ABSTRAK. Steven Carolis N., Luciana S. Tambun: Skripsi Efek orientasi fiber terhadap penetrasi ion klorida pada fiber reinforced concrete

(1)

ABSTRAK

Steven Carolis N., Luciana S. Tambun:

Skripsi

Efek orientasi fiber terhadap penetrasi ion klorida pada fiber reinforced concrete

Penetrasi ion klorida pada struktur beton bertulang dipengaruhi beberapa faktor misalnya faktor air semen, kadar semen, kondisi lingkungan serta penggunaan material tambahan pada beton. Material tambahan yang digunakan adalah steel fiber yang dimix dengan beton. Pada penelitian ini penetrasi ion klorida dilakukan dengan cara perendaman beton pada larutan garam 10% selama

± 90 hari. Variabel yang digunakan adalah faktor air semen, volume fiber dan orientasi fiber.

Hasil penelitian menunjukkan semakin tinggi faktor air semen, maka beton akan semakin poros dan ketebalan Interfacial Transition Zone (ITZ) akan semakin besar, sehingga ion-ion klorida akan mudah masuk ke dalam beton. Secara umum, volume fiber tidak terlalu berpengaruh pada penetrasi ion klorida. Yang paling berpengaruh adalah efek orientasi fiber, yaitu penetrasi ion klorida pada beton dengan tipe orientasi fiber horisontal lebih besar dibandingkan dengan tipe orientasi fiber vertikal pada volume fiber yang dianjurkan.

Kata kunci : beton bertulang, penetrasi ion klorida, steel fiber, faktor air semen, orientasi fiber, Interfacial Transition Zone.

ABSTRACT

Steven Carolis N., Luciana S. Tambun:

Thesis

The effect of fiber orientation toward chloride penetration to fiber reinforced concrete

Chloride penetration toward reinforced concrete structure is influenced by several factors, such as water cement ratio, environmental condition, and additional material usage to the concrete. Additional material used is steel fiber mixed with concrete. In this research, chloride penetration is done by soaking concrete in 10% salty solution within 90 days. This research uses three variables, such as water cement ratio, fiber volume, and fiber orientation.

The results of this research show that higher water cement ratio reflects on bigger porous and density of Interfacial Transition Zone (ITZ), so it will be easier for chloride to penetrate into the concrete. Generally, fiber volume gives less effect on chloride penetration. The most influentional is fiber orientation effect,

(2)

which requires bigger chloride penetration toward concrete in horizontal type of fiber orientation rather than the vertical type of recommended fiber volume.

Keyword : reinforced concrete, chloride penetration, steel fiber, water cement ratio, fiber orientation, Interfacial Transition Zone

(3)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL... ... i

LEMBAR PENGESAHAN... ... ii

FORMULIR PERSYARATAN SKRIPSI/TUGAS AKHIR... iii

DATA SKRIPSI/TUGAS AKHIR... . iv

BERITA ACARA PEMBIMBINGAN SKRIPSI... ... v

KATA PENGANTAR... . vii

UCAPAN TERIMAKASIH... viii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI... .. x

ABSTRAK... . xii

DAFTAR ISI... xiv

DAFTAR TABEL... xvi

DAFTAR GAMBAR...xviii

1. PENDAHULUAN... .. 1

1.1 Latar Belakang... ... 1

1.2 Perumusan Masalah... ... 3

1.3 Tujuan Penelitian ... 4

1.4 Manfaat Penelitian ... 4

1.5 Ruang Lingkup Penelitian... 4

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

2. LANDASAN TEORI... 6

2.1 Proses Kimiawi ... 6

2.2 Durabilitas Beton ... 8

2.3 Komposisi Kimia dalam Air Laut... 9

2.4 Permeabilitas dan Difusitas Beton ... 10

2.4.1 Permeabilitas... 10

2.4.1.1 Pori-pori Beton... 10

2.4.1.2 Transition Zone ... 11

2.4.2 Difusitas ... 11

2.5 Material Penyusun Beton ... 12

2.5.1 Air ... 12

2.5.2 Semen Portland ... 13

(4)

2.5.4 Fiber ... 14

2.6 Mekanisme Penetrasi Ion Klorida... 16

2.7 Interfacial Transition Zone (ITZ)... 19

3. METODOLOGI PENELITIAN... 22

3.1 Material Yang Digunakan... 22

3.1.1 Semen... 22

3.1.2 Agregat Kasar ... 22

3.1.3 Agregat Halus ... 22

3.1.4 Air ... 22

3.1.5 Fiber ... 23

3.2 Alat dan Bahan... 23

3.3 Mix Design... 24

3.4 Metode Tes dan Pengujian... 26

3.4.1 Tes Kuat Tekan ... 26

3.4.2 Tes Penetrasi Ion Klorida... 26

3.4.2.1 Persiapan Bahan dan Alat ... 27

3.4.2.2 Persiapan Penyemprotan Larutan Silver Nitrat... 30

4. HASIL PENELITIAN DAN ANALISA... . 34

4.1 Uji Kuat Tekan Beton ... 34

4.2 Uji Penetrasi Ion Klorida ... 37

5. KESIMPULAN DAN SARAN... 44

5.1 Kesimpulan ... 44

5.2 Saran... ... 44

DAFTAR PUSTAKA... . 45

LAMPIRAN... 47

(5)

DAFTAR TABEL

2.1 Komposisi dari Air Laut... ... 9

2.2 Spesifikasi Teknis Semen Gresik... 13

2.3 Sifat-sifat Teknis Beberapa Jenis Fiber ... 16

3.1 Variasi Beton Untuk Mix Design ... 24

3.2 Mix Design Beton ... 24

4.1 Tabel Hasil Kuat Tekan Beton... 34

A.1 Uji Kuat Tekan Beton 28 Hari ... 47

B.1 Penetrasi Beton Mix 0.5% - 0.4 Horisontal... 48

B.2 Penetrasi Beton Mix 1.0% - 0.4 Horisontal... 49

B.10 Penetrasi Beton Mix 0.5% - 0.4 Vertikal (a) ... 57

B.11 Penetrasi Beton Mix 0.5% - 0.4 Vertikal (b)... 58

(6)

(7)

DAFTAR GAMBAR

2.1 Interfacial Transition Zone pada Beton... ... 20

2.2 Hubungan antara unit volume agregat (Va) dan ketebalan dari Interfacial Transition Zone (TITZ)... 22

3.1 Steel Fiber ... 23

3.2 Material Beton ... 25

3.3 Pencampuran Agregat dengan Beton... 25

3.4 Beton yang Telah Dicetak... 25

3.5 Cara Pemotongan Beton Vertikal ... 27

3.6 Cara Pemotongan Beton Horisontal... 27

3.7 Specimen Beton Direndam di Larutan Garam... 28

3.8 Proses Pencucian Specimen Beton ... 28

3.9 Proses Pengeringan Specimen Beton... 28

3.10 Timbangan.... ... 29

3.11 Labu Ukur, Pipet, Botol Sprey, AgNO3... 29

3.12 Bubuk AgNO₃... 30

3.13 Larutan Silver Nitrat (AgNO3) 0.1 N... 30

3.14 Proses Pembelahan Specimen Beton ... 31

3.15 Bidang Belah Specimen Vertikal... 31

3.16 Bidang Belah Specimen Horisontal ... 32

3.17 Hasil Penyemprotan Silver Nitrat ... 32

3.18 Skema Penetrasi Ion Klorida pada Specimen Vertikal ... 33

3.19 Skema Penetrasi Ion Klorida pada Specimen Horisontal ... 33 4.1 Grafik hubungan kuat tekan beton dan faktor air semen pada tiap-tiap

(8)

4.2 Grafik hubungan faktor air semen dan kedalaman penetrasi ion klorida .... 37

4.3 Grafik hubungan volume fiber dan kedalaman penetrasi ion klorida pada tiap-tiap faktor air semen dan tipe orientasi fiber ... 38

4.4 Grafik hubungan volume fiber dan kedalaman penetrasi ion klorida pada tiap-tiap tipe orientasi fiber dengan faktor air semen 0.4 ... 39

4.7 Grafik hubungan kedalaman penetrasi ion klorida untuk setiap sisi pada tiap-tiap faktor air semen dan tipe orientasi fiber ... 42

4.8 Grafik hubungan kedalaman penetrasi ion klorida untuk setiap sisi pada tiap-tiap faktor air semen ... 43

B.1 Beton Mix 0.5% - 0.4 Horisontal ... 68

B.2 Beton Mix 1.0% - 0.4 Horisontal ... 69

B.10 Beton Mix 0.5% - 0.4 Vertikal (a)... 77

B.11 Beton Mix 0.5% - 0.4 Vertikal (b) ... 77

(9)