## SIFAT MEKANIK BETON TANPA AGREGAT KASAR
Daniel Christianto 1 , Tiara Amira Utami 2 , dan Metta Yoana 3
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta danielc@ft.untar.ac.id
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta tiara.325190002@stu.untar.ac.id
3 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta
Metta.325190006@stu.untar.ac.id
Masuk: 17-01-2023, revisi: 20-01-2023, diterima untuk diterbitkan: 07-02-2023

## ABSTRACT
One of the transitional materials in concrete mixes is Reactive Powder Concrete (RPC). There are several mechanical properties that can be used as a reference when judging the quality of concrete. The modulus of elasticity is the ratio of normal stress to associated strain for tensile or compressive stress below the proportional limit of the material. The modification factor (λ) value that reflects the reduction in mechanical properties of lightweight concrete compared to normal weight concrete of the same compressive strength. Until now, references to concrete for mechanical properties are still only intended for normal concrete. In this study tensile, splitting, and elasticity tests would be carried out on RPC without coarse aggregate which refers to the American Society for Testing and Materials (ASTM) standards to analyze the mechanical properties of the concrete with a Universal Testing Machine (UTM) and compressor meter tool which aims to determine the modulus of elasticity and the value of λ of the sample being tested. After testing on cylindrical specimens, the specific gravity ranges from 1884,3945 kg/m 3 to 2040,9558 kg/m 3 , the modulus of elasticity values are 20064,2870 MPa and 34787,6751 MPa, and the λ values range from 1,1944 to 1,8665.
Keywords:  Coarse  Aggregate,  Quality  of  Concrete,  Mechanical  Properties  of  Concrete,  Modulus  of  Elasticity, Modification Factor

## ABSTRAK
Salah  satu  bahan  transisi  dalam  campuran  beton  adalah Reactive  Powder  Concrete (RPC).  Adapun  beberapa  sifat mekanik  yang  dapat  dijadikan  acuan  untuk  menentukan  kualitas  atau  mutu  beton.  Salah  satunya  adalah  modulus elastisitas, yang merupakan rasio tegangan normal terhadap tegangan terkait pada tegangan tarik atau tegangan tekan di bawah batas proporsionalitas material. Faktor modifikasi (λ), yang merefleksikan properti mekanis tereduksi dari beton ringan, semuanya relatif terhadap beton normal dengan kuat tekan yang sama. Acuan ketentuan sifat mekanik beton hingga saat ini hanya ditujukan untuk beton normal. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan pengujian tarik,  tekan  belah,  dan  elastisitas  pada  beton  tanpa  agregat kasar  jenis  RPC  menurut  standar American Society  for Testing and Materials (ASTM) untuk menganalisa sifat mekanik dari beton tersebut dengan mesin Universal Testing Mechine (UTM)  dan  alat  kompresor  meter  yang  bertujuan  untuk  mengetahui  modulus  elastisitas  dan  nilai  λ  dari sampel yang diuji. Setelah dilakukan pengujian pada benda uji silinder, didapatkan berat jenis yang berkisar antara 1884,3945 kg/m 3 hingga 2040,9558 kg/m 3 , nilai modulus elastisitas sebesar 20064,2870 MPa dan 34787,6751, nilai λ yang berkisar antara 1,1944 hingga 1,8665.
Kata kunci: Agregat Kasar, Mutu Beton, Sifat Mekanik Beton, Modulus Elastisitas, Faktor Modifikasi

## 1. PENDAHULUAN
Dalam proses konstruksi, salah satu bahan konstruksi yang paling banyak digunakan di Indonesia  dengan peranan yang cukup penting adalah beton. Beton sendiri merupakan bahan bangunan yang diperoleh dengan mencampurkan pasir,  kerikil  atau  batu  pecah,  dan  semen  dengan  air.  Namun,  selama  pencampuran,  berbagai  aditif  terkadang ditambahkan ke dalam campuran untuk meningkatkan sifat-sifat beton itu sendiri, seperti meningkatkan workability , durability , serta waktu pengerasan beton (Setiawan, 2016).
Dengan  berkembangnya  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi,  juga  dikembangkan  inovasi-inovasi  saat  proses pencampuran material beton untuk mencapai suatu tujuan tertentu, seperti meningkatkan mutu beton atau nilai kuat tekan beton. Peralihan dalam penggunaan beton konvensional menjadi beton mutu tinggi dapat menyebabkan biaya
yang dikeluarkan lebih rendah karena dimensi penampang yang digunakan dapat dikurangi. Peningkatan pengetahuan mengenai  perilaku  struktur  dan  mekanik  material  dibutuhkan  seiring  dengan  meningkatnya  permintaan  dan penggunaan material pada beton mutu tinggi (Budiono, 2003).
Adapun metode peralihan material pada campuran beton, salah satunya adalah Reactive Powder Concrete (RPC) yang memiliki keunggulun jika dibandingkan dengan beton konvensional. RPC sendiri merupakan varian baru dari Ultra High Performance Concrete (UHPC) atau beton mutu ultra tinggi. Salah satu prinsip dasar pembuatan RPC adalah penghilangan agregat kasar yang bertujuan meningkatkan homogenitas beton, menggunakan silica fume untuk reaksi pozzolanic ,  dan  optimalisasi  bahan  granular  sehingga  peningkatan  kerapatan  dan  matriks  beton  ultra  padat  dapat terbentuk (Alkhaly, 2013). Meniadakan agregat kasar juga dapat memperkecil kemungkinan terjadinya segresi pada agregat kasar yang diakibatkan oleh mortar atau air dari bahan lain serta potensi pengisian rongga akan meningkat pada beton berpori-pori yang muncul akibat penggunaan agregat kasar pada campuran beton, sehingga mutu beton akan semakin tinggi.
Dalam menentukan mutu atau kualitas beton, terdapat beberapa sifat mekanik atau mechanical properties dari beton yang dapat dijadikan acuan. Salah satunya adalah modulus elastisitas, yang  mendefinisikan rasio tegangan normal terhadap tegangan yang menyertainya dalam tarik atau tekan di bawah batas proporsional bahan. Modulus elastisitas juga  terkait  dengan  nilai  faktor  modifikasi  (λ)  yang  merefleksikan  properti  mekanis  tereduksi  dari  beton  ringan, semuanya relatif terhadap beton normal dengan kuat tekan yang sama (Badan Standardisasi Nasional, 2019).
Hingga  saat  ini,  acuan  pada  ketentuan  beton  untuk  sifat  mekanik  atau mechanical  properties masih  hanya diperuntukkan untuk beton normal. Sehingga, dilakukan uji tekan dan tarik belah serta uji elastisitas pada beton tanpa agregat kasar  jenis  RPC  menurut  standar American  Society  for  Testing  and  Materials (ASTM)  pada  penelitian  ini untuk  menganalisa  sifat  mekanik  dari  beton  tersebut  dengan  mesin Universal  Testing  Mechine (UTM)  dan  alat kompresor meter yang bertujuan untuk mengetahui modulus elastisitas dan nilai λ dari sampel yang diuji.

## Beton
Menurut SNI 2847:2013, beton merupakan campuran dari semen portland atau semen hidrolis lainnya, agregat halus, agregat kasar, dan air, dengan atau tanpa ditambahkan bahan campuran tambahan ( admixture ). Beton  Beton harus dirancang untuk memiliki kekuatan tekan rata-rata serta harus memenuhi kriteria durabilitas.  (Badan Standardisasi Nasional, 2013). Beton merupakan batu buatan yang sangat kuat apabila berasa di bawah tekanan tetapi akan sangat lemah ketika mengalami gaya tarik. Sehingga, sifat-sifat beton akan sangat baik apabila hanya terhadap gaya tekan, sama halnya dalam kasus kolom. Namun, pada balok atau pelat, setelah beton menerima lenturan, akan timbul sifat- sifat lain yang tampak seperti pada karet busa. Seperti yang dapat dilihat pada  Gambar 1, terdapat dua sisi porinya berlubang dengan satu bagian tertekan dan lubang pada bagian lainnya tertarik. Area pada bagian dalam pusat kurva M  merupakan  area  yang  terkena  tekanan,  sedangkan  area  sebelah  luarnya  merupakan  area  yang  terkena  tarik (Canonica, 1991).
Gambar 1. Beton saat menerima lenturan (Canonica, 1991)

## Reactive powder concrete (RPC)
Menggunakan beton dalam konstruksi bangunan merupakan pilihan utama yang dikarenakan oleh mudahnya beton diproduksi  dan  dibentuk. Reactive  Powder  Concrete (RPC)  merupakan  beton  tanpa  agregat  kasar,  memiliki homogenitas  pencampuran  yang  baik  untuk  mencapai  kuat  tekan  yang  sangat  tinggi.  (Kushartomo,  Fransiska,  &
Wijaya, 2014). Apabila dibandingkan dengan beton konvensional,  RPC merupakan material yang tersusun dengan ukuran partikel sangat kecil sehingga dapat terangkai secara kompak dan mempunyai homogenitas yang lebih unggul (Kushartomo & Christianto, 2015).
RPC  dikembangkan  dengan  tujuan  memenuhi  kebutuhan  bahan  bangunan  beton  dengan  kekuatan  tinggi  yang merupakan salah satu jenis beton paling mutakhir. RPC adalah Ultra High Performance Concrete (UHPC) atau Ultra High Strength Concrete (UHSC) yang dapat mencapai kuat tekan 800 MPa dan memiliki sifat seperti material yang sangat  padat.  Kekuatan  tekan  ini  dicapai  dengan  menggunakan  modulus  air-semen  (fas)  yang  sangat  rendah  dari campuran RPC  (0,15 – 0,26) dan mengoptimalkan struktur mikro matriks beton dengan gradasi material berukuran nano (nm) yang bermanfaat untuk meminimalkan rongga kosong antara butiran atau partikel dan mendapatkan matriks beton ultra padat (Alkhaly, 2013).

## Kuat tekan
Ketika mendesain komponen beton, biasanya diasumsikan bahwa beton akan dibebani dengan gaya tekan daripada gaya  tarik.  Secara  umum,  sifat  mekanis  beton  dapat  ditentukan  berdasarkan  kuat  tekannya.  Oleh  sebab  itu,  untuk menentukan mutu atau kualitas suatu material beton kuat tekan biasa digunakan sebagai kriteria. Kekuatan tekan beton tergantung pada beberapa faktor seperti rasio air terhadap semen, jenis semen dan aditif yang digunakan, agregat, air, kondisi  kelembaban  selama  waktu  pengerasan  benda  uji,  dan  umur  beton.  Referensi  pada  ASTM  C39/C39M–12a dapat digunakan untuk menentukan nilai kuat tekan beton dengan melakukan uji kuat tekan (Setiawan, 2016).
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, kegagalan benda uji selama pengujian pemadatan umumnya dapat terjadi dalam tiga cara. Yang pertama adalah karena pembebanan tekan aksial, yang menyebabkan benda uji gagal dalam geser. Resistensi yang dihasilkan disebabkan oleh kohesi dan gesekan internal spesimen. Kemungkinan kedua adalah kegagalan spesimen, yang diidentifikasi oleh spesimen yang pecah menjadi fragmen berbentuk kolom atau retaknya beton. Kegagalan ini terjadi pada beton dengan kuat tekan tinggi. Kegagalan yang terakhir merupakan gabungan dari kemungkinan pertama dan kedua, yaitu antara shearing dan splitting (Setiawan, 2016).
Gambar 2. Kegagalan uji tekan pada benda uji (Setiawan, 2016)

## Kuat tarik
Beton adalah material bersifat getas yang tidak dapat menahan tegangan tarik tinggi. Kuat tarik beton yang rendah dapat dikaitkan dengan  konsentrasi tegangan yang tinggi pada beton ketika dibebani, sehingga  bagian tertentu dari benda uji mengalami tegangan yang sangat tinggi dan dapat dilihat secara mikroskopis, sedangkan pada bagian lainnya mengalami tegangan yang rendah. Kuat tarik belah beton dapat dihitung dengan Persamaan (1) (Setiawan, 2016).
f sp = 2P π × L × D (1)
dengan f sp = kuat tarik belah, P = beban batas pengujian, L = panjang benda uji, D = diameter benda uji

## Modulus elastisitas
Modulus elastisitas beton ( E c ) merupakan salah satu mechanical properties dari struktur beton yang cukup penting. Modulus didefinisikan sebagai kemiringan garis yang ditarik dari tegangan nol sampai tegangan tekan yang nilainya 0,45 f c ’ . Modulus elastisitas agregat dan perbandingan campuran beton dianggap sensitif dalam menghasilkan modulus
elastisitas untuk beton. Nilai modulus elastisitas yang diukur bervariasi antara 80% – 120% dari nilai yang dihitung (Badan Standardisasi Nasional, 2019).
Terdapat tiga cara untuk mendefinisikan modulus elastisitas seperti yang diilustrasikan pada Gambar 3. Pada tegangan yang  bersesuaian  dengan  titik  A,  kemiringan  garis  yang  bersinggungan  dengan  suatu  titik  pada  kurva  tegangan- regangan disebut tangent modulus of elastisity ( E T ). Kemiringan kurva tegangan-regangan pada titik asal adalah initial tangent modulus of elasticity . Garis potong pada modulus elastisitas ( secant modulus ) pada tegangan tertentu adalah kemiringan garis dari titik asal dan melalui titik pada kurva yang mewakili tegangan tersebut dengan contoh pada titik B.  Seringkali,  garis  potong  modulus  elastisitas  didefinisikan  menggunakan  titik  yang  sesuai  dengan  0,4 f c ’,  yang mewakili service-load stresses (Wight, 2016) .
Gambar 3. Grafik tangent dan secant modulus elastisitas (Wight, 2016)
Pengujian modulus elastisitas dilakukan  pada spesimen silinder akan diukur nilai pemendekan yang terjadi dengan memasangkan dial gauge pada benda uji, pembacaan dilakukan pada tiap-tiap interval tertentu. Pengujian modulus elastisitas dilakukan menurut standar ASTM C469/C469M–14 yang nilainya dihitung menggunakan Persamaan (2) (ASTM International, 2014).
E c = S 2 – S 1 ε 2 – 0,00005 (2)
dengan E c = modulus elastisitas beton, S 2 = besar tegangan saat 40% beban batas, S 1 = besar tegangan saat regangan 0,00005, ε 2 = regangan saat 40% beban batas
Adapun hubungan antara modulus elastisitas beton berdasarkan nilai kuat tekan dan berat jenisnya untuk nilai w c di antara 1400 dan 2560 kg/m 3 pada Persamaan (3) di bawah ini serta untuk beton normal pada Persamaan (4) (Setiawan, 2016):
E c = 0,043 ∙ w 1,5 √ f c ' (3)
dengan E c = modulus elastisitas beton,  w c = berat volume beton normal atau berat volume ekivalen beton ringan, f c ’ = kekuatan tekan beton yang disyaratkan
E c = 4700 √ f c ' (4)
dengan E c = modulus elastisitas beton,  f c ’ = kekuatan tekan beton yang disyaratkan

## Faktor modifikasi (λ)
Faktor modifikasi (λ) diperhitungkan untuk mengetahui rasio kuat tarik terhadap kuat tekan beton ringan, yang lebih rendah  dari  beton  normal.  Pada  struktur  yang  menggunakan  beton  ringan,  kekuatan  geser,  properti  friksi,  tahanan
belah, lekatan antara beton dengan tulangan, dan persyaratan sambungan lewatan dianggap tidak sama dengan beton normal dengan kuat tekan yang sama. Pada Tabel 1 menjelaskan bahwa nilai dari λ diambil berdasarkan komposisi agregat pada campuran beton (Badan Standardisasi Nasional, 2019).
Tabel 1. Faktor modifikasi λ (Badan Standardisasi Nasional, 2019)
Beton Komposisi Agregat λ Beton ringan dengan semua agregat ringan Halus: ASTM C330M Kasar: ASTM C330M 0,75 Beton ringan, agregat halus campuran Halus: Kombinasi ASTM C330M dan C33M Kasar: ASTM C330M 0,75 s/d 0,85 Beton ringan dengan pasir ringan Halus: ASTM C33M Kasar: ASTM C330M 0,85 Beton ringan dengan pasir ringan, dan agregat kasar campuran Halus: ASTM C33M Kasar: Kombinasi ASTM C330M dan C33M 0,85 s/d 1 Beton normal Halus: ASTM C33M Kasar: ASTM C33M 1
Nilai λ dapat dihitung menggunakan persamaan berikut (Badan Standardisasi Nasional, 2019):
λ = f ct 0,56 √ f cm ≤ 1,0 (5)
dengan  λ  =  faktor  modifikasi  yang  merefleksikan  properti  mekanis  tereduksi  dari  beton  ringan,  semuanya  relatif terhadap beton normal dengan kuat tekan yang sama, f ct = tegangan tarik belah rata-rata beton ringan, f cm = tegangan tekan belah rata-rata beton ringan

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian ini disusun menggunakan studi literatur dan pengujian di Laboratorium Konstruksi dan Teknologi Beton Universitas Tarumanagara. Studi literatur dilakukan dengan mencari berbagai sumber yang sesuai dengan topik yang dibahas  dan  diperlukan untuk  memahami  teori  yang  berkaitan  dengan  penelitian  agar  bisa  dijadikan  sebagai  dasar kerangka berpikir dan melakukan analisa serta kesimpulan. Pengujian di laboratorium dilakukan secara eksperimental dengan cara membuat sampel beton berbentuk silinder yang kemudian akan dilakukan uji tekan, uji elastisitas, dan uji tarik  belah  dengan  menggunakan  mesin Universal  Testing  Mechine (UTM)  dan  alat  kompresor  meter  untuk mendapatkan hasil modulus elastisitas dan nilai λ pada sampel yang diuji. Sampel beton yang ditinjau adalah beton tanpa agregat kasar berbentuk silinder dengan dua ukuran yaitu diameter 100 mm dan tinggi 200 mm serta diameter 150 mm dan tinggi 300 mm dengan perincian yang terdapat pada Tabel 2.
Tabel 2. Perincian pengujian pada setiap benda uji Kode Benda Uji  Diameter (mm)  Tinggi (mm) Keterangan S 1.1 150 300 Uji Elastisitas S 1.3 150 300 Uji Tekan S 1.4 150 300 Uji Tarik Belah S 1.5 150 300 Uji Tarik Belah S 1.6 150 300 Uji Tarik Belah S 1.7 150 300 Uji Elastisitas S 2.1 100 200 Uji Tarik Belah S 2.2 100 200 Uji Tarik Belah S 2.3 100 200 Uji Tarik Belah S 2.4 100 200 Uji Elastisitas S 2.5 100 200 Uji Elastisitas S 2.6 100 200 Uji Tekan

## Desain campuran beton
Dalam menentukan komposisi bahan baku dalam campuran beton, dilakukan perhitungan dengan tujuan mendapatkan jumlah ukuran perbandingan yang sesuai. Pada Tabel 3, dilampirkan komposisi bahan untuk kebutuhan material mix design beton pada penelitian ini setiap 1 m 3 .
Tabel 3. Komposisi bahan sampel beton
Materi yang Digunakan Berat Jenis (kg/m 3 ) Rasio Volume Bahan per Massa Semen (m 3 )
Kebutuhan Material per 1 m 3 (kg/m 3 ) Semen Semen OPC 3150 0,3 9,5238 × 10 -5 259,7590 Semen Putih 3150 0,7 2,2222 × 10 -4 606,0924 Agregat Halus Pasir Bangka 2617,8 1 3,8200 × 10 -4 865,8463 Tepung Marmer 2563 0,2 7,8034 × 10 -5 173,1693 Admixture Silica Fume 2200 0,2 9,0909 × 10 -5 173,1693 Superplasticizer 1150 0,0250 2,1739 × 10 -5 21,6462 Air Suling 1000 0,1891 2,6480 × 10 -4 229,2736 Σ 1,1549 × 10 -3

## Pembuatan dan perawatan benda uji
Pembuatan dan perawatan benda uji dilakukan di laboratorium dengan langkah-langkah sebagai berikut:
• Menyiapkan  dan  mengoleskan  oli  pada  cetakan  atau  bekisting  yang  berbentuk  silinder  dengan  ukuran diameter 100 mm dan tinggi 200 mm serta diameter 150 mm dan tinggi 300 mm.
• Menyiapkan dan menimbang bahan yang digunakan sesuai dengan komposisi masing-masing.
• Memasukan semen, pasir, tepung marmer, dan silica fume ke dalam wadah molen cor yang kemudian diaduk hingga merata.
• Setelah  campuran  semen  dan  agregat  halus  merata, superplasticizer dan  air  dimasukkan  ke  dalam  wadah secara perlahan.
• Setelah  pengadukkan  campuran  beton  telah  dilakukan  selama  ±30  menit,  campuran  beton  dituangkan  ke dalam cetakan atau bekisting yang telah disiapkan.
• Kemudian bekisting dipukul dengan palu karet agar rongga udara pada adukan beton berkurang.
• Sampel beton didiamkan selama 1 × 24 jam hingga mengering dan mengeras, kemudian dilepas dari cetakan atau bekisting.
• Setelah dilepas dari cetakan atau bekisting, sampel beton dilakukan perawatan atau proses curing dengan teknik direndam di dalam bak air selama ±2 bulan dengan tujuan agar beton tidak cepat kehilangan air dan mutu beton yang diinginkan dapat tercapai.

## Pengujian tekan
Untuk mendapatkan data yang dibutuhkan agar tercapainya tujuan penelitian ini, dilakukan pengujian tekan terhadap benda uji silinder dengan langkah-langkah sebagai berikut:
• Sampel silinder beton yang telah melewati proses curing diangkat dari rendaman dan dikeringkan 1 × 24 jam.
• Benda uji kemudian ditimbang dan dilakukan proses kaping menggunakan bahan belerang.
• Apabila telah dilakukan proses kaping, benda uji dibiarkan pada suhu ruangan selama ±6 jam.
• Kemudian,  sampel  beton  diuji  dengan  mesin Universal  Testing  Mechine (UTM)  dengan  menyesuaikan pilihan uji tekan.
• Setelah dilakukan pengujian, hasil yang tertera pada mesin UTM dicatat.

## Pengujian elastisitas
Untuk mendapatkan data yang dibutuhkan agar tercapainya tujuan penelitian ini, dilakukan pengujian mengacu pada ASTM C469/C469M–14 " Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio of Concrete in Compression ” terhadap benda uji silinder dengan langkah-langkah sebagai berikut:
• Sampel silinder beton yang telah melewati proses curing diangkat dari rendaman dan dikeringkan 1 × 24 jam.
• Benda uji kemudian ditimbang dan dilakukan proses kaping dengan bahan belerang.
• Apabila telah dilakukan proses kaping, benda uji dibiarkan pada suhu ruangan selama ±6 jam.
• Kemudian, benda uji diletakkan di dalam alat kompresor meter lalu menyesuaikan posisi alat tersebut dengan memutar baut hingga benda uji tepat berada di bagian tengah dan memastikan angka pada dial gauge berada pada angka nol.
• Selanjutnya,  sampel  beton  diuji  dengan  mesin Universal  Testing  Mechine (UTM)  dengan  menyesuaikan pilihan uji tekan.
• Selama dilakukan pengujian, angka yang tertera pada dial gauge kompresor meter dicatat.
• Setelah mencapai ±40% dari kuat tekan rata-rata, pengujian dapat dihentikan sementara untuk melepaskan alat kompresor meter dari benda uji.
• Setelah alat kompresor meter dilepaskan, benda uji kembali diletakkan di dalam mesin UTM dan melanjutkan pengujian tekan.
• Kemudian apabila pengujian telah selesai, hasil yang tertera pada mesin UTM dicatat.

## Pengujian tarik belah
Untuk mendapatkan data yang dibutuhkan agar tercapainya tujuan penelitian ini, dilakukan pengujian yang mengacu pada  ASTM  C496/C496M–04  " Standard  Test  Method  for  Splitting  Tensile  Strength  of  Cylindrical  Concrete Specimens " terhadap benda uji silinder dengan langkah-langkah sebagai berikut:
• Sampel silinder beton yang telah melewati proses curing diangkat dari rendaman dan dikeringkan  1 × 24 jam.
• Benda uji kemudian ditimbang, diukur diameter serta tingginya.
• Kemudian,  benda  uji  dilentakkan  pada  bantalan  berupa  papan  kayu  di  bagian  atas  dan  bawah  dengan mengapit silinder beton yang telah disediakan untuk pengujian tarik belah.
• Apabila benda uji telah diposisikan dengan tepat di antara bantalan kayu, benda uji dapat diletakkan pada Universal Testing Mechine (UTM).
• Selanjutnya, sampel beton diuji dengan mesin UTM dengan menyesuaikan pilihan uji tarik belah.
• Setelah dilakukan pengujian, hasil yang tertera pada mesin UTM dicatat.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukan uji laboratorium, diperoleh parameter yang diperlukan untuk menganalisis modulus elastisitas serta nilai  λ  pada  beton  tanpa  agregat  kasar.  Sebelum  dilakukan  pengujian,  semua  sampel  ditimbang  agar  dapat memperhitungkan  berat  jenis  masing-masing  beton.  Tabel  4  menujukkan  data  yang  diperlukan  untuk  keperluan perhitungan dalam penelitian ini.
Tabel 4. Data benda uji
Kode Benda Uji  Diameter (mm)  Tinggi (mm)  Volume (mm 3 )  Massa (gr)  Berat Jenis (kg/m 3 ) S 1.1 150 300 5301437,6030 10060 1897,5985 S 1.3 150 300 9980 1882,5082 S 1.4 150 300 10140 1912,6887 S 1.5 150 300 10360 1954,1869 S 1.6 150 300 10160 1916,4613 S 1.7 150 300 10820 2040,9558 S 2.1 100 200 1570796,3270 3100 1973,5213 S 2.2 100 200 2940 1871,6621 S 2.3 100 200 3020 1922,5917 S 2.4 100 200 3120 1986,2537 S 2.5 100 200 2960 1884,3945 S 2.6 100 200 2960 1884,3945
Pada pengujian tekan, didapatkan hasil kuat tekan mutu beton ( f c ’ ) yang berasal dari pembacaan pada mesin Universal Testing Mechine (UTM) setelah benda uji diberikan beban yang kemudian apabila telah mencapai beban batas yang mampu ditahan oleh benda uji itu sendiri maka akan didapatkan nilai f c ’ tersebut. Pengujian elastisitas pada benda uji juga menghasilkan nilai f c ’ yang diperoleh setelah pembacaan deformasi pada dial gauge dan alat kompresor meter telah dilepaskan dari sampel dengan cara yang sama dengan uji tekan.
Dari  data f c ’ yang  didapatkan  pada  pengujian  ini  akan  digunakan  untuk  keperluan  kuat  tekan  rata-rata  dalam menghitung nilai λ. Rata-rata hasil f c ’ digunakan dalam perhitungan nilai λ karena masih memiliki mix design atau desain campuran beton yang sama dengan benda uji yang digunakan pada pengujian tarik belah. Tabel 5 menunjukan hasil pengujian tekan dengan rata-rata yang akan digunakan untuk analisis perhitungan nilai λ.
Tabel 5. Hasil uji tekan pada benda uji
Kode Benda Uji  Mutu Beton (MPa) X ̅ (MPa) S 1.1 45,99 50,8667 S 1.3 49,23 S 1.7 57,38 S 2.4 67,13 60,6650 S 2.6 54,20

## Analisis dan pembahasan modulus elastisitas
Pada uji elastisitas, parameter yang didapatkan dari alat kompresor meter berasal dari dial gauge diolah menjadi nilai deformasi. Berdasarkan hasil pengujian elastisitas yang telah dilaksanakan, didapatkan hasil pembacaan melalui dial gauge pada masing-masing benda uji yang dibaca pada setiap load atau beban pada interval tertentu. Setelah dilakukan pembacaan pada dial gauge , maka pengujian tekan pada benda uji dilanjutkan. Dengan demikian diperoleh nilai kuat tekan beton dari benda uji silinder yang ditunjukkan pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil uji tekan pada benda uji elastisitas
Kode Benda Uji  Mutu Beton (MPa)  40% Mutu Beton (MPa) S 1.1 45,99 18,3960 S 1.7 57,38 22,9520 S 2.4 67,13 26,8520 S 2.5 25,01 10,0040
Berdasarkan data yang telah didapatkan pada saat pengujian elastisitas, dilakukan pengolahan data agar didapatkan nilai tegangan ( stress ) dan regangan ( strain ) untuk mendapatkan modulus elastisitas dari masing-masing benda uji. Dalam menentukan nilai stress dan strain digunakan Persamaan (5), (6), dan (7).
Deformasi = Gauge Reading × 0,002 (5) Strain = Deformasi L (6)
dengan L = panjang benda uji
Stress = P A (7)
dengan P = beban pengujian, A = luas permukaan benda uji yang tertekan oleh mesin UTM.
Sehingga,  dengan  menggunakan  Persamaan  (5),  (6),  dan  (7)  dan  memasukan  data  yang  telah  didapatkan  akan menghasilkan pengolahan data seperti pada Tabel 7, Tabel 8, Tabel 9, dan Tabel 10.
Tabel 7. Hasil pengolahan data pada benda Uji S 1.1
Kode Benda Uji Load (kN) Gauge Reading Deformasi (mm) Stress (MPa) Strain (mm/mm) S 1.1 0 0 0 0 0 100 31 0,0620 5,6588 2,0667 × 10 -4 200 50 0,1000 11,3177 3,3333 × 10 -4 300 77 0,1540 16,9765 5,1333 × 10 -4 400 110 0,2200 22,6354 7,3333 × 10 -4 500 144 0,2880 28,2942 9,6000 × 10 -4
Tabel 8. Hasil pengolahan data pada benda Uji S 1.7
Kode Benda Uji Load (kN) Gauge Reading Deformasi (mm) Stress (MPa) Strain (mm/mm) S 1.7 0 0 0 0 0 100 28 0,0560 5,6588 1,8667 × 10 -4 200 48 0,0960 11,3177 3,2000 × 10 -4 300 75 0,1500 16,9765 5,0000 × 10 -4 400 96 0,1920 22,6354 6,4000 × 10 -4 500 120 0,2400 28,2942 8,0000 × 10 -4
Tabel 9. Hasil pengolahan data pada benda Uji S 2.4
Kode Benda Uji Load (kN) Gauge Reading Deformasi (mm) Stress (MPa) Strain (mm/mm) S 2.4 0 0 0 0 0 50 25 0,0500 6,3662 2,5000 × 10 -4 100 60 0,1200 12,7324 6,0000 × 10 -4 150 92 0,1840 19,0986 9,2000 × 10 -4 200 126 0,2520 25,4648 1,2600 × 10 -3 250 157 0,3140 31,8310 1,5700 × 10 -3
Tabel 10. Hasil pengolahan data pada benda Uji S 2.5
Kode Benda Uji Load (kN) Gauge Reading Deformasi (mm) Stress (MPa) Strain (mm/mm) S 2.5 0 0 0 0 0 50 31 0,0620 6,3662 3,1000 × 10 -4 100 63 0,1260 12,7324 6,3000 × 10 -4 150 95 0,1900 19,0986 9,5000 × 10 -4
Setelah mendapatkan nilai stress dan strain, maka dapat dibuat diagram antara stress dan strain agar dapat mengetahui besar tegangan  pada  saat 40% beban batas dan besar tegangan  pada  saat regangan 0,00005 yang digunakan untuk mendapatkan modulus elastisitas yang dapat dilihat Gambar 4, Gambar 5, Gambar 6, dan Gambar 7.
0 5 10 15 20 25 0 0,0000 0,0002 0,000
0,0006 0,000 0,0010
0,0012 0,001
0,0016
Str ess ( P a) Strain (mm mm) )
Gambar 5. Diagram stress vs. strain pada benda uji S 1.7
Gambar 6. Diagram stress vs. strain pada benda uji S 2.4
0 5 10 15 20 25 0 0,0000 0,0002 0,000 0,0006 0,000 0,0010 0,0012 0,001 0,0016 Str ess ( P a) Strain (mm mm) ) 0 5 10 15 20 25 0 5 0,0000 0,0002 0,000
0,0006 0,000 0,0010 0,0012 0,001 0,0016 Str ess ( P a) Strain (mm mm) )
Gambar 7. Diagram stress vs. strain pada benda uji S 2.5
Berdasarkan  diagram  pada  Gambar  4,  Gambar  5,  Gambar  6,  dan  Gambar  7  yang  telah  dibuat,  maka  didapatkan parameter untuk mengetahui modulus elastisitas dengan melakukan penarikan garis lurus pada besar tegangan pada saat  40%  beban batas  dan besar  tegangan  pada  saat  regangan  0,00005.  Sehingga,  didapatkan  parameter-parameter yang dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Nilai stress dan strain pada berbagai kondisi
Kode Benda Uji Kondisi saat stress 40% Kondisi saat strain = 0,00005 Stress (MPa)  Strain (mm/mm)  Stress (MPa)  Strain (mm/mm) S 1.1 18,3960 5,6000 × 10 -4 1,3000 5,0000 × 10 -5 S 1.7 22,9520 6,4500 × 10 -4 1,0000 5,0000 × 10 -5 S 2.4 26,8520 1,3200 × 10 -3 1,3000 5,0000 × 10 -5 S 2.5 10,0040 5,0000 × 10 -4 1,5000 5,0000 × 10 -5
Dengan  mengetahui  nilai  tegangan  dan  regangan  pada  kedua  kondisi  yang  telah  ditentukan  sebelumnya,  maka modulus elastisitas dapat diketahui dengan menggunakan Persamaan (2). Sehingga, didapatkan modulus elastisitas dari setiap benda uji yang ditunjukkan pada Tabel 12.
Tabel 12. Hasil modulus elastisitas
Kode Benda Uji  Modulus Elastisitas (MPa) X ̅ (MPa) S 1.1 33521,5686 34787,6751 S 1.7 36053,7815 S 2.4 20119,6850 20064,2870 S 2.5 20008,8889
Berdasarkan analisis dan perhitungan modulus elastisitas dari hasil uji laboratorium yang telah dilakukan, didapatkan rata-rata nilai sebesar 34787,6751 MPa untuk silinder yang berukuran 150 × 300 mm dan 20064,2870 MPa untuk silinder yang berukuran 100 × 200 mm. Dengan mix design dan umur beton yang sama, nilai modulus elastisitas yang diperoleh beragam.
0 5 10 15 20 25 0 5 0,0000 0,0002 0,000 0,0006 0,000 0,0010 0,0012 0,001 0,0016 Str ess ( P a) Strain (mm mm)

## )
Semakin tinggi nilai modulus elastisitas maka semakin kuat pula beton mampu menahan tegangan yang besar. Hal ini dapat dibuktikan oleh dalam kondisi regangan yang kecil terjadi pada benda uji S 1.1 dan S 1.7 pada Gambar 4 dan Gambar 5 yang menghasilkan nilai modulus elastisitas yang cenderung lebih besar.
Dengan  nilai  modulus  elastisitas  yang  telah  diperoleh  dari  perhitungan  hasil  pengujian  elastisitas,  dilakukan perhitungan lain dengan rumus yang terdapat pada Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu menggunakan Persamaan (3)  dan  (4).  Kedua  rumus  tersebut  didasari  oleh  kuat  tekan  dan  berat  jenis  serta  untuk  beton  normal.  Tujuan  dari dilakukannya kedua perhitungan tersebut untuk mengetahui hasil perhitungan dengan rumus yang terdapat pada SNI dan hasil perhitungan dengan rumus yang terdapat pada American Society for Testing and Materials (ASTM) dari pengujian elastisitas pada masing-masing benda uji. Ringkasan perbandingan nilai modulus elastisitas dapat dilihat pada Tabel 13.
Tabel 13. Nilai modulus elastisitas dengan berbagai rumus Kode Benda Uji Mutu Beton (MPa) Berat Jenis (kg/m 3 ) Modulus Elastisitas (MPa) Menurut ASTM Menurut SNI
E c = S 2 – S 1 ε 2 – 0,00005
w c = 1400 – 2560 kg/m 3 Beton Normal E c = 0,043 ∙ w 1,5 ∙ √ f c ' E c = 4700 √ f c ' S 1.1 45,99 1897,5985 33521,5686 24104,9730 31873,4858 S 1.7 57,38 2040,9558 36053,7815 30033,0291 35602,3061 S 2.4 67,13 1986,2537 20119,6850 31187,3773 38508,4627 S 2.5 25,01 1884,3945 20008,8889 17590,6972 23504,6995
Sehingga, dalam pengujian elastisitas pada beton tanpa agregat kasar dengan jenis Reactive Powder Concrete (RPC) untuk memperhitungkan nilai modulus elastisitas digunakan rumus yang terdapat pada American Society for Testing and Materials (ASTM).

## Analisis dan pembahasan n l   λ
Pada uji tarik belah, didapatkan nilai sample peak load atau beban batas yang dicapai oleh benda uji sebelum akhirnya terjadi  keretakan  dan  terbelah.  Dari  nilai  beban  batas  ini  dapat  diketahui  kuat  tekan  dan  tarik  belah  dengan menggunakan rumus ada. Tabel 14 menjabarkan data yang diperoleh dari pengujian tarik belah pada benda uji.
Tabel 14. Hasil uji tarik belah benda uji
Kode Benda Uji Sample Peak Load (kN) S 1.4 467,1 S 1.5 443,4 S 1.6 330,2 S 2.1 234,2 S 2.2 187,9 S 2.3 232,8
Berdasarkan data yang telah didapatkan pada saat pengujian tarik belah, dilakukan perhitungan dengan menggunakan Persamaan  (1)  untuk  mendapatkan  nilai  tarik  dan  tekan  belah  rata-rata.  Nilai  kuat  tekan  rata-rata  diperoleh  dari pengujian tekan yang telah dilakukan sebelumnya. Kemudian, dengan menggunakan Persamaan (1) akan didapatkan hasil tarik belah yang dapat dilihat pada Tabel 15.
Tabel 15. Hasil kuat tarik belah pada benda uji
Kode Benda Uji Sample Peak Load (kN)  Kuat Tarik Belah (MPa) S 1.4 467,1 6,6081 S 1.5 443,4 6,2728 S 1.6 330,2 4,6714 S 2.1 234,2 7,4548 S 2.2 187,9 5,9810 S 2.3 232,8 7,4103
Hasil  dari  kuat  tekan  rata-rata  dan  tarik  belah  setiap  benda  uji  digunakan  untuk  menghitung  nilai  λ  dengan menggunakan Persamaan (5). Maka, didapatkan nilai λ yang tertera pada Tabel 16 sesuai dengan ukuran benda uji silinder.
Tabel 16. Hasil nilai λ Kode Benda Uji  Kuat Tekan (MPa)  Kuat Tarik Belah (MPa) λ S 1.4 50,8667 6,6081 1,6545 S 1.5 6,2728 1,5706 S 1.6 4,6714 1,1696 S 2.1 60,6650 7,4548 1,7091 S 2.2 5,9810 1,3713 S 2.3 7,4103 1,6989
Berdasarkan analisis dan perhitungan nilai λ dari hasil uji laboratorium yang telah dilakukan, didapatkan nilai λ yang berkisar antara 1,1696 hingga 1,6545 untuk silinder yang berukuran 150 × 300 mm dan 1,3713 hingga 1,7091 untuk silinder yang berukuran 100 × 200 mm. Perolehan nilai yang dihasilkan olen beton yang memiliki mix design yang sama ini menghasilkan nilai kuat tarik belah yang saling mendekati. Sehingga, nilai λ yang diperoleh pada penelitian ini tidak memiliki selisih yang signifikan. Nilai λ yang dihasilkan oleh beton tanpa agregat kasar dengan jenis Reactive Powder Concrete (RPC) pada penelitian ini lebih besar daripada ketentuan SNI yang terdapat pada
Tabel 1 untuk beton normal dan beton ringan yang berkisar antara 0,75 – 1.

## Rekapitulasi perolehan data
Berdasarkan hasil uji laboratorium serta analisis yang telah dilakukan, disusun rekapitulasi perolehan data pada Tabel 17 untuk memudahkan dalam peninjauan data yang diperoleh.
Tabel 17. Rekapitulasi perolehan data Kode Benda Uji Diameter (mm) Tinggi (mm) Berat Jenis (kg/m 3 ) Kuat Tekan (MPa) Kuat Tarik (MPa) Modulus Elastisitas (MPa) λ S 1.1 150 300 1897,5985 45,99 - 33521,5686 - S 1.3 150 300 1882,5082 49,23 - - - S 1.4 150 300 1912,6887 - 6,6081 - 1,6545 S 1.5 150 300 1954,1869 - 6,2728 - 1,5706 S 1.6 150 300 1916,4613 - 4,6714 - 1,1696 S 1.7 150 300 2040,9558 57,38 - 36053,7815 - S 2.1 100 200 1973,5213 - 7,4548 - 1,7091 S 2.2 100 200 1871,6621 - 5,9810 - 1,3713 S 2.3 100 200 1922,5917 - 7,4103 - 1,6989 S 2.4 100 200 1986,2537 67,13 - 20119,6850 - S 2.5 100 200 1884,3945 25,01 - 20008,8889 - S 2.6 100 200 1884,3945 54,23 - - -

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian  pada  beton  tanpa  agregat  kasar  dengan  jenis Reactive  Powder  Concrete (RPC)  dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
• Beton  tanpa  agregat  kasar  memiliki  berat  jenis  yang  berkisar  antara  1884,3945  kg/m 3 hingga  2040,9558 kg/m 3 untuk kedua ukuran silinder yaitu 150 × 300 mm dan 100 × 200 mm. Hal ini mengatakan bahwa RPC yang telah dibuat pada penelitian ini termasuk beton ringan karena memiliki berat jenis lebih kecil dari 2400 kg/m 3 .
• Pada penelitian ini, dengan mix design dan umur beton yang sama menghasilkan kuat tekan beton ( f c ’) yang beragam yaitu berkisar antara 45,99 MPa hingga 67,13 MPa. Beda halnya dengan kuat tarik belah beton ( f sp ) yang tidak memiliki selisih yang signifikan yaitu 4,6714 MPa hingga 7,4548 MPa.
• Nilai modulus elastisitas yang dihasilkan adalah 34787,6751 MPa untuk silinder yang berukuran 150 × 300 mm dan 20064,2870 MPa untuk silinder yang berukuran 100 × 200 mm.
• Setelah dilakukan pengujian pada benda uji silinder beton tanpa agregat kasar dengan jenis Reactive Powder Concrete (RPC),  untuk  perhitungan  nilai  modulus  elastisitas  pada  penelitian  ini  digunakan  rumus  yang terdapat pada American Society for Testing and Materials (ASTM).
• Nilai λ yang dihasilkan pada penelitian dengan benda uji silinder  beton tanpa agregat kasar dengan jenis Reactive Powder Concrete (RPC) berkisar antara 1,1696 hingga 1,6545 untuk silinder yang berukuran 150 × 300 mm dan 1,3713 hingga 1,7091 untuk silinder yang berukuran 100 × 200 mm. Nilai tersebut berada di luar  kisaran  nilai  λ  yang  terdapat  pada  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI)  untuk  beton normal  yaitu  sama dengan lebih besar dari 1 (≥1).

## Saran
Berdasarkan  hasil  penelitian  pada  beton  tanpa  agregat  kasar  dengan  jenis Reactive  Powder  Concrete (RPC)  dapat diajukan beberapa saran sebagai berikut:
• Pada penelitian ini, didapatkan mutu beton ( f c ’) yang berkisar antara 45,99 MPa hingga 67,13 MPa, sehingga untuk penelitian selanjutnya dapat dilakukan uji tekan, tarik belah, dan elastisitas pada benda uji dengan f c ’ yang lebih tinggi dari penelitian ini untuk memperoleh modulus elastisitas dan nilai λ.
• Pada  penelitian  selanjutnya  dapat  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  untuk  mengetahui  faktor  pengali  atau faktor skala dalam mencari modulus elastisitas dan nilai λ pada ukuran benda uji yang berbeda.

## DAFTAR PUSTAKA
Alkhaly, Y. R. (2013). Reactive Powder Concrete dengan Sumber Silika dari Limbah Bahan Organik. Teras Jurnal, 3 (2), 157-166.
ASTM  International.  (2014). ASTM  C469/C469M–14  Standard  Test  Method  for  Static  Modulus  of  Elasticity  and Poisson's Ratio of Concrete in Compression.
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2013). SNI  2847:2013  Persyaratan  Beton  Struktural  untuk  Bangunan  Gedung.
Jakarta: Badan Standardisasi Nasional. Retrieved from http://staffnew.uny.ac.id/upload/132256207/pendidikan/sni-2847-2013.pdf Badan Standardisasi Nasional. (2019). SNI 2487:2019 Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung dan Penjelasan. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional. Retrieved from
https://lmsspada.kemdikbud.go.id/pluginfile.php/543340/mod_resource/content/1/SNI%202847- 2019%20Persyaratan%20Beton%20Struktural%20Untuk%20Bangunan%20Gedung%20dan%20penjelasan.pd f
Budiono, B. (2003). Analisis Kolom Langsing Beton Mutu Tinggi Terkekang terhadap Beban Aksial Tekan Eksentris.
Jurnal Teknik Sipil, 10 (4), 145-154. Canonica, L. (1991). Memahami Beton Bertulang (1 ed.). Bandung: Penerbit Angkasa Bandung. Kushartomo, W., & Christianto, D. (2015). Pengaruh Serat Lokal Terhadap Kuat Tekan dan Kuat Lentur Reactive Powder Concrete dengan Teknik Perawatan Penguapan. Jurnal Teknik SIpil, 22 (1), 31-36. Kushartomo,  W.,  Fransiska,  S.,  &  Wijaya,  R.  (2014).  Sifat  Permeabilitas  pada  Reactive  Powder  Concrete  dengan Menggunakan Limbah Kaca (Green Concrete). Jurnal Kajian Teknologi, 10 (2), 101-109. Setiawan, A. (2016). Perancangan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI 2847:2013. Jakarta: Penerbit Erlangga. Wight, J. K. (2016). Reinforced Concrete: Mechanics and Design (7 ed.). New Jersey: Pearson Education, Inc.