serat baja makalah.docx
DESCRIPTION
yymhfjhmgmTRANSCRIPT
TEKNOLOGI BAHAN
BETON SERAT BAJA (Steel Fiber Reinforced Concrete)
DISUSUN OLEH :
M. SYAHID THONTOWI (105060100111060)
DARA ZAM CHAIRYAH (105060100111064)
NITA DWI FEBRIANTI (105060100111070)
TATANG FENDY (105060101111002)
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
TEKNIK SIPIL
2011
A. UMUM
Beton merupakan material komposit yang tersusun dari agregat dan terbungkus oleh
matrik semen yang mengisi ruang di antara partikel-partikel sehingga membentuk satu
kesatuan. Berdasarkan kekuatan tekannya beton dibagi menjadi tiga klasifikasi, yaitu beton
normal, kinerja tinggi, dan kinerja sangat tinggi Salah satu sifat penting dari beton adalah
daktilitas. Daktilitas beton yang rendah dicerminkan oleh kurva tegangan-regangannya yang
memiliki penurunan kekuatan tekan yang cepat pada daerah beban pasca puncak, sehingga
menyebabkan keruntuhan terjadi tiba-tiba. Penambahan serat yang mempunyai modulus
elastisitas yang lebih rendah dari modulus elastisitas matrik beton diharapkan dapat membuat
beton lebih daktail. Dengan sifat daktail tersebut, serat yang dicampurkan ke dalam beton
diharapkan dapat digunakan untuk memperbaiki karakteristik beton. Penggunaan serat untuk
memperkuat material yang getas telah lama dikenal. Serat-serat yang telah umum
dipergunakan antara lain terbuat dari baja, polymer, atau fiber glass. Beton serat dapat
didefinisikan sebagai beton yang terbuat dari semen portland atau bahan pengikat hidrolis
lainnya yang ditambah dengan agregat halus dan kasar, air, dan diperkuat dengan serat .
Interaksi antara serat dan matrik beton merupakan sifat dasar yang mempengaruhi kinerja
dari material komposit beton serat. Pengetahuan tentang interaksi ini diperlukan untuk
memperkirakan kontribusi serat dan meramalkan perilaku
dari komposit. Serat untuk campuran beton dapat dibedakan menjadi empat jenis, yaitu
1. Serat metal, misalnya serat besi dan serat stainless steel.
2. Serat polymeric, misalnya serat polypropylene dan serat nylon.
3. Serat mineral, misalnya fiberglass.
4. Serat alam, misalnya serabut kelapa dan serabut nenas
Dalam penjelasan makalah ini, yang dibahas adalah beton serat baja. Adapun penjelasannya
adalah sebagai berikut ;
B. DEFINISI
Steel fiber didefenisikan sebagai bagian kecil yang rata atau ber gelombang baja dingin;
bagian rata atau bergelombang potongan baja; leburan ekstrak serat atau serat baja lainnya
yang sangat kecil tersebar merata dalam campuran beton segar, dengan aspek rasio, yaitu
panjang serat dibagi dengan diameter serat, l/d antara 12,7 mm sampai 63,5 mm (ACI
544.3R-84) dengan tegangan tarik rata–rata fu, tidak kurang dari 345 MPa ( ASTM-A820 ).
Sementara Fiber reinforced concrete itu sendiri yaitu beton yang dibuat dari campuran
semen, agregat halus, agregat kasar, air dan sejumlah fiber yang disebar secara random dalam
adukan. Untuk menambah kemampuan beton dalam menahan beban tarik dan lentur, di
lakukan upaya-upaya perbaikan antara lain dengan cara memberi baja tulangan didaerah
tarik. Usaha untuk menambah kekuatan tarik dan lentur beton tanpa tulangan. Dalam
pembuatannya, Fiber reinforced concrete harus mempunyai Serat yang baik harus memiliki
t / do (panjang / rasio diameter) yang tinggi dan serat homogen yang menyebar sehingga akan
terjadi optimal penguatan.
Gambar 1. serat pada beton Gambar 2. serat homogen pada beton yang
dibuktikan dengan Sinar X-photograph
C. SIFAT BETON SERAT BAJA
Fiber reinforced concrete memiliki sifat:
daya tahan tinggi (awet)
Kuat dan Daktilitas
Resistansi "stress" yang tinggi (penyerapan energi)
D. PENGARUH PENAMBAHAN SERAT BAJA PADA BETON
Dari hasil penelitian yang telah dilaksanakan, penambahan serat ke dalam adukan beton dapat Memberikan keuntungan berupa perbaikan beberapa sifat beton (Suhendro 2000: 7), yaitu :
1. Daktilitas (duktility), yang berhubungan dengan kemampuan bahan untuk
menyerap energi (energi absorption).
2. Ketahanan terhadap beban kejut (impact resistance).
3. Kemampuan untuk menahan tarik dan momen lentur.
4. Ketahanan terhadap kelelahan (fatique life).
5. Ketahanan terhadap pengaruh susutan (shrinkage).
6. Ketahanan terhadap ausan (abrasion), fragmentasi (fragmentation), dan
spalling.
Mengingat kecilnya nilai kuat tarik beton jika dibandingkan dengan
Kuat tekannya yaitu sekitar 0,57√fc’, maka diambil solusi untuk menambahkan fiber
atau serat kedalam adukan beton. Hasil penelitian Suhendro (1990: 9) menyimpulkan
bahwa beton fiber mampu mempertahankan kemampuan tarik maksimum, meskipun
regangan tarik yang terjadi sudah cukup besar (bahkan terjadi retakan). Hal ini terbukti
melalui pengujian split silinder pada umur 28 hari memberikan hasil berupa kuat tarik
beton fiber. Beton biasa (BB) memiliki kuat Tarik sebasar 2,8 MPa, sedangkan beton
fiber baja (BFS-0,5 dan BFS-1,0), beton fiber bendrat (BFB-0,5) dan beton fiber kawat
(BFK-0,5), berturut-turut mempunyai kuat tarik sebesar 3,77 Mpa, 4,50 MPa, 4,425
MPa, dan 3,5 Mpa. Dengan kata lain terdapat peningkatan kuat tarik berturut-turut
sebesar 34%, 61%, 58%, 25%.
E. TIPE UMUM SERAT BAJA
Berdasarkan ASTM-A820, terdapat
empat tipe umum serat baja yang
digunakan sebagai material, yaitu tipe
I kawat dingin; tipe II potongan tipis;
tipe III leburan ekstrak serta tipe IV
serat jenis lainnya, seperti yang
ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
F. APLIKASI BETON SERAT BAJA
Adapun aplikasi penggunaan dari Fiber reinforced concrete adalah sebagai berikut:
1. TUNNEL PERBAIKAN
Beton ini dapat digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki dan
memperkuat terowongan yang ada.
2. LERENG STABILISASI
Pada pengerjaan proyek di luar ruangan yang dekat dengan alam, kemungkinan terkena suhu
beku dan cuaca buruk akan mempengaruhi pembuatan struktur yang menyebabkan perubahan
dari struktur tersebut. Selain itu, Angin dan intens sinar matahari juga dapat menyebabkan
beton mengering sebelum waktunya. Kondisi ini perlu untuk menerapkan bahan yang kuat
terhadap faktor tersebut. Bahan yang paling cocok untuk mengatasi hal tersebut adalah
dengan menggunakan Fiber steel reinforced concrete (Beton berserat baja)
3. DINDING PENAHAN
Dinding penahan Pengembangan kota biasanya melibatkan penggalian besar. Ini perlu
dinding penahan vertikal dalam rangka mencegah ambruknya struktur dari samping dan juga
untuk memberikan aman pada kondisi kerja. Penggunaan Beton berserat baja (Fiber steel
reinforced concrete) sangat cocok sekali sebagai bahan pembuatan struktur ini.
4. GUA BESAR
Pada zaman sekarang, gua digunakan untuk banyak tujuan. Mulai dari pembangkit listrik ke
ruang olahraga, penyimpanan minyak, repositori untuk limbah. Fiber steel reinforced
concrete digunakan sebagai pendukung dasar penguat efisien karena Fiber reinforced
concrete memiliki daktilitas yang tinggi.
5. GUA
Dalam metode shell tunggal, lapisan terowongan dibangun penuh dengan menggunakan
Shotcrete. Karena tidak ada membran tahan air yang dapat dibangun di Shotcrete tersebut,
kualitas sangat penting khususnya untuk retak resistensi yang membutuhkan performant serat
baja tulangan. Untuk serat lapisan baja tuang menyediakan beton yang memiliki daya tahan
jauh lebih tinggi.