FIBER CONCRETE
Metode yang digunakan dalam perhitungan mix design adalah metode SCC (Self Compaction Concrete). Dalam metode ini mempunyai syarat perhitungan proporsi pasir sebesar 40% dari volume mortar. Sedangkan untuk kerikil mempunyai syarat perhitungan 50% dari volume padat.
Syarat serat yang efektif untuk digunakan dalam beton fiber:
• Serat yang digunakan harus lebih kaku atau modulus elastisitasnya tinggi.
• Volume serat yang digunakan harus cukup.
• Volume serat yang digunakan harus cukup.
• Serat yang digunakan dapat terikat satu sama lain secara baik.
• Panjang serat harus cukup.
• Serat tersebut memiliki diameter yang cukup.
Macam serat dibedakan menjadi 4 antara lain:
• Kaca.
• Logam (baja, besi, dll).
• Serat buatan.
• Serat alami.
Serat buatan terbagi atas:
• Acrylic.
• Aramid.
• Carbon.
• Nylon.
• Polyester.
• Polyethylene.
• Polypropylene.
1. PENGENALAN BAHAN
Dalam suatu bahan pendukung pada sebuah bangunan banyak bahan yang terbuat dari logam seperti : Besi, Alumunium, Tembaga, Baja dan sebagainya. Dalam artikel ini penyusun hanya membahas logam yang berhubungan dengan judul yang telah dibuat yaitu logam Baja. Selain itu juga akan dibahas mengenai sifat dan karakteristik serta perlakuan pada material baja.
Baja merupakan bahan logam yang dikenal dengan salah satu bahan yang mempunyai kuat terhadap tarikan yang tinggi. Sehingga tidak menutup kemungkinan hamper semua bangunan menggunakan baja sebagai bahan utama setelah beton. Contoh penggunaan dari baja pada bangunan bisa berupa rangka atap, konstruksi jembatan, portal dan masih banyak lagi kegunaan baja pada bidang teknik sipil. Sesuai dengan perihal diatas, penyusun mengambil salah satu bahan yang terbuat dari serat baja yaitu ; “jenis kawat”.
1. Kawat las
2. Kawat baja karbon tinggi
3. Bronjong kawat
4. Kawat berduri
5. Kawat baja
6. Kawat pengikat (Bendrat)
7. Kawat baja lapis seng dan sebagainya.
Dari beberapa jenis kawat diatas, maka tim penyusun mengambil jenis kawat pengikat atau sering disebut dengan bendrat. Adapun pengertian dari kawat pengikat adalah kawat lunak yang digunakan untuk mengikat baja tulangan dalam konstruksi beton bertulang. Persyaratan dari kawat pengikat adalah harus terbuat dari baja lunak dengan diameter minimum 1 mm yang telah dipijarkan terlebih dahulu dan tidak bersepuhkan seng. Dalam hal pemakaian kawat pengikat untuk berkas tulangan yang terdiri dari 2, 3 atau 4 batang yang sejajar. Jadi kawat pengikat tersebut sangat berpengaruh kepada bentuk tulangan yang berada pada campuran beton.
2. SIFAT DAN KARAKTERISTIK KAWAT BAJA
Adapun sifat serta karakteristik baja sendiri sebenarnya sudah dijelaskan diatas yaitu mempunyai kuat tarik yang tinggi dan baik untuk mengimbangi kuat tekan pada suatu beton. Baja memiliki sifat karakteristik, antara lain :
1. Mempunyai kuat tarik yang tinggi.
2. Melelehnya baja berkisar pada suhu tinggi diatas 1000 oF (540 oC), karena terjadi pengendapan senyawa karbon dan elemen paduan terjadi sehingga mikrostrukturnya lebih getas (mudah patah).
3. Pengaruh tegangan multiaksial, pengaruh tegangan yang kompleks pada struktur terutama pada sambungan sangat berpengaruh pada kegetasan.
4. Baja akan terjadi mudah korosi jika terlalu banyak terkena air.
5. Kekuatan tarik bajasangat dipengaruhi oleh naik atau turunnya suhu, baja umumnya dipakai pada kedaan suhu dibawah 1000oF, dan beberapa baja yang diberi perlakuan panas harus dijaga agar suhunya dibawah 800oF (430oC).
Sedangkan pada kawat pengikat mempunyai daya lentur dan mudah dibentuk, sehingga kawat ini sering digunakan sebagai pengikt pada tulangan pada beton.
3. TUJUAN DAN ALASAN
Beton adalah bahan yang dipergunkan pada konstruksi bangunan. Dengan melihat perilaku yang dimiliki beton serta material-material yang menyusun beton, sifat dari beton adalah sangat getas. Sifat getas beton adalah saat menerima tegangan tarik. Beton bersifat getas adalah karena adanya agregat. Tidak bisa dipungkiri agregat adalah bahan utama penyusun beton, namun jika dilihat dari sifat getas yang ditimbulkan agregat akan membuat banyak kerugian pada konstruksi bangunan pada keadaan bebas batas.
Bermacam percobaan telah dilakukan untuk mengatasi masalah tersebut. Salah satu percobaan yang dilakukan adalah pada saat pencampuran beton dilakukan penambahan serat-serat pada adukan beton. Hal tersebut bertujuan menentukan bahan yang mampu mengurangi getas pada beton.
Pada saat percobaan penambahan serat baja perlu diperhatikan tingkat efisiensinya yaitu memanfaatkan bahan bangunan yang tersedia banyak dan harga yang ekonomis, sehingga pada saat percobaan dipergunakan serat baja yang terbuat dari kawat ikat (kawat bendrat) dengan variasi kapasitas dan jumlah volume serat. Pengaruh dengan penambahan serat baja pada beton adalah sangat besar yaitu terhadap perubahan daktilitas dan daya dukung beton terhadap gaya lentur.
4. PERAN SERAT BAJA (KAWAT BENDRAT) PADA BETON
Dengan adanya sifat getas yang dimiliki beton serta daya dukung terhadap tekan yang relatif, maka dipergunakanlah serat baja yang terbuat dari kawat ikat (kawat bendrat) sebagai alternatif dalam campuran adukan beton. Serat baja dalam beton diharapkan mampu untuk mengurangi tingkat getas jika dibandingkan dengan beton agregat normal serta mampu meningkatkan kuat tekan.
Serat baja mempunyai peranan sebagai tulangan tambahan agregat yang mengisi rongga-rongga pada beton. Dari perlakuan yang berbeda pada campuran adukan beton, jika dibebani oleh beban tekan beton agregat normal saat dibebani tekan, matrik mencapai kuat tariknya dan mulai retak. Bahan akan diambil oleh agregat dan retak akan menjalar melalui interface zona antara agregat dan matriks.sedangkan jika mempergunakan serat, saat kondisi retak merambat memotong matriks ataupun agregat secara cepat. Dengan penambahan serat terjadi regangan akibat beban teka unaxial, hal ini menunjukkan lebih banyak energi yang diserap oleh beton berserat dari pada beton agregat normal.
Beton serat mampu menghasilakan kuat tekan dan daktilitas yang lebih besar dari pad beton agregat normal walaupun tanpa adanya tambahan zat adiktif. Dari evaluasi hasil percobaan dan analisa yang dilakukan menunjukkan adari penambahan serat sebesar 0.00X sampai 0.9021X memberikan kuat dukung terhadap lentur dari 0X hingga 11.2X, serta daktilitas benda uji naik menjadi 0 hingga 1.048.
5. TAHAP PERCOBAAN BETON
Dengan metode SCC diperoleh hasil dari perhitungan sebagai berikut:
1 m3 Berat (kg) BV (Kg/m3) 1 m3
Semen 424,2424 1250 0,3394
Pasir 515,43 1350 0,3818
Kerikil 1809,68 1400 0,7212
Air 233,3333 1000 0,2333
Untuk 2 buah silinder diperoleh proporsi sebagai berikut :
Semen : 6,745 kg
Pasir : 7,795 kg
Kerikil : 15,589 kg
Air : 3,709 kg
Percobaan fiber pada campuran beton ;
1. Fiber kawat bendrat 0.5% dengan prediksi kuat tekan 60 Mpa dan tarik 6 MPa
Umur Berat beton Bacaan Alat Ukuran Kawat Keterangan Kekuatan
(Hari) (Kg) (MPa) (cm)
3 12,590 430 ± 5 cm Tekan 60,86
3 12,700 165 ± 5 cm Tarik Belah 5,84
2. Fiber serat aquaproof 5% dengan prediksi kuat tekan22,5 Mpa dan tarik 2,5 MPa
Umur Berat beton Bacaan Alat Ukuran Serat Keterangan Kekuatan
(Hari) (Kg) (MPa) (cm)
3 11,600 160 ± 6 cm Tekan 22,6
3 11,730 70 ± 6 cm Tarik Belah 2,48
3. Fiber kawat bendrat 2.5% dengan prediksi kuat tekan 55 Mpa dan tarik 5,5 MPa
Umur
(Hari) Berat beton
(Kg) Bacaan Alat Ukuran Kawat(cm) Keterangan Kekuatan
(MPa)
3 12,590 380 ± 2,5 cm Tekan 53,78
3 12,720 150 ± 2,5 cm Tarik Belah 5,31
4. Fiber kawat bendrat 7.5% dengan prediksi kuat tekan 67,5 Mpa dan tarik 6 MPa
Umur
(Hari) Berat beton
(Kg) Bacaan Alat Ukuran Kawat(cm) Keterangan Kekuatan
(MPa)
3 12,970 480 ± 2,5 cm Tekan 67,94
3 12,920 175 ± 2,5 cm Tarik Belah 6,19
Semen : 6,745 kg
Pasir : 7,795 kg
Kerikil : 13,085 kg
Air : 3,1526 kg
KESIMPULAN
Dari beberapa percobaan yang telah dilakukan dan telah menganalisa hasil dari laboratorium, maka tim kami memilih “Kawat Bendrat” sebagai fiber dalam beton.
