Pengaruh Serat Kaca terhadap Perilaku Lentur Beton
Abstract
Beton merupakan material konstruksi yang memiliki kuat tekan tinggi, namun masih memiliki kelemahan berupa perilaku getas dan kapasitas tarik yang relatif rendah. Kondisi ini menyebabkan beton rentan mengalami retak serta penurunan kinerja pada elemen struktur yang bekerja menahan lentur, seperti balok. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kemampuan beton dalam menahan beban lentur adalah dengan menambahkan serat fiberglass sebagai penguat internal pada campuran beton. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan fiberglass terhadap kinerja lentur balok beton serta menentukan kadar fiberglass optimum yang mampu meningkatkan kapasitas lentur tanpa menurunkan kualitas beton. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen laboratorium dengan beton mutu rencana 35 MPa. Fiberglass ditambahkan ke dalam campuran beton dengan variasi kadar 0%, 0,5%, 0,75%, dan 1,0% dari total berat campuran. Sebanyak 15 benda uji balok berukuran 150 × 150 × 600 mm dibuat dan dirawat hingga umur 21 hari. Pengujian kuat lentur dilakukan menggunakan metode pembebanan dua titik (two-point loading), kemudian hasil pengujian dibandingkan antarvariasi untuk mengidentifikasi perubahan kapasitas lentur dan menentukan kadar fiberglass yang memberikan kinerja terbaik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan fiberglass berpengaruh terhadap peningkatan kuat lentur balok beton hingga kadar tertentu. Kadar optimum diperoleh pada variasi 0,75%, yang menghasilkan peningkatan kuat lentur sebesar 2,5% dibandingkan beton normal dan memenuhi persyaratan minimum Bina Marga. Sebaliknya, penambahan fiberglass sebesar 1,0% menyebabkan penurunan kuat lentur akibat menurunnya workability dan terjadinya penggumpalan serat. Selain itu, penggunaan fiberglass mampu mengurangi berat sendiri balok hingga 10,8%, sehingga berpotensi meningkatkan efisiensi struktural dan kinerja elemen beton.
References
[2] Mr. A. M. Godbole et al., “Experimental Study on Glass Fibre Reinforced Concrete,” Int. J. Res. Publ. Rev., vol. 4, no. 4, pp. 4928–4931, Apr. 2023, doi: 10.55248/gengpi.234.4.38123.
[3] S. Teng, V. Afroughsabet, and C. P. Ostertag, “Flexural behavior and durability properties of high performance hybrid-fiber-reinforced concrete,” Constr. Build. Mater., vol. 182, pp. 504–515, Sep. 2018, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.06.158.
[4] B. Ali and L. A. Qureshi, “Influence of glass fibers on mechanical and durability performance of concrete with recycled aggregates,” Constr. Build. Mater., vol. 228, p. 116783, Dec. 2019, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.116783.
[5] H. Alguhi and D. Tomlinson, “Crack behaviour and flexural response of steel and chopped glass fibre-reinforced concrete: Experimental and analytical study,” J. Build. Eng., vol. 75, p. 106914, Sep. 2023, doi: 10.1016/j.jobe.2023.106914.
[6] C. Zhang et al., “Advanced impact resistance design through 3D-Printed concrete technology: Unleashing the potential of additive manufacturing for protective structures,” J. Build. Eng., vol. 111, p. 113533, Oct. 2025, doi: 10.1016/j.jobe.2025.113533.
[7] S. N. Abbas, M. I. Qureshi, M. M. Abid, A. Zia, and M. A. U. R. Tariq, “An Investigation of Mechanical Properties of Fly Ash Based Geopolymer and Glass Fibers Concrete,” Sustainability, vol. 14, no. 17, p. 10489, Aug. 2022, doi: 10.3390/su141710489.
[8] Dr. A. K. Rao, “Analyzing Strength Parameters in Fiber-Reinforced Concrete: Compressive, Tensile & Flexural Strength Evaluation,” Int. J. Res. Appl. Sci. Eng. Technol., vol. 12, no. 4, pp. 2693–2697, Apr. 2024, doi: 10.22214/ijraset.2024.60465.
[9] A. Jan, Z. Pu, K. A. Khan, I. Ahmad, and I. Khan, “Effect of Glass Fibers on the Mechanical Behavior as Well as Energy Absorption Capacity and Toughness Indices of Concrete Bridge Decks”.
[10] Civil engineering department, Hyderabad, India., T. sai K. Teja*, T. S. Krishna, civil department, Aditya engineering college, surampalem, india., S. N. Khadri, and civil department, Aditya college of engineering , surampalem, india., “Mechanical Properties of Glass Fiber Concrete with Different Dosages of Glass Fiber,” Int. J. Recent Technol. Eng. IJRTE, vol. 8, no. 5, pp. 3916–3919, Jan. 2020, doi: 10.35940/ijrte.E6522.018520.
[11] Z. Yuan and Y. Jia, “Mechanical properties and microstructure of glass fiber and polypropylene fiber reinforced concrete: An experimental study,” Constr. Build. Mater., vol. 266, p. 121048, Jan. 2021, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.121048.
[12] W. Yang et al., “1 Effect of glass fiber on flexural performance of GFRP-RC 2 beams under sustained loading and alkaline environment: 3 Experimental, numerical and analytical investigations”.
[13] M. Mastali, A. Dalvand, and A. R. Sattarifard, “The impact resistance and mechanical properties of reinforced self-compacting concrete with recycled glass fibre reinforced polymers,” J. Clean. Prod., vol. 124, pp. 312–324, Jun. 2016, doi: 10.1016/j.jclepro.2016.02.148.
[14] P. Sasikumar and K. Candassamy, “Strengthening of flexural behavior of reinforced concrete beams by using hybrid fibers: experimental and analytical study,” Rev. Constr., vol. 23, no. 2, pp. 354–373, Aug. 2024, doi: 10.7764/RDLC.23.2.354.
