Ketika orang bertanya “Apa saja jenis serat baja yang berbeda?”, biasanya berarti salah satu dari dua hal. Mereka mungkin menginginkan klasifikasi standar yang digunakan dalam standar ASTM atau EN. Atau mereka mungkin menginginkan bentuk-bentuk pasar yang umum yang mereka lihat di katalog, seperti serat yang berkait, berkerut, lurus, atau bengkok. Kedua cara tersebut benar. Standar mengklasifikasikan serat baja terutama berdasarkan cara pembuatannya. Pasar sering kali menggambarkannya berdasarkan bentuk dan gaya penahan.
Inilah sebabnya mengapa topik ini bisa terasa membingungkan pada awalnya. Sebuah serat dapat disebut serat baja kawat yang ditarik dingin di bawah standar, tetapi produk yang sama juga dapat dijual sebagai serat baja ujung bengkok karena itulah bentuk yang pertama kali dilihat oleh pembeli. Jadi, jawaban terbaik adalah menjelaskan kedua sistem tersebut dengan cara yang sederhana.
Jawaban Singkatnya
Jenis utama serat baja biasanya dikelompokkan dalam dua cara:
- Dengan metode manufaktur: kawat yang ditarik dingin, lembaran potong, ekstraksi leleh, kawat yang ditarik dingin yang dipotong atau diserut, dan kawat yang ditarik dingin yang dimodifikasi atau serat yang digiling dari blok, tergantung pada standar mana yang Anda ikuti.
- Berdasarkan bentuknya: lurus, ujung berkait, berkerut atau bergelombang, ujung datar atau ujung membesar, bengkok, dan bentuk-bentuk cacat lainnya yang dibuat untuk meningkatkan penahan pada beton.
Jika Anda mengingat satu hal saja, ingatlah ini: Standar ini berfokus pada asal serat dan cara produksinya, sementara para insinyur dan pembeli sering kali berfokus pada bentuk serat dan bagaimana serat tersebut mencengkeram beton.
Jenis Serat Baja menurut Klasifikasi Standar
Standar yang paling banyak digunakan di Amerika Utara adalah ASTM A820/A820M. Standar ini mendefinisikan lima jenis serat baja untuk beton bertulang serat. Ini adalah kawat tarik dingin Tipe I, lembaran potong Tipe II, ekstraksi leleh Tipe III, potongan gilingan Tipe IV, dan kawat tarik dingin yang dimodifikasi Tipe V. ASTM juga menyatakan bahwa serat-serat ini bisa lurus atau berubah bentuk.
Klasifikasi utama Eropa adalah EN 14889-1. Standar ini juga menggunakan lima kelompok, tetapi kategori terakhir diberi nama yang sedikit berbeda. EN 14889-1 mencantumkan Grup I kawat yang ditarik dingin, Grup II lembaran yang dipotong, Grup III yang diekstraksi leleh, Grup IV kawat yang ditarik dingin yang dicukur, dan Grup V yang digiling dari balok. Standar yang sama juga mengatakan bahwa serat mungkin lurus atau cacat.
Jadi, apabila Anda membandingkan ASTM dan EN, tiga kelompok pertama mudah dicocokkan. Perbedaan biasanya muncul pada dua kategori terakhir. ASTM menggunakan potongan gilingan dan kawat yang ditarik dingin yang dimodifikasi, sedangkan EN menggunakan mencukur kawat yang ditarik dingin dan digiling dari balok. Dalam pekerjaan pembelian yang sebenarnya, banyak pemasok masih akan menggambarkan produk terlebih dahulu berdasarkan bentuknya, karena itu lebih mudah dipahami oleh kontraktor.
1. Serat Baja Kawat yang Ditarik Dingin
Serat baja kawat yang ditarik dingin adalah salah satu kategori yang paling umum di pasar. Dalam ASTM, serat ini termasuk dalam Tipe I. Dalam EN, serat ini termasuk dalam Grup I. Serat ini berasal dari kawat baja yang ditarik ke ukuran yang dibutuhkan, kemudian dipotong memanjang, dan sering kali diubah bentuknya untuk ikatan yang lebih baik. Panduan industri dari NPCA mengatakan bahwa kawat yang ditarik dingin adalah serat baja yang paling umum digunakan dalam beton pracetak karena kekuatan tarik yang tinggi dari kawat sumber.
Kategori ini mencakup banyak produk yang sudah dikenal pembeli, terutama hooked-end dan beberapa serat lurus. Hal ini sangat umum ditemukan pada pracetak, pelat, dan shotcrete. Jika Anda membuka banyak katalog serat baja, sebagian besar rangkaian produknya akan didasarkan pada kawat yang ditarik dingin.
2. Potong Serat Baja Lembaran
Serat baja lembaran potong terbuat dari baja lembaran yang dibelah atau dipotong menjadi potongan-potongan serat yang sempit. ASTM mencantumkan ini sebagai Tipe II. EN mencantumkannya sebagai Grup II. Serat ini bisa halus atau cacat, sama seperti kategori lainnya.
Serat lembaran potong adalah jenis standar yang diakui, tetapi lebih jarang dibahas daripada kawat yang ditarik dingin dalam banyak percakapan produk sehari-hari. Meskipun begitu, mereka tetap menjadi bagian dari kedua standar utama, dan mereka masih digunakan di mana geometri produk dan titik harga sesuai dengan pekerjaan.
3. Serat Baja yang Diekstraksi Leleh
Serat baja yang diekstraksi leleh diproduksi langsung dari baja cair. ASTM mencantumkannya sebagai Tipe III. EN mencantumkannya sebagai Grup III.
Serat-serat ini sering kali memiliki permukaan dan penampang yang berbeda dari produk berbasis kawat. EN 14889-1 mencatat bahwa serat Grup III memiliki penampang melintang yang tidak beraturan, yang merupakan salah satu alasan mengapa metode pengujian kekuatan tarik ditangani secara berbeda dari dua kelompok pertama.
4. Serat Baja Potong Pabrik atau Kawat Dingin yang Diserut
Di sini penamaan berubah tergantung pada standarnya. ASTM menggunakan Potongan gilingan tipe IV. Penggunaan EN Kelompok IV mencukur kawat yang ditarik dingin.
Nama-nama ini tidak berarti bahwa setiap produk identik di kedua standar tersebut. Namun, keduanya menggambarkan serat yang bukan merupakan bentuk dasar dari kawat yang ditarik dingin. Secara praktis, ini adalah salah satu alasan mengapa para insinyur memeriksa tipe standar dan lembar produk sebelum mereka menyetujui serat. Tipe standar memberi tahu Anda sumber dan rute produksi. Lembar produk memberi tahu Anda geometri, panjang, rasio aspek, dan bentuk jangkar yang sebenarnya.
5. Kawat yang Ditarik Dingin yang Dimodifikasi atau Serat Baja yang Digiling Dari Blok
ASTM Tipe V adalah kawat yang ditarik dingin yang dimodifikasi. EN Grup V adalah digiling dari balok.
Ini adalah tempat lain di mana pembeli perlu membaca dengan cermat. Label bukan hanya perubahan kata yang kecil. Label tersebut merefleksikan bahasa standar yang berbeda. Namun, di pasar, banyak orang masih akan mendeskripsikan serat-serat ini berdasarkan bentuk akhir yang mereka lihat, seperti cacat, bengkok, atau gaya penahan lainnya, karena hal tersebut membantu mereka menilai bagaimana serat tersebut dapat berperilaku dalam beton.
Jenis Serat Baja Menurut Bentuknya
Bagi sebagian besar kontraktor, desainer, dan pembeli, jawaban berbasis bentuk lebih mudah digunakan. Hal ini karena bentuk serat mempengaruhi penjangkaran, ketahanan tarik, perilaku pencampuran, dan efek akhir dari penghubung retak. Buku panduan Sika mencantumkan bentuk serat makro baja utama sebagai ujung bengkok, ujung datar, bergelombang atau terus menerus berubah bentuk, dan serat lurus. Tinjauan perkerasan jalan di Negara Bagian Iowa juga mencatat bahwa serat baja yang ada di pasaran umumnya ujung lurus, ujung bengkok, ujung cacat, atau ujung membesar.
Serat Baja Lurus
Serat baja lurus adalah bentuk yang paling sederhana. Tidak memiliki kaitan atau gelombang. Beberapa serat lurus mungkin masih memiliki permukaan yang kasar atau penampang khusus, tetapi badan serat tetap lurus.
Serat lurus mudah dipahami, tetapi biasanya lebih mengandalkan ikatan dan gesekan daripada jangkar ujung mekanis. Itulah mengapa banyak serat baja komersial modern tidak lagi berupa kabel lurus yang halus dan mulus. Banyak produk sekarang menggunakan beberapa jenis deformasi untuk meningkatkan ketahanan tarik dan kinerja pasca-retak.
Serat Baja Berujung Kait
Serat baja berujung bengkok adalah salah satu bentuk komersial yang paling terkenal. Ujung-ujungnya dibengkokkan menjadi kait untuk meningkatkan penahan di dalam beton. Sika mencatat bahwa banyak serat baja yang menggunakan ujung berkait atau datar untuk pengangkuran yang lebih baik. Materi pengajaran ETH Zurich juga mencatat bahwa serat berujung bengkok merupakan standar untuk banyak aplikasi karena kait memberikan penahan mekanis, sementara serat lurus lebih bergantung pada ikatan saja.
Inilah salah satu alasan mengapa serat hooked-end sangat umum digunakan pada lantai industri, produk pracetak, lapisan terowongan, dan pekerjaan SFRC struktural. Pembeli menyukainya karena bentuknya mudah dikenali dan ide kinerjanya mudah dipahami: pengaitnya membantu serat tetap terpasang di celah.
Serat Baja Berkerut atau Bergelombang
Serat baja berkerut memiliki badan yang bergelombang atau bergelombang. Beberapa dokumen juga menyebutnya sebagai bentuk cacat atau bergelombang, tergantung pada geometri yang tepat. Tinjauan umum perkerasan jalan di Iowa State mencatat bahwa serat baja dapat berubah bentuk, dan Sika menggambarkan serat baja bergelombang atau yang terus menerus berubah bentuk sebagai salah satu bentuk serat makro baja yang utama.
Bentuk ini digunakan untuk meningkatkan ikatan dan ketahanan tarikan di sepanjang panjang serat, tidak hanya di ujungnya. Dalam laporan proyek dan penelitian, serat berkerut sering muncul sebagai kategori pengujian terpisah di samping serat berkait dan serat bengkok. Sebuah studi dek jembatan baru-baru ini yang didanai melalui penelitian transportasi, misalnya, menguji serat baja hooked-end, crimped, dan twisted sebagai tiga bentuk yang berbeda.
Serat Baja Ujung Datar atau Ujung yang Diperbesar
Serat baja ujung datar adalah jenis pasar umum lainnya. Serat ini sebagian besar tetap lurus, tetapi ujungnya diperbesar, diratakan, atau dibentuk untuk meningkatkan penahan. Sika mencantumkan serat ujung datar sebagai salah satu bentuk serat makro baja utama dan mencatat bahwa ujung datar membantu penahan. Ikhtisar Iowa State juga menggunakan istilah ujung yang diperbesar untuk bentuk pasar yang umum.
Jenis ini dapat berguna ketika pemasok menginginkan bodi yang lurus tetapi masih menginginkan pegangan mekanis yang lebih kuat pada bagian yang retak. Secara sederhana, ini adalah jalan tengah antara serat lurus polos dan serat yang lebih terlihat cacat.
Serat Baja Bengkok
Serat baja pilin adalah jenis lain yang penting di pasaran, terutama dalam sistem beton berperforma tinggi. Laporan penelitian transportasi menunjukkan serat puntir diuji sebagai bentuk yang terpisah di samping serat berkait dan berkerut. Literatur akademis dan teknis juga memperlakukan serat bengkok sebagai geometri yang berbeda karena puntiran mengubah perilaku ikatan dan tarikan.
Serat bengkok tidak selalu menjadi pilihan pertama untuk setiap pelat beton standar, tetapi serat ini sangat dikenal dalam desain beton bertulang serat yang canggih. Dalam bahasa pasar, serat ini sering dipilih ketika interlock mekanis yang lebih kuat dan kontribusi pasca retak yang lebih tinggi diinginkan.
Serat Baja Cacat Lainnya
Tidak semua produk cocok dengan satu label populer saja. Sumber-sumber industri dan penelitian menjelaskan banyak bentuk cacat lainnya, termasuk spiral, timbul, mengayuh, berujung kancing, melingkar, dan bentuk khusus lainnya yang dibuat untuk meningkatkan ikatan atau penahan. Sebuah ulasan klasik oleh Naaman mencatat bahwa serat dapat berbentuk halus, berlekuk, berubah bentuk, berkerut, melingkar, melilit, atau dibuat dengan pengait, dayung, atau kancing. Tinjauan ASCE baru-baru ini juga mencantumkan lurus, berkerut, spiral, bengkok, dan ujung berkait sebagai kategori geometris yang umum.
Hal ini penting karena desain serat baja bukan hanya tentang logam itu sendiri. Ini juga tentang bagaimana serat mencengkeram matriks semen setelah retak dimulai. Itulah sebabnya mengapa begitu banyak produk komersial menggunakan geometri yang dimodifikasi dan bukannya bentuk kawat biasa.
Ukuran dan Properti Khas
Serat baja juga dijelaskan oleh panjang, diameter, rasio aspek, kekuatan tarik, dan penampang melintang, tidak hanya berdasarkan nama jenisnya. The Concrete Society mencatat bahwa serat baja yang umum biasanya berada di kisaran sekitar 19 hingga 60 mm panjangnya, dengan rasio aspek sekitar 30 hingga 100, dan kekuatan tarik sekitar 345 hingga 1700 N/mm². Ini juga mencatat penampang melintang yang umum, seperti bulat dan datar, serta deformasi, seperti lurus, bergelombang, dan kait ujung.
Jadi, dua serat dapat disebut sebagai serat baja berkait dan masih berperilaku berbeda di dalam beton. Yang satu mungkin lebih panjang. Yang satu mungkin memiliki rasio aspek yang lebih tinggi. Yang satu mungkin menggunakan kawat baja yang lebih kuat. Yang satu mungkin menyebar lebih baik di dalam mixer. Inilah sebabnya mengapa pemasok yang baik memberikan lebih dari sekedar nama bentuk. Mereka juga memberikan ukuran, kekuatan tarik, panduan dosis, dan data kinerja.
Jenis Mana yang Paling Umum?
Jika Anda bertanya jenis mana yang paling umum dalam pekerjaan beton, jawabannya biasanya adalah serat baja kawat yang ditarik dingin, sering dijual dalam bentuk yang berubah bentuk seperti ujung bengkok. NPCA mengatakan bahwa kawat yang ditarik dingin adalah serat baja yang paling umum digunakan dalam beton pracetak. Buku panduan Sika juga mengatakan bahwa serat Grup I atau Tipe I adalah serat baja yang paling banyak digunakan dalam beton, dan sering kali dipasok sebagai produk yang lurus atau terdeformasi dalam bentuk longgar atau direkatkan.
Ini tidak berarti jenis lainnya tidak penting. Ini hanya berarti bahwa kawat yang ditarik dingin memberikan keseimbangan yang kuat antara kekuatan, ketersediaan, dan kemampuan manufaktur kepada pasar. Itulah mengapa banyak serat yang paling sering dilihat pembeli didasarkan pada rute ini.
Cara Memilih Jenis Serat Baja yang Tepat
Jenis serat baja terbaik tergantung pada pekerjaan. Jika proyek membutuhkan opsi yang sudah dikenal dan tersedia secara luas, serat ujung berkait yang ditarik dengan kawat dingin sering kali merupakan titik awal yang kuat. Jika proyek membutuhkan perilaku penarikan yang berbeda atau target kinerja tertentu, produk berkerut, ujung datar, atau bengkok mungkin layak untuk dibandingkan. Bentuknya penting karena penjangkaran mengontrol bagaimana serat menjembatani retakan dan berapa banyak kekuatan sisa yang tersisa setelah retak.
Sebaiknya Anda juga memeriksa standarnya terlebih dahulu. Jika spesifikasi proyek ditulis untuk ASTM A820, serat harus sesuai dengan sistem tipe ASTM. Jika proyek ditulis ke EN 14889-1, produk harus sesuai dengan sistem grup EN. Setelah itu, pembeli harus memeriksa geometri produk yang sebenarnya, ukuran, kekuatan tarik, perlindungan korosi jika diperlukan, dan data uji pemasok.
Di Ecocretefiber™, ini adalah cara praktis untuk membaca pasar. Pembeli tidak boleh memilih hanya berdasarkan satu foto atau satu label pendek. Pilihan yang tepat berasal dari pencocokan jenis serat, bentuk, dan data kinerja dengan pekerjaan yang sebenarnya. Begitulah caranya Shandong Jianbang Chemical Fiber Co, Ltd. melakukan pendekatan terhadap pemilihan serat baja untuk lantai, pracetak, shotcrete, dan penggunaan beton yang menuntut lainnya.
Kesimpulan
Jadi, apa saja jenis serat baja yang berbeda-beda? Jawaban yang paling jelas adalah ini: Menurut standar, serat baja terutama dibagi menjadi kawat yang ditarik dingin, lembaran potong, diekstraksi leleh, kawat yang ditarik dingin yang dipotong atau diserut, dan kawat yang ditarik dingin yang dimodifikasi atau serat yang digiling dari blok. Berdasarkan bentuknya, mereka biasanya dibagi menjadi lurus, ujung bengkok, berkerut, ujung datar, bengkok, dan bentuk cacat lainnya.
Bagi sebagian besar pembeli, pendekatan yang paling berguna adalah mempelajari kedua sistem tersebut. Tipe standar memberi tahu Anda bagaimana serat dibuat. Bentuknya memberi tahu Anda bagaimana kemungkinan serat tersebut akan tertambat di beton. Setelah Anda memahami keduanya, memilih serat baja yang tepat menjadi lebih mudah. Dan pada sebagian besar proyek beton sehari-hari, serat yang paling sering Anda lihat adalah produk kawat yang ditarik dingin, terutama dalam bentuk hooked-end.
