Sifat-sifat Beton Bertulang

Sifat-sifat Beton Bertulang

Pengetahuan yang mendalam tentang sifat-sifat beton bertulang sangat penting sebelum dimulai mendesain struktur beton bertulang. Beberapa sifat-sifat beton bertulang antara lain :

 Kuat Tekan

Kuat tekan beton (f’c) dilakukan dengan melakukan uji silinder beton dengan ukuran diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pada umur 28 hari dengan tingkat pembebanan tertentu. Selama periode 28 hari silinder beton ini biasanya ditempatkan Mdalam sebuah ruangan dengan temperatur tetap dan kelembapan 100%. Meskipun ada beton yang memiliki kuat maksimum 28 hari dari 17 Mpa hingga 70 -140 Mpa, kebanyakan beton memiliki kekuatan pada kisaran 20 Mpa hingga 48 Mpa. Untuk aplikasi yang umum, digunakan beton dengan kekuatan 20 Mpa dan 25 Mpa, sementara untuk konstruksi beton prategang 35 Mpa dan 40 Mpa. Untuk beberapa aplikasi tertentu, seperti untuk kolom pada lantai-lantai bawah suatu bangunan tingkat tinggi, beton dengan kekuatan sampai 60 Mpa telah digunakan dan dapat disediakan oleh perusahaan-perusahaan pembuat beton siap-campur (ready-mix  concrete).

Nilai-nilai kuat tekan beton seperti yang diperoleh dari hasil pengujian sangat dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk dari elemen uji dan cara pembebanannya. Di banyak Negara, spesimen uji yang digunakan adalah kubus berisi 200 mm. untuk beton-beton uji yang sama, pengujian terhadap silinder-silinder 150 mm x 300 mm menghasilkan kuat tekan yang besarnya hanya sekitar 80% dari nilai yang diperoleh dari pengujian beton uji kubus.

Kekuatan beton bisa beralih dari beton 20 Mpa ke beton 35 Mpa tanpa perlu melakukan penambahan buruh dan semen dalam jumlah yang berlebihan. Perkiraan kenaikan biaya bahan untuk mendapatkan penambahan kekuatan seperti itu adalah 15% sampai 20%. Namun untuk mendapatkan kekuatan beton diatas 35 atau 40 Mpa diperlukan desain campuran beton yang sangat teliti dan perhatian penuh kepada detail-detail seperti pencampuran, penempatan, dan perawatan. Persyaratan ini menyebabkan kenaikan biaya yang relatife lebih besar. Kurva tegangan-regangan pada gambar dibelakang menampilkan hasil yang dicapai dari uji kompresi terhadap sejumlah silinder uji standar berumur 28 hari yang kekuatannya beragam.

  • Kurva hampir lurus ketika beban ditingkatkan dari niol sampai kira-kira 1/3 – 2/3 kekuatan maksimum beton.
  • Diatas kurva ini perilaku betonnya nonlinear. Ketidak linearan kurva tegangan-regangan beton pada tegangan yang lebih tinggi ini mengakibatkan beberapa masalah ketika kita melakukan analisis struktural terhadap konstruksi beton karena perilaku konstruksi tersebut juga akan nonlinear pada tegangan-tegangan yang lebih tinggi.
  • Satu hal penting yang harus diperhatikan adalah kenyataan bahwa berapapun besarnya kekuatan beton, semua beton akan mencapai kekuatatan puncaknya pada regangan sekitar 0,002.
  • Beton tidak memiliki titik leleh yang pasti, sebaliknya kurva beton akan tetap bergerak mulus hingga tiba di titik kegagalan (point of rupture) pada regangan sekitar 0,003 sampai 0,004.
  • Banyak pengujian yang telah menunjukkan bahwa kurva-kurva tegangan- regangan untuk silinder-silinder beton hampir identik dengan kurva-kurva serupa untuk sisi balok yang mengalami tekan.
  • Harus diperhatikan juga bahwa beton berkekuatan lebih rendah lebih daktail daripada beton berkekuatan lebih tinggi – artinya, beton-beton yang lebih lemah akan mengalami regangan yang lebih besar sebelum mengalami kegagalan.

 

  1. Modulus Elastisitas Statis

Beton tidak memiliki modulus elastisitas yang pasti. Nilainya bervariasi

tergantung dari kekuatan beton, umur beton, jenis pembebanan, dan karakteristik dan perbandingan semen dan agregat. Sebagai tambahan, ada beberapa defenisi mengenai modulus elastisitas :

  1. a)Modulus awal adalah kemiringan diagram tegangan-regangan pada titik asal dari kurva.
  2. b)Modulus tangen adalah kemiringan dari salah satu tangent (garis singgung) pada kurva tersebut di titik tertentu di sepanjang kurva, misalnya pada 50% dari kekuatan maksimum beton.
  3. c)Kemiringan dari suatu garis yang ditarik dari titik asal kurva ke suatu titik pada kurva tersebut di suatu tempat di antara 25% sampai 50% dari kekuatan tekan maksimumnya disebut Modulus sekan.
  4. d)Modulus yang lain, disebut modulus semu (apparent modulus) atau modulus jangka panjang, ditentukan dengan menggunakan tegangan dan regangan yang diperoleh setelah beban diberikan selama beberapa waktu.

Peraturan ACI menyebutkan bahwa rumus untuk menghitung modulus elastisitas beton yang memiliki berat beton (wc) berkisar dari 1500-2500 kg/m3.

Dimana :

wc : berat beton (kg/m3)

fc’ : mutu beton (Mpa)

Ec : modulus elastisitas (Mpa)

Modulus Elastisitas Dinamis

 

Baca juga: