Efek geometri dan volume serat baja pada perilaku tarik high-performance fiber reinforced cement composites

Abstract

Pembangunan infrastruktur di Indonesia masih terus berlangsung. Prasarana infrastruktur seperti gedung dan jembatan umumnya terbuat dari material beton. Beton memiliki beberapa keunggulan, yaitu memiliki kekuatan tekan yang tinggi dan dapat dibentuk sesuai dengan cetakan yang disediakan. Akan tetapi, material beton juga memiliki kekurangan, yaitu beton memiliki sifat getas dan lemah terhadap tarik. Baja tulangan selalu digunakan untuk menahan tarik baik tarik akibat lentur dan tarik akibat geser dan atau kombinasi geser dan torsi. Akan tetapi, penggunaan baja tulangan secara berlebihan akan mempersulit beton segar untuk dituangkan ke dalam cetakan, selain itu, peraturan beton bertulang juga tidak mengizinkan penggunaan baja tulangan secara berlebihan. Seiring berkembangnya teknologi material, terdapat cara untuk mengurangi sifat getas beton, yaitu menggunakan serat baja (steel fiber) di dalam campuran beton. Material berbasis semen dengan serat baja dapat disebut high performance fiber reinforced cement composites (HPFRCC). Keunggulan dari HPFRCC adalah memiliki kemampuan tensile strain hardening, dimana material dapat terus berdeformasi dan meningkatkan kekuatan tariknya setelah terjadi keretakan pertama. Studi eksperimental ini bertujuan untuk mengetahui perilaku tarik dan lebar retak material HPFRCC akibat variasi volume dan geometri serat baja. Volume yang digunakan di dalam skripsi ini adalah 1,5% dan 2%. Selanjutnya, serat baja yang digunakan adalah tipe 4D hookedends dengan 3 tipe aspek rasio. Selain itu, terdapat 2 tipe ukuran dogbone yang digunakan di dalam pengujian. Volume dan geometri serat baja tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap nilai kekuatan tekan beton. Semua benda uji dogbone mengalami perilaku tensile strain hardening. Tegangan maksimum, regangan yang terjadi bersamaan dengan tegangan maksimum, dan tegangan first crack ditunjukkan oleh benda uji dogbone berukuran kecil yang memiliki volume steel fiber 2% dengan panjang serat baja 6 cm dan aspek rasio 65 (tipe 4D 65/60 BG). Selanjutnya, lebar retak terkecil ditunjukkan oleh benda uji dogbone berukuran kecil yang memiliki volume serat baja 2% dengan panjang serat baja 6 cm dan aspek rasio 80 (tipe 4D 80/60 BG).