V-1
Kesimpulan dan Saran
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 5.1.1.Hasil Eksperimaen Dari eksperimen dan analisis masalah diatas dapat diambil beberapa kesimpulan penting yang antara lain : 1.
Kekuatan beton salah satunya adalah tergantung pada perbandingan w/c, dimana semakin besar perbandingan w/c mengakibatkan penurunan kekuatan beton yang sangat signifikan dan begitu juga sebaliknya. Namun apabila dilihat dari segi workability, ratio w/c sangat berpengaruh besar dimana semakin besar ratio w/c maka pengerjaan beton semakin mudah. Penambahan superplasticizers adalah salah satu cara untuk memperkecil ratio w/c beton dengan tidak mempengaruhi kekuatan beton.
2.
Nilai slump pada pengujian beton FRC sangat sulit diambil sebagai patokan untuk menentukan kelecakan adukan disebabkan perubahan sifat beton akibat adanya serat. Namun campuran beton berserat masih workable selama volume fraksi serat tidak melebihi batas homogenitas beton.
3.
Pengujian V-B Test sangat menentukan dalam pengujian workability beton FRC. Namun ada beberapa kelemahan yang terdapat pada pengujian ini antara lain pengaruh diameter, amplitudo dan frekuensi getaran. Disamping itu pengujian ini tidak bisa diterapkan pada beberapa beton berserat yang seratnya cukup panjang dan lentur sehingga dapat membungkus elemen vibrasi dan meredam getaran.
4.
Pola keruntuhan yang terjadi pada FRC berbeda dengan Plain Concrete. Rata-rata pola keruntuhan pada Plain Concrete adalah keruntuhan belah (failure splitting) yang berbentuk prisma, sedangkan pada FRC pola keruntuhan berbentuk retak-retak pada specimen yang tidak sampai menyebabkan beton langsung failure.
5.
Penggunaan serat melebihi 2% akan mengurangi tingkat homogenitas beton. Ini bisa dilihat dari hasil pengujian beton FRC pada umur beton 7 hari dimana kenaikan kekuatan FRC baja sangat signifikan yaitu 50,08%.
V-2
Kesimpulan dan Saran
Sedangkan pada FRC polyolefin memperlihat perilaku kuat tekan beton yang hampir tidak ada peningkatan. Begitu juga pada pengujian beton 28 hari memperlihatkan peningkatan kekuatan beton pada FRC baja sebesar 21,67%, dan FRC polyolefin -7,57%. 6.
Peningkatan kuat tekan beton FRC Polyolefin terhadap Plain baik pada pengujian umur beton 7 hari maupun 28 hari tidak terlalu signifikan, bahkan pada volume fraksi serat 3% pada pengujian beton umur 28 hari, kekuatan beton turun dibandingkan Plain Concrete. Hal ini mungkin dipengaruhi oleh beberapa sebab yang antara lain : ¾
Kekuatan serat polyolefin menahan kuat tekan lebih rendah di bandingkan kuat tekan matriks. Sehingga semakin besar prosentase fraksi serat polyolefin maka kekuatan tekan beton FRC semakin lemah.
¾
Surface serat polyolefin yang agak licin menyebabkan bonding antara serat dan matriks sangat lemah sehingga retak akan menyusuri alur serat. Hal ini mengakibatkan kekuatan beton akan semakin lemah seiring semakin besarnya jumlah fraksi serat dalam volume beton.
7.
Serat
polyolefin
dan
baja
memperlihatkan
kemampuannya
dalam
merehabilitasi elemen lentur specimen saat mencapai kondisi ultimate, dimana specimen mampu berdefleksi sebesar 1,21 cm untuk serat polyolefin dan 1,201 cm untuk serat baja atau 9,34 % dan 9,26 % lebih besar dibandingkan defleksi ultimate specimen plain yang hanya 0,117 cm. Bahkan specimen plain langsung fracture. 8.
Prosentase kuat tarik belah terhadap kuat tekan pada umur beton 7 hari, FRC polyolefin paling besar terdapat pada prosentase serat 3% sebesar 9,96% sedangkan pada baja 15,62%. Pada umur beton 28 hari kenaikan prosentase kuat tarik belah sangat signifikan yaitu sebesar 31,08% untuk FRC polyolefin dan 45,93% untuk FRC baja. Sementara pada plain concrete seperti penelitian sebelum-sebelumnya hanya berkisar dibawah 10%. Hal ini membuktikan bahwa FRC sangat bagus digunakan pada desain struktur tahan gempa.
V-3
Kesimpulan dan Saran
9.
Dari hasil pengamatan bahwa kemampuan FRC menahan kuat tarik rendah dibandingkan kuat tekan beton. Ini bisa dipahami karena sifat beton yang lemah terhadap tarik dan kuat terhadap tekan. Namun bila dibandingkan dengan beton polos maka kemampuan beton FRC menahan tarik mengalami kenaikan yang sangat signifikan disebabkan adanya pengaruh serat, walaupun serat tidak berfungsi secara maksimal. Hal ini bisa terlihat dengan hampir 90% serat tercabut setelah specimen retak dan hanya 10% serat mengalami pemanjangan (elongation) akibat tarik.
10.
Pada plain concrete, menunjukkan hasil pengujian beton yang sangat getas (brittle). Bahkan pada pengujian flexural,
pada saat mencapai beban
maksimum, specimen langsung mengalami keruntuhan getas dengan daktilitas = 1,0. Artinya specimen berperilaku elastik.
5.1.2.Penggunaan FRC Dari studi literatur dan pengamatan dilapangan maka secara global pemanfaatan FRC sebagai bahan struktur baik dari segi kelebihan dan kekurangan bisa diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1.
Beton berserat atau FRC terdiri dari matrik beton yang diperkuat dengan serat-serat yang berfungsi sebagai tulangan mikro, yang berguna untuk mengurangi sifat getas dan memperbaiki sifat daktilitas beton.
2.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kontribusi serat serta interaksi antara serat dan matriks dalam peningkatan kekuatan beton adalah :
3.
a.
Kondisi acuan/matrik: retak atau tidak retak
b.
Komposisi acuan/matrik
c.
Geometri serat
d.
Jenis serat
e.
Karakteristik permukaan serat
f.
Kekakuan serat
g.
Volume serat
h.
Ketahanan serat dalam campuran dan efek yang jangka panjang
Permasalahan yang sering ditemukan dalam penggunaan FRC antara lain :
Kesimpulan dan Saran
a.
V-4
Pengambangan serat kepermukaan beton; hal ini bisa diatasi pada saat pengadukan dilakukan dengan merata dan pengahamparan dilakukan dengan cara step by step dengan ketebalan yang minimum.
b.
Penonjolan serat pada permukaan beton; salah satu cara yang efektif untuk mengatasi hal ini adalah dengan penggunaan Ruller Bug.
c.
Terjadinya korosi pada serat, kondisi ini bisa diatasi dengan pelapisan permukaan beton dengan bahan yang bisa menghindari zat-zat yang menyebabkan korosi pada serat tidak dapat masuk kedalam beton. Serat polyolefin adalah salah satu serat yang tahan terhadap korosi yang terjadi.
4.
Semakin besar penggunaan serat pada FRC maka tingkat workability beton semakin sulit. Hal ini bisa diatasi salah satunya dengan cara penggunaan high-range water reducing admixture (superplasticizers) yang tinggi.
5.
Daktilitas beton FRC pada pengujian uji mekanis menunjukkan tingkat daktilitas penuh dengan besarnya daktilitas rata-rata ≈ 4, artinya apabila terjadi pada struktur maka struktur akan berperilaku inelastik terhadap beban siklik yang bekerja dan mampu menjamin pengembangan mekanisme sendi plastis dengan kapasitas disipasi energi yang diperlukan tanpa mengalami keruntuhan.
6.
Perhatian yang khusus pada FRC terhadap performance jangka panjangnya adalah durabilitas (daya tahan) terhadap suhu baik pembekuan dan pencairan akibat musim dingin maupun terhadap susut dan rangkak serta ketahanan terhadap lingkungan yang bersifat alkali dalam kandungan campuran semen apakah serat masih mampu mempertahankan propertis aslinya. Untuk mengetahui tingkat durabilitas FRC ini hal yang tidak gampang, diperlukan waktu 10 tahun sehingga didapat hasil yang maksimal.
7.
Tujuan utama dalam menambahkan serat-serat pada kolom struktur adalah untuk memperbaiki daktilitas kolom. Aspek ini sangat penting apalagi dalam menahan beban gempa. Serat digunakan sebagai pengekang beton dan menghindari kegagalan desain pada kolom-kolom, dimana dalam perencaan struktur tahan gempa kegagalan pada kolom dan join sangat dihindari
Kesimpulan dan Saran
V-5
terjadi. Pengekang beton yang biasanya digunakan dengan menggunakan tulangan bisa dikurangi dengan pemakain serat. 8.
Sumbangan yang utama dari serat-serat dalam beton untuk penerapan dalam struktur adalah dalam area daktilitas struktur. Peningkatan dari daktilitas dapat secara efektif digunakan dalam tiga macam gaya yaitu : lentur, geser dan torsi. Namun dalam desain, jumlah volume fraksi dan bentuk serat yang tepat sesuai dengan kebutuhan gaya yang terjadi sangat sulit dibandingkan dengan penggunaan tulangan konvensional. Hal ini karena belum adanya standar baku tentang penggunaan serat pada struktur.
9.
Dengan penggunaan serat sebagai bahan penguat, terbukti dengan peningkatan kuat tekan dan daktilitas beton FRC terhadap beton polos, maka aplikasi FRC sering digunakan pada kategori struktur sebagai berikut:
Perkerasan dan peningkatan jalan.
Pelapisan lantai jembatan.
Lantai industri.
Struktur hydroulika.
Struktur dalam lingkungan air laut
Perbaikan dan rehabilitasi.
5.2. Saran-saran Untuk menutupi kekurangan dan kelanjutan dari penelitian ini, maka ada beberapa saran yang bisa disampaikan oleh penulis antara lain : 1.
Untuk pengujian selanjutnya, hendaknya tidak menggunakan volume serat polyolefin yang lebih besar karena hal itu telah terbukti mengurangi kekuatan beton, terutama pada beton kinerja tinggi (high strength concrete) yang mana kemampuan kekuatan pasta semen dan agregat hampir sama.
2.
Perlu dilakukan penelitian dengan cara trial and error yang lebih mendetail dalam menentukan jumlah volume fraksi serat polyolefin yang sangat bagus dalam campuran beton kinerja tinggi.
3.
Perlu dilakukan pengujian balok beton dengan menggunakan gabungan serat Polyolefin sebagai tulangan mikro dan tulangan konvensional atau perbandingan antara keduanya, sehingga didapat komposisi perbandingan
Kesimpulan dan Saran
V-6
yang seimbang untuk mendapatkan gaya tekan, tarik maupun lentur yang maksimum serta memperbaiki tingkat daktilitas beton. 4.
Untuk selanjutnya dalam melakukan penelitian yang menggunakan serat polyolefin harus memperhatikan secara teliti masalah-masalah : ¾
Pengaruh diameter dan bentuk coarsa aggregate dalam FRC Polyolefin.
¾
Pengaruh penggunaan bahan aditif seperti SP terhadap serat polyolefin.
¾
Dianjurkan menggunakan alternatif curing dengan cara lain selain perendaman dalam air.
¾
Menggunakan alternatif campuran lain selain yang telah digunakan dalam eksperimen ini, misalnya bahan limbah pertambangan (tailing).
