sifat mekanikal bagi rencam kayu – cfrp di · pdf filepelbagai bahan seperti konkrit,...

SIFAT MEKANIKAL BAGI RENCAM KAYU – CFRP DI BAWAH

PEMBEBANAN LENTURAN

SHAMSUDIN BIN MAT ISA

Laporan Projek ini dikemukakan sebagai memenuhi

sebahagian daripada syarat penganugerahan

Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam

Fakulti Kejuruteraan Awam

Universiti Teknologi Malaysia

NOVEMBER 2005

v

Buat ayahanda, bonda dan seisi keluarga yang tersayang, terima

kasih atas segala sokongan dan bantuan yang dicurahkan selama ini

Buat insan yang tersayang kehadiran memberikan sumber inspirasi

baru dalam perjuangan

Sesungguhnya dengan segala sokongan dan dorongan yang diberikan

menguatkan lagi semangat dan iltizam untuk meneruskan perjuangan yang

tiada penghujungnya ini

vi

PENGHARGAAN

Alhamdulillah, pertama-tamanya saya memanjatkan kesyukuran kehadrat

Ilahi kerana dengan izin dan kasih sayang-Nya jua maka dapat juga saya menyiapkan

Projek Sarjana Muda sesi 2005/2006 dalam jangka masa yang ditetapkan.

Jutaan terima kasih kepada Dr Suhaimi Abu Bakar selaku penyelia Projek

Sarjana Muda ini. Bimbingan dan nasihat yang beliau berikan telah banyak

membantu dalam menjalankan dan menjayakan Projek Sarjana Muda ini dengan

baik dan sempurna.

Sekalung terima kasih diucapkan kepada PM Dr Abd Rahman Mohd Sam

yang banyak memberikan dan menyumbang idea pendapat yang bernilai bagi

menyiapkan laporan ini.

Terima kasih juga diucapkan kepada En Razali ( Makmal Struktur ), En

Zailani ( Makmal Kayu ) dan semua kakitangan Makmal Struktur dan Bahan Fakulti

Kejuruteraan Awam diatas bantuan dan pertolongan samaada berbentuk tenaga dan

juga buah fikiran dalam usaha menyiapkan ujikaji.

Akhir sekali saya ingin mengucapkan jutaan terima kasih kepada rakan

seujikaji Wahiddin Mohd Amir dan semua pihak yang terlibat dalam menjayakan

Projek Sarjana Muda ini. Semoga dengan terhasilnya laporan ini ia akan memberi

manfaat dan kepuasan kepada semua pihak. InsyaAllah.

vii

ABSTRAK

Pada masa sekarang, jurutera dan arkitek mengguna dan menggabungkan

pelbagai bahan seperti konkrit, keluli, kayu, plastik, kaca dan sebagainya dengan

mudah berbanding dahulu. Bahan-bahan baru juga telah dibangunkan seperti gentian

kaca berkekuatan tinggi, karbon, boron, aramid dan lain-lain. Penggunaan gentian

berkekuatan tinggi ( HSF )- lapisan untuk diperbaiki, kekukuhan dan rupabentuk

yang baru dalam pembinaan kayu ( termasuk sambungan ) membuka perspektif baru

dalam rekabentuk. Suatu ujikaji makmal telah dilaksanakan untuk mengkaji kelakuan

rasuk kayu yang diperkuatkan dengan polimer bertetulang gentian karbon

( CFRP ). Kertas kerja ini melaporkan keputusan ujian lenturan dua titik yang

dijalankan ke atas rasuk kayu yang berukuran 50 x 50 x 900 mm dengan tiga

daripadanya diperkuatkan dengan CFRP. Spesimen rasuk telah direkabentuk dan

difabrikasi di Makmal Struktur dan Bahan, Fakulti Kejuruteraan Awam, Universiti

Teknologi Malaysia. Kelakuan rasuk tersebut dinilai dari segi pesongan, keretakan

dan mod kegagalan. Secara bandingan rasuk diperkuat dengan CFRP didapati lebih

kukuh disamping mempunyai kawalan pesongan yang baik. Plat CFRP juga telah

menggandakan kapasiti penanggungan beban dengan sifat mulur berlaku pada tahap

gagal rasuk.

viii

ABSTRACT

Nowadays, Engineer and architects use and combine many types of materials

such as concrete, steel, wood, plastic, glass etc. New material is also such as high-

performance fibres of glass, carbon, boron, aramide etc. The use of high-strength

fibre ( HSF ) – laminates for repair, strengthening and new configurations of timbers

constructions including joints contributes new era in design process. A laboratory

investigation was conducted study reinforced wood beams strengthened with Carbon

Fibre Reinforce Polymer ( CFRP ). This paper will present experimental results for

two point load bending test carried out on 50 x 50 x 900 mm wood beams with three

of them strengthened with CFRP. The beams were design and fabricated in the

structural laboratory in the Faculty of Civil Engineering, University Technology

Malaysia. The performance of the beams were observed base on load deflection

characteristic upon loading, cracking and mode of failure. It is found that the

strengthened beam behaved in a much stiffer manner compared with solid beam and

improved deflection control compared with the solid beam. The CFRP is also

contribute ultimate load capacity and much more ductile at failure stage.

ix

KANDUNGAN

BAB PERKARA MUKA SURAT

TAJUK ii

PENGESAHAN PENYELIA iii

PENGAKUAN PELAJAR iv

DEDIKASI v

PENGHARGAAN vi

ABSTRAK vii

ABCTRACT viii

KANDUNGAN ix

SENARAI RAJAH xiii

SENARAI JADUAL xvi

BAB 1 PENGENALAN

1.1 Pendahuluan 1

1.2 Pernyataan Masalah 3

1.3 Objektif Kajian 4

1.4 Skop Kajian 4

1.5 Kepentingan Kajian

5

x

BAB 2 KAJIAN LITERATUR

2.1 Pengenalan 6

2.2 Pengelasan Bahan Komposit 6

2.2.1 Komposit Matrik Berseramik ( CMC ) 7

2.2.2 Komposit Matrik Berpolimer ( PMC ) 7

2.2.3 Komposit Matrik Berlogam ( MMC ) 7

2.3 Pengenalan Polimer Bertetulang Gentian ( FRP 7

2.4 Komposisi Bahan Komposit ( FRP ) 8

2.4.1 Bahan Tetulang ( Reinforcement ) 8

2.4.1.1 Gentian Kaca 9

2.4.1.2 Gentian karbon 11

2.4.1.3 Gentian Aramid 13

2.4.2 Matrik ( Resin ) 14

2.4.3 Pengisi 17

2.4.4 Bahan Tambah atau Additives 16

2.5 Perkembangan FRP 17

2.6 Kegunaan FRP dalam Industri Pembinaan 18

2.7 Kajian-kajian Lepas 20

2.7.1 Aplikasi 1: Sebagai tetulang

( Reinforcement )

20

2.7.2 Aplikasi 2 : Sambungan 23

2.7.2.1 Ujikaji awalan dengan spesimen

tegangan yang kecil.

24

2.7.2.2 Ujian lenturan dan tegangan

dengan glu-lapisan specimen

25

2.8 Sifat Kayu 26

2.8.1 Juzuk-juzuk kayu 26

2.8.1.1 Ira 26

2.8.1.2 Susunan Ira 26

2.8.1.3 Jenis-jenis Ira 27

2.8.1.4 Kecerunan Ira 28

xi

2.8.2 Kelemahan Kayu 28

2.9 Penggunaan FRP Dalam Kejuruteraan Kayu 31

BAB 3 KAEDAH METODOLOGI DAN UJIAN MAKMAL

3.1 Pengenalan 33

3.2 Perbincangan awal 34

3.3 Kajian Literatur 34

3.4 Pengumpulan maklumat 34

3.5 Prosedur Ujikaji 35

3.5.1 Penyediaan sampel dan alatan makmal 36

3.5.2 Penyedian spesimen kayu 38

3.5.3 Penyediaan Permukaan 40

3.5.4 Penampalan helaian CFRP 42

3.5.5 Ujian kekuatan lenturan rasuk 44

BAB 4 KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN

4.1 Keputusan Ujian Pembebanan Titik 48

4.1.1 Keputusan ujikaji bagi ujian lenturan rasuk

kayu padu

48

4.1.2 Keputusan ujikaji bagi ujian lenturan rasuk yang di perkuatkan dengan helaian CFRP

53

4.1.3 Ragam Kegagalan dan Bentuk Keretakan 57

4.1.4 Beban Muktamad 66

4.1.5 Pesongan 67

4.1.5.1 Analisi Graf 67

4.1.6 Perbincangan Keputusan Ujian Pembebanan

Titik

75

4.1.6.1 Kelakuan Lenturan 75

4.1.6.2 Kesan Penguatan Helaian CFRP 76

xii

BAB 5 KESIMPULAN DAN CADANGAN

5.1 Kesimpulan 78

5.2 Cadangan ujikaji selanjutnya 80

RUJUKAN 81

xiii

SENARAI RAJAH

Bil No. Rajah Tajuk Mukasurat

1. Rajah 2.1 Pengelasan bahan komposit 6

2. Rajah 2.2 Polimer Bertetulang Gentian Kaca ( GFRP 10

3. Rajah 2.3 Polimer Bertetulang jenis Karbon ( CFRP ) 12

4. Rajah 2.4 Penguatan bahagian bawah perentas Jambatan

Sg. Aare di Murgenthal

( Switzerland )

21

5. Rajah 2.5 Memperbaiki kapasiti beban stud bagi bangunan

bersejarah di Switzerland

21

6. Rajah 2.6 Mempercepatkan pengawetan dengan

meningkatkan kekerasan melalui arus elektrik

secara terus

23

7. Rajah 2.7 Ujikaji awal dengan specimen tegangan yang

kecil dan bersih

24

8. Rajah 2.8 Ujian lenturan dan tegangan dengan glu-lapisan

specimen

25

9. Rajah 2.9 Kebarangkalian penggunaan FRP dalam

kejuruteraan kayu

31

10. Rajah 3.1 Peralatan ujikaji 37

11. Rajah 3.2 Perincian rasuk bagi ujian pembebanan titik 38

12. Rajah 3.3 Mesin Pemotong Kayu Elektrik 39

13. Rajah 3.4 Sampel yang telah siap dipotong dan diratakan 40

xiv

permukaannya

14. Rajah 3.5 Mesin pengetam kayu elektrik 41

15. Rajah 3.6 Proses penampalan helaian CFRP pada rasuk

kayu

42

16. Rajah 3.7 Ujian kekuatan lenturan rasuk 46

17. Rajah 3.8 Set-up pengelok data untuk menjalankan ujian

lenturan

46

18. Rajah 3.9 Beban dikenakan pada rasuk dengan kadar

0.5kN

47

19. Rajah 4.0 Pembebanan dilakukan sehingga sampel

mengalami kegagalan

47

20. Rajah 4.1 Nilai pesongan yang diambil bagi setiap sampel ujikaji bagi rasuk kayu padu

48

21. Rajah 4.2 Nilai pesongan setiap sampel bagi rasuk yang diperkuatkan dengan CFRP fabrik

53

22. Rajah 4.3 Rasuk kayu padu sebelum dikenakan beban 58

23. Rajah 4.4 Rasuk kayu padu melentur sedikit apabila

dikenakan beban.

58

24. Rajah 4.5 Rasuk kayu padu yang telah mengalami

kegagalan dan pada ketika ini jek hidraulik

dilepaskan

59

25. Rajah 4.6 Mod kegagalan bagi ketiga-tiga sampel rasuk

kayu padu

59

26. Rajah 4.7 Ragam kegagalan secara grafik dari tiga

pandangan bagi rasuk padu sampel A

( tidak mengikut skala )

60


pandangan bagi rasuk padu sampel B


60


pandangan bagi rasuk padu sampel C

61

xv


29. Rajah 4.10 Rasuk yang diperkuatkan dengan CFRP melentur apabila dikenakan beban

63

30. Rajah 4.11 Rasuk yang diperkuatkan dengan CFRP patah secara tiba-tiba apabila mencapai beban muktamad

63

31. Rajah 4.12 Pandangan dekat rasuk kayu diperkuatkan

dengan helaian CFRP yang mengalami

kegagalan

64


pandangan bagi sampel A yang diperkuatkan

dengan CFRP ( tidak mengikut skala )

64


pandangan bagi sampel B yang diperkuatkan


65


pandangan bagi sampel C yang diperkuatkan


65

35. Rajah 4.16 Gabungan graf beban lawan pesongan bagi sampel A ( rasuk padu )

67

36. Rajah 4.17 Gabungan graf beban melawan pesongan bagi

Sampel B ( rasuk padu )

68

37. Rajah 4.18 Gabungan graf geban melawan pesongan bagi Sampel C ( rasuk padu )

69

38. Rajah 4.19 Gabungan ketiga-tiga sampel bagi pesongan

maksimum pada beban muktamad

70

39. Rajah 4.20 Gabungan Ketiga-tiga Sampel Bagi Pesongan

maksimum pada beban muktamad

( diperkuatkan dengan helaian CFRP )

72

40. Rajah 4.21 Purata bagi ketiga-tiga sampel antara rasuk

yang dikawal dan rasuk yang diperkuatkan

dengan helaian CFRP

73

xvi

SENARAI JADUAL

Bil No. Jadual Tajuk Mukasurat

1. Jadual 2.1 Sifat Mekanikal GFRP ( Sika, 2001 ) 11

2. Jadual 2.2 Sifat Mekanikal CFRP ( Miller, 1998 ) 13

3. Jadual 2.3 Sifat Mekanikal AFRP ( Miller, 1998 ) 14

4. Jadual 2.4 Kelakuan Resin Poliester ( Sika, 2001 ) 15

5. Jadual 2.5 Kelakunan Resin Epoksi ( Sika, 2001 ) 16

6. Jadual 2.6 Ciri-ciri Mekanikal 56 Kayu Tropika ( Keadaan

Udara Kering

29

7. Jadual 4.1 Kandungan lembapan ( % ) bagi sampel rasuk

padu

49

8. Jadual 4.2 Data ujikaji rasuk kayu padu bagi Sampel A 50

9. Jadual 4.3 Data ujikaji rasuk kayu padu bagi Sampel B 51

10. Jadual 4.4 Data ujikaji rasuk kayu padu bagi Sampel C 52

11. Jadual 4.5 Kandungan lembapan ( % ) bagi sampel rasuk

yang diperkuat dengan CFRP

53

12. Jadual 4.6 Data ujikaji rasuk kayu yang diperkuatkan dengan

CFRP fabrik bagi Sampel A

54


CFRP fabrik bagi Sampel B

55


CFRP fabrik bagi Sampel C

56

15. Jadual 4.9 Ragam kegagalan bagi ketiga-tiga batang rasuk 57

xvii

yang dikawal

16. Jadual 4.10 Ragam kegagalan bagi ketiga-tiga batang rasuk

yang diperkuatkan dengan CFRP

62

17. Jadual 4.11 Beban muktamad bagi ketiga-tiga sampel rasuk

yang diuji

66

18. Jadual 4.12 Perbandingan antara keenam-enam sampel dalam

ujian pembebanan titik

76

1

BAB 1

PENGENALAN

1.1 Pendahuluan

Perkembangan industri pembuatan, contohnya dalam industri automotif, marin

dan aero-angkasa masa kini telah masuk ke era yang mementingkan penjimatan dalam

kos pembuatan di samping memberi beberapa faedah yang dianggap menguntungkan

pihak pengguna seperti penjimatan terhadap penggunaan punca tenaga, kualiti

kejuruteraan, keselesaan, keselamatan dan ergonomik.

Struktur yang menggunakan kayu ataupun konkrit sebagai bahan binaan akan

mengalami kerosakan, retakan setelah lama digunakan. Keadaan ini menjadi lebih serius

terutamanya apabila terdedah kepada keadaan cuaca pesekitaran yang tidak menentu.

Contohnya, bangunan, jambatan dan infrastruktur lain yang dibina pada masa dahulu

telah menjadi tidak selamat untuk digunakan kerana telah menghampiri jangka hayat

perkhidmatan. Keadaan bertambah serius apabila infrastruktur tersebut perlu

menanggung pertambahan beban dan penggunaan untuk memenuhi pertambahan

permintaan sekarang.

Dengan itu, bangunan, infrastruktur dan struktur yang usang dan lama haruslah

diperbaiki untuk melanjutkan penggunaan supaya tidak membahayakan nyawa

pengguna. Sebenarnya cara pemulihan adalah pelbagai dan bergantung kepada keadaan

2

alam sekitar, penggunaan, rupabentuk dan keadaan struktur yang hendak dibaiki. Salah

satu teknik pemulihan yang ditemui pada awal 50 an adalah denga cara penampalan plat

keluli di bahagian luar struktur tersebut untuk menambahkan kapasiti tanggungan

struktur itu ( Raithby, 1980 ). Kaedah ini sangat senang dan mudah digunakan malah

amatlah berkesan. Namun keluli akan mengalami pengaratan dan pengoksidaan apabila

terdedah kepada keadaan yang basah, agresif, tindakan kimia dan pencairan ais kerana

sifat keluli yang mudah dioksida dan dihakis ( Somboonsong Win, et al. 1998 ).

Keadaan ini telah menyebabkan permukaan luar keluli perlu dicat terlebih dahulu.

Kaedah tersebut pula tidak akan menjamin keberkesanannya sepanjang hayat

perkhidmatan.

Pada masa kini, penggunaan bahan berteknologi canggih seperti bahan komposit

telah dicadangkan untuk menggantikan kepingan keluli. Sejak sepuluh tahun dahulu,

Polimer Bertetulang Fiber ( FRP ) yang mempunyai nilai tegangan yang tinggi mula

diperkenalkan dalam industri pembinaan sebagai bahan penguat struktur.

FRP merupakan satu bahan yang ringan dan mempunyai kekuatan tegangan yang

tinggi jika dibandingkan dengan keluli. Sifatnya sebagai penebat elektrik, haba dan

magnet juga merupakan kelebihan bahan ini berbanding dengan keluli. Dengan

keistimewaan ini, FRP semakin digemari dan diperluaskan penggunaannya.

Dalam penguatan sesuatu struktur kayu, kayu yang lemah akan diperkuatkan

dengan FRP melalui salutan pada luar dan dalam kayu. Dalam kajian ini, struktur kayu

dibebani dengan nilai beban tertentu tanpa FRP dan kayu tadi ditambah dengan FRP

melalui ujian lenturan. Nilai beban yang tinggi mampu ditanggung oleh gentian ini

sehingga ia mencapai kegagalan pada struktur kayu.

Walaupun penggunaan FRP dalam industri pembinaan di Malaysia masih pada

tahap awal, namun penggunaannya berpotensi berkembang pada masa akan datang. Oleh

itu banyak kajian perlu dilakukan terhadap bahan ini untuk menghasilkan pelbagai

penemuan terbaru untuk diaplikasikan dalam bidang kejuruteraan awam.

3

1.2 Pernyataan masalah

Pada masa kini, kaedah untuk menguatkan kayu telah ditemui dan diaplikasikan

dalam pembinaan, tetapi ia masih lagi diperingkat awal. Teknik penguatan melalui

bahan polimer ini mempunyai beberapa kelebihan dalam praktik kerana cara ini senang

dipasang, ketinggian nisbah kekuatan berat, ketahanan yang tinggi, rintangan kepada

kerosakan dan mempunyai sifat rayapan yang rendah. Dengan itu, pembaikan dan

pembaik pulih amat diperlukan untuk menguatkan lagi struktur kayu dalam jangka masa

yang panjang.

Sememangnya pelekatan FRP dengan permukaan struktur kayu yang sempurna

akan memperbaiki keadaan kayu yang sedia ada. Sebaliknya, penanggalan plat FRP

yang dilekat pula akan menyebabkan struktur tersebut mengalami beban berlebihan

secara mengejut. Oleh yang demikian, keadaan lekatan FRP dengan kayu merupakan

satu elemen yang memerlukan perhatian dalam penguatan struktur.

Kajian ini akan mengkaji kebolehlekatan glu dengan permukaan kayu disamping

melihat dengan jelas berkaitan dengan bentuk kegagalan sampel dan nilai-nilai pesongan

yang sebenar apabila dikenakan pembebanan. Disamping itu, kajian ini juga cuba

mendapatkan kasahihan data pada ujikaji-ujikaji yang lepas untuk menilai tahap

kekuatan lenturan rasuk dan kesesuaiannya dalam pembinaan.

4

1.3 Objektif Kajian

Antara objektif kajian ini adalah seperti berikut :-

i. Membuat perbandingan antara kekuatan rasuk kayu padul dan rasuk kayu yang

diperkuatkan dengan CFRP

ii. Menentukan corak ragam kegagalan pada rasuk kayu

iii. Mengkaji kebolehlekatan antara CFRP dengan kayu

iv. Membuat perbandingan nilai pesongan antara sampel kayu padu dengan sampel

kayu yang diperkuatkan dengan CFRP

1.4 Skop Kajian

Antara skop kajian ini adalah seperti berikut :-

i. Memberi fokus kepada satu jenis kayu tempatan sahaja iaitu kayu Keruing

ii. Saiz sampel yang digunakan adalah 900 mm x 50 mm x 50 mm

iii. Bilangan sampel yang digunakan dalam kajian ini ialah enam sampel

iv. Jenis FRP yang digunakan dalam ujikaji ini adalah jenis karbon ( CFRP )

v. Ujikaji yang dijalankan adalah berdasarkan BS 373

vi. Membandingkan kekuatan kayu biasa dengan kayu yang diperkuatkan dengan

bahan polimer FRP

5

1.5 Kepentingan Kajian

Kepentingan kajian ini ialah untuk meningkatkan kekuatan lenturan kayu dengan

melekatkan bahan CFRP ke permukaan kayu. Selain itu kajian ini juga dapat

meningkatkan penggunaan bahan berteknologi tinggi dalam pelbagai bidang

terutamanya bidang kejuruteraan awam disamping memberi keyakinan kepada pengguna

untuk menggunakannya. Hasil kajian ini juga dapat memberikan pelbagai bahan altenatif

terbaru kepada orang ramai untuk diaplikasikan dalam pelbagai sudut dan ruang.

6

BAB 11

KAJIAN LITERATUR

2.1 Pengenalan

Bahan komposit adalah bahan yang terdiri daripada gabungan ataupun campuran

sekurang-kurangnya dua atau lebih unsur yang berlainan dari segi bentuk dan komposisi

kimia dengan syarat unsur tersebut tidak akan bergabung pada keadaan melebur.

Pengelasan bahan komposit ditunjukkan pada Rajah 2.1.

2.2 Pengelasan Bahan Komposit

Rajah 2.1 : Pengelasan bahan komposit

Komposit Matrik Berlogam ( MMC )

Komposit Matrik Berpolimer ( PMC )

Komposit Matrik Berseramik ( CMC )

Komposit Struktur

7

2.2.1 Komposit Matrik Berseramik ( CMC )

Komposit jenis ini menggunakan seramik sebagai matrik dan diperkuatkan

dengan keratan gentian pendek atau filamen yang diperbuat daripada silikon karboda

dan boron nitrat. Komposit matrik berseramik ini boleh digunakan pada keadaan suhu

yang amat tinggi.

2.2.2 Komposit Matrik Berpolimer ( PMC )

Bahan komposit ini paling biasa digunakan. Komposit jenis ini lebih dikenali

sebagai Polimer Bertetulang Gentian ( FRP ). Bahan ini menggunakan resin sebagai

matrik dan tetulangnya pula terdiri daripada bahan sama ada kaca, karbon dan aramid.

Bahan ini akan dibincangkan dengan lebih lanjut pada bahagian seterusnya.

2.2.3 Komposit Matrik Berlogam ( MMC )

Bahan komposit jenis ini adalah jarang digunakan dalam industri pembinaan

tetapi semakin popular digunakan dalam industri automotif. Bahan ini pula

menggunakan aluminium sebagai matrik manakala gentian seperti silikon karbit sebagai

tetulang.

2.3 Pengenalan Polimer Bertetulang Gentian ( FRP )

Polimer Bertetulang Gentian ( Fiber reinforced Polymer ) terdiri daripada dua

ataupun lebih komponen dimana gentian dan resin merupakan dua bahan yang utama

dalam komposisi FRP. Kekuatan dan modulus tetulang gentian yang tinggi berserta

dengan bahan pengeras resin sebagai matriknya telah direkabentuk khas oleh pereka

8

dengan menghasilkan bahan yang mempunyai gabungan sifat yang tersendiri yang tidak

dimiliki oleh bahan-bahan tradisional yang lain. Pada amnya gabungan komposit ini

akan memberikan kekuatan dan ketahanan yang tinggi pada bahan ini.

Dengan memperkenalkan gentian dalam polimer matrik dalam kawasan yang

bertegasan tinggi dengan susunan, arah dan isipadu yang tertentu dapat menigkatkan

darjah pengukuhan bahan dengan berkesan. Kelakunan FRP juga lebih menyenangkan

jurutera dalam merekabentuk sistem penguat untuk menampung beban tambahan.

Secara amnya, FRP juga mempunyai kelebihan lain seperti nisbah kekuatan

kepada berat yang tinggi, tahan hakisan, lutcahaya dan lebih ringan jika dibandingkan

dengan bahan yang lain. Tetulang gentian dalam komposit ini mempunyai sifat elastik,

manakala matrik pula bersifat plastik. Disebabkan keseluruhan bahan ini dikuasai oleh

gentian maka FRP akan berubah secara elastik apabila dikenakan beban sehingga

kekuatan muktamad. FRP akan mengalami kegagalan mengejut, rapuh dan patah apabila

dikenakan tegasan berlebihan.

2.4 Komposisi Bahan Komposit ( FRP )

Secara amnya, FRP terdiri daripada tetulang gentian dan matrik resin. Bahan ini

juga mengandungi bahan tambahan dalam kuantiti yang amat kecil.

2.4.1 Bahan Tetulang ( Reinforcement )

Biasanya FRP mempunyai kandungan tetulang gentian yang kurang daripada

60 % daripada keseluruhan isipadunya. Kegunaan utama tetulang gentian ini dalam FRP

adalah untuk menanggung beban sepanjang gentian tersebut. Gentian ini dapat

9

memberikan kekuatan dan kekukuhan dalam satu arah, gentian itu dapat direka supaya

dapat menanggung beban pada arah yang dikehendaki.

Sebenarnya, jenis tetulang yang digunakan adalah pelbagai dan secara amnya

boleh dikelaskan kepada sama ada ia diabstrak semulajadi ataupun dihasilkan oleh

manuisa. Sesetengah gentian seperti selulosa yang diabstrak dari kayu adalah bahan

semulajadi. Walaubagaimanapun, jenis yang paling luas dihasil dan digunakan dalam

industri kejuruteraan awam adalah fiber kaca yang dihasilkan melalui pemprosesan di

kilang.

Bahan tetulang komposit lain yang digunakan termasuklah karbon, aramid,

UHMV ( ultra high molecular weight ) polyethylene, polypropylene, polyester dan

nylon. Terdapat juga bahan tetulang lain yang digunakan khusus utnuk kekuatan tinggi

dan suhu yang tinggi seperti logam dan logam oksida yang kini digunakan pada kapal

terbang dan kegunaan aero-angkasa.

Semasa penghasilan FRP, tetulang-tetulang gentian ini akan dikumpulkan

bersama supaya menjadi gentian halus yang dipanggil roving. Tetulang-tetulang dalam

bentuk ini kemudiannya akan diproses membentuk kepingan atau fabric.

2.4.1.1 Gentian Kaca

Gentian kaca secara keseluruhannya tahan pada hentaman tetapi beratnya lebih

tinggi daripada gentian aramid dan gentian karbon. Komposit yang terhasil daripada

bahan ini adalah penebat elektrik dan haba yang baik. Gentian kaca selalunya tidak akan

memberi kesan pada frekuensi radio dan dengan itu Polimer Bertetulang Gentian Kaca

( GFRP ) amat sesuai untuk kegunaan antena. Gentian ini dapat dilihat seperti dalam

Rajah 2.2.

10

Rajah 2.2 : Polimer Bertetulang Gentian Kaca ( GFRP )

Gentian kaca mempunyai sifat yang sangat stabil dibawah suhu sejuk dan pada

keadaan yang lembab. Selain itu, gentian kaca adalah satu bahan yang tidak cenderung

untuk menyerap air. Dengan itu gentian kaca sangat sesuai untuk struktur yang dibina

ditempat yang berkeadaan basah. Gentian ini merangkumi kaca A, E, C, S, D dan L

yang mempunyai sifat dan kegunaan yang berlainan (Sika, 2001). Setiap jenis gelas

gentian ini dihasilkan untuk kegunaan khusus seperti ditunjukkan di bawah :-

Kaca jenis A - Kaca soda-lime-silica; digunakan untuk botol minuman

dan makanan, bahan penebat dan sebagainya.

Kaca jenis AR -Zirconia-glass;digunakan untuk struktur yang memerlukan

Rintangan terhadap alkali.

Kaca jenis C - Glass sodium borosilicate; rintangan tehadap bahan kimia

Kaca jenis E - glass alumino-borosilicate; jenis kaca yang paling biasa

digunakan bagi rintangan elektrik.

Kaca jenis S - Glass magnesium alumino-silicate; mempunyai kekuatan

11

modulus yang tinggi. Biasanya digunakan dalam bidang

aero-angkasa dan kegunaan khusus.

Kaca jenis D - Low dielectric glass

Dua jenis kaca yang paling banyak digunakan dalam aplikasi struktur adalah dari

jenis S dan jenis E. Pengeluaran kaca jenis E adalah lebih kurang 1.2 ribu juta pound

setahun. Kelakuan filamen untuk kedua-dua jenis gentian ditunjukkan dalam Jadual 2.1

seperti berikut :-

Jadual 2.1: Sifat Mekanikal GFRP ( Sika, 2001 )

Kelakuan Kaca jenis E Kaca jenis S

Kekuatan Tegangan MPa ( ksi ) 3450 ( 500 ) 4600 ( 660 )

Modulus Tegangan GPa ( msi ) 73 ( 11 ) 86 ( 12 )

Pemanjangan % 4.8 4.7

CTE mm/mm/ 0C 5.0 5.6

Ketumpatan g/cc 2.54 2.48

2.4.1.2 Gentian karbon

Gentian karbon adalah bahan yang amat kuat. Walaupun gentian karbon lebih

mahal dari gentian kaca tetapi gentian karbon lebih ringan dan mempunyai kekuatan

tegangan dan nilai E modulus yang lebih tinggi. Secara amnya, Polimer Bertetulang

jenis Karbon ( CFRP ) mempunyai tegasan tegangan yang agak sama dengan GFRP

tetapi mempunyai nilai modulus 3 hingga 4 lebih tinggi daripada gentian kaca.

( mdacomposites, 2002 ). Struktur gentian ini dapat dilihat seperti dalam Rajah 2.3.

12

Rajah 2.3 : Polimer Bertetulang jenis Karbon ( CFRP )

Gentian karbon menunjukkan rintangan terhadap asid, bes dan sangat tahan

terhadap haba. Laminate karbon-epoksi baik dalam rintangan keletihan, tidak senang

berlaku rayapan dan sangat baik dalam rintangan tegasan patah dan tegasan hakisan.

Walau bagaimanapun gentian ini akan menyebabkan hakisan pada permukaan

logam apabila bersentuhan dengan bahan binaan seperti besi dan aluminium. Karbon

juga merupakan bahan koduktor elektrik dan akan mengalirkan arus. Perihatin dan

perancangan yang lebih rapi boleh dilakukan dalam rekabentuk gentian jenis karbon

yang mungkin bersentuhan dengan logam untuk mengatasi kelemahan gentian ini. Salah

satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan menggunakan gentian kaca jenis E

terlebih dahulu sebagai satu lapisan penebat sebelum aplikasi gentian karbon. Sifat-sifat

bagi gentian karbon adalah seperti ditunjukkan dalam Jadual 2.2

13

Jadual 2.2: Sifat Mekanikal CFRP ( Miller, 1998 )

Kelakuan Kekuatan tinggi Modulus tinggi Ultra-Tinggi

Modulus

Kekuatan Tegangan MPa 2480 1790 1030-1310

Modulus Tegangan GPa 230 370 520-620

Pemanjangan % 1.1 0.5 0.2

2.4.1.3 Gentian Aramid

Gentian aramid adalah bahan organik yang dihasilkan oleh manusia. Gentian ini

mempunyai sifat mekanik yang amat baik dan berketumpatan rendah. Tegasan tegangan

gentian aramid adalah lebih tinggi daripada gentian kaca dan mempunyai nilai modulus

50 peratus lebih tinggi daripada gentian kaca. Bahan ini juga merupakan penebat kepada

arus elektrik dan haba. Tambahan pula ia juga lebih tahan kepada bahan organik seperti

minyak dan solvent. Secara keseluruhannya mampatan gentian aramid adalah lebih

kurang berbanding dengan gentian kaca dan gentian karbon. Gentian aramid sangat

tahan dan digunakan sebagai kabel dan tali.

Gentian aramid merupakan gentian yang sangat sensitif kepada sinaran ultra-

ungu dan kesan hidraul. Gentian ini akan mengalami pengurangan dalam kekuatan pada

keadaan panas dan basah. Gentian aramid juga mempunyai kekuatan mampatan yang

lebih kecil iaitu 20 % berbanding dengan kekuatan tegangan muktamad dan tidak

merintang terhadap asid dan bes kuat. Gentian ini akan mengalami rayapan apabila

dikenakan tegasan dan akan dipengaruhi oleh tegasan patah. Gentian aramid juga baik

dalam rintangan keletihan. Jadual 2.3 menujukkan kelakuan gentian aramid.

14

Jadual 2.3 : Sifat Mekanikal AFRP ( Miller, 1998 )

Kelakuan Kelvar 29 Kelvar 49

Ketumpatan 1.44 1.44

Kekuatan Tegangan MPa 2270 3600

Modulus Tegangan GPa 83/100 124

Tensile Elongation % 2.8 2.5

2.4.2 Matrik ( Resin )

Resin merupakan salah satu bahan utama dalam komposit FRP. Kegunaan utama

resin dalam FRP komposit adalah untuk menghantar tegasan antara tetulang gentian,

bertindak sebagai pelekat untuk mengikat gentian-gentian dan melindungi gentian

daripada kerosakan akibat tindakan mekanikal dan alam sekitar.

Resin secara keseluruhannya lebih lemah daripada tetulang gentian. Resin

berubah bentuk pada tindakan suhu yang rendah, senang dipengaruhi oleh tindakan air,

kelembapan udara dan bes. Matrik ini juga lebih cenderung mengalami keadaan rayapan

bagi penggunaan jangka masa panjang dan akan menyebabkan berlakunya perubahan

fizikal pada resin.

Secara umumnya, jenis resin yang digunakan boleh dibahagikan kepada dua iaitu

thermoset dan thermoplastic. Thermoplastic resin akan menjadi lembut apabila ditindaki

haba dan boleh dibentuk dengan acuan semasa keadaan separa cecair dan akan menjadi

tegar apabila sejuk. Thermoset pula selalunya pada keadaan cecair ataupun jasad yang

bertakad lebur rendah pada keadaan mulanya. Selepas thermoset diawet, ia tidak akan

bertukar balik pada keadaan cecair seperti sebelumnya. Memandangkan pemilihan resin

berhubungkait dengan kekuatan FRP, pereka haruslah membiasakan diri dengan

kandungan, kelebihan dan had komposit resin yang biasa digunakan.

( mdacomposite, 2002 )

15

Polimer thermoset yang digunakan dalam industri adalah polyester dan epoksi.

Manakala terdapat banyak thermoplastic resin yang digunakan dalam menghasilkan

komposit seperti polyolefines, polyamides, vinylic polymer, polyacetals, polysulphones,

polycarbonates, polyphenylenes dan polyimides.

Polyester Poliester memainkan peranan yang penting dalam industri

komposit dan lebih kurang 65 % resin yang digunakan hari ini

merupakan resin jenis polyester. Resin ini terhasil daripada

proses kondensasi polimerisasi antara asid kaboksilik dan glycol,

polyester tergolong dalam resin thermostat. Sifat polyester tidak

akan dipengaruhi oleh tindakan asid tetapi sebaliknya kepada

tindakan bes. Resin ini juga akan dipengaruhi oleh perubahan

suhu pada air yang bertindak keatasnya. Jadual 2.4 menunjukkan

sifat-sifat mekanikal bagi resin polyester.

Jadual 2.4: Kelakuan Resin Poliester ( Sika, 2001 )

Sifat-sifat Nilai

Kekuatan Tegangan MPa 35 – 104

Modulus Tegangan GPa 2.1 – 4.1

Pemanjangan % < 5.0

Ketumpatan ( g/cm3 ) 1.10 – 1.46

Pengenapan ( % ) 5 – 12.0

16

Epoksi Epoksi banyak digunakan dalam pelbagai bidang termasuklah

bahagian komposit, struktur dan pembaikan konkrit. Antara

kelebihan epoksi berbanding komposit lain ialah epoksi

mengecut dan berubah pada kadar yang amat rendah. Kekuatan

resin ini juga sangat tinggi, melekat dan merintang pada

bahan kimia dan kelesuan. Epoksi selalunya diawet dengan

menggunakan pengeras ( hardner ) dan anhidrat. Jenis pengeras

an juga kuantiti yang berbeza memerlukan cara pengawetan

yang berlainan dan akan menghasilkan sifat-sifat yang berbeza

pada komposit yang dihasilkan. Jadual 2.5 menunjukkan sifat-

sifat mekanikal bagi epoksi.

Jadual 2.5: Kelakunan Resin Epoksi ( Sika, 2001 )

Kelakunan Nilai

Kekuatan Tegangan MPa 55 – 130

Modulus Tegangan GPa 2.8 – 4.1

Pemanjangan ( % ) 3.0 – 10.0

Ketumpatan ( g/cm3 ) 1.2 – 1.3

Pemendapan ( % ) 1 – 5

17

2.4.3 Pengisi

Kegunaan pengisi dalam komposit semakin meluas hari ini memandangkan

penggunaan pengisi dapat mengurangkan jumlah kos dan menigkatkan sifat komposit.

Pengisi dapat meningkatkan sifat-sifat mekanikal seperti meningkatkan rintangan

terhadap haba dan asap. Antara pengisi yang digunakan adalah seperti Kaolin, Kalsium

Karbonat, Kalsium Sulfat dan Alumina Trihydrate.

2.4.4 Bahan Tambah atau Additives

Pelbagai jenis bahan tambah digunakan sama ada untuk memperbaiki sifat bahan

mahupun dihasilkan untuk mencapai tujuan tertentu. Walaupun kuantiti bahan tambah

yang digunakan amatlah sedikit berbanding resin, tetulang gentian dan pengisi tetapi

fungsinya amat kritikal.

Pertambahan bahan tambah dalam thermostat atau pun thermoplastik dapat

mengurangkan pengecutan, meningkatkan rintangan terhadap api, melepaskan udara,

mengalir elektrik, meningkatkan kekuatan komposit dan banyak lagi mengikut keadaan,

tujuan dan kegunaan komposit.

2.5 Perkembangan FRP

Konsep penggunaan komposit diperkuat dengan gentian boleh dikesan sejak 800

B.C di mana orang Yahudi telah menggunakan tumbuhan bijirin sebagai bahan penguat

penghasilan batu bata. Pada kurun ke-30, Amerika Syarikat telah menggunakan GFRP,

potongan kecil fiber kaca untuk menguatkan konkrit. Polimer Bertetulang Fiber, FRP

mula berkembang hanya pada tahun 1940 an ( Sieble, F dan Karbhari, V, 1996 )

18

Selepas perang dunia kedua, perindustrian Amerika Syarikat mula menghasilkan

bahan komposit gentian kaca dan damar polister sebagai bahan pembuatan badan kapal

dan pencegah radar. Oleh kerana sifat-sifat komposit gentian fiber yang istimewa dan

mempunyai potensi yang tinggi dalam pasaran, banyak kajian telah dilakukan untuk

meningkatkan sains dan teknik penghasilan bahan ini. Antara dua teknik pembuatan

komposit ialah kaedah belitan berfilamen dan kaedah pultrasion.

Sehingga sekarang, penggunaan komposit telah merangkumi pelbagai bidang

industri. Dalam bidang aeroangkasa, bahan komposit digunakan bagi pembuatan

pressure vessel dan container. Tentera laut Amerika Syarikat juga mendapat faedah

daripada bahan komposit ini dengan menggunakan bahan ini dalam anggota kapal

selam, badan kapal dan mine sweeping vessel. Penggunaan domestic pula mula

memasang tangki mandi komposit, pagar, tangki air, tangga dan alat elekromik

komposit. Selain itu, bahan komposit juga mempunyai permintaan yang tinggi dalam

peralatan rekreasi seperti tali pancing, raket badminton dan tennis. Dalam bidang

kejuruteraan awam, bahan komposit pertama kali diperkenalkan dalam pembinaan

struktur kubah di Benghazi pada tahun 1968. penggunaan bahan komposit bagi struktur

lain dalam bidang kejuruteraan awam telah berkembang beransur-ansur selepas itu.

( Benjamin Tang, 1997 )

2.6 Kegunaan FRP dalam Industri Pembinaan

Polimer Bertetulang Gentian ( Fiber Reinforced Polymer ) mula digunakan pada

kurun ke 40 dalam bidang aero-angkasa dan bidang ketenteraan. Kini, penggunaan FRP

dalam bidang pembinaan telah mula berkembang. Bahan ini boleh digunakan dalam

sektor pembaikian dan rekabentuk jambatan, tendon jejambat, struktur bangunan bagi

menggantikan atau menambahkan FRP pada kayu dan besi dan tempat letak kereta. FRP

juga digunakan dalam struktur yang melibatkan penghasilan imej di hospital yang

memerlukan bahan penebat magnet untuk menggantikan penggunaan bahan keluli.

19

FRP merupakan satu bahan yang ringan dan mempunyai kekuatan tegangan yang

tinggi. Sifat-sifatnya yang menebat elektrik, haba dan magnet juga merupakan kelebihan

bahan ini berbanding dengan keluli. Dengan keistimewaan ini, FRP secara beransur-

ansur telah menggantikan keluli sebagai bahan untuk pemulihan struktur.

Polimer Bertetulang Gentian juga boleh dihasilkan melalui proses yang berlainan

untuk membentuk pelbagai jenis bentuk dan kegunaan. Biasanya, FRP digunakan dalam

bentuk rod sebagai bahan bertetulang konkrit, tendon prategasan, kepingan, gentian dan

sebagainya.

Biasanya, rod FRP diletakkan di dalam ataupun berdekatan dengan permukaan

untuk menguatkan tetulang konkirt. Dengan menggunakan rod FRP dalam rasuk atau

papak ia akan mengurangkan rayapan pada struktur tersebut. Perletakan rod FRP di sisi

ataupun tepi struktur pula akan mengurangkan daya ricihan. Selain itu, tendon FRP pula

digunakan sebagai kabel pra-tegangan mahupun pasca-tegangan dalam penghasilan

konkrit pra-tegasan. Kepingan FRP yang biasa dilekat pada permukaan luar struktur

digunakan untuk memperbaiki kekuatan struktur yang sedia ada. Contoh penggunaan

kepingan FRP ini ialah dalam menguatkan struktur pada kayu. Ia dapat meningkatkan

kekuatan kayu samaada dari segi kekuatan ricih ( shear strength ) mahupu kekuatan

tegangan ( tensile strength ).

Kelebihan utama penggunaan kepingan FRP sebagai bahan penguat adalah

disebabkan cepat dan senang digunakan. Tambahan pula dalam proses pemulihan

tersebut akan menjimatkan kos buruh dan dapat mengelakkan daripada meruntuhkan

bangunan yang sedia ada. Kemungkinan jumlah kos dan penggunaan bahan lain untuk

proses pemulihan adalah lebih mahal dan kompleks.

Pada masa kini banyak jambatan pejalan kaki di Amerika Syarikat telah dibina

dengan penggunaan bahan berbentuk pultruded komposit. Di kawasan yang

berkemungkinan mengalami gempa bumi pula, struktur tiang jambatan konkrit telah

20

diperkuat dengan komposit belitan filamen. Keadaan ini dapat meningkatkan tahap

kemuluran struktur tersebut. Cerucuk pra-tegasan yang diperbuat daripada komposit

juga diperkenalkan dalam struktur kejuruteraan awam dan marin di beberapa negeri di

Amerika Syarikat ( Benjamin Tang, 1997 ).

2.7 Kajian-kajian Lepas

2.7.1 Aplikasi 1: Sebagai tetulang

Peningkatan struktur bagi beban kerja yang tinggi atau pemulihan kekuatan

rekabentuk semulajadi merupakan keperluan kejuruteraan bagi struktur pelbagai bahan.

Sebelum HSF ( high-strength fiber ) digunakan, keluli merupakan bahan yang

digunakan dengan pelbagai tujuan. Lekatan plat besi pada konkrit digunakan dengan

jayanya di pusat pengujian bahan dan kajian ( EMPA ) dalam era 70an. Dalam awal

80an plat keluli mula digantikan dengan CFRP. Sekarang teknik ini mula dibuktikan

melalui rekabentuk dan aplikasi dalam struktur kayu. Ia digunakan dengan jayanya

hampir 400 struktur di seluruh dunia.

Obektif utama penggunaan CFRP- lapisan lebih dari plat besi, lebih ringan, tahan

hakisan, sifat lentur yang baik, mudah dibawa dan diaplikasikan pada tempat-tempat

yang diperlukan. Bahan ini amat sesuai digunakan dalam struktur kayu dengan baik.

Pertimbangan bilangan struktur kayu-kayu keras dan glulam- telah jayanya diperkuatkan

dengan HSF, kebanyakan di Amerika Utara dan Eropah. Rajah 2.4 dan 2.5 menunjukkan

contoh aplikasi sebenar di Switzerland.

21

Rajah 2.4 : Penguatan bahagian bawah perentas Jambatan Sg. Aare di Murgenthal,

Switzerland

Rajah 2.5 : Memperbaiki kapasiti beban stud bagi bangunan bersejarah di Switzerland

22

FRP – Tetulang mengandungi bahagian yang bersambung ( jalur, plat atau rod HSF

yang tertanam dalam matrik polimer ) dan agen ikatan ( glu, mortar atau casting

compound ). Bahagian sambungan boleh dibuat sama ada :

i. Bahagian tepi anggota kayu, yang mana bilangan sukar dinyatakan, tetapi

memberi kebaikan, tidak ketara, tahan api dan lain-lain atau,

ii. Di luar, yang mana kes yang biasa untuk kerja tetulang bagi struktur yang

tertutup.

Semasa lekatan bagi lapisan struktur komposit, ianya mesti dilakukan dengan hati-

hati, antara yang perlu diberi perhatian ialah :-

i. Permukaan kayu mesti rata, bersih

ii. Permukaan yang diglu dengan FRP – mesti bersih

iii. Permukaan kayu mesti kering semasa glu

iv. Aplikasi lekatan lapisan mesti ditempatkan pada suhu > 10oC, tiada tekanan pada

glu semasa pengerasan lapisan.

Pemanjangan masa pengawetan diperlukan pada suhu yang rendah. Rajah 2.6

menunjukkan pengawetan dengan meningkatkan kekerasan melalui arus elektrik secara

terus.

23

Rajah 2.6 : Mempercepatkan pengawetan dengan meningkatkan kekerasan melalui arus

elektrik secara terus.

2.7.2 Aplikasi 2 : Sambungan

Penggunaan FRP sebagai struktur sambungan pada kayu merupakan sebahagian

dari objektif kajian dan pembangun projek oleh Jabatan Kayu EMPA. Bagi struktur

kayu, rekabentuk sambungan memainkan peranan dan cabaran untuk mencuba yang

baru berkaitan pemindahan daya tegangan. Kesemua ujian dan specimen European

Spruce ( Picea abies ) yang siap dapat dinyatakan di bawah :-

24

2.7.2.1 Ujikaji awalan dengan specimen tegangan yang kecil.

Pada peringkat awal ujikaji tegangan dengan specimen FRP yang kecil yang

ditambatkan kedua-dua hujungnya ( Rajah 2.7 ) dilakukan bagi menentukan kesan

pelbagai parameter seperti jenis perekat, ketebalan gluline, panjang tambat dan lapisan

FRP secara urutan, kobolehkerjaan dan juga lekatan glu pada bahagian sambungan. Pada

peringkat utama ini gentian karbon digunakan sebagai bahan penguat ( reinforcing )

Rajah 2.7 : Ujikaji awal dengan spesimen tegangan yang kecil dan bersih

25

2.7.2.2 Ujian lenturan dan tegangan dengan glu-lapisan spesimen

Peringkat ke dua dengan pertimbangan bilangan ujian tegangan ianya dilakukan

menggunakan glu-lapisan spesimen yang besar ( keratan rentas 100 x 110 mm2 ), dalam

kebanyakan kes, tambatan dengan plat gentian kaca bertetulang plastik seperti Rajah 2.8.

Kebiasaanya parameter-parameter yang dikaji adalah seperti jenis lapisan, panjang

sambungan plat, bilangan dan jarak plat, kelakuan plat, keratan rentas tetulang ( gantian

tegangan melintang ), bentuk alur bagi plat, dedahan suhu dan lain-lain.

Rjah 2.8 : Ujian lenturan dan tegangan dengan glu-lapisan spesimen

Ujian lenturan dilakukan dengan menggunakan rasuk sepanjang 2.8 m dan

keratan rentas 120 mm x 180 mm. Ujian rayapan untuk jangkamasa panjang akan

dilakukan dengan sebaik yang mungkin.

26

2.8 Sifat Kayu

Dalam mengkaji sifat-sifat mekanik atau kekuatan sesuatu bahan, adalah penting

diketahui secara umum tentang struktur dan juzuknya. Sifat-sifat kayu adalah

dipengaruhi oleh sifat juzuknya iaitu sel-sel kayu, gelang tumbesaran, ira dan teras muda

serta kayu keras.

2.8.1 Juzuk-juzuk kayu

2.8.1.1 Ira

Umur pokok lazimnya ditentukan dengan mengira bilangan lilit pada pokok.

Ukur lilit ini lebih dikenali sebagai ira pokok. Secara biologi, pokok mempunyai sistem

pemakanannya yang tersendiri. Daun-daun pokok yang bertindak sebagai kilang

memproses makanan akan menghantar makanan tersebut melalui batang pokok. Batang

juga mempunyai sistem talian saluran dua hala yang menghantar zat-zat kimia dan

cairan kepada daun yang kemudiannya menyalurkan makanan yang terhasil untuk

membantu tumbesaran tisu-tisu kayu. Dengan ini pokok tersebut akan membesar seiring

dengan pertambahan sel-selnya. Dari sinilah ira akan kelihatan mengikut bilangan tahun

pokok tersebut kerana pertambahan umur kayu berkait rapat dengan bilangan lilitan ira

tersebut.

2.8.1.2 Susunan Ira

Melalui susunan ira, dapat ditunjukkkan samaada pokok tersebut membesar

dengan sihat. Ira yang jarang iaitu susunannya tidak rapat menunjukkan bahawa berlaku

27

pembesaran yang sihat pada kayu tersebut. Ira yang berkedudukan rapat pula

menunjukkan pembesaran pokok itu semakin merosot, ini banyak terjadi pada pokok

yang sudah tua. Pembesaran sesuatu kayu menjadi tidak sekata berdasarkan faktor-faktor

seperti berikut iaitu jenis tanah, cuaca, penjagaan dan persekitaran.

2.8.1.3 Jenis-jenis Ira

Terdapat enam jenis ira iaitu ira lurus, ira lintang, ira serong, ira pusar, ira kait

punca dan ira gelombang. Ira lurus adalah serat-seratnya selari dengan arah paksi pugak

sesuatu balak. Ira yang lurus akan menyenangkan kayu itu digergaji. Kayu yang seratnya

berubah atau condong arahnya dari paksi pugak kayu dikatakan mempunyai ira

melintang. Keadaan ini biasanya berlaku di kawasan buku kayu dan bengkak kayu. Ira

serong pula adalah kesan penggergajian di mana kayu itu berira lurus dipotong supaya

seratnya tidak selari denga paksi pugak kayu. Ira pusar terjadi apabila seratnya

mengikuti suatu laluan berlengkar sewaktu pokok itu belum ditebang.

Ira kait punca pula terjadi apabila seratnya daripada gelang tumbesaran yang

berturutan berlawanan arahnya. Ira gelombang ialah apabila arah seratnya berubah-

rubah secara tetap dan seperti ombak di atas permukaan memanjang kayu. Jadi sewaktu

memilih kayu untuk tujuan tertentu hendaklah dipilih yang berira lurus atau kecerunan

ira kayu tidak terlalu besar. Ira kait punca memberi kesan yang sedikit sahaja terhadap

kekuatan kayu dan boleh menambahkan rintangan terhadap ricihan dan lekahan dalam

arah paksi jejarinya. Ira gelombang juga memberi pengaruh yang kecil kepada kekuatan

kayu untuk kegunaan struktur.

28

2.8.1.4 Kecerunan Ira

Sebagai salah satu komponen kekuatan kayu, pengaruh ira sebenarnya

bergantung kepada kecerunan ira tersebut tanpa bergantung sama ada ianya ira lintang,

ira serong dan ira pusar. Kecerunan ira dinyatakan dengan nisbah 1 : n iaitu 1 ialah jarak

dalam arah tegak kepada tepi kayu dan n ialah jarak dalam arah selari dengan tepinya.

Daya yang bertindak ke atas kayu yang berira condong akan menyebabkan terhasilnya

komponen tindakan daya dalam arah melintang iranya, sedangkan kekuatan kayu adalah

rendah dalam arah melintang ira iaitu bergantung pada jenis kekuatan yang terlibat.

Daripada ujian yang dijalankan sebelum ini, kekuatan mempatan kayu akan berkurangan

jika kecerunan ira melebihi 1 : 10.

2.8.2 Kelemahan Kayu

Kayu yang digunakan dalam industri pembinaan juga mempunyai beberapa

kelemahan yang mana kelemahan ini boleh diatasi melalui kajian penggunaan FRP

terhadap kayu. Antara kelemahan yang dapat dilihat adalah seperti berikut:-

i. Kayu boleh mengecut disebabkan sifat higroskopik yang wujud pada kayu.

Apabila wujud perubahan kandungan lembapan, kayu boleh meleding dan akan

menyukarkan kerja.

ii. Terdapat kecacatan-kecacatan semulajadi dalam kayu seperti buku, hati,

berongga dan bergerigis.

iii. Kayu mudah diserang serangga dan cendawan perosak. Sebagai contoh,

kumbang atau gegat kayu yang menghabiskan masa hidupnya dalam batang kayu

dan memakan tisu-tisu kayu. Saiz lubang yang dibuat ialah berubah-rubah antara

5 mm hingga 25 mm dan panjangnya beberapa sentimeter. Ini menyebabkan kos

penyenggaraan yang tinggi.

29

Jadual 2.6: Ciri-ciri Mekanikal 56 Kayu Tropika ( Keadaan Udara Kering )

30

Jadual 2.6: ( Sambunga

31

2.9 Penggunaan FRP Dalam Kejuruteraan Kayu

Rajah 2.9 : Kebarangkalian penggunaan FRP dalam kejuruteraan kayu

Dalam industri pembinaan hari ini penggunaan FRP telah mendapat keyakinan para

pereka untuk memasarkan hasilnya untuk diaplikasikan dalam pembinaan struktur

bangunan seperti keluli, besi, konkrit dan yang diutamakan adalah FRP dalam struktur

kayu. Jika dilihat penggunaan FRP dalam struktur kayu masih lagi kurang dalam industri

pembinaan di Malaysia. Ianya banyak digunakan di negara-negara seperti Amerika

Utara dan sebelah Eropah.

Jika sebelum ini FRP banyak digunakan sebagai bahan ganti atau bahan menambah

atau meningkatkan kekuatan sesuatu bahan contohnya konkrit. Dalam Rajah 2.9 ianya

dapat memberikan gambaran mengenai penggunaan FRP dalam kejuruteraan kayu.

32

Antara penggunaan FRP dalam kayu adalah untuk meningkatkan kekuatan kayu,

mengurang kadar pesongan ( deflection ) pada rasuk bila dikenakan beban dan

sebagainya. Kebanyakan FRP sekarang banyak diaplikasikan pada struktur pembinaan

seperti jambatan kayu, rasuk pada bangunan, sambungan ( joint ) antara kayu dan

sebagainya yang boleh menguatkan sesuatu struktur pada kayu

BAB III

KAEDAH METODOLOGI DAN UJIAN MAKMAL

3.1 Pengenalan

Kaedah metodologi merupakan cara, kaedah atau pendekatan yang digunakan

bagi mencapai objektif kajian. Kaedah-kaedah yang dilakukan ini adalah bertujuan bagi

memudahkan proses pencarian maklumat dan juga memastikan setiap maklumat yang

diperolehi adalah berkaitan dengan objektif kajian.

Antara kaedah-kaedah yang digunakan untuk melaksanakan kajian ini adalah

seperti berikut : -

1. Perbincangan awal

2. Kajian literatur

3. Pengumpulan maklumat

4. Ujikaji

5. Analisis data

34

3.2 Perbincangan awal

Perbincangan awal adalah penting bagi mendapatkan gambaran secara kasar

tentang tajuk kajian serta bagaimana mendapatkan maklumat yang diperlukan bagi

melakukan kajian ini. Perbincangan awal bersama Dr. Suhaimi Abu Bakar selaku

penyelia bagi kajian ini telah banyak membantu memberi cadangan dan nasihat

meliputi pelbagai aspek seperti turutan kerja yang harus dilakukan dan sumber-

sumber maklumat yang boleh didapati.

3.3 Kajian Literatur

Bagi menambahkan lagi kefahaman mengenai tajuk kajian, maklumat-

maklumat perlu dicari daripada pelbagai sumber untuk menjelaskan lagi tajuk kajian.

Antaranya adalah mendapatkan maklumat daripada sumber rujukan seperti buku,

artikel dan jurnal. Selain itu juga ada maklumat yang berjaya diperolehi melalui

pengkalan data

( database ) Perpustakaan Sultanah Zanariah ( PSZ ).

3.4 Pengumpulan maklumat

Pengumpulan maklumat adalah penting bagi membuat perbandingan dengan

hasil kajian literatur. Melalui maklumat ini ia dapat mengetahui kepentingan,

keperluan dan kegunaan bahan polimer Gentian Bertetulang ( FRP ) dalam struktur

kayu. Selain daripada itu buku yang terdapat di Perpustakaan Sultanah Zanariah,

Jurnal dan artikel juga merupakan sumber maklumat yang penting. Pengumpulan

maklumat daripada pensyarah-pensyarah yang mahir dalam bidang ini juga adalah

penting supaya kajian yang dilakukan ini tidak terpesong daripada objektif kajian.

35

3.5 Prosedur Ujikaji

Dalam kajian yang dilakukan ini ujikaji yang terlibat adalah Ujian Kekuatan

Lenturan rasuk yang dikawal dan diperkuatkan dengan baham polimer FRP. Berikut

merupakan ringkasan ujikaji yang akan dilakukan seperti yang ditunjukkan carta alir

di bawah :-

Penyediaan Sampel ( alat makmal )

Penyediaan spesimen kayu

pelekatan CFRP pada kayu

Pelicinan permukaan kayu

Ujian Lenturan

Analisis Data

Keputusan & Perbincangan

36

3.5.1 Penyediaan sampel dan alatan makmal

Dalam ujikaji yang dijalankan ini terdapat beberapa peralatan yang diperlukan bagi

memastikan perjalanan ujikaji ini adalah terbaik. Di antara peralatan yang akan

digunakan dalam ujikaji ini adalah seperti berikut :-

i. Enam sampel kayu keruing yang siap dipotong dengan panjang 900 mm dan 50

mm x 50mm ( tinggi x lebar )

ii. Mesin pemotong kayu elektrik

iii. Mesin pengetam kayu elektrik

iv. Pengelok Data

v. Tiga alat Tranduser untuk mengambil bacaan pesongan

vi. Kerangka Magnus untuk ujian lenturan

vii. FRP jenis karbon ( 85 mm x 30 mm x 3 sampel )

viii. Glu untuk lekatan FRP ( Sikadur 330 component A dan B, 4 : 1 )

ix. Penimbang

37

(i) Sampel ujikaji ( Kayu Keruing ) (ii) Jek Hidraulik

(iii) Pengelok Data (iv) Sikadur 330 A dan Sikadur 330 B

Rajah 3.1 : Peralatan ujikaji

38

3.5.2 Penyediaan spesimen kayu

Dalam kajian yang dilakukan sebanyak enam sampel kayu keruing diperlukan.

Kayu keruing yang asal akan dipotong mengikut ukuran yang telah ditetapkan dengan

menggunakan mesin pemotong. Pemotongan kepada saiz sampel yang akan diuji dibuat

setelah penentuan saiz dilakukan. Saiz ataupun ukuran rasuk yang dibuat adalah seperti

di bawah :

Panjang : 900 mm

Tinggi : 50 mm

Lebar : 50 mm

Maklumat saiz rasuk adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.2.

Pembebanan

m mm

m

300 m

m

Keratan lintang rasuk

Rajah 3.2 : Perincian rasuk bagi ujian pembebanan

300 m
300 m
m
900 m
m

m
50 m
dua titik

50 m

40 m
40 m

39

Rajah 3.3 : Mesin Pemotong Kayu Elektrik

Rajah 3.3 menunjukkan pemotong kayu elektrik yang digunakan untuk memotong

sampel kayu keruing. Apabila kerja-kerja pemotongan rasuk bagi enam sampel siap

dilakukan, proses seterusnya ialah mengetam permukaan kayu menjadikan permukaan

kayu lebih rata dan kemas untuk ujikaji. Apabila proses pengetaman siap, kayu tadi akan

dibentuk menjadi saiz 50 mm x 50 mm dengan menggunakan mesin pemotong yang telah

dibuat ukuran atau penandaan pada mesin pemotong. Rajah 3.4 menunjukkan sampel

yang telah siap dipotong dan diratakan permukaannya.

40

Rajah 3.4 : Sampel yang telah siap dipotong dan diratakan permukaannya

3.5.3 Penyediaan Permukaan

Bagi menghasilkan satu permukaan yang rata dan cantik permukaan kayu akan

dikemaskan dengan menggunakan kertas pasir kasar. Kesan pemotongan dan permukaan

yang tidak rata akan dikemaskinikan bagi mendapatkan permukaan yang rata dan

memudahkan untuk lekatan bahan polimer FRP. Rajah 3.5 menunjukkanmesin pengetam

kayu elektrik yang digunakan untuk mengetam permukaan kayu.

41

Rajah 3.5 : Mesin pengetam kayu elektrik

42

3.5.4 Penampalan helaian CFRP

Perekat epoksi Sikadur 330 component A dicampurkan dengan Sikadur 330

component B pada nisbah 4 : 1. Kedua-dua campuran ini akan digaulkan selama lima

minit bagi mendapatkan campuran yang sebati sebelum dilekatkan pada permukaan

rasuk kayu. Apabila campuran ini telah benar-benar sebati, kerja-kerja menyapu epoksi

pada permukaan kayu dilakukan. Epoksi yang dicampur ini disapukan mengikut ukuran

saiz bahan polimer CFRP dan penampalan helaian CFRP dilakukan.

Semasa kerja-kerja penampalan helaian CFRP dilakukan adalah penting

memastikan helaian ini betul-betul melekat dan tidak ada serat-serat yang terkeluar dari

lokasi yang ditandakan. Kerja penggelekan dengan menggunakan penggelek besi akan

dilakukan bagi memastikan helaian CFRP tadi mempunyai lekatan yang baik dengan

permukaan kayu. Setelah kesemuanya siap, bahan tadi akan dibiarkan kering pada suhu

bilik biasa selama seminggu supaya epoksi tadi dapat mencapai kekuatannya. Rajah 3.6

menunjukkan prosedur bagi penyediaan epoksi dan kerja-kerja penampalan.

(a) Sikadur330 A dan B dicampur kadar 4 : 1 (b) Penyapuan epoksi pada kayu

Rajah 3.6 : Proses penampalan helaian CFRP pada rasuk kayu.

43

mpalan helaian CFRP (d) Menekan dan meratakan

(e) Helaian CFRP yang telah siap ditampal

Rajah 3.6 : Proses penampalan helaian CFRP pada rasuk kayu ( sambungan ).

(c) Pena

permukaan helaian CFRP

44

3.5.5 Ujian kekuatan lenturan rasuk

Untuk kaedah ini sampel kayu perlu disokong bebas pada kedua-dua hujungnya

dan berupaya melentur tanpa sebarang halangan seperti geseran dan sebagainya.

Anggaran kekuatan kayu Keruing secara teori dapat ditunjukkan di bawah :

Kayu Keruing ( Dipterocarpus bandii )

²739 cmkgp =σ Tegasan had perkadaran ( stress proportional limit )

lenturan statik. Rujuk Jadual 2.6

IMyFDaya =)( M = Momen

I = Momen sifat tekun

412

505050300 x

xxP

= P= Daya yang dikenakan

=³50

900P

P0072.0=

0072.0

9.73=

²26.10 mmkN=

Secara teorinya daripada nilai yang dikira ini anggaran kekuatan kayu Keruing

yang mampu menanggung beban sehingga mengalami kegagalan ialah 10.26 kN / mm².

45

Semua rasuk kayu yang hendak dilakukan ujian lenturan diratakan permukaan

dengan menggunakan kertas pasir yang kasar bagi mendapatkan permukaan yang rata

bagi memudahkan pengesanan keretakan yang berlaku. Ujian lenturan rasuk dilakukan

pada tiga sampel yang dikawal terlebih dahulu bagi memepercepatkan ujikaji

manakala rasuk yang diperkuatkan dengan helaian CFRP akan diuji selepas perekat

epoksi yang melekatkan helaian CFRP pada rasuk telah kering. Tempoh bagi

mendapatkan lekatan yang baik antara lekatan helaian CFRP dengan rasuk ialah satu

minggu. Selepas itu ia akan diuji.

Semasa ujian dilakukan dengan menggunakan struktur kerangka Magnus,

terdapat beberapa alat yang digunakan di dalam ujikaji ini dan diantaranya ialah :

i. Jek Hidraulik : Mengenakan beban ke atas rasuk

ii. Sel beban : Membaca beban yang dikenakan ke atas rasuk

iii. Transduser : Mengukur pesongan rasuk

iv. Magnetic stand : Memegang transduser pada kedudukan yang tetap

v. Pengelok data : Mengumpul bacaan transduser dan sel beban

Jek Hidraulik akan diletakkan tergantung pada struktur kerangka Magnus dan

hujung jek akan ditumpukan ditengah-tengah pembahagi beban untuk mewujudkan dua

beban tumpu dengan jarak yang sama dari tengah rentang. Penyokong rasuk pula terdiri

daripada dua rod yang mempunyai ketinggian yang sama.

Tranduser pula akan ditetapkan pada kedudukannya dengan menggunakan

magnetic stand dan ditempatkan di tiga lokasi iaitu tengan beban dan di bawah dua

beban tumpu untuk mengesan pesongan akibat beban. Tranduser ini kemudiannya akan

disambungkan kepada pengelok data dengan menggunakan wayar tranduser. Alat sel

beban diletakkan di atas pembahagi beban dengan kedudukan jek hidraulik betul-betul

berada di bahagian tengah sel beban.

46

Selepas semua alat dipasang beban mula dikenakan dan bacaan akan diambil

untuk setiap pembebanan sebanyak 0.5 kN sehingga keretakan pertama dikenalpasti.

Pembebanan akan diteruskan sehingga rasuk mencapai kegagalan pada had beban

muktamad. Selepas rasuk mengalami kegagalan, bentuk keretakan pada rasuk diambil

dan dibuat lakaran bagi mengenalpasti keretakannya.

Tranduser

Rajah 3.7 : Ujian kekuatan lenturan rasuk

Rajah 3.8 :Set-up pengelok data untuk menjalankan ujian lenturan

47

Rajah 3.9 : Beban dikenakan pada rasuk dengan kadar 0.5kN

Rajah 4.0 : Contoh kegagalan pada rasuk

48

BAB IV

KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN

4.1 Keputusan Ujian Pembebanan Titik

Hasil yang diperolehi daripada kajian ini akan dianalisis dan dibincang bagi

memperolehi data dan maklumat yang terbaik untuk dianalisis. Rajah 4.1 menunjukkan

nilai pesongan yang diambil bagi setiap rasuk kayu padu sewaktu pembebanan

dilakukan

4.1.1 Keputusan ujikaji bagi ujian lenturan rasuk kayu padu

P/2 P/2

Pesongan Pesongan Pesongan

∆1 ∆2 ∆3 Rajah 4.1: Nilai pesongan yang diambil bagi setiap sampel ujikaji bagi rasuk kayu padu

49

Sebelum melakukan ujian lenturan, jisim ketiga-tiga sampel akan diambil dan

dicatatkan bacaan seperti dinyatakan di bawah iaitu sampel A = 1.845 kg, sampel B =

1.975 kg dan sampel C = 2.090 kg. Kandungan lembapan bagi setiap sampel juga

diambil sebelum dan selepas ujikaji. Keputusan ujian bagi tiga rasuk kayu padu

ditunjukkan oleh Jadual 4.1, 4.2, 4.3, dan 4.4.

Jisim kayu sebelum ujikaji

Sampel A = 1.845 kg

Sampel B = 1.975 kg

Sampel C = 2.090 kg

Jadual 4.1: Kandungan lembapan ( % ) bagi sampel rasuk kayu padu

Jenis Sampel Sebelum ( kg ) Selepas ( kg ) %

A 0.085 0.075 11.8

B 0.090 0.080 11.1

C 0.095 0.085 10.5

50

Jadual 4.2: Data ujikaji rasuk kayu padu bagi Sampel A

Pesongan ( mm ) Beban ( kN )

∆1 ∆2 ∆3

0 0 0 0

0.5 0.77 0.95 0.82

1.0 1.88 2.0 1.72

1.5 3.77 3.30 2.86

2.0 4.41 4.19 3.66

2.5 5.85 6.64 5.85

3.0 6.52 6.74 5.94

3.5 7.79 8.15 7.18

4.0 9.98 9.48 8.39

4.5 11.03 10.87 9.61

5.0 12.17 12.34 10.94

5.5 12.97 13.53 11.99

6.0 13.73 14.65 12.99

6.5 14.51 15.73 13.96

7.0 15.93 16.91 15.01

7.5 16.82 18.07 16.04

8.0 17.21 19.55 17.40

8.5 18.76 22.87 19.02

9.0 24.35 29.40 24.93

9.5 26.55 32.08 24.96

Nota : Pada beban 9.5 kN rasuk telah mengalami kegagalan

51

Jadual 4.3 : Data ujikaji rasuk kayu padu bagi Sampel B


∆1 ∆2 ∆3

0 0.0 0.0 0.0

0.5 0.91 1.01 0.87

1.0 1.76 1.88 1.62

1.5 2.13 2.40 2.07

2.0 3.12 3.22 2.78

2.5 3.73 4.06 3.52

3.0 4.03 4.80 4.21

3.5 5.20 5.61 4.91

4.0 5.69 6.45 5.63

4.5 6.84 7.27 6.36

5.0 7.30 8.07 7.08

5.5 8.73 8.95 7.84

6.0 9.44 9.82 8.61

6.5 9.61 10.84 9.50

7.0 11.08 11.77 10.33

7.5 11.89 12.83 11.27

8.0 12.33 14.04 12.34

8.5 13.57 15.44 13.60

9.0 14.50 16.70 14.74

9.5 16.04 18.34 16.28


52

Jadual 4.4 : Data ujikaji rasuk kayu padu bagi Sampel C


∆1 ∆2 ∆3

0 0.0 0.0 0.0

0.5 0.56 0.75 0.66

1.0 1.23 1.44 1.29

1.5 1.72 2.05 1.84

2.0 2.38 2.74 2.46

2.5 2.82 3.35 3.01

3.0 3.77 4.02 3.60

3.5 4.08 4.68 4.19

4.0 4.66 5.36 4.80

4.5 5.31 6.16 5.53

5.0 6.60 6.84 6.13

5.5 6.61 7.60 6.80

6.0 7.38 8.31 7.48

6.5 8.02 9.02 8.09

7.0 9.01 9.86 8.83

7.5 9.39 10.67 9.55

8.0 10.53 11.46 10.25

8.5 11.13 12.47 11.13

9.0 11.80 13.46 12.01

9.5 12.84 14.64 13.05

10.0 14.09 15.92 14.18

10.5 16.68 18.26 16.22

11.0 19.38 21.28 18.87


53

4.1.2 Keputusan ujikaji bagi ujian lenturan rasuk yang di perkuatkan dengan helaian CFRP P/2 P/2

Pesongan Pesongan Pesongan

∆1 ∆2 ∆3

Rajah 4.2: Nilai pesongan setiap sampel bagi rasuk yang diperkuatkan dengan CFRP fabrik

Proses yang sama juga dibuat bagi sampel kayu yang diperkuatkan dengan CFRP

fabrik di mana jisim sampel A = 1.880 kg, sampel B = 1.945 kg dan sampel C =

1.8654kg. Kandungan lembapan bagi setiap sampel juga diambil sebelum dan selepas

ujikaji. Keputusan ujian bagi tiga rasuk kayu yang diperkuatkan dengan CFRP fabrik

ditunjukkan oleh Jadual 4.5.

Jadual 4.5: Kandungan lembapan ( % ) bagi sampel rasuk yang diperkuat dengan CFRP

Jenis Sampel Sebelum ( kg ) Selepas ( kg ) %

A 0.075 0.065 13.3

B 0.065 0.055 15.4

C 0.080 0.070 12.5

54

Jadual 4.6 : Data ujikaji rasuk kayu yang diperkuatkan dengan CFRP fabrik bagi

Sampel A


∆1 ∆2 ∆3

0 0 0 0

1 1.29 2.67 1.31

2 2.68 3.26 2.69

3 4.21 4.94 4.14

4 5.68 6.61 5.58

5 7.11 8.23 6.97

6 8.63 9.87 8.40

7 10.28 11.74 10.02

8 12.29 13.90 11.86

9 14.79 16.60 14.20

10 18.53 20.50 17.60


55


Sampel B


∆1 ∆2 ∆3

0 0 0 0

1 1.82 2.54 2.22

2 2.97 3.63 3.32

3 4.29 4.85 4.31

4 5.57 6.12 5.85

5 6.81 7.31 7.08

6 8.35 9.21 8.54

7 9.58 10.01 9.72

8 11.15 11.73 11.22

9 13.05 14.25 13.01

10 15.32 16.74 15.15

11 21.05 23.52 20.86


56


Sampel C


∆1 ∆2 ∆3

0 0 0 0

1 1.43 1.60 1.37

2 2.72 2.99 2.62

3 4.22 4.66 4.04

4 5.56 6.15 5.31

5 7.05 7.82 6.80

6 8.49 9.43 8.15

7 10.19 11.27 9.77

8 11.84 13.08 11.31

9 14.07 15.49 13.42

10 18.82 20.49 17.75

11 19.01 23.42 19.17


57

4.1.3 Ragam Kegagalan dan Bentuk Keretakan

Bentuk dan ragam kegagalan sampel-sampel yang diuji adalah seperti

disimpulkan dalam Jadual 4.9 dan Jadual 4.10

Jaduan 4.9 : Ragam kegagalan bagi ketiga-tiga batang rasuk kayu padu

Sampel Ragam Kegagalan

A

Kegagalan tempatan di bahagian atas rasuk dengan sedikit lengkokan sisi..

Kegagalan pada bahagian atas menunjukkan sampel ini mengalami

kegagalam mampatan. Didapati juga semasa beban muktamad kegagalan

mula berlaku pada bahagian bawah rasuk dan ini di andaikan rasuk

mengalami kegagalan tegangan.

B

Pada bahagian atas rasuk didapati tiada keretakan berlaku dan keretakan

hanya didapati pada bahagian sisi dan bawah rasuk sahaja. Bentuk

kegagalan pada bahagian bawah ( pandangan sisi ) adalah kurang dan

rasuk ini telah mengalami kegagalan tegangan.

C

Sampel ini semakin melentur dan patah secara tiba-tiba di tengah rentang

apabila mencapai beban muktamad. Antara lokasi keretakan yang

dikenalpasti ialah pada tengah rentang pada bahagian atas, pecah pada

bahagian bawah ditengah rentang pada kedudukan sisi. Kegagalan pada

bahagian bawah rasuk menunjukkan sampel mengalami kegagalan

tegangan.

58

Rajah 4.3 : Rasuk kayu padu sebelum dikenakan beban

Rajah 4.4 : Rasuk kayu padu melentur sedikit apabila dikenakan beban.

59

Rajah 4.5 : Rasuk kayu padu yang telah mengalami kegagalan dan pada ketika ini jek

hidraulik dilepaskan.

Rajah 4.6 : Mod kegagalan bagi ketiga-tiga sampel rasuk kayu padu

60

Pandangan dari atas

Pandangan hadapan sisi yang menghala kamera seperti dalam Rajah 4.5

Pandangan bawah Rajah 4.7 : Ragam kegagalan secara grafik dari tiga pandangan bagi rasuk padu sampel

A ( tidak mengikut skala )

Pandangan dari atas


Pandangan bawah Rajah 4.8 : Ragam kegagalan secara grafik dari tiga pandangan bagi rasuk padu B


61

Pandangan dari atas Pandangan hadapan sisi yang menghala kamera seperti dalam Rajah 4.3

Pandangan bawah

Rajah 4.9 : Ragam kegagalan secara grafik dari tiga pandangan bagi rasuk padu C


62

Jadual 4.10 : Ragam kegagalan bagi ketiga-tiga batang rasuk yang diperkuatkan dengan

CFRP fabrik

Sampel Ragam Kegagalan

A

Pada bahagian atas rasuk didapati tiada keretakan berlaku dan keretakan

hanya didapati pada bahagian sisi dan bawah rasuk sahaja dan helaian

CFRP didapati terkoyak sedikit pada bahagian tengah. Kegagalan pada

bahagian bawah menunjukkan sampel mengalami kegagalan tegangan

B

Kegagalan tempatan di bahagian atas rasuk dengan sedikit lengkokan sisi.

Sampel ini melentur dengan penambahan beban dan berlaku kopakan pada

kayu secara tiba-tiba. Kegagalan hanya berlaku pada sisi kayu yang tidak

dilekatkan dengan CFRP. CFRP tertanggal sedikit dan kegagalan sampel

ini mengalami kegagalan mampatan

C

Sampel ini semakin melentur dan patah secara tiba-tiba di tengah beban

tumpu iaitu 30 cm dari sokong apabila mencapai beban muktamad.

Helaian CFRP tertanggal dan terkoyak ketika kegagalan berlaku.

Kegagalan dibahagian bawah rasuk menunjukkan sampel ini mengalami

kegagalan tegangan.

63

Rajah 4.10: Rasuk yang diperkuatkan dengan CFRP melentur apabila dikenakan beban

Rajah 4.11: Rasuk yang diperkuatkan dengan CFRP patah secara tiba-tiba apabila

mencapai beban muktamad

64

Rajah 4.12 : Pandangan dekat rasuk kayu diperkuatkan dengan helaian CFRP yang

mengalami kegagalan

Pandangan dari atas


Pandangan bawah Rajah 4.13: Ragam kegagalan secara grafik dari tiga pandangan bagi sampel A yang

diperkuatkan dengan CFRP ( tidak mengikut skala )

65

Pandangan dari atas


Pandangan bawah Rajah 4.14: Ragam kegagalan secara grafik dari tiga pandangan bagi sampel B yang


Pandangan dari atas


Pandangan dari bawah

Rajah 4.15: Ragam kegagalan secara grafik dari tiga pandangan bagi sampel C yang


66

4.1.4 Beban Muktamad

Hasil daripada ujikaji, beban muktamad bagi sampel-sampel yang diuji

ditunjukkan dalam Jadual 4.11

Jadual 4.11: Beban muktamad bagi ketiga-tiga sampel rasuk yang diuji

Sampel Keadaan sampel Beban muktamad ( kN )

A ( rasuk padu ) Rasuk segiempat sama kayu - padu

9.5

B ( rasuk padu ) Rasuk segiempat sama kayu – padu

10.0

C ( rasuk padu ) Rasuk segiempat sama kayu – padu

11.0

A ( FRP ) Rasuk segiempat sama kayu diperkuatkan

dengan helaian CFRP 12

B ( FRP ) Rasuk segiempat sama kayu diperkuatkan


C ( FRP ) Rasuk segiempat sama kayu diperkuatkan


67

4.1.5 Pesongan

Perbandingan graf beban melawan pesongan bagi ketiga-tiga sampel ujikaji

rasuk padu ditunjukkan dalam Rajah 4.16 - 4.19 manakala perbandingan graf beban

melawan pesongan bagi rasuk yang diperkuatkan dengan helaian CFRP ditunjukkan

dalam Rajah 4.20 – 4.21.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

Pesongan ( mm )

Beb

an (

kN )

Pesongan 2Pesongan 1

Pesongan 3

8.0 kN

17.0 mm

2.0 mm

1.0 kN

Rajah 4.16: Gabungan graf beban lawan pesongan bagi sampel A ( rasuk padu )

4.1.5.1 Analisis Graf

Berdasarkan Rajah 4.16, perbandingan dibuat berdasarkan gabungan ketiga-tiga

titik pesongan yang dinyatakan dalam graf iaitu pesongan 1, pesongan 2 dan pesongan 3

apabila dikenakan beban secara perlahan-lahan pada kadar 0.5 kN.

68

Rajah 4.16

Berpandukan Rajah 4.16 didapati hubungan beban dan pesongan adalah berkadar

terus. Apabila dikenakan beban pada kadar 0.5 kN di dapati pesongan pada tengah

rentang semakin besar dengan peningkatan beban. Perubahan pada pesongan 1 dan

pesongan 2 dapat dilihat pada beban 1.0 kN hingga beban 8.0 kN menghasilkan

pesongan sebanyak 2mm hingga 17 mm. Secara teorinya apabila beban titik dikenakan

pesongan 1 dan 2 adalah berada pada nilai yang sama ataupun sedikit anjakan dan ini

bergantung kepada teknik pembebanan dan kedudukan alat transduser semasa ujikaji.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Pesongan ( mm )

Beb

an (

kN )

Pesongan 1

Pesongan 2

Pesongan 3

4.0 kN

5.7 mm 12.0 mm

8.0 kN

Rajah 4.17: Gabungan graf beban melawan pesongan bagi sampel B ( rasuk padu )

69

Rajah 4.17

Bagi Rajah 4.17 pula, didapati kadar pesongan 1 dan pesongan 3 hampir sama

dan perubahan pada graf mula berlaku pada beban 4.0 kN sehingga beban 8.0 kN.

Pesongan 2 pada pertengahan rentang adalah lebih besar daripada pesongan 1 dan

pesongan 3 dan ini menunjukkan lenturan maksimum berlaku pada pertengahan rentang.

0123456789

1011

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Pesongan ( mm )

Beba

n ( k

N )

Pesongan 1Pesongan 2Pesongan 3

Rajah 4.18 : Gabungangraf beban melawan pesongan bagi sampel C ( rasuk padu )

70

Rajah 4.18

Rajah 4.18 menunjukkan nilai pesongan 1 dan pesongan 3 adalah sama sehingga

sampel mencapai kegagalan pada beban muktamad. Sampel C menunjukkan perbezaan

yang ketara jika dibandingkan dengan sampel A dan sampel B di mana pemindahan

beban dianggap sekata kerana nilai pesongan 1 dan pesongan 3 adalah sama manakala

lenturan maksimum bagi pesongan 2 adalah yang lebih besar dari pesongan 1 dan

pesongan 3.

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

Pesongan ( mm )

Beb

an (

kN )

Sampel ASampel BSampel C

Beban Maksimum P = 11.0 kN



Rajah 4.19: Gabungan ketiga-tiga sampel bagi pesongan maksimum pada beban

muktamad ( rasuk padu )

71

Daripada Rajah 4.19, perbandingan dapat dibuat antara ketiga-tiga jenis sampel

iaitu sampel A, B dan C. Pada pertengahan rentang atau di bawah beban tumpu, nilai

pesongan maksimum dicapai pada had yang tertentu bergantung kepada kekuatan rasuk

kayu. Bagi sampel A, pada beban muktamad 9.5 kN pesongan maksimum yang

dihasilkan ialah 32.08 mm. Bagi sampel B pula, pada beban muktamad 10.0 kN

menghasilkan pesongan sebanyak 18.34 mm dan sampel C pada beban muktamad 11.0

kN menghasilkan pesongan 21.28 mm.

Daripada ketiga-tiga sampel yang ditunjukkan dalam rajah di atas didapati

sampel A mengalami pesongan yang besar iaitu 32.08 mm berbanding dengan sampel B

dan C. Keadaan ini menunjukkan bahawa kadar pesongan rasuk bergantung kepada

jumlah beban yang dikenakan dan juga keadaan struktur kayu. Nilai pesongan yang

besar bagi sampel A menunjukkan sampel ini mempunyai kelemahan dalam struktur

kayu dan ianya tidak sesuai jika digunakan dalam pembinaan. Dalam pembinaan rasuk

kayu, nilai pesongan yang terkecil dan mampu menanggung beban yang besar adalah

yang terbaik dalam rekabentuk. Bagi sampel A dan B adalah mempunyai kekuatan pada

struktur kayu yang boleh menanggung beban yang besar dari sampel A di mana ianya

menghasilkan nilai pesongan yang kecil.

72

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Pesongan ( mm )

Beb

an (

kN )

Sampel A

Sampel B

Sampel C

Beban MuktamadP = 11.0 kN



Rajah 4.20: Gabungan ketiga-tiga sampel bagi pesongan maksimum pada beban

muktamad yang diperkuatkan dengan helaian CFRP

Bagi rasuk yang diperkuatkan dengan CFRP kadar beban yang dikenakan ialah pada

kadar 1.0 kN pada setiap kali pembebanan dilakukan. Daripada Rajah 4.20, dapatlah

disimpulkan dan dibuat perbandingan bagi ketiga-tiga sampel yang diperkuatkan dengan

CFRP. Kegagalan sampel A berlaku sehingga beban muktamad 11.0 kN dan

menghasilkan pesongan maksimum 20.5 mm. Bagi sampel B dan sampel C kegagalan

berlaku pada beban 12.0 kN masing-masing menghasilkan pesongan 23.52 mm dan

23.42 mm.

Daripada ketiga-tiga sampel di atas, sampel B dan sampel C menghasilkan pesongan

yang lebih besar berbanding sampel A pada beban muktamad yang lebih tinggi.

73

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Deflection ( mm )

Load

( kN

)

13.3 mm

8.0 kN

11.0 mm

Rasuk kayu padu

Rasuk diperkuat denganCFRP

Rajah 4.21: Purata bagi ketiga-tiga sampel antara rasuk yang dikawal dan rasuk yang

diperkuatkan dengan helaian CFRP.

Jika dilihat pada Rajah 4.21, pada awal pembebanan sehingga akhir pembebanan

sampel yang diperkuatkan dengan CFRP adalah lebih tinggi kekuatan jika dibandingkan

dengan rasuk kayu padu.

Daripada hasil yang ditunjukkan dalam graf diatas, terdapat perbezaan antara

rasuk kayu padu dan sampel yang diperkuatkan dengan CFRP. Apabila dikenakan beban

yang sama iaitu pada beban 8.0 kN pada kedua-dua sampel, didapati terdapat perbezaan

dari segi pesongan. Pada beban 8.0 kN nilai pesongan bagi sampel yang diperkuatkan

dengan CFRP adalah 11.0 mm manakala pada beban yang sama nilai pesongan bagi

rasuk kayu padul ialah 13.3 mm.

74

Daripada keputusan ini dapatlah disimpulkan bahawa dengan penambahan

bahan polimer seperti CFRP pada rasuk kayu ianya memberikan nilai pesongan yang

lebih kecil berbanding sampel rasuk kayu biasa apabila dikenakan pada beban yang

sama. Didapati juga peratus perbezaan bagi pesongan kedua-dua sampel adalah

sebanyak 17.3 %.

75

4.1.6 Perbincangan Keputusan Ujian Pembebanan Titik

4.1.6.1 Kelakuan lenturan

Rasuk kayu padu (A1, B1 dan C1) melentur dengan keadaan beban yang

dikenakan berkadar langsung dengan pesongan dan terikannya sehingga sampel ini

mengalami kegagalan tempatan pada bahagian bawah rasuk. Dengan kata lain, rasuk ini

mengalami kegagalan dan daya tegangan yang dikenakan pada atas paksi neutralnya.

Beban muktamad bagi sampel A1 = 9.5 kN, B1 = 10.0 kN dan C1 = 11.0 kN. Manakala

pesongan maksimum ketika kegagalan berlaku ialah sampel A1 = 32.08 mm, B1 = 18.34

mm dan C1 = 21.28 mm.

Bagi sampel yang diperkuatkan dengan helaian CFRP pula, kelakuan

lenturannya adalah berlainan sedikit dengan sampel yang dikawal. Sampel C2 ( CFRP )

patah secara tiba-tiba pada beban muktamadnya, iaitu 11.0 kN. Manakala sampel yang

lain iaitu A2 ( CFRP ) = 12.0 kN dan B2 ( CFRP ) = 12.0 kN juga melentur sebelum

kegagalan berlaku dan keadaan beban yang dikenakan berkadar terus dengan pesongan

yang dialaminya. Pesongan maksimum ketika beban muktamad sebelum sampel C2

( CFRP ) patah ialah 23.42 mm, sampel A2 ( CFRP ) = 20.5 mm dan sampel B2 ( CFRP )

= 23.52 mm.

Dari keputusan ujian pembebanan titik bagi sampel yang dikawal iaitu A1, B1

dan C1, maka dapatlah dirumuskan bahawa rasuk adalah lemah pada bahagian tegangan

( bahagian bawah paksi neutralnya ) daripada mampatan. Bagi rasuk yang diperkuatkan

dengan helaian CFRP pula, kekuatan pada bahagian mampatan adalah lemah jika

dibandingkan dengan bahagian tegangan.Dengan kata lain, rasuk yang diperkuatkan

dengan CFRP adalah lebih kuat jika dibandingkan dengan rasuk kayu kawalan.

76

Jadual 4.12 : Perbandingan antara keenam-enam sampel dalam ujian pembebanan dua

titik

Sampel Beban Muktamad ( kN ) Pesongan Maksimum ( mm )

A1 9.5 32.08

B1 10.0 18.34

C1 11.0 21.28

A2 ( CFRP ) 11.0 20.5

B2 ( CFRP ) 12.0 23.52

C2 ( CFRP ) 12.0 23.42

4.1.6.2 Kesan Penguatan Helaian CFRP

Jadual 4.12 menunjukkan perbandingan di antara rasuk kayu padu dan rasuk

yang diperkuatkan dengan CFRP. Jika dilihat dari segi kekuatan bahan ini, penguatan

oleh CFRP menunjukkan kadar peningkatan beban yang dikenakan pada rasuk.

Keputusan yang diperoleh dalam sampel A dan A ( CFRP ) menunjukkan perbezaan

dimana banyak faktor yang boleh dibincangkan dan diambil kira bagi menunjukkan

bahan CFRP mampu meningkatkan kadar kekuatan rasuk.

Secara purata beban muktamad bagi ketiga-tiga sampel A, B, dan C bagi rasuk

kayu padu adalah 10.2 kN. Beban muktamad yang dicapai bagi sampel ini adalah lebih

rendah jika dibandingkan dengan sampel yang diperkuatkan dengan CFRP iaitu 11.7 kN.

Ini dapat disimpulkan bahwa helaian CFRP dapat menguatkan rasuk yang lebih kuat

pada bahagian mampatan. Kegagalan yang berlaku dalam rasuk kayu padu lebih kepada

kegagalan pada bahagian bawah rasuk ( bahagian tegangan ).

77

Dari segi pesongan pula, kadar pesongan sampel yang diperkuatkan dengan

CFRP adalah lebih kecil daripada pesongan rasuk kayu padu seperti yang ditunjukkan

dalam Rajah 4.21 dengan perbezaan sebanyak 17.3 %. Keadaan ini menunjukkan

bahawa helaian CFRP berupaya mengurangkan pesongan rasuk pada awal pembebanan

sehingga sampel mencapai kegagalan.

Jika dilihat dari segi bentuk keretakan dan kegagalan sampel pula, rasuk kayu

padu menunjukkan banyak keretakan yang berlaku pada bahagian bawah jika

dibandingkan dengan sampel yang diperkuatkan dengan helaian CFRP. Bentuk

keretakan yang berbeza adalah disebabkan oleh kehadiran bahan penguat bagi kayu iaitu

CFRP. Keretakan bagi sampel yang diperkuatkan dengan CFRP dan rasuk kayu padu

adalah hampir sama bagi ketiga-tiga jenis sampel yang mana kesemuanya gagal pada

pertengahan beban titik.

Pada beban muktamad bagi sampel CFRP iaitu sampel C rasuk patah secara

tiba-tiba dan berlaku penanggalan pada helaian CFRP seperti dalam Rajah 4.11. Bagi

sampel yang lain hanya berlaku retakan dan serpihan pada rasuk.

78

BAB V

KESIMPULAN DAN CADANGAN

5.1 Kesimpulan

Kajian terhadap rasuk-rasuk kayu bagi penentuan kesan tampalan CFRP bagi

ujian pempebanan 2 titik telah menghasilkan data yang dapat dirumuskan seperti

berikut:-

1) Rasuk yang diperkuatkan dengan plat CFRP mampu menanggung beban

muktamad yang lebih besar daripada rasuk kawalan.

2) Rasuk yang diperkuatkan dengan plat CFRP memberikan nilai pesongan relatif

yang rendah.

3) Keberkesanan plat CFRP sebagai penguat menurun disebabkan oleh

penyahtampalan di antara plat dan muka tampalan kayu.

79

4) Penggunaan plat CFRP sebagai penguat bagi rasuk yang berentang panjang

dalam menghalang pesongan disamping menguatkan rasuk sehingga mampu

menanggung beban muktamad yang lebih tinggi.

5) Kegagalan yang berlaku pada rasuk yang diperkuatkan dengan plat CFRP

berlaku pada bahagian yang lemah yang tidak disaluti dengan plat CFRP iaitu di

tengah beban titik.

6) Corak kegagalan bagi kedua-dua sampel adalah berbeza di mana retak yang

dihasilkan oleh rasuk yang dikawal adalah banyak berbanding rasuk yang

diperkuatkan dengan plat CFRP

7) Lekatan bahan epoksi didapati kurang baik kerana tidak menunjukkan lekatan

ataupun pengerasan di mana bahan tersebut masih lagi berada dalam keadaan

melekit sewaktu ujikaji dijalankan

8) Kajian dalam bidang kelakuan plat CFRP menampilkan bahan rencam sebagai

pilihan bahan binaan yang baik dan menarik.

80

5.2 Cadangan ujikaji selanjutnya

Corak dan kemunculan retakan pada sampel perlu direkodkan kerana kelakuan

plat banyak dipengaruhi oleh perkembangan retakan. Parameter seperti lebar, kedalaman

dan selang setiap retak perlu dicatatkan dengan lebih terperici. Kajian kebolehkhidmatan

epoksi juga dapat menghasilkan garis panduan mengenai kadar campuran, tempoh

pengawetan dan penyenggaraan yang baik

Disamping itu, ciri-ciri epoksi yang digunakan sebagai adhesif juga perlu diberi

perhatian kerana keberkesanan penampalan dan lekatan di antara plat CFRP dan

permukaan kayu penting dalam memastikan penguatan menggunakan CFRP.

Kajian penampalan pada keseluruhan permukaan kayu pada rasuk perlu

dilakukan dengan lebih mendalam supaya bahan ini dibalut pada kesemua permukaan

kayu kerana kegagalan didapati berlaku pada bahagian yang tidak ditampal dengan

CFRP.

Kajian terhadap pendedahan bahan terhadap tindakan alam sekitar seperti cuaca

dan tindakan elemen penghakis amat digalakkan bagi memastikan kekuatan bahan

CFRP ini berada dalam keadaan yang terbaik sebelum pengujian dilakukan.

81

RUJUKAN

Aprile A., Spacone E., Suchart Limkatanyu ( 2001 ). “ Role of Bond in RC Beams

Strengthened with Steel and FRP Plates” Journal of structural Engineering. 1445-1452

Benjamin A. Jayne (1972), “Theory And Design Of Wood And Fiber Composite

Materials”, First Edition, Syracuse University Press, New York, pp. 1-21.

Gill, R.M. ( 1972 ). “ Carbon Fibres in Composites Materials.” London: Iliffe Books For

The Plastics Institute.

H. E. Desch (1948), “Timber Its Structure And Properties”, Second Edition, Macmillan

and Co. Ltd, London, pp. 9-16.

Hollaway, L.C and Head, P.R ( 2001 ). “ Advanced Polymer Composites and Polymer

in the Civil Infrastructure.” Oxford: Elsevier Science Ltd ( UK )

Keble, J. ( 1999 ). “ Alternative Structural Strengthening with Advanced Composites”

Conference on Composites and Plastic in Construction. Shawbury: Rapra

technology.paper 18

Kropf F.W., ( 2000 ): Detail design and retrofitting / restrengthening of weather

exposed timber structures. Proceeding of the VI. International Workshop on Urban

Heritage and Building Maintenance- Maintenance and restrengthening of wood and

wooden structures. p. 117 – 122.

82

Mahyuddin Ramli. “ Pengujian Bahan & Struktur. M.Sc Construction Engineering

( Leeds ). B.C.Hon. Civil Engineering ( UTM ). Muka surat 109-113

Robert, M.J. ( 1993 ). “ Mekanik Bahan Rencam” diterjemahkan oleh Daud Abd.

Rahman, Unit Penerbitan Akademik UTM, pp. 1-2

S. R. Reid and G. Zhou (1987), “Impact Behaviour Of Fibre-Reinforced Composit

Materials and Structures”, Third Edition, Woodhead Publishing Limited, London,

pp. 1- 5

Steiner, W. ( 1998 ) “ Desig of Strengthening Structures with Carbon Fibre Reinforced

Polymer ( CFRP ) Laminates.” Kuala Lumpur : IEM, 1-41

Steiger R., Widman R., ( 2002 ): Fiber Reinforce Plastic in Timber Structures. A

survey of possible applications. ( in German, with English summary ) Research Report

of the EMPA Wood Department, in preparation

Tewary, V.K ( 1998 ) “ Mechanics of Fibre Composites.” New York: John Wiley &

Sons, Inc.

Timmermann K., Meierhofer U.A., 1992 : “ Fibre reinforce plastics in timber

structures Investigation and development to enlarge the field of application: I.

Contemplation of status quo and of possible applications and developments ( in German

). Research Report Nr. 115/23 of the EMPA Wood Department

Triantafillou, Thanasis C. Shear Reinforcement of wood using FRP material. Journal

of Material in Civil Engineering, v 9, n 2, May. 1997, p 65 - 695.

sifat mekanikal bagi rencam kayu – cfrp di · pdf filepelbagai bahan seperti konkrit,...

Documents