BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Seperti yang kita ketahui pada saat ini sering terjadi bangunan-bangunan yang banyak kekurangannya terutama pada stuktur bangunan, hal ini dapat kita lihat dikarenakan terjadinya bencana yang sering terjadi di Indonesia, sehingga para ahli mencari cara untuk mengatasi hal tersebut, terutama pada struktur bangunan, mencari cara atau solusi dengan membuat perkuatan yang bekerja dari luar.
Dengan adanya riset tentang kekuatan tambahan yang dilakukan oleh para ahli untuk mendapatkan perkuatan tambahan yang sangat baik. Hal itu dilakukan secara terus-menerus maka didapatlah perbandingan-perbandingan yang ada dari hasil percobaan-percobaan yang ada.
Salah satu material perkuatan strukutur adalah Fiber Reinforcement Polymer yang dapat memperkuat struktur secara eksternal, dan kini dipakai pada banyak jenis bangunan. Dikarenakan FRP (Fiber Reinforcement Polymer) adalah perkuatan dengan kekuatan tarik yang besar. Dari Fiber Reinforcement Polymer juga memiliki kekakuan dan kekuatan yang tinggi. Dan pemasangannya sangat mudah dilakukan. FRP composit merupakan material yang menjanjikan dalam industri perbaikan konstruksi. Material ini bisa diperoleh dalam bentuk lembaran yang dalam penggunaanya diaplikasikan dengan resin atau epoxy. Material ini telah banyak dipergunakan dan telah diterapkan penggunaanya. Metode tradisional dengan menggunakan material pelat baja yang diikat dengan epoxy
FRP dapat dibuat dari material yang berbeda seperti kaca, karbon, aramid, boron, dan produk lainnya. FRP kuat terhadap tarik dan memiliki kekuatan paling tinggi sepanjang arah longitudinal. Keuntungan penggunaan pada material kaca yaitu harga murah, kekuatan tarik tinggi, reaksi terhadap kimia tinggi, sedangkan kebalikannya modulus tarik rendah, berat jenis relative tinggi, sensitif terhadap abrasi. Keuntungan penggunaan pada material karbon yaitu perbandingan kekuatan tarik terhadap berat yang tinggi, perbandingan modulus tarik terhadap berat yang tinggi, Keuntungan penggunaan pada material aramid yaitu tidak ada titik leleh, tingkat integritas pabrik yang baik terhadap tinggi suhu. (Gangarao, Hota V. S., Narendra Taly, P. V. Vijay. 2006)
Evolusi dari standart pengurangan gaya gempa telah dikenalkan persamaan design baru untuk jumlah dari TSR dalam pengikatan dari kolom beton bertulang. Salah satu metode untuk perkuatan kolom beton bertulang menggunakan FRP (Fiber Reinceforment Polymer) Composit sebagai perkuatan sengkang. Jurnal ini memberitahu perkembangan dari model tegangan dan regangan yang cocok untuk gaya aksial dari beton bertulang berbentuk bulat dan segiempat atau bujur sangkar yang dimana menggunakan hanya TSR saja, menggunakan hanya FRP saja, dan menggunakan keduanya TSR dan FRP. Sejumlah besar percobaan yang telah dilakukan dalam rangka meneliti kuat tekan dari beton dengan FRP. Kebanyakan hasil tes yang tersedia didasarkan pada kuat tarik beton. Sejumlah penelitian dilakukan untuk mempelajari perilaku kolom beton di bawah konstan beban tekan aksial dan lentur siklik. Proses penelitian dilakukan dengan menggunakan beton dengan ukuran (150x150x300 mm) dan dimana material propertinya untuk beton kekuatan 30 MPa, faktor air semen 0.5, ukuran agregat 14 mm dan 9.5 mm, berat jenis 2389 kg/m3, kadar air 3%, slump
Perbaikan Kekuatan Dan Daktilitas Balok Beton Bertulang Menggunakan Fiber Reinforced Polymer (FRP) seperti yang telah diteliti. Kekuatan balok beton setelah di retrofit dengan FRP mengalami peningkatan kapasitas beban dari 8 ton ke 10 ton pada titik lendutan yang sama, sehingga dapat disimpulkan kekuatan balok beton dengan retrofir FRP mengalami penambahan sebesar 20 % dibandingkan dengan kolom original. Dalam menentukan peningkatan daktilitas maka digunakan parameter displacement ductility. Nilai meningkat sebesar 4% pada balok FRP dibandingkan dengan balok original. Dengan meningkatnya kekuatan dan daktilitas pada struktur dengan retrofit maka material FRP Strips dapat menjadi solusi untuk perkuatan bangunan utamanya balok beton bertulang pasca terjadi kerusakan.(Taufikurrahman, Parmo. 2013)
Penggunaan FRP sebagai salah satu alternatif baru dalam kegiatan perbaikan dan penguatan struktur beton, mampu menawarkan solusi perbaikan yang lebih mudah dari segi pelaksanaan dan dapat diaplikasikan oleh setiap pelaksana (kontraktor). Aplikasi metode penguatan dengan serat polimer membutuhkan perencanaan yang tepat, baik dari segi desain (analisis perilaku struktur beton), kondisi lapangan (pengaruh lingkungan) dan pemeliharaan jenis tipe serat (fiber). Hal ini untuk menghindari proses perbaikan sehingga tidak terjadi kegagalan pada sistem penguatan. Penggunaan serat polimer pada kondisi lingkungan yang ekstrim, akan memerlukan suatu sistem perlindungan terhadap
permukaan serat dari pengaruh suhu, zat kimia maupun radiasi sinar ultraviolet. (Basuki, Ariyadi. 2005)
CFRP dan GFRP berpengaruh terhadap kuat lentur balok. Beban maksimal yang bisa ditahan balok dengan perkuatan CFRP maupun GFRP lebih besar daripada beban maksimal yang dapat ditahan balok kontrol. CFRP lebih baik dalam menambah kekuatan lentur balok daripada GFRP. Hal ini dikarenakan mutu dan bahan dasar CFRP yang lebih baik dalam menahan beban daripada mutu dan bahan dasar GFRP. Selain itu, inersia penampang balok yang diperkuat
CFRP lebih kecil daripada inersia dari balok yang diperkuat GFRP.(Petrico G, Ireneus. 2013)
Karakteristik FRP sangat tahan untuk ion klorida dan reaksi kimia, juga memiliki gaya tarik lebih besar dari baja namun beratnya hanya seperempat, serta
GFRP rendah listrik dan konduktifitas termal. (Gevin McDaniel, P.E. 2014)
Keunggulan FRP adalah peningkatan kekuatan. Penambahan GFRP
pada kedua sisi balok mempengaruhi pola retak yang terjadi. Retak pada beton beralih/terjadi ke posisi yang tidak ada perkuatan GFRP. Hal tersebut membuat beton bertambah kedaktailanya. (Alami, Fikri, Ratna Widyawati. 2010)
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemasangan CFRP, GFRP, dan AFRP terhadap peningkatan kuat tekan beton tanpa perkuatan dengan beton yang diberi perkuatan menggunakan CFRP, dan GFRP.
CFRP GFRP
(a) (b)
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka rumusan masalah yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh perkuatan menggunakan CFRP, dan GFRP terhadap kuat tekan beton?
2. Bagaimana perbandingan kuat tekan beton tanpa dan dengan perkuatan
CFRP, dan GFRP ?
3. Diantara CFRP, dan GFRP manakah yang memiliki dampak peningkatan paling signifikan terhadap kuat tekan beton?
1.3 MAKSUD DAN TUJUAN
Dalam skripsi ini dilakukan penelitian sejauh manakah efektifitas dalam rangka penambahan gaya normal yang dipikul pada benda uji silinder dengan diameter 150mm dan tinggi 300mm dimana benda uji tersebut tipe 1 beton konvensional, tipe 2 beton dengan menggunakan Wrap CFRP, dan tipe 3 beton dengan menggunakan Wrap GFRP. Adapun peralatan yang dipakai dalam pengujian compressive machine.
1.4 PEMBATASAN MASALAH
Untuk menyederhanakan perhitungan-perhitungan serta pembahasan materi yang lebih detail, pembatasan masalah tersebut antara lain :
1. Benda Uji dengan dimensi diameter 150 mm dengan tinggi 300 mm yang digunakan adalah beton.
2. Benda Uji silinder tanpa tulangan.
3. Material dasar dari perkuatan serat polimer yang digunakan adalah CFRP, dan GFRP
1.5 METODOLOGI PENELITIAN
Metode yang digunakan pada penelitian tugas akhir ini adalah kajian eksperimental, tahap – tahap penelitiannya sebagai berikut :
1. Pembuatan benda uji silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm, dengan jumlah
Benda Uji
Benda Uji Kuat Tekan
Jumlah 28 Hari
Beton Konvensional 5 5
Beton dengan CFRP 5 5
Beton dengan GFRP 5 5
Jumlah 15 15
2. Pengujian kuat tekan beton pada benda uji pada umur 28 hari. Pengujian benda uji akan dilakukan di Laboratorium P4TK, dengan alat Compression Test Machine Go-Tech U60.
1.6 FLOWCHART PENELITIAN
Mulai
Pembatasan Masalah
Studi Literatur Terkait
Pembuatan Benda Uji
Beton Konvensional
Pengujian Kuat Tekan Benda Uji pada Umur 28 Hari
Analisa dan pengolahan data hasil pengujian : Analisa perbandingan kuat tekan
Penarikan Kesimpulan dan Saran
Selesai Mulai
Pembatasan Masalah
Studi Literatur Terkait
Pembuatan Benda Uji
1.7 PERCOBAAN
1. Pembuatan beton akan dilakukan dengan variasi tipe yaitu :
Beton konvensional berjumlah 5 Benda Uji, Beton dengan CFRP
berjumlah 5 Benda Uji, dan beton dengan GFRP berjumlah 5 Benda Uji
2. Pengujian kuat tekan beton pada umur 28 hari. Benda akan ditekan seperti akan tergambar pada gambar 1.3.
Pengujian yang dilakukan akan membuat benda uji mengalami tegangan dan regangan yang terjadi. Seperti gambar 1.4
P
P
Beton Konvensional
P P
P P
Beton + CFRP Beton + GFRP
Regangan (Ɛ) (mm/mm) Tegangan (σ) (MPa)
Gambar 1.4 Grafik Hubungan Tegangan dan Regangan
Gambar 1.3 Benda Uji
Dengan CFRP
Dengan GFRP
