Senin, 05 September 2016

Sifat Mekanik Beton

  • KEKUATAN TEKAN ( fc' )
    • Kuat tekan beton hampir selalu dijadikan acuan dalam perencanaan suatu campuran beton.
    • Masih banyak yang beranggapan beton dengan kekuatan tinggi pasti memiliki karakteristik lain yang baik juga, seperti misalnya durabilitas yang tinggi. Hal ini tidak sepenuhnya benar, karena durabilitas lebih ditentukan dari permeabilitas dan karakteristik selimut betonnya. Walaupun demikian, kekuatan beton bisa memberi gambaran keseluruhan kualitas beton tersebut karena kekuatan terkait langsung dengan struktur hidrasi dari pasta semennya.
    • Kekuatan tekan beton juga merupakan elemen kinerja utama untuk perencanaan struktural.
    • Ditentukan berdasarkan tes benda uji silinder beton ( ukuran 15 x 30 cm ) usia 28 hari.
    • Secara umum di gunakan sebagai parameter kontrol yang menjadi ukuran bagi kualitas beton.
    • Dipengaruhi oleh:
      • Perbandingan air/semen ( water/cement ratio ),
      • Tipe semen,
      • Admixtures / bahan tambahan,
      • Agregat,
      • Kelembaban selama curing / perawatan ( pada waktu beton baru saja mulai mengeras),
      • Temperatur selama curing,
      • Umur beton,
      • Kecepatan pembebanan.

 Perbedaan Kurva Tegangan-Regangan Beton dan Baja :

Kurva tegangan-regangan beton
Kurva tegangan-regangan baja

  • Kurva tegangan-regangan Beton bersifat linier hingga 1/3 sampai 1/2 dari kekuatan tekan ultimate, setelah itu kurva bersifat non linier.
  • Tidak terdapat titik leleh yang jelas, kurva cenderung smooth.
  • Kekuatan tekan ultimate tercapai pada regangan sebesar 0.002.
  • Beton hancur pada regangan 0.003 sampai 0.004. Untuk perhitungan, diasumsikan regangan ultimate beton adalah 0.003.
  • Beton mutu rendah lebih daktail dari beton mutu tinggi, yaitu mempunyai regangan yang lebih besar pada saat hancur.
Kekuatan Tekan Beton :
  • Dua faktor utama yang menentukan kekuatan tekan beton adalah:
    • Perbandingan air semen ( w/c ratio ), dan
    • Tingkat kepadatan / kekompakan beton.
  • Jika diasumsikan bahwa beton tidak memiliki masalah kekompakan kepadatan, maka faktor utama yang menentukan kekuatan beton adalah perbandingan air semen.
Artinya makin KECIL w/c ratio, makin BESAR kuat tekan beton, begitupun sebaliknya.

Faktor-faktor lain yang menentukan kekuatan beton :
  • Perbandingan semen terhadap agregat.
  • Gradasi, tekstur permukaan, bentuk, kekuatan, dan kekakuan agregat kasar.
  • Ukuran maksimum agregat kasar.
  • Menurut penelitian Walker dan Bloem ( 1960 ) kekuatan beton merupakan hasil dari:
    • Kekuatan mortar semen,
    • Lekatan antara mortar semen dengan agregat kasar,
    • Kekuatan agregat kasar.

  • MODULUS ELASTISITAS ( Ec )
Modulus elastisitas beton adalah konstanta elastis dari material beton yang besarnya dapat ditentukan dari kurva hubungan tegangan-regangan yang merupakan kemiringan atau tangen dari kurva tersebut.
  • Modulus awal, yaitu slope atau kemiringan kurva tegangan regangan di titik awal kurva ( Ec ).
  • Modulus tangen, yaitu slope atau kemiringan di suatu titik singgung (tangen point)pada kurva tegangan regangan, misalkan pada kekuatan 50% dari kekuatan ultimate.
  • Modulus secan, yaitu garis yang menghubungkan titik awal kurva dengan titik lain pada kurva, misal titik dengan tegangan 0.5 fc’.

Kurva tegangan-regangan untuk beberapa nilai kuat
tekan beton
 
Modulus elastisitas yang tinggi berarti kekakuan beton tsb tinggi, sedang modulus elastisitas yang rendah berarti beton tsb bersifat lebih ductile.

Modulus elastisitas beton ( berat normal ) bervariasi antara 20000 sampai 30000 MPa, tergantung dari kuat tekannya. Modulus elastisitas juga dipengaruhi oleh karakteristik bahan penyusunnya terutama modulus elastisitas dari agregat kasarnya.

  • SUSUT ( SHRINKAGE )
Susut didefinisikan sebagai perubahan ( penurunan ) volume yang tidak berhubungan dengan beban. Tingkat susut pada beton berbanding lurus dengan faktor air semennya dan berbanding terbalik dengan ukuran agregat kasarnya.

Pada saat adukan beton mengeras, sebagian dari air akan menguap . Akibatnya beton akan menyusut dan retak.

Retak dapat mengurangi kekuatan elemen struktur, dan dapat menyebabkan baja tulangan terbuka sehingga rawan terhadap korosi.

Susut berlangsung pada waktu yang lama, tetapi 90% terjadi pada tahun pertama.

Semakin luas permukaan beton yang terbuka, semakin tinggi tingkat susut yang terjadi.

Besarnya susut tergantung dari komposisi beton, yaitu a.l. kandungan air, volume dan jenis agregat kasar serta jenis semen.

Untuk mengurangi susut:
  • Gunakan air secukupnya pada campuran beton.
  • Permukaan beton harus terus dibasahi selama pengeringan berlangsung ( curing ).
  • Pengecoran elemen besar ( plat, dinding, dll ) dilangsungkan secara bertahap.
  • Gunakan sambungan struktur untuk mengontrol lokasi retak.
  • Gunakan tulangan susut.
  • Gunakan agregat yang padat dan tidak berongga ( porous ).

  • RANGKAK ( CREEP )
Rangkak didefinisikan sebagai peningkatan regangan dengan bertambahnya waktu pada kondisi tegangan yang konstan. Pada struktur beton bertulang, rangkak akan menimbulkan deformasi yang permanen.
  • Pada saat struktur dibebani, deformasi elastis akan langsung terjadi pada struktur.
  • Pada saat mengalami beban ini, beton akan terus berdeformasi sejalan dengan waktu. Deformasi tambahan ini disebut dengan rangkak atau plastic flow.
  • Jika beban terus bekerja, deformasi akan terus bertambah, hingga deformasi akhir dapat mencapai dua atau tiga kali deformasi elastis.
  • Jika beban dipindahkan, struktur akan kehilangan deformasi elastisnya, tetapi hanya sebagian kecil dari deformasi tambahan / rangkak yang akan hilang.
  • Sekitar 75% dari rangkak terjadi pada tahun pertama.

  • KEKUATAN TARIK
Kuat tarik beton hanya berkisar antara 9-15% dari kuat tekannya, tergantung dari jenis test yang digunakan ketika pengujian.


Karakteristik Bahan Penyusun Beton

Telah disebutkan sebelumnya bahwa beton merupakan campuran dari beberapa material.

Karena beton merupakan suatu komponen yang dihasilkan dari interaksi mekanis dan kimiawi dari material-material pembentuknya, maka sifat beton baik pada saat belum mengeras ( fresh concrete ) maupun pada saat sudah mengeras ( hardened concrete ), amat dipengaruhi oleh karakteristik bahan penyusunnya.

Oleh sebab itu, untuk memahami sifat beton, perlu dipelajari karakteristik dari masing-masing material penyusunnya.



sumber :
http://strukturbeton.web.id/blog/modulus-elastisitas/
http://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-mekanik-logam/
http://www.milanondalle.com/kuat-tekan-beton/
PDF KL2105 - 02 Material Beton [1]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar