Electronic Theses and Dissertation

Beton mutu ultra tinggi merupakan material konstruksi yang memiliki karakteristik kekuatan tekan ≥ 90 MPa, densitas tinggi, serta rasio air-semen yang rendah, sehingga sangat sesuai untuk struktur berat dan berumur panjang. Namun demikian, beton jenis ini tetap rentan terhadap pembentukan retak mikro yang dapat mengganggu durabilitas jangka panjang. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, diterapkan metode self-healing concrete berbasis biologis dengan memanfaatkan bakteri Bacillus sp. yang mampu memproduksi kalsium karbonat (CaCO₃) untuk menutup retakan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan Bakteri Bacillus sp. terhadap kuat tekan beton mutu ultra tinggi serta kemampuannya dalam memperbaiki retak secara mandiri. Bakteri dienkapsulasi menggunakan tanah diatomae dan ditambahkan ke dalam campuran beton dengan variasi 0,5%; 0,6%; dan 0,7% terhadap berat semen, dengan menggunakan benda uji berbentuk silinder berukuran 100 × 200 mm dengan total 20 sampel, 15 sampel benda uji dengan penambahan bakteri dan 5 benda uji tanpa penambahan bakteri. Pemicu retakan dilakukan pada beton umur 7 hari melalui pembebanan sebesar 80% dari kuat tekan ultimit benda uji kontrol yang berumur 7 hari, diikuti dengan perawatan selama 28 hari disertai dengan pengamatan pada umur 7, 14, 21 dan 28 hari. Selanjutnya, pengujian kuat tekan ultimit dilakukan pada umur 35 hari untuk menilai efektivitas penyembuhan retakan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat tekan ultimit rata-rata beton pada variasi bakteri 0,0%; 0,5%; 0,6%; dan 0,7% adalah 86,3 MPa; 60,8 MPa; 56,2 MPa dan 52,9 MPa serta benda uji kontrol tanpa penambahan bakteri memiliki kuat tekan 102,42 MPa pada umur 35 hari. Persentase perbaikan retak pada beton setelah pengamatan 28 hari pada variasi 0,5%; 0,6%; dan 0,7% berturut turut sebesar 93,33%; 69,52%; dan 96,70%, serta beton tanpa penambahan bakteri tidak ada perbaikan di karenakan tidak terjadi retak pada bagian permukaan beton tersebut, sehingga beton dengan penambahan enkapsulasi bakteri memperoleh kekuatan sebesar 65,62% dari beton tanpa penambahan bakteri.

Ultra-high strength concrete is a construction material characterized by compressive strength ≥ 90 MPa, high density, and low water-cement ratio, making it suitable for heavy and long-lived structures. However, this type of concrete remains susceptible to the formation of micro-cracks that can compromise long-term durability. To overcome this problem, a biological-based self-healing concrete method is applied by utilizing Bacillus sp. bacteria that can produce calcium carbonate (CaCO₃) to seal cracks. This study aims to assess the effect of the addition of Bacillus sp. bacteria on the compressive strength of ultra-high quality concrete and its ability to repair cracks independently. Bacteria were encapsulated using diatomaceous earth and added to the concrete mixture with variations of 0.5%; 0.6%; and 0.7% by weight of cement, using cylindrical specimens measuring 100 × 200 mm with a total of 20 samples, 15 specimens with bacteria addition and 5 specimens without bacteria addition. Cracks were triggered in 7-day-old concrete by loading 80% of the ultimate compressive strength of 7-day-old control specimens, followed by 28 days of curing and observations at 7, 14, 21 and 28 days of age. Furthermore, ultimate compressive strength testing was carried out at 35 days to assess the effectiveness of crack healing. The results showed that the average ultimate compressive strength of concrete in the variation of bacteria 0.0%; 0.5%; 0.6%; and 0.7% were 86.3 MPa; 60.8 MPa; 56.2 MPa and 52.9 MPa and the control specimen without the addition of bacteria had a compressive strength of 102.42 MPa at the age of 35 days. The percentage of crack improvement in concrete after 28 days of observation in variations of 0.5%; 0.6%; and 0.7% was 93.33%; 69.52%; and 96.70%, respectively, and concrete without the addition of bacteria had no improvement because no cracks occurred on the surface of the concrete, so that concrete with the addition of bacterial encapsulation gained strength by 65.62% of concrete without the addition of bacteria.