BAB III METODOLOGI PENELITIAN............... Error! Bookmark not defined
4.4 Pemetaan (Mapping) .............................. Error! Bookmark not defined
Kajian Tentang Aplikasi Serat Sintetis dan Serat Alami Untuk Campuran Beton 43
Masalah yang dihadapi dalam inovasi dan perkembangan teknologi beton, khususnya beton serat, adalah meningkatnya harga berbagai jenis bahan bangunan, termasuk serat buatan produksi pabrik. Hal ini merupakan pukulan bagi masyarakat yang menginginkan bahan bangunan yang relatif murah, terjangkau dan berkekuatan baik.
4.4 Pemetaan (Mapping)
Hasil analisa, pembahasan dan uraian tersebut di atas dapat dirangkum dalam suatu pemetaan, agar dapat menjadi lebih jelas dan lebih mudah dimengerti. Pemetaan disajikan pada gambar 4.8 dan tabel 4.5
Tabel 4.5 Mapping Kinerja Beton Serat Sifat-sifat
serat Nadai Hummel
Balaguru & Shah Bentur Martinez Berera Kinerja beton sintesis Serat nylon mempunyai keunikan pada sebutan akan banyak menarik waktu dan dua formasi bergerak terus ke permukaan serat Serta nylon merupakan nama generik dari polyamide termasuk jenis material polymer yang mempunyai kinerja tegangan-regangan seperti halnya serat polymer lain. Interaksi serat dan matriks mempengar uhi kinerja material komposit serta berbentuk semen Dari berbagai model yang digunakan serat baja, tegangan geser dan tegangan geser friksen pada serat lurus dan pengabaian angka poison rasio Kuat tegangan yang tinggi pada modulus elastisitas dan berbagai permukaan serat serta ketinggian
yang rata dari beton serat, serat nylon ini akan disinari oleh gamma
Kajian Tentang Aplikasi Serat Sintetis dan Serat Alami Untuk Campuran Beton 44
Pemetaan Kinerja Beton Serat dan KSB
Sifat-sifat (Propertis)
Serat
Alami
a. Serat alami dihasilkan dari serat selulosa kayu dengan menggunakan proses kraft.
b. Serat alami mempunyai sifat-sifat mekanis yang lebih baik dibandingkan serat buatan manusia. c. Aplikasi serat alami digunakan
untuk memperkuat material beton
Sintesis
a. Serat sintesis termasuk serat yang dihasilkan dari pengembangan dalam industri petrokimia dan tekstil.
b. Aplikasi serat sintetis digunakan dalam perkuatan struktur beton.
c. Kekuatan beton dan karakteristiknya tidak terpengaruh karena retakan bisa dikendalikan
Kinerja beton serat dan KSB
Kinerja beton serat dan KSB dengan serat sintetis
Kinerja beton serat dan KSB dengan serat alami
Pustaka
1. Balaguru dan Shah, 1992; Li, 2002a, b. 2. Susilorini, 2007a,b,c,d dan 2008a. 3. Wang Li dan Becker, 1990. 4. Bentur, et.al.,1996.
Pustaka
1. Balaguru dan Shah, 1992; Li, 2002a, b. 2. Cement and Concrete, 2001.
3. Susilorini, et.al, 2003.
1 1
Kajian Tentang Aplikasi Serat Sintetis dan Serat Alami Untuk Campuran Beton 45
Gambar Beton serat KSB Beton serat Resume Pustaka Resume Pustaka Resume Pustaka
a. Beton serat yaitu suatu konstruksi yang tersusun dari bahan semen agregat halus dan kasar serta sejumlah kecil serat. b. Serat memiliki
peranan yang penting dalam komposit karena menentukan kinerja komposit secara keseluruhan c. Perkembangan serta
dimulai pada tahun 1960-an dengan diterapkannya aplikasi serat anorganik.
a. Komposit yang memiliki serat sebagai salah satu unsur penyusunnya disebut KSB
b. Salah satu peranan serta dalam KSB adalah menentukan kinerja antar-muka (interface) antara serat dan matrik
c. Kinerja zona transisi antara-muka (interface transition zone) yang memisahkan serat dan matrik pada komposit semen titis berserat dan sangat tergantung pada geometri serat
a. Beton serat adalah bahan komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat
b. Perkembangan beton serat dimulai pada erat konstruksi perumahan sebagai gambaran China dan Jepang mulai menggunakan serat tumbuhan sebagai perkuatan. c. Berbagai jenis serat
dapat dipakai untuk memperbaiki sifat-sifat beton mulai dari serat karbon yang mahal sampai dengan serat alam yang murah
1 1
2 2 2 2
Resume kinerja keseluruhan
Kajian Tentang Aplikasi Serat Sintetis dan Serat Alami Untuk Campuran Beton 46
Gambar 4.9 Diagram Alir Pemetaan
Kekuatan : • Beton serat :
Alasan utama menggunakan serat yang kuat dalam matrik yang rapuh yang relatif lemah adalah untuk meningkatkan kemudahan dari matrik dalam hal ini serat sintetis telah banyak digunakan sebagai perkuatan struktur beton • KSB : KSB selama ini ditujukan untuk aplikasi non struktural namun setelah awal tahun 2000 KSB mulai ditujukan pada aplikasi struktural dengan kapasitas pikul beban sebaai perkuatan
Modulus Elastisitas : • Beton serat :
Beton serat khususnya serat alami
mempunyai kelemahan pada modulus elastisitas yang rendah dan peka terhadap kelembaban sebagai contoh serabut kelapa sedangkan serat yang bersifat metalik memiliki tipikal modulus yang tinggi dan kekuatan yang tinggi
• KSB : Nilai modulus elastisitas pasta semen = 2849 MPa sedangakan untuk serat nylon mempunyai modulus elastisitas sebesar = 2416,92 MPa Cabut serat : • Beton serat : Di dalam penerapan dimana volume fraksi (pecahan serat yang lebih tinggi) digunakan, ada kenaikan yang signifikan di dalam kekuatan regangan yang dilakukan melalui proses cabut serat.
• KSB :
Perilaku antar-muka dan transfer tegangan antar serat dan matrik sementitis memiliki peranan penting dalam menentukan
keseluruhan sifat-sifat komposit dan unsur pokok dalam komposit dan memprediksi kegagalan struktur komposit yang diimplementasikan dalam uji cabut serat.
Fraktur :
• Beton serat : Pada beton serat aplikasi serat baja lurus menunjukkan kinerja keliatan fraktur kuat lentur,daktilitas dan absorpsi energi. • KSB :
Pendekatan mkanika fraktur akan diperoleh solusi yang baik untuk mencegah kegagalan dari struktur. Selama ini keunggulan dari mekanika fraktur telah terbukti berupa faktor kemanan yang
Kajian Tentang Aplikasi Serat Sintetis dan Serat Alami Untuk Campuran Beton
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Penambahan serat pada beton mempengaruhi beberapa sifat dari beton, dari hasil studi pustaka di atas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Penambahan serat pada beton dapat meningkatkan a. Daktilitas
b. Ketahanan c. Kuat tarik lentur d. Modulus elastisitas e. Nilai regangan
2. Serat alami menunjukkan banyak keunggulan diantaranya murah dan didapat, dapat diperbahurui, dan tidak berbahaya.
3. Serat sintetis relatif tidak unggul karena mahal, tidak dapat diperbaharui dan kemungkinan berbahaya.
5.2. Saran
Sehubungan dengan studi pustaka yang telah dilakukan terdapat beberapa saran yang dapat diberikan pada masa yang akan datang, saran-saran tersebut diantaranya :
1. Perilaku ikatan antara serat dan matriks dapat dipelajari dengan menggunakan pengujian langsung maupun tidak langsung agar di dapat kekuatan yang tinggi, modulus elastisitas yang baik.
2. Penambahan serat alami untuk bahan campuran beton sebaiknya ditambahkan jenis serat lain selain dari serat goni dan serat alami yang sudah dijelaskan diatas .
3. Perlu adanya kajian serat mikro yang lebih mendalam tentang sifat-sifat (properties) serat pada campuran beton atau komposit sementitis berserat sintetis dan alami agar diperoleh pemahaman yang baik dengan menambah referensi-referensi yang lain.
Kajian Tentang Aplikasi Serat Sintetis dan Serat Alami Untuk Campuran Beton
DAFTAR PUSTAKA
ACI Committee 544. 1982. State of the art report on fiber reinforced concrete -Report : ACI 544 IR-82. Farmington Hills : American Concrete Institute.
Balaguru, P.N., Shah, S.P. (1992). Fiber Reinforced Cement Composites, McGraw-Hill International Edition, Singapore.
Bentur, A., Wu, S.T., Banthia, N., Baggott, R., Hansen, W., Katz, W., Leung, C.K.Y, Li, V.C., Mobasher, B., Naaman, A.E., Robertson, R., Soroushian, P., Stang, H., Taerwe, L.R. (1996). “Fiber-Matrix Interfaces”, High Performance Fiber Reinforced Cement Composites 2, (eds. Naaman, A.E., Reindhardt, H.W.), E&FN Spons, London, 149-191.
Cement & Concrete Institute. (2001). Fibre Reinforced Concrete, Cement & Concrete Institute, Midrand.
Fischer, G., Li, V.C. (2004). “Effect of Fiber Reinforcement on the Response of Structural Members”, Proceedings Framcos-5, (eds. Li, et. al). Ia-Framcos, 831-838.
Hummel, R.E. (1998). Understanding Materials Science: History, Properties, Applications, Springer-Verlag Inc., New York.
Inneke & Anton. (2004). Penambahan Serat Kain Sintetis Pada Campuran Beton. Semarang: Jurusan Teknik Sipil Universitas Katolik Soegijapranata. Li, V.C. (2002a). “Reflections on the Research and Development of Engineered
Cementitious Composites (ECC)”, Proceedings of the JCI International Workshop on Ductile Fiber Reinforced Cementitious Composites, 1-21.
Li, V.C. (2002b). “Large Volume, High-Performance Applications of Fibers in Civil Engineering,” Journal of Applied Polymer Science, Vol. 83, 660-686.
Li, V.C., Stang, H. (1997). “Interface Property Characterization and Strengthening Mechanism in Fiber Reinforced Cement Based Composites”, (Review Arcticle), Journal of Advanced Cement Based Materials, Vol. 6, 1-20. Martinez-Barrera, G. (2006). “Concrete Reinforce with Irradiated Nylon Fibers”,
Journal of Material Research, Vol.21, No. 2, February, pp. 484-491.
Nadai, A. (1950). Theory of Flow and Fracture of Solids, Volume I, McGraw-Hill Company. Inc, New York, USA.
Palungkun, R. 1992. Aneka Produk Olahan Kelapa. Jakarta: Penebar swadaya.
Kajian Tentang Aplikasi Serat Sintetis dan Serat Alami Untuk Campuran Beton 49
Sudarmoko, B. (1993). Pengaruh Panjang Serat Pada Sifat Structural Beton Serat. Media Teknik. No 1 Tahun XV :22-40.
Suhendro, B. (2000). Teori Model dan Eksperimen. Yogyakarta: Jurusan Teknik Sipil – UGM.
Susilorini, Retno, M.I. (2007a). Model Masalah Cabut-Serat Nylon 600 Tertanam dalam Matriks Sementitis yang Mengalami Fraktur, Unpublished PhD Dissertation, Postgraduate Program, Parahyangan Catholic University, Bandung.
Susilorini, Retno, Rr. M.I. (2007b). “Fractured Based Approach for Structural Element Design – Safe Building, Safe City”, Third International Conference on Economic and Urban Management “City Marketing, Heritage, and Identity”, 24-25 August, PMLP Unika Soegijapranata, Semarang, 451-465.
Susilorini, Retno, Rr. M.I. (2007c). “The Performance Improvement of Fiber Pull-Out of Nylon 600 with Clumped Fiber End”, First International Conference of European Asian Civil Engineering Forum (EACEF), 26-27 September, Pelita Harapan University, Lippo Karawaci, Jakarta, D64-D71.
Susilorini, Retno, Rr. M.I. (2007d). “Integral-J Kritis untuk Model Elemen Hingga pada Cabut Serat Fraktur Nylon 600”, Tiga Roda Forum “Perkembangan Terkini Teknologi dan Rekayasa Konstruksi Beton di Indonesia”, 12 December, Hotel Bumi Karsa - Bidakara, Jakarta, 1-14.
Susilorini, Retno, Rr. M.I. (2008). “The Role of Shear-Friction on Pull-Out Fractured Based Modeling of Nylon 600 with Clumped Fiber End”, Seminar Nasional Teknik Sipil IV, 13 Februari, Program Pascasarjana – jurusan Teknik Sipil, Surabaya, B91-B101.
Susilorini, Retno, Rr. M.I., Indarto, Andri Priyo, dan Wardoyo, Susilo. (2003). “Optimasi Serabut Kelapa terhadap Peningkatan Kinerja Beton Serat”, Jurnal Litbang Provinsi Jawa Tengah, Vol. 1. No. 2, 88-95.
Susilorini, R, dan Suwarno, DJ. 2001. Mengenal dan Memahami Teknologi Beton. Semarang : Penerbit Laboratrium Bahan Bangunan – Unika Soegijapranata.
Tjokrodimuljo, Kardiyono. 1996. Teknologi Beton. Penerbit Nafiri. Yogyakarta. Wang, Y., Li, V.C., Backer,S. (1988). “Modelling of Fibre Pull-out from a
Cement Matrix”, The International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete, Vol. 10, No. 3, 143-149.
Kajian Tentang Aplikasi Serat Sintetis dan Serat Alami Untuk Campuran Beton 50
Wang, Y., Li, V.C., Backer, S. (1990). “Tensile Properties of Synthetic Fiber Reinforced Mortar”, Journal of Cement and Concrete Composites, Vol. 12, 29-40.
Wijaya, C. 1994. Karakteristik redaman balok sederhana beton bertulang berserat ijuk. Di dalam Porosiding Seminar Nasional “Pengembangan Wilayah Rawan Gempa”. Yogyakarta, 3-4 Oktber 1994.