## KAPASITAS LENTUR BETON BERTULANG MUTU ULTRA TINGGI MENGGUNAKAN FLY ASH BATU BARA SEBAGAI ADITIF DAN BIJIH BESI SEBAGAI FILLER
Prisca Himra Pratama 1 Rudiansyah Putra 2 Teuku Budi Aulia 3
1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia
2,3 Dosen, jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia. Email: prispratama@gmail.com

## Abstract
Reinforced concrete is widely used material in construction in the structure area. To improve the concrete quality, various  studies  were  conducted  to  achieve  higher  compressive  strength  than  normal  quality  concrete.  One  of  the innovations made is by adding waste materials  from the environment such as coal fly ash as a substitute of cement and iron ore as filler. The purpose of this study is to utilize these materials in the manufacture of reinforced concrete blocks to analyze the value of flexural capacity. This study is carried out using block with dimensions of 150 x 300 x 2200 mm, 4D 16 tensile reinforcement with fy 449,6 MPa, 2D 12 compressive steel and shear reinforcement diameter 12 mm with fy  399,70  MPa  shear  steel.  The  maximum  flexure  capacity  of  BMUT-Normal  is  23,930  tons  with  deflection  value  of 43,956  mm  and  ductility  value  of  2,827.  The  maximum  flexure  capacity  of  BMUT-substitution  is  23,830  tons  with deflection of 40,832 mm and ductility of 2,499.
Keywords: Ultra high strength reinforced concrete beams, flexure capacity, coal fly ash, iron ore.

## Abstrak
Beton  bertulang  adalah  material  yang  banyak  digunakan  dalam  pembangunan  di  bidang  struktur.  Untuk meningkatkan  kualitas  mutu  beton,  berbagai  penelitian  dilakukan  sehingga  tercapainya  nilai  kuat  tekan  yang  lebih tinggi  dari  beton  mutu  normal.  Salah  satu  inovasi  yang  dilakukan  yaitu  dengan  menambahkan  bahan-bahan  limbah yang ada di  lingkungan seperti fly ash batu  bara sebagai  substitusi  semen dan juga  bijih  besi  ‘sebagai  filler. Tujuan penelitian  ini  adalah  untuk  memanfaatkan  bahan-bahan  tersebut  dalam  pembuatan  balok  beton  bertulang  untuk menganalisis nilai kapasitas lentur. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan benda uji berupa balok berdimensi 150 x 300 x 2200 mm, mutu baja tulangan tarik 4D 16 dengan fy 449,6 MPa, mutu baja tulangan tekan 2D 12 dan baja tulangan geser yang digunakan berdiameter 12 mm dengan fy 399,70 MPa. Kapasitas lentur maksimum BMUT-Normal adalah 23,930 ton dengan lendutan 43,956 mm dan nilai daktilitas sebesar 2,827, sedangkan BMUT-Substitusi adalah 23,830 ton memiliki lendutan 40,832 mm dengan daktilitas 2,499.
Kata Kunci: balok beton bertulang mutu ultra tinggi, kapasitas lentur, fly ash batu bara, bijih besi.

## 1. Pendahuluan
Dewasa  ini,  pembangunan  di  bidang  struktur banyak  mengalami  kemajuan  yang  pesat,  seperti gedung,  jembatan,  dan  sebagainya.  Berbagai  macam material digunakan sebagai komposisi dalam membuat pembangunan  tersebut,  salah  satu  komponen  material yang digunakan adalah beton.
Berbagai penelitian dilakukan untuk meningkatkan  kualitas  mutu  beton.  Tuntutan  zaman yang  semakin  maju  yang  ditandai  dengan  banyaknya gedung-gedung  bertingkat tinggi  membuat beton mutu tinggi atau ultra tinggi adalah pilihan  yang tepat  untuk membangun  bangunan-bangunan  tinggi  karena  dapat mereduksi  ukuran  kolom,  meningkatkan  luasan  ruang yang  tersedia,  membangun  struktur  bagian  atas  dari jembatan-jembatan bentang panjang dan mengembangkan durabilitas lantai-lantai jembatan.
Beton  berdasarkan  kuat  tekannya  memiliki banyak  variasi.  Beton  normal  memiliki  kuat  tekan kurang dari 45 MPa, beton mutu tinggi ( High Strength Concrete )  memiliki  kuat  tekan  45-90  MPa,  dan  beton mutu  sangat  tinggi  ( Ultra  High  Strength  Concrete ) memiliki  kuat  tekan  di  atas  90  MPa  dan Reactive Powder  Concrete  (RPC) memiliki  kekuatan  200-800 MPa, Naibaho[1].
Untuk  meningkatkan  kinerja  beton,  dilakukan beberapa inovasi dengan cara penambahan bahan yang ada di lingkungan, salah satu contohnya adalah fly ash batu  bara . Peningkatan  mutu  beton  dapat  dilakukan dengan  substitusi fly  ash batu  bara  yang  merupakan suatu  limbah  dari  hasil  pembakaran  batu  bara  pada tungku  pembangkit  listrik  tenaga  uap  yang  berbentuk halus,  bundar  dan  bersifat  pozolanik,  SNI  03-6414- 2002[2] . Selain bisa menambah kekuatan tegangan dan regangan  beton  juga  untuk  mengurangi  limbah  yang disebabkan abu terbang batu bara itu sendiri.
Selain fly ash batu bara, dalam penelitian ini juga digunakan bijih besi sebagai filler. Filler sendiri adalah bahan  yang  berguna  untuk  mengurangi  rongga  yang ada  pada  beton  sehingga  dapat  meningkatkan  mutu pada beton tersebut.
Balok beton bertulang merupakan elemen struktur yang  cukup  besar  dalam  memikul  beban,  terutama beban  yang  bekerja  tegak  lurus  dengan  sumbu longitudinalnya  (lentur).  Beton  bertulang  merupakan gabungan  dari  dua  jenis  bahan  atau  material  yaitu beton polos yang  memiliki kekuatan tekan  yang tinggi dan  tulangan  baja  yang  memberikan  kekuatan  tarik yang besar.  Kombinasi  kedua  bahan  tersebut diharapkan  dapat  bekerja  sama  dalam  menahan  gaya- gaya yang bekerja pada struktur tersebut.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis kapasitas  lentur  serta  pola  retak  balok  beton  bertulang mutu ultra tinggi yang terjadi dengan memanfaatkan fly ash batu  bara  sebagai  pilihan  bahan  aditif  ramah lingkungan  untuk  menggantikan  bahan  aditif  fabrikasi dan bijih besi sebagai filler .
Batasan  penelitian  ini  meliputi  analisis  lentur balok  beton  bertulang  mutu  ultra tinggi  berdimensi  15 x 30 x 220 cm dengan kuat tekan rencana ≥ 100 MPa, baja  tulangan  tarik  4D  16,  baja  tulangan  tekan  2D  12, baja  tulangan  geser  yang  digunakan  Ø12-100  mm  dan FAS  sebesar  0,2,  batu  pecah  yang  diambil  dari  Pabrik Stone Crusher Indrapuri, Aceh Besar, dengan diameter agregat  maksimum  5  mm,  bahan admixture berupa superplasticizer jenis Viscocrete 3115N sebanyak 1,5% dari  berat  semen,  serta  bahan  aditif fly  ash batu  bara yang  diambil  dari  PLTU  Nagan  Raya  dengan komposisi  15%  dari  berat  semen  serta  bijih  besi sejumlah  6%  dari  berat  semen  yang  digunakan  pada beton  bertulang.  Pengujian  ini  dilakukan  ketika  benda uji  telah  berumur  28  hari  di  Laboratorium  Konstruksi dan  Bahan  Bangunan  Teknik  Sipil  Universitas  Syiah Kuala.
Manfaat  dari  penelitian  ini  adalah  bahwa fly  ash batu  bara  sebagai  aditif  dan  bijih  besi  sebagai filler dapat digunakan  sebagai  material konstruksi  struktural sebagai substitusi semen tanpa mengurangi kinerja dari struktur tersebut.

## 2. Tinjauan Kepustakaan

## 2.1 Konsep beton mutu ultra tinggi
Beton  mutu  ultra  tinggi  adalah  kelas  baru  beton yang  dikembangkan  dalam  teknologi  beton  terbaru dengan  kuat  tekannya  yang  mencapai  150  MPa, Kusumawardaningsih[3].  Beton  Mutu  Ultra  Tinggi secara  spesifik  mempunyai  karakteristik  sebagai material  konstruksi  beton  dengan  kekuatan  yang sangat  tinggi  ( strength )  dan  daya    tahan (durability) yang  sangat  baik.  Teknologi ini perlu dikembangkan di Indonesia  karena beton adalah  material  yang paling banyak  digunakan.  Pada  beton  normal  efektivitas penggunaan  semen  pada  peningkatan  kekuatan  beton yang  dicapai  hanya  berkisar  0,12  MPa  per  kg  semen, sedangkan dengan beton generasi  baru  dapat diperoleh
peningkatan  kekuatan  beton  sebesar  0,18  MPa  –  0,20 MPa  per  kg  semen.  Elemen-elemen  konstruksi  seperti kolom,  balok,  pelat  lantai  bisa  menjadi  lebih ramping, sehingga terjadi efisiensi ruangan, berat konstruksi dan penghematan material, Hardjasaputra[4].
Menurut  Hardjasaputra[5],  menyatakan  dasar  ide pembuatan beton mutu ultra tinggi adalah meningkatkan  “ Packing  Density” dari  matriks  semen dan  mengurangi  secara  ekstrem  FAS  sampai  0,2  dan ditinggalkannya  penggunaan  agregat  kasar  dan  halus berukuran  makro,  dan  digunakan  agregat  yang  sangat halus  dengan  rentang  ukuran  nanometer.  Kuat tekannya  yang  tinggi  berkorelasi  dengan  sifat  beton mutu  ultra  tinggi  yang  getas  ( brittle), tetapi dengan penulangan  ataupun penambahan  serat baja  yang  tepat akan  tetap  dapat  diperoleh  struktur  beton  mutu  ultra tinggi  yang  bersifat  daktil  dengan  struktur  yang ramping, tetapi dapat memikul beban sekuat baja.

## 2.2 Fly ash batu bara
Menurut  SNI  2460:2014[6]  definisi  abu  terbang adalah  hasil  residu  halus  yang  dihasilkan  dari pembakaran  atau  pembubukan batu  bara  dan ditransportasikan oleh aliran udara panas.
Fly ash batu bara mengandung unsur kimia antara lain  silika  (SiO₂),  alumina  (Al₂O₃),  feroksida,  (Fe₂O₃) dan kalsium oksida (CaO) dan juga mengandung unsur tambahan  lain  yaitu  magnesium  oksida  (MgO), titanium oksida (TIO 2 ), alkalin (Na₂O dan K₂O), sulfur trioksida (SO₃), fosfor oksida (P 2 O 5 ) dan karbon.

## 2.3 Filler
Filler adalah  bahan  yang  berguna  untuk mengurangi  rongga  yang  ada  pada  beton  sehingga dapat  meningkatkan  mutu  pada  beton. Filler yang digunakan pada penelitian ini adalah bijih besi.
Menurut  Fatmaliana  et  al.[7]  bijih  besi  adalah batuan  yang  mengandung  mineral  besi  dan  sejumlah mineral  pengotor  seperti  silika,  alumina,  magnesium dan nikel. Besi yang terkandung dalam batuan tersebut dapat  dipisah  dengan  sumbernya  dengan  proses bernama ekstraksi yang hasilnya berupa bijih.

## 2.4 Superplasticizer
Menurut  ASTM  C494[8], superplasticizer adalah bahan  kimia  tambahan  pengurang  air  yang  sangat efektif,  dengan  pemakaian  bahan  tambahan  ini diperoleh adukan dengan faktor air semen lebih rendah pada nilai kekentalan adukan yang sama atau diperoleh adukan  dengan  kekentalan  lebih  encer  dengan  faktor air  semen  yang  sama,  sehingga  kuat tekan  beton  lebih tinggi. Superplasticizer yang  digunakan  adalah Sika Viscocrete 3115 N.

## 2.5 Kekuatan balok beton bertulang
2.5.1 Kuat lentur balok
Dipohusodo[9],  menyatakan  kekuatan  nominal balok  beton  bertulang  dengan  tulangan  rangkap  dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut:
M n1 = A s1 . F y (𝑑 − 𝑎 2 ) ...........................................1)
M n2 = A s ’ . F y (𝑑 − 𝑑′) ...........................................2)
M n = M n1 + M n2 .....................................................3)
Tinggi balok tegangan beton :
a = ( 𝐴 𝑠1 .  𝑓 𝑦 0,85 .  𝑓 ′ 𝑐.  𝑏 ) ....................................................4)
Letak garis netral :
C = 𝑎 𝛽 ..................................................................5)
di mana :
Mn  =   Kuat nominal momen lentur (MPa);
a =   Tinggi balok tegangan tekan (mm);
b =  Lebar penampang balok (mm);
C =   Jarak serat terluar ke garis netral (mm);
d =   Jarak dari serat terluar ke pusat tulangan tarik (mm);
d’ =  Jarak  dari  serat  terluar  ke  pusat  tulangan tekan (mm).

## 2.5.2 Kuat geser balok
Dalam  perencanaan  kekuatan  geser,  McCormac (2001:240) dalam Hafidh[10] meninjau kekuatan geser nominal (Vn) sebagai jumlah dari dua bagian :
Vn    =  Ø (Vc + Vs)  ................................................6)
di mana :
Vn  =   Kekuatan geser nominal (N); Vc  =   Kekuatan  geser  yang  disumbangkan  oleh beton (N);
Vs  =  Kekuatan  geser  yang  disumbangkan  oleh tulangan geser (N);
Kuat  geser  beton  nominal  dihitung  dengan menggunakan persamaan berikut :
Vc  = ( √ 𝑓′𝑐 6 ) . b w . d  .................................................7)
di mana :
Vc  =   Kuat geser beton nominal (N); f’c  =   Kuat tekan beton (MPa); bw  =   Lebar balok (mm); d =   Tinggi efektif balok (mm).
Kuat  geser  tulangan  baja  nominal  yang  melintasi retak dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
Vs  = 𝐴𝑣 .  𝑓𝑦 .𝑑 𝑠 .........................................................8)
di mana : Vs  =   Kuat geser tulangan baja nominal (N); Av  =  Luas penampang tulangan geser total (mm 2 ); fy =   Kuat luluh tulangan geser (MPa);
d =   Tinggi efektif balok (mm);
s =   Jarak pusat ke pusat batang tulangan geser ke arah sejajar tulangan pokok memanjang (mm).

## 2.5.3 Lendutan
Menurut  Park  R.  dan  Pauley  T.[11],  lendutan yang  terjadi  pada  balok  yang  dibebani  sampai  beban maksimum  dapat  dihitung  dengan  menggunakan persamaan-persamaan berikut :
𝛥 ultimit =0,125xφ u xl 2 .....................................................9)
φ u = 0,7 𝜀 𝑢 𝑐 [100(𝜌 − 𝜌 ′ )] 1 3 ( 𝜌−𝜌 ′ 𝜌 ) 1 2 jika
(𝜌 − 𝜌 ′ < 0,003) .........................................10)
φ u = 𝜀 𝑢 𝑐 jika (𝜌 − 𝜌 ′ > 0,003) ..............................11)
di mana:
𝛥 ultimit = Lendutan beban ultimit di tengah bentang (mm); φ u = Kurvatur limit (rad/mm); L = Panjang bentang (mm); ɛ u = Regangan ultimit pada beton;
c = Jarak serat terluar ke garis netral (mm);
 = Rasio tulangan tarik ( A s / b.d );  ’ = Rasio tulangan tekan ( A’ s / b.d ).

## 2.5.4 Daktilitas
Daktilitas  merupakan  kemampuan  struktur  atau sub-struktur  untuk  menahan  respon  inelastik  yang dominan  dalam  memikul  beban  agar  tidak  runtuh. Secara  matematis,  nilai  daktilitas  (µ)  struktur didefinisikan  sebagai  perbandingan  antara  suatu parameter  deformasi  rencana  maksimum  struktur ( 𝛥𝑢 ) dengan deformasi pada  saat terjadi  leleh pertama pada struktur  yang  ditinjau  ( 𝛥𝑦 ). Daktilitas  dapat  menjadi representasi  dari  regangan,  kurvatur,  rotasi,  dan defleksi.  Daktilitas  sebuah  struktur  dapat  dihitung dengan persamaan:
µ = y u   ...................................... .....................12)
dimana :
µ =  Daktilitas;
Δu =  Lendutan Ultimit (mm);
Δy =  Lendutan pada saat tulangan tarik  mulai  luluh (mm).
3. Metodologi Penelitian
3.1 Perencanaan  balok  beton  bertulang  mutu ultra tinggi
Benda  uji  yang  direncanakan  adalah  balok  beton bertulang  mutu  ultra  tinggi  dengan fly  ash batu  bara sebagai  substitusi  semen  dan  bijih  besi  sebagai filler dengan  kuat  tekan  rencana  ≥  100  MPa. Mix  design diperoleh  dengan  metode trial  and  error berdasarkan berat  volume  beton.  Perhitungan  awal  kapasitas momen lentur dilakukan untuk merencanakan benda uji akan gagal lentur. Berdasarkan analisis yang dilakukan didapat  ukuran  dan  jumlah  tulangan  seperti  terlihat pada Tabel 1.

## Tabel 1 Ukuran dan Jumlah Tulangan Benda Uji

## 3.2 Pembuatan benda uji
Benda  uji  yang  dibuat  untuk  pengujian  lentur ialah  balok  beton  bertulang  mutu  ultra  tinggi  dengan dimensi  15  x  30  x  220  cm  sebanyak  dua    benda  uji, satu  benda  uji  untuk  BMUT-Subsitusi  dan  satu  benda uji  tanpa  substitusi  aditif  dan filler yang  digunakan sebagai pembanding (BMUT-Normal).

## 3.3 Pengujian benda uji
Set up pengujian balok beton bertulang mutu ultra tinggi dapat dilihat pada Gambar 1. Perilaku yang akan diamati pada benda uji sebagai berikut :
a. Lendutan yang terjadi
b. Regangan beton dan baja
c. Beban maksimum yang dapat dipikul
d. Kapasitas lentur
e. Pola retak yang terjadi

## Gambar 1 Set up pengujian benda uji
4. Hasil dan Pembahasan

## 4.1 Hasil
4.1.1 Pengujian kuat tarik baja tulangan
Data hasil beban, tegangan putus, regangan luluh, dan modulus elatisitas diperlihatkan pada Tabel 2.

## Tabel 2 Hasil pengujian kuat tarik baja
4.1.2 Perbandingan  hasil  beban  dan  lendutan pengujian BMUT-Normal dan BMUT-

## Substitusi
Perbandingan  beban  dan  lendutan  BMUT- Subsitusi  dan  BMUT-Normal  dapat  dilihat  pada Gambar  2.  Balok  beton  bertulang  BMUT-Normal memiliki  beban  dan  lendutan  maksimun  sebesar 23,93 ton  dan  43,956  mm.  balok  beton  bertulang  BMUT- Substitusi  memiliki  beban  dan  lendutan  maksimum sebesar 22,83 ton dan 40,832 mm.

## Gambar 2 Grafik perbandingan beban dan lendutan maksimum
4.1.3 Perbandingan  hasil  beban  dan  regangan  baja tekan  pengujian  BMUT-Normal  dan  BMUT- Substitusi
Pada Gambar 3 dapat dilihat bahwa grafik beban- regangan  baja  tekan  yang  berasal  dari  beton  bertulang BMUT-Normal  memiliki  nilai  regangan  maksimum sebesar  0,0033  pada  beban  23,930  ton.  Hal  berbeda terjadi pada balok beton bertulang BMT-Subsitusi yang memiliki  nilai  regangan  maksimum  sebesar  0,0044 pada beban 22,830 ton.
Jenis Material Dimensi Balok Tulangan Pokok Tulangan Geser Jumlah Benda Uji Tekan Tarik BMUT- Substitusi 15 cm x 30 cm x 220 cm 2D 12 4D 16 Ø12 - 100 1 BMUT-
Normal
15 cm x 30 cm x 220 cm 2D 12 4D 16 Ø12 - 100 1 Total Benda Uji 2
f u Rata- rata (% ) Rata- rata ε u Rata- rata f y Rata- rata (% ) Rata- rata ε y Rata- rata E s Rata-rata BU. 1 499,619 0,011 0,011 399,695 0,002 0,002 186040,021 BU. 2 510,861 0,016 0,016 399,695 0,002 0,002 184919,298 BU. 1 624,524 0,013 0,013 449,657 0,002 0,002 204389,672 BU. 2 633,267 0,014 0,014 449,657 0,002 0,002 203378,557 Nomor Benda Uji D16 399,695 449,657 Diameter (mm) D12 Tegangan Leleh (MPa) Tegangan Putus (MPa)
0,013 0,013 0,013 0,013 Regangan Putus Modulus Elastisitas (MPa)
505,240 628,896 185479,660 203884,114 0,002 0,002 Regangan Leleh 0,002 0,002

## Gambar 3 Grafik perbandingan beban dan regangan baja tekan
4.1.4 Perbandingan  hasil  beban  dan  regangan  baja tarik  pengujian  BMUT-Normal  dan  BMUT-

## Substitusi
Pada  Gambar  4  dilihat  bahwa  grafik  beban- regangan  baja  tarik  yang  berasal  dari  beton  bertulang BMUT-Normal  memiliki  nilai  regangan  maksimum sebesar  0,0108  pada  beban  17,140  ton.  Hal  berbeda terjadi pada balok beton bertulang BMT-Subsitusi yang memiliki  nilai  regangan  maksimum  sebesar  0,0317 pada beban 16,720 ton.

## Gambar 4 Grafik perbandingan beban dan regangan baja tarik
4.1.5 Perbandingan  hasil  beban  dan  regangan  baja geser  pengujian  BMUT-Normal  dan  BMUT- Substitusi
Berdasarkan  Gambar  5  balok  beton  bertulang BMUT-Normal  memiliki regangan baja tulangan geser sebesar  0,0019  pada  beban  23,930  ton.  Balok  beton bertulang  BMUT-Substitusi  memiliki  regangan  baja tulangan geser sebesar 0,0022 pada beban 22,83 ton.

## Gambar 5 Grafik perbandingan beban dan regangan baja geser
4.1.6 Perbandingan hasil beban dan regangan baja geser  pengujian BMUT-Normal  dan  BMUT- Substitusi
Berdasarkan  Gambar  6  tentang  grafik  beban- regangan  beton  gabungan  seluruh  balok,  dapat  dilihat bahwa  balok  beton  bertulang  BMUT-NORMAL memiliki  regangan  beton  sebesar  0,0284  pada  beban 22,270 ton. Balok BMUT-Subsitusi memiliki regangan beton sebesar 0,0593 pada beban 22,83 ton .

## Gambar 5 Grafik perbandingan beban dan regangan beton
4.1.7 Perbandingan  teoritis  dengan  laboratorium terhadap  kapasitas  balok  beton  bertulang mutu ultra tinggi normal dan substitusi
Berdasarkan  Tabel  3  dapat  dilihat  bahwa,  ratio perbandingan  teoritis  antara  P geser terhadap  P lentur lebih dari  1  (P lentur <  P geser ).  Hal  ini  sesuai  dengan perencanaan  awal  tentang  perilaku  balok  BMUT dengan  variasi  penambahan  yang  direncanakan  gagal lentur. Dari Tabel 4.12  juga dapat  dilihat bahwa,  rasio P lab berkisar  antara  1,031  –  1,075  P u .  Untuk  balok beton  bertulang  BMUT-Normal  nilai  P lab =  1,075  P u . Untuk balok beton bertulang BMUT-Subsitusi nilai P lab
=  1,031  P u .  Ini  menjelaskan  bahwa  hasil  laboratorium sesuai dengan hasil teoritis yang dihitung.
Tabel 3 Perbandingan Hasil Perhitungan Teoritis dengan Laboratorium

## 4.2 Pembahasan

## 4.2.1 Lendutan
Perbandingan  lendutan balok BMUT-Normal dan BMUT-Substitusi  dapat  dilihat  pada  tabel  4.10. BMUT-Normal  memiliki  nilai  lendutan  yang  lebih tinggi daripada BMUT-Substitusi, namun kedua benda uji  tersebut  memiliki  lendutan  yang  lebih  besar daripada  lendutan  teoritisnya.  Lendutan  BMUT- Normal  memiliki  persentase  7,107  %  lebih  besar daripada lendutan BMUT-Substitusi.
Tabel  4  Perbandingan  Lendutan  Balok  BMUT-Normal dan BMUT-Subsitusi
Berdasarkan  Tabel  4  dapat  dilihat  bahwa  nilai kapasitas  lentur  normal  lebih  besar  daripada  subsitusi, hal ini berbanding lurus dengan nilai kuatnya, semakin besarnya nilai kuat tekan maka semakin meningkatkan nilai  kapasitas  lentur.  Kuat  tekan  dipengaruhi  oleh kandungan  SiO 2 (Silika  Dioksida) pada  campuran beton.  Pada  pencampuran  beton  BMUT-Normal  pada tabel  4.5,  persentase  semen  dan  agregat  yang digunakan  lebih  banyak  daripada  BMUT-Subsitusi sehingga  kandungan  SiO 2 yang  ada  pada  BMUT- Normal lebih banyak daripada BMUT-Substitusi.

## 4.2.2 Retak dan fracture/gagal
Retak yang terjadi pada balok BMUT-Normal dan BMUT-Subsitusi  pada  awal  pembebanan,  peralihan (tulangan  tarik  mulai  luluh),  dan  retak  pada pembebanan  maksimum  dapat  dilihat  pada  Tabel  5
hingga 7 dan untuk pola retak yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 6 dan 7 dibawah ini.
Tabel 5 Retak Awal
Tabel 6 Retak Peralihan
Tabel 7 Beban Maksimum

## 4.2.3 Daktilitas
Daktilitas  yang  terjadi  pada  BMUT-Normal  dan BMUT-Substitusi  dapat  dilihat  pada  Tabel  8  berikut ini.

## Tabel 8 Hasil Perhitungan Daktilitas
Berdasarkan  Tabel  8  diperoleh  daktilitas  BMUT- Normal memiliki nilai daktilitas yang lebih lebih tinggi dari  pada  BMUT-Substitusi  dengan  selisih  sebesar 12,608 %.
Gambar 6 Pola Retak BMUT-Normal
Gambar 7 Pola Retak BMUT-Substitusi
BMUT-Normal BMUT-Substitusi
109,820 103,509
499,660 499,660 399,700 399,700 10,000 10,000 Momen (kNm) 78,394 78,010 P lentur (kN) 223,982 222,885 Vc (kN) 61,436 59,645 Vs (kN) 212,009 212,009 Vn (kN) 273,345 271,654 P geser (kN) 546,890 543,307
25,867 24,784 2,442 2,438 Kuat Lentur Kuat Geser Lendutan Teoritis (mm) Rasio Perbandingan Kapasitas Geser/Kapasitas Lentur D e sa in A w a l K a p a si ta s Benda Uji Balok f'c (MPa) fy tulangan lentur (MPa)
fy tulangan geser (MPa)
Jarak Sengkang (cm)
Persen (% ) Selisih (% ) Normal 43,956 100,000 - Substitusi 40,832 92,893 -7,107 Perbandingan Lendutan Benda Uji Balok Lendutan Maks (mm)
Tekan Tarik Geser 1,830 0,781 0,000 0,000 0,000 1,210 0,528 0,000 0,001 0,000 P (ton) Benda Uji Balok Normal Substitusi Regangan Beton Retak Awal Lendutan (mm) Regangan Baja 0,001 0,000 Tekan Tarik Geser
21,760 15,554 0,003 0,003 0,001 20,650 16,533 0,004 0,027 0,002
Benda Uji Balok Normal Substitusi
0,021 0,012 Retak Peralihan
P (ton) Lendutan (mm) Regangan Baja Regangan Beton Tekan Tarik Geser 23,930 43,956 0,003 0,004 0,002 22,830 40,832 0,004 0,000 0,002 Benda Uji Balok
Normal Substitusi
0,000 0,059
Beban Maksimum
P (ton) Lendutan (mm) Regangan Baja
Regangan Beton
Beban
(ton) Lendutan
(Δy) (mm) Beban (ton) Lendutan (Δu) (mm) Normal 21,760 15,554 23,930 43,956 2,826 100,000 - Substitusi 20,650 16,533 22,830 40,832 2,470 87,392 12,608 Perbandingan Daktilitas (%) Daktilitas Benda Uji Balok Kondisi Luluh Selisih Kondisi Ultimit

## 5. Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan  yang  dapat  diambil  dari  hasil penelitian perilaku lentur balok beton mutu ultra tinggi normal dan substitusi adalah sebagai berikut:
1) Kegagalan  balok  BMUT-Normal  dan  BMUT- Subsitusi sesuai dengan yang direncanakan sesuai perhitungan, yaitu gagal lentur.
2) Lendutan  maksimum  terbesar  terjadi  pada  balok BMUT-Normal  dengan  sebesar  43,956  mm. Sementara itu, BMUT-Subsitusi memiliki lendutan maksimum sebesar 40,832 mm.
3) Kapasitas  lentur  BMUT-Normal  yang  didapat sebesar  82,136  kNm,  lebih  besar  dari  kapasitas lentur BMUT-Substitusi sebesar 78,360 kNm.
4) Beban  pada  retak  pertama  terjadi  untuk  balok BMUT-Normal  dan  BMUT-Substitusi  masing- masing  sebesar  1,8  ton  dan  1,2  ton.  Sedangkan beban  maksimum  untuk  balok  BMUT-Normal dan BMUT-Substitusi adalah 23,93 ton dan 22,83 ton.
5) Peningkatan  mutu  beton  secara  keseluruhan  juga dapat  meningkatkan  daktilitas.  Daktilitas  terbesar terjadi  pada  balok  BMUT-Normal  sebesar  2,827. Sementara itu, daktilitas yang dimiliki oleh balok
BMUT-Substitusi sebesar 2,499. Dapat
diindikasikan  bahwa  BMUT-Normal  merupakan balok yang paling bersifat daktail.
Saran yang diberikan untuk penelitian selanjutnya yang berhubungan dengan penelitian ini adalah  hindari kesalahan  pada  pengujian  balok  beton  bertulang  mutu ultra  tinggi  ( human  error ),  terlebih  pada  bagian penyetelan transducer dan strain gauge baja dan beton dan  manfaatkanlah  bahan  aditif  serta filler lain  yang mengandung senyawa-senyawa yang dapat meningkatkan  kekuatan  beton  dan  kapasitas  balok beton  bertulang  mutu  tinggi,  tentunya  yang  paling penting  yang  bersifat  ramah  lingkungan,  baik  yang berasal dari limbah maupun alam.

## 6) Daftar Pustaka
[1]  Naibaho,  P.  R.  T.,  et  al.,  2015,  “ Peningkatan
Kinerja Hubungan Balok-Kolom Eksterior Dengan Mengaplikasikan Reaktive Powder
Concrete  Dibawah  Beban  Lateral  Siklik”
Konferensi  Teknik  Sipil  6  Universitas  Trisakti,
Halaman 39-48.
[2]  Badan  Standarisasi  Nasional,  2002, Pengertian dan  Manfaat  Fly  Ash,  (SNI  03-6414-2002) , Departemen Pekerjaan Umum, Bandung.
[3]  Kusumawardaningsih, Y., Fehling, E., dan Ismail,
M.,  2015, UHPC  Compressive  Strength  Test Specimens:  Cylinder  or  Cube?, The  5th International  Conference  of  Euro  Asia  Civil Engineering Forum (EACEF-5), Procedia Engineering, Halaman 1076-1080. [4]  Hardjasaputra,  H.,  Indarawati,  V.,  Djohari,  I., 2013 “Pengaruh Penggunaan Serat
Polypropylene  dan  Micro  Steel  Fiber  pada Ketahanan  Api  dari  Ultra  High  Performance Concrete (UHPC) untuk Bangunan Infrastruktur”
Konferensi  Nasional  Teknik  Sipil  7  Universitas Sebelas Maret, Halaman 24-26.
[5]  Hardjasaputra,  H.,  2009 “Aspek-aspek  Teknik Beton  –  Ultra  High  Performance  Concrete (UHPC)” Konferensi  Nasional  Teknik  Sipil  3 Universitas  Pelita  Harapan  –  Universitas  Atma Jaya Yogyakarta, Halaman 197-202.
[6]  Badan  Standarisasi  Nasional,  2014, Spesifikasi abu terbang batubara dan pozzolan alam mentah atau  yang  telah  dikalsinasi  untuk  digunakan dalam  beton,  (SNI  2460-2014) ,  Departemen Pekerjaan Umum, Bandung.
[7]  Fatmaliana, A., Rahwanto, A., dan Jalil, Z., 2016, “ Sintesis  dan  Karakterisasi  Hematit  (Fe 2 O 3 )  dari Bijih  Besi  Alam  Melalui  Metode  Presipitasi” Jurnal  Natural  Universitas  Syiah  Kuala,  Vol.  16, No. 1, Halaman 15-17.
[8] ASTM  (American  Society  For  Testing  and Material),  C.  494M, Specification  for  Chemical Admixtures for Concrete, Internasional Standards- Worldwide.
[9]  Dipohusodo,  I.,  1999, Struktur  Beton  Bertulang, Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
[10]  Hafidh,  A.,  2016, Analisis  Kapasitas  Lentur
Balok Beton Bertulang Mutu Tinggi Menggunakan Fly Ash Batu bara, Abu Cangkang Sawit,  dan  Abu  Pozzolanik  Alam  sebagai  Aditif, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh.
[11]  Park,  R.  And  Paulay,T.,  1975, Reinforced Concrete  Structure, John  Wiley  &  Sons.  Inc., New York.