commit to user
2.2.4.6 Serat
Ide dasar penambahan serat adalah memberi tambahan pada beton dengan serat yang disebarkan secara merata ke dalam adukan beton dengan orientasi random
akan dapat mencegah terjadinya retak-retak beton secara dini, baik akibat panas hidrasi, penyusutan, dan pembebanan
Harjono, 2001
.
Penelitian ini menggunakan serat dari limbah industri yaitu plastik, kaleng, dan ban bekas karet halus dan karet kasar. Serat yang digunakan dalam penelitian ini
mempunyai ukuran panjang 15 mm dan lebar 2 mm dengan persentase campuran 1; dan 1,5 dari volume adukan beton. Berat jenis untuk serat karet sekitar 1,18
tm
3
, kaleng 2,3 tm
3
, dan plastik 0,95 tm
3
.
2.2.5. Mekanisme Kerja Serat dalam Beton
Teori yang digunakan untuk menjelaskan mekanisme kerja serat yaitu:
a. Spacing Concept
Spacing concept
dalam teori ini diartikan dengan mendekatkan jarak antar serat dalam campuran beton sehingga beton akan lebih mampu membatasi
ukuran retak dan mencegah berkembangnya retak menjadi lebih besar.
b. Composite Material Concept
Composite material concept
atau konsep material komposit merupakan salah satu pendekatan yang cukup populer yang memperkirakan kuat tarik maupun
kuat lentur dari beton serat. Konsep ini dikembangkan untuk memperkirakan kekuatan material komposit pada saat timbul retak pertama
first crack strength
. Dalam konsep ini diasumsikan bahwa bahan penyusun saling melekat sempurna, bentuk serat menerus, dan angka
poisson
dari material dianggap nol.
Mekanisme kerja serat dalam adukan beton secara bersama-sama dapat dilihat pada Gambar 2.2.-2.4.
commit to user a.
Serat bersama pasta beton akan membentuk matriks komposit, dimana serat akan menahan beban yang ada sesuai dengan modulus elastisitasnya.
Gambar 2.2. Serat dalam beton b.
Pasta beton akan semakin kokohstabil dalam menahan beban karena aksi serat
fiber bridging
yang sangat mengikat di sekelilingnya.
Gambar 2.3. Aksi serat bersama pasta semen c.
Serat akan melakukan
dowel action
aksi pasak sehingga pasta yang sudah retak dapat stabilkokoh menahan beban yang ada.
Gambar 2.4. Aksi pasak dalam beton
2.2.6. Perilaku Cabut
Pull Out
Serat
Pemberian serat ke dalam beton akan meningkatkan kenerja beton dalam hal kuat tarik, kuat geser, kuat lentur, kemampuan mereduksi retak, kemampuan menahan
susut, kemampuan menahan impak dan ketahanan terhadap api Dining, 2003 dalam As’ad, 2006.
Kehadiran serat mampu menunda retak mikro yang kemudian memperbaiki kekuatan matriks, dimana semakin rapat serat akan makin kuat material beton
d p
d
P
commit to user serat. Sebagai material komposit, ikatan beton-serat baja mendistribusi perkuatan
dimana setiap serat akan memberi perkuatan kepada materil komposit. Ikatan beton-serat baja mampu menopang tegangan sekalipun betonnya sudah runtuh
atau retak.
Saat beton retak, tegangan tarik yang terjadi melebihi kapasitas kekuatan material beton, transfer beban selanjutnya diteruskan pada ikatan antara beton dengan serat
baja pada proses cabut
pull out
serat dari beton. Gambar 2.5.a memperlihatkan material beton serat yang tetap mampu memikul beban sekalipun beton telah retak
atau runtuh. Pada daerah retak tersebut terjadi pengambilalihan beban oleh ikatan serat baja-beton dengan ditandai proses cabut serat dari beton yang disajikan pada
Gambar 2.5.b
b
a b
Gambar 2.5. Proses cabut serat baja dari beton setelah keruntuhan beton
Ikatan beton-serat baja dan perilaku cabut serat dari beton setelah beton runtuh sangat menentukan kekuatan material komposit beton serat baja. Dalam konsep
pendekatan material komposit, kekuatan cabut beton serat baja adalah nilai kumulatif penjumlahan dari kekuatan cabut serat tunggal baja dari beton pada
material komposit beton serat baja Maidl, 1995 dalam As’ad, 2006.
Sebaran acak serat baja di dalam beton memiliki orientasi arah serat yang sangat bervariasi. Kekuatan perlawanan cabut serat tunggal pada arah gaya tarik yang
searah dengan orientasi serat sangat mungkin berbeda dengan kekuatan perlawanan cabut serat tunggal yang miring, misalnya 45
o
. Potongan beton serat
commit to user pada Gambar 2.6. menunjukkan bahwa pada bagian potongan tersebut tersingkap
kawat serat baja dengan orientasi acak.
Gambar 2.6. Orientasi acak serat dalam beton
2.2.7. Penyusutan pada Beton
Kategori