Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
PENGARUH PENAMBAHAN SERAT FIBERGLASS TERHADAP
KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BELAH BETON
Novita Dwi Ramayati1*.
Wahyu Kartini1.
Sumaidi1 Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pembangunan Nasional AuVETERANAy Jawa Timur Jl.
Rungkut Madya No.
1 Surabaya.
Telp/fax : 0623-18706369 email: ramayativita@gmail.
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukana kadar optimal penambahan serat fiberglass terhadap tingkat kekuatan tekan dan kekuatan tarik belah beton, serat dampaknyaa terhadap kedua sifat tersebut.
Kandungan serat fiberglas yang diterapkan mencakup 4 variasi diantaranya 0%, 0,25%, 0,5% dan 0,75% dari total berat agregat.
Selain penambahan serat, terdapat juga zat tambahan yang berperan dalam mengurangi ijumlah air campuran yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan sekaligus meningkatkan tingkat kekuatan tekan beton.
Zat tambahan tersebut adalah superplasticizer, yang merupakan produk Ertapast 35Adan diaplikasikan dengan perbandingan 0,8% dari total berat semen.
Dalam Pengujian, benda uji yang digunakan adalah silinder berukuran 15 x 30 sebanyak tiga silinder digunakan untuk menguji kekuatan tekan, dan tiga benda uji lainnya digunakan untuk menguji kekuatan tarik belah, semuanya pada umur 28 hari.
Proses perencanaan campuran beton mengacu pada standar SNI 756-2012.
Hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan serat fiberglass yang cukup tinggi pada beton segar dapat mengakibatkan penurunan dalam hal kemampuan pengolahan.
Namun, sifat beton setelah mengeras menunjukan bahwa baik kekuatan tekan maupun kekuatan tarik belah mengalami peningkatan seiring dengan peningkatan variasi penambahan serat fiberglass.
Kata kunci : fiberglass, superplasticizer,kuat tarik belah, kuat tekan
ABSTRACT
The objective of this research is to determine the optimal level of addition of fiberglass fiber to the level of compressive strength and split tensile strength of concrete, the impact of fiber on these two The fiberglass fiber content applied included 4 variations including 0%, 0.
25%, 0.
5% and 75% of the total aggregate weight.
In addition to adding fiber, there are also additives that play a role in reducing the amount of mixed water needed to produce concrete with a certain consistency and simultaneously increasing the level of compressive strength of concrete.
The additional substance is a superplasticizer, which in this study was a product of Ertapast 35A and was applied at a ratio of 0.
of the total weight of cement.
In testing, the specimens used were cylinders measuring 15 x 30 cm.
cylinders were used to test the compressive strength, and three other specimens were used to test the split tensile strength, all at the age of 28 days.
The planning process for concrete mixes refers to the SNI 756-2012 standard.
The results showed that the addition of high enough fiberglass fiber to fresh concrete could result in a decrease in workability.
However, the properties of the concrete after it hardens show that both the compressive strength and the split tensile strength have increased along with the increase in variations in the addition of fiberglass fibers.
Keywords: fiberglass, superplasticizer, split tensile strength.
Keywords: fiberglass, superplasticizer, split tensile strength, compressive strength Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
batu yang dihasilkan melalui pencampuran proporsi yang ditentukan dari semen, pasir, batu pecah serta air.
Proses ini mengakibatkan campuran tersebut mengeras di dalam cetakan structural sesuai dengan bentuk dan ukuran yang diinginkan untuk struktur tersebut.
Terdapat beberapa keunggulan dari beton, seperti kekuatan tinggi, biaya relative terjangkau, kemudahan dalam pengerjaan dan perawatan, serta kelenturan dalam proses Namun, di antara berbagai kelebihan tersebut, beton juga memiliki kelemahan, di mana salah satunya adalah ketahanan terhadap gaya tarik yang rendah.
Terdapat beberapa solusi mengatasi kelemahan ini,salah satunya telah dilakukan inovasi dengan cara menambahkan serat ke dalam campuran beton (Dzikri dan Firmansyah, 2.
Beton serat .
iber-reinforced concret.
merupakan jenis beton yang terbentuk dari pencampuran semen, agregat halus, agregat kasar, air, serta serat .
yang diintegrasikan secara merata dalam harapan bahwa penambahan serat tersebut dapat mengurangi retakan yang terjadi pad area yang mengalami gaya tarik akibat beban.
Fiberglass merupakan serat yang dihasilkan dari kaca yang ditarik hingga meencapai ukuran diameter antara 0,005 mm hingga 0,01 mm, membentuk serat yang tipis.
Komposisi dari fiberglass melibatkan kandungan sekitar 50-60% SiO2, serta oksida lainnya seperti Al,Ca,Mg.
Na dan Oleh karena itu, material fiberglass merupakan salah satu jenis bahan serat komposit yang memiliki keunggulan dalam hal kekuatan yang tinggi namun tetap memiliki bobot yang ringan (Widodo, 2.
PENDAHULUAN
Semakin berkembangnya pertumbuhan ekonomi baik di Indonesia maupun di seluruh dunia, disertai dengan peningkatan jumlah fasilitas pendukungnya seperti bangunan dan jalan yang Sebagian besar menggunakan konstruksi dari beton.
Oleh karena itu, perkembangan teknologi beton juga terus Beton memiliki beberapa keunggulan, antara lain kekuatan yang tinggi, biaya relative terjangkau, kemudahan dalam proses pengerjaan dan perawatan, serta fleksibilitas dalam pembetukannya (Mareno.
Namun, beton memiliki kelemahan, salah satunya adalah ketahanan tarik yang rendah.
Untuk mengatasi kelemahan ini, berbagai cara telah diusulkan, termasuk penggunaan serat dalam campuran beton guna meningkatkan ketahanan tariknya.
Beton yang diperkuat dengan serat disebut beton serat, di mana serat fiberglass menjadi salah satu pilihan serat yang Fiberglass merupakan bahan yang terbuat dari cairan kaca yang diubah menjadi serat tipis yang berukuran diameter mulai dari 0,005 mm hingga 0,01 mm.
Bahan ini umumnya digunakan sebagai komponen dalam bahan komposit yang dikenal sebagai Glass Reinforced Plastic.
Kelebihan fiberglass meliputi bobot yang ringan dan kekuatan tarik serta ketahanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan serat baja.
Penggunaan serat fiberglass dalam beton dapat mengurangi retakan yang Studi menunjukan bahwa beton yang mengandung serat fiberglass cenderung memiliki retakan yang lebih sedikit daripada beton tanpa serat.
Namun, perlu diingat bahwa penambahan serat secara berlebihan dapat menghambat proses pemadatan beton dan akhirnya mempengaruhi kekuatan tekan beton (Subandi et al.
, 2.
Untuk mengevaluasi dampak dari penambahan serat fiberglass, dilakukan pengujian terhadap kekuatan tekan dan kekuatan tarik belah dengan menggunakan benda uji silinder yang berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm.
metode mix design campuran mengacu pada standart 7656:2012.
Kuat Tekan Kekuatan beton dalam menahan tekanan dapat diukur melalui perbandingan antara beban yang diterapkan pada suatu area tertentu yang mengakibatkan benda uji berbentuk silinder beton hancur, dan beban tersebut dihasilkan oleh mesin tekan.
Parameter ini dikenal sebagai kuat tekan beton, yang menggambarkan seberapa besar beban aksial yang dapat diterapkan pada suatu beton sebelum terjadi kerusakan, dibandingkan dengan luas penampangnya.
Penelitian ini menggunakan metode sesuai standar SNI 19742011 untuk menguji kuat tekan beton.
Dalam Studi Pustaka Beton adalah komponen kunci dalam konstruksi, sebuah substansi yang mirip dengan Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
proses pengujiian, silinder beton dibuat dan diarwat dengan cara direndam dalam air tawar .
untuk memastikan perolehan nilai kuat tekan dilakukan secara procedural.
Perhitungan kuat tekan beton dapat dihitung menggunakan persamaan 1 :
ycE yce A yca ya.
Dengan :
fAoc = Kuati tekan beton (Mp.
= Bebani Maksimum (N) =iLuas penampang yang menerima beban .
penyerapan air, pengukuran berat volume, serta analisis gradasi agregat.
Setelah mendapatkan hasil pengujian Langkah melakukan perencanaan desain campuran dengan menggunakan metode Design of Experiments (DoE) yang merujuk pada standar SNI 7656:2012.
Untuk pembuatan benda ujia, digunakaan cetakan berbentuki silinder dengan tinggii 300 mm dan diameter 150 mm.
sebanyaki 12 benda uji dipersiapkan untuk menguji kekuatan tekan, sementara 12 benda uji lainnya digunakan untuk menguji ikekuatan tarik belah.
Pengujian kekuatanitekan dan kekuatan tarik belahi dilakukan setelah benda uji direndam dalam air selama 28 hari.
Kuat Tarik Belah Kekuatan tarik belah merupakan isalah satu faktor penting dalam mengevaluasi ketahanan Nilai kekuatan tarik belah diukur melalui serangkaian pengujian lateral pada benda uji berbentuk dilinder di laboratorium hingga mencapai titik maksimalnya.
Armidion & Rahayu .
Dalam penelitian ini, pengujian kekuatan tarik belah beton merujuk pada panduan SNI 2491 : 2014.
iPerhitungan nilai kekuatan tarik belah beton didasarkan pada luas permukaan luar silinder beton, yang memungkinkan untuk menggunakan rumus 2 dalam perhitungannya.
ycE ycN= a.
AA.
yuUya.
ya Dengan :
T = Kuati tarik belah (MP.
P = Beban Maksimumi (N) L = Panjangi benda uji .
D = Diameteri benda uji .
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pemeriksaan Agregat Halus Pengujian material melibatkan beberapa aspek, termasuk penentuan berat jenis dan kemampuan agregat menyerap air, analisis fraksi agregat melalui proses penyaringan, perhitungan berat volume agregat, serta uji kemampuan lolos saringan ukuran no.
Tabel 1.
Hasil Pemeriksaan Agregat Halus Uraian Berat Jenis Resapan Kelembaban Berat Volume Hasil Pengujian 2,671 1,29 2,975 Tabel 1 tersebut menunjukan hasil pengujian terhadap beberapa parameter material diantaranya berat jenis memiliki nilai hingga 2,671, resapan sebesar 1,29, kelembaban adalah 2,975 dan berat volume dari agregat halus tersebut sebesar 1358,2.
Parameter Ae parameter tersebut penting dapat memenuhi kualitas dan karakteristik agregat halus yang akan digunakan dalam campuran beton pada penelitian ini.
Persentase pasir yang lolos sudah masuk ke dalami batas atas dan batas ibawah spesifikasi gradasii agregat halus.
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan gradasi agregat halus berada pada zona 2 .
Pasir yang masuk spesifikasi mempunyai susunan butir gradasi yang baik.
Gradasi yang baik akan mempengaruhi mutu beton.
METODE PENELITIAN
Proses Penelitian ini dimulai dengan Langkah Ae Langkah seperti pengujian bahan, pembuatan formula campuran .
ob mi.
, pengukuran konsistensi .
lump tes.
, serta pengujian kekuatani tekan beton dan kekuatan tariki belah beton.
Semua pengujian ini memperhitungkan periode perawatan benda uji selama 28 hari.
Tahap awal pelaksanaan penelitian ini melibatkan persiapan bahan dan pengujian Bahan Ae bahan yang terlibat termasuk agregati halus .
, agregat kasar .
atu peca.
, semeni Portland tipe 1, air, serat fiberglass, dan superplasticizer.
Proses pengujian material mencakup pengukurana berat jenis, analisis tingkat kelembaban.
Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Persentase batu pecah yang lolos sudah masuki ke dalam batasi atas dan batas bawah spesifikasi gradasi agregat kasar.
Batu pecah yang masuk spesifikasi mempunyai susunan butir .
yang baik.
Perbedaan antara diameter dan varian butiran berdampak pada sifat homogen beton, yang menyebabkan suatu rongga pada beton.
Rongga atau kerapatan pada beton tersebut akan berpengaruh terhadap mutu Gambar 1.
Gradasi Agregat Halus Pengujian Slump Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar Tabel 3 Pengujian Slump Pengujian material melibatkan beberapa aspek, termasuk penentuan berat jenis dan kemampuan agregat menyerap air, analisis fraksi agregat melalui proses penyaringan, perhitungan berat volume agregat, serta uji kemampuan lolos saringan ukuran no.
Sample Benda Uji
BF 1
BF 2
BF 3
Tabel 2.
Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar
Uraian Berat Jenis Resapan Kelembaban Berat Volume Persentase Serat
Fiberglass
(%)
0,25
0,75
Hasil Pengujian 2,8005 1,09 0,925 Slump Tabel 3 tersebut menunjukan hasil pengujian slump berbagai sampel beton yang digunakan pada penelitian ini, dengan sampel yang menghasilkan nilai slump tertinggi yaitu pada beton normal dengan nilai 12.
Dari data tersebut, terlihat bahwa semakin tinggi persenatse serat fiberglass, nilai slump cenderung menurun.
Tabel 2 tersebut menunjukan hasil pengujian terhadap beberapa parameter material agregat kasar diantaranya berat jenis memiliki nilai hingga 2,8005, resapan sebesar 1,09, kelembaban adalah 0,925 dan berat volume dari agregat halus tersebut sebesar 1484,3.
Parameter Ae parameter tersebut penting dapat memenuhi kualitas dan karakteristik agregat kasar yang akan digunakan sebagai baha campuran beton pada penelitian ini.
Nilai Slump .
Slump
0,25
0,75
Persentase Serat Fiberglass (%) Gambar 3 Pengujian Slump Berdasarkan pengujian slump pada dengan penambahan serat fiberglass variasi benda uji 0,25% mengalami penurunan sebesar 0,4%.
variasi benda uji 0,5% mengalami penurunan sebesar 1%.
variasi benda uji 0,75% mengalami penurunan sebesar 2%.
Slump terendah terjadi pada variasi penambahan serat fiberglass 0,75% sebesar 10 cm dengan penambahan superplasticizer 0,8% dari berat semen.
sedangkan nilai slump Gambar 2.
Gradasi Agregat Kasar Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
tertinggi terjadi pada variasi penmabahan serat fiberglass 0,25% sebesar 11,6 cm dengan penambahan superplasticizer 0,8% dari berat Maka dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin tinggi persentase penambahan serat fiberglass dalami campuran beton, maka nilai slump .
akan semakini menurun.
semakin tinggi.
seluurh benda uji yang telah dibuat dapat dikelompokkan ke dalam kategori beton normal berdasarkan kriteria tersebut.
Pengujian Kuat Tekan Tabel 5 Pengujian Kuat Tekan Benda Uji Berat Volume Beton Basah Tabel 4.
Berat Volume Beton Basah Benda Uji BF 1 .
,25 %)
BF 2 .
,5%)
BF 3 .
,75%)
Berat Rata Ae Rata Silinder Beton .
16,78 16,85 17,04 17,23 BF 1
Berat Volume (Kg/m.
2398,17 2408,17 2435,33 2462,28 BF 2
BF 3
Luas Permukaan .
17678,57 17678,57 17678,57 17678,57 17678,57 17678,57 17678,57 17678,57 17678,57 17678,57
17678,57
17678,57
Beban Maks (KN) Kuat Tekan (Mp.
363,00 399,00 378,80 327,00 323,00 319,00 366,50 416,50 409,00 393,50
422,00
384,00
20,53
22,57
21,43
18,50
18,27
18,04
20,73
23,56
23,14
22,26
23,87
21,72
Kuat Tekan Rata - Rata (Mp.
Peningkatan (%) 21,51 0,81 18,27 -14,37 22,48 5,33 22,62 5,99 Tabel pengujian kekuatan tekan pada berbagai sampel beton dengan variasi persentase serat Dari data tersebut, terlihat bahwa mempengaruhi nilai kuat tekan beton.
Kuat tekan rata Ae rataa dan persentase peningkatan kuat tekan menunjukan variasi sesuai dengan persentase serat fiberglass yang digunakan.
Tabel pengujiana berat rata Ae rata silinder beton dan berata volume pada berbagai sampel beton dengana variasi persentase serat fiberglass.
data tersebut, terlihat bahwa semakin tinggi persentase serat fiberglass, baik rata Ae rata silinder beton maupun berat volume cenderung Gambar 5.
Pengujian Kuat Tekan Berdasarkan data dalam grafik, titik acuan yang diambil adalah nilai kuat tekan pada beton normal.
Hasil pengujiani kekuatan tekan betoni pada umur 28 hari menunjukan bahwa nilai kekuatan tekan tertinggi terdapat pada campuran beton yang ditambahkan serat fiberglass sebanyak 0,75%, yakni mencapai 22,62 MPa.
Pada variasi penambahani serat sebesar 0,25%, nilai kekuatan tekan adalah 18,27 MPa, mengalami pennurunan sebesar 15,06% dibandingkan dengan beton normal.
Sementara itu, pada variasi penambahani serat sebesar 0,5%, didaparkan nilai kekuatan tekan sebesar 22,48 MPa, mengalami peningkatan sekitar 4,51% jika dibandingkan dengana beton Gambar 4.
Berat Volume Beton Basah Berdasarkan hasil dari penelitian yang telah dilaksanakan, ditemukan bahwa berat volume beton dalam keadaan basah yang olaing tinggi adalah pada variasi campurani beton dengan penambahani serat fiberglass sebesar 0,75%, mencapai angka 2462,48kg/m3.
Menurut ketentuan dalam standar SNI 03-34492002, sebuah beton dikategorikan sebagai beton normal jika berat volume berada dalam kisaran 2200 kg/m3 hingga 2500 kg/m3.
Oleh ikarena itu, dapat diambili kesimpulan bahwa semakin besar penambahani serat fiberglass, maka berat volume beton yang dihasilkan juga Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Dari hasil penelitian ini, dapat dinyatakan bahwa peningkatan persentase serat fiberglass mengakibatkan peningkatan dalam kekuatan tekan beton.
Hal ini disebabkan oleh efek dari penambahan serat yang menghasilkan ketidakmerataan dalam campuran adukan, yang pada gilirannya mendorong kinerja yang kurang optimal dari bahan pengikat.
Serat fiberglass digunakan sebagai pengisi untuk mengisi celah Ae celah serta sebagai penghubung material , yang pada akhirnyaa dapat meningkatkan kekuatan tekan beton.
Namun, perlu diperhatikan bahwa penambahan serat fiberglass dalam proses pencampuran adukan, yang dapat menyebabkan terbentuknyaa ruang Ae ruang kecil yang tidak terisi dengan baik dalam beton dan menghasilkan pori Ae pori yang tidak diinginkan.
Pengujian Kuat Tarik Belah Tabel 6.
Pengujian Kuat Tarik Belah
Benda
Uji
BF 1
BF 2
BF 3
Diameter .
Tinggi .
150,75 151,05 150,00 149,85 151,10 150,05 149,75 149,30 150,25 151,15
150,55
149,25
300,05
301,10
300,45
300,00
299,95
299,90
299,80
300,00
301,10
299,50
299,95
299,20
Kuat Tekan Beban Maks Kuat Tarik Rata - Rata (KN) Belah (Mp.
(Mp.
215,00 3,02 2,55 212,00 2,97 118,00 1,67 191,00 2,70 2,50
156,44
2,20
183,00
2,59
202,00
2,86
2,81
218,00
3,10
175,00
2,46
219,00
3,08
3,74
189,20
2,67
384,00
5,47
Peningkatan (%) 0,00 -2,21 pada umur 28 hari, hasil ipengujian menunjukan adanya pengaruh dari peningkatan konsentrasi serat fiberglass terhadap ikuat itarik belah beton.
Rata Ae rata nilai ikuat tarik belah beton meningkat seiring dengan peningkatan persentase serat fiberglass mulai dari 0% hingga 0,75%.
Titik kadar optimum tercapai pada variasi dengan ipenambahan serat fiberglass sebesar 0,75%, yang mencapai kekuatan tarik belah tertinggi sebesar 3,74 MPa.
Nilai ini mengalami kenaikan sebesar 46,49% bila dibandingkan dengan ikekuatan tarik belahi pada beton normal.
Disisi lain, kuat tarik ibelah terendah terjadi pada BF 1 dengan penambahan serat fiberglass 0,25%, yang mencapai nilai 2,55 MPa.
Hal ini mengindikasikan adanya penurunan kuat tarik belah sebesar 2,21% jika dibandingkani dengani beton normal.
Dengan demikian, penambahan serat fiberglass pada beton memiliki potensi meningkatkan kuat tarik belah, dan kadar optimumnya adalah 0,75%.
Meskipun penambahan serat fiberglass yang terlalu tinggi dapat berdampak negative terhadap kuat tarik belah beton.
9,99
KESIMPULAN
46,49
Adanya peningkatan nilai kuat tekan dan nilai kuat belah seiring dengan meningkatnya persentase serat fiberglass.
Campuran betoni dengan ipenambahani serat fiberglass sebanyak 0,75% menghasilkan nilai tertinggi baik dalam kuat tekan maupun kuat tarik belah.
Sebaliknya, fiberglass sebanyak 0,25% memiliki nilai Penambahan serat fiberglass dalam campuran beton mampu meningkatkan kuat tarik belah dan kuat tekan beton.
Variasi kadar serat mempengaruhi hasil pengujian, dan efek ini dijelaskan oleh peran serat dalam menghambat retakan dan meningkatkan kinerja mekanis beton.
Tabel ini tersebut menunjukan hasil pengujian kekuatan tarik pada berbagai sampel beton dengan variasi persentase serat Dari data tersebut, terlihat bahwa mempengaruhi nilai kuat tarik beton.
Kuat tarik rata Ae rataa dan persentase peningkatan kuat tarik menunjukan variasi sesuai dengan persentase serat fiberglass yang digunakan.
DAFTAR PUSTAKA