Salmon 6 menyebutkan bahwa nilai  setengah  dari  jarak  bersih  tulangan  ke  tulangan  lain tersebut,  untuk  harga  selimut  bawah  (C b )  dan  selimut samping  (C,)  yang  sama,  sehingga  secara  tidak  langsung akan mempengaruhi gaya tarik yang bisa ditahan. Pada  Gambar  11,  dimana  semakin  banyak  jumlah tulangan semakin kecil tegangan lekatnya. Kenaikan gaya lekat  tidak  sebanding  dengan  kenaikan  tegangan  lekat, dimana  semakin  banyak  jumlah  tulangan  semakin  kecil gaya  lekat  pertulangan  untuk  panjang  penanaman  yang tetap.  Hal  lain  yang  berpengaruh  yaitu  jarak  antara tulangan yang pendek (25 mm), mempercepat pembelahan,  dan  tegangan  lekatnyapun  turun.  Pada kelompok  tulangan  3,  tegangan  lekatnya  paling  kecil dibanding dengan kelompok 1, dan 2 tulangan.
Pengaruh  selimut  beton  bawah  (C b )  terhadap kuat lekat Variasi selimut samping (C s ) maupun selimut bawah (C b ) adalah  30  mm,  40  mm  dan  50  mm.  Pada  pengujian tentang  pengaruh  selimut  beton  ini  digunakan  tiga  buah benda  uji  untuk  masing-masing  perlakuan  yaitu,  satu tulangan  dua  tulangan  dan  tiga  tulangan.  Benda  uji dengan 2 tulangan dan 3 tulangan  mempunyai  nilai jarak antara  tepi  tulangan  yaitu  2,5  cm.  Akibat  penetapan  C b untuk  dimensi  benda  uji  yang  sama  pada  masing-masing jumlah  tulangan,  maka  pengaruh  selimut  beton  dan jumlah  tulangan  terhadap  hasil  uji  akan  tampak  sekali. Secara  umum  dapat  disimpulkan  bahwa  selimut  beton yang  ditingkatkan  ternyata  bisa  memberikan  pengaruh yang  lebih  baik  terhadap  menahan  pecahnya  beton.  Pada benda  uji  dengan  selimut  beton  terkecil  yaitu  dibawah standar  sebesar  30  mm,  retak  sekunder  yang  terjadi  di bawah  tulangan  menuju  ke  sisi  luar  tarik  bend  a  uji, sedangkan  pada  benda  uji  dengan  selimut  beton  40  mm dan  50  mm,  retak  sekunder  terjadi  disisi  samping  dari tulangan menuju ke bagian tepi kiri dan kanan benda uji.

## KESIMPULAN
Dari penelitian ini dapat diambil beberapa kesimpulan: Penambahan serat dalam adukan beton diikuti dengan terjadinya  peningkatan  kuat  lekat  pada  kondisi  beban maksimum Pada penelitian ini peningkatan kuat tekan, kuat tarik, gay a lekat dan tegangan lekat pull out dari beton  normal  ke  beton  serat  berturut-turut  adalah 13,255%; 48,70%; 10,43% dan 10,53%. Penggunaan tulangan polos dan ulir/deform, berpengaruh terhadap lekat. Tulangan deform mempunyai  kekuatan  yang  lebih  baik  dari  tulangan polos, mencapai 1,75% - 1,85%.
Kelompok  tulangan  berpengaruh  besar  terhadap tegangan  lekat  maksimum,  semakin  banyak  jumlah tulangan maka kuat lekat makin besar, tetapi tegangan lekat  semakin  kecil.  Nilai  tegangan  lekat  pada kelompok  tulangan  yang  1  tulangan  paling  besar, sedangkan  yang  memakai  3  buah  dengan  jarak  antar tulangan  2,5  cm, C s dan C b yang  sama,  memberikan tegangan  lekat  yang  paling  rendah  dibandingkan dengan  dua  buah  dan  satu  buah  tulangan.  Kenaikan
kuat  lekat  pada  kelompok  2  tulangan  yaitu  berkisar 5,26%  -  6,48%,  kelompok  3  tulangan  6,15%  -  7,77% Penurunan  tegangan  lekat  2  tulangan  adalah  berkisar antara  46,82%  -  51,57%.  Sedangkan  pada  tiga tulangan  dibandingkan  dengan  satu  tulangan  adalah berkisar antara 63,940% - 64,71%.
Benda  uji  semi  beam  baik  gaya  lekat  maupun tegangan  lekat  maksimum  yang  terjadi  antara  beton normal dan beton serat, menunjukkan slip yang masih dalam  persyaratan  maksimum  Standar  ASTM  C234- 92  yaitu  2,50  mm,  sehingga  jika  dipakai  persyaratan ini penambahan serat memberikan kontribusi terhadap kuat  lekat  dan  tegangan  lekat.  Kenaikan  gaya  lekat dan  tegangan  lekat  yang  diperlihatkan  beton  serat terhadap  beton  normal  untuk  satu,  dua,  dan  tiga  buah untuk  tulangan  polos  berturut-turut  adalah  8,87  %, 9,12%,  8,8  %  dan  9,39  %,  12,21  %,  12,14  % sedangkan  tulangan  ulir  berturut-turut  adalah  9,85  %, 9,46 %, 8,83 % dan 10,89%, 10,04%, 8,82 %.
Penggunaan selimut yang lebih besar akan memberikan  tahanan  yang  lebih  baik  terhadap pecahnya  beton.  Kenaikan  selimut  beton  sebesar  10 mm  memberikan  kenaikan  kuat  lekat  dan  tegangan lekat berkisar 7,98 % s/d 9,12%.
Beberapa  saran  untuk  perkembangan  penelitian  ini  yaitu perlu  dilaksanakan  penelitian  dan  studi  lebih  lanjut optimasi  panjang  lekatan  tulangan,  untuk  kelompok tulangan  yang  mempunyai  jarak  bersih  antar  tulangan minimum  2,5  cm  untuk  meyakinkan  apakah  panjang lekatan  tulangan  minimum  persyaratan  SNI-03-2847- 1992  dapat  berlaku.  Perlu  diadakan  penelitian  untuk diameter-diameter  lain  sehingga  hasil  yang  diperoleh dapat  berlaku  untuk  semua  diameter  tulangan.  Perlu pengkajian  tentang  distribusi  gaya,  tegangan  dan regangan, memperhitungkan pengaruh tulangan sengkang pada  pengujian  masing-masing  tulangan  khususnya  yang memakai dua atau lebih tulangan.

## NOTASI
A b , A s Luas tampang tulangan, mm 2
A Luas penampang benda uji, mm 2 Cb Selimut bawah, mm atau cm C s Selimut samping, mm atau cm C bs
Nilai terkecil dari clear bottom cover, clear side cover atau  setengah clear  spacing, antara  dua tulangan yang berdekatan, mm
D ia , D b Diameter batang tulangan, mm f b Tegangan lekat, Mpa f bult Tegangan lekat ultimit, Mpa f c ’
Kuat tekan beton, MPa fct
Kuat tarik belah beton silinder, MPa
fy Tegangan leleh baja, MPa L Panjang benda uji baja, MPa L d Panjang penyaluran, mm atau cm
I db
Panjang penyaluran dasar, mm atau cm
P Beban runtuh, N atau KN
PNA Benda  uji  pull  out  beton  normal  tutangan  polos (tipe A)
PSA Benda  uji  pull  out  beton  serat  tulangan  polos (tipe A)
PNB Benda  uji  pull  out  beton  normal  tulangan  ulir (tipe B)
PSB Benda uji pull out beton serat tulangan ulir (tipe B) P r
Tegangan ledak radial, MPa
SANl   Semi beam tulangan polos (tipe A), beton normal jumlah tulangan I
SAN2   Semi beam tulangan polos (tipe A), beton normal
jumlah tulangan 2
SAN3   Semi beam tulangan polos (tipe A), beton normal jumlah tulangan 3
BNl Semi  beam  tulangan  ulir  (tipe)  B,  beton  normal jumlah tulangan 1
SBN2   Semi  beam  tulangan  ulir  (tipe)  B,  beton  normal jumlah tulangan 2
SBN3  Semi  beam  tulangan  ulir  (tipe  B),  beton  normal jumlah tulangan 3
SAS1 Semi  beam,  tulangan  polos  (tipe  A),  beton  serat jumlah tulangan 1
SAS2 Semi  beam,  tulangan  polos  (tipe  A),  beton  serat jumlah tulangan 2
SAS3 Semi  beam,  tulangan  polos  (tipe  A),  beton  serat jumlah tulangan 3
SBS1 Semi  beam,  tulangan  ulir  (tipe  B)  beton  serat jumlah tulangan 1
SBS2 Semi  beam,  tulangan  ulir  (tipe  B)  beton  serat jumlah tulangan 2
SBS3   Semi  beam,  tulangan  ulir  (tipe  B)  beton  serat jumlah tulangan 3
V Gaya geser, N atau KN

## DAFTAR PUSTAKA
1. Anonim  1982, State  Of  The  Art  Report  on  Fiber Reinforced Concrete ,  ACI  Commitee 544, Concrete International (May) pp. 09-25.
2. Sudarmoko,  1991, Kuat  Lemur  Beton  Serat  dengan Model  Skala  Penuh.  Laporan  Penelitian ,  Lembaga Penelitian  PAU  Ilmu  Teknik  Universitas  Gadjah Mada, Yogyakarta.
3. Suhendro, B., 1991, Pengaruh Fiber Secara Parsial pada Balok , Laporan Penelitian, Lembaga Penelitian UGM.
4. Suhendro,  B,  1991, Pengaruh  Pemakaian  Fiber Secara  Parsial  pada  Balok  Beton  Bertulang , Laporan  Penelitian,  Lembaga  Penelitian  PAU  Ilmu Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
5. Nawy, E. G., 1985, (alih bahasa oleh  Suryoatmono, B), Beton  Bertulang  Suatu  Pendekatan  Dasar , Penerbit Eresco, Bandung.
6. Wang,  C.K.  and  Salmon,  C.G.,  1986,  (alih  bahasa oleh Harianja, B), Desain Beton Bertulang , Penerbit Erlangga Jakarta.
7. Kemp,  E.  L.,  1986, Bond  in  Reinforced  Concrete: Behavior  and  Design  Criteria,  ACI  Journal /  Jan Feb 1986, pp. 50-57
8. Sharma,  A.  K, Shear  Strength  of  Steel  Fiber Reinforced  Concrete  Beams ,  ACl  Journal  /  July- August, pp. 624 - 628.
9. Soroshian,  P,  Mirza,  F.  dan  Alhozaimi,  A.,  1994, Bonding  of  Confined  Steel  Fiber  Reinforced Concrete  to  Deformed  Bars , ACI  Material  Journal , March-April, pp. 141-149.
10. Dipohusudo,  I.,  1994, Struktur  Beton  Bertulang
(berdasarkan SNI-T-15-1991-03) , Penerbit
Gramedia, Jakarta
11. Suhendro,  B.,  1994, Pengaruh  Fiber  Lokal  pada Perilaku  Sambungan  Balok-Kolom  Beton  Bertulang Akibat  Beban  Siklik ,  Laporan  Penelitian,  Lembaga Penelitian  PAU  Ilmu  Teknik  Universitas  Gadjah Mada, Yogyakarta.
12. Anonim,  1992, Annual  Book  of  ASTM  Standards , Volume 04.02, Concrete and Aggregates, pp. 55-59
13. Park,  R.  And  Paulay,  T., Reinforced  Concrete Strucuture , John Wiley and Son Inc., New York 14. Anonim, 1991, Metode Kuat Tarik-Belah Beton (SK SNI  M-60-1990-03) ,  Yayasan  LP~B,  Departemen Pekerjaan Umum, Bandung.
15. Anonim,  1991, Tata  Cara  Pembuatan  Rencana Campuran  Beton  Normal  (SK  SNl  T  -15-  1990-03) , Yayasan  LPMB,  Departemen  Pekerjaan  Umum, Bandung
16. Giaccio,  G,  Giovambattista,  A.  And  Zerbino,  R., 1986 ,  Concrete  Reinforced  Collated  Steel  Fibers: Influence of Separation, ACI Journal / March-April, pp. 232-235.
17. Harajli, M. H., Hout, M., and Jalkh, W., 1995, Local Bond  Stress-Slip  Behavior  of  Reinforcing  Bars Embedded  in  Plain  and  Fiber  Concrete ,  ACI Material Journal/July August, pp. 343-354.
18. Kardiyono,  TJ,  1996, Teknologi  Beton ,  Penerbit Nafiri, Yogyakarta.
19. Sabnis,  G.  M.,  Harris,  G.  H.,  White,  R.  N.,  and Mirza, M. S., Structural Modelling and Experimental  Technikues ,  Prentice  Hall,  Inc., Englewood Cliff, New York.
20. Suhendro,  B.,  1992, Ketahanan  Kejut  (Impact Resistance)  Beton  Fiber  Lokal  dan  Kemungkinan Aplikasinya  pada  Struktur-struktur  Sabo  untuk Penanggulangan  Bahaya  Gunung  Berapi ,  Laporan Penelitian,  Lembaga  Penelitian  PAU  Ilmu  Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.