Oleh :
LENI PUSPA MELIANI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
ABSTRAK
STUDI PERBANDINGAN SIFAT MEKANIS BETON DENGAN DAN TANPA PERKUATAN GFRP
DAN TYFO SW EPOXY (UNDERWATER)
Oleh
Leni Puspa Meliani
Kerusakan seperti keroposnya tiang pancang dermaga kerap terjadi pada
konstruksi-konstruksi bawah air seperti bangunan pinggir pantai. Perkuatan tiang
pancang beton bawah air dengan GFRP dan epoxy underwater adalah salah satu
solusi kerusakan pada bangunan demaga, dengan cara meningkatkan/
mengembalikan kekuatan tiang pancang dan menambah masa layan dari struktur
dermaga tersebut.
Benda uji yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari 40 sampel silinder beton
(d=150 mm dan h=300 mm). Dua puluh sampel silinder untuk uji kuat tekan dan
modulus elastisitas beton serta 20 sampel silinder untuk uji kuat tarik belah beton.
Perlakuan pada sampel yaitu perkuatan dengan GFRP 1 layer, 2 layers dan 3
layers.
Persentase peningkatan kuat tekan pada perkuatan dengan GFRP 1 layer, 2 layers
dan 3 layers berturut-turut yaitu 41,7%, 77,85% dan 192,6% terhadap beton tanpa
dan epoxy underwater terjadi peningkatkan kuat tekan dan kuat tarik belah yang
signifikan. Nilai modulus elastisitas (Ec) rata-rata dial gauge/modulus tanpa GFRP
dan dengan perkuatan GFRP 1 layer, 2 layers dan 3 layers, berturut-turut yaitu
32753,71 MPa, 12438,51 MPa, 52946,20 MPa dan 50151,52 MPa. Maka
disimpulkan hasil pengujian modulus elastisitas tidak sesuai harapan yaitu
ABSTRACT
THE STUDY OF COMPARISON MECHANICAL CHARACTERISTIC OF CONCRETE WITH AND WITHOUT STRENGHTENING OF
GFRP AND TYFO SW EPOXY (UNDERWATER)
By
Leni Puspa Meliani
The damage of concrete structures such as the porous of dock piling, often occur
on underwater constructions such as buildings on the beach. The strengthening of
underwater concrete piles with GFRP and epoxy underwater is one solution for
dock damage, by improving/restoring load capacity of poles and increasing the
service life of pier structures.
The specimens used in this study consisted of 40 cylinders (d = 150 mm and h =
300 mm). Twenty cylindrical samples used for compressive strength and modulus
of elasticity test as well as 20 samples used for splitting tensile strength test. The
variations of GFRP strengthening in this research were 1 layer, 2 layers and 3
layers.
Persentage of increment of compressive strength test of GFRP strengthening for 1
layer, 2 layers and 3 layers compare to concrete without GFRP were 41.7%,
conclusion is the cylinders strengthened by GFRP and epoxy underwater can
increase compressive strength and splitting tensile strength significantly. The
average modulus of elasticity (Ec) dial gauge/modulus without GFRP and GFRP
strengthening for 1 layer, 2 layers and 3 layers were 32753.71 MPa, 12438.51
MPa, 52946.20 MPa and 50151.52 MPa respectively. It shows that the test result
do not appropriate with the hypothesis which the cylinders strengthened by GFRP
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL... iii
DAFTAR GAMBAR... iv
DAFTAR NOTASI... vii
DAFTAR LAMPIRAN... viii
I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1
B. Rumusan Masalah... 2
C. Tujuan Penelitian... 2
D. Batasan Masalah... 3
E. Manfaat Penelitian... 3
II TINJAUAN PUSTAKA A. Beton... 4
B. Tyfo Fibrwrap Systems... 5
C. Aplikasi GFRP pada Beton... 14
D. Penelitian Terdahulu... 16
E. Perhitungan Kuat Tekan, Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik Belah... 19
III METODE PENELITIAN A Pengumpulan Data... 21
C Alat... 25
D Pelaksanaan Penelitian... 28
E Analisis Penelitian... 38
F Bagan Alir Penelitian... 39
IV HASIL DAN PEMBAHASAN A Kuat Tekan Beton... 41
B Kuat Tarik Belah Beton... 52
C Modulus Elastisitas Beton... 60
D Hubungan Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah... 65
V KESIMPULAN DAN SARAN A KESIMPULAN... 68
B SARAN... 70
DAFTAR PUSTAKA
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kerusakan struktur dapat diakibatkan oleh beberapa faktor, diantaranya
adalah kesalahan saat perencanaan, kesalahan saat proses konstruksi, dan
kerusakan elemen struktur pada suatu konstruksi. Untuk menanggulangi
faktor-faktor penyebab kerusakan struktur tersebut dibutuhkan perkuatan
struktur. Beberapa metode perkuatan pun terus berkembang.
Salah satu metode perkuatan struktur adalah perkuatan struktur dengan FRP
(Fibre Reinforced Polymer). Metode perkuatan dengan FRP ini diaplikasikan
bersama dengan epoxy. Epoxy adalah perekat yang berfungsi merekatkan
FRP dengan bahan lain seperti beton, baja, pipa dan lain-lain.
FRP adalah material komposit berbentuk seperti lembaran kain anyaman yang
fleksibel dan memiliki kekuatan hampir 10 kali kekuatan baja biasa, FRP
berfungsi menambah kekuatan di bagian tarik dari suatu struktur.
FRP memiliki beberapa kelebihan diantaranya adalah tahan terhadap korosi,
memiliki berat yang cukup ringan (hampir ¼ dari berat baja), mudah
diaplikasikan di tempat yang sempit, mengurangi penggunaan scaffolding dan
deformasi yang besar serta dapat digunakan dengan dimensi dan geometri
yang tak terbatas. Dengan penggunaan bahan FRP dan epoxy tersebut
memungkinkan adanya peningkatan kekuatan dari elemen struktur, sehingga
masa layan dari sebuah konstruksi dapat diperpanjang. FRP dibagi
berdasarkan jenis bahan yaitu glass, carbon dan aramid. Bahan yang terbuat
dari glass yaitu GFRP (Glass Fibre Reinforced Polymer).
B. Rumusan Masalah
Konstruksi-konstruksi bawah air seperti bangunan pinggir pantai kerap
mengalami kerusakan seperti keroposnya tiang pancang dermaga. Perkuatan
tiang pancang beton bawah air dengan GFRP dan epoxy underwater dapat
menjadi solusi kerusakan pada bangunan dermaga, dengan cara
meningkatkan/mengembalikan kekuatan tiang pancang dan menambah masa
layan dari struktur dermaga tersebut.
Untuk pendekatan/penyederhanaan dari kondisi tiang pancang berbentuk
silinder di lapangan, maka dibuat sampel silinder yang diperkuat dengan
GFRP pada kondisi di laboratorium, kemudian dilakukan uji tekan dan tarik
belah.
C. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Membandingkan kekuatan beton bawah air sebelum dan setelah diperkuat
2. Pada beton bawah air dilakukan uji tekan, uji tarik belah dan uji modulus
elatisitas untuk mengetahui peningkatan kuat tekan dan kuat tarik belah
serta nilai modulus elatisitas.
D. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Bahan yang digunakan untuk perkuatan struktur adalahGFRP tipe
SEH-51A dan Tyfo SW-1 (epoxy underwater) yang diproduksi oleh Fyfe Co.
2. Pada penelitian ini dibuat 40 sampel silinder dimana 10 sampel
diperuntukkan bagi masing-masing perlakuan. Perlakuan tersebut
dintaranya sebelum ditambah GFRP, penambahan GFRP 1 layer, 2 layers
dan 3 layers. Pemasangan GFRP dilakukan saat umur beton 21 hari.
Pemasangan GFRP ini dilakukan di dalam air.
3. Pengujian yang dilakukan adalah uji tekan, uji tarik belah dan uji modulus
elastisitas. Pengujian dilakukan pada umur beton 36 sampai 50 hari.
E. Manfaat Penelitian
Maanfaat penelitian ini adalah:
1.Mengetahui pengaruh perkuatan GFRP dan epoxy underwater pada beton
bawah air.
2.Memberikan informasi tentang hasil penelitian kepada pihak Fyfe co.
sebagai sponsor pada penelitian ini yang menyediakan GFRP dan epoxy
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Beton
Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidrolik lain,
agregat halus, agregat kasar, dan air, dengan atau tanpa bahan campuran
tambahan yang membentuk massa padat.
Beton memiliki beberapa kelebihan diantaranya yaitu:
1. Harga relatif murah
2. Mempunyai kekuatan tekan yang tinggi
3. Adukan beton mudah diangkut dan dicetak dalam bentuk yang diinginkan
4. Kuat tekan beton jika dikombinasikan dengan baja akan mampu untuk
memikul beban yang berat
5. Dalam pelaksanaannya adukan beton dapat disemprotkan atau dipompakan
ke tempat tertentu yang cukup sulit
6. Biaya perawatan yang cukup rendah
Beton juga memiliki beberapa kelemahan diataranya yaitu:
1. Kuat tarik yang rendah sehingga mudah retak dengan demikian perlu
2. Adukan beton menyusut saat pengeringan sehingga perlu dibuat perluasan
sendi (expansion joint) untuk struktur yang panjang
3. Beton sulit untuk kedap air secara sempurna
4. Beton bersifat getas (tidak daktail)
B. Tyfo®Fibrwrap®Systems
Tyfo® fibrwrap® systems adalah one stop solution yang diberikan oleh Tyfo
berupa sistem yang mencakup desain, material, aplikasi dan garansi serta
dilakukan oleh Tyfo itu sendiri.
Tyfo® fibrwrap® systems adalah salah satu produsen dan spesialis dalam
bidang FRP. FRP (Fibre Reinforced Polymer) adalah hasil kombinasi serat
dan damar. Prinsip dari penambahan FRP sama seperti penambahan plat baja,
yaitu menambah kekuatan di bagian tarik dari struktur. FRP yang sering
digunakan pada perkuatan struktur adalah plate/composite dan fabric/wrap.
Bentuk plate lebih efektif dan efisien untuk perkuatan lentur baik pada balok
maupun pelat serta pada dinding, sedangkan bentuk wrap lebih efektif dan
efisien untuk perkuatan geser pada balok serta meningkatkan kapasitas beban
aksial dan geser pada kolom.
Keuntungan perkuatan menggunakan FRP (Fibre Reinforced Polymer):
1. Tidak merusak dan mudah dipasang
2. Waktu shutdown/pemberhentian operasi singkat yang pendek atau tidak
perlu waktu shutdown
4. Tidak memerlukan peralatan berat atau khusus
5. Dapat diaplikasi di lokasi yang mempunyai ruang sempit dan sulit
6. Dapat menyatu dengan material finishing
7. Dapat diaplikasi di bawah air
8. Meningkatkan bending strength elemen lentur
9. Meningkatkan kuat geser pada balok, kolom dan dinding
10. Meningkatkan daya tahan terhadap beban vertikal pada kolom
11. Meningkatkan ductility karena cyclic loading
12. Tidak menyebabkan korosi dan dapat mencegah korosi
Jenis properti fiber dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Jenis properti fiber
Dikutip dari Sihotang (2012)
Jenis produk FRP yaitu carbon, glass dan aramid fiber dengan kombinasi
yang unik dengan Tyfo® polymer menjadi satu kesatuan komposit fiber.
Modulus Tensile Elongation
Diameter Relative of Elasticity Strength at Break
Fiber μm Density (Gpa) (Gpa) (%)
Steel 5-500 7.84 200 0.5-2.0 0.5-3.5
Glass 9-15 2.60 70-80 2-4 2-3.5
Asbestos
Crocidolite 0.02-0.4 3.40 196 3.5 2.0-3.0 Chrysotile 0.02-0.4 2.60 164 3.1 2.0-3.0 Fibrillated polypropylene 20-200 0.90 5-77 0.5-0.75 8 Aramid (Kevlar) 10 1.45 65-133 3.6 2.1-4.0 Carbon (high strength) 9 1.90 230 2.6 1
Nylon - 1.10 4.0 0.9 13.0-15.0
Karakter dari bahan-bahan glass, aramid dan carbon dapat dilihat pada Tabel
2.
Tabel 2. Karakteristik bahan glass, aramid dan carbon
Sumber: fyfefibrwrapindonesia.presentation-tyfo’2012bahasa.pdf
Sistem Tyfo® fibrwrap® dapat digunakan untuk:
1. Perlindungan struktur secara keseluruhan
2. Memperbaiki ketahanan gempa suatu bangunan
3. Memperkuat jembatan dengan menaikkan tingkat beban, ketahanan
gempa, perbaikan dampak kerusakan dan memperpanjang umur jembatan
4. Upgrade struktur (menaikkan kekuatan balok, pelat, dan kolom yang
sudah ada)
5. Memperkuat struktur yang tidak lagi memiliki kekuatan disain aslinya
6. Rehabilitasi pipa atau perkuatan pipa untuk mengatasi peningkatan
tekanan dari dalam, beban lentur, traffic dan beban tanah. Sistem Tyfo®
fibrwrap® dapat dilem dari luar maupun dari dalam pipa
7. Ideal untuk perkuatan struktur industri karena angka perbandingan
kekuatan dan berat yang tinggi, serta kemudahan pemasangan
8. Memperbaiki struktur yang korosi/berkarat
9. Memperkuat struktur beton dan struktur pada area laut yang mana dapat
memperbaiki dan memelihara element struktur yang ada
10.Perlindungan dari kebakaran
11.Dapat dipakai dengan berbagai jenis coating untuk memenuhi kebutuhan
masing-masing proyek
Dalam prakteknya, sistem Tyfo® fibrwrap® didukung dengan desain
engineering akan memberikan kepastian peningkatan kapasitas struktur
setelah dilakukan perkuatan.
Pengujian perkuatan dengan Tyfo® fibrwrap® systems dapat meningkatkan
kapasitas struktur, perbaikan struktur akibat gempa, perbaikan pipa, perkuatan
terhadap ledakan dan perbaikan karena korosi ataupun untuk rehabilitasi
struktur jembatan dan lain-lain.
Sejak 1988, Tyfo® fibrwrap® systems telah diuji coba dan terbukti efektif
dan tahan lama. Lebih dari 500 struktur dan bahan uji, baik yang sudah rusak
ataupun masih normal telah diuji dengan menggunakan Tyfo® fibrwrap®
systems. Tyfo® fibrwrap® systems harus didesain sesuai ACI 318-05. Syarat
Produk Tyfo yaitu GFRP (Glass Fibre Reinforced Polymer) dan Epoxy.
GFRP dan epoxy sendiri terdiri dari beberapa produk seperti dijelaskan di
bawah ini.
1. GFRP (Glass Fibre Reinforced Polymer)
GFRP (Glass Fibre Reinforced Polymer) adalah salah satu produk FRP
berbahan glass. GFRP memilki dua produk yaitu Tyfo SEH-25A dan Tyfo
SEH-51A.
a. Tyfo SEH-25A dikombinasikan dengan bahan epoxy untuk
meningkatkan kekuatan dan daktalitas dari jembatan, bangunan dan
struktur lainnya.
b. Tyfo SEH-51A terdiri dari serat material kaca berorientasi dalam arah
0° dengan penambahan serat kaca yang berwarna kuning yang
berorientasi dalam arah 90° dan tegak lurus serat kaca. Kegunaan Tyfo
SEH-51A dikombinasikan dengan bahan epoxy untuk meningkatkan
kekuatan dan daktalitas dari jembatan, bangunan dan struktur lainnya.
Keuntungan Tyfo SEH-51A yaitu: Memiliki masa pakai yang lama
Gulungan GFRP dapat dipotong sesuai kebutuhan sebelum
dikirimkan
100% bebas bahan pelarut
Ramah lingkungan
Data Tyfo SEH-51A dapat dilihat pada Tabel 3, sedangkan data
Tabel 3. Typical dry fibre properties
Sumber: fyfefibrwrapindonesia.2.tyfoSEH-51A.pdf
Tabel 4. Composite gross laminate properties
Sumber: fyfefibrwrapindonesia.2.tyfoSEH-51A.pdf
Kondisi penyimpanan Tyfo SEH 51A yang baik yaitu pada suhu 40-320
C, menjaga suhu tetap normal atau jauh dari kondisi beku, serta
menjauhkan dari kontaminasi uap dan air.
Pemasangan GFRP dilakukan oleh aplikator terlatih dan bersertifikat
serta harus sesuai standar quality kontrol Fyfe co. Gambar Tyfo
Gambar 1. GFRP Tyfo SEH-51A
2. Epoxy
Epoxy adalah perekat yang berfungsi merekatkan GFRP dengan bahan lain
seperti beton, baja, pipa dan lain-lain. Jenis-jenis Epoxy diantaranya
adalah sebagai berikut:
a. Saturation (tyfo S)
b. All puspose (WS)
c. Metal bond
d. Track coat
e. SW-1
f. Wet prime
Epoxy underwater dengan merek dagang Tyfo SW-1, memilki formula
yang terdiri dari epoxy damar, pengeras, dan pengisi lembam. Epoxy ini
khusus dirancang untuk aplikasi bawah air pada permukaan baja, beton
dan lain-lain.
Tyfo SW-1 diformulasikan untuk digunakan sebagai bahan penambal,
dapat digunakan untuk melapisi atau memperbaiki beton dan material baja
di dalam air, dimana Tyfo SW-1 berfungsi memberikan perlindungan
terhadap korosi dan kerusakan akibat garam atau air tawar. Epoxy ini
diformulasikan khusus untuk struktur daerah pantai.
Perbandingan pencampuran epoxy dibagi berdasarkan volume dan berat
epoxy. Perbandingan berdasarkan volume yaitu 100 bagian komponen A
dicampur dengan 74 bagian komponen B.
Perbandingan beradasarkan berat yaitu 100 bagian komponen A dicampur
dengan 56 bagian komponen B. Permukaan harus rata, bersih, bebas dari
tumbuhan laut atau bahan lain yang akan merusak adhesi.
Nilai volume dan berat pada pencampuran epoxy dapat dihitung melalui
rumus berat jenis, sedangkan rumus untuk berat jenis adalah hasil bagi
antara berat dan volume dengan satuannya adalah t/m3.
Nilai berat jenis epoxy adalah 1,6 t/m3, dengan diketahui volume epoxy
maka dapat diketahui berat epoxy tersebut melalui rumus berat jenisnya.
Dengan diketahui volume epoxy setara dengan beratnya melalui rumus ini,
maka dapat dibuat perbandingan untuk pencampuran epoxy.
Cara mengaplikasikan Tyfo SW-1 yaitu:
a. mempersiapkan permukaan yang akan diperkuat.
b. Mengaplikasikan Tyfo SW-1 segera setelah persiapan permukaan untuk
c. Melakukan pencampuran Tyfo SW-1 dengan perbandingan 100 bagian
berat komponen A dengan 56 bagian berat komponen B pada suhu
sekitar ≥ 400 F (≥ 40 C).
d. Pencampuran dilakukan dengan mixer berkecepatan redah selama 3-5
menit.
e. Mengoleskan Tyfo SW-1 pada permukaan yang akan diperkuat dengan
tangan bersarung atau dengan sekop.
Klasifikasi Tyfo SW-1 dapat dilihat pada Tabel 5, sedangkan Tyfo sw-1
dapat dilihat pada Gambar 2.
Tabel 5. Typical material properties at 750 F
Gambar 2. Tyfo SW-1
C. Aplikasi GFRP pada Beton
Proses aplikasi GFRP dan epoxy underwater pada struktur bangunan adalah
sebagai berikut:
1. Perbaikan permukaan beton yang akan dibalut (wraping) GFRP. Perbaikan
beton dibagi tiga yaitu perbaikan ringan, perbaikan sedang dan perbaikan
berat. Metode perbaikan berat ditentukan oleh jenis kerusakan strukturnya
yang meliputi:
a. Coating
Perbaikan coating adalah melapisi permukaan beton dengan cara
mengoleskan atau menyemprotkan bahan yang bersifat plastik dan cair.
Lapisan ini digunakan untuk menyelimuti beton terhadap lingkungan
yang merusak beton.
b. Injection (grouting)
Perbaikan injection adalah memasukkan bahan yang bersifat encer ke
dalam celah atau retakan pada beton, kemudian disuntikkan dengan
tekanan, sampai terlihat pada lubang atau celah lain telah terisi atau
c. Shotcrete
Perbaikan shotcrete adalah menembakkan mortar atau beton dengan
ukuran agregat yang kecil pada permukaan beton yang akan diperbaiki.
Shotcrete dapat digunakan untuk perbaikan permukaan yang vertikal
maupun horisontal dari bawah.
d. Prepacked Concrete
Perbaikan prepacked concrete adalah mengupas beton, kemudian
dibersihkan dan diisi dengan beton segar, beton baru ini dibuat dengan
cara mengisi ruang kosong dengan agregat sampai penuh. Kemudian
disuntikkan dengan mortar yang sifat susutnya kecil dan mempunyai
ikatan yang baik dengan beton lama.
2. Cat dasar/mengoleskan (priming) permukaan beton dengan tyfo SW-1
5. Pelapisan dengan mortar dengan tujuan melindungi dari sinar ultraviolet.
Beberapa perkuatan struktur di Indonesia yang menggunakan GFRP
diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Pekuatan pada kolom beberapa bangunan yaitu Senopati at 8 residence
Building Jakarta, Bank NISP Kelapa Gading Jakarta, Gedung Graha
2. Perkuatan pada balok beberapa bangunan yaitu Hotel Grand Royal
Panghegar Bandung, TCC Telkomsel Padang, PT Yamaha MMI Jakarta,
Kantor Butik di Senayan City Jakarta dan Sudirman Place di Jakarta.
3. Perkuatan pada pelat beberapa bangunan yaitu Sea Water Intake PT
Tripolyta Cilegon Indonesia dan Graha Mobisel Building.
4. Perkuatan pada jembatan yaitu Jembatan Noel Mina NTT, Jembatan
Tondo Baubau, Jembatan penghubung Kepulauan Banyak Aceh dan
Flyover Yos Sudarso Medan.
5. Perkuatan pada struktur pantai yaitu PT Polychem Cilegon, Jetty Tanjung
Intan Cilacap dan PT Tripolyta Jetty Cilegon Banten.
D. Penelitian Terdahulu
Sudarsana dan Sutapa (2007) meneliti pengaruh perkuatan kolom bulat beton
bertulang menggunakan 1 lapis GFRP (Glass Fibre Reinforced Polymer)
dengan variasi overlaping terhadap perilaku keruntuhan, daya dukung aksial
dan daktilitas aksial kolom. Kolom bulat beton bertulang dibuat sebanyak 21
buah silinder berukuran 150 mm dan tinggi 300 mm, kuat tekan rencana
adalah 20 MPa dengan variasi overlaping GFRP adalah 100%, 150%, 200%,
250% dan 300% dari overlaping hasil perhitungan. Panjang overlapping
GFRP dihitung berdasarkan tegangan tarik ultimit GFRP (ffu) dan
tegangan rekatan ultimit GFRP (tbu). Dari perhitungan tersebut didapat
panjang lewatan (overlapping) minimal untuk mendukung tercapainya
kekuatan serat adalah 8 mm, sehingga didapat variasi overlaping berturut-turut
beton 20 hari dengan memberikan beban tekan pada benda uji sampai benda
uji mengalami keruntuhan. Hasil pengujian kuat tekan rata-rata adalah sebesar
14,56 MPa. Peningkatan daya dukung aksial rata-rata yang diperoleh adalah
226,67 KN dan 295 KN untuk sampel tanpa GFRP, 340 KN (meningkat
15,25%) untuk beton dengan overalaping 8 mm, 335 KN (meningkat 13,56%)
untuk beton dengan overlaping 12 mm, 330 KN (meningkat 11,86%) untuk
beton dengan overlaping 16 mm, 335 KN (meningkat 13,56%) untuk beton
dengan overlaping 20 mm serta 335 KN (meningkat 13,56%) untuk beton
dengan overlaping 24 mm. Kesimpulan pada penelitan ini yaitu variasi
overlaping tidak begitu mempengaruhi peningkatan kekuatan kolom bulat
beton bertulang yang diberi perkuatan dengan satu lapis GFRP.
Nuryadin (2012) meneliti pengaruh perkuatan GFRP terhadap kapasitas lentur
kolom berpenampang lingkaran beton bertulang. Perkuatan kolom
berpenampang lingkaran beton betulang menggunakan GFRP 1 lapis. Sampel
merupakan kolom berpenampang lingkaran dengan diameter kolom (d) = 130
mm, dengan tinggi kolom (h) = 700 mm sebanyak 4 sampel dengan variasi 2
sampel beton bertulang normal dan 2 sampel kolom dengan perkuatan GFRP
1 lapis. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kemampuan ultimit lentur
kolom tanpa GFRP dan kolom dengan perkuatan GFRP 1 lapis pada kondisi
elastis dan inelatisnya. Pengujian dilakukan diatas frame terbuat dari profil
baja yang didesain dengan perletakan sederhana (sendi-rol) untuk menguji
kapasitas beban lentur dengan beban aksial awal pada kolom berpenampang
lingkaran. Dalam mekanisme pengujian oleh mesin hydraulic jack, kolom
(desain awal), kemudian diberikan beban lateral lentur pada tengah bentang
hingga kolom mengalami kerusakan. Kesimpulan pada penelitian ini yaitu
peningkatan kapasitas lentur kolom berpenampang lingkaran dengan
perkuatan GFRP1 lapis pada kondisi elastis adalah sebesar 11,11% dibanding
dengan kolom berpenampang lingkaran normal, dan sebesar 109,68% pada
kondisi inelastisnya. Mode kegagalan dari kolom berpenampang lingkaran
normal akibat kombinasi pembebanan aksial dan lentur adalah berupa gagal
geser, sedangkan pada kolom berpenampang lingkaran dengan perkuatan
GFRP 1 lapis mengalami perubahan mode kegagalan menjadi gagal lentur.
Pernata (2009) meneliti balok beton bertulang yang diperkuat dengan GFRP.
Balok beton bertulang berukuran 20 cm X 30 cm X 300 cm sebanyak 4 buah
dengan variasi jumlah layer yaitu tanpa GFRP, dengan GFRP 1 layer, 2
layers dan 3 layers. Pengujian lentur dilakukan pada 4 balok beton bertulang.
Peningkatan kekuatan berdasarkan hasil eksperimen di laboratorium
ditunjukkan dengan meningkatnya nilai beban yang mampu ditahan oleh
balok dari (BL) 4,198 ton, (BL-1) 6,804 ton (meningkat 62,08 %), (BL-2)
7,078 ton (meningkat 68,60 %), dan (BL-3) 352 ton (meningkat 75,13 %).
Model kegagalan pada balok beton (BL) pada penelitian ini ialah keruntuhan
E. Perhitungan Kuat Tekan, Modulus Elastisitas dan Kuat Tarik Belah
Terdapat beberapa perhitungan yang dapat digunakan untuk pengolahan
data-data laboratorium, diataranya adalah sebagai berikut:
1. Perhitungan kuat tekan
Perhitungan kuat tekan menggunakan rumus-rumus di bawah ini:
(2.1)
dengan,
σm : kuat tekan benda uji (MPa)
P : beban maksimum sampai beton hancur (N)
f’c : kuat tekan akhir (MPa)
S : standar deviasi
2. Perhitungan modulus elastisitas
Perhitungan modulus elastisitas beton menggunakan rumus di bawah ini:
(2.5)
dengan,
Ec : modulus elastisitas beton (MPa)
S2 : kuat tekan saat 40% dari beban maksimum (MPa)
S1 : kuat tekan saat regangan longitudinal mencapai ε1 = 50.10-6, (MPa)
ε2 : regangan longitudinal yang dihasilkan pada saat S2
atau menggunakan rumus di bawah ini:
(2.6)
dengan,
Ec : modulus elastisitas beton (MPa)
ε0,4 : regangan pada saat tegangan tekan mencapai 0,4 tegangan tekan
maksimum
3. Perhitungan kuat tarik belah (splitting tensile strenght)
Perhitungan kuat tarik belah menggunakan rumus di bawah ini:
III. METODE PENELITIAN
Pengamatan yang dilakukan pada penelitian ini mengenai perbandingan hasil uji
tekan, uji tarik belah dan uji modulus elatisitas antara benda uji tanpa perkuatan
GFRP dan dengan perkuatan GFRP.
A. Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan agar proses analisis dapat dilakukan. Data yang
digunakan dalam penelitian ini adalah data primer dan data sekunder. Data
primer adalah data yang diperoleh dari sumber asli atau sumber pertama. Data
primer yang digunakan adalah data yang diambil dari hasil penelitian yang
penulis lakukan. Data sekunder adalah data yang sudah tersedia di berbagai
sumber seperti di perpustakaan, perusahaan, biro pusat statistik dan lain-lain.
Data sekunder yang digunakan adalah data GFRP (Tyfo SEH-51A) dan data
Epoxy underwater (Tyfo SW-1).
B. Material
1. Semen
Semen yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah semen Baturaja tipe
2. Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus yang digunakan pada penelitian ini adalah pasir yang
berasal dari penambangan pasir Way Sekampung di daerah Gunung Sugih,
Lampung Tengah. Agregat halus diuji kadar air, berat volume, kandungan
zat organis, kadar lumpur, gradasi agregat halus, berat jenis dan
penyerapan agregat halus. Setelah diuji dan sesuai standar ASTM maka
agregat halus siap digunakan sebagai bahan campuran beton.
3. Agregat Kasar (Split atau Batu Pecah)
Agregat kasar yang digunakan pada penelitian ini adalah agregat kasar
yang berasal dari Panjang, Bandar Lampung. Agregat kasar diuji kadar air,
berat jenis dan penyerapan agregat kasar, berat volume agregat, los
angeles test serta gradasi agregat kasar. Setelah diuji dan sesuai standar
ASTM maka agregat kasar siap digunakan sebagai bahan campuran beton.
4. Air
Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari
bahan-bahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan
organik, atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton. Air
yang digunakan pada penelitian ini adalah air sumur yang berada di dekat
Laboratorium Bahan dan Konstruksi Fakultas Teknik Universitas
Lampung.
5. GFRP (Glass Fibre Reinforced Polymer)
GFRP yang digunakan pada penelitian ini adalah GFRP tipe SEH-51 A
GFRP pada saat sampel beton berumur 21 hari. Pada penelitian ini
dilakukan variasi jumlah layer GFRP pada beton, yaitu 1 layer, 2 layers
dan 3 layers.
Tyfo SEH-51A dapat dilihat pada Gambar 3, sedangkan bagian permukaan
sampel yang dibalut GFRP dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 3. Tyfo SEH-51A
Gambar 4. Bagian permukaan sampel yang dibalut GFRP
Pada kondisi lapangan, letak pemasangan GFRP pada tiang pancang
tergantung pada splash zone (daerah percikan/deburan). Splash zone
berada diantara LWS (low water sea/surut) dan HWS (high water
sea/pasang), area ini rentan terjadi korosi pada tiang pancang yang dapat
terjadinya korosi maka GFRP dipasang 1 m di bawah LWS hingga atas
tiang pancang.
6. Epoxy
Epoxy yang digunakan pada penelitian ini adalah Tyfo SW-1 yang
diproduksi oleh Fyfe co. Campuran Tyfo SW-1 komponen A dan
komponen B yaitu 100 bagian volume komponen A dicampur dengan 74
bagian volume komponen B pada suhu sekitar ≥ 400 F (≥ 40 C).
Pencampuran dilakukan dengan mixer berkecepatan rendah selama 3-5
menit. Gambar Tyfo SW-1 dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. (a) Tyfo SW-1 komponen A dan (b) Tyfo SW-1 komponen B
7. Cling Film
Cling film adalah plastik perekat yang membantu dalam proses perekatan
GFRP, epoxy dan beton. Cling film dapat dilihat pada Gambar 6.
C. Alat
Pada penelitian ini dibutuhkan peralatan-peralatan yang memiliki spesifikasi
yang berbeda-beda. Beberapa diantaranya memiliki standar ASTM
masing-masing sesuai kebutuhan pengujian material.
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini diantaranya adalah:
1. Satu Set Saringan
Saringan berfungsi untuk mendapatkan variasi gradasi agregat lolos dan
tertahan. Pada penelitian ini saringan yang digunakan memiliki merek
JICA. Saringan digunakan untuk pengujian gradasi agregat kasar dan halus
seta berat jenis dan penyerapan agregat kasar.
2. Timbangan
Timbangan adalah alat yang digunakan untuk mengukur berat suatu benda.
Pada penelitian ini digunakan 2 merek timbangan yaitu Nagata dan Kilang
Laju Timbangan. Timbangan dengan merek Nagata ini adalah jenis
timbangan digital berkapasitas 12 kg dengan ketelitian 1 gram dan
digunakan untuk menimbang agregat yang akan diuji. Timbangan dengan
merek Kilang Laju Timbangan ini memilki 2 kapasitas yaitu 150 kg dan
120 kg.
Timbangan yang berkapasitas maksimum 120 kg ini, memilki ketelitian
pembacaan 100 g dan digunakan untuk mengukur berat beton (timbangan
kecil). Timbangan berkapasitas maksimum 150 kg dengan ketelitian
pembacaan 100 g digunakan untuk mengukur bahan campuran beton
3. Oven
Oven adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk memanaskan atau
mengeringkan. Oven yang digunakan pada penelitian ini memilki merek
Matest dengan tegangan 2800 watt. Oven ini digunakan untuk
mendapatkan kondisi kering dari agregat halus dan kasar.
4. Kerucut Abrams
Kerucut Abrams, tongkat besi dan pelat baja digunakan pada slump test.
Slump test dilakukan untuk mengetahui kekentalan adukan beton. Kerucut
Abrams ini memilki diameter atas 100 mm, diameter bawah 200 mm dan
tinggi 300 mm.
5. Picnometer
Picnometer digunakan pada uji berat jenis dan penyerapan agregat halus.
Hasil perhitungan pada pengujian berat jenis dan penyerapan agregat halus
ini menghasilkan nilai berat jenis SSD (Saturated Surface Dry), berat jenis
kering, berat jenis jenuh dan persentase absorbsi. Kondisi SSD adalah
kondisi jenuh agregat dan kering pada permukaannya.
6. Cetakan Silinder Beton
Cetakan silinder yang digunakan pada penelitian ini berukuran diameter
150 mm dan tinggi 300 mm.
7. Mesin Pengaduk Beton (Concrete Mixer)
Mesin pengaduk beton digunakan untuk pencampuran adukan beton.
Mesin pengaduk beton yang digunakan memiliki merek KYC dan
8. Mesin Penggetar (Vibrator)
Vibrator digunakan untuk memadatkan adukan beton di dalam cetakan
silinder. Penggunaan vibrator bertujuan menghilangkan rongga-rongga
udara dan untuk mendapatkan kepadatan yang maksimal.
9. CTM (Compression Testing Machine)
Compression testing machine yang digunakan memilki merk Wykeham
Farrance Engineering dengan kapasitas pembebanan maksimum 1500 KN
dengan ketelitian pembacaan 10 KN. Mesin ini dibuat di kota Slough,
Inggris serta memiliki tegangan 240 Volt. Pada penelitian ini CTM
digunakan untuk melakukan pengujian kuat tekan dan tarik belah sampel
silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm.
10. Hydraulic Jack
Hydraulic jack yang digunakan pada penelitian ini memilki merek Enerpac
dan diproduksi di Amerika Serikat.Alat yang memiliki kapasitas beban 80
ton dengan ketelitian pembacaan 1 ton, digunakan pada penelitian ini
untuk memberikan beban (P) pada uji kuat tekan dan uji modulus
elastisitas.
11. Dial Gauge/Modulus dan Dial Gauge/Maghnet
Dial gauge adalah alat ukur regangan beton. Pada pengujian ini digunakan
2 jenis dial yaitu dial gauge/modulus dan dial gauge/maghet. Dial
gauge/modulus adalah alat ukur regangan yang memilki 3 buah tiang
penyangga berjarak 20 cm dan 3 buah skrup masing-masing di sisi atas
antara beton silinder dengan rangka dial. Dial gauge/maghnet adalah alat
ukur regangan yang memilki lengan yang dapat diatur posisinya dan
maghnet dibagian bawah dial berfungsi sebagai perekat dial dengan
dudukannya agar dial tetap pada posisinya saat pengujian berlangsung.
D. Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Bahan dan Konstruksi
Fakultas Teknik, Universitas Lampung, Bandar Lampung.
Proses pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut:
1. Pengujian Bahan Pencampur Beton.
Pengujian dan pemeriksaan bahan pencampur beton diantaranya sebagai
berikut:
a. Kadar air agregat kasar dan agregat halus (ASTM 556 & ASTM
C-566)
b. Berat jenis dan penyerapan agregat kasar dan agregat halus (ASTM
C-127 & ASTM C-128)
c. Gradasi agregat kasar dan agregat halus
d. Kadar lumpur agregat halus dengan saringan (ASTM C-117)
e. Kandungan zat organis dalam pasir (ASTM C-40)
f. Los angeles test
g. Berat volume agregat kasar dan agregat halus (ASTM C-29)
Hasil pemeriksaan agregat kasar dan agregat halus dapat dilihat pada Tabel
Tabel 6. Hasil pemeriksaan agregat kasar
No Pemeriksaan Hasil
Rata-rata Standar ASTM
1 Gradasi saringan Baik Sesuai Gradasi
2 Modulus kehalusan 7,578 6,0-8,0
Dari hasil pemeriksaan agregat kasar, didapatkan nilai berat jenis kondisi
SSD melebihi standar ASTM, tetapi hal ini bukan berarti bahwa agregat
kasar yang digunakan tidak layak untuk pencampuran beton. Pada
pelaksanaan pencampuran bahan beton, agregat kasar yang akan
digunakan harus lebih kering dari keadaan pada saat pengambilan sampel
untuk pengujian kadar air.
Tabel 7. Hasil pemeriksaan agregat halus
No Pemeriksaan Hasil
rata-rata Standar ASTM
1 Gradasi saringan Baik Sesuai Gradasi
2 Modulus kehalusan 4,09 2,3-3,1
Dari hasil pemeriksaan agregat halus, didapatkan nilai modulus kehalusan
pengolahan data hasil uji gradasi agregat halus sehingga berat agregat
halus untuk mix desain melebihi kebutuhan yang diperlukan.
2. Persiapan Bahan-Bahan Pencampur Beton dan Cetakan Silinder Beton
Persiapan bahan-bahan pencampur beton antara lain membersihkan
agregat halus dan agregat kasar. Agregat halus disaring dengan saringan
pasir dari kawat ayam sehingga kotoran-kotoran tertahan di saringan,
kemudian pasir diletakan di atas kontainer besar dan didiamkan selama 1
hari untuk mendapatkan kondisi SSD. Agregat kasar dibersihkan dengan
cara dicuci kemudian diangkat dari dalam air dan didiamkan selama 1 hari
untuk mendapatkan kondisi SSD. Cetakan silinder juga disiapkan, dimana
cetakan silinder ini memiliki diameter 150 mm dan tinggi 300 mm.
3. Pembuatan Benda Uji
Proses pelaksanaan pembuatan benda uji adalah sebagai berikut:
a. Perencanaan campuran beton dengan metode ACI (American Concrete
Institute) dengan mutu beton (f’c) = 25 MPa.
b. Menimbang berat bahan-bahan pencampur beton untuk 1 kali
pengadukan mesin concrete mixer.
c. Mencampur adukan beton dengan mesin pengaduk beton (concrete
mixer) (Gambar 7 (a)).
d. Mengukur kelecakan (workability) beton dengan melakukan slump test,
e. Menuangkan adukan beton ke dalam cetakan kemudian dipadatkan
dengan vibrator (Gambar 7 (c)). Pada penelitian ini dibuat sampel
sebanyak 40. Penjelasan ini dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Jumlah sampel dan kebutuhan GFRP
Perlakuan pada Beton Pengujian
Total
Tanpa GFRP+Epoxy Underwater 5 Sampel 5 Sampel -
Dengan GFRP+Epoxy Underwater (1 layer) 5 Sampel 5 Sampel 10
Dengan GFRP+Epoxy Underwater (2 layers) 5 Sampel 5 Sampel 20
Dengan GFRP+Epoxy Underwater (3 layers) 5 Sampel 5 Sampel 30
Total Sampel 20 Sampel 20 Sampel 60
Pengkodean variasi layer pada sampel adalah sebagai berikut:
Sampel tanpa GFRP (S0) berjumlah 10 sampel. 5 sampel digunakan
untuk uji tekan dan 5 sampel untuk uji tarik belah. Pengkodean tiap
sampel untuk uji tekan adalah S0-1, S0-2, S0-3, S0-4, S0-5.
Pengkodean tiap sampel untuk uji tarik belah (S0t) adalah S0t-1,
S0t-2, S0t-3, S0t-4, S0t-5.
Sampel dengan GFRP 1 layer (S1) berjumlah 10 sampel. 5 sampel
digunakan untuk uji tekan dan 5 sampel untuk uji tarik belah.
Pengkodean tiap sampel untuk uji tekan adalah S1-1, S1-2, S1-3,
S1-4, S1-5. Pengkodean tiap sampel untuk uji tarik belah (S1t)
adalah S1t-1, S1t-2, S1t-3, S1t-4, S1t-5.
Sampel dengan GFRP 2 layers (S2) berjumlah 10 sampel. 5 sampel
digunakan untuk uji tekan dan 5 sampel untuk uji tarik belah.
S2-4, S2-5. Pengkodean tiap sampel untuk uji tarik belah (S2t)
adalah S2t-1, S2t-2, S2t-3, S2t-4, S2t-5.
Sampel dengan GFRP 3 layers (S3) berjumlah 10 sampel. 5 sampel
digunakan untuk uji tekan dan 5 sampel untuk uji tarik belah.
Pengkodean tiap sampel untuk uji tekan adalah S3-1, S3-2, S3-3,
S3-4, S3-5. Pengkodean tiap sampel untuk uji tarik belah (S3t)
adalah S3t-1, S3t-2, S3t-3, S3t-4, S3t-5.
Penampang sampel dengan jumlah layer GFRP yang bervariasi dapat
dilihat pada Gambar 8.
f. Membuka cetakan benda uji setelah 1 hari (Gambar 9 (a)).
g. Melakukan proses curing beton yaitu sampel direndam di dalam air
selama 28 hari (Gambar 9 (b)).
Gambar 8. Penampang sampel dengan GFRP 1 layer (a) 2 layers (b) dan 3 layers (c)
Gambar 9. (a) Membuka cetakan benda uji dan (b) proses curing beton
4. Membalut Sampel dengan GFRP
Proses membungkus sampel dengan GFRP adalah sebagai berikut:
a. Beton yang telah berumur 21 hari, dipersiapkan untuk dibungkus
dengan GFRP. Jika terdapat rongga udara kecil pada permukaan sampel
beton dapat diratakan dengan menggunakan epoxy.
b. Epoxy komponen A sebesar 100 bagian volume dan komponen B
rendah selama 3-5 menit pada suhu 40C atau lebih. Pengadukan dapat
juga dilakukan secara manual (Gambar 10 (a)).
c. Mengoleskan GFRP dengan epoxy (Gambar 10 (b)).
d. Membungkus permukaan sampel dengan tyfo SEH-51A dan tyfo SW-1
pada umur 21 hari serta dilakukan di dalam air. Sebelum membungkus
GFRP pada permukaan beton, GFRP dibalut dengan epoxy underwater.
Permukaan beton juga dibalut epoxy underwater. Proses membungkus
GFRP dilakukan dengan perlahan agar sampel terbalut sempurna dan
tidak ada rongga (Gambar 10 (c)).
Pemasangan GFRP 1 layer dipasang arah serat horizontal. Pemasangan
GFRP 2 layers dipasang arah serat vertikal kemudian horizontal. Tipe
pemasangan serat horizontal sebagai pengikat akhir dikarenakan arah
serat horizontal efisien hasil perkuatannya. Pemasangan GFRP 3 layers
dipasang arah serat horizontal, vertikal dan horizontal. Alasan dipasang
arah serat bervariasi yaitu:
Berdasarkan penelitian dan teknis lapangan.
Arah serat horizontal lebih efisien hasil perkuatannya serta lebih
mudah pemasangannya.
Arah gaya yang bervariasi memungkinkan pemasangan serat GFRP
yang bervariasi pula yaitu horizontal dan vertikal.
e. Menyelimuti sampel yang sudah dibungkus GFRP dengan cling film
yaitu cling film sebagai pelapis akhir, hal ini bertujuan membantu
f. Melakukan hal yang sama untuk sampel dengan GFRP 2 layers dan 3
layers yaitu cling film sebagai pelapis akhir.
g. Melanjutkan proses curing beton hingga berumur 28 hari (Gambar 11
(b)).
(a) (b) (c)
Gambar 10. (a) Pengadukan epoxy secara manual, (b) mengoleskan GFRP dengan epoxy dan (c) membungkus beton dengan GFRP yang sudah dioleskan epoxy
Gambar 11. (a) Menyelimuti sampel serta GFRP dengan cling film dan (b) proses curing hingga berumur 28 hari
5. Pengujian Sampel
a. Pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas beton
b. Nilai kuat tekan beton didapat melalui tata cara pengujian standar
ASTM C-192, pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan
menggunakan alat CTM dengan cara meletakkan silinder beton
beban tekan bertingkat dengan kecepatan 0,15 MPa/detik sampai 0,34
MPa/detik hingga benda uji hancur. Pengujian kuat tekan dan tarik
belah menggunakan mesin hydraulic jack dan CTM (Compression
Testing Machine). Sebelum melakukan pengujian, permukaan tekan
benda uji silinder harus diratakan agar tegangan terdistribusi secara
merata pada benda uji, hal ini dilakukan dengan memberi lapisan
belerang (capping) setebal 1,5 mm sampai 3 mm pada permukaan
tekan benda uji silinder.
Pengujian kuat tekan dilakukan bersamaan dengan uji modulus
elastisitas. Proses pemasangan dial gauge/modulus pada sampel yaitu
memasang alat kompresometer ekstensometer pada benda uji dengan
jarak 5 cm dari atas dan bawah sampel (Gambar 12 (a)).
Kemudian sampel diletakkan pada mesin hydraulic jack serta diberi
pelat di atas sampel, yang bertujuan meratakan beban pada sampel.
Pemasangan dial gauge/maghnet yaitu dial diletakkan di samping
sampel dan jarum dial menyentuh pelat (Gambar 12 (b)). Pengujian
dilakukan hingga sampel hancur atau hingga beban mencapai 60 ton,
jika sampel belum hancur pengujian dilanjutkan dengan menggunakan
CTM (Gambar 12 (c) dan Gambar 13). Pengujian berhenti saat beban
pada mesin hydraulic jack mencapai 60 ton dikarenakan kapasitas
penggunaan alat adalah 60 ton.
Dari hasil pengujian tekan ini, didapat beban maksimum yang mampu
beton dilakukan pada saat yang bersamaan. Pada uji modulus
elastisitas dilakukan pencatatan regangan/deformasi setiap
peningkatan beban 2 ton.
Gambar 12 (a) Memasang dial gauge/modulus, (b) memasang dial gauge/maghnet dan (c) melakukan uji tekan menggunakan mesin hydraulic jack
serta melakukan pembacaan dial gauge/modulus dan dial gauge/maghnet
Gambar 13. Melanjutkan uji tekan menggunakan CTM karena sampel belum hancur
c. Pengujian kuat tarik belah beton dilakukan sesuai standar ASTM
C-496. Pengujian kuat tarik belah beton dilakukan dengan memasang
rangka baja pada sampel dan meletakkan sampel beserta rangka baja
kecepatan konstan hingga benda uji hancur serta mencatat beban
maksimumnya (Gambar 14 (a) dan Gambar 14 (b)).
Gambar 14. (a) Meletakkan sampel pada CTM dan (b) melakukan pembacaan beban maksimum uji kuat tarik belah
E. Analisis Penelitian
Sebelum dilakukan uji tekan dan tarik belah semua sampel silinder
ditimbang beratnya. Melakukan uji tekan dan uji modulus elastisitas,
kemudian didapat beban maksimum sampai beton hancur dan nilai regangan
beton. Perhitungan kuat tekan menggunakan Persamaan 2.1 hingga
Persamaan 2.4, dengan data-data luas penampang silinder (A) dan beban
maksimum. Perhitungan nilai modulus elastisitas beton menggunakan
Persamaan 2.6 dengan data regangan beton. Perhitungan kuat tarik belah
beton menggunakan Persamaan 2.7 dengan data-data panjang benda uji (l)
dan diameter benda uji (d). Perhitungan persentase peningkatan kuat tekan,
modulus elastisitas dan kuat tarik belah beton dengan variasi perkuatan 1
F. Bagan Alir Penelitian
Bagan alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15. Bagan alir penelitian (lanjutan) Perawatan (curing) beton
selama 28 hari
Pengujian benda uji pada umur beton ke 36-50 hari
Analisis hasil penelitian
Kesimpulan dan rekomendasi
Selesai A
Pemasangan GFRP pada umur beton 21 hari
uji tekan uji tarik belah
- tanpa GFRP (5 sampel) - tanpa GFRP (5 sampel)
- GFRP 1 layer (5 sampel) - GFRP 1 layer (5 sampel)
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Pada penelitian ini setelah dilakukan analisis hasil perhitungan maka dapat
ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Penelitian di Laboratorium Bahan dan Konstruksi Teknik Sipil
Universitas Lampung berupa sampel beton silinder adalah mewakili tiang
pancang beton di daerah pinggir pantai.
2. Pada perkuatan dengan GFRP 1 layer, 2 layers dan 3 layers
berturut-turut didapatkan peningkatan kuat tekan sebesar 41,7%, 77,85% dan
192,6% terhadap beton tanpa GFRP. Persentase peningkatan kuat tekan
menunjukkan peningkatan yang signifikan seiring bertambahnya jumlah
layer, hal ini menunjukkan semakin banyak jumlah layer GFRP maka
semakin tinggi kuat tekan beton.
3. Pada perkuatan dengan GFRP 1 layer 2 layers dan 3 layers berturut-turut
didapatkan peningkatan kuat tarik belah sebesar 171,84%, 154,54% dan
240,06% terhadap beton tanpa GFRP. Persentase peningkatan kuat tarik
belah menunjukkan peningkatan yang signifikan. Pada perkuatan GFRP
2 layers nilai persentase peningkatannya lebih rendah dari perkuatan
terdapat faktor penyebab lain. Maka dapat disimpulkan perkuatan beton
dengan GFRP dan epoxy underwater efektif meningkatkan kuat tarik
belah beton.
4. Nilai modulus elastisitas (Ec) rata-rata dial gauge/modulus tanpa GFRP
dan dengan perkuatan GFRP 1 layer 2 layers dan 3 layers berturut-turut,
32753,71 MPa, 12438,51 MPa, 52946,20 MPa, 50151,52 MPa. Nilai Ec
rata-rata dial gauge/modulus yang mengalami penurunan dan
peningkatan menunjukkan hasil ini tidak sesuai yang diharapkan, karena
seiring bertambahnya jumlah layer GFRP seharusnya dapat menekan
perpendekan pada beton sehingga meningkatkan nilai modulus
elastisitasnya.
5. Kerusakan pada beton akibat uji kuat tekan dengan GFRP 3 layers , 2
layers dan 1 layer berturut-turut memilki lebar pengelupasan GFRP
terkecil hingga terbesar, sedangkan kerusakan beton tanpa GFRP terlihat
paling buruk dibanding beton dengan perkuatan GFRP. Hal ini
menunjukkan semakin banyak jumlah layer maka semakin kecil
kerusakan pada beton akibat pembebanan
6. Hasil analisis pola retak pada pengujian kuat tekan menunjukkan
pembebanan maksimum yang diberikan pada sampel tanpa GFRP
mengkibatkan sampel mengalami kehancuran, maka dapat diasumsikan
jika terjadi pembebanan maksimum pada kolom suatu struktur, kolom
tersebut akan langsung mengalami kehancuran dan struktur akan runtuh.
GFRP mengelupas terlebih dahulu dan mengekang beton di dalamnya,
jika terjadi pada kolom suatu struktur maka kolom masih dapat berfungsi
menopang struktur di atasnya sehingga dapat menurunkan resiko
kecelakaan.
7. Beton dengan perkuatan GFRP 1 layer, 2 layers dan 3 layers memiliki
nilai luas yang semakin bertambah, hal ini mempengaruhi hasil kuat
tekan yaitu semakin banyak jumlah layer maka semakin besar nilai luas
penampang sehingga semakin besar kuat tekan beton.
B. Saran
1. Hasil persentase peningkatan kuat tekan dan kuat tarik belah yang tinggi
membuktikan bahwa perkuatan beton bawah air menggunakan GFRP dan
epoxy underwater sangat disarankan untuk perkuatan tiang pancang
beton di lapangan.
2. Pada penelitian ini telah diuji kuat tekan, kuat tarik belah dan modulus
elastisitas beton, maka dapat disarankan pada penelitian selanjutnya
dilakukan uji tarik lentur beton untuk mengetahui kelengkapan sifat
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.1993. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal (SNI 03-2834-1993). Pusjatan-Balitbang PU. Indonesia.
Anonim. 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (RSNI3). Indonesia.
Anonim. 2008. ACI 440.2R-08-Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures. USA
Anonim. 2012. Perkuatan Struktur Beton, Kayu dan Besi. http://www.strength- construction.biz/.
Christiawan, Ignatius. Perkuatan (Strengthening) Struktur beton dengan fibre Reinforced Polymer (FRP). UNDIP. Semarang. 10 hlm.
Co Fyfe. 2012.Tyfo Systems Concrete Solutions To the Nations. data-data fyfefibrwrapindonesia
Co Fyfe. TyfoSEH-51A Composite using Tyfo S Epoxy pdf. data-data fyfefibrwrapindonesia.
Co Fyfe. TyfoSW-1 Epoxy underwater pdf. data-data fyfefibrwrapindonesia.
Hartono, Henry. 2007. Analisis Kerusakan Struktur Bangunan Gedung Bappeda Wonogiri. Universitas Muhammadiyah. Surakarta. 9 hlm.
Masdar, Surya dan Sahat. 2006. Penuntun Praktikum Beton. Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Sebayang, Surya. 2000. Diktat Bahan Bangunan. Universitas Lampung. Bandar Lampung.
