Kajian balok beton Styrofoam ringan dengan tulangan menyebar

GINTING, Arusmalem, Ir. Iman Satyarno, M.E.,Ph.D

2004 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Kebutuhan beton untuk struktur saat ini terus meningkat, sehingga menuntut perkembangan teknologi beton yang lebih baik. Salah satu jenis beton yang sering digunakan adalah beton ringan. Beton ringan dapat dibuat sebagai beton pracetak berbobot ringan sehingga dapat mempercepat pelaksanaan pembangunan dan mengurangi resiko kerusakan akibat gempa. Penelitian ini menggunakan beton styrofoam ringan dengan tulangan menyebar dan diteliti sifat mekanikanya, yang meliputi: kuat tekan, kuat lekat tulangan, kapasitas lentur, kapasitas geser, keruntuhan dan pola retak. Pada penelitian ini jumlah benda uji yang dibuat sebanyak 4 buah, 2 buah dengan dimensi 400 mm x 400 mm x 2000 mm dan 2 buah dengan dimensi 400 mm x 400 mm x 2550 mm. Semua benda uji menggunakan tulangan 8D16 yang disebar merata pada ke empat sisi tampang dan digunakan sengkang D10-200. Benda uji diletakkan pada loading frame yang kuat dan ditumpu sendi dan rol pada kedua ujungnya. Bentang bersih benda uji 1750 mm dan 2300 mm, dan dibebani dengan satu titik pembebanan di tengah bentang. Pembebanan statik dilakukan secara bertahap sampai beban maksimum dengan menggunakan hydraulic jack. Kuat tekan silinder beton rata-rata (fc’) = 1.59 MPa, modulus elastisitas beton (Ec) = 496 MPa, dan berat jenis rata-rata beton sebesar 760 kg/m3. Tegangan leleh rata-rata (fy) tulangan D16 = 459 MPa, tegangan leleh rata-rata (fy) tulangan D10 = 331 MPa. Hasil pengujian kuat lekat rata-rata tulangan D16 = 1.45 MPa, tulangan D10 = 1.82 MPa. Untuk menganalisa kapasitas momen nominal balok (Mn), perhitungan sesuai SNI tidak dapat digunakan. Dari hasil penelitian didapat bahwa perbandingan beban lentur teoritis metode pias dan beban geser metode SNI jauh lebih besar dari beban hasil pengujian, dan perbandingan beban teoritis geser metode SNI menggunakan faktor 0.3 hampir sama dengan beban hasil pengujian. Retak awal yang terjadi adalah retak lentur yang berupa retak halus disekitar tengah bentang, kemudian muncul retak dekat tumpuan dan retak ini terus merambat dan membesar menuju ke arah beban di daerah desak sehingga benda uji runtuh.

Requirement of concrete for structure increase in recent years, that is need more concrete technology. One of the need technologies is the lightweight concrete. It produce in precast concrete with light in weight, it will accelerate the construction work, and reducing the risk of earthquake. This research using styrofoam in light weight concrete, with uniform reinforced and search of mechanical characteristic which are: compressive strength, bond stress, flexure and shear capacity, failure and crack. In this research work with four beams, two beams with dimension 400 mm x 400 mm x 2000 mm and another two beams has 400 mm x 400 mm x 2500 mm. All of the beams using longitudinal reinforced 8D16, which are uniform at four sections, and transversal reinforced D10-200. The beam was set on strongly loading frame with simply supported. The net span beam were 1700 mm and 2300 mm, and loading with one point load, at the middle of span. Static loading works in stages until reach maximum loading with hydraulic jack. Result from compression tests of concrete cylinder give average value of compression strength of concrete (fc’) = 1.59 MPa, average value of modulus of elasticity (Ec) = 496 MPa, and average value of specific gravity = 760 kg/m3. Average yield stress of deformed steel bar with diameter of 16 mm (fy) was = 459 MPa, as for the 10 mm non deformed steel bars, the average of yield stress reaching 331 MPa. Result from tests of bond strength for deformed steel bars with 16 mm diameter give average value of 1.45 MPa, while the non deformed steel bars with 10 mm diameter, the average bond strength was 1.82 MPa. To analyze nominal moment capacity (Mn), the calculation of SNI method is not relevant. The result reach ratio between load flexure theoretic in pale method and load shear calculation in SNI method larger then result of load tested. The beam shear capacity analysis using coefficient (α) = 0.30. The existing of initial crack is the flexure crack, which is smooth crack at the middle of span, afterwards, crack turn up near by supported, it will continuous spreading to point of loading at pressure area, finally made the beam failure.

Kata Kunci : beton ringan, styrofoam, kapasitas lentur, lightweight concrete, styrofoam, flexural capacity