Parameter Fraktur Dan Pengaruh Ukuran Benda Uji Pada Beton Berserat Baja

Irmawan, Mudji (2022) Parameter Fraktur Dan Pengaruh Ukuran Benda Uji Pada Beton Berserat Baja. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 03111960010006-Doctoral.pdf Restricted to Repository staff only Download (8MB) | Request a copy

Abstract

Kemampuan beton terhadap beban tarik yang rendah dapat diatasi dengan menambahkan serat baja kedalam beton. Penambahan serat baja ke dalam beton akan meningkatkan kuat tarik serta daktilitas beton yang akan sangat bermanfaat untuk digunakan sebagai elemen struktur khusus dalam konstruksi. Salah satu pemanfaatan beton berserat baja adalah untuk struktur link slab pada jembatan atau struktur dinding terowongan beton. Selain itu beton berserat baja juga umum dipakai sebagai ultra-high-performances concrete (UHPC) yang dapat digunakan pada struktur-struktur khusus lainnya. Permasalahan utama dalam penggunaan beton berserat baja terletak pada penentuan nilai energi fraktur serta pemodelan perilaku fraktur dari beton tersebut. Unsur-unsur bahan beton serta bentuk dan jenis bahan dari serat baja itu sendiri akan sangat mempengaruhi nilai energi fraktur dan perilakunya. Penggunaan beton berserat baja sebagai bahan konstruksi umumnya terkendala dengan ketersediaan hasil pengujian yang relevan serta pemodelan numerik yang kurang memadai. Untuk memperluas penerapan beton berserat baja dalam dunia konstruksi, diperlukan penelitian yang komprehensif yang meninjau secara lengkap dari variasi ukuran benda uji, rasio air dan semen, ukuran maksimum agregat, volume fraksi dari serat, tipe serat, serta volume agregat. Mengingat terbatasnya penelitian yang mengarah pada efek dari ukuran benda uji untuk beton berserat baja serta penerapan dalam pemodelan metode elemen hingga tidak linear, dalam disertasi ini akan dilakukan pengujian terhadap beton berserat baja yang bertujuan untuk mendapatkan nilai fraktur energi sebagai fungsi dari ukuran spesimen dan volume fraksi dari serat baja yang digunakan. Untuk menentukan nilai fraktur energi, ada tiga metode yang dipakai yaitu metode kerja fraktur (work fracture method – WFM), metode pengaruh ukuran (size effect method – SEM), dan metode analisa balik (inverse analysis method – IAM). Perilaku fraktur pada beton berserat baja akan didekati dengan usulan permodelan tegangan-lebar bukaan retak yang dapat diintegrasikan untuk mendapatkan nilai fraktur energi yang sesuai dengan hasil eksperimen. Usulan permodelan tegangan-lebar bukaan retak tersebut akan diterapkan ke dalam program 3DNLFEA untuk selanjutnya dapat dipakai untuk memodelkan elemen struktur beton berserat baja.
====================================================================================================================================
The ability of concrete to resist low tensile loads can be solved by adding steel fibre to the concrete admixture. Adding steel fibre to the concrete will increase the tensile strength and ductility of the concrete. It will be beneficial as a particular structural element in construction. One of the utilizations of steel fibre concrete is for link slab structures on bridges or concrete tunnel wall structures. On the other hand, steel fibre concrete is also commonly used as ultra-high-performance concrete (UHPC). The ultra-high-performance concrete (UHPC) can be used in other unique structures. The main problem of steel fibre concrete is the fracture energy value and the fracture behaviour of the concrete modelling. The elements of the concrete material, including the shape and type of material from the steel fibre itself, will significantly affect the fracture energy value and its behaviour. The use of steel fibre concrete as a construction material is generally constrained by the availability of relevant test results and inadequate numerical modelling. To expand the application of steel fibre concrete in the construction, it is essential to conduct comprehensive research that thoroughly reviews the variations in specimen size, the ratio of water and cement, the maximum size of the aggregate, the volume fraction of the fibre, the type of fibre, and the volume of the aggregate. The research regarding the size effect of the test sample for steel fibre concrete is limited. The non-linear finite element modelling is also limited. Thus, this dissertation carries out a steel-fibre concrete test. The aim is to obtain the fracture energy value as a function of the specimen size and volume fraction. To determine the fracture energy value, there are three methods: the work fracture method (WFM), the size effect method (SEM), and the inverse analysis method (IAM). The fracture behaviour of steel fibre concrete will be approached by proposing a stress-width crack opening model. The model can be integrated to obtain a fracture energy value. The proposed stress-width modelling of crack openings will be applied to the 3DNLFEA program. Therefore, it can be used to model steel fibre concrete structural elements.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	Steel Fiber Reinforced Concrete, Inverse Analysis Method, Size Effect Beton Berserat Baja, Inverse Analysis Method, Size Effect Method, Ultra High Performances Concrete, Work Fracture Method, Method, Ultra High Performances Concrete, Work Fracture Method
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA439 Lightweight concrete. High strength concrete.
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Civil Engineering > 22001-(S3) PhD Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	19 Jan 2026 07:52
Last Modified:	19 Jan 2026 08:03
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/129744

Actions (login required)

View Item