Analisis Pengaruh Substitusi Fiber Terhadap Sifat Mekanis Ultra High Performance Concrete (UHPC) dengan Campuran Fly Ash

Hartono, Vibrasyan Krisna (2024) Analisis Pengaruh Substitusi Fiber Terhadap Sifat Mekanis Ultra High Performance Concrete (UHPC) dengan Campuran Fly Ash. Diploma thesis, Sepuluh Nopember Institute of Technology.

Text 2035201018-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Beton adalah salah satu bahan bangunan yang dibuat dengan mencampurkan campuran semen, air, bahan batu (pasir) yang cocok. Ultra-High Performance Concrete (UHPC) adalah generasi terbaru dari beton mutu tinggi. Penggunaan Ultra High Performance Concrete (UHPC) telah tersebar luas dan menjadi jawaban yang tepat atas kebutuhan sifat mekanis dan daya tahan yang unggul. Namun, pengaplikasian UHPC terdapat banyak rintangan seperti tingginya risiko terjadinya keretakan akibat penyusutan, rendahnya kuat tarik dan daktilitas dibanding dengan beton normal. Penambahan fiber pada beton menjadi salah satu metode paling ideal dalam memperkuat ketahanan terhadap permasalahan tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh jenis dan persentase fraksi fiber yang optimal dalam menjawab permasalahan di atas. Pada penelitian ini dilakukan uji dan studi komparasi antara penggunaan Polypropylene Fiber dan Polyamide Fiber. Selain itu, berbagai komposisi campuran UHPC dengan perbandingan bahan penyusun yang berbeda juga akan dieksplorasi. Metode penelitian melibatkan pencampuran dan pengujian berbagai campuran UHPC dengan variasi jenis fiber dengan dosis 0,2%; 0,3%; dan 0,5%. Pengujian akan mencakup pengukuran flowability (ASTM C1437), kekuatan tekan (ASTM C109), dan uji kuat tarik belah (ASTM C496). Data hasil pengujian dianalisis untuk mengidentifikasi perbedaan perilaku terhadap sifat mekanis UHPC. Penelitian menunjukkan bahwa sampel dengan serat polyamide (PA) memiliki nilai kuat tekan dan kuat tarik belah yang bervariasi tergantung pada dosis serat. PA 1 memiliki kuat tekan tertinggi sebesar 88,6 MPa dan kuat tarik belah 4,1 MPa. Saat dosis serat ditingkatkan ke PA 2, kuat tekan menurun 11,07% menjadi 78,8 MPa, namun kuat tarik belah meningkat 16,27% menjadi 4,76 MPa. Penurunan lebih lanjut pada PA 3 menunjukkan kuat tekan turun 19,2% menjadi 63,7 MPa, sedangkan kuat tarik belah meningkat 13,6%. Sampel dengan serat polypropylene (PP) menunjukkan pola serupa. Dari PP 1 ke PP 2, kuat tekan menurun 10,7% dari 70,32 MPa menjadi 62,8 MPa, namun kuat tarik belah meningkat 21,7%. Dari PP 2 ke PP 3, kuat tekan turun 16,3% menjadi 52,6 MPa, sementara kuat tarik belah meningkat 16,4%. Namun hasil pengujian kuat tekan pada umur 28 hari belum mencapai nilai standar ASTM 1856-17 yaitu sebesar >120MPa. Hal ini disebabkan karena penggunaan fiber yang meningkatkan void pada beton dan menjadi jalur penyebaran keretakan sehigga dapat mengurangi kuat tekan. Oleh karena itu, penggunaan bahan utama UHPC diperlukan untuk meningkatkan kepadatan yang kemudian dapat meningkatkan nilai kuat tekan.
==============================================================================================================================
Concrete is a building material made by mixing cement, water, and suitable aggregate materials (sand). Ultra-High Performance Concrete (UHPC) is the latest generation of high-performance concrete. The use of UHPC has become widespread and provides an ideal solution for superior mechanical properties and durability. However, the application of UHPC presents several challenges, such as a high risk of cracking due to shrinkage, low tensile strength, and lower ductility compared to normal concrete. The addition of fibers to concrete is one of the most effective methods to address these issues. This research aims to determine the optimal type and percentage of fiber fraction to address these problems. This study involves testing and comparing the use of Polypropylene Fiber and Polyamide Fiber. Additionally, various UHPC mixture compositions with different material ratios will be explored. The research methodology includes mixing and testing various UHPC mixtures with different fiber types at dosages of 0.2%, 0.3%, and 0.5%. The tests will include flowability measurements (ASTM C1437), compressive strength tests (ASTM C109), and split tensile strength tests (ASTM C496). The test data will be analyzed to identify differences in mechanical properties of UHPC. The study shows that samples with polyamide fibers (PA) have varying compressive and split tensile strengths depending on the fiber dosage. PA 1 has the highest compressive strength of 88.6 MPa and a split tensile strength of 4.1 MPa. When the fiber dosage is increased to PA 2, the compressive strength decreases by 11.07% to 78.8 MPa, but the split tensile strength increases by 16.27% to 4.76 MPa. Further reduction to PA 3 shows a 19.2% decrease in compressive strength to 63.7 MPa, while the split tensile strength increases by 13.6%. Samples with polypropylene fibers (PP) show a similar pattern. From PP 1 to PP 2, the compressive strength decreases by 10.7% from 70.32 MPa to 62.8 MPa, but the split tensile strength increases by 21.7%. From PP 2 to PP 3, the compressive strength decreases by 16.3% to 52.6 MPa, while the split tensile strength increases by 16.4%. This is due to the use of fiber which increases voids in the concrete and becomes a pathway for cracks to spread so that it can reduce compressive strength. Therefore, the use of UHPC as the main material is necessary to increase the density which can then increase the compressive strength value.

Item Type:	Thesis (Diploma)
Uncontrolled Keywords:	Fiber, Ultra-High Performance Concrete (UHPC), Sifat Mekanis, Polypropylene Fiber, Polyamide Fiber, mechanical properties
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.16 Materials--Testing. T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.42 Hardness properties and tests. Hardness--Testing. T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA433 Strength of materials. T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA440 Concrete--Cracking.
Divisions:	Faculty of Vocational > Civil Infrastructure Engineering (D4)
Depositing User:	Vibrasyan Krisna Hartono
Date Deposited:	23 Aug 2024 03:46
Last Modified:	23 Aug 2024 03:46
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/112429

Actions (login required)

View Item