Kamis, 08 Maret 2012

PERBAIKAN DAN PERKUATAN STRUKTUR BETON

http://myeducationsite.blogspot.com/2010/09/perbaikan-dan-perkuatan-struktur-beton.html

http://myeducationsite.blogspot.com/2010/09/perbaikan-dan-perkuatan-struktur-beton.html
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



Seperti kita ketahui semua, pada saat ini dengan makin banyaknya bangunan yang mengalami kerusakan struktur maupun non-struktur; pada saat masa layannya ataupun pada saat proses pembangunan; yang diakibatkan oleh faktor dari bangunan itu sendiri maupun faktor dari luar. Dimana bentuk dan tingkat kerusakan yang terjadi mulai dari yang ringan sampai berat.

Dengan adanya tuntutan bahwa bangunan yang mengalami kerusakan harus sudah dapat secepatnya difungsikan kembali, maka perlu adanya penanganan terhadap kerusakan-kerusakan yang terjadi, baik dengan melakukan perbaikan ataupun perkuatan. Seringkali dengan terbatasnya waktu, maka perbaikan atau perkuatan yang dilakukan tidak memperhatikan beberapa kaidah yang berkaitan dengan kapasitas struktur dan prosedur pelaksanan serta kontrol kualitas.

Oleh sebab itu untuk mendapatkan hasil perbaikan dan perkuatan yang tepat guna dan mencapai sasaran yang telah ditetapkan, maka perlu dilakukan investigasi untuk mendapatkan data-data kerusakan baik melalui pengamatan visual ataupun dengan bantuan pengujian non-destructive maupun semi destructive dan mereview dokumen dari struktur yang ada. Dari hasil investigasi tersebut, kemudian dilakukan analisa dan evaluasi pada struktur tersebut untuk menetapkan apakah kerusakan yang terjadi hanya perlu perbaikan atau perlu perkuatan atau dalam kondisi yang terjelek struktur yang mengalami kerusakan harus dilakukan pembongkaran dan dibangun struktur baru.

Dalam paper ini akan dibahas mengenai beberapa metode perbaikan dan perkuatan yang dapat digunakan dalam penanganan terhadap kerusakan yang terjadi.



2. 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).


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.
Proses injeksi dapat dilakukan secara manual maupun dengan mesin yang bertekanan, tergantung pada lebar dan dalamnya keretakan.



B. Spalling

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

i. 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.
Material yang digunakan harus memiliki sifat mudah dikerjakan, tidak susut dan tidak jatuh setelah terpasang (lihat maksimum ketebalan yang dapat dipasang tiap lapis), terutama untuk pekerjaan perbaikan overhead. Umumnya yang dipakai adalah monomer mortar, polymer mortar dan epoxy mortar.

ii. 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.
Material yang digunakan harus memiliki sifat mengalir dan tidak susut. Umumnya digunakan bahan dasar semen atau epoxy.


iii. 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’.
Pada sistim wet-mix, campuran yang dimasukkan dalam mesin berupa campuran basah, sehingga mutu beton yang ditembakkan lebih seragam. Tapi sistim ini memerlukan perawatan mesin yang tinggi, apalagi bila sampai terjadi ‘blocking’.
Pada metode shotcrete, umumnya digunakan additive untuk mempercepat pengeringan (accelerator), dengan tujuan mempercepat pengerasan dan mengurangi terjadinya banyaknya bahan yang terpantul dan jatuh (rebound).


iv. 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.
Tujuannya adalah memperkecil gaya-gaya dalam yang terjadi, tetapi harus dianalisa ulang akibat dari perpendekan bentang ini yang menyebabkan perubahan dari gaya-gaya dalam tersebut.
Umumnya dilakukan dengan menambah balok atau kolom baik dari beton maupun dari baja.


- Memperbesar dimensi daripada konstruksi beton.
Umumnya digunakan beton sebagai material untuk memperbesar dimensi struktur; dengan adanya admixture beton generasi baru, dimungkinkan untuk menghasilkan beton yang dapat memadat sendiri (self compacting concrete), dibahas di bagian 4 – Self Compacting Concrete.
Akibat dari penambahan dimensi tersebut, maka harus diperhatikan bahwa secara keseluruhan beban dari Bangunan tersebut bertambah, sehingga harus dilakukan analisa secara menyeluruh dari struktur atas sampai pondasi.


- Menambah plat baja.
Tujuan dari penambahan ini adalah untuk menambah kekuatan pada bagian tarik dari struktur Bangunan.
Didalam penambahan plat baja tersebut, harus dijamin bahwa plat baja menjadi satu kesatuan dengan struktur yang ada, umumnya untuk menjamin lekatan antara plat baja dengan struktur beton digunakan epoxy adhesive.


- Melakukan external prestressing.
Dengan metode ini, kapasitas struktur ditingkatkan dengan melakukan prestress di luar struktur, bukan didalam seperti pada struktur baru.
Yang perlu diperhatikan adalah penempatan anchor head, sehingga tidak menyebabkan perlemahan pada struktur yang ada.
Material yang umumnya digunakan adalah baja prestress, tetapi pada saat ini sudah mulai digunakan bahan dari FRP (Fibre Reinforced Polymer).

- Menggunakan FRP (Fibre Reinforced Polymer)
Prinsip daripada penambahan FRP sama seperti penambahan plat baja, yaitu menambah kekuatan di bagian tarik dari struktur.
Tipe FRP yang sering dipakai pada perkuatan struktur adalah dari bahan carbon, aramid dan glass. Bentuk FRP yang sering digunakan pada perkuatan struktur adalah Plate / Composite dan Fabric / Wrap
Bentuk plate lebih efektif dan efisien untuk perkuatan lentur baik pada balok maupun plat serta pada dinding; sedang bentuk wrap lebih efektif dan efisien untuk perkuatan geser pada balok serta untuk meningkatkan kapasitas beban axial dan geser pada kolom.


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.

Workability
Berdasarkan 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 Test
Metoda 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-Flow
Slump-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.
Kebutuhan nilai slump flow untuk pengecoran konstruksi bidang vertikal berbeda dengan bidang horisontal. Kriteria yang umum dipakai untuk penentuan awal workabilitas beton SCC berdasarkan tipe konstruksi adalah sebagai berikut :
Untuk konstruksi vertikal, disarankan menggunakan slump-flow antara 65 cm sampai 70 cm.
Untuk konstruksi horisontal disarankan menggunakan slump-flow antara 60 cm sampai 65 cm.

Slump-Flow test


L-Shape-Box
Dipakai untuk mengetahui kriteria ‘passing ability’ dari beton SCC. Dengan menggunakan L-Shape Box, dapat diketahui kemungkinan adanya blocking beton segar saat mengalir, dan juga dapat dilihat viskositas beton segar yang bersangkutan. Selanjutnya dengan L-Shape-Box test akan didapat nilai blocking ratio yaitu nilai yang didapat dari perbandingan antara H2 / H1. Semakin besar nilai blocking ratio, semakin baik beton segar mengalir dengan viskositas tertentu. Untuk test ini kriteria yang umum dipakai baik untuk tipe konstruksi vertikal maupun untuk konstruksi horisontal disarankan mencapai nilai blocking ratio antara 0.8 sampai 1.0

L-Shape-Box test
V - funnel
Dipakai untuk mengukur viskositas beton SCC dan sekaligus mengetahui ‘segregation resistance’ . Kemampuan beton segar untuk segera mengalir melalui mulut di ujung bawah alat ukur V-funnel diukur dengan besaran waktu antara 6 detik sampai maksimal 12 detik.
V-funnel test


Pouring dan Formwork
Beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum pengecoran dengan beton SCC adalah sebagai berikut:
Durasi waktu pengecoran disesuaikan dengan waktu ikat awal beton untuk menghindari terjadinya cold joint.
Cara terbaik untuk pengecoran beton SCC adalah dari bawah cetakan/formwork untuk menghindari udara terjebak (dengan eksternal hose adalah sangat efektif).

Beton SCC dapat mengalir sampai jarak 10 meter tanpa hambatan.
Elemen tipis 5 – 7 cm dapat diisi oleh beton SCC tanpa hambatan.
Tidak memerlukan keahlian yang spesifik saat pelaksanaan pengecoran.
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.

Pada saat pelaksanaan yang perlu mendapat perhatian adalah :

- 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.
Permukaan beton yang akan diperbaiki atau diperkuat, harus merupakan permukaan yang kuat dan padat, tidak ada keropos ataupun bagian lemah lainnya (kecuali bila menggunakan metode injeksi untuk mengisi celah keropos); serta harus bersih dari debu dan kotoran lainnya.
Apabila ada tulangan yang sudah berkarat, maka perlu dilakukan pemotongan beton hingga + 20 mm dibawah tulangan yang berkarat. Dan karat tersebut harus dibersihkan, serta diberi lapisan anti karat.
Permukaan yang sudah dipersiapkan, apakah harus dalam keadaan kering atau harus dijenuhkan terlebih dahulu sebelum dilakukan pelapisan berikutnya. Hal ini sangat tergantung pada material yang digunakan. Untuk material berbahan dasar semen atau polymer, permukaan beton harus dijenuhkan terlebih dahulu; tetapi bila material yang digunakan berbahan dasar epoxy, maka permukaan beton harus dalam keadaan kering.


- 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.
Bila menggunakan beton yang dapat memadat sendiri, perlu diperhatikan jumlah air, flow dari beton serta dipastikan tidak adanya bleeding dan segregasi.

- 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)

Setelah pelaksanaan juga perlu dilakukan kontrol kualitas, untuk melihat apakah pelaksanaan perbaikan dan perkuatan sudah sesuai dengan standard yang ada.

- 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.
Dilakukan dengan melakukan coring f 50 mm (ASTM C42) untuk melihat penetrasi bahan injeksi, kemudian hasil core tersebut ditest tekan (ASTM C39) atau splitting (ASTM C496) untuk mengetahui kualitas lekatan yang terjadi. Atau dapat juga dilakukan kontrol kualitas dengan non-destruktif test yaitu UPV (Ultra Pulse Velocity) – ASTM C597 atau Impact Echo.

- 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.
Dilakukan dengan Direct tensile bond test -ACI 503R Appendix A atau Pull-Off Test - ICRI Technical Guideline 03739.

- Perkuatan dengan FRP.
Tujuan dari kontrol kualitas pada pekerjaan ini adalah untuk melihat lekatan antara epoxy adhesive yang digunakan untuk melekatkan FRP.
Dilakukan dengan Direct tensile bond test -ACI 503R Appendix A atau Pull-Off Test - ICRI Technical Guideline 03739.


Post by FITRIA.K.BUDIARTO @ 8:49:00 AM
Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke Facebook

Jumat, 02 Januari 2009

SEALANT SYSTEM (JOINT SEALEN)

Adalah material sebagai pengisi celah elastis untuk konstruksi bangunan, antara lain untuk sambungan elastis (konstruksi beton pracetak, balkon, dinding penahan dan jalan bawah tanah) dan untuk pengisi celah elastis (kusen jendela dan pintu, sambungan lantai dan dinding). Bahan dasar Sealant diantaranya terbuat dari PU-Hybrid, Poyurethane, Silicon atau Acrylic.

Sabtu, 27 Desember 2008

FLOORHARDENER

Adalah agregat syntetis sebagai pelapis anti abrasi pada permukaan lantai yang terbuat dari plat cor. Aplikasinya bersamaan saat cor lantai. Diaplikasikan sesuai dengan kebutuhan lapangan menyesuaikan dengan fungsi lantai, konsumsi agregat floorhardner mulai dari 3 kg; 5 kg; 7 kg atau 9 kg. Tersedia dengan bermacam-macam warna, metallic dan non metallic.

Ada pepatah "Tiada gading yang tak retak". Ungkapan ini berlaku juga pada plat (lantai) yang terbuat dari cor. Karena komposisi plat cor terdiri dari berbagai macam komponen pendukung (pasir, semen, split, besi dll), tentunya masing-masing punya berat jenis dan titik muai sendiri-sendiri, maka dengan panas yang sama, komponen plat cor tersebut pemuaiannya tidak sama. Hal inilah yang menyebabkan "tiada plat cor yang tidak retak".


Untuk meminimalisir terjadinya keretakan, maka perlu dibuat semacam "delatasi" dengan cara dipotong segera (maksimal 24 jam) pada bidang "di luar stop cor". Tetapi pada lokasi "stop cor" dipotong (cutter) pada saat pecahnya sudah maksimal (biasanya 28 hari).

Pada tempat lantai yang dipotong dipasang "join sealant"






















Kamis, 11 Desember 2008

Waterproofing

WATERPROOFING
Adalah material sebagai pelapis anti bocor yang sangat elastis. Produk ini tersedia dengan berbagai macam property, Diantaranya :
1. Berdasar cara diaplikasi :
Ø Coating,
Ø Bakar (torching) maupun
Ø Self Adhesive.
2. Berdasarkan bahan dasar (basenya)
Ø Bitumat Base
Adalah lapisan kedap yang terbuat dari bitumat. Yang diaplikasikan secara coating tersedia dengan pengencer air, pengencer minyak. Yang diaplikasikan dengan pemanasan (torching) dan dengan cara dingin (self adhesive) tersedia dalam bentuk lembaran (membrane).
Ø Semen Base
Waterproofing jenis ini yang terdiri dari 2 komponen yaitu liquid dan powder, jika dicampur akan berbentuk polymer mortar siap pakai untuk lapisan kedap air. Aman dan tidak beracun digunakan pada tangki air minum, kolam renang, kolam ikan, kamar mandi dsb.
Ø Acrylic Base
Adalah waterproofing dengan bahan dasar acrylic, diaplikasikan secara coating sebagai lapisan kedap air untuk ekspos. Tahan terhadap cuaca dan ultraviolet, sangat fleksibel. Dapat juga untuk dinding luar

Sabtu, 06 Desember 2008

dokter beton


Dokter adalah sebuah profesi yang melekat pada seseorang yang pekerjaannya membantu sesama apabila ada masalah kesehatan. Semua lapisan masyarakat tidak terkecuali pasti pernah menggunakan jasanya. Namun demikian apabila melekat kata "BETON" di belakangnya. Bukan Dokter yang bernama "BETON" Akan tetapi sebuah julukan yang diberikan kawan-kawan / rekanan pengguna jasa konstruksi apabila gue ketemu mereka.

Profesi ini gue geluti semenjak tahun 1992. Sebuah waktu yang cukup lama. Berbagai macap problematika diantaranya :

  1. Membuat beton kedap air
  2. Menyambung cor lama dengan yang baru
  3. Merepair beton yang rusak karena faktor pengecoran yang tidak sempurna, atau karena faktor alam.
  4. Merepair beton yang retak, bocor.
  5. Merepair rigid pavement yang retak.
  6. Membuat cor agar segera bisa dipakai, dll