METODE DAN MATERIAL PERBAIKAN

Penentuan metode dan material perbaikan umumnya tergantung pada jenis kerusakan yang ada, disamping besar dan luasnya kerusakan yang terjadi, lingkungan dimana struktur berada, peralatan yang tersedia, kemampuan tenaga pelaksana serta batasan-batasan dari pemilik seperti keterbatasan ruang kerja, kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan dan biaya perbaikan.

Jenis kerusakan yang sering terjadi adalah kerusakan berupa keretakan dan spalling (terlepasnya bagian beton).

BAB VIIIPERBAIKAN DAN PERKUATAN STRUKTUR BETON

Dengan makin banyaknya struktur bangunan yang mengalami kerusakan pada saat masa layannya ataupun pada saat proses konstruksi, maka diperlukan pengetahuan mengenai teknologi perbaikan dan perkuatan yang tepat guna.Pada paper ini akan disajikan beberapa metode serta material perbaikan dan perkuatan yang dapat digunakan, dan kontrol kualitas selama dan sesudah pelaksanaan proses perbaikan dan perkuatan. Selain itu juga dibahas mengenai penggunaan Self Compacting Concrete (SCC) pada metode perkuatan

B. Spalling

Metode perbaikan pada kerusakan spalling, tergantung pada besar dan dalamnya spalling yang terjadi.

A. Keretakan

Keretakan dibedakan retak struktur dan non-struktur. Retak struktur umumnya terjadi pada elemen struktur beton bertulang, sedang retak non-struktur terjadi dinding bata atau dinding non-beton lainnya.Untuk retak non-struktur, dapat digunakan metode injeksi dengan material pasta semen yang dicampur dengan expanding agent serta latex atau hanya melakukan sealing saja dengan material polymer mortar atau polyurethane sealant.Sedang pada retak struktur, digunakan metode injeksi dengan material epoxy yang mempunyai viskositas yang rendah, sehingga dapat mengisi dan sekaligus melekatkan kembali bagian beton yang terpisah.

• Patching

Untuk spalling yang tidak terlalu dalam (kurang dari selimut beton) dan area yang tidak luas, dapat digunakan metode patching.Metode perbaikan ini adalah metode perbaikan manual, dengan melakukan penempelan mortar secara manual. Pada saat pelaksanaan yang harus diperhatikan adalah penekanan pada saat mortar ditempelkan; sehingga benar-benar didapatkan hasil yang padat.

• Grouting

Sedang pada spalling yang melebihi selimut beton, dapat digunakan metode grouting, yaitu metode perbaikan dengan melakukan pengecoran memakai bahan non-shrink mortar.Metode ini dapat dilakukan secara manual (gravitasi) atau menggunakan pompa.Pada metode perbaikan ini yang perlu diperhatikan adalah bekisting yang terpasang harus benar-benar kedap, agar tidak ada kebocoran spesi yang mengakibatkan terjadinya keropos dan harus kuat agar mampu menahan tekanan dari bahan grouting.

• Shotcrete (Beton Tembak)

Apabila spalling yang terjadi pada area yang sangat luas, maka sebaiknya digunakan metode Shot-crete. Pada metode ini tidak diperlukan bekisting lagi seperti halnya pengecoran pada umumnya.Metode shotcrete ada dua sistim yaitu dry-mix dan wet-mix.Pada sistim dry-mix, campuran yang dimasukkan dalam mesin berupa campuran kering, dan akan tercampur dengan air di ujung selang. Sehingga mutu dari beton yang ditembakkan sangat tergantung pada keahlian tenaga yang memegang selang, yang mengatur jumlah air. Tapi sistim ini sangat mudah dalam perawatan mesin shotcretenya, karena tidak pernah terjadi ‘blocking’.

• Grout Preplaced Aggregat (Beton Prepack)

Metode perbaikan lainnya untuk memperbaiki kerusakan berupa spalling yang cukup dalam adalah dengan metode Grout Preplaced Aggregat. Pada metode ini beton yang dihasilkan adalah dengan cara menempatkan sejumlah agregat (umumnya 40% dari volume kerusakan) kedalam bekisting, setelah itu dilakukan pemompaan bahan grout, kedalam bekisting.Material grout yang umumnya digunakan adalah polymer grout, yang memiliki flow cukup tinggi dan tidak susut.

3. METODE DAN MATERIAL PERKUATAN

Dalam pemilihan metode perkuatan, harus diperhatikan beberapa hal yaitu kapasitas struktur, lingkungan dimana struktur berada, peralatan yang tersedia, kemampuan tenaga pelaksana serta batasan-batasan dari pemilik seperti keterbatasan ruang kerja, kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan dan biaya perkuatan.

Metode perkuatan yang umumnya dilakukan adalah :• Memperpendek bentang dari struktur dengan konstruksi beton ataupun dengan

konstruksi baja.• Memperbesar dimensi daripada konstruksi beton.• Menambah plat baja. - Melakukan external prestressing. • Menggunakan FRP (Fibre Reinforced Polymer)

4. Self Compacting Concrete

Self Compacting Concrete atau yang umum disingkat dengan istilah SCC adalah beton segar yang sangat plastis dan mudah mengalir karena berat sendirinya mengisi keseluruh cetakan yang dikarenakan beton tersebut memiliki sifat-sifat untuk memadatkan sendiri, tanpa adanya bantuan alat penggetar. Beton SCC yang baik harus tetap homogen, kohesif, tidak segregasi, tidak terjadi blocking, dan tidak bleeding.Pemakaian beton SCC sebagai material repair dapat meningkatkan kualitas beton repair oleh karena dapat menghindari sebagian dari potensi kesalahan manusia akibat manual compaction. Pemadatan yang kurang sempurna pada saat proses pengecoran dapat mengakibatkan berkurangnya durabilitas beton. Sebaliknya dengan beton SCC struktur beton repair menjadi lebih padat terutama pada daerah pembesian yang sangat rapat, dan waktu pelaksanaan pengecoran juga lebih cepat.

 Self Compacting Concrete

WorkabilityBerdasarkan spesifikasi SCC dari EFNARC, workabilitas atau kelecakan campuran beton segar dapat dikatakan sebagai beton SCC apabila memenuhi kriteria sebagai berikut yaitu:§ Filling ability§ Passing ability§ Segregation resistance

Filling ability, adalah kemampuan beton SCC untuk mengalir dan mengisi keseluruh bagian cetakan melalui berat sendirinya.Passing ability, adalah kemampuan beton SCC untuk mengalir melalui celah-celah antar besi tulangan atau bagian celah yang sempit dari cetakan tanpa terjadi adanya segregasi atau blocking.Segregation resistance, adalah kemampuan beton SCC untuk menjaga tetap dalam keadaan komposisi yang homogen selama waktu transportasi sampai pada saat pengecoran.

Metoda TestMetoda test pengukuran workability telah dikembangkan untuk menentukan karakteristik beton SCC dan sampai saat ini belum ada satu jenis metoda test yang bisa mewakili ketiga syarat karakteristik beton SCC seperti tersebut di atas. Dari beberapa metoda test yang telah dikembangkan akan dibahas hanya tiga macam metoda yang dianggap dapat mewakili ketiga kriteria workability tersebut di atas.

Slump-FlowSlump-flow test dapat dipakai untuk menentukan ‘filling ability’ baik di laboratorium maupun di lapangan; dan dengan memakai alat ini dapat diperoleh kondisi workabilitas beton berdasarkan kemampuan penyebaran beton segar yang dinyatakan dengan besaran diameter yaitu antara 60 cm – 75 cm.

5. PELAKSANAAN PERBAIKAN DAN PERKUATAN

Sebelum dilakukan pelaksanaan perbaikan atau perkuatan, perlu dilakukan pengecekan terakhir apakah metode dan material yang sudah ditentukan sesuai dengan kondisi lapangan dan dapat dilaksanakan.

- Persiapan permukaan.Permukaan beton yang akan diperbaiki atau diperkuat perlu dipersiapkan, dengan tujuan agar terjadi ikatan yang baik; sehingga material perbaikan atau perkuatan dengan beton lama menjadi satu kesatuan.

- Perbandingan campuran.Untuk menghasilkan mutu dari material perbaikan atau material bonding yang digunakan dalam perkuatan sesuai dengan yang direkomendasikan dari pabrik, maka perbandingan campuran dari material harus diikuti dengan tepat, apalagi bila menggunakan material berbahan dasar epoxy.

- Pot life.Adalah waktu yang dibutuhkan dari pengadukan hingga material tersebut terpasang. Apabila waktu telah melebihi pot life-nya, maka material yang sudah tercampur jangan digunakan.

- Kekuatan tekan.Seperti pada pelaksanaan kontruksi baru, dimana dilakukan kontrol kualitas pada mutu beton yang ada; maka saat pelaksanaan dari perbaikan dan perkuatan, juga harus dilakukan hal yang sama, dengan melakukan pengambilan sample sesuai standard yang ada. (ASTM C39 – beton, ASTM C109 – mortar semen dan ASTM D495 – epoxy)

- Injeksi.Tujuan dari kontrol kualitas setelah pekerjaan injeksi dilakukan adalah untuk melihat apakah bahan injeksi sudah mengisi celah keretakan yang ada, dan juga melihat kualitas lekatan dari bahan injeksi dalam mengikatkan celah keretakan.

- Patching, Grouting, Shot-crete, Beton Prepack dan Beton SCC.Tujuan dari kontrol kualitas pada pekerjaan ini adalah untuk melihat lekatan yang terjadi antara beton lama dengan material perbaikan.

- Perkuatan dengan FRP.Tujuan dari kontrol kualitas pada pekerjaan ini adalah untuk melihat lekatan antara epoxy adhesive yang digunakan untuk melekatkan FRP.

BAB IXPENCEGAHAN KERUSAKAN BETON AKIBAT

AIR LAUT

Air laut sendiri mengandung 3,5% garam-garaman yang dapat menggerogoti kekuatan dan keawetan beton. Garam-garaman utama yang terdapat dalam air laut adalah klorida (55%), natrium (31%), sulfat (8%), magnesium (4%), kalsium (1%), potasium (1%) dan sisanya (kurang dari 1%) teridiri dari bikarbonat, bromida, asam borak, strontium dan florida (Hidayat, 2011:3). Kandungan klorida (Cl) yang yang begitu tinggi pada air laut merupakan garam yang bersifat agresif terhadap bahan lain, termasuk beton. Kerusakan dapat terjadi pada beton akibat reaksi antara air laut yang agresif yang terpenetrasi ke dalam beton dengan senyawa-senyawa di dalam beton yang mengakibatkan beton kehilangan sebagian massa, kehilangan kekuatan dan kekakuannya serta mempercepat proses pelapukan.

• Bahaya Konstruksi Pada Lingkungan AirSetiap konstruksi setelah dibangun harus dilakukan evaluasi secara terus menerus untuk menentukan kinerja bangunan. Ambruknya suatu infrastruktur, seperti jembatan, jalan layang, dermaga dan lain-lain, secara tiba-tiba sering kali membawa korban manusia dan kerugian finansial yang sangat besar. Hal ini merupakan bagian dari tugaspemilik bersama pihak yang berkepentingan untuk menjamin keselamatan masyarakat umum sebagai pengguna. Salah satu penyebab kerusakan bangunan dilingkungan laut adalah korosi pada beton dan tulangan.Secara umum, tulangan baja didalam beton tidak akan terkorosi, karena beton pada umumnya memiliki PH tinggi (sekitar 12.5), Sifat PH tinggi atau basa / alkali pada beton terjadi saat semen tercampur dengan air. Karena sifat alkali ini, dipermukaan baja dalam beton terbentuk sebuah lapisan pasif yang menyebabkan bajaterlindung dari pengaruh luar.

Rekomendasi Untuk Mendapatkan Struktur Beton yang Durable di Lingkungan Laut•   Penggunaan bahan dasar beton (seperti agregat) dan beton berkualitas baik•   Pemberian selubung beton dengan ketebalan tertentu yang sesuai dengan kondisi lingkungan yang akan dihadapi. Semakin korosif lingkungan, semakin tebal selimut beton yang dibutuhkan•   Pengontrolan lebar retak yang boleh terjadi pada beton bertulang saat dikenakan beban layan (service load). Semakin korosif lingkungan semakin kecil lebar retak yang boleh terjadi pada beton•   Perlindungan terhadap tulangan (menghindari korosi)•   Pemberian bahan penyelubung tulanganTahapan Pelaksanaan :•   Penggunaan material-material dasar yang berkualitas baik dan memenuhi persyaratan teknis yang berlaku•   Pelaksanaan pengecoran beton yang baik•   Pemadatan beton yang baik•   Perawatan beton yang baik•   Penggunaan material baja tulangan yang mutunya baik dan seragam. Ketidakseragaman mutu bahan logam dapat menjadi pemicu terjadinya korosi•   Penerapan lapisan pelindung yang baik

SERANGAN KIMIA PADA BETONa. Serangan Sulfat•   Unsur yang berperan:Mg SO4 : dari air laut/tanahCa(OH)2 : hasil sampingan reaksi hidrasi beton/semenC3A : salah satu senyawa kimia dalam semen portland1   Bentuk-bentuk reaksi:Pertukaran ion Ca2+ dengan Mg2+•   Reaksi lanjutan pada gypsum:•   Pencegahan:mengikat Ca(OH)2 dengan menggunakan supplementary cementing materials seperti flyash, silica fume dan slag mengurangi kandungan Ca(OH)2 dengan menggunakan semen tipe II dan V mengurangi kandungan C3A pada semen (semen tipe II dan V) meningkat tingkat kekedapan beton (rasio w/c yang rendah).Type Pozolan, ada beberapa kelebihan. Selama ini, semen jenis Portland sudah dikenal dengan baik, yaitu jenis semen yang dihasilkan dengan cara menggiling terak semen Portland terutama yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah bahan tambahan lain. Sedangkan semen jenis Pozolan (Portland Pozolan) yaitu jenis bahan pengikat hidrolis dihasilkan dengan cara menggiling bersama sama terak semen Portland dan bahan yang mempunyai sifat pozolan, atau mencampur secara merata bubuk semen Portland dan bubuk bahan yang mempunyai sifat pozolan dan boleh di tambahkan bahan-bahan lain asal tidak mengakibatkan penurunan kualitas.Definisi Pozolan menurut ASTM C 618-96 adalah bahan yang mengandung senyawa silika atau silika dan alumina, di mana walaupun Pozolan tidak punya sifat sementasi, tetapi dengan bentuknya yang halus, dengan adanya air maka akan terjadi, bereakasi secara kimia dengan kalsium hidroksida pada suhu biasa, membentuk senyawa yang memiliki sifat-sifat seperti semen (kalsium silikat dan kalsium aluminat hidrat).Dibandingkan dengan sifat fisika semen Portland maka kekuatan awal semen Portland Pozolan agak lebih rendah akan tetapi pada perkembangan reaksi berikutnya, akan terjadi dua reaksi yang bersamaan yaitu reaksi antara Portland cement dengan air dan reaksi antara silika aktif (amorf) dengan Ca (OH)2 dan air sehingga kekuatan Portland Pozolan semakin lama menjadi semakin tinggi.Seputar perbedaan aktivitas peningkatan resistensi SBC terhadap serangan air laut dan sulfat baik pada SBC maupun semen Portland Cement type II maupun type V

BAB XTEKNOLOGI PERBAIKAN GEDUNG PASCA

BAKARPembangunan konstruksi bangunan di Indonesia telah berkembang dengan pesat seiring dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk, terutama di kota-kota besaryang mengakibatkan meningkatnya kebutuhan terhadap sarana dan prasarana, khususnya bangunan rumah dan gedung. Pada umumnya sebagian besar sarana dan prasarana (infrastruktur) yang ada menggunakan konstruksi beton, dimana teknologinya telah dapat dikuasai oleh seluruh lapisan masyarakat dari tingkat bawah hingga tingkat atas. Beton masih dapat memenuhi kebutuhan untuk pembangunan konstruksi dan secara keseluruhan konstruksi beton masih dianggap lebih murah dibandingkan dengan konstruksi lainnya.Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, sekarang banyak diteliti mengenai beton mutu tinggi untuk menanggulangi kekurangan-kekurangan yang dimiliki oleh beton biasa. Diantara sifat-sifat beton yang paling penting adalah kuat tekan (compressive strength) dan indeks mutu beton (quality of concrete). Berdasarkan kuat tekannya, mutu beton secara garis besar dibagai menjadi beton mutu biasa (ordinary strength concrete), beton mutu tinggi (high strength concrete), dan beton mutu sangat tinggi (very high strength concrete). Beton mutu tinggi sekarang ini banyak digunakan dalam bidang konstruksi pada bangunan bertingkat tinggi, bendungan, jembatan dengan bentangan cukup panjang, dan sebagainya. Penggunaan dan pemilihan jenis beton harus disesuaikan dengan tujuan.

Pengaruh Kebakaran Terhadap Sifat fisis dan kimia BetonSebenarnya beton merupakan bahan bangunan yang memiliki daya tahan terhadap api yang relatif lebih baik dibandingkan dengan material lain seperti baja, terlebih lagi kayu. Hal ini disebabkan karena beton merupakan material dengan daya hantar panas yang rendah, sehingga dapat menghalangi rembetan panas ke bagian dalam struktur beton tersebut. Oleh karena itu selimut beton biasanya dirancang dengan ketebalan yang cukup yang dimaksudkan untuk melindungi tulangan dari suhu yang tinggi di luar jika terjadi kebakaran, karena seperti diketahui bahwa tulangan baja akan mengalami penurunan kekuatan/ tegangan leleh yang cukup drastis pada suhu yang tinggi Kebakaran beton pada hakekatnya merupakan reaksi kimia dari combustible material dengan oksigen yang dikenal dengan reaksi pembakaran yang menghasilkan panas (Sumardi, 2000 dalam Ahmad dkk, 2009). Panas hasil pembakaran ini diteruskan ke massa beton/mortar dengan dua macam mekanisme yakni pertama secara radiasi yaitu pancaran panas diterima oleh permukaan beton sehingga permukaan beton menjadi panas. Pancaran panas akan sangat potensial, jika suhu sumber panas relatif tinggi. Kedua secara konveksi yaitu udara panas yang bertiup/bersinggungan dengan permukaan beton/mortar sehingga beton menjadi panas. Bila tiupan angin semakin kencang, maka panas yang dipindahkan dengan cara konveksi semakin banyak. Menurut Tjokrodimulyo (2000), bila pasta semen dipanasi, dari suhu kamar Sampai sekitar 200o C, kekuatannya tampak sedikit meningkat, karena ketika sedikit di atas 100o C air bebas serta air yang terserap dalam pasta menguap, selanjutnya ketika jauh di atas 100o C air yang secara kimiawi terikat erat dalam

pasta juga menguap. Selanjutnya panas dinaikkan lagi kekuatan beton menurun.Pada suhu antara 400 - 600o C kalsium hidroksida (Ca(OH)2) berubah kompsisimenjadi kalsium oksida (CaO) yang sama sekali tidak mempunyai kekuatan.Selanjutnya di atas suhu 600o C atau 700o C unsur hasil hidrasi yang lain berubahkomposisi sehingga kekuatan beton kehilangan kekuatan sama sekali, sebagaimanatampak pada gambar berikut.

Gambar 1. Degradasi kuat tekan beton pada berbagaitemperature (Suhendro, 2000)

CONTOH-CONTOH KLASIFIKASI KERUSAKAN BANGUNAN

I. Rusak Ringan

CONTOH-CONTOH KLASIFIKASI KERUSAKAN BANGUNAN

II. Rusak Sedang

CONTOH-CONTOH KLASIFIKASI KERUSAKAN BANGUNAN

III. RusakBerat

Bagaimana memulihkan kekuatan beton pasca kebakaran

Pengaruh kebakaran terhadap struktur beton.

Warna beton dapat berubah akibat pemanasan, karena itu warna dapat dipakai sebagai indikasi temperature maksimum yang telah terjadi dan lama api ekuivalen. Pengaruh baja dari kenaikan suhu dan pendinginan juga telah banyak diteliti. Untuk baja giling panas, umumnya kekuatannya pulih pada saat setelah dingin kembali. Apabila mengalami kenaikan suhu tidak melebihi 600’ celcius. Diatas suhu ini akan terjadi penurunan permanent dari kuat leleh baja.Mengingat kedua hal tersebut, maka pengukuran suhu yang dicapai oleh elemen struktur beton pada saat terjadinya kebakaran menjadi suatu hal yang sangat penting. Karena kita tidak bisa mengetahui secara langsung berapa suhu yang tercapai dan berapa lama waktunya, maka kita berusaha mendapatkan perkiraan ini dari berbagai pendekatan, yang diuraikan dalam butir- butir selanjutnya, yaitu antara lain lewat pengamatan visual, pengujian setempat maupun uji coba beban.

BAB XIFIBER REINFORCED POLYMER ADALAH

Konsep material yang diperkuat dengan serat sebenarnya telah ditemukan pada penggunaan jerami sebagai penguat dalam batu bata yang diproduksi tahun 800 SM di Israel. Sedangkan di Amerika Serikat, penggunaan penguat serat gelas pendek untuk campuran semen telah dilakukan sejak tahun 1930-an dan material dengan matriks resin yang diperkuat serat (komposit yang kita kenal hari ini) sudah mulai dikembangkan sejak tahun 1940-an. Dalam paper ini, istilah komposit yang digunakan nanti akan merujuk kepada polimer yang diperkuat dengan serat atau biasa disebut dengan FRP (Fiber Reinforced Polymer).Setelah Perang Dunia II, para produsen di AS mulai memproduksi komposit dengan resin poliester sebagai matriksnya dan glass fiber sebagai penguatnya untuk aplikasi lambung perahu dan radome (kubah radar). Pada industri otomotif, komposit pertama kali dipergunakan sebagai badan kendaraan di awal tahun 1950-an. Karena sifat-sifat komposit sangat diinginkan, pada perkembangan selanjutnya penelitian banyak ditekankan pada ilmu material komposit dan proses manufakturnya. Adapun sifat-sifat komposit tersebut antara lain:bobotnya ringan,tahan korosi, dankekuatannya tinggi.

Penelitian-penelitian yang telah dilakukan kemudian menghasilkan perkembangan dua teknik manufaktur baru yang membantu memajukan teknologi komposit ke pasar baru, yaitu dikenal sebagai filament winding dan pultrusion. Mulai saat itu permintaan yang besar berdatangan dari industri rekreasi dan olahraga seperti alat pancing, raket tenis, peralatan ski dan stik golf. Industri aerospace juga mulai menggunakan komposit pada bejana bertekanan, container dan komponen-komponen pesawat terbang non-struktural. Pada Angkatan Laut Amerika Serikat, komposit banyak diterapkan pada mine sweeping vessels, kapal kru dan suku cadang kapal selam. Selain itu, konsumen rumah tangga juga mulai memasang bak mandi, pagar, tangga dan peralatan listrik dari komposit. Aplikasinya untuk fasilitas umum yang pertama kali dengan komposit adalah struktur kubah yang dibangun di Benghazi pada tahun 1968 dan kemudian struktur lainnya mengikuti secara perlahan.

Aplikasi Struktural Sipil Menggunakan Komposit

Aplikasi Struktural Sipil Menggunakan KompositBanyak proyek jembatan bagi pejalan kaki telah dibangun di seluruh Amerika Serikat menggunakan pultruded composite structural shapes. Di negara-negara yang rentan terhadap aktivitas gempa bumi, jembatan beton dipasang dengan penggabungan composite filament winding untuk meningkatkan ketangguhannya. Ikatan antar lempeng menggunakan komposit laminat tipis untuk memperkuat beton dan baja jembatan. Composite prestressed pilesditerapkan untuk struktur sipil dan kelautan di beberapa negara bagian di pesisir.

PERKUATAN LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN GLASS FIBER REINFORCED POLYMER (GFRP)

Pada penelitian ini dipergunakan 2 metode untuk menganalisis dan membandingkan hasil yang diperoleh secara eksperimental, yaitu metode ACI 440 2R-02 [7] dan metode P. Mukhopadhyaya dkk [2] .

Pada penelitian ini dipergunakan 2 metode untuk menganalisis dan membandingkan hasil yang diperoleh secara eksperimental, yaitu metode ACI 440 2R-02 [7] dan metode P. Mukhopadhyaya dkk [2] .