Top Banner

of 46

BAB .Web viewSerat-serat logam, seperti serat baja karbon atau serat baja tahan karat Serat-serat

Jun 28, 2019

ReportDownload

Documents

BAB I

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Teknologi dalam bidang konstruksi berkembang dengan pesat, baik dari segi desain maupun metode-metode konstruksi yang dilakukan. Dalam pekerjaan konstruksi beton, pemadatan atau vibrasi beton adalah pekerjaan yang mutlak harus dilakukan untuk suatu pekerjaan struktur beton bertulang konvensional. Tujuan dari pemadatan itu sendiri adalah meminimalkan udara yang terjebak dalam beton segar sehingga diperoleh beton yang homogen dan tidak terjadi rongga-rongga di dalam beton (honey-comb). Pengecoran beton konvensional pada beam column joint yang padat tulangan dengan alat vibrator belum menjamin tercapainya kepadatan secara optimal. Selain itu, penggunaan vibrator pada daerah yang padat bangunan dapat menimbulkan polusi berupa suara, yang mengganggu lingkungan sekitarnya. Pengecoran beton pada pelaksanaan konstruksi di bawah air juga tidak memungkinkan penggunaan alat vibrator pada tahap pemadatan, sehingga hanya mengandalkan sifat self-compactibility beton segar yang digunakan.

Penemuan superplasticizer yang berbasis polycarboxylate telah memungkinkan untuk mendapatkan beton segar yang bersifat high-flowable dan self-compactable, di mana beton segar mampu mengalir dan memadat dengan memanfaatkan berat sendiri sehingga menghasilkan beton keras yang benar-benar padat atau kompak tanpa dilakukan proses pemadatan atau vibrasi. Beton segar yang termasuk golongan self-compacting concrete (SCC) memiliki nilai slump yang sangat tinggi (lebih dari 20 cm), sehingga pengukuran dengan kerucut abrams tidak efektif lagi. Pengukuran sifat beton segar jenis self-compacting concrete harus dilakukan secara menyeluruh terhadap empat karakteristik utamanya, yang meliputi: flowability/filling ability, viscosity, passing ability, dan segregation resistance, dengan menggunakan beberapa alat ukur standar seperti: Slump-Flow Test, J-Ring Test, dan GTM screen stability test (EFNARC, 2005).

SCC yang telah mengeras tetap merupakan beton yang bersifat getas. Oleh karena itu, perlu dilakukan modifikasi dengan penambahan serat (fibers) dengan tujuan meningkatkan kekuatan tarik matrik beton dan ketahanan terhadap beban kejut. Serat juga dapat difungsikan sebagai media penghubung antar retakan (cracks), yang sekaligus dapat menghambat penjalaran retak-retak dalam beton.

Efek samping dari penambahan serat ke dalam adukan beton adalah terjadinya perubahan sifat beton segar menjadi beton yang lebih sulit untuk dikerjakan (Mindess dkk., 2003). Perubahan sifat beton segar ini dapat menyebabkan hilangnya kestabilan (robustness) self-compacting concrete. Dengan demikian, perlu dilakukan penelitian secara komprehensif terhadap keempat karakteristik utama beton segar SCC, agar penambahan serat yang ditujukan untuk memperbaiki karakteristik beton yang telah mengeras tidak merusak kestabilan SCC. Setelah dilakukan pengujian kestabilan SCC dalam kondisi segar, perlu dilakukan evaluasi terhadap beberapa parameter utama dari sifat mekanik beton segar, yang meliputi: kuat tekan, kuat tarik belah, ketahanan kejut, dan kuat lentur beton. Selain itu, untuk memprediksi durabilitas SCFRC yang dapat pula digunakan pada kostruksi beton di bawah air ataupun struktur lepas pantai perlu diketahui beberapa parameter penting terkait karakteristik transpor zat cair dalam beton, yang meliputi: porositas semu dan koefisien sorptivitas yang digunakan untuk memprediksi laju penyerapan kapiler dalam beton.

B. IDENTIFIKASI MASALAH

Komposisi agregat, filler, superplasticizer dan penambahan serat merupakan faktor kunci untuk mendapatkan beton segar yang bersifat self-compactable, di mana beton segar mampu mengalir dengan viskositas yang baik dan memadat dengan memanfaatkan berat sendiri sehingga menghasilkan beton keras yang benar-benar padat atau kompak tanpa dilakukan proses pemadatan atau vibrasi.

Permasalahan yang terjadi pada saat ini berkaitan dengan teknologi self compacting fiber reinforced concrete meliputi;

1. Optimalisasi cara mix design,

2. Sifat beton segar (rheological properties),

3. Sifat mekanis beton keras,

4. Durabilitas SCFRC,

5. Aplikasi SCFRC untuk elemen struktural,

6. Teknologi pelaksanaan dalam aplikasinya untuk berbagai pekerjaan konstruksi, dan

7. Optimasi biaya konstruksi.

C. BATASAN MASALAH

Penelitian ini difokuskan untuk mengetahui pengaruh penambahan serat polipropylene ke dalam beton jenis self-compacting concrete terhadap sifat beton segar, sifat mekanis, maupun durabilitas self-compacting fiber reinforced concrete.

Batasan-batasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Ukuran agregat maksimum yang digunakan adalah 19 mm.

2. Jenis semen yang digunakan adalah semen portland type I.

3. Superplasticizer yang digunakan berupa sika viscocrete-10, yang berbasis kimiawi polycarboxylatether, dengan takaran 0,9% dari berat binder yang digunakan.

4. Filler yang digunakan berupa silica fume, menggantikan sebagian semen dengan takaran 10% berat binder yang diperlukan.

5. Serat yang digunakan adalah serat polypropylene monofilament.

6. Faktor air semen (water perbinder ratio) ditetapkan sebesar 0,44.

7. Tata cara pengujian sifat beton segar mengacu pada standar EFNARC tahun 2002 dan 2005. Pengujian yang dilakukan meliputi: flowability/ filling ability dengan metode slump-flow test, viscosity dengan metode T500 Slump-flow, passing ability dengan metode J-Ring Test, dan ketahanan segregasi dengan metode GTM screen stability test.

8. Parameter sifat mekanis beton keras yang diteliti meliputi: kuat tekan, kuat tarik belah, ketahanan kejut, dan kuat lentur beton.

9. Parameter karakteristik penyerapan zat cair dalam beton yang diteliti meliputi: nilai porositas semu dan koefisien sorptivitas beton.

D. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan uraian di atas, maka rumusan masalah yang akan diselesaikan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap flowability/ filling ability SCC?

2. Bagaimana pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap viscosity SCC?

3. Bagaimana pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap passing ability SCC?

4. Bagaimana pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap ketahanan segregasi SCC?

5. Bagaimana pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap kuat tekan self-compacting concrete?

6. Bagaimana pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap kuat tarik belah self-compacting concrete?

7. Bagaimana pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap ketahanan kejut self-compacting concrete?

8. Bagaimana pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap kuat lentur self-compacting concrete?

9. Bagaimana pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap porositas semu self-compacting concrete?

10. Bagaimana pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap sorptivitas self-compacting concrete?

E. TUJUAN PENELITIAN

Berdasarkan uraian di atas, maka rumusan masalah yang akan diselesaikan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui kestabilan sifat beton segar (robustness) beton segar SCC, ditinjau dari keempat karakteristik utamanya yang terdiri dari: flowability/filling ability, viscosity, passing ability dan ketahanan segregasi self-compacting concrete.

2. Mengetahui pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap sifat mekanis beton, yang diukur berdasarkan kuat tekan, kuat tarik belah, ketahanan kejut, dan kuat lentur self-compacting concrete.

3. Mengetahui pengaruh penambahan serat polipropylene terhadap karakteristik penyerapan zat cair dalam beton, yang diukur berdasarkan nilai porositas semu dan koefisien sorptivitas SCC.

F. MANFAAT

Manfaat yang diharapkan untuk diperoleh melalui penelitian ini adalah:

1. Manfaat teoritis :

Mempelajari perkembangan teknologi beton modern, berkaitan dengan tata cara perancangan campuran material, pengujian sifat beton segar, sifat mekanis, maupun durabilitas self-compacting fiber reinforced concrete.

2. Manfaat praktis:

a. Dapat diketahui pengaruh penambahan serat polipropylene ke dalam beton jenis self-compacting concrete, ditinjau dari sifat beton segar, sifat mekanis, maupun durabilitas self-compacting fiber reinforced concrete, yang selanjutnya dapat digunakan sebagai acuan awal dalam berbagai pekerjaan konstruksi.

b. Mendapatkan gambaran dan alasan teknis penerapan SCFRC untuk berbagai pekerjaan konstruksi, seperti: konstruksi bangunan gedung, infrastruktur transportasi, bangunan keairan dan lepas pantai, maupun pemanfaatan SCFRC sebagai material untuk perbaikan dan perkuatan existing structures.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Beton

Beton merupakan campuran antara bahan agregat halus dan kasar dengan pasta semen (kadang-kadang juga ditambahkan admixtures), campuran tersebut apabila dituangkan ke dalam cetakan kemudian didiamkan akan menjadi keras seperti batuan. Proses pengerasan terjadi karena adanya reaksi kimiawi antara air dengan semen yang terus berlangsung dari waktu ke waktu, hal ini menyebabkan kekerasan beton terus bertambah sejalan dengan waktu. Beton dapat juga dipandang sebagai batuan buatan di mana adanya rongga pada partikel yang besar (agregat kasar) diisi oleh agregat halus dan rongga yang ada di antara agregat halus akan diisi oleh pasta (campuran air dengan semen) yang juga berfungsi sebagai bahan perekat sehingga semua bahan penyusun dapat menyatu menjadi massa yang padat.

Bahan penyusun beton meliputi air, semen portland, agregat kasar dan halus serta bahan tambah, di mana setiap bahan penyusun mempunyai fungsi dan pengaruh yang berbeda-beda. Sifat yang penting pada beton adalah kuat teka