Oleh
Helmi Abdulgani
Compressive strength suatu meterial adalah
kemampuan material itu untuk mempertahan keutuhannya di bawah tekanan. Artinya berapa besar tekanan yang dapat
diterima oleh material itu sebelum ia hancur sehinga tidak dapat digunakan lagi
sebagaimana yang
diperuntukkannya. Tekanan maksimum yang dapat diterima oleh suatu material
sebelum kehancurannya disebut compressive strength dari material tersebut.
Kebanyakan material , terutama yang bersifat rapuh, seperti concrete, kaca, ceramic, dan
lainnya, akan hancur bila dibebani dengan tekanan mencapai limit compressive
strength, tetapi ada juga yang hanya berubah bentuk secara
permanen, yaitu tidak
kembali ke bentuk asalnya terutama
material-material yang bersifat kenyal seperti logam dan plastik.
Jadi
untuk material yang rapuh, compressive
strengthnya dapat didefinisikan sebagai
suatu nilai tekanan dimana pada tekanan tersebut material yang besangkutan akan
hancur sepernuhnya. Sedangkan untuk material yang kenyal , compressive strength
didefinisikan sebagi suatu nilai tekanan
di mana pada tekanan tersebut, nilai strain yang diizin telah tercapai.
Ada berbagai unit compressive stength yang
biasa digunakan, tetapi yang paling sering kita jumpai adalah psi, kgf/cm2, Pa
. Kita dapat saling mengconversikan unit yang satu denga unit yang lainnya
seperti berikut ini
1
psi=0.0703 kgf/cm2= 6894.7573 Pa.
1
kgf/cm2=14.22psi=98,076 Pa
Berdasarkan referensi ini kita dapat mengubah
unit psi ke unit kgf/cm2 atau ke Pa
dengan mudah.
Contoh: 25kpsi
= 25,000 psi= 25,000 x 0.0703 kgf/cm2=1,757.50 kgf/cm2
25
kpsi= 25,000 psi=25,000 x 6894.7573 Pa=172.37 MPa (Mega Pascal)
Apa yang terjadi ketika kita membebabani suatu
material?
Pengalaman menunjukkan bahwa bila kita menarik suatu material, karet
misalnya, maka karet itu akan memanjang. Dan ketika kita melepaskannya maka ia akan kembali ke bentuk semua. Begitu juga sebaliknya
apabila kita menekan suatu batang karet, dia akan menjadi lebih pendek dan apabila kita
lepaskan akan kembali ke panjang semula. Keadaan kembalinya ke keadan semula
ini hanya dapat terjadi apabila tekanan
atau tegangan yang kita kenakan masih
dalam batas limit elastisitas dari material tersebut. Kalau tekanan atau tegangan yang kita bebankan melebihi limit
elastisitas maka material tersebut tidak akan kembali ke bentuk semula, material tersebut akan berubah bentuk untuk selamanya.Pemanjangan dan pemendekan dari suatu material dibawah tekanan atau tegangan
disebut “strain” .Pemanjangan disebut strain
positive,Sedangkan pemendekan disebut strain
negative .
Besarnya strain ini sangat tergantung dari jenis material
dan besarnya tekanan atau tegangan yang
diaplikasikan. Hubungan
antara stress dan strain suatu
material ditentukan oleh Young Modulus (E)
dari material
tersebut. Setiap material mempunya nilai Young Modulus yang berbeda . Young modulus adalah salah satu dari sifat material yang dapat membedakan antara
material satu dengan yang lainnya. Jadi bila suatu material, dimana density, bentuk dan rupanya sama (tidak
dapat dibedakan), maka salah satu cara untuk mengetahui
apakah material itu sama atau tidak adalah dengan mengukur Young Modulusnya. Jika Young Modulus material
itu sama, berarti material itu adalah material yang sama, tetapi bila tidak
material itu adalah material yang berbeda. Besi
misalnya mempunyai Young modulus 28.5 Mpsi, Aluminium 10 Mpsi, tembaga
17Mpsi, concrete 17Gpa, kaca 60 Gpa.Istilah lain untuk Young Modulus adalah
Modulus of Elasticity. Material dengan Young Mudulus berbeda akan memanjang atau memendek dengan harga yang berbeda pula.
Material dengan Young Medulus kecil akan
memanjang lebih besar dari pada material dengan Young Modulus besar, begitu juga
sebaliknya. Besi bila dibenani akan memendek
jauh lebih sedikit dibandingkan
dengan karet yang dibebani dengan beban yang sama besar. Sebagai
contoh , karet akan memiliki strain yang
lebih besar dibandingkan dengan strain yang terjadi pada kawat karena karet memiliki Young moudulus yang lebih kecil
dibandingkan dengan Young modulus kawat.Compressive strength biasanya diukur dengan menggunakan
Universal Testing Machince, sama seperti
equipement yang digunakan untuk mengukur Tensile strength.
Nilai compressive strength yang didapat dari hasil pengukuran, tergantung pada banyak hal. Yang paling penting diantaranya adalah bentuk speciment dan kecepatan muatan tegangan. Misalnya untuk pengetesan compressive strength concrate, ada dua bentuk specimen yang digunakan. Di Amerikan dan Jepang digunakan bentuk speciment cilinder dengan diameter 15cm dan panjang 30cm. Sedangkan di Ingris dan Negara Eropah lainnya menggunakan specimen kubus dengan ukuran 15cm x 15cmx 15cm. Tenyata jika sample silider dan sampel kubus dibuat dari sampel material yang sama, maka hasil testnya akan menunjukan harga yang berbeda. Dari hasil mengujian menujukkan bahwa compressive strength dari speciment kubus lebih rendah dari compressive strength speciment silider. Maka dari sudut pandang keamanan konstruksi, hasil pengetesan dengan specimen kubus lebih diminati dari pada hasil pengetesan speciment bentuk silinder.
Seperti sudah kita sebutkan di atas, bahwa kecepatan kenaikan tegangan juga berpengaruh pada hasil compressive strength yang didapat. Makin cepat kenaikan tegagan makin kecil compressive strength yand didapat.
Ada dua cara untuk mengatur kecepatan kenaikkan tegangan yaitu dengan:
1.
dengan menaikkan tegangan dengan kecepatan
tetap seperti pada mesin test berbasis hidrolik.
2.
dengan kecepatan pertambahan strain yang tetap seperti pada mesin berbasis screw.
Peda pengetesan Compressive strength concrete kecepatan
kenaikan gaya biasanya dipilih 500 lbf/sec.Sebagai tambahan pada apa yang sudah diterangkan diatas daya ketahanan sampel concrate juga dipengaruhi oleh berbagai hal yang lain. Diantaranya cara penyiapan bahan , mix design, cara pemeliharaan sampel, dan juga jenis dan jumlah admixture yang digunakan. Admixture ini bertujuan untuk megurangi penggunaan air , karena kekuatan concrete berbanding terbalik dengan jumlah air yang digunakan. Jadi kalau jumlah air dapat kita kurangi maka kekuatan conrate dapat di naikkan. Tetapi banyaknya air yang dapat dikurangi hanya sampai pada batas-batas tertentu. Kita tidak dapat mengurangi air terus menerus sehingga workability tidak memungkinkan lagi. Artinya concrete susah dibentuk. Disinilah fungsi admixture, yaitu memperbesar workability walaupun airnya dikurangi .Memang admixture juga akan mengurangi kekuatan bahan , karena ia akan menciptakna pori-pori dalam concrete ,tetapi pengurangan kekuatan itu tidak seberapa apabila dibandingkan dengan pengurangan kekuatan akibat penambahan jumlah air yang harus digunakan untuk memudahkan pengerjaan.
No comments:
Post a Comment