## KAJIAN TENTANG PENAMBAHAN SERAT TERHADAP KUAT TEKAN BETON
Rulhendri, Nurul Chayati, Syaiful
Jurusan Teknik Sipil  Fakultas Teknik  UIKA Bogor rulhendri@ft.uika-bogor.ac.id , syaiful@ft.uika-bogor.ac.id ,

## ABSTRAK

## ANALISIS  TENTANG  PENAMBAHAN  SERAT  TERHADAP  KUAT  TEKAN  BETON.
Beton  umur  14  hari  campuran  normal  kuat  tekan  202,00  kg/cm2,  kuat  tekan  beton  dengan penambahan  serat  sebesar  0,5%  adalah  276,45  kg/cm2  dan  penambahan  serat  kawat  bendrat 2%  adalah  336,14  kg/cm2    terjadi  kenaikan  66,41%.  Beton  umur  28  hari  campuran  normal  kuat tekan  240,00  kg/cm2,  kuat  tekan  beton  penambahan  serat  kawat  bendrat  sebesar  0,5%  adalah 319,00  kg/cm2,  naik  33%  dari  semula  dan  penambahan  serat  kawat  bendrat  2%  adalah  382,30 kg/cm2    terjadi  kenaikan  59,29%.  Penambahan  serat  kawat  bendrat  2%  terjadi  kenaikan  secara dramatis mampu menaikkan kuat tekan beton baik pada umur umur 14 hari maupun 28 hari. Kata kunci : Kuat tekan beton, serat kawat bendrat, umur beton.

## ABSTRACT
ANALYSIS  OF  THE  ADDITION  OF  FIBER  CONCRETE  FLEXURAL  STRENGTH ). Concrete age of 14 days of a normal mixture of 202.00 kg/cm2 flexural strength, flexural strength of fiber concrete with the addition of 0.5% is 276.45 kg/cm2 and the addition of fiber wire bendrat 2% is an increase of 66 kg/cm2 336.14 ,  41%. Concrete  mix normal  28 days flexural strength 240.00 kg/cm2, the  addition of fiber concrete flexural strength bendrat wire of 0.5% is 319.00 kg/cm2, up 33%  of  the  original  and  the  addition  of  fiber  wire  bendrat  2%  is  382,  30  kg/cm2  an  increase  of 59.29%. The addition of fiber wire bendrat 2% increase dramatically increase the flexural strength of concrete either at the age of the age of 14 days or 28 days.
Keywords: Strong flexural concrete, fiber wire bendrat, age of concrete

## 1.  PENDAHULUAN
1.1  Latar belakang Keunggulan
beton
diantaranya adalah  beton  sangat  kuat  menahan  kuat tekan  atau  desak,  dapat  dibentuk  sesuai keinginan, tidak mudah terbakar serta bahan bakunya mudah didapatkan, harganya relatif, perawatannya  mudah,  murah  dan  tahan lama.  Campuran  beton  bersifat  lunak  dapat dibentuk  sesuai  keinginan  serta  bangunan struktur tinggi menitikberatkan pada perkuatan serta perhitungan konstruksi cermat dan teliti. Beton mempunyai kekurangan bersifat getas ( brittle ), menyebabkan  rendahnya  kemampuan  beton menahan  beban  tarik  serta  hampir  tak mampu menahan beban tarik sehingga beton tidak diperhitungkan sebagai penahan kekuatan tarik.

## 1.2  Tujuan penelitian
Tujuan penelitian
ini adalah mengetahui seberapa besar pengaruh penambahan  serat  ( fiber )  untuk  menahan kuat  tarik  dan  kuat  tekan  beton  secara maksimum  dan  pemilihan  bahan  dasar  serat kawat  bendrat  adalah  untuk  mengetahui seberapa jauh kuat tekan beton.
1.3  Manfaat penelitian
Manfaat penelitian adalah
mengetahui  besarnya  prosentase  optimum
penambahan  serat  kawat  bendrat  ke  dalam beton  untuk  mencapai  kuat  tekan  yang optimum.

## 1.4  Batasan penelitian
Batasan penelitian ini adalah memakai  serat  kawat  bendrat  terbuat  dari bahan  kawat  baja  lunak  yang  tidak  disepuh seng  dengan  diameter  minimum  1  mm  yang biasa dipakai untuk merangkai atau mengikat tulangan  dalam  beton  bertulang.  Kuat  tekan yang  diiginkan  disini  adalah  kemampuan benda uji balok beton dalam menahan beban yang  bekerja  padanya  ditengaah-tengah bentang  dalam  arah  tegak  lurus  sumbu batangnya. Pembebanan pengujian ini dilakukan  dengan  menggunakan  alat  uji tekan  bernama Bending  testing  machine merk Controls kapasitas 150 kN.

## 2.  TINJAUAN PUSTAKA
2.1  Pengertian beton Beton  merupakan  material  yang menyerupai  batu  yang  diperoleh  dengan membuat campuran dengan proporsi tertentu dari  semen,  pasir,  koral  dan  agregat  lainnya serta ditambah air untuk membuat campuran tersebut  menjadi  keras  di  dalam  cetakan sesuai  dengan  bentuk  dan  dimensi  yang diinginkan. (sumber George Winter, Arthur H. Nilson, 1987).
Tabel 1 Sifat-sifat beton dan baja tulangan No Jenis Beton Baja Tulangan 1 2 3 4 5 Kekuatan tarik Kekuatan tekan Kekuatan geser Keawetan Ketahanan akan kebakaran Jelek Bagus Cukup Bagus Bagus Bagus Bagus,  tapi  batang  yang  langsing akan menekuk Bagus Berkarat bila tidak terlindung Jelek mengalami kehilangan kekuatan secara cepat pada temperatur tinggi
Sumber Mosley WH, Bungey JH, 1989

## 2.2  Kuat tekan beton
Kuat  tekan  adalah  besarnya  muatan yang  dikenai  pada  tengah-tengah  balok beton  yang  kedua  tepi  ujung  balok  tersebut di  topang  dengan  tumpuan,  karena  muatan yang bekerja maka beton cenderung metekan ke bawah.
Peristiwa  terjadinya  retak    tulangan  dari material  pembentuk  beton  sampai  terjadinya keruntuhan pada konstruksi karena besarnya beban  tekan  yang  tidak  sebanding  dengan gaya-gaya dalam yang berusaha mempertahankan keutuhan konstruksi dalam mendukung  beban.  Bila  beban  yang  dapat diimbangi  oleh  gaya  dalam  maka  kerusakan dalam  konstruksi  dapat  dikurangi  seminimal mungkin.
Kekuatan  tekan  1,4  sampai  1,7  kali  harga kekuatan  yang  diperoleh  dari  keuatan  tekan kubus secara aksial. Pada pengujian dengan memberikan  tulangan  yang  cukup  pada bagian  bawah  maka  diperlukan  kekuatan untuk mencegah beton bagian bawah hancur karena tarikan sebelum bagian atas tertekan hancur.  Unsur  struktu  yang  digunakan  untuk mendukung  tekan  dan  aksial  tekan  adalah kolom.  Kolom  terutama  digunakan  sebagai unsur  tekan,  sedangkan  momen  tekan sebagai gaya tambahan dapat bekerja dalam satu  arah  (uniaxial  moment)  atau  dalam  dua arah (biaxial moment). Kolom beton bertulang  pada  umumnya  terdiri  atas  baja tulangan  longitudinal  dan  tulangan  pengikat yang  memberikan  perkuatan  lateral  pada tulangan  longiutdinal.  Penulangan  pengikat sangat  mempengaruhi  sifat  beton.  (Sumber Struktur Beton I, Supardi, Nyamadi DS, Agus Supriadi, UNS Press, 1994).

## 2.3  Pengertian tentang beton bertulang
Bahan  dari  beton  bertulang  sebagai batang  tulangan  beton  biasanya  digunakan sebagai tulangan asal besi beton, mengadakan  kerjasama  dalam  memikul beban. Jadi beton bertulang dengan tulangan
besi beton adalah bahan yang berbentuk dari campuran  pc,  pasir  dan  kerikil  serta ditambah  air,  dan  diaduk-aduk  secukupnya sehingga  semua  itu  ditempatkan  dalam media  kotak  kayu  dengan  memberikan tulangan  besi  beton  dan  diharapkan  kedua bahan  tersebut  mempunyai  tegangan  lekat dan tegangan tekan yang cukup besar dalam memikul beban yang diberikan. Cara membedakan  agregat  dalam  beton  adalah dengan melakukan pemisahan dalam butiran-butiran kasar. Agregat yang berbutiran  halus  akan  terpisah  sendiri  dari agregat yang berbutiran kasar.

## 2.4  Pengertian serat
Merupakan inklusi yang secara sengaja  dicampurkan  untuk  meningkatkan ketahanan terhadap
retak
dan propogansinya, kekuatan tarik serta keuletan beton. Efisiensi penggunaan serta tergantung  kepada  orientasi  dan  distribusi serta dalam beton. Penggunaan serat  dalam beton  karena,  kelecakan  beton  berkurang, porositas  bertambah  dan  banyaknya  udara yang  terjebak  pada  campuran,  efiseinsi mempengaruhi  penggunaan  serat.  (Sumber material  semen  dan  beton,  Munaf  RD, Suharwanto, Firdaus, Penerbit ITB, , 2003)
2.5  Serat kawat bendrat Serat kawat bendrat biasanya disebut  juga  sebagai steel  fibre  reinforced concrete
(SFRC),
pada mulanya dikembangkan  oleh  JP  Romualdi,  orang Amerika serikat pada 1969. Metode pembuatan serat kawat bendrat adalah,
1)  Hasil  pemotongan  kawat  berpenampang bulat  lurus  (duoform),  ujung-ujungnya dibengkok (bekaert), gelombang (Johnson and Nephew), perbesaran ujung (Tibo).
2)  Pemotongan  pelat  tipis,  penampang persegi, ada yang ujung-ujungnya diperbesar (EE).
3)  Dibuat secara masinal, permukaan dikasarkan, penampang divariasi (Harlex)
4)  Dibuat  dari  pelelehan  metal,  permukaan dikasarkan (Johnson and Nephew).
Karakteristik  utama  serat  kawat  bendrat adalah sebagai perkuatan pada beton antara lain :
1)  Aspekl  rasio,  yaitu  perbandingan  antara panjang dengan diameternya.
2)  Kualitas permukaan dan adanya penjangkaran diujung-ujungnya.
3)  Sifat  mekanis  material,  kuat  tarik  500- 2400  Mpa,  modulus  elastisitas  210  Gpa. Penggunaan:  0,5%  sampai  2,0%  beton. (Sumber  material  semen  dan  beton, Munaf RD, Suharwanto, Firdaus, Penerbit
ITB, , 2003)

## 3.  TATA KERJA

## 3.1  Tahapan penelitian
Tahapan penelitian sebagai berikut :
1) Menyiapkan  bahan  serat  kawat  bendrat sebagai campuran beton sebelum diadakan  pengujian  dan  pembuatan sampel maka bahan-bahan yang digunakan  harus  dikumpulkan  terlebih dahulu  dan  dipilah  sesuai  dengan fungsinya.
2) Persiapan  pembuatan  sampel  adalah persiapan  dengan  membuat  begesting serta pembuatan tulangan. Cetakan dari papan  kayu  haruslah  dipaku  dengan baik agar setelah dibuat sampel campuran  masih  tetap  utuh  seperti kotak kayu.
3) Tahapan  pembuatan  sampel,  setelah begisting  terpasang  dan  tulangan  telah disiapkan  maka  dimulailah  pengadukan betonnya dan pengadukan harus merata semua.
4) Tahapan  perawatan  sampel,  sangat berpengaruh  sekali  terhadap  kekuatan beton  adalah  perawatan  umur  beton campuran.  Pada  umur  beton  tertentu semen akan mengeras dan benar-benar padat dengan melakukan ikatan dengan semua agregat yang ada dalam campuran beton.
5) Tahapan  pengujian  sampel,  adalah dengan  melakukan  pengujian  setelah umur beton sesuai dengan rencana.
3.2  Metode penelitian Metode  penelitian  adalah  dengan menggunakan  metode  eksperimen  yaitu menganalisa penambahan serat kawat bendrat  dengan  melakukan  dua  buah  faktor karena  adanya  suatu  perlakuan.  Penelitian
ini  menggunakan  metode  melihat  perlakuan terhadap objek penelitian dan menambahkan serat  kawat  bendrat  kedalam  adukan  beton, kemudian  beton  dibentuk  menjadi  balok- balok  beton  dengan  ukuran  10x10x50  cm yang  selanjutnya  akan  diuji  kuat  tekannya pada umur 3 hari 14 hari dan 28 hari.
Penelitian  ini  terdiri  dari  tiga  tahap  yaitu tahap persiapan, pelaksanaan dan pengolahan  data.  Tahap  persiapan  adalah perencanaan  dan  penyiapan  bahan.  Tahap pelaksanaan adalah pengujian material , mix design, pembuatan benda uji. Tahap pengolahan  datan  adalah  pengolahan  hasil- hasil  eksperimen  dengan  data-data  yang didapatkan di laboratorium.
3.3  Pemeriksaan kandungan lumpur dalam pasir
Pemeriksaan kandungan lumpur dalam  pasir  mengambil  contoh  pasir  seberat 100 gram dan kemudian dikeringkan dengan oven  pada  suhu  100  derajat  celcius  selama 24  jam.  Setelah  itu  pasir  dikeluarkan  dalam oven dan diangin-anginkan sehingga mencapai  suhu  ruangan.  Pasir  keirng  yang telah  didinginkan  dimasukkan  dalam  gelas ukur  250  cc,  kemudian  menuangkan  air sedikit  demi  sedikit  kedalam  gelas  ukur sehingga  air  12  cm  diatas  permukaan  pasir. Kocoklah  pasir  dan  air  dalam  gelas  ukur sampai  air  dan  pasir  benar-benar  tercampur rata selama satu menit.
Kandungan  lumpur  kurang  dari  5  % mengisyaratkan bahwa pasir kali Woro dapat langsung  digunakan  sebagai  agregat  halus tanpa dilakukan pencucian terlebih dahulu. Begitu juga dengan pengujian kandungan zat organik dalam pasir yaitu dengan memberikan larutan selama 24 jam sehingga larutan  menjadi  kuning  muda  dan  berarti pasir dalam kondisi mengandung zat oraganik  yang  sedikit  sekali.  Sehingga  pasir dapat segera langsung digunakan. Perubahan  warna  yang  timbul  dari  hasil pengamatan  dengan  warna  yang  ada  dalam tabel perubahan warna dapat segera dibandingkan.
3.4  Pemeriksaan Spesific Gravity k erikil Pemeriksaan spesific  gravity kerikil berdasarkan hasil pengujian didapatkan :
1) Berat kerikil kering oven = 3000 gram 2) Berat kerikil SSD = 3080,5 gram 3) Berat kerikil dalam air = 1807 gram Dari pengujian diatas bahwa didapatkan variasi diameter butiran pasir, prosentase kehilangan berat pasir diambil  3000  gram  pasir  kering  oven
kemudian disaring dengan menggunakan mesin penggetar.

## 3.5  Teknik mendapatkan data
Teknik  mendapatkan  data  tentang kuat tekan dilakukan uji tekan menggunakan mesin  uji  tekan  dan  pembebanan  dilakukan dengan  beban  titik  (P),  seperti  langkah- langkah sebagai berikut :
1) Semua  balok  yang  akan  diuji  ditimbang dan diukur sisi-sisinya
2) Menyetel  jarak  sendi  rol  pada  mesin  uji dengan  jarak  50  cm  kemudian  letakkan benda  uji  diatas  tumpuan  sendi  rol sedemikian rupa sehingga beban penekanan oleh mesin
uji tepat ditengah-tengah bentang balok.
3) Mesin  dihidupkan  dan  pengujian  tekan dimulai  maka  jarum  pada  manometer akan  bergerak  naik  sesuai  besar pembebanan.
3.6  Menganalisis data Menganalisis data dari hasil pengujian  kuat  tekan  pada  testing  bending adalah  data  besarnya  beton  uji  tekan  (P), karena beban  terpusat  dan  letaknya  simetris maka :
RA = RB = ½ . P + ½ . q. L
Sedangkan untuk menghitung beban momen maksimum  yang  terjadi  dihitung  dengan persamaan :
M = ½ . P . ½ . L + 1/8 q L2   = ¼ . P . L + 1/8 . q . L2

## 4.  HASIL DAN BAHASAN
4.1  Hasil  pengujian  kuat  tekan  beton umur 3 hari
Hasil  pengujian  kuat  tekan  beton umur  3  hari  dengan    benda  uji  adalah  25 buah yang terdiri dari 5 buah benda uji untuk setiap  variasi  penambahan  serat  kawat bendrat.  Faktor  air  semen  (fas)  yang  dipakai adalah 0,52. Dari pengujian kuat tekan beton diketahui  bahwa  penambahan  serta  bendrat kawat berpengaruh positif terhadap peningkatan  kuat  tekan  beton  ketika  beton berumur  3  hari,  yaitu  kuat  tekan  yang dihasilkan  masing-masing  adalah  152,6 kg/cm2,  208,4  kg/cm2,  238,43  kg/cm2, 258,00 kg/cm2, 251 kg/cm2 dengan kenaikan  rata  adalah  30%,  37%,  56,22%, 69,06% dan 64,48%.
4.2  Hasil  pengujian  kuat  tekan  beton umur 14 hari
Hasil  pengujian  kuat  tekan  beton umur  14  hari  dengan    benda  uji  adalah  25 buah yang terdiri dari 5 buah benda uji untuk setiap  variasi  penambahan  serat  kawat bendrat.  Faktor  air  semen  (fas)  yang  dipakai adalah 0,52. Dari pengujian kuat tekan beton diketahui  bahwa  penambahan  serta  bendrat kawat berpengaruh positif terhadap peningkatan  kuat  tekan  beton  ketika  beton berumur  14  hari  yaitu  kuat  tekan  yang dihasilkan  masing-masing  adalah  202,0 kg/cm2,  276,45  kg/cm2,  324,27  kg/cm2, 346,00  kg/cm2,  336,14  kg/cm2  dengan kenaikan  rata  adalah  30%,  37%,  61,00%, 71,28% dan 66,41%.
4.3  Hasil  pengujian  kuat  tekan  beton umur 28 hari
Hasil  pengujian  kuat  tekan  beton umur  28  hari  dengan    benda  uji  adalah  25 buah yang terdiri dari 5 buah benda uji untuk setiap  variasi  penambahan  serat  kawat bendrat.  Faktor  air  semen  (fas)  yang  dipakai adalah 0,52. Dari pengujian kuat tekan beton diketahui  bahwa  penambahan  serta  bendrat kawat berpengaruh positif terhadap peningkatan  kuat  tekan  beton  ketika  beton berumur  28  hari.  yaitu  kuat  tekan  yang dihasilkan  masing-masing  adalah  240,00 kg/cm2,  319,00  kg/cm2,  370,00  kg/cm2, 384,34  kg/cm2,  382,30  kg/cm2  dengan kenaikan  rata  adalah  30%,  33%,  54,16%, 60,14% dan 59,29%.
4.4  Pembahasan  hasil  pengujian  kuat tekan beton optimum dengan penambahan serat
Hasil  pengujian  kuat  tekan  beton optimum  dengan  penambahan  serat  kawat bendrat adalah 1,50%, baik pada beton umur 3 hari, 14 hari maupun 28 hari. Penambahan serat  kawat  bendrat  1,5%  pada  tiap-tiap umur beton seccara berturut-turut menghasilkan  kuat  tekan  sebesar  258,00 kg/cm2  ;  346,00  kg/cm2  dan  384,34  kg/cm2 dengan prosentase kenaikan sebesar 69,06% ; 71,28% dan 60,14%.
4.5  Pembahasan dan korelasi daripersamaan  regresi berganda Korelasi  dari  hasil  pengujian  diatas didapatkan  satu  variabel  bebas  untuk mengestimasikan  nilai  Y,  persamaan  tingkat pertama  disebut  permukaan  regresi  ( regresi surface ),  bahwa  peningkatan  kuat  tekan beton  dipengaruhi  oleh  penambahan  serat kawat bendrat secara berurutan baik itu umur beton 3 hari, 14 hari maupun 28 hari.

## 5.  KESIMPULAN DAN SARAN-SARAN
Dari  hasil  analisis  data  dengan  hasil penelitian  yang  dilakukan  di  lapangan  maka dapat diambil kesimpulan bahwa :

## 5.1  Kesimpulan
1) Beton  umur  3  hari  dengan  campuran normal  tanpa  serat  menghasilkan  kuat tekan  152,60  kg/cm2,  sedangkan  kuat tekan  beton  dengan  penambahan  serat bendrat  sebesar  0,5%  adalah  208,40 kg/cm2,  naik  37%  dari  semula  dan begitu  juga  dengan  penambahan  kawat bendrat  2%  adalah  251,00  kg/cm2 terjadi kenaikan 64,48%.
2) Beton  umur  14  hari  dengan  campuran normal  tanpa  serat  menghasilkan  kuat tekan  202,00  kg/cm2,  sedangkan  kuat tekan  beton  dengan  penambahan  serat sebesar  0,5%  adalah  276,45  kg/cm2 dan  begitu  juga  dengan  penambahan kawat  bendrat  2%  adalah  336,14 kg/cm2  terjadi kenaikan 66,41%.
3) Beton  umur  28  hari  dengan  campuran normal  tanpa  serat  menghasilkan  kuat tekan  240,00  kg/cm2,  sedangkan  kuat tekan  beton  dengan  penambahan  serat bendrat  sebesar  0,5%  adalah  319,00 kg/cm2,  naik  33%  dari  semula  dan begitu  juga  dengan  penambahan  kawat bendrat  2%  adalah  382,30  kg/cm2 terjadi kenaikan 59,29%.
4) Penambahan serat kawat bendrat
secara dramatis mampu menaikkan kuat tekan  beton  baik  pada  umur  3  hari maupun  pada  umur  14  hari  maupun  28 hari.

## 5.1  Saran-saran
Dari penelitian ini akan di sampaikan beberapa saran yaitu :
1) Dikarenakan  penambahan  serat  kawat bendrat  menyebabkan  beton  menjadi berat  maka  agar  beton  yang  dihasilkan lebih  ringan  perlu  dilakukan  penelitian mengenai  penambahan  serat  bendrat secara  parsial  untuk  menambah  kuat tekan beton.
2) Diperlukan  penelitian  lanjutan  tentang pengaruh  serat  kawat  bendrat  terhadap kekuatan tekan beton yang lain, misalnya  kuat  tarik,  kuat  tekan  (desak), maupun  kuat  geser  serta  beban  kejut dari beton itu sendiri.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   Alfred  Johnson  &  Harry  H  Chenoweth,
1989, Kekuatan Bahan Terapan ,
Terjemahan Darwin  Sebayang, Penerbit Erlangga, Jakarta.
[2]   Anonim,  1989,  Pedoman  Umum  Beton 1989,  Direktorat  Jenderal  Cipta  Karya Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
[3]   Anonim, 1971, Peraturan Beton Indonesia, Departemen Pekerjaan
Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.
[4]   Anonim,  1988,  Proyek  Pemeliharaan
Jalan Bantuan IBRD, Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
[5]   Anonim,  1990,  Tata  Cara  Pembuatan Rencana  Campuran  Beton  Normal , YLPMB  Departemen  Pekerjaan  Umum, Bandung.
[6]   Mosley  WH  &  Bungey  JH,  1989, Perencanaan  Beton  Bertulang , Penerbit Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
[7]   Munaf  Rezady  Dicky,  Suharwanto, Firdaus,  2003,  Material  Semen  dan Beton, Penerbit ITB, Bandung.
[8]   Sudjana, 1996, Metode Statistika , Penerbit Tarsito,
Bandung.
[9]   Supardi, Nyamadi, Agus Supriadi,
(1994),  Struktur  Beton  I , Penerbit  UNS Press, Surakarta.