Electronic Theses and Dissertation

Beton dengan kuat tekan di atas 90 MPa tergolong sebagai beton bermutu ultra tinggi yang memiliki karakteristik material sangat padat. Namun, beton ini memiliki kelemahan inheren, yaitu bersifat getas dan memiliki kuat tarik yang rendah sehingga rentan mengalami keretakan. Keretakan tersebut dapat memicu penurunan kekuatan dan daya tahan struktur secara keseluruhan. Oleh karena itu, diperlukan solusi inovatif yang tidak hanya mampu meningkatkan kapasitas lentur beton, tetapi juga memberikan kemampuan untuk memperbaiki keretakannya secara mandiri. Penelitian tugas akhir ini bertujuan untuk mengembangkan beton mutu ultra tinggi dengan kemampuan self-healing concrete serta menganalisis pengaruh penambahan bakteri genus Staphylococcus sp. terhadap nilai kuat tarik lenturnya. Campuran beton pada penelitian ini menggunakan material tambahan berupa superplasticizer, silica fume, dan agen bakteri Staphylococcus sp. yang dienkapsulasi menggunakan tanah diatomae. Variasi persentase bakteri yang diaplikasikan adalah 0%, 0,5%, 0,6%, dan 0,7% terhadap berat semen. Benda uji yang digunakan berupa balok berukuran 100 mm × 100 mm × 400 mm dengan tulangan sirip tunggal 1 D10, yang terdiri dari 12 benda uji tinjauan dan 2 benda uji kontrol. Proses peretakan awal diinduksi pada beton berumur 7 hari dengan memberikan pembebanan sebesar 70% dari beban ultimitnya. Setelah itu, spesimen dirawat melalui metode perendaman selama 28 hari guna mengevaluasi efektivitas bakteri dalam menyembuhkan retakan. Selanjutnya, pengujian pembebanan ultimit dilakukan untuk mengukur persentase pemulihan dan kuat tarik lentur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat perbaikan retak selama 28 hari pada variasi bakteri 0%, 0,5%, 0,6%, dan 0,7% secara berturut-turut mencapai 0%, 64,36%, 75,77%, dan 79,15%. Adapun nilai rata-rata kuat tarik lentur pada masing-masing variasi tersebut adalah 6,51 MPa, 6,65 MPa, 6,63 MPa, dan 6,89 MPa. Capaian ini membuktikan bahwa penambahan agen bakteri Staphylococcus sp. mampu meningkatkan kuat tarik lentur beton secara optimal sebesar 7,67% dibandingkan dengan beton tanpa penambahan bakteri.

Concrete with a compressive strength exceeding 90 MPa is classified as ultra-high performance concrete (UHPC), which exhibits highly dense material characteristics. However, this concrete possesses an inherent flaw: it is brittle and has a low tensile strength, making it susceptible to cracking. Such cracking can trigger a decline in the overall strength and durability of the structure. Therefore, an innovative solution is required to not only enhance the flexural capacity of the concrete but also provide self-healing capabilities for its cracks. This undergraduate thesis aims to develop ultra-high-performance concrete with self-healing properties and analyze the effect of adding bacteria from the genus Staphylococcus sp. on its flexural tensile strength. The concrete mixture in this study utilizes supplementary materials consisting of a superplasticizer, silica fume, and a bacterial agent (Staphylococcus sp.) encapsulated using diatomaceous earth. The variations in bacterial percentages applied are 0%, 0.5%, 0.6%, and 0.7% by weight of cement. The specimens used are beams measuring 100 mm × 100 mm × 400 mm, reinforced with a single deformed bar (1 D10), comprising 12 evaluation specimens and 2 control specimens. Pre-cracking was induced at 7 days of age by applying a load equal to 70% of the ultimate capacity. Subsequently, the specimens were cured using the water immersion method for 28 days to evaluate the effectiveness of the bacteria in healing the cracks. Ultimate load testing was then conducted to measure the recovery percentage and flexural tensile strength. The results indicated that the crack healing rates over 28 days for the bacterial variations of 0%, 0.5%, 0.6%, and 0.7% reached 0%, 64.36%, 75.77%, and 79.15%, respectively. Meanwhile, the average flexural tensile strength for each variation was 6.51 MPa, 6.65 MPa, 6.63 MPa, and 6.89 MPa. This achievement demonstrates that the addition of the bacterial agent Staphylococcus sp. is capable of optimally increasing the flexural tensile strength of concrete by 7.67% compared to concrete without bacterial addition.