BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Manusia sejak dari dulu telah berusaha untuk manciptakan berbagai produk yang terdiri dari gabungan lebih dari satu bahan untuk menghasilkan suatu bahan yang lebih kuat, contohnya penggunaan jerami pendek untuk menguatkan batu bata di Mesir, panah orang Mongolia yang menggabungkan kayu, otot binatang, sutera, dan pedang samurai Jepang yang terdiri dari banyak lapisan oksida besi yang berat dan liat.
Kebanyakan teknologi modern memerlukan bahan dengan kombinasi sifat-sifat yang luar biasa yang tidak boleh dicapai oleh bahan-bahan lazim seperti logam besi, keramik, dan bahan polimer. Kenyataan ini adalah benar bagi bahan yang diperlukan untuk penggunaan dalam bidang angkasa lepas, perumahan, perkapalan, kendaraan dan industri pengangkutan. Karena bidang-bidang tersebut membutuhkan density yang rendah, flexural, dan tensile yang tinggi, viskosity yang baik dan hentaman yang baik. Terminologi komposit memunculkan beberapa permasalahan, satunya ialah komposit. Komposit selalu dibentuk untuk meningkatkan kekuatan, ketahanan terhadap korosi, sifat-sifat listrik, atau sekedar penampilannya. Menurut definisinya, komposit adalah struktur yang di buat dari bahan-bahan yang berbeda-beda, ciri-cirinya pun tetap terbawa setelah komponen terbentuk sepenuhnya.
Perkembangan dibidang teknologi dan sciences belakangan ini mendorong material komposit banyak digunakan pada berbagai macam aplikasi produk. Secara global material komposit dikembangkan untuk menggantikan material logam yang banyak digunakan sebelum berkembangnya material komposit sebagai pembuat komponen-komponen.
Struktur komposit (Composite) merupakan struktur yang terdiri dari dua
material atau lebih dengan sifat bahan yang berbeda dan membentuk satu kesatuan sehingga menghasilkan sifat gabungan yang lebih baik. Umumnya srtuktur komposit berupa :
1. Kolom baja terbungkus beton / balok baja terbungkus beton (Gambar 1.a/d).
2. Kolom baja berisi beton/tiang pancang (Gambar 1.b/c).
3. Balok baja yang menahan slab beton (Gambar 1.e).
(a) (b) (c)
(d) (e)
Gambar 1. Macam-macam Struktur Komposit
Perencanaan komposit mengasumsi bahwa baja dan beton bekerja sama dalam memikul beban yang bekerja, sehingga akan menghasilkan desain profil/elemen yang lebih ekonomis. Disamping itu struktur komposit juga mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya adalah lebih kuat (stronger) dan lebih kaku (stiffer) dari pada struktur non-komposit.
B. TUJUAN
Adapun tujuan beton komposit adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui bahan-bahan penyusun komposit.
2. Mengetahui cara persiapan partikel penguat komposit.
3. Mengetahui cara pembuatan komposit bermatrik polimer
BAB II
PEMBAHASAN
Pengertian Beton
Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar, dan air, dengan atau tanpa bahan campuran tambahan yang membentuk massa padat. Dalam pengertian umum beton berarti campuran bahan bangunan berupa pasir dan kerikil atau koral kemudian diikat semen bercampur air. Sifat beton berubah karena sifat semen, agregat dan air, maupun perbandingan pencampurannya. Untuk mendapatkan beton optimum pada penggunaan yang khas, perlu dipilih bahan yang sesuai dan dicampur secara tepat.
Kebaikan dan keburukan beton dibandingkan dengan bahan bangunan lain adalah sebagai berikut :
Kebaikan Beton
1. Harganya relatif murah karena menggunakan bahan lokal.
2. Mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, serta mempunyai sifat tahan terhadap pengkaratan atau pembusukan oleh kondisi lingkungan.
3. Adukan beton mudah diangkut maupun dicetak dalam bentuk dan ukuran sesuai keinginan.
4. Kuat tekan beton jika dikombinasikan dengan baja akan mampu memikul beban yang berat.
5. Adukan beton dapat disemprotkan di permukaan beton lama yang retak maupun diisikan ke dalam retakan beton dalam proses perbaikan. Selain itu dapat pula dipompakan ke tempat yang posisinya sulit.
6. Biaya perawatan yang cukup rendah karena termasuk tahan aus dan tahan kebakaran.
Kekurangan Beton
Beton memiliki kuat tarik yang rendah sehingga mudah retak. Oleh karena itu perlu diberi baja tulangan, atau tulangan kasa (meshes).
Adukan beton menyusut saat pengeringan sehingga perlu dibuat dilatasi (expansion joint) untuk stuktur yang panjang untuk memberi tempat bagi susut pengerasan dan pengembangan beton.
Beton keras (beton) mengembang dan menyusut bila terjadi perubahan suhu, sehingga perlu dibuat dilatasi untuk mencegah terjadinya retak-retak akibat perubahan suhu.
Beton sulit untuk kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak beton.
Beton bersifat getas (tidak daktail) sehingga harus dihitung dan di detail secara seksama agar setelah dikomposisikan dengan baja tulangan menjadi bersifat daktail, terutama pada struktur tahan gempa.
Sifat-Sifat Beton
Untuk keperluan perancangan dan pelaksanaan struktur beton, maka pengetahuan tentang sifat-sifat adukan beton maupun sifat-sifat beton yang telah mengeras perlu diketahui. Sifat-sifat tersebut antara lain :
1. Kuat Hancur
Beton dapat mencapai kuat hancur sampai 80 N/mm2 (12.000 lb/in2), atau lebih tergantung pada perbandingan air-semen serta tingkat pemadatannya. Kuat hancur dari beton dipengaruhi oleh sejumlah faktor, selain oleh perbandingan air-semen dan tingkat pemadatannya. Faktor-faktor penting lainnya yaitu :
Jenis semen dan kualitasnya, mempengaruhi kekuatan rata-rata dan kuat batas beton.
Jenis dan lekak-lekuk bidang permukaan agregat. Kenyataan menunjukan bahwa penggunaan agregat akan menghasilkan beton, dengan kuat desak maupun tarik yang lebih besar dari penggunaan krikil halus dari sungai.
Effisiensi dari perawatan (curing). Kehilangan kekuatan sampai 40% dapat terjadi bila pengeringan diadakan sebelum waktunya. Perawatan adalah hal yang sangat penting oada pekerjaan lapangan dan pembuatan benda uji.
Suhu , Pada umumnya kecepatan pengerasan beton bertambah dengan bertambahnya suhu. Pada titik beku kuat hancur beton akan tetap rendah untuk waktu yang lama.
Umur. Pada keadaan yang normal kekuatan beton akan bertambah dengan umurnya. Kecepatan bertambahnya kekuatan tergantung pada jenis semen.
Durability (Keawetan) Merupakan kemampuan beton untuk bertahan seperti kondisi yang direncanakan tanpa terjadi korosi dalam jangka waktu yang direncanakan. Dalam hal ini perlu pembatasan nialii faktor air semen maksimum maupun pembatasan dosis semen minimum yang digunakan sesuai dengan kondisi lingkungan.
2. Kuat Tarik
Kuat tarik beton berkisar seper-delapan belas kuat desak pada waktu umurnya masih muda, dan berkisar seper-sepuluh sesudahnya.biasanya tidak diperhitungkan di dalam perencanaan beton. Kuat tarik merupakan bagian penting di dalam menahan retak-retak akibat perubahan kadar air dan suhu. Pengujian kuat tarik diadakan untuk pembuatan beton konstruksi jalan raya dan lapangan terbang.
3. Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas beton adalah perbandingan antara kuat tekan beton dengan regangan beton biasanya ditentukan pada 25-50% dari kuat tekan beton.
4. Rangkak (Creep)
Merupakan salah satu sifat beton dimana beton mengalami deformasi terus-menerus menurut waktu dibawah beban yang dipikul.
5. Susut (Shrinkage)
Merupakan perubahan volume yang tidak berhubungan dengnan pembebanan.
6. Kelecakan (Workability)
Workability adalah sifat-sifat adukan beton atau mortar yang ditentukan oleh kemudahan dalam pencampuran, pengangkutan, pengecoran, pemadatan, dan finishing. Atau workability adalah besarnya kerja yang dibutuhkan untuk menghasilkan kompaksi penuh.
C. Pengertian Komposit
Menurut definisi, komposit adalah struktur yang dibuat dari bahan-bahan yang berbeda-beda, ciri-cirinya pun tetap terbawa setelah komponen terbentuk sepenuhnya. Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material sehingga dihasilkan material komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material pembentuknya.
Komposit memberikan suatu pengertian yang sangat luas dan berbeda-beda, serta mengikuti situasi dan perkembangan bahan itu sendiri. Gabungan dua atau lebih bahan merupakan suatu konsep yang diperkenalkan untuk menerangkan definisi komposit. Walaupun demikian definisi ini terlalu umum, karena komposit ini merangkumi semua bahan termasuk plastik yang diperkuat dengan serat, logam alloy, keramik, kopolimer, plastik berpengisi atau apa saja campuran dua bahan atau lebih untuk mendapatkan suatu bahan yang baru.
Komposit memiliki sifat mekanik yang lebih bagus dari logam, kekakuan jenis (modulus Young/density) dan kekuatan jenisnya lebih tinggi dari logam. Beberapa lamina komposit dapat ditumpuk dengan arah orientasi serat yang berbeda, gabungan lamina ini disebut sebagai laminat.
Komposit dibentuk dari dua jenis material yang berbeda, yaitu:
1. Penguat(reinforcement), yang mempunyai sifat kurang elastis tetapi leb serta lebih kuat.
2. Matriks, umumnya lebih elastis tetapi mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih rendah.
Secara garis besar ada 3 macam jenis komposit berdasarkan penguat yang digunakannya, yaitu :
1. Fibrous Composites (Komposit Serat). Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lapisan yang menggunakan penguat berupa serat (fiber). Serat (fiber) yang digunakan bisa berupa glass fibers, carbon fibers, aramid fibers(poly aramide), dan sebagainya.
2. Laminated Composites (Komposit Laminat). Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri.
3. Particulalate Composites (Komposit Partikel). Merupakan komposit yang menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriksnya.
Sehingga komposit dapat disimpulkan adalah sebagai dua macam atau lebih material yang digabungkan atau dikombinasikan dalam sekala makroskopis (dapat terlihat langsung oleh mata) sehingga menjadi material baru yang lebih berguna.
Komposit terdiri dari 2 bagian utama yaitu :
1. Matriks, berfungsi untuk perekat atau pengikat dan pelindung filler (pengisi) dari kerusakan eksternal.
2. Filler (pengisi), berfungsi sebagai Penguat dari matriks
D. Sistem Struktur Beton
Sistem Struktur komposit terbentuk dengan adanya interaksi antara komponen-kornponen struktur baja dan beton yang masing-masing karakteristik dasar materialnya dimanfaatkan secara optimal.
Karakteristik-karakteristik penting yang dimiliki oleh struktur baja adalah:
- kekuatan yang tinggi
- modulus elastisitas yang tinggi
- daktilitas yang tinggiatan komposit bermatrik polimer
Karakteristik-karakteristik penting yang dimiliki oleh struktur beton adalah:
- sifat ketahanan yang baik terhadap api
- mudah dibentuk
- rnurah
Elemen-elemen struktur komposit:
- Kolom komposit
- Balok komposit
- Pelat komposit
Prinsip-prinsip dasar perencanaan:
- Distribusi tegangan plastik pad a daerah momen positif balok
- Distribusi tegangan plastik pada daerah momen negatif balok
- Distribusi tegangan elastik ~ distribusi linear
E. Perencanaan Balok Komposit
Ada dua tipe balok komposit, yaitu:
Balok komposit dengan penghubung geser
Balok baja yang diberi selubung beton
Aksi komposit terbentuk dengan adanya transfer geser antara pelat beton dan balok baja yang dapat terjadi melalui:
Mekanisme interlocking antara penghubung geser mekanis dan pelat beton.
Mekanisme lekatan dan friksi disepanjang pennukaan atas profil baja yang terkekang didalam beton dan mekanisme tahanan geser pada bidang antara pelat beton dan selubung beton disekitar profil baja.
5. Bahan Komposit Partikel
Dalam struktur komposit, bahan komposit partikel tersusun dari partikel–partikel yang disebut bahan komposit partikel (particulate composite). Bahan komposit partikel umunya digunakan sebagai pengisi dan penguat bahan komposit keramik (ceramic matrik composites). Bahan komposit partikel lebih lemah dibanding bahan komposit serat. Bahan komposit partikel mempunyai keunggulan ketahanan terhadap kekurangan air, tidak muda retak dan mempunyai daya pengikat dengan matrik yang baik.
6. Bahan Komposit Serat
Bahan komposit serat terdiri dari serat–serta yang terikat oleh matrik yang saling berhubungan. Bahan komposit serat ini terdiri dari dua macam, yaitu serat panjang (continous fiber) dan serat pendek (short fiber dan whisker). Penggunaan bahan komposit serat sangat efesien dalam menerima beban dan gaya. Karena itu bahan komposit serat sangat kuat dan kaku bila dibebani searah serat, sebaliknya sangat lemah bila dibebani dalam arah tegak lurus serat.
Continuous atau uni-directional, mempunyai serat panjang dan lurus, membentuk lamina diatara matriknya. Jenis komposit ini paling sering digunakan. Tipe ini mempunyai kelemahan pada pemisahan antar lapisan. Hal ini dikarnakan kekuatan antar lapisan dipengaruhi oleh matriknya.
7. Bahan - bahan Pembentuk Komposit
Bahan pembuat fiberglass pada umumnya terdiri dari 11 macam bahan, 6 macam sebagai bahan utama dan 5 macam sebagai bahan finishing. Sebagai bahan utama yaitu erosil, pigmen, resin, katalis, talk, mat, sedangkan sebagai bahan finishingantara lain : aseton, PVA, mirror, cobalt, dempul dan lain sebagainya (Luthfi, 2012).
8. Karakteristik Material Komposit
1. Sifat – sifat Material Komposit
Dalam pembuatan sebuah material komposit, suatu pengkombinasian optimum dari sifat-sifat bahan penyusunnya untuk mendapatkan sifat-sifat tunggal sangat diharapkan. Beberapa material komposit polymer diperkuat serbuk yang memiliki kombinasi sifat-sifat yang ringan, kaku, kuat dan mempunyai nilai kekerasan yang cukup tinggi. Disamping itu juga sifat dari material komposit dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu material yang digunakan sebagai bentuk komponen dalam komposit, bentuk geometri dari unsur-unsur pokok dan akibat struktur dari sistem komposit, cara dimana bentuk satu mempengaruhi bentuk lainnya
Menurut Agarwal dan Broutman, yaitu menyatakan bahwa bahan komposit mmpunyai ciri-ciri yang berbeda dan komposisi untuk menghasilkan suatu bahan yang mempunyai sifat dan cirri tertentu yang berbeda dari sifat dan ciri konstituen asalnya. Disamping itu konstituen asal masi kekal dan dihubungkan melalui suatu antara muka.
Dengan kata lain, bahan komposit adalah bahan yang heterogen yang terdiri dari fasa yang tersebar dan fasa yang berterusan. Fasa tersebar selalu terdiri dari serat atau bahan pengukuh, manakalah yang berterusannya terdiri dari matriks.
2. Jenis – jenis Material Komposit
a. Material Komposit Serat
Material komposit serat yaitu komposit yang terdiri dari serat dan bahan dasar yang diproduksi secara fabrikasi, misalnya serat + resin sebagai bahan perekat, sebagai contoh adalah FRP (Fiber Reinforce Plastic) plastik diperkuat dengan serat dan banyak digunakan, yang sering disebut fiber glass.
b. Komposit Lapis (Laminated Composite)
Komposit lapis yaitu komposit yang terdiri dari lapisan dan bahan penguat, contohnya polywood, laminated glass yang sering digunakan sebagai bahan bangunan dan kelengkapannya.
c. Komposit Partikel (Particulate Composite)
Komposit partikel yaitu komposit yang terdiri dari partikel dan bahan penguat seperti butiran (batu dan pasir) yang diperkuat dengan semen yang sering kita jumpai sebagai betin.
3. Kelebihan Material Komposit
Material komposit mempunyai beberapa kelebihan berbanding dengan bahan konvensional seperti logam. Kelebihan tersebut pada umumnya dapat dilihat dari beberapa sudut yang penting seperti sifat-sifat mekanikal dan fisikal dan biaya.
Bahan komposit partikel merupakan jenis dari bahan komposit dimana bahan penguatnya adalah terdiri dari partikel-partikel. Secara definisi partikel itu sendiri adalah bukan serat, sebab partikel itu tidak mempunyai ukuran panjang. Sedangkan pada bahan komposit ukuran dari bahan penguat menentukan kemampuan bahan komposit menahan gaya dari luar.
Dimana semakin panjang ukuran serat maka semakin kuat bahan menahan beban dari luar, begitu juga dengan sebaliknya. Bahan komposit partikel pada umumnya lemah dan fracture-toughness-nya lebih rendah dibandingkan dengan serat panjang, namun disisi lain bahan ini mempunyai keunggulan dalam ketahanan terhadap aus.
Pada bahan komposit keramik (Ceramix Matrix Composite), partikel ini umumnya digunakan sebagai pengisi dan penguat, sedangkan keramik digunakan sebagai matrik. Dengan menggunakan mekanisme penguatan tertentu partikel ini berguna untuk mencegah perambatan retak, sehingga fracture-toughness-nya baik. Partikel-partikel dari bahan logam yang keras seperti tungsten, chorium dan molybdenum juga biasa dicampur dengan logam lunak seperti aluminium, tembaga atau perak yang berfungsi sebagai matrik.
4. Kegunaan Material Komposit
Penggunaan material komposit sangat luas, yaitu untuk :
Angkasa luar = Komponen kapal terbang, Komponen Helikopter, Komponen satelit.
Kesehatan = Kaki palsu, Sambungan sendi pada pinggang
Marine atau Kelautan = Kapal layar, Kayak
Industri Pertahanan = Komponen jet tempur, Peluru, Komponen kapal selam
Industri Pembinaan = Jembatan, Terowongan, Rumah, Tanks.
Olah raga dan rekreasi = Sepeda, Stik golf, Raket tenis, Sepatu olah raga
Automobile = Komponen mesin, Komponen kereta
Angkasa luar = Komponen kapal terbang, Komponen Helikopter, Komponen satelit.
9. Definisi Bahan Komposit
Perkataan komposit memberikan suatu pengertian yang sangat luas dan berbeda-beda mengikut situasi dan perkembangan bahan itu sendiri. Gabungan dua atau lebih bahan merupakan suatu konsep yang diperkenalkan untuk menerangkan definesi komposit.
Walaupun demikian defenisi ini terlalu umum karena komposit ini merangkumi semua bahan termasuk plastik yang diperkuat dengan serat, logam alloy, keramik, kopolimer, plastik berpengisi atau apa saja campuran dua bahan atau lebih untuk mendapatkan suatu bahan yang baru.
Kita bisa melihat definisi komposit ini dari beberapa tahap seperti yang telah digariskan oleh Schwartz :
Tahap/Peringkat Atas
Suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih atom yang berbeda bolehlah dikatakan sebagai bahan komposit. Ini termasuk alloy polimer dan keramik. Bahan-bahan yang terdiri dari unsur asal saja yang tidak termasuk dalam peringkat ini.
Tahap/Peringkat Mikrostruktur
Suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih struktur molekul atau fasa merupakan suatu komposit. Mengikuti definisi ini banyak bahan yang secara tradisional dikenal sebagai komposit seperti kebanyakan bahan logam. Contoh besi keluli yang merupakan alloymultifusi yang terdiri dari karbon dan besi.
Tahap/Peringkat Makrostruktur
merupakan gabungan bahan yang berbeda komposisi atau bentuk bagi mendapatkan suatu sifat atau ciri tertentu. Dimana konstituen gabungan masih tetap dalam bentuk asal, dimana dapat ditandai secara fisik dan melihatkan kesan antara muka antara satu sama lain.
Kroschwitz dan rekan telah menyatakan bahwa komposit adalah bahan yang terbentuk apabila dua atau lebih komponen yang berlainan digabungkan. Rosato dan Di Matitia pula menyatakan bahwa plastik dan bahan-bahan penguat yang biasanya dalam bentuk serat, dimana ada serat pendek, panjang, anyaman pabrik atau lainnya. Selain itu ada juga yang menyatakan bahwa bahan komposit adalah kombinasi bahan tambah yang berbentuk serat, butiran atau cuhisker seperti pengisi serbuk logam, serat kaca, karbon, aramid (kevlar), keramik, dan serat logam dalam julat panjang yang berbeda-beda didalam matriks.
Definisi yang lebih bermakna yaitu menurut Agarwal dan Broutman, yaitu menyartakan bahwa bahan komposit mempunyai ciri-ciri yang berbeda untuk dan komposisi untuk menghasilkan suatu bahan yang mempunyai sifat dan ciri tertentu yang berbeda dari sifat dan ciri konstituen asalnya. Disamping itu konstituen asal masih kekal dan dihubungkan melalui suatu antara muka. Konstituen-konstituen ini dapat dikenal pasti secara fisikal.
Dengan kata lain, bahan komposit adalah bahan yang heterogen yang terdiri dari dari fasa tersebar dan fasa yang berterusan. Fasa tersebar selalunya terdiri dari serat atau bahan pengukuh, manakala yang berterusannya terdiri dari matriks.
10. Sifat-sifat Mekanikal dan Fisikal
Pada umumnya pemilihan bahan matriks dan serat memainkan peranan penting dalam menentukan sifat-sifat mekanik dan sifat komposit. Gabungan matriks dan serta dapat menghasilkan komposit yang mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih tinggi dari bahan konvensional seperti keluli.
Bahan komposit mempunyai density yang jauh lebih rendah berbanding dengan bahan konvensional. Ini memberikan implikasi yang penting dalam konteks penggunaan karena komposit akan mempunyai kekuatan dan kekakuan spesifik yang lebih tinggi dari bahan konvensional. Implikasi kedua ialah produk komposit yang dihasilkan akan mempunyai kerut yang lebih rendah dari logam.
Pengurangan berat adalah satu aspek yang penting dalam industri pembuatan seperti automobile dan angkasa lepas. Ini karena berhubungan dengan penghematan bahan bakar. Dalam industri angkasa lepas terdapat kecendrungan untuk menggantikan komponen yang diperbuat dari logam dengan komposit karena telah terbukti komposit mempunyai rintangan terhadap fatigue yang baik terutamanya komposit yang menggunakan serat karbon.
Kelemahan logam yang agak terlihat jelas ialah rintangan terhadap kakisa yang lemah terutama produk yang kebutuhan sehari-hari. Kecendrungan komponen logam untuk mengalami kakisan menyebabkan biaya pembuatan yang tinggi.Bahan komposit sebaiknya mempunyai rintangan terhadap kakisan yang baik.
Bahan komposit juga mempunyai kelebihan dari segi versatility (berdaya guna) yaitu produk yang mempunyai gabungan sifat-sifat yang menarik yang dapat dihasilkan dengan mengubah sesuai jenis matriks dan serat yang digunakan. Contoh dengan menggabungkan lebih dari satu serat dengan matriks untuk menghasilkan komposit hybrid (lisa, 2015).
11. Tipe Komposit Serat
Untuk memperoleh komposit yang kuat, harus dapat menempatkan serat dengan benar. Berdasarkan penempatanya terdapat beberapa tipe serat pada komposit yaitu :
1. Continuous Fiber Composite
Continuous atau uni-directional, mempunyai serat panjang dan lurus, membentuk lamina diatara matriknya. Jenis komposit ini paling sering digunakan. Tipe ini mempunyai kelemahan pada pemisahan antar lapisan. Hal ini dikarnakan kekuatan antar lapisan dipengaruhi oleh matriknya.
2. Woven Fiber Composite (bi-dirtectional)
Komposit ini tidak mudah dipengaruhi pemisahan antar lapisan karena susunan seratnya juga mengikat serat antar lapisan. Akan tetapi susunan serat memanjangnya yang tidak begitu lurus mengakibatkan kekuatan dan kekakuan akan melemah.
Discontinuous Fiber Composite
Discontinuous Fiber Composite adalah tipe komposit dengan serat pendek.
Tipe ini dibedakan lagi menjadi 3 :
a. Discontinuous fiber
b. Off-axis aligned discontinuous fiber
c. Randomly oriented discontinuous fiber
4. Hybrid Fiber Composite
Hybrid Fiber Composite merupakan komposit gabungan antara serat tipe serat lurus dengan serat acak. Tipe ini digunakan supaya dapat mengganti kekurangan sifat dari kedua tipe dan dapat menggabungkan kelebihannya.
12. Bahan - Bahan Pembentuk Komposit
Bahan pembuat fiberglass pada umumnya terdiri dari 11 macam bahan, 6 macam sebagai bahan utama dan 5 macam sebagai bahan finishing. Sebagai bahan utama yaitu erosil, pigmen, resin, katalis, talk, mat, sedangkan sebagai bahan finishing antara lain : aseton, PVA, mirror, cobalt, dan dempul.
1. Aerosil
Bahan ini berbentuk bubuk sangat halus seperti bedak bayi berwarna putih. Berfungsi sebagai perekat mat agar fiber glass menjadi kuat dan tidak mudah patah/pecah.
2. Pigment
Pigmen adalah zat pewarna sebagai pencampur saat bahan fiber glass dicampur. Pemilihan warna disesuaikan dengan selera pembuatnya. Pada umumnya pemilihan warna untuk mempermudah proses akhir saat pengecatan.
3. Resin
Bahan ini berujud cairan kental seperti lem, berkelir hitam atau bening. Berfungsi untuk mencairkan atau melarutkan sekaligus juga mengeraskan semua bahan yang akan dicampur. Biasanya bahan ini dijual dalam literan atau dikemas dalam kaleng.
4. Katalis
Zat ini berwarna bening dan berfungsi sebagai pengencer. Zat kimia ini biasanya dijual bersamaan dengan resin, dan dalam bentuk pasta. Perbandingannya adalah resin 1 liter dan katalisnya 1/40 liter.
5. Talk
Sesual dengan namanya bahan ini berupa bubuk berwarna putih seperti sagu. Berfungsi sebagal campuran adonan fibercglass agar keras dan agak lentur.
6. Mat
Bahan ini berupa anyaman mirip kain dan terdiri dari beberapa model, dari model anyaman halus sampai dengan anyaman yang kasar atau besar dan jarang-jarang. Berfungsi sebagai pelapis campuran adonan dasar fiberglass, sehingga sewaktu unsur kimia tersebut bersenyawa dan mengeras, mat berfungsi sebagai pengikatnya. Akibatnya fiber glass menjadi kuat dan tidak getas.
7. Aseton
Pada umumnya cairan ini berwarna bening, fungsinya seperti katalis yaitu untuk mencairkan resin. Zat ini digunakan apabila adonan terlalu kental yang akan mengakibatkan pembentukan fiberglass menjadi sulit dan lama keringnya.
8. PVA
Bahan ini berupa cairan kimia berkelir biru menyerupai spiritus. Berfungsi untuk melapis antara master mal atau cetakan dengan bahan fiber glass. Tujuannya adalah agar kedua bahan tersebut tidak saling menempel, sehingga fiberglasshasil cetakan dapat dilepas dengan mudah dari master mal atau cetakannya.
9. Mirror
Sesuai namanya, manfäatnya hampir sama dengan PVA, yaitu menimbulkan efek licin. Bahan ini berwujud pasta dan mempunyai warna bermacam macam.
10. Cobalt
Cairan kimia ini berwarna kebiru-biruan. Berfungsi sebagai bahan aktif pencampur katalis agar cepat kering, terutama apabila kualitas katalisnya kurang baik dan terlalu encer. Bahan ini dapat dikategorikan sebagai bahan penyempurna, sebab tidak semua bengkel menggunakannya. Hal ini tergantung pada kebutuhan pembuat dan kualitas resin yang digunakannya. Perbandingannya adalah 1 tetes cobalt dicampur dengan 3 liter katalis. Apabila perbandingan cobalt terlalu banyak, dapat menimbulkan api.
11. Dempul fiberglass
Setelah hasil cetakan terbentuk dan dilakukan pengamplasan, permukaan yang tidak rata dan berpori-pori perlu dilakukan pendempulan. Tujuannya agar permukaan fiberglass hasil cetakan menjadi lebih halus dan rata sehingga siap dilakukan pengerjaan lebih lanjut (Yusuf, 2014).
13. Propertis Material Komposit
Kemajuan kini telah mendorong peningkatan dalam permintaan terhadap bahan komposit. Perkembangan bidang sciences dan teknologi mulai menyulitkan bahan konvensional seperti logam untuk memenuhi keperluan aplikasi baru. Bidang angkasa lepas, perkapalan, automobile dan industri pengangkutan merupakan contoh aplikasi yang memerlukan bahan-bahan yang berdensity rendah, tahan karat, kuat, kokoh dan tegar.
Dalam kebanyakan bahan konvensional seperti keluli, walaupun kuat ia mempunyai density yang tinggi dan rapuh. Sifat maupun karakteristik dari komposit ditentukan oleh :
Material yang menjadi penyusun komposit
Karakteristik komposit ditentukan berdasarkan karakteristik material penyusun menurut rule of mixture sehingga akan berbanding secara proporsional.
Bentuk dan penyusunan struktural dari penyusun
Bentuk dan cara penyusunan komposit akan mempengaruhi karakteristik komposit.
Interaksi antar penyusun
Bila terjadi interaksi antar penyusun akan meningkatkan sifat dari komposit
14. Faktor Ikatan fiber-matriks
Komposit berpenguat serat banyak diaplikasikan pada alat-alat yang membutuhkan material yang mempunyai perpaduan dua sifat dasar yaitu kuat namun juga ringan. Komposit serat yang baik harus mampu menyerap matriks yang memudahkan terjadi antara dua fase. Selain itu komposit serat juga harus mempunyai kemampuan untuk menahan tegangan yang tinggi, karena serat dan matriks berinteraksi dan pada akhirnya terjadi pendistribusian tegangan. Kemampuan ini harus dimiliki oleh matriks dan serat.
Hal yang mempengaruhi ikatan antara serat dan matriks adalah void, yaitu adanya celah pada serat atau bentuk serat yang kurang sempurna yang dapat menyebabkan matrik tidak akan mampu mengisi ruang kosong pada cetakan. Bila komposit tersebut menerima beban, maka daerah tegangan akan berpindah ke daerah void sehingga akan mengurangi kekuatan komposit tersebut. Peningkatan volume filler akan mengurangi deformability (khususnya pada permukaan) dari matriks sehingga menurunkan keuletannya.
Matrik dan penguat di pilih sehingga komposit yang terbentuk mempunyai sifat-sifat yang dapat menetralisir kekurangan dari masing-masing komponen penyusun. Contohnya fiber mempunyai kekakuan dan kekuatan yang tinggi dibawah beban tarik tetapi mempunyai kekuatan bending dan tekan yang rendah. Matrik dapat dipilih yang mempunyai kekuatan tekan dan bending yang tinggi sehingga dapat menutupi kekurangan dari fiber. Material komposit terdiri dari dua atau lebih material yang tidak sejenis dimana satu material membentuk matrik untuk mengikat material lain. Komposit merupakan kombinasi paling sedikit dua material yang berbeda secara kimia dan ada permukaan antara dua material.
Tujuan pembuatannya adalah agar didapatkan sesuatu sifat yang baru yang tidak bisa didapat dengan hanya menggunakan salah satu dari material pembentuk. Komposit mempuyai sifat-sifat sebagai berikut:
Modulus tinggi, kekuatan tinggi, struktur yang kaku bisa di desain dengan densiti yang rendah.
Kemampuan untuk dirancang sesuai arah beban.
Tahan lingkungan dan korosi.
Memperbaiki sifat damping terhadap getaran.
Mudah dibuat untuk bentuk yang rumit dengan ongkos yang rendah dibandingkan fabrikasi logam paduan.
Pengurangan waktu dan ongkos produksi untuk alat dan produksi.
Meningkatkan keamanan struktur karena penyerapan energi.
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Beton adalah campuran semen, agregat halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan campuran tambahan yang membentuk massa padat.
Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material yang berbeda dari material pembentuknya.
Beton Komposit adalah campuran antara komponen-komponen struktur baja dan beton yang masing-masing karakteristik dasar materialnya dimanfaatkan secara optimal.
SARAN
Dalam pembangunan proyek besar lebih baik menggunakan beton komposit karena akan lebih kuat dari bahan lain, dan lebih tahan lama.
Jika pembangunan sederhana cukup menggunakan bahan beton biasa atau menggunakan bahan yang lebih ramah lingkungan seperti kayu agar biayanya lebih terjangkau.
DAFTAR PUSTAKA
Hull,D, "An Introduction to Composite Material", Cambridge University Press, Cambridge, 1985
Reinhard, T.J, Linda, L.C,"Engineer Materials Handbook Composite" Vol.1 ASM International, Ohio.1987.
Kroschwitz, J.I, Grestle< F.P, "Encyclopedia of Polymer Science and Engineering", 2 nd ed ., John Wiley and Sons Inc., New York, 1987
MAKALAH STRUKTUR BETON
DAN BETON KOMPOSIT
Disusun Oleh :
1. Veno Pratama (112015084)
2. Indah Sari (112015086)
3. Annisa Prasetia (112015087)
4. Kurnia Ramdhan P (112015088)
5. Roufur Rohim (112015097)
6. Siska Primadani (112015104)
7. Akma Reza (112015111)
8. Yogi Candra S (112015113)
9. Rahmad Khoidir (112015114)
Dosen Pembimbing : Ir. Masri A Rivai, M.T
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
PALEMBANG
2016
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah Struktur Beton ini dengan judul " Struktur Beton dan Beton Komposit". Makalah ini disusun dalam rangka memenuhi tugas mata kuliah Struktur Beton.
Kami menyadari bahwa dalam menyusun makalah ini masih memiliki kekurangan dan masih jauh dari kata sempurna, untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun guna sempurnanya makalah ini. Kami berharap semoga makalah yang kami buat bermanfat bagi kita semua dan bagi pembaca pada umumnya.
