Pengaruh penambahan serutan besi pada kuat lentur balok beton bertulang bentang pendek

PUTRA, Duta Mahendra, Ir. Iman Satyarno, ME.,Ph.D

2006 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Penelitian ini dilakukan untuk membuktikan bahwa penambahan serutan besi (sebagai serat) dalam beton bertulang dapat digunakan sebagai alternatif pengganti bantalan beton kereta api. Komposisi berat serat yang dicampurkan dalam beton sebanyak 242,9 kg/m3 beton dan Volume fraksi sebesar 6,31 %. Tulangan yang digunakan adalah baja diameter 10 mm, 12 mm dan 16 mm. Metode pembuatan beton dengan menggunakan metode praletak. Benda uji terdiri dari 2 buah balok beton bertulang dengan rincian yaitu 1 buah balok beton bertulang tanpa serat dengan sengkang dan 1 buah balok beton bertulang dengan serat penuh (full fiber) tanpa sengkang. Balok-balok tersebut ditumpu sendi-rol dengan jarak antar tumpuan sebesar 570 mm. Pembebanan berupa beban terpusat (P/2) pada jarak 228 mm dari tumpuan yang dilakukan secara bertahap. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa balok beton bertulang dengan serat penuh tanpa sengkang memiliki beban ultimit (Pultimit balok serat = 21400 kg) lebih besar daripada beton bertulang biasa (Pultimit balok normal = 18700 kg) yaitu sebesar 14,44 % dan untuk beban retak, balok beton bertulang dengan serat penuh tanpa sengkang sebesar Pretak balok serat = 10000 kg sedangkan beton bertulang biasa sebesar Pretak balok serat = 5000 kg. Kuat lentur meningkat sebesar 14,44 %. Pola keruntuhan pada balok beton bertulang dengan serat penuh berupa keruntuhan lentur murni. Untuk penggunaan bantalan kereta api, balok beton bertulang dengan serat penuh tanpa sengkang (dimensi 270 x 210 mm2) ternyata belum bisa digunakan hal ini dikarenakan balok dengan dimensi tersebut memiliki kapasitas dalam menerima beban retak sebesar P = 1000 kg lebih kecil dari persyaratan yang diberikan PT. KAI yang mensyaratkan tidak adanya retak pada beban P sebesar 13155 kg sehingga perlu adanya perencanaan dimensi ulang apabila tetap menggunakan balok ini sebagai bantalan kereta api.

The purpose of this research was to proof that added of lathe machine cesspool as fiber can be used for alternative substitute of ordinary concrete sleeper. The composition of fiber in mix design is 242,9 kg/m3 by concrete volume and volume of fraction 6,31%. The diameter of steel reinforcement in this research were of 10 mm, 12 mm and 16 mm. Preplaced method was used as the method of concrete pouring. The samples consisted of 2 reinforced concrete beams which one sample represented ordinary reinforced concrete beam with stirrup and the other was full fiber without stirrup. The joint restraint of beams were pinned and rolled by 570 mm span. The point (P/2) was placed at 228 mm from support and was applied gradually. Result of observation showed that reinforced concrete beams of full fiber gave ultimate load which was 14,44 % higher than ordinary reinforced concrete beam (Pultimit balok serat = 21400 kg, Pultimit balok normal = 18700 kg). At first crack load , reinforced concrete beams of full fiber was Pretak balok serat = 10000 kg two times higher than ordinary concrete sleeper Pretak balok serat = 5000 kg. Modulus of rupture of reinforced concrete beams of full fiber increase by 15,31%. The failure mode of reinforced concrete beams of full fiber was purely flexural failure. When fibre concrete of 270 x 210 mm2 was applied as railway sleeper. It can not fulfill the requirement of PT. KAI regulation which is not allow any crack at service load P 13155 kg, so it should be redesigned for larger dimension if still want to use this beam as a concrete sleeper.

Kata Kunci : Balok Beton Bertulang,Serutan Besi,Bantalan Beton Kereta Api, concrete sleeper, fiber, ultimate load, failure mode, preplaced method