## EVALUASI KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI YANG MENGANDUNG TULANGAN SATU ARAH
Rudiansyah Putra a,* , Taufiq Saidi a , Muttaqin Hasan a , Mahlil a
a Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh *Corresponding author, email address: rudiansyah_putra@unsyiah.ac.id
A R T I C L E     I N F O

## A B S T R A C T
Article History: The  concrete  compressive  strength  in  existing  buildings  can  be determined  by  the  destructive  method  (DM)  and  the  non-destructive method  (NDM).  The  non-destructive  method  can  be  carried  out  to determine  the  distribution  of  the  compressive  strength  of  concrete  in structural elements, but the value given is not absolutely representative of the actual compressive strength of the concrete. To find out the actual compressive strength of concrete is to carry out destructive tests such as core  drilling  oncrete.  In  general,  core  concrete  is  not  allowed  to  have reinforcement, but this is sometimes unavoidable.  The purpose of  this study was to evaluate the compressive strength of high-strength concrete due to the content of reinforcement in the concrete. This study used a concrete cylindrical specimen with a diameter of 10 cm with a variation of the ratio L/D = 1 and L/D = 2. One reinforcement was placed on 1/4 L and 1/2 L of each specimen horizontally with the number of specimens per  variation  being  5  specimens.  The  total  number  of  cylindrical specimens  was  30  specimens.  In  this  study,  specimens  without reinforcement  were  also  made  as  control  specimens.  Based  on  the results, it was found that the value of the reinforcement content factor (C 2 ) was still relevant to be used for the L/D = 2 specimens because it still had a deviation below 5%. Meanwhile, for L/D = 1 multiplication with the value of C 2 shows a deviation above 5%. The position of the reinforcement that was getting closer to the half height of the specimens decreases the compressive strength of high-strength concrete.
Recieved 11 November 2021
Accepted 28 December 2021 Online 30 December 2021 Keywords: High strength concrete
Rebar containing Core concrete L/D ratio
© 2021 Magister Teknik Sipil Unsyiah. All rights reserved

## 1. PENDAHULUAN
Penggunaan  beton  mutu  tinggi  ( high  strength  concrete )  sebagai  material  konstruksi  saat  ini  sudah umum  digunakan,  terutama  pada  bangunan  gedung  pencakar  langit,  jembatan  bentang  panjang  dan, bangunan  infrastruktur  besar  lainnya.  Beton  mutu  tinggi  merupakan  beton  yang  mempunyai  kuat  tekan lebih  besar  sama  dengan  8000  psi  (55  MPa)  (ACI  363R-10).  Dalam  produksinya,  beton  mutu  tinggi memerlukan  banyak  semen,  sehingga  pelaksanaannya  di  lapangan  lebih  sulit  dari  pada  beton  normal (Hasan, dkk, 2020).
Nilai  kuat  tekan  beton  saat  pelaksanaan  bangunan  dapat  diketahui  dengan  pasti dengan melakukan pengujian-pengujian. Metode yang digunakan untuk mengetahui mutu beton pada bangunan eksisting dapat dilakukan dengan pengujian merusak dan tidak merusak. Namun mengetahui mutu beton sebenarnya pada bangunan eksisting sulit diperoleh karena permasalahan yang kompleks. Metode terbaik dan akurat untuk mengetahui kuat tekan beton eksisting adalah pengujian pengeboran beton inti. Untuk memperoleh nilai kuat tekan beton  tersebut,  elemen harus diambil  beton inti dengan dilakukan pengeboran dan dilakukan

## Jurnal Arsip Rekayasa Sipil dan Perencanaan (JARSP) Journal of Archive in Civil Engineering and Planning
E-ISSN: 2615-1340; P-ISSN: 2620-7567
Journal homepage: http://www.jurnal.unsyiah.ac.id/JARSP/index
pengujian  di  laboratorium.  Pengambilan  beton  inti  kadang  kala  ikut  terpotong  tulangan  di  dalamnya. Kandungan tulangan di dalam beton inti mempengaruhi nilai kuat tekan beton.
Pengujian  mutu  beton  tinggi  pada  bangunan  yang  terkandung  tulangan  perlu  dilakukan  untuk mengevaluasi nilai kuat tekan beton yang telah diatur dalam SNI 2492:2018. Kandungan benda keras yang memiliki kekuatan lebih dari agregat dapat mempengaruhi kuat tekan beton, terutama beton mutu tinggi. Penggunaan  persamaan  yang  diberikan  oleh  SNI  2492:2018  terutama  persamaan  tentang  koefisien perbandingan  panjang  (L)  dengan  diameter  (D)  benda  uji  yang  disimbolkan  dengan  C 1 dan  kandungan tulangan C 2 apakah masih relevan untuk beton mutu tinggi?
Pada penelitian ini dilakukan pengujian beton mutu tinggi dengan ukuran benda uji silinder diameter 10 cm tinggi 10 cm (L/D = 1) dan diameter 10 cm tinggi 20 cm (L/D = 2). Konfigurasi posisi tulangan ditentukan 1/4 dan 1/2 tinggi benda uji.
Adapun tujuan yang ingin di capai dari penelitian ini adalah:
a) Mendapatkan perubahan nilai kuat tekan beton mutu tinggi akibat perbedaan L/D (C 1 ).
b) Mendapatkan perubahan nilai kuat tekan beton mutu tunggi akibat kandungan tulangan 1 arah (C 2 ).

## 2. KAJIAN PUSTAKA

## 2.1  Kuat Tekan Beton
Kuat  beton  merupakan  mutu  yang  dihasilkan  dari  sebuah  struktur  benda  uji.  Faktor-faktor  yang mempengaruhi kuat tekan beton antara lain adalah proporsi bahan penyusunannya, metode pelaksanaan, perawatan, dan keadaan pada saat pengecoran dilakukan (Mulyono, 2004).
Pengujian kuat tekan beton didapat melalui pengujian standar menggunakan mesin uji tekan dengan cara  memberi  beban  bertingkat  pada  kecepatan  peningkat  beban  tertentu  secara  konstan  pada  benda  uji slinder  beton  sampai  hancur. Tata  cara  pengujian  kuat  tekan  umumnya  dipakai  standar  SNI  1974:2011. Untuk pengujian untuk beton inti dapat dilakukan sesuai dengan prosedur standar SNI tersebut.
Kuat tekan beton inti dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-faktor yang mempengaruhi kuat tekan beton inti antara lain rasio L/D, kelembaban benda uji, arah pengeboran, dan kandungan tulangan di dalam benda uji inti (Lessly, dkk, 2021).

## 2.2  Beton mutu tinggi
Beton  mutu  tinggi  dapat  diartikan  sebagai  beton  yang  berorientasi  pada  kekuatan  tinggi  ( High-Strength Concrete ) yang mempertimbangkan keawetan ( durability ) beton serta kemudahan pengerjaan beton ( workability ). Berdasarkan SNI Pd-T-04-2004-C, beton mutu tinggi adalah beton dengan kuat tekan yang disyaratkan antara fc’ 40 MPa – 80 MPa, Sedangkan menurut ACI 363R-10 bahwasanya batasan minimum untuk High-Strength Concrete adalah 8000 psi (55 MPa).

## 2.3  Efek kandungan tulangan terhadap kuat tekan beton
Kandungan tulangan dalam beton dapat mempengaruhi kuat tekan beton. Beberapa para ahli telah banyak melakukan penelitian mengenai kuat tekan beton yang terkandung tulangan diantaranya Gaynor, 1965 yaitu efek baja tulangan horizontal pada kekuatan beton cetakan, Loo et al, 1989 mengenai pengaruh tulangan tertanam pada kekuatan terukur silinder beton, Tadayon et al (2009) mempelajari pengaruh tulangan terhadap kuat tekan inti beton, yang dikutip oleh Lessly,  dkk,  2021. Modifikasi pengaruh tulangan terhadap ketentuan standard saat ini telah dilakukan oleh Khoury, dkk, 2014. Momeni, dkk, 2019 menyatakan bahwa nilai kuat tekan beton inti dipengaruhi oleh nisbah L/D, ukuran benda uji, tingkat kuat tekan beton, kondisi perawatan, dan adanya tulangan dalam beton. Kuat  tekan  beton  berdasarkan  hasil  pengujian  beton  inti  yang  mengandung  tulangan  baja  memberikan  hasil persamaan non-linier lebih akurat daripada hasil dari model linier.

## 2.4  Faktor koreksi terhadap kuat tekan beton silinder
1. Faktor pengali rasio L/D (C 1 )
Faktor koreksi kuat tekan beton silinder berdasarkan rasio panjang (L) dengan diameter (D) dapat diterangkan pada Tabel 1 berikut. Apabila L/D tidak ada di dalam Table 1, maka faktor koreksi C 1 dapat dicari dengan interpolasi nilai terdekat (SNI 1974:2011).
Tabel 1. Faktor koreksi berdasarkan rasio L/D L/D Faktor 2,00 1,00 1,75 0,98 1,50 0,96 1,25 0,93 1,00 0,87

## 2. Faktor pengali kandungan tulangan (C
2 )
Berdasarkan SNI 2492:2018 menyatakan bahwa beton inti yang mengandung tulangan harus tidak digunakan untuk menentukan kekuatan beton. Namun jika kondisi tersebut tidak bisa dipenuhi karena kondisi lapangan, maka diperbolehkan dengan catatan melaporkan ukuran, bentuk, dan lokasi logam.
Untuk menghitung faktor pengali kandungan tulangan (C 2 ) yang mengacu pada SNI 03-3403-1994, apabila kandungan tulangan besi yang letaknya tegak lurus pada sumbu benda uji hanya satu batang, maka faktor pengali dapat dihitung dengan persamaan:
= 1,0 + 1,5 ∅ × ℎ (1)
Apabila kandungan tulangan besi yang letaknya tegak lurus pada sumbu benda uji jumlahnya lebih dari satu batang, maka:
 Untuk benda uji dengan kandungan dua buah tulangan besi, apabila jark antara dua tulangan < d terbesar, C 2 ditentukan menurut rumus (1) dimana yang diperhitungkan hanya satu buah tulangan yang memberikan nilai (d × h) terbesar.
 Untuk benda uji dengan kandungan dua buah tulangan besi, apabila jarak antara dua tulangan > d terbesar, C 2 ditentukan menurut rumus berikut:
= 1,0 + 1,5 ∑( × ℎ ) ∅× (2)
Dimana: d = diameter batang tulangan (mm);
Ø = diameter rerata benda uji (mm);
h = jarak terdekat antara sumbu batang tulangan dengan ujung benda uji (mm);
l = panjang benda uji sebelum diberi lapisan kaping (mm).

## 3. METODE PENELITIAN

## 3.1  Detail Benda Uji
Benda uji dibuat berbentuk silinder dengan ukuran diameter 10 cm tinggi 10 cm (L/D=1) dan diameter 10 cm tinggi  20 cm (L/D = 2). Pada benda uji  diberikan tulangan 1 arah dengan diameter 10 mm  yang digantung  setinggi  1/4  dan  1/2  tinggi  benda  uji.  Tulangan  digantung  ke  dalam  cetakan  silinder  dengan menggunakan  kawat  sebelum  dilakukan  pengecoran.  Bentuk  konfigurasi  benda  uji  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
(a) (b)
Gambar 1. Konfigurasi penempatan tulangan pada benda uji silinder (a) L/D = 1 (b) L/D = 2. (dimensi dalam cm)
Proses pembuatan benda uji dapat dilihat pada Gambar 2 berikut.
Gambar 2. Tulangan diameter 10 mm yang dimasukkan ke dalam cetakan beton
Benda uji yang telah dicetak dapat dilihat pada Gambar 3.
10 cm Tulangan Ø 10 mm Cetakan silinder 10 cm × 20 cm batang penggantung

## 3.2 Pengujian Benda Uji
Benda uji diuji dengan menggunakan mesin tekan. Benda uji diletakkan ditengah dari plat tebal mesin uji. Kuat tekan benda uji dihitung dengan membagi beban maksimum yang ditahan benda uji dengan luas penampanng  benda  uji.  Pengujian  benda  uji  dapat  dilihat  pada  Gambar  4.  Pola  retak  benda  uji  diamati setelah mencapai beban maksimum.
Gambar 4. Pengujian kuat tekan benda uji dan bentuk kehancuran beton

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1  Kuat Tekan Beton
Kuat tekan benda uji beton mutu tinggi seperti yang ditampilkan pada Tabel 1. Hasil kuat tekan tersebut merupakan hasil kuat tekan untuk ukuran benda uji silinder 10 cm × 10 cm (L/D ≈ 1). Kuat tekan terendah diperoleh sebesar 44.53 MPa pada benda uji posisi tulangan 1/2 L, sedangkan kuat tekan tertinggi sebesar 84.78 MPa pada benda uji beton posisi tulangan 1/4 L. Sedangkan pada benda uji L/D = 2, nilai kuat tekan terendah diperoleh sebesar 52.80 MPa dengan posisi tulangan 1/4 L dan tertinggi diperoleh sebesar 86.79 MPa untuk benda uji polos.
Tabel 2 . Hasil pengujian kuat tekan beton L/D ≈ 1
No.  Label Benda Uji  L/D  H (cm) Beban (kN) Kuat Tekan (MPa) Kuat Tekan Rerata (MPa) 1. BUK101 0.95 0 583.50 64.85 72.29 2. BUK102 0.94 0 603.11 67.47 3. BUK103 0.97 0 612.92 70.74 4. BUK104 0.96 0 681.56 77.19 5. BUK105 0.97 0 725.69 81.18 6. BU1401 0.97 2.5 583.50 67.33 73.99 7. BU1402 0.98 2.5 603.11 71.38 8. BU1403 0.97 2.5 612.92 70.68 9. BU1404 0.94 2.5 681.56 75.75 10.  BU1405 0.98 2.5 725.69 84.78 11.  BU1201 0.95 5 406.98 44.53 62.94 12.  BU1202 0.94 5 512.89 55.91 13.  BU1203 0.99 5 539.37 64.92 14.  BU1204 0.99 5 593.30 71.46 15.  BU1205 1.00 5 622.72 77.87
Tabel 3 . Hasil pengujian kuat tekan beton L/D ≈ 2
No.  Label Benda Uji  L/D  H (cm) Beban (kN) Kuat Tekan (MPa) Kuat Tekan Rerata (MPa) 1. BUK201 2.05 0 456.01 59.60 71.21 2. BUK202 2.08 0 490.33 66.62 3. BUK203 2.07 0 529.56 70.82 4. BUK204 2.07 0 534.46 72.22 5. BUK205 2.02 0 666.85 86.79 6. BU2401 2.05 5 397.17 52.80 69.52 7. BU2402 2.07 5 500.14 67.43 8. BU2403 2.05 5 539.37 70.98 9. BU2404 2.04 5 554.08 73.64 10.  BU2405 2.06 5 622.72 82.75 11.  BU2201 2.05 10 421.69 56.14 64.08 12.  BU2202 2.05 10 446.20 59.40 13.  BU2203 2.11 10 475.62 64.52 14.  BU2204 2.06 10 485.43 66.69 15.  BU2205 2.03 10 558.98 73.66

## 4.3  Kuat tekan beton yang dipengaruhi L/D
Hasil pengujian rerata kuat tekan beton untuk masing-masing variasi posisi tulangan dapat dilihat pada Gambar 5. Berdasarkan hasil pengujian kuat tekan rerata untuk beton polos (h = 0) diperoleh nilai rasio L/D = 2 dan L/D = 1 (C 1 ) adalah sebesar 0,985. Nilai faktor bentuk ini lebih besar dari nilai yang ditetapkan di  dalam  SNI  2492:2018  yaitu  0,87.  Nilai  rasio  L/D  =  2  dan  L/D  =  1  untuk  beton  mutu  tinggi  yang mengandung tulangan 10 mm dengan posisi masing-masing 1/4 L dan 1/2 L berturut-turut adalah 0.94 dan 1.018.
Gambar 5. Kuat tekan rerata untuk masing-masing posisi kandungan tulangan
Berdasarkan hasil regresi liniear kuat tekan beton mutu tinggi (Gambar 6) tanpa kandungan tulangan dan  kandungan  posisi  tulangan  pada  1/4  L  menunjukkan  bahwa  terjadi  peningkatan  mutu  beton  seiring menurunnya rasio L/D (1.01 sampai 1.06 kali terhadap L/D = 2). Namun untuk kuat tekan beton mutu tinggi
72.29 73.99 62.94 71.21 69.52 64.08 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 Beton polos h = 1/4 L h = 1/2 L Kua t Tekan Beton , M Pa Posisi tulangan terhadap tinggi L/D = 1 L/D=2
dengan posisi tulangan 1/2 L terjadi penurunan nilai kuat tekan seiring dengan menurunnya rasio L/D. Hal ini menunjukkan bahwa posisi  tulangan semakin  ke tengah dari tinggi  benda uji (1/2 L) semakin tinggi koefisien pengalinya.
(a) (b) (c)
Gambar 6. Kuat tekan masing-masing benda uji berdasarkan rasio L/D (a) Tanpa ada kandungan tulangan, (b) posisi tulangan pada 1/4 L, dan (c) posisi tulangan pada 1/2 L.

## 4.4  Kuat tekan beton akibat posisi kandungan tulangan
Kuat  tekan  beton  untuk  benda  uji  L/D  =  1  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  L/D  =  2.  Hal  ini dikarenakan  adanya  tulangan  menyebabkan  distribusi  tegangan  benda  uji  terkonsentrasi  ke  area  sekitar tulangan.
y = -1.0772x + 73.371 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 Kua t Tekan Be ton (MPa) L/D y = -4.0941x + 77.946 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 Kua t Tekan Beton (MPa) L/D y = 1.528x + 61.191 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 Kua t Tekan Beton (MPa) L/D 71.21 72.29 72.18 76.63 69.02 67.48 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 L/D = 2 L/D = 1 Beton polos h = 1/4 L
h = 1/2 L
Hubungan  dari  masing-masing  kuat  tekan  beton  setelah  dikoreksi  dengan  nilai  C 2 berdasarkan persamaan 1 diperoleh bahwa untuk L/D = 2, nilai kuat tekan beton koreksi untuk posisi tulangan 1/4 L lebih  tinggi  1.4%.  Untuk  posisi  tulangan  1/2  L  diperoleh  nilai  kuat  tekan  beton  koreksi  turun  3.1%. Sedangkan untuk L/D = 1, nilai kuat tekan koreksi untuk tulangan 1/4 L lebih tinggi 6% dan 1/2 L lebih rendah 6.7%.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1  Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut:
a. Secara keseluruhan kehadiran tulangan di dalam beton mutu tinggi dapat menurunkan nilai kuat tekan beton kecuali untuk benda uji L/D = 1 dengan posisi tulangan 1/4 L. Hal ini dapat disebabkan distribusi tegangan pada bagian area 1/4 L terkonsentrasi ke tulangan.
b. Perilaku beton mutu tinggi dengan L/D semakin kecil maka nilai kuat tekan semakin tinggi, namun hal ini tidak berlaku untuk posisi tulangan 1/2 L.
c. Nilai faktor pengali L/D (C 1 ) menunjukkan nilai yang mendekati 1 sehingga efek L/D tidak signifikan untuk beton mutu tinggi.
d. Nilai faktor kandungan tulangan (C 2 ) masih relevan digunakan untuk benda uji L/D = 2 karena masih memiliki daviasi dibawah 5%. Sedangkan untuk L/D = 1 pengalian dengan nilai C2 menunjukkan deviasi diatas 5%.
e. Posisi tulangan yang semakin ketengah dari tinggi benda uji semakin menurun kuat tekan beton mutu tinggi.

## 5.2  Saran
Berdasarkan kesimpulan, penelitian ini dapat disarankan sebagai berikut:
a. Dilakukan penelitian lanjutan dengan variasi diameter tulangan yang digunakan sehingga dapat dievaluasi pengaruh diameter tulangan terhadap beton mutu tinggi
b. Dibuat benda uji yang dapat dilakukan pengambilan secara pengeboran beton inti sehingga diperoleh sesuai dengan kondisi lapangan sebenarnya.

## DAFTAR PUSTAKA
ACI  Committee  363.  2010.  Report  on  High-Strength  Concrete.  ACI  363R-10, American  Concrete  Institute Committee 363 , Farmington Hills, MI.
Badan Standarisasi Nasional. 1994. Metode pengujian kuat tekan beton inti pemboran. SNI 03-3403-1994, Jakarta.
Badan Standarisasi Nasional. 2011. Cara uji kuat tekan beton dengan benda uji silinder. SNI 1974:2011, Jakarta.
Badan  Standarisasi  Nasional.  2018.  Metode  pengambilan  dan  pengujian  inti  beton  hasil  pemboran  dan balok beton hasil pemotongan. SNI 2492:2018, Jakarta.
Departemen  Permukiman  dan  Prasarana  Wilayah.  2003.  Tata  Cara  Pembuatan  dan  Pelaksanaan  Beton Berkekuatan Tinggi. Pd-T-04-2004-C, Jakarta.
Gaynor, R.D. 1965. Effect of Horizontal Reinforcement Steel on the Strength of Molded Cylinders. ACI Journal 62 (7), pp. 837–840.
Hasan, M., Muyasir, A., Saidi, T., Husaini, Azzahra, R. 2020. Properties of High Strength Concrete with Calcined  Diatomaceous  Earth  as  Cement  Replacement  under  Compression. Defect  and  Diffusion Forum (DDF) 402, 7–13.
Khoury, S. Aliabdo, A.A. Ghazy, A. 2014. Reliability of core test – Critical assessment and proposed new approach. Alexandria Engineering Journal . 53, pp. 169-184.
Lessly,  S.  Herald,  Senthil,  R.,  Krishnakumar,  B.  2021.  A  study  on  the  effect  of  reinforcement  on  the strength of concrete core. Materials Today: Proceedings . 45 (7), pp. 6476-6481.
Loo,  Y.H.,  Tan,  C.W.,  Tam,  C.T.  1989.  Effects  of  embedded  reinforcement  on  measured  strength  of concrete cylinders, Magazine of Concrete Research 41 (146), pp. 11–18.
Momeni,  K.  Madandoust,  R.  Ranjbar  M.M.  2020.  Assessment  of  reinforcement  correction  factor  for concrete core testing. Magazine of Concrete Research , 72(18), pp.963-972.
Mulyono, T. 2004. Teknologi Beton. Andi Offset, Yogyakarta
Tadayon, M., Moghadam, H.T.P., Tadayon, M.H. 2009. Effect of rebar on compressive strength of concrete cores. in: 3rd International Conference on Concrete & Development, pp. 965–971.