GFRP Rebar — Batang Tulangan Serat Kaca
Batang serat kaca S hasil pultrusi dalam matriks resin vinil ester. Tidak berkarat, tidak magnetis, beratnya sekitar seperempat baja dengan diameter sama.
Spesifikasi sekilas
FSGR dan FSGS adalah batang polimer diperkuat serat kaca hasil pultrusi, dibuat dari roving serat kaca S menerus di dalam matriks resin vinil ester, tersedia berulir atau polos dengan diameter Ø 6–32 mm. Kuat tarik lembar data 950 MPa dan modulus tarik 47 GPa, dengan sifat tarik diuji menurut ASTM D7205; batang juga dibuat dan diuji menurut GB/T 26743-2011. Pada 2,1 g/cm³ batang ini beratnya sekitar seperempat baja berdiameter sama, tidak membawa risiko korosi dari klorida, karbonasi maupun alkali, dan tidak menghantarkan listrik maupun bersifat magnetis.
| Properti | Nilai |
|---|---|
| Models | FSGR (ribbed) / FSGS (smooth) |
| Diameter | Ø 6 / 8 / 10 / 12 / 14 / 16 / 20 / 22 / 25 / 28 / 32 mm |
| Fibre | S-glass continuous roving, min 70% by weight |
| Resin Matrix | Vinyl-ester |
| Tensile Strength | 950 MPa (datasheet value, ASTM D7205) |
| Tensile Elastic Modulus | 47 GPa (datasheet value, ASTM D7205) |
| Elongation at Break | 2.1% (ASTM D7205) |
| Density | 2.1 g/cm³ (about 1/4 of steel) |
| Corrosion | Non-corrosive — immune to chloride, carbonation and alkali attack |
| Electromagnetic | Non-conductive, non-magnetic |
| Packaging | 6 m and 12 m straight bars; bent shapes to order |
| Shelf Life | 2 years from manufacture, stored flat and out of direct sunlight |
Dipakai di Mana
Struktur laut dan pesisir
Dinding dermaga, jeti, tanggul laut dan pelat di zona percikan, tempat klorida mencapai tulangan dan menentukan umur layan strukturnya.
Lantai jembatan dan parapet
Elemen yang menerima garam pencair es tiap musim dingin. Garamnya tetap datang; hanya saja tidak ada yang bisa diserangnya di dalam batang.
Pabrik kimia, air limbah dan desalinasi
Tangki, saluran dan pelat yang bersentuhan dengan air proses agresif, tempat selimut beton saja memang tidak pernah akan melindungi baja sampai umur rencana.
Ruang MRI, gardu induk dan fondasi radar
Tempat baja sama sekali tidak diizinkan. Batangnya tidak menghantar dan tidak magnetis, jadi ia tidak mengganggu medan maupun mengalirkan arus.
Bagian soft eye terowongan
Dinding sementara yang harus ditembus mesin bor terowongan. GFRP bisa dipotong TBM dengan cara yang tidak mungkin dilakukan pada baja, dan itulah sebabnya soft eye ditulangi dengannya.
Bangunan permanen berumur rencana panjang
Elemen apa pun yang batas usianya ditentukan oleh korosi, bukan oleh kekuatan — dan yang perbaikannya kelak akan lebih mahal daripada harga batangnya sekarang.
Panduan Pemilihan
| Model | Permukaan | Pilih bila |
|---|---|---|
| FSGR | Berulir — ulir memanjang di sepanjang batang | Pilihan baku untuk tulangan struktural. Ulirnya membentuk lekatan mekanis dengan beton lewat saling mengunci, persis seperti tulangan baja ulir. Bentuk bengkokan dibuat di pabrik sesuai pesanan. |
| FSGS | Polos — batang bulat rata, apa adanya dari pultrusi | Untuk kondisi ketika lekatan bukan aksi yang menentukan, atau ketika Anda menginginkan permukaan bulat yang bersih demi kemudahan penanganan atau untuk perlakuan permukaan di lapangan. Sifat mekanisnya sama persis dengan FSGR. |
| Dibanding tulangan baja | GFRP (FSGR / FSGS) | Apa yang berubah bagi Anda |
|---|---|---|
| Korosi | Tidak ada — kebal terhadap klorida, karbonasi dan alkali | Inilah seluruh alasan memakainya. Di tempat korosi baja yang menentukan umur layan — laut, garam pencair es, air limbah, desalinasi — ragam keruntuhan itu memang tidak ada. |
| Berat | 2,1 g/cm³ berbanding 7.85 untuk baja | Sekitar seperempat berat per meter. Lebih sedikit orang untuk memasangnya, ongkos angkut lebih murah, dan batang 12 m bisa dipanggul satu pekerja. |
| Kekuatan | Tarik 950 MPa (lembar data) berbanding leleh baja 400 MPa | Lebih dari dua kali angka besarnya — tetapi bacalah tabel desain di bawah sebelum Anda memakainya. Faktor-faktor peraturan memotongnya dalam-dalam. |
| Kekakuan | 47 GPa berbanding sekitar 200 GPa untuk baja | Inilah yang menjebak banyak orang. Dengan modulus sekitar seperempat baja, yang menentukan desain biasanya lendutan dan lebar retak, bukan kekuatan. |
| Daktilitas | Elastis linier sampai putus, regangan 2,1% — tanpa plateau leleh | GFRP tidak meleleh, jadi penampang lazimnya didesain terkendali tekan (beton hancur lebih dulu), bukan terkendali tarik. Rasio tulangan seimbangnya sekitar 0.0078 berbanding 0.0335 untuk baja (ACI 440.1R-15 Table 7.2.1, f'c = 34.5 MPa). |
| Elektromagnetik | Tidak menghantar, tidak magnetis | Ruang MRI, gardu induk, fondasi radar dan antena, persinyalan kereta — tempat-tempat yang sama sekali tidak mengizinkan baja. |
Kedua model tersedia sebagai batang lurus 6 m dan 12 m; bengkokan dibuat di pabrik sesuai pesanan karena GFRP tidak bisa dibengkokkan di lapangan — resinnya sudah mengeras. Masa simpan 2 tahun sejak produksi, disimpan rebah di atas ganjal, tidak menyentuh tanah dan terlindung dari sinar matahari langsung.
Angka-angka di halaman ini adalah properti material dari lembar data kami, bukan nilai desain. Beton bertulang GFRP didesain menurut ACI 440.1R / ACI 440.11 atau padanannya di daerah Anda, dan peraturan menerapkan reduksi yang tidak ditampilkan lembar data — lihat tabel kedua di bawah. TDS-nya menyatakan terus terang: perhitungan desain harus disahkan oleh insinyur profesional berlisensi yang independen.
Ukuran Batang dan Nilai Desain
Ukuran batang dan berat pengiriman
| Diameter batang Ø (mm) | Luas nominal (mm²) | GFRP (kg/m) | Baja Ø sama (kg/m) | Batang 12 m (kg) | No. batang ASTM terdekat (Ø nominal) |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 28.3 | 0.059 | 0.222 | 0.7 | #2 (6.3 mm) |
| 8 | 50.3 | 0.106 | 0.395 | 1.3 | — |
| 10 | 78.5 | 0.165 | 0.617 | 2.0 | #3 (9.5 mm) |
| 12 | 113.1 | 0.238 | 0.888 | 2.9 | #4 (12.7 mm) |
| 14 | 153.9 | 0.323 | 1.208 | 3.9 | — |
| 16 | 201.1 | 0.422 | 1.578 | 5.1 | #5 (15.9 mm) |
| 20 | 314.2 | 0.660 | 2.466 | 7.9 | #6 (19.1 mm) |
| 22 | 380.1 | 0.798 | 2.984 | 9.6 | #7 (22.2 mm) |
| 25 | 490.9 | 1.031 | 3.853 | 12.4 | #8 (25.4 mm) |
| 28 | 615.8 | 1.293 | 4.834 | 15.5 | #9 (28.7 mm) |
| 32 | 804.2 | 1.689 | 6.313 | 20.3 | #10 (32.3 mm) |
Luas adalah luas lingkaran nominal πd²/4; massa memakai densitas lembar data 2,1 g/cm³ (baja 7.85 sebagai pembanding). Pakai angka-angka ini untuk pengangkutan dan penanganan, bukan untuk desain — spesifikasi ASTM untuk batang GFRP menetapkan luas nominal tersendiri untuk tiap nomor batang, dan luas untuk desain harus diambil dari sertifikat pabrik batang yang benar-benar Anda terima. Nomor batang ASTM pada kolom terakhir adalah penamaan terdekat menurut diameter nominal; luas nominal ASTM untuk nomor itu berbeda dari πd²/4 batang metrik kami.
Dari angka lembar data ke angka desain (ACI 440.1R-15)
| Faktor lingkungan CE | ffu desain (MPa) | Batas beban tetap (MPa) | Pada bengkokan 90°, rb/db = 4 (MPa) | Batas sengkang geser (MPa) | Porsi dari angka besar 950 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.8 | 760 | 152 | 380 | 188 | 80% |
| 0.7 | 665 | 133 | 333 | 188 | 70% |
CE 0.8 untuk beton yang tidak terpapar tanah dan cuaca, CE 0.7 untuk yang terpapar (Table 6.2). Kuat desain adalah ffu = CE × ffu* (Eq. 6.2a) dengan nilai 950 MPa pada lembar data kami diambil sebagai ffu* (nilai lembar data, bukan nilai terjamin per ukuran — lihat catatan kontrol mutu). Tegangan beban tetap ditambah fatik dibatasi pada 0.20 ffu untuk serat kaca (Table 7.4.1, faktor keamanan sudah termasuk). Bengkokan 90° menyisakan 0.50 ffu pada rb/db = 4 (Eq. 6.2.1). Sengkang geser dibatasi oleh batas regangan 0.004, ffv = 0.004 Ef (Eq. 8.2d).
Bacalah dua kolom paling kanan pada tabel kedua bersamaan: batang yang diiklankan 950 MPa dibatasi menjadi 133 MPa di bawah beban tetap pada elemen yang terpapar begitu faktor-faktor peraturan diterapkan — sekitar sepertujuh dari angka besarnya. Itu bukan cacat produk, begitulah GFRP didesain di mana pun, dan pemasok mana pun yang menyodorkan angka besar tanpa konteks ini tidak sedang berbuat baik kepada Anda. Desain penampang serta pemeriksaan lendutan dan lebar retak adalah tanggung jawab engineer proyek.
Pemasangan Tulangan GFRP dalam Enam Langkah
Pesan bengkokannya bersama batangnya
GFRP tidak bisa dibengkokkan di lapangan. Resinnya sudah mengeras; memaksanya membengkok akan meretakkan matriks dan batang kehilangan kekuatannya tanpa harus terlihat rusak. Sengkang, kait dan batang bengkok semuanya dibentuk di pabrik, jadi bentuk dan jumlahnya harus dikunci pada tahap pemesanan, bukan di lapangan.
Simpan rebah dan terlindung
Letakkan ikatan batang di atas ganjal rata, tidak menyentuh tanah, terlindung dari benturan dan paparan UV berkepanjangan. Masa simpan 2 tahun sejak produksi bila disimpan dengan benar. Menyeret batang di atas pelat lantai akan menggerus ulirnya, padahal ulir itulah yang membentuk lekatan.
Boleh dipotong, jangan dilas atau dipanaskan
Potong sesuai panjang dengan batu gerinda potong atau mata gergaji bergigi halus; pakai pelindung mata dan masker debu, serta ikuti SDS untuk penanganan debu kaca. Ujung potongan tidak perlu ditutup demi ketahanan korosi — tidak ada yang bisa berkarat di dalam batang — tetapi jauhkan ujung potongan dari zona angkur yang membutuhkan panjang lekatan penuh.
Ikat dengan pengikat plastik atau berlapis
Gunakan klip plastik atau kawat berlapis. Kawat bendrat baja telanjang yang menyentuh batang meniadakan sebagian alasan Anda memilih GFRP, dan beton decking atau penyangga dari baja justru mengembalikan jalur korosi ke dalam zona selimut. Pakai penyangga dari plastik atau berbahan diperkuat serat.
Hormati selimut beton dan panjang sambungannya
GFRP membentuk lekatan secara berbeda dari baja: panjang sambungan lewatannya biasanya jauh lebih besar, dan ACI 440.1R menganjurkan panjang penyaluran dalam rentang 20–100 kali diameter batang, tergantung selimut dan ukuran batang (Eq. 10.3a). Jangan membawa panjang sambungan baja karena kebiasaan — ambil dari perhitungan GFRP untuk penampang Anda.
Cor dan periksa seperti biasa
Pengecoran, pemadatan dan perawatan sama seperti beton bertulang baja. Karena batangnya mengapung — beratnya seperempat baja — pastikan penyangga dan ikatannya benar-benar menahan posisi, sebelum dan selama pengecoran.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apakah tulangan GFRP bisa menggantikan baja satu lawan satu?
Tidak, dan pemasok yang mengatakan sebaliknya sedang menjual masalah kepada Anda. Batang ini lebih kuat daripada baja tetapi kira-kira empat kali lebih tidak kaku, dan ia tidak punya plateau leleh. Itu mengubah kondisi batas mana yang menentukan: biasanya lendutan dan lebar retak yang mengendalikan, penampang didesain terkendali tekan alih-alih terkendali tarik, dan rasio tulangan seimbangnya sekitar 0.0078 berbanding 0.0335 untuk baja (ACI 440.1R-15 Table 7.2.1, f'c = 34.5 MPa). Penampangnya harus didesain ulang menurut ACI 440.1R / ACI 440.11 atau padanannya di daerah Anda, bukan sekadar disubstitusi.
Kenapa kuat desainnya jauh lebih rendah daripada 950 MPa?
Karena peraturannya memang begitu, untuk setiap batang GFRP dari setiap pemasok. Kuat desain adalah faktor lingkungan dikali kuat terjamin (0.8 atau 0.7, ACI 440.1R-15 Table 6.2), lalu tegangan beban tetap ditambah fatik dibatasi pada 0.20 dari nilai itu untuk serat kaca (Table 7.4.1). Pada elemen yang terpapar, sisanya sekitar 133 MPa. Tabel di atas memperlihatkan hitungannya supaya Anda tidak terkejut di tahap desain.
Bisakah dibengkokkan atau dipotong di lapangan?
Dipotong bisa, dibengkokkan tidak. Resinnya sudah mengeras, jadi pembengkokan di lapangan meretakkan matriks dan batang kehilangan kekuatan tanpa harus terlihat rusak. Semua bengkokan, sengkang dan kait dibentuk di pabrik sesuai pesanan — artinya daftar tulangan harus dikunci sebelum produksi, bukan disesuaikan di lapangan.
Apakah bengkokan melemahkan batangnya?
Ya, dan peraturan menghitungnya untuk Anda: kekuatan pada bengkokan adalah (0.05 × rb/db + 0.3) × ffu, sehingga pada jari-jari bengkok empat kali diameter batang, bengkokan itu memikul setengah dari kuat desain batang lurus (ACI 440.1R-15 Eq. 6.2.1). Bengkokan harus diperiksa terhadap nilai yang sudah direduksi itu, bukan terhadap angka batang lurus.
Bagaimana perilakunya dalam kebakaran?
Lebih buruk daripada baja, dan harus dinilai untuk kasusnya sendiri. Matriks vinil ester melunak di dekat suhu transisi gelasnya, dan begitu matriksnya hilang, batang tidak lagi bisa menyalurkan tegangan ke seratnya. Selimut beton, jenis elemen dan tingkat ketahanan api yang disyaratkan menentukan apakah GFRP bisa diterima sama sekali — itu penilaian khusus proyek oleh engineer, bukan sesuatu yang bisa dijawab lembar data.
Apa beda FSGR dan FSGS?
Hanya permukaannya. FSGR punya ulir di sepanjang batang dan membentuk lekatan mekanis dengan beton lewat saling mengunci ulirnya, seperti tulangan baja ulir; FSGS berupa batang bulat polos, apa adanya dari pultrusi. Serat, resin, kekuatan, modulus dan densitasnya sama persis. Untuk tulangan struktural, yang berulir adalah pilihan bakunya.
Dibuat dan diuji menurut standar apa?
Sifat tarik diuji menurut ASTM D7205 (metode uji sifat tarik batang komposit FRP) dan batang dibuat serta diuji menurut GB/T 26743-2011. Saat ini kami belum memiliki berkas kualifikasi ASTM D7957 yang lengkap (Tg, derajat pematangan, geser transversal, lekatan, penyerapan air, retensi kuat setelah paparan alkali); jika spesifikasi Anda mensyaratkan D7957, sampaikan pada tahap penawaran dan kami akan menyatakan dengan jelas butir mana yang dapat kami dokumentasikan. Desain adalah soal terpisah: ACI 440.1R-15 adalah panduannya, dan ACI 440.11-22 adalah kode bangunan GFRP pertama yang ditulis dalam bahasa yang mengikat, berdampingan dengan ACI 318.
Apakah Anda punya persetujuan produk dari pihak ketiga?
Tidak. Batang dikirim dengan lembar data teknisnya sendiri, dengan properti yang diuji menurut metode ASTM di atas, ditambah Mill Test Certificate dan Certificate of Analysis untuk batch tersebut. Bila spesifikasi Anda mensyaratkan persetujuan pihak ketiga tertentu, sampaikan sejak tahap penawaran dan kami akan mengatakan terus terang apakah kami bisa memenuhinya.
Dokumen & Unduhan
Dua lembar data, satu untuk tiap permukaan
FSGR untuk batang berulir dan FSGS untuk batang polos. Keduanya memuat tabel properti lengkap dengan metode uji ASTM di sebelah tiap nilainya.
MTC + COA di setiap pengiriman
Setiap batch dikirim bersama Mill Test Certificate dan Certificate of Analysis. Mintalah pada tahap pemesanan bila spesifikasi Anda perlu mengarsipkannya.
Minta Penawaran
Kirimkan diameter, panjang dan jumlahnya — berikut bengkokannya, karena itu dibentuk di pabrik. Seorang engineer membalas dalam satu hari kerja dengan penawaran, berat untuk perhitungan ongkos angkut Anda, dan lembar datanya. Bila penampang Anda masih harus didesain untuk GFRP, sampaikan saja dan kami beri tahu apa yang akan dibutuhkan engineer.
