ULASAN  MENGENAI  KUAT  LEKATAN  ANTARA NATURAL  FIBER REINFORCED POLYMER (NFRP) DENGAN BETON

## UNTUK PERKUATAN
Shafira Salsabila a,* , Taufiq Saidi b , Muttaqin Hasan b a Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh
b Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh *Corresponding author, email address: shafirasalsabila69@gmail.com
A R T I C L E     I N F O

## A B S T R A C T
Article History: Received 05 April 2022 Accepted 10 May 2022 Online 31 June 2022 Retrofits  and  reinforcements  are  needed  in  structures  that  have experienced a decline in performance to continue to meet their strength requirements. Reinforcement of reinforced concrete structures can use the  method  of  strengthening  with  Fiber  Reinforced  Polymer  (FRP) which is made from synthetic fibers. But now there is a new innovation, namely FRP which is made from natural fibers. The use of natural fibers as the basis for composite materials can reduce the negative impact on the environment because the manufacturing process is environmentally friendly and renewable when compared to synthetic-based FRP. Some natural fibers that have been explored and researched consist of bamboo fiber,  bagasse,  hemp,  abaca,  and  several  other  fibers  that  have  high tensile strength values. The purpose of this study was to  examine the characteristics of natural fibers which include tensile strength and the effect  of  NFRP  material  on  structural  reinforcement  by  externally bonding methods from various references and also to study the failure modes  that  occur  in  the  test  object.  Furthermore,  it  is  presented  in  a literature  regarding  the  bond  strength  between  NFRP  material  and concrete.  There  are  several  studies  on  bond  strength  that  have  been collected and seen various differences between the studies on the bond strength. Most of the composite process is the attachment of composites to the concrete surface by the hand lay-up method.
Keywords: Concrete Natural Fiber Reinforced Polymer (NFRP)
Fibres
Bond strength ©2022 Magister Teknik Sipil USK. All rights reserved

## 1. PENDAHULUAN
Menurut Saidi (2021) lekatan secara eksternal digunakan untuk memperkuat struktur beton bertulang yang telah mengalami penurunan kinerja. Penurunan kinerja disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya faktor  lingkungan,  umur,  desain  awal  yang  kurang  baik,  kejadian-kejadian  alam  seperti  gempa  dan lemahnya perawatan. Chen (2001) Lekatan eksternal sudah dilakukan sejak tahun 1960-an. Sebelumnya material  yang  digunakan  sebagai  perkuatan  adalah  pelat  baja  namun  beberapa  dekade  terakhir  material Fiber Reinforced Polymer (FRP) yang digunakan untuk menggantikan pelat baja untuk perkuatan struktur karena sifatnya yang unggul. Zaman (1999) FRP adalah material komposit yang tersusun dari dua material yaitu resin dan serat sebagai perkuatan. Umumnya serat yang digunakan adalah serat sintetis seperti serat karbon,  kaca,  dan  aramid.  Pada  industri  yang  modern  ini,  penggunaan  FRP  sudah  dikenal  luas.  FRP memiliki kelebihan antara lain memiliki kuat tarik yang tinggi, mudah dibentuk, dan mudah diaplikasikan. Namun, FRP tidak ramah lingkungan karena sulit untuk didaur ulang.

## Jurnal Arsip Rekayasa Sipil dan Perencanaan (JARSP)
Journal of Archive in Civil Engineering and Planning
E-ISSN: 2615-1340; P-ISSN: 2620-7567
Journal homepage: http://www.jurnal.unsyiah.ac.id/JARSP/index
Gowda (1999) karena kelemahan yang dimiliki oleh FRP sehingga muncul sebuah inovasi baru yaitu Natural Fiber Reinforced Polymer (NFRP) yang berbahan dasar serat alam. Beberapa serat alam yang dapat dijadikan sebagai material dasar NFRP diantaranya serat pisang, serat rami, serat sisal dan serat kapas. Chin (2020)  NFRP  memiliki  berbagai  keunggulan  diantaranya  dapat  mengurangi  dampak  buruk  terhadap lingkungan karena jumlahnya yang melimpah ruah dan biaya produksi yang ekonomis. Serat alam seperti serat  pisang,  serat  rami,  serat  sisal  dan  serat  kapas  juga  bukan  merupakan  kategori  dari  limbah  yang merusak alam walaupun dalam jumlah yang banyak karena serat-serat tersebut dapat dengan mudah terurai dan dapat dimanfaatkan sebagai pupuk alami.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melihat  karakteristik  dari  serat  alam  yang  meliputi  kuat  tarik  dan pengaruh material NFRP terhadap perkuatan struktur dengan metode lekatan secara eksternal yang dikutip dari berbagai referensi.

## 2. KAJIAN PUSTAKA

## 2.1 Jenis dan Karakteristik Serat Alam
Vigneshwaran  (2020)  Pada  tahun  1970-an  mulai  ditemukan  berbagai  resin  dan  serat  sintetis  yang  mulai digunakan sebagai material baru yang akan digunakan dalam perubahan dunia konstruksi. Serat yang terdiri dari kaca, gelas dan aramid merupakan serat sintetis yang digunakan sebagai bahan dasar untuk FRP karena berbagai keunggulan yang dimiliki serat sintetis tersebut dalam berbagai aplikasi. Meskipun serat sintetis ini memiliki banyak kelebihan tapi serat sintetis ini tidak dapat terurai dan dapat mengakibatkan masalah lainnya. Oleh karena itu NFRP hadir sebagai alternatif yang dapat menggantikan FRP sebagai perkuatan pada struktur.
Jeyapragash (2020) Natural Fiber Reinforced Polymer (NFRP) adalah matrik resin yang diperkuat oleh serat alam. Serat alam yang dipilih untuk dijadikan material dasar NFRP adalah serat alam yang tersedia dengan jumlah yang  melimpah  diantaranya  serat  yang  berasal  dari  kulit  kayu,  batang,  daun  dan  buah.  Jenis  serat  dan  jumlah produksinya tercantum pada Tabel 1.
Tabel 1. Jenis Serat Alam dan Jumlah Produksinya (Faruk, 2012) No Jenis serat alam Jumlah produksinya ( 10 ) 1 Bambu 30.000 2 Ampas tebu 75.000 3 Rami (jute) 2300 4 kenaf 970 5 Lenan 830 6 Sisal 375 7 Rami (hemp) 214 8 Sabut 100 9 Rami (ramie) 100 10 Abaka 70
Selain jumlah nya yang melimpah dan dapat diperbaharui, serat alam juga memiliki nilai kuat tarik. Kuat tarik yang dimiliki serat alam cukup baik dan dapat digunakan untuk menggantikan serat sintetis seperti serat kaca, karbon dan  aramid  sebagai  bahan  dasar  perkuatan.  Ku  (2011)  Kuat  tarik  komposit  yang  diperkuat  serat  alam  akan meningkat  sesuai  dengan  kandungan  serat.  Nilai  kuat  tarik  akan  meningkat  sampai  mencapai  nilai  maksimum kemudian  nilai  akan  menurun.  Namun  modulus  elastisitas  dari  kompsoit  serat  alam  akan  meningkat  dengan maningkatnya  pemuatan  serat.  Gowda  (1999)  Kekuatan  tarik  bahan  komposit  tergantung  pada  kekuatan  dan modulus  elastisitas  serat,  kekuatan  perekat  dan  kekuatan  lekatan  antara  matriks  dan  serat  dalam  mentransfer tegangan. Nilai kuat tarik yang dimiliki oleh serat alam tercantum pada Tabel 2.
Faruk (2012) Serat alam yang dijadikan bahan dasar NFRP memiliki beberapa kandungan seperti selulosa, hemiselulosa, lignin dan waxes dengan jumlah kandungan yang berbeda-beda. Semua dinding sel tanaman terdiri dari  polimer  berbasis  gula  yaitu  selulosa  dan  hemiselulosa  yang  dikombinasikan  dengan  lignin  dengan  jumlah ekstraktif, protein, pati, dan anorganik yang lebih sedikit. Komponen kimia didistribusikan keseluruh dinding sel, yang terdiri dari lapisan dinding primer dan sekunder. Komposisi kimia bervariasi dari tanaman ke tanaman dan
dalam bagian yang berbeda dari tanaman yang sama. Berdasarkan kandungan selulosa yang tinggi diperoleh kuat tarik serat yang tinggi pula. Komposisi kimia serat alam tercantum pada Tabel 3.
Tabel 2. Kuat Tarik dari Serat Alam (Jawaid, 2011) No Jenis Serat Alam Kuat Tarik (MPa) Modulus Elastisitas (GPa) 1 Lenan 88-1500 60-80 2 Rami (Hemp) 550-900 70 3 Rami (jute) 400-800 10-30 4 Rami (Ramie) 500 44 5 Sabut 220 6 6 Sisal 600-700 38 7 Abaka 980 - 8 Kapas 400 12 Tabel 3. Komposisi Kimia Serat Alam (Faruk, 2012) No Serat Alam Selulosa (wt%) Hemiselulosa (wt%) Lignin (wt%) Waxes (wt%) 1 Bambu 26-43 30 21-31 - 2 Lenan 71 18,6-20,6 2,2 1,5 3 Rami (jute) 61-71 14-20 12-13 0,5 4 Rami (Hemp) 68 15 10 0,8 5 Rami (Ramie) 68,6-76,2 13-16 0,6-0,7 0,3 6 Abaka 56-63 20-25 7-9 3 7 Sisal 65 12 9,9 2 8 Sabut 32-43 0,15-0,25 40-45 - 9 Nanas 81 - 12,7 -

## 2.2 Jenis dan Karakteristik Perekat
Holbery (2006) Beberapa jenis perekat yang biasanya digunakan diberbagai aplikasi otomotif, infrastruktur, listrik dan kelautan diantaranya epoksi, poliester dan vinil ester. Epoksi merupakan perekat yang sangat efektif untuk digunakan sebagai perekat dan sebagai laminating untuk sebagian besar aplikasi dalam dunia konstruksi. Bahkan epoksi memiliki sifat mekanik yang lebih unggul dibandingkan dengan poliester. Perekat vinyl ester mempunyai daya rekat yang sangat baik untuk diaplikasikan di berbagai macam serat. Karakteristik dari masing-masing perekat tercantum pada Tabel 4.
Tabel 4. Karakteristik Perekat untuk Serat Alam (Holbery, 2006) No Properti Poliester Vinyl ester Epoksi 1 Kepadatan 1,2 – 1,5 1,2 – 1,4 1,1-1,4 2 Modulus elastisitas 2 – 4,5 3,1 – 3,8 3-6 3 Kuat Tarik 40 - 90 69 - 83 35 – 100 4 Kuat tekan 90 - 250 100 100 - 200 5 Pemanjangan (%) 2 4-7 1-6 6 Pengaruh susut (%) 4-8 N/A 1-2 7 Penyerapan air (24 h@20℃ 0,1-0,3 0,1 0,1-0,4

## 2.3 Kuat Lekatan Material NFRP dengan Beton
Kotynia (2006) Salah satu cara perkuatan pada struktur adalah dengan melekatkan secara eksternal komposit pada permukaan beton. lekatan eksternal dari lembaran komposit untuk perkuatan pada struktur beton bertulang sudah menjadi metode yang sangat populer beberapa tahun terakhir. Hal ini disebabkan karena komposit memiliki berbagai kelebihan diantaranya ketahanan terhadap korosi yang baik dan mudah untuk diaplikasikan.

## 2.4 Model Persamaan Kuat Lekatan
Monti  (2003)  mempetimbangkan  zona  beton  yang  tidak  retak  dan  retak.  Untuk  beton  yang  tidak, panjang lekatan efektif digunakan dan dimodelkan regangan pada area lekatan sepanjang pengangkuran. Untuk zona beton yang retak, model yang digunakan dihitung berdasarkan rasio antara lebar material NFRP serat rami dan beton serta kekuatan tarik beton. Persamaan Monti (2003) dapat dilihat dibawah ini
= 1,8 (1) = . ( ) / (2)
Keterangan:
: kuat lekatan
: rasio lebar
: kuat tarik beton
: lebar FRP
: lebar beton bertulang
Dai  dan  Ueda  (2003)  menemukan  bahwa  peningkatan  kekakuan  FRP  dan  kekakuan  geser  perekat mempengaruhi peningkatan kinerja FRP yang terikat pada beton. Hal ini mengarah pada efisiensi penggunaan bahan FRP  dengan  kekuatan  tinggi.  Untuk  lembaran  NFRP  serat  alam  yang  direkatkan  kebeton,  kuat  tekan  semen diperhitungkan  dengan  kekakuan  geser  perekat  sehingga  terjadinya  retak  permukaan.  Modulus  elastisitas  dan ketebalan NFRP termasuk dalam model. Parameter yang bersangkutan dalam model adalah energi rekahan dan dua konstanta empiris lainnya. Persamaan kekuatan ikatan mereka adalah sebagai berikut
= , , ,
(3) = 0,0035 ( /1000) , (4) = 0,028( /1000) , (5) = / (6)
= ( ) (7)
= 7,554 , ( ) , (8)
Keterangan:
: kuat lekatan
: kekakuan geser lapisan perekat
: konstanta empiris
: fraktur antarmuka antara material FRP dengan semen (MPa)
:  Modulus elastisitas FRP (MPa)
: tebal FRP (mm)
: modulus geser perekat (MPa)
:  Modulus elastisitas perekat (MPa)
: tebal perekat (mm)
: rasio poisson perekat
′ : kuat tekan beton (MPa)
Holzenkämpfer (1994) menyelidiki tentang kuat lekatan antara pelat baja dan beton menggunakan analisis mekanika fraktur nonlinier (NLFM) yang menghasilkan persamaan seperti di bawah ini:
=  0,78 2 ≥ 0,78 2 2 − < (9) = ( ) (10)
= (N.mm/ ) (11) = 1,125 / / (12)
Keterangan:
: kuat lekatan (MPa)
: lebar dari pelat FRP (mm)
: fraktur antarmuka antara material FRP dengan semen (MPa)
: Modulus elastisitas pelat (MPa)
: ketebalan dari pelat FRP (mm)
L     : panjang lekatan (mm)
: panjang lekatan efektif (mm)
: kekuatan tarik permukaan beton ( )
: koefisien energi fraktur
: koefisien geometris (4d)
: lebar beton (mm)
Neubauer  dan  Rostasy  (1997)  melakukan  modifikasi  dari  persamaan  Holzenkämpfer  menjadi  sebuah persamaan baru yang meneliti tentang kuat lekatan antara Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) dengan beton serta  pelat  baja  dengan  beton  yang  dilakukan  pengujian  geser  ganda.  Disimpulkan  bahwa  persamaan  ini  dapat digunakan untuk pengujian yang benda ujinya mengalami mode kegagalan pada beton dan deliminasi FRP.
= 0,64 ≥ 0,64 2 − < (13)
= (14)

## Keterangan
: kekuatan tarik permukaan beton ( )
: koefisien energi fraktur
: koefisien geometris (4d)
: energi fraktur (MPa)
:  Modulus elastisitas pelat (MPa)
: ketebalan dari pelat FRP (mm)
: lebar dari pelat FRP (mm)
Persamaan yang dikutip dari Taljsten (1994) seperti di bawah ini
= (15) = (16)
Keterangan:
: energi fraktur (MPa)
: Modulus elastisitas pelat FRP (MPa)
: ketebalan dari pelat FRP (mm)
: lebar dari pelat FRP (mm)
: koefisien
: Modulus Elastisitas Beton (MPa)
: ketebalan beton (mm)
Namun,  karena  kesulitan  dalam  mengakses  tesis  yang  ditulis  oleh  Taljsten  (1994)  sehingga  tidak  jelas bagaimana cara menghitung variabel dari . Yuan dan Wu (1999) dan Yuan (2001) mempelajari tentang kuat lekatan antara FRP dengan beton bertulang dan menghasilkan sebuah persamaan kuat lekatan yang sama seperti persamaan 2.7. Namun adanya penambahan koefisien lebar dari FRP dan beton bertulang sehingga pada persamaan 2.8 diganti menjadi yang dapat dilihat seperti di bawah ini:
= . (17)
= (18)
Keterangan:
: energi fraktur (MPa)
: Modulus elastisitas pelat FRP (MPa)
: ketebalan dari pelat FRP (mm)
: lebar dari pelat FRP (mm)
: koefisien
: Modulus Elastisitas Beton (MPa)
: ketebalan beton (mm)
Menurut Chen dan Teng (2001) beberapa persamaan yang menggunakan variabel energi fraktur tidak dapat digunakan  karena  rumus  untuk  mendapatkan  nilainya  tidak  tersedia.  Terdapat  persamaan  yang  tidak  dapat digunakan untuk desain praktis yang aman karena tidak memperhitungkan nilai panjang lekatan efektif dengan baik. Selain itu, kekurangan dari persamaan lainnya adalah penggunakan variabel kekuatan tarik permukaan beton yang memerlukan  pengujian  khusus  untuk  mendapatkan  nilainya  dan  banyak  penelitian  tidak  melakukan  pengujian tersebut. Karena beberapa kekurangan dari model-model diatas sehingga dibutuhkan pengembangan model baru yang lebih baik dalam memprediksi kuat lekatan untuk semua jenis bahan komposit serta dapat digunakan untuk desain  praktis  yang  sederhana  yang  juga  memperhitungkan  nilai  panjang  lekatan  efektif  yang  baik.  Persamaan tersebut merupakan persamaan yang dikutip dari Chen & Teng (2001). Persamaan ini sangat cocok digunakan untuk desain praktis karena menggunakan nilai dari kuat tekan beton yang tersedia dalam banyak kasus.  Persamaannya sebagai berikut:
= 0,427 ′ (19)
= (20) = / / (21)
= 1    ≥ ; = ≤ (22)
Sebuah  modifikasi  dari  persamaan  Chen  dan  Teng  (2001)  yang  dijelaskan  oleh  Diab  (2014). Modifikasi ini dilakukan karena persamaan Chen dan Teng (2001) yang dijelaskan pada persamaan 19 tidak dapat memprediksi nilai kuat lekatan untuk kasus FRP yang dilekatkan pada beton menggunakan perekat fleksibel. Studi ini menegaskan bahwa jenis lapisan perekat sangat mempengaruhi peningkatan kapasitas lekatan antara FRP dengan beton bertulang. Oleh karena itu, jenis lapisan perekat harus dipertimbangkan
sehingga sebuah persamaan hadir dengan tambahan variabel baru yang mempertimbangkan jenis lapisan perekat yang dapat dilihat seperti dibawah ini
= 0,427 (23)
= (24) = / / (25)
= 1    ≥ ; = ≤ (26) = , (27)
Keterangan:
: kuat lekatan (N) : modulus elastisitas FRP (N/mm 2 )
: modulus elastisitas perekat (GPa)
: tebal lembaran FRP (mm)
: lebar lembaran FRP (mm)
′ : kuat tekan beton (N/mm 2 ) : lebar balok (mm) : panjang efektif lekatan (mm)
: panjang lekatan (mm)
: lebar beton (mm)
, , : koefisien

## 2.5 Mode Kegagalan
Chen (2001) Beberapa mode kegagalan yang terjadi setelah dilakukan pengujian pada FRP atau pelat baja yang dilekatkan pada beton bertulang diantaranya:
1. Kegagalan pada beton
2. Kegagalan tarik pada pelat termasuk pecah FRP dan leleh baja
3. Kegagalan perekat
4. Kegagalan antara beton ke perekat
5. Kegagalan antara pelat dan perekat

## 3. METODE PENELITIAN
Beberapa  penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh  peneliti  sebelumnya  mengenai  pengaruh  lekatan material  komposit  FRP  terhadap  perkuatan  dan  metode  lekatan  antara  FRP  dengan  beton  diantaranya seperti penelitian yang telah dilakukan oleh Diab (2014) yang mempelajari tentang kuat lekatan dan panjang lekatan  efektif.  Komposit  dilekatkan  pada  beton  menggunakan  perekat  epoksi  fleksibel  dan  kaku  yang memiliki modulus elastisitas yang tinggi. Pada penelitian ini, benda uji yang digunakan memiliki dimensi 100x100x200 dan  100x100x250 . Kedua  beton  dihubungkan  dengan  menggunakan  strip lembaran  dari  FRP  yang  dilekatkan  secara  eksternal  pada  sisi  bawah  dan  atas  beton.  Selanjutnya  baja dengan diameter 22 mm ditambahkan dibagian tengah penampang. Beton yang akan ditempelkan material komposit  sebelumnya  telah  dikasarkan  terlebih  dahulu  menggunakan  penggiling  mekanis  untuk memudahkan penempelan komposit pada permukaan beton. Kemudian permukaan beton dilapisi dengan perekat kaku atau fleksibel. Selanjutnya ditempelkan satu persatu lapisan FRP pada beton menggunakan perekat yang sama. Dua jenis lembaran FRP yang digunakan yaitu serat Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) dan Basalt Fiber Reinforced Polymer (BFRP). FRP yang digunakan sebagai perkuatan terdiri dari
1, 2 dan 3 lapisan FRP. Salah satu beton yang digunakan ditambahkan angkur untuk mencegah terjadinya slip pada lembaran FRP saat dilakukan pengujian. Sedangkan pada beton lainnya yang telah ditempelkan FRP ditambahkan strain gauge untuk mengukur regangan yang terjadi. Selanjutnya diberikan beban tarik pada kedua sisi baja tulangan untuk melihat kuat lekatan antara lembaran FRP dengan beton. Detail benda uji dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Benda Uji Kuat Lekatan Sumber : Diab (2014)
Selain itu, penelitian mengenai kuat lekatan juga dilakukan oleh Yinh (2021) dengan menggunakan serat sisal sebagai bahan dasar untuk material komposit sebagai perkuatan. Benda uji yang digunakan yaitu kolom dengan dimensi 100 mm x 200 mm dan balok dengan dimensi 100 mm x 100 mm x 500 mm tanpa tulangan dengan menggunakan resin epoksi dan poliester. Jumlah lapisan yang digunakan diantaranya 1 dan 2 lapis FRP serat sisal. Sedangkan benda uji lainnya yaitu balok beton bertulang dengan dimensi 120 mm x 180 mm x 1460 mm yang juga diperkuat dengan FRP serat sisal dengan jumlah lapisan yaitu 2 dan 4  lapis  dengan  tambahan  angkur.  Saat  dilakukan  pembebanan  pada  benda  uji,  digunakan  LVDT  untuk melihat deformasi aksial dan lateral beton. Selama pengujian dilihat mode kegagalan dan tampilan retakan. Pada  balok  beton  bertulang  dipasang  angkur  untuk  mencegah  terjadinya  deliminasi  komposit  FRP  serat sisal. Pada benda uji kolom FRP dilekatkan secara keseluruhan pada permukaan kolom yang sebelumnya telah diolesi perekat. Sedangkan untuk benda uji balok dan balok beton bertulang FRP serat sisal hanya dilekatkan  pada  dua  sisi  saja  yaitu  sisi  kiri  dan  kanan  pada  beton  yang  sebelumnya  juga  sudah  diolesi perekat. FRP serat sisal ditempelkan satu persatu lapisan pada beton menggunakan perekat yang sama. FRP serat sisal dilekatkan dengan metode hand lay-up seperti yang terlihat pada Gambar 2-4.
Jirawattanasomkul (2019) melakukan sebuah penelitian untuk melihat kuat lekatan antara NFRP serat alam dengan  beton  bertulang.  NFRP  yang  digunakan  tersusun  dari  serat  rami  dan  benda  uji  beton  bertulang.  Beton bertulang yang digunakan sebelumnya telah dilakukan perawatan selama 28 hari, untuk melihat kuat tekan digunakan beton silinder. Benda uji control mutu yang berbentuk beton silinder diuji untuk mendapatkan nilai  kuat  tekan  beton  dan  diperoleh  nilai  kuat  tekan  beton  rata-rata  sekitar  33  MPa.  Benda  uji  yang digunakan sebanyak 15 benda uji dengan dimensi 100x200 mm. Sebelum dilakukan pelekatan NFRP serat rami,  permukaan  beton  dibersihkan  untuk  menghilangkan  lapisan  mortar  yang  ada  pada  benda  uji. Komposit NFRP yang dilekatkan pada beton memiliki lebar 50 mm dan panjang lekatan 200 mm. Pada benda  uji  ada  bagian  yang  tidak terikat  sepanjang  50  mm  yang  berguna  untuk  menghindari  konsentrasi tegangan dititik awal. Pada permukaan benda uji yang telah dilekatkan komposit NFRP serat rami dipasang strain gauge dengan jarak 10 mm didaerah yang terikat untuk melihat regangan yang terjadi.
Gambar 2. Penempelan FRP serat sisal pada benda uji silinder
Sumber : Yinh (2021)
Gambar 3. Penempelan FRP serat sisal pada benda uji balok Sumber : Yinh (2021)
Selain strain gauge , juga dipasang Linear Variable Differential Transducer (LVDT) yang dipasang pada titik awal area lekatan untuk mengukur slip ujung yang dibebani antara beton dan lembaran NFRP. Digunakan perekat epoksi dengan 2 tipe yaitu epoksi dengan kinerja normal (NP) dan epoksi dengan kinerja tinggi  (HP).  Pengujian  kuat  lekatan  dilakukan  menggunakan  alat Universal  Testing  Machine (UTM) dengan tingkat pembebanan 0,2 mm/menit. Rincian benda uji tercantum pada Gambar 5.
Gambar 5. Benda uji kuat lekatan Sumber : Jirawattanasomkul (2019)

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  dari  penelitian  yang  telah  dilakukan  Diab  (2014)  diperoleh  bahwa  perekat  fleksibel meningkatkan panjang lekatan efektif dan kekuatan lekatan lembaran FRP dibandingkan dengan perekat kaku yang digunakan. Selain itu juga dibuktikan dari hasil perbandingan nilai kuat lekatan yang dihitung dengan persamaan Cheng dan Teng yaitu pada persamaan (19) dan persamaan Diab yaitu pada persamaan (23) yang menunjukkan bahwa persamaan Diab (2014) jauh lebih baik untuk digunakan dalam menghitung nilai kuat lekatan antara FRP dengan beton karena mempertimbangkan jenis perekat yang digunakan.
Dari penelitian yang telah dilakukan oleh Yinh (2021), seperti diperlihatkan Gambar 6, diperoleh hasil bahwa mode kegagalan yang terjadi pada benda uji yang diperkuat demgan FRP serat sisal adalah pecahnya FRP untuk FRP serat sisal 1 lapis dan deliminasi FRP serat sisal 2 lapis disebabkan oleh perambatan retak yang  tiba-tiba  disepanjang  permukaan  beton  dan  FRP  serat  sisal.  Sedangkan  untuk  peningkatan kekuatannya,  pengaruh  dari  penambahan  lapisan  dari  NFRP  serat  sisal  sangat  signifikan  dalam meningkatkan kekuatan dari benda uji.
Gambar 6. (a) Mode kegagalan pada kolom, (b) Mode kegagalan balok, (c) Mode kegagalan pada balok beton bertulang
Sumber : Yinh (2021)
(a) (b) (c)
Penelitian yang telah dilakukan oleh Jirawattanasomkul (2019) diperoleh hasil bahwa mode kegagalan yang terjadi pada benda uji yang diperkuat dengan FRP serat rami diantaranya untuk benda uji yang diperkuat dengan FRP serat rami 2 lapis adalah kerusakan FRP serat rami sedangkan untuk benda uji yang diperkuat dengan lebih banyak lapisan FRP serat rami terjadi mode kegagalan deliminasi FRP dan kegagalan beton. Pertambahan jumlah lapisan  FRP  serat  rami  dapat  meningkatkan kekuatan lekatan.  Sedangkan  untuk  2 tipe  perekat  yang  digunakan diperoleh bahwa resin epoksi dengan kinerja tinggi memiliki nilai kekakuan yang tinggi. Hal ini juga mempengaruhi kekuatan lekatan sehingga dapat diketahui bahwa penambahan lapisan FRP serat rami dan kekakuan perekat yang tinggi dapat meningkatkan kekuatan lekatan secara signifikan.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
NFRP serat alam dapat dijadikan alternatif untuk menggantikan FRP sintetis karena memiliki berbagai kelebihan diantaranya jumlahnya yang melimpah, memiliki kuat tarik yang tinggi dan ekonomis. Beberapa jenis serat yang dapat dijadikan bahan dasar NFRP diantaranya abaka, rami, lenan dan nanas. Dari beberapa literatur  yang  telah  dikumpulkan  yang  telah  dilakukan  penelitian mengenai  kuat lekatan antara material komposit  dengan  beton.  Beberapa  literatur  yang  telah  dikumpulkan  dapat  disimpulkan  bahwa  untuk melekatkan  komposit  pada  beton  menggunakan  cara hand lay-up dengan cara  satu  per  satu  lapisan  dari FRP yang digunakan direkatkan pada beton. Penambahan angkur pada beberapa benda uji dengan tujuan yang berbeda yaitu pada penelitian Diab (2014) angkur  digunakan untuk mencegah terjadinya slip pada lembaran FRP saat dilakukan pengujian sedangkan pada penelitian Yinh (2021) angkur digunakan untuk mencegah terjadinya deliminasi komposit FRP. Regangan yang terjadi pada benda uji pada penelitian Diab (2014) diukur dengan strain gauge sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Yinh (2021) regangan diukur dengan LVDT.
Saran  untuk  penelitian  yang  akan  dilakukan  selanjutnya  adalah  agar  kedepannya  lebih  bnyak  penelitian mengenai pengujian kuat lekatan antara NFRP serat alam dengan beton serta diperoleh persamaan khusus yang dapat digunakan untuk memperhitungkan nilai kuat lekatan antara material NFRP dengan beton.

## DAFTAR PUSTAKA
Anggoro A T 2012 Pengaruh variasi serat abaka terhadap susut plastis fly ash-based geopolymer mortar . Thesis, Universitas Gadjah Mada, Indonesia ASTM D3039 2014 Standard test method for tensile properties of  polymer matrix composite materials . West Conshohocken, PA: ASTM International.
Baan, R A., Grosse, Y. 2004. Man-made mineral (vitreous) fibres : evaluations of cancer hazard by the IARC monographs programme . Mutation Research 553, pp. 43-58.
Caggiano, Antonio., Martinelli, E., Faella, C. 2012. A fully-analytical approach for modelling the  response of  FRP  plates  bonded  to  a  brittle  substrate. International  Journal  of  Solids  and  Structures . 49,  pp. 2291-2300 .
Chen, J.F., Teng, J. G. 2001. Anchorage strength models for FRP and steel plates bonded to concrete .
Chin, S C., Tong, F S., Doh, S I., Lim, K S., Gimbun, J. 2020. Effect of soil burial on mechanical properties of bamboo fiber reinforced epoxy composites. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering .
Universitas Malaysia Pahang . 736.
Diab,  H  M.  2013.  Performance  of  different  types  of  FRP  sheets  bonded  to  concrete  using  adhesive.
TOJSAT : The Online Journal of Science and Technology, 3 (2) .
Diab, H. M., Farghal, O.A. 2013. Bond strength and effective bond lenght of FRP sheets/plate bonded to concrete considering the type of adhesive layer. The Online Journal of Science and Tekhnologi .. Assiut University, Egypt. 58, pp. 618-624
Faruk, O., Bledzki, A K., Fink, H P., Sain, M. 2012 . Biocomposites reinforced with natural fibers: 2000- 2010. Progress in Polymer Science. 37, pp. 1552-1596 G. Monti, M. Renzelli, P. Luciani. 2003. FRP adhesion in uncracked and cracked concrete zones . Fibre- Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structures. p. 183-192 .
Gowda,  T.M.,  Naidu,  A.C.B.,  Chaya,  R.  1999. Some  mechanical  properties  of  untreated  jute  fabric- reinforced polyester composites . Composites. Part A 30, pp. 277-284 .
Hasan,  M.,  Saidi,  T.,  Amalia,  Z.,  Salsabila,  S.  2021.  Pengaruh  jenis  serat  alam  natural  fiber  reinforced polymer (NFRP). Banda Aceh. Konferensi Nasional Teknik Sipil 15.
Holbery  J,  Houston  D.  2006. Natural-fiber-reinforced  polymer  composites  in  automotive  applications . JOM. 58(11), pp. 80–6
Holzenkampfer,  O.  1994. Engineering  models  of  bonded  reinforcement  for  concrete  components . Dissertation, TU Braunschweig
Jawaid, M., Khalil, H.P.S Abdul. 2011. Cellulosic/synthetic fibre reinforced polymer hybrid composit : a review . Carbohydrate Polymers. 86, pp. 1-18.
Jeyapragash,  R.,  Srinivasan,  V.,  Sathiyamurthy.  2020 . Mechanical  properties of  natural  fiber/particulate reinforced epoxy composites – a review of the literature. Materials Today : Proceedings . 22, pp. 1223- 1227.
JG. Dai, T. Ueda. 2003. Local bond stress slip relations for FRP sheets-concrete interfaces. Proceeding of 6th  international  symposium  on  FRP  reinforcement  for  concrete  structures .  Singapore:  World Scientific Publications. pp.143-152.
KOTYNIA, R. 2006. Debonding phenomena in FRP – strengthened concrete members. Poland. Proc. Int. Symp. Brittle Matrix Composites 8.
Ku, H., Wang, H., Pattarachaiyakoop, N., Trada, M. 2011. A review on the tensile properties of natural fiber reinforced polymer composite s. Composites: Part B 42, pp. 856-873
Mohammed,  L.,  Ansari,  M.N.M.,  Pua,  G.,  Jawaid,  M.,  Islam,  M.S.  2015.  A  review  on  natural  fiber reinforced  polymer  composite  and  its  applications.  Malaysia. International  Journal  of  Polymer Science .
Neubauer,  U.,  Rosta´sy,  F.  S.  1997.  Design  aspects  of  concrete  structures  strengthened  with  externally bonded CFRP plates. Proc., 7th Int. Conf. on Struct. Faults and Repairs, ECS Publications, Edinburgh , Scotland, 2, 109–118.
Saidi, T., Amalia, Z., Hasan, M. Hasanuddin, I., Setiawan, K. 2021. Number of layer effect of abaca fiber as  natural  FRP  material  for  shear-strengthened  reinforced  concrete  beam.  Banda  Aceh. IOP Conference Series:Materials Science and Engineering.
Saidi, T., Hasan, M., Amalia, Z., Bakri,  N.S.A. 2021. Kapasitas maksimum  balok beton bertulang yang diperkuat dengan natural fiber reinforced polymer berbahan serat abaka.. Konferensi Nasional Teknik Sipil 15. Banda Aceh.
Saidi, T., Hasan, M., Amalia, Z., Joda, R.R. 2021. Pengaruh jenis perekat natural fiber reinforced polymer (NFRP) terhadap kapasitas maksimum perkuatan balok beton bertulang. Konferensi Nasional Teknik Sipil 15. Banda Aceh.
Sebastian, W M. 2001. Significance of midspan debonding failure in FRP-plated concrete beams . J. Struct. Eng . 127, pp. 792-798 .
T, Jirawattanasomkul., S. Marin., T, Ueda., JG, Dai., S, Likitlersuang., N, Kongwang., N, Wuttiwannasak. 2019. Bond behavior between concrete and jute fiber reinforced polymer laminates by the single-lap shear method. The 3 rd ACF Symposium Assessment and Intervention of Existing Structures .
Taljsten, B. 1994. Plate bonding: strengthening of existing concrete structures with epoxy bonded plates of steel or fibre reinforced plastics . Doctoral thesis, Lulea University of Technology, Sweden.
Thomsen, H., Spacone, E., Limkatanyu, S., Camata, G. 2004. Failure mode analyses of reinforced concrete beams strengthened in flexure wih externally bonded fiber-reinforced polymers . J. Compos. Constr. 8, pp. 123-131.
Tong F S, Chin S C, Doh S I, Gimbun J. 2017. Natural fiber composites as potential external strengthening material – a review. Indian J. Sci. Technol. 10 (2), pp. 1-5.
Vigneshwaran, S., Sundarakannan, R., John, K.M., Johnson, R. Deepak Joel., Prasath, K. Arun., Ajith, S.,
Arumugaprabu,  V.,  Uthayakumar,  M.  2020 . Recent Advancement  in  The  Natural  Fiber  Polymer Composites : A Comprehensive Review . Journal of Cleaner Production. 277 . Wu,  Y.,  Zhou,  Z.,  Yang,  Q.,  Chen,  W.  2010. On  Shear  Bond  Strength  of  FRP-Concrete  Structures . Engineering Structures 32, pp. 897-905 .
Wu, Yu-Fei., Xu, Xin-Sheng., Sun, Jia-Bin., Jiang, Cheng. 2012. Analytical Solution for The Bond Strength of Externally Bonded Reinforcement . Composite Structures 94, pp. 3232-3239.
Wu, Z., Islam. S. M., Said, H. 2009. A three parameter bond strength model for FRP concrete interface. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 28 (19).
Yuan,  H.,  Wu,  Z.  S.,  and  Yoshizawa,  H.  2001.  Theoretical solutions  on  interfacial  stress  transfer  of externally bonded steel/composite laminates . J. Struct. Mech. and Earthquake Engrg., Tokyo. Zaman,  A.,  Gutub,  S.A.,  Wafa,  M.A.  2014.  A  review  on  FRP  composites  applications  and  durability concerns in the construction sector. Journal of Reinforced Plastics and Composites .