UJIAN TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI AZRI JU
TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
“MUTU BETON PASCA BAKAR”
Disusun oleh:
Azri Juni Arohman (11315211)
2TA88
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERANCANGAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL
(2)
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT. Karena atas rahmat-Nya menyelesaikan makalah MUTU BETON PASCABAKAR sebagai tugas take home test dan ujian akhir semester pada Mata Kuliah Teknologi Bahan Konstruksi.
Pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih kepada Ibu Asri Wulan ST.MT sebagai dosen mata kuliah Teknologi Bahan Konstruksi, juga kepada semua pihak yang telah membantu sehingga paper ini dapat selesai tepat waktu.
Saya juga menyadari akan adanya keterbatasan pengetahuan yang saya miliki, namun saya juga berusaha menyelesaikan makalah ini dengan sebaik-baiknya. Oleh karena itu saya mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata dengan segala kekurangan dan kerendahan hati saya mengharapkan makalah ini dapat bermanfaat bagi semua.
Depok, 15 Oktober 2016
(3)
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...ii
DAFTAR ISI...iii
BAB I...1
Pendahuluan...1
I.I Latar Belakang...2
I.II Rumusan Masalah...4
I.III Tujuan Makalah...4
BAB II...5
DASAR TEORI...5
BAB III...13
PEMBAHASAN...13
BAB IV...14
PENUTUP...14
IV.I Kesimpulan...14
IV.II Saran...14
(4)
BAB I
Pendahuluan
Kebakaran sebagai salah satu bencana baik pada bangunan maupun industri, perlu semakin diwaspadai dalam setiap pembangunan sarana dan prasarana agar hasil-hasil pembangunan tersebut dapat dimanfaatkan hingga mencapai umur ekonomis yang diharapkan. Ditinjau dari jenis bangunan yang terbakar maka bangunan tempat tinggal menempati urutan pertama dengan jumlah kejadian 62 %, bangunan industri 15 %, pertokoan 11 %, perkantoran 7 % dan lainnya 5 %. Dimana penyebab utama kebakaran tersebut adalah akibat kelalaian manusia, baik kelalaian pada tahap perencanaan, pelaksanaan, maupun tahap pemanfaatan. Terjadinya perubahan temperatur yang cukup tinggi, seperti yang terjadi pada peristiwa kebakaran akan membawa dampak pada struktur beton. Gejala yang umum timbul akibat kebakaran pada suatu gedung ialah permukaan struktur berwarna hitam atau lebih sering kita katakan gosong yang di akibatkan tingginya temperatur suhu api, hal tersebut akan mempengaruhi kualitas/kekuatan struktur beton tersebut. Sehingga menyebabkan kekuatan beton menurun, dan penggunaan struktur bangunan tersebut juga akan berkurang (tidak maksimal). Akan tetapi kekuatan struktur bangunan beton pasca kebakaran juga ditentukan oleh durasi waktu yang diterima bangunan terhadap api pada saat terbakar.
Berbagai teknik untuk mengontrol atau mengurangi pengaruh kebakaran telah dikembangkan akhir-akhir ini. Perkembangan tentang fenomena dan dinamika kebakaran telah dijadikan tuntutan perencana dalam melindungi bangunan dan memprediksi kemampuan bangunan tahan api. Adanya pengaruh siklus pemanasan dan cara pendinginan menyebabkan struktur beton akan mengalami proses perubahan fase fisis dan kimiawi secara kompleks. Hal tersebut berpengaruh terhadap perubahan perilaku material fisik beton yang mengakibatkan menurunnya kekuatan struktur beton.
(5)
I.I Latar Belakang
Beton merupakan material yang sangat sering digunakan dalam berbagai macam bangunan konstruksi. Beton memiliki berbagai kelebihan, salah satunya adalah beton mempunyai sifat lebih tahan terhadap api jika dibanding dengan bahan lainnya.
Berdasarkan kuat tekannya, mutu beton dibagi menjadi 3 jenis, yaitu beton mutu biasa (ordinary strength concrete), beton mutu tinggi (high strength concrete), dan beton mutu sangat tinggi (very high strength concrete). Beton mutu tinggi merupakan pilihan yang paling tepat untuk membuat bangunan bertingkat tinggi.
Beton Mutu tinggi (high strength concrete) yang tercantum dalam SNI 03-6468-2000 ( Pd T-18-1999-03 ) didefinisikan sebagai beton yang mempunyai kuat tekan yang disyaratkan lebih besar sama dengan 41,4 MPa. Penelitian yang dilakukan adalah dengan memberikan bahan tambah atau Admixture berupa Glenium ACE 8590 untuk meningkatkan kekuatan beton.
Penambahan Glenium ACE 8590 dengan dosis tertentu dapat mempermudah pekerjaan campuran beton (workability) untuk diaduk, dituang, diangkut, dan dipadatkan, dapat mempercepat proses mengeras beton, dan membuat beton bermutu tinggi secara permanen.
Akhir-akhir ini seringkali terjadi kerusakan pada konstruksi beton, yang disebabkan oleh kebakaran. Dalam suatu kejadian kebakaran, beton merupakan bahan bangunan yang memiliki daya tahan terhadap api yang relatif lebih baik jika dibandingkan dengan bahan yang lain. Beton merupakan material yang memiliki daya hantar panas yang rendah, sehingga dapat menghalangi rambatan panas ke bagian dalam struktur beton tersebut. Saat terjadinya kebakaran beton tidak dapat menghasilkan api tetapi beton akan menyerap panas sehingga akan terjadi suhu tinggi yang berlebihan. Kerusakan yang diakibatkan oleh kebakaran dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara
(6)
lain: ketinggian suhu, lamanya terjadi kebakaran, jenis bahan pembentuk campuran beton, dan perilaku pembebanan.
Terjadinya perubahan temperatur yang cukup tinggi, seperti yang terjadi pada peristiwa kebakaran, akan berpengaruh terhadap elemen-elemen struktur. Karena pada proses tersebut akan terjadi suatu siklus pemanasan dan pendinginan yang bergantian, yang akan menyebabkan adanya perubahan kimiawi secara kompleks, hal ini akan menyebabkan beton menjadi getas. (Wahyuni, E., dkk, 2010)
Masalah yang dihadapi dalam menangani bangunan pasca kebakaran adalah bagaimana menaksir kekuatan sisa bangunan pasca terjadinya kebakaran. Dengan diketahuinya kekuatan sisa, kita dapat melakukan tindakan perbaikan yang paling efisien untuk memulihkan kondisinya seperti semula, sehingga bangunan yang telah mengalami kebakaran dapat diperbaiki dan difungsikan kembali.
Beton pasca terbakar umumnya memiliki persentase porositas yang lebih besar dibandingkan beton tanpa bakar. Hal ini disebabkan karena terjadi perbedaan angka muai antara agregat dan pasta semen. Jika suhu dinaikkan hingga 800 °C, maka pasta semen akan menyusut dan agregat mengembang sehingga akan terdapat pori-pori yang lebih besar terutama pada agregat kasar. Selain itu juga terdapat retakan yang terjadi akibat tekanan uap air atau gas yang terperangkap pada beton yang tidak mudah mengalir melalui pori-pori ke daerah yang lebih dingin. Retakan pada beton tersebut juga memperbesar ruang pori pada beton sehingga mempengaruhi besarnya persentase porositas.
(7)
I.II Rumusan Masalah
1. Sampai sejauh mana pengaruh kebakaran terhadap suatu struktur beton bertulan?
2. Jelaskan pengaruh suhu terhadap kerusakan struktur beton bertulang. 3. Warna apa saja yang menunjukkan pengaruh suhu terhadap kerusakan? 4. Bagaimana pengaruh kondisi pendinginan pada beton yang sudah terbakar
I.III Tujuan Makalah
Tujuan makalah ini adalah untuk mengetahui seberapa jauh perbandingan kuat tekan sisa beton akibat temperatur atau suhu yang tinggi pada kondisi pendinginan normal dibandingkan dengan kondisi pendinginan yang disertai dengan adanya penyiraman pada waktu yang sudah ditentukan. Dan mengetahui dampak dan penanggulangan pada kerusakan beton bertulang yang di pengaruhi oleh suhu dan kondisi pendinginan.
(8)
BAB II
DASAR TEORI
Beton sebenarnya tahan terhadap suhu yg tinggi dan sebagai penghantar panas yg rendah. Namun demikian, pada suhu tinggi yang berlangsung lama, terjadi perubahan komposisi sehingga kuat tekannya berkurang cukup drastis. Sampai suhu 200o C biasanya struktur beton belum berpengaruh, meskipun secara teoritis pada suhu 100o C air yang dikandung dalam pori menguap, air tersebut baru akan habis menguap pada suhu 200o C.
Pada suhu 200o C sampai 600o C air dalam pori menguap seluruhnya, dengan pori-pori yang kosong akan mengurangi kuat tekan beton. Selama terjadi penguapan air pori menyebabkan tekanan uap pada pori meningkat, jika uap air terhambat keluar, akan terjadi tekanan yang tinggi dan mengakibatkan terjadi explosisive spalling menyebabkan segmen beton terlepas dari permukaan. Pada suhu 700o C – 900o C terjadi proses kalsinasi, CaCO₃ berubah menjadi CaO dan CO₂ yg mengakibatkan Crack sehingga kuat tekannya hanya tinggal ±10-20%.
Hasil dari proses kalsinasi dapat dilihat dengan cara pemeriksaan kadar kapur bebas pada beton pasca kebakaran. Jika kadar kapur bebas melebihi jumlah kapur bebas beton normal, maka ini merupakan indikasi bahwa suhu kebakaran suhu mencapai kisaran di atas. Pada suhu di atas 900o C, SiO₂ yg terkandung dalam pasir akan bereaksi dengan C₂S dan C₃S menjadi CaSiO₂ yang berwarna putih dan volumenya akan membesar sehingga mengakibatkan crack. Pada fase ini kuat tekan beton menjadi sangat rendah dan rapuh.
Baja tulangan merupakan bahan dengan daya hantar panas yang baik. Kekuatan baja tulngan sangat dipengaruhi oleh kondisi temperatur. Pada saat temperatur mencapai
(9)
500o C, tegangan baja leleh baja menurun menjadi 50%. Pada kondisi pendinginan kembali, tegangan leleh hampir pulih kembali. Karena tegangan leleh menurun, pemanasan yang tinggi akan membuka peluang terjadinya tekuk, terutama pada baja tulangan yang mengalami gaya tekan. Meskipun sifat mekanik baja tulangan sangat dipengaruhi suhu tinggi, namun dapat diatasi dengan cara pemberian selimut beton dengan ketebalan cukup yang dapat memperpanjang rembetan panas dari luar ke bajanya.
Pengaruh Kebakaran pada Struktur Beton Bertulang. Kuat tekan dan kuat tarik beton berkurang; Modulus elastisitas beton berkurang; Kuat lekat antara agregat dan pasta semen menurun; Kuat lekat antara beton dan baja tulangan menurun; Pengelupasan bagian permukaan beton meskipun suhu rendah. Umumnya terjadi pada plesteran yang disebabkan oleh perbedaan angka muai antara bahan plesteran dan yang diplester (beton); Explosiv spalling, spalling dalam luasan yang cukup besar, dapat berakibat tulangan tampak, terjadi penurunan lekatan antara baja tulangn dan beton; Terjadinya lendutan balok, yg disebabkan penurunan modulus elatisitas beton, tegangan leleh baja, pembebanan berlebihan dan lain-lain. Biasanya lendutan balok disertai dengan retak-retak geser dan atau lentur
Sifat Beton Pascabakar
Beton pada dasarnya tidak diharapkan mampu menahan panas sampai di atas 250º C. Akibat panas, beton akan mengalami retak, terkelupas (spalling), dan kehilangan kekuatan. Kehilangan kekuatan terjadi karena perubahan komposisi kimia secara bertahap pada pasta semennya. Selain itu, panas juga menyebabkan beton berubah warna. Bila beton dipanasi sampai suhu sedikit di atas 300 º C, beton akan berubah warna menjadi merah muda. Jika di atas 600 º C, akan menjadi abu-abu agak hijau dan jika sampai di atas 900 º C menjadi abu-abu. Namun jika sampai di atas 120 º C akan berubah menjadi kuning. Dengan demikian, secara kasar dapat00
(10)
diperkirakan berapa suhu tertinggi selama kebakaran berlangsung berdasarkan warna permukaan beton pada pemeriksaan pertama.
Kuat Tekan
Kuat tekan beton mengidentifikasi mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi tinggkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan. Kekuatan beton dinotasikan sebagai berikut :
= Kekuatan tekan beton yang disyaratkan (Mpa).
Kekuatan tekan beton yang didapatkan dari hasil uji coba kubus 150 mm atau dari silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm (MPa).
= Kekuatan tarik dari hasil uji belah silinder beton (MPa).
= Kekuatan tekan beton rata-rata yang dibutuhkan, sebagai dasar pemilihan perancangan campuran beton.
S = Deviasi standar (s) (MPa).
Beton harus dirancang proporsi campurannya agar menghasilkan suatu kuat tekan rata-rata yang disyaratkan. Pada tahap pelaksanaan konstruksi, beton yang telah dirancang campurannya harus diproduksi sedemikian rupa sehingga memperkecil frekuensi terjadinya beton dengan kuat tekan yang lebih rendah dari seperti yang telah disyaratkan. Kriteria penerima beton tersebut harus pula sesuai dengan standar yang berlaku. Menurut Standar Nasional Indonesia, kuat tekan harus memenuhi 0,85 untuk kuat tekan rata-rata dua silinder dan memenuhi +0,82 s untuk rata empat buah benda uji yang berpasangan. Jika tidak memenuhi, maka di uji mengikuti ketentuan selanjutnya.
Beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan beton. Ada empat bagian utama yang mempengaruhi mutu dari kekuatan beton :
Proporsi bahan-bahan penyusunnya. Metode perancangan.
(11)
Keadaan pada saat pengecoran dilaksanakan, yang terutama di pengaruhi oleh
lingkungan setempat.
Kekuatan tekan ditentukan dengan silinder standar (berukuran 6 inci x 12 inci) yang dirawat di bawah kondisi standar laboratorium pada kecepatan pembebasan tertentu, pada umur 28 hari. Spesifikasi standar yang dipakai di Amerika Serikat biasanya diambil dari ASTM C-39. Perlu di pahami bahwa kekuatan beton struktur aktual dapat saja tidak sama dengan kekuatan silinder karena perbedaan pemadatan dan kondisi perawatan.
Pengujian kuat tekan beton dilakukan menggunakan alat Mesin Kompresor (Compressor Mechine) dengan rumus ( Lawrence H.Van Vlack, l989) :
F A
dengan: Kuat tekan (N/cm2) 'cf F = Gaya Tekan (N)
A = Luas bidang permukaan (cm2)
Dalam pengujian ini juga ada luas permukaan cetakan yang berbentuk silinder dengan rumus ( Lawrence H.Van Vlack, l989) : Luas permukaan (A) = π r2 (2.2)
dengan :A = Luas Permukaan Cetakan (cm2) r = Tinggi cetakan silinder (cm)
Teknik Perbaikan
Berikut ini disajikan beberapa teknik perbaikan untuk menangani kerusakan yang umum terjadi pada beton:
A. Acid Etching, merupakan teknik yang dapat digunakan untuk mempersiapkan permukaan beton asli yang akan menerima penerapan material perbaikan atau untuk mengkasarkan permukaan licin yang akan dikerjakan. Untuk kebutuhan ini biasanya dipakai muriatic acid yang dilarutkan kemudian dituang ke permukaan beton dan disaspu dengan kuat sehingga tidak timbul gelembung-gelembung lagi, lalu permukaan segera dibersihkan dengan menyiramkan air.
(12)
B. Caulking, teknik yang digunakan untuk menangani perbaikan terhadap retak dengan ukuran kecil atau menengah dimana secara keseluruhan tidak perlu dibobok atau diganti. Dengan cara ini retak yang sempit pada beton diisi material yang bersifat plastic, bukan yang mengalir dengan mudah seperti grout atau yang kaku seperti drypack mortar.
C. Routing dan Sealing,teknik ini digunakan untuk memperbaiki retak yang bersifat dormant dan tidak memiliki signifikansi structural. Dengan metode ini retak diperbesar sepanjang permukaan yang terekspos dan mengisinya dengan joint sealant yang sesuai. Sebagai sealant dapat dipilih senyawa epoxy, selain itu dapat digunakan urethane yang akan tetap flexibel pada perubahan temperatur yang besar.
D. Penggantian secara konvensional: material dengan konsistensi plastic, beton yang rusak dapat diganti dengan mortar berkonsistensi plastic yang dibuat atas dasar semen Portland, atau beton, atau material penambal yasng bersifat plasik lainnya (bukan elastomeric) . Beton asli dapat dibuang sebagian atau seluruhnya tergantung besarnya dan sifat kerusakan.
E. Penggantian secara konvensional: dry pack, Prosedur serupa sepert butir e, namun material yang digunakan tidak memiliki slump (no slump) yang disebut dry pack. Material ini dipadatkan kepada daerah yang harus diperbaiki. Cara ini sesuai untuk memperbaiki rongga-rongga yang dalam dan tidak lebar serta tidak dibalik penghalang maupun tulangan beton dengan kata lain yang aksesibilitasnya baik karena dalam hal ini bekisting tidak dibutuhkan.
F. Grinding, bila permukaan suatu plat beton tidak mulus kedatarannya atau bila plat tersebut memiliki lubang atau retak yang dangkal maka teknik ini yang dapat digunakan. Namun cara ini lambat, serta mahal dan menimbulkan debu sehingga cara lain yang juga dapat dipertimbangkan adalah acid etching. atau dapat dicegah untuk bergerak lebih lanjut.
G. Jacketing, pada cara ini material dilekatkan dengan menggunakan pengencang pada beton. Material ini dapat berupa metal, karet plastic, atau beton dengan kekuatan tinggi. Pengencangan dilakukan dengan baut, paku, sekrup,adhesive atau straps.
H. Prepack concretre, atau disebut juga preplaced aggregate concrete. Pada teknik ini agregat yang bersifat gap graded dipadatkan pada suatu lubang dan direndam dengan air untuk menjadikan aggregate jenuh, kemudian mortar atau grout dipompakan dari dasar sehingga menggantikan tempat air.
I. Shotcreting, pada cara ini beton atau mortar ditembakkan dengan tekanan pada lubang atau permukaan beton yang akan diperbaiki yang dilakukan dengan memompa seluruh material yang telah dicampur melalui pipa kemudian menembakkan/memompa bahan atau mortar yang masih kering lalu mencampurnya dengan air pada bagian nozzle. pembentuk beton
J. Stitching, digunakan untuk memperbaiki retak yang besar dimana kontinuitas struktur dan kekuatan tarik harus dikembalikan seperti semula. Pada teknik ini
(13)
digunakan dogs (metal berbentuk U dengan kaki pendek) diletakkan melalui retak dan diangker pada lubang-lubang dengan menggunakan grout atau system perekat berdasarkan epoxy resin yang tidak menyusut. Dogs dengan beberapa ukuran yang berbeda diletakkan di sepanjang bidang-bidang yang berbeda untuk menghindari konsentrasi tegangan. Stitching Tidak akan menutup retak tetapi menghindarkan penyebarannya. Bila terdapat masalah air, retak harus ditutup sehingga tahan air sebelum melakukan untuk mencegah korosi pada Stitching dogs.Perbaikan retak dengan stitching
K. Penambahan tulangan, pada cara ini mula-mula retak ditutup, lalu lubang-lubang dibuat dengan bor melalui bidang retak pada arah kurang lebih 90o. Lubang-lubang dan bidang retak kemudian diisi epoxy yang dipompa dengan tekanan rendah dan selanjutnya tulangan diletakan pada lubang-lubang tersebut.Epoxy akan merekatkan kembali permukaan beton yang retak dan akan mengangker tulangan.
L. External prestressing, bila daerah yang retak terlalu luas untuk menerapkan Stitching dan retak harus ditutup, metode post tensioning sering dapat digunakan. Pada cara ini batang atau kabel prestressing ditanam pada beton yang rusak, memberikan tegangan padanya sampai suatu tegangan tarik tertentu lalu mengangkerkannya sehingga elemen yang rusak mendapat gaya tekan.
a. To correct cracking slab b) To correct cracking of beam b. Perbaikan retak dengan External prestressing
M. Autogenous healing, suatu proses natural perbaikan retak yang dikenal sebagai dapat terjadi pada beton bila lingkungan sekitarnya bersifat lembab dan tidak ada tegangan tarik atau pergerakan. Proses ini akan menutup retak yang bersifat dormant di dalam lingkungan yang lembab. Perbaikan ini tergantung dari terjadinya proses karbonisasi dari calcium hydroxide di dalam pasta semen oleh carbon dioxide yang ada di dalam udara atau air sekelilingnya. Pelekatan kimiawi dan mekanik yang terjadi antara kristal dan permukaan pasta serta agregat akan mengembalikan sebagian kekuatan tarik beton melalui penampang retak dan retak akan tertutup. Sedangkan teknik rehabilitasi dengan metode prepacked concrete disarankan untuk perbaikan elemen struktur dengan kerusakan yang cukup parah. Misalnya, pada suatu lokasi yang elemen struktur betonnya harus dibongkar dan diganti beton baru. Pelaksanaannya, pada ruang kosong hasil pembongkaran, disiapkan bekisting untuk membentuk massa beton baru, yang berfungsi mempersatukan bagian yang telah dibongkar tadi, selanjutnya pada ruang kosong diisi split (batu pecah) hingga penuh. Kemudian diinjeksikan pasta semen agar diperoleh beton prepacked baru, yang dapat menggantikan volume beton yang dibongkar. Pada tabel berikut disajikan rangkuman berbagai metode perbaikan serta m
(14)
Pengaruh Temperatur Pada Beton
Neville (1975), mengemukakan bahwa ada tiga sifat yang mempengaruhi beton bila dipanasi yaitu : koefisien muai panas, panas jenis dan daya hantar panas. Hasil penelitian juga menunjukan adanya penurunan kuat tekan beton jika terjadi kenaikan temperatur pada beton dengan agregat batu kapur dan batu silika. Diduga untuk temperatur di atas 400oC kuat tekan beton hanya turun hingga tinggal 90% dari kuat tekan pada suhu ruang dan maksimum tinggal 40% apabila pembakaran mencapai temperatur diatas 600oC.
Pada saat suhu pembakaran, keadaan panas yang diterima beton di permukaan berbeda dengan suhu yang ada di tengah suatu beton. Sehingga terkadang tingkat kerusakan beton hanya terjadi di permukaan saja yang ditandai dengan retak rambut. Dalam penelitian ini, suhu beton akan diatur secara homogen sehingga didapat suhu yang rata untuk setiap bagian beton. Beton akan mengalami proses pemanasan dan pendinginan secara bergantian. Panas yang dialami beton akan diterima langsung oleh permukaan beton pada semua sisinya, sedangkan suhu di dalam beton ( tengah ) masih dingin.
Hal yang akan menyebabkan kerusakan pada beton.
Beton yang terkena suhu pembakaran / beton yang terbakar, sebenarnya pada suhu 200C biasanya struktur beton belum akan terpengaruh, meskipun secara teoretis pada suhu 100C air yang terkandung dalam pori sudah menguap. Tetapi berhubung air tersebut terjebak di antara pori, maka air tersebut baru akan habis menguap pada suhu 200C. Pada suhu antara 200C - 600C air dalam pori sudah menguap seluruhnya dan meninggalkan pori-pori kosong yang akan mengurangi kuat tekan beton. Meskipun demikian penurunan kuat tekan beton pada fase ini relatif sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Selama pemanasan akan terjadi penguapan air yang terdapat pada pori-pori sehingga tekanan uap pada pori beton akan meningkat dan mengakibatkan terjadi explossive spalling yang menyebabkan sebagian segmen beton terlepas dari permukaan beton. Sedangkan pada suhu 700C - 900C akan terjadi perubahan senyawa, yaitu CaCO3 akan berubah menjadi CaO dan CO2 yang akan mengakibatkan crack pada beton sehingga kuat tekannya akan menurun secara signifikan (Sudarmoko, 2000:1).
Pada kondisi rill ketika terjadi kebakaran, maka setelah api padam penurunan suhu di permukaan struktur tergantung pada saat pemadaman api, tata letak struktur dan
(15)
kecepatan angin pada kondisi yang ekstream. Penurunan suhu permukaan sangat cepat akibat siraman air pemadam api dan di sisi lain suatu struktur secara alami mengalami pendinginan secara lambat. Untuk mensimulasikan pengaruh siklus pendinginan dilakukan percobaan yang hasilnya disajikan seperti gambar di bawah. Pemanasan sampai suhu 600oC memperlihatkan perbedaan kuat tekan sisa beton yang sangat signifikan.
Pengaruh kondisi pendinginan dan suhu terhadap kuat tekan sisa beton
Treatment penyiraman air pada proses recovery kekuatan beton terbakar bertujuan agar air dapat meresap ke dalam beton dan bereaksi dengan senyawa C2S dan C3S pada butiran-butiran semen yang belum bereaksi
maupun senyawa C2S pada semen akibat beton yang terbakar. Hasil dari reaksi ini adalah CSH dan Ca(OH)2. Penyiraman dilakukan hingga kondisi beton jenuh.
Menurut penelitian Amir Partowiyatmo (1996) tingkat recovery kekuatan beton setelah dilakukan treatment penyiraman dengan air mampu mendekati 100% dari kekuatan awal beton sebelum terbakar. Faktor utama yang sangat berpengaruh terhadap proses recovery kekuatan beton terbakar adalah lamanya beton terbakar. Semakin lama beton terbakar berarti panas yang diterima beton pun semakin tinggi, akibatnya proses treatment yang harus dilakukan semakin lama dan tingkat recovery beton justru tidak terlalu tinggi.
Akibat pemanasan, beton berubah warna pula. Menurut Hansen T.C (1976), bila beton dipanasi sampai sedikit di atas 300oC, akan berubah warna menjadi merah muda, jika sampai di atas 600oC akan menjadi abu-abu agak hijau, jika sampai di atas 900oC menjadi abu-abu, namun jika sampai di atas 1200oC akan berubah menjadi kuning.
Warna beton yang terbakar dapat menentukan tingkat kebakaran. Seperti warna mulai dari abu-abu sampai merah dapat menunjukkan bahwa kebakaran tersebut cukup parah.
Akibat terjadinya kebakaran pada suatu struktur bangunan, mengakibatkan adanya kerusakan-kerusakan pada beton. Kerusakan-kerusakan tersebut antara lain:
1. Keretakan (cracking) Sedangkan jenis kerusakan yang sering terjadi pada struktur beton akibat kebakaran antara lain :
a. Retak ringan, yakni pecah pada bagian luar beton yang berupa garis-garis yang sempit dan tidak terlalu panjang dengan pola menyebar. Retak ini disebabkan oleh proses penyusutan beton pada saat terjadi kebakaran.
b. Retak berat, yakni ukuran retak lebih dalam dan lebar, terjadi secara tunggal atau kelompok (Triwiyono, 2000:2).
2. Spalling ( pengelupasan )
Spalling dapt diartikan tertekan dengan penampakan bagian permukaan beton yang keluar/lepas/terpisah.
(16)
b. Suhu tinggi akibat kebakaran (Munaf & siahaan, 2003:14 ) 3. Voids
Lubang-lubang yang cukup dalam atau keropos yang biasanya disebabkan oleh pemadatan saat pelaksanaan yang kurang baik dimana mortar tidak dapat mengisi rongga-rongga antar agregat.
BAB III
PEMBAHASAN
1. Kerusakannya dipengaruhi oleh:a). durasi kebakaran.
b). bentuk geometri dan ukuran struktur. c). pembebanan.
d). selimut beton.
e). jaraknya dari titik api.
2. Kerusakan Akibat pemanasan, beton berubah warna pula. Menurut Hansen T.C (1976), bila beton dipanasi sampai sedikit di atas 300oC, akan berubah warna menjadi merah muda, jika sampai di atas 600oC akan menjadi abu-abu agak hijau, jika sampai di atas 900oC menjadi abu-abu, namun jika sampai di atas 1200oC akan berubah menjadi kuning.
3. Warna beton yang terbakar dapat menentukan tingkat kebakaran. Seperti warna mulai dari abu-abu sampai merah dapat menunjukkan bahwa kebakaran tersebut cukup parah.
4. Pengaruh kondisi pendinginan dan suhu terhadap kuat tekan sisa beton Treatment penyiraman air pada proses recovery kekuatan beton terbakar bertujuan agar air dapat meresap ke dalam beton dan bereaksi dengan senyawa C2S dan C3S pada butiran-butiran semen yang belum bereaksi maupun senyawa C2S pada semen akibat beton yang terbakar. Hasil dari reaksi ini adalah CSH dan Ca(OH)2. Penyiraman dilakukan hingga kondisi beton jenuh.
Menurut penelitian Amir Partowiyatmo (1996) tingkat recovery kekuatan beton setelah dilakukan treatment penyiraman dengan air mampu mendekati 100% dari kekuatan awal beton sebelum terbakar.
(17)
BAB IV
PENUTUP IV.I Kesimpulan
1. Kuat tekan beton menurun dengan adanya kenaikan temperatur. Beton yang telah dipanasi pada temperatur 200oC, kuat tekan rata-ratanya sisa 85,83% dari beton normal. Jika dibakar sampai temperatur 400oC, kuat tekan rata-ratanya sisa 58,40%. Kekuatan ini akan terus menurun hingga sisa 35,08% pada temperatur 600oC.
2. Pengaruh kondisi pendinginan dan suhu terhadap kuat tekan sisa beton Treatment penyiraman air pada proses recovery kekuatan beton terbakar bertujuan agar air dapat meresap ke dalam beton dan bereaksi dengan senyawa C2S dan C3S pada butiran-butiran semen yang belum bereaksi maupun senyawa C2S pada semen akibat beton yang terbakar. Hasil dari reaksi ini adalah CSH dan Ca(OH)2. Penyiraman dilakukan hingga kondisi beton jenuh. Menurut penelitian Amir Partowiyatmo (1996) tingkat recovery kekuatan beton setelah dilakukan treatment penyiraman dengan air mampu mendekati 100% dari kekuatan awal beton sebelum terbakar.
IV.II Saran
Hindari penundaan pelaksanaan perbaikan struktur sehingga akan memperburuk kondisi struktur yang pada akhirnya dapat meningkatkan biaya perbaikan yang diperlukan. Dalam pelaksanaan perbaikan haruslah disertai dengan pengawasan dan dokumentasi yang baik.
(18)
DAFTAR PUSTAKA
http://nuramir123mahmudi.blogspot.co.id/2015/09/peninggian-tanggul-guna-penanganan-rob.html
http://kitabersamadunia.blogspot.co.id/2013/05/pengaruh-temperatur-terhadap-kuat-tekan.html
(1)
digunakan dogs (metal berbentuk U dengan kaki pendek) diletakkan melalui retak dan diangker pada lubang-lubang dengan menggunakan grout atau system perekat berdasarkan epoxy resin yang tidak menyusut. Dogs dengan beberapa ukuran yang berbeda diletakkan di sepanjang bidang-bidang yang berbeda untuk menghindari konsentrasi tegangan. Stitching Tidak akan menutup retak tetapi menghindarkan penyebarannya. Bila terdapat masalah air, retak harus ditutup sehingga tahan air sebelum melakukan untuk mencegah korosi pada Stitching dogs.Perbaikan retak dengan stitching
K. Penambahan tulangan, pada cara ini mula-mula retak ditutup, lalu lubang-lubang dibuat dengan bor melalui bidang retak pada arah kurang lebih 90o. Lubang-lubang dan bidang retak kemudian diisi epoxy yang dipompa dengan tekanan rendah dan selanjutnya tulangan diletakan pada lubang-lubang tersebut.Epoxy akan merekatkan kembali permukaan beton yang retak dan akan mengangker tulangan.
L. External prestressing, bila daerah yang retak terlalu luas untuk menerapkan Stitching dan retak harus ditutup, metode post tensioning sering dapat digunakan. Pada cara ini batang atau kabel prestressing ditanam pada beton yang rusak, memberikan tegangan padanya sampai suatu tegangan tarik tertentu lalu mengangkerkannya sehingga elemen yang rusak mendapat gaya tekan.
a. To correct cracking slab b) To correct cracking of beam b. Perbaikan retak dengan External prestressing
M. Autogenous healing, suatu proses natural perbaikan retak yang dikenal sebagai dapat terjadi pada beton bila lingkungan sekitarnya bersifat lembab dan tidak ada tegangan tarik atau pergerakan. Proses ini akan menutup retak yang bersifat dormant di dalam lingkungan yang lembab. Perbaikan ini tergantung dari terjadinya proses karbonisasi dari calcium hydroxide di dalam pasta semen oleh carbon dioxide yang ada di dalam udara atau air sekelilingnya. Pelekatan kimiawi dan mekanik yang terjadi antara kristal dan permukaan pasta serta agregat akan mengembalikan sebagian kekuatan tarik beton melalui penampang retak dan retak akan tertutup. Sedangkan teknik rehabilitasi dengan metode prepacked concrete disarankan untuk perbaikan elemen struktur dengan kerusakan yang cukup parah. Misalnya, pada suatu lokasi yang elemen struktur betonnya harus dibongkar dan diganti beton baru. Pelaksanaannya, pada ruang kosong hasil pembongkaran, disiapkan bekisting untuk membentuk massa beton baru, yang berfungsi mempersatukan bagian yang telah dibongkar tadi, selanjutnya pada ruang kosong diisi split (batu pecah) hingga penuh. Kemudian diinjeksikan pasta semen agar diperoleh beton prepacked baru, yang dapat menggantikan volume beton yang dibongkar. Pada tabel berikut disajikan rangkuman berbagai metode perbaikan serta m
(2)
Pengaruh Temperatur Pada Beton
Neville (1975), mengemukakan bahwa ada tiga sifat yang mempengaruhi beton bila dipanasi yaitu : koefisien muai panas, panas jenis dan daya hantar panas. Hasil penelitian juga menunjukan adanya penurunan kuat tekan beton jika terjadi kenaikan temperatur pada beton dengan agregat batu kapur dan batu silika. Diduga untuk temperatur di atas 400oC kuat tekan beton hanya turun hingga tinggal 90% dari kuat tekan pada suhu ruang dan maksimum tinggal 40% apabila pembakaran mencapai temperatur diatas 600oC.
Pada saat suhu pembakaran, keadaan panas yang diterima beton di permukaan berbeda dengan suhu yang ada di tengah suatu beton. Sehingga terkadang tingkat kerusakan beton hanya terjadi di permukaan saja yang ditandai dengan retak rambut. Dalam penelitian ini, suhu beton akan diatur secara homogen sehingga didapat suhu yang rata untuk setiap bagian beton. Beton akan mengalami proses pemanasan dan pendinginan secara bergantian. Panas yang dialami beton akan diterima langsung oleh permukaan beton pada semua sisinya, sedangkan suhu di dalam beton ( tengah ) masih dingin.
Hal yang akan menyebabkan kerusakan pada beton.
Beton yang terkena suhu pembakaran / beton yang terbakar, sebenarnya pada suhu 200C biasanya struktur beton belum akan terpengaruh, meskipun secara teoretis pada suhu 100C air yang terkandung dalam pori sudah menguap. Tetapi berhubung air tersebut terjebak di antara pori, maka air tersebut baru akan habis menguap pada suhu 200C. Pada suhu antara 200C - 600C air dalam pori sudah menguap seluruhnya dan meninggalkan pori-pori kosong yang akan mengurangi kuat tekan beton. Meskipun demikian penurunan kuat tekan beton pada fase ini relatif sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Selama pemanasan akan terjadi penguapan air yang terdapat pada pori-pori sehingga tekanan uap pada pori beton akan meningkat dan mengakibatkan terjadi explossive spalling yang menyebabkan sebagian segmen beton terlepas dari permukaan beton. Sedangkan pada suhu 700C - 900C akan terjadi perubahan senyawa, yaitu CaCO3 akan berubah menjadi CaO dan CO2 yang akan mengakibatkan crack pada beton sehingga kuat tekannya akan menurun secara signifikan (Sudarmoko, 2000:1).
(3)
kecepatan angin pada kondisi yang ekstream. Penurunan suhu permukaan sangat cepat akibat siraman air pemadam api dan di sisi lain suatu struktur secara alami mengalami pendinginan secara lambat. Untuk mensimulasikan pengaruh siklus pendinginan dilakukan percobaan yang hasilnya disajikan seperti gambar di bawah. Pemanasan sampai suhu 600oC memperlihatkan perbedaan kuat tekan sisa beton yang sangat signifikan.
Pengaruh kondisi pendinginan dan suhu terhadap kuat tekan sisa beton
Treatment penyiraman air pada proses recovery kekuatan beton terbakar bertujuan agar air dapat meresap ke dalam beton dan bereaksi dengan senyawa C2S dan C3S pada butiran-butiran semen yang belum bereaksi
maupun senyawa C2S pada semen akibat beton yang terbakar. Hasil dari reaksi ini adalah CSH dan Ca(OH)2. Penyiraman dilakukan hingga kondisi beton jenuh.
Menurut penelitian Amir Partowiyatmo (1996) tingkat recovery kekuatan beton setelah dilakukan treatment penyiraman dengan air mampu mendekati 100% dari kekuatan awal beton sebelum terbakar. Faktor utama yang sangat berpengaruh terhadap proses recovery kekuatan beton terbakar adalah lamanya beton terbakar. Semakin lama beton terbakar berarti panas yang diterima beton pun semakin tinggi, akibatnya proses treatment yang harus dilakukan semakin lama dan tingkat recovery beton justru tidak terlalu tinggi.
Akibat pemanasan, beton berubah warna pula. Menurut Hansen T.C (1976), bila beton dipanasi sampai sedikit di atas 300oC, akan berubah warna menjadi merah muda, jika sampai di atas 600oC akan menjadi abu-abu agak hijau, jika sampai di atas 900oC menjadi abu-abu, namun jika sampai di atas 1200oC akan berubah menjadi kuning.
Warna beton yang terbakar dapat menentukan tingkat kebakaran. Seperti warna mulai dari abu-abu sampai merah dapat menunjukkan bahwa kebakaran tersebut cukup parah.
Akibat terjadinya kebakaran pada suatu struktur bangunan, mengakibatkan adanya kerusakan-kerusakan pada beton. Kerusakan-kerusakan tersebut antara lain:
1. Keretakan (cracking) Sedangkan jenis kerusakan yang sering terjadi pada struktur beton akibat kebakaran antara lain :
a. Retak ringan, yakni pecah pada bagian luar beton yang berupa garis-garis yang sempit dan tidak terlalu panjang dengan pola menyebar. Retak ini disebabkan oleh proses penyusutan beton pada saat terjadi kebakaran.
b. Retak berat, yakni ukuran retak lebih dalam dan lebar, terjadi secara tunggal atau kelompok (Triwiyono, 2000:2).
2. Spalling ( pengelupasan )
Spalling dapt diartikan tertekan dengan penampakan bagian permukaan beton yang keluar/lepas/terpisah.
(4)
b. Suhu tinggi akibat kebakaran (Munaf & siahaan, 2003:14 ) 3. Voids
Lubang-lubang yang cukup dalam atau keropos yang biasanya disebabkan oleh pemadatan saat pelaksanaan yang kurang baik dimana mortar tidak dapat mengisi rongga-rongga antar agregat.
BAB III
PEMBAHASAN
1. Kerusakannya dipengaruhi oleh: a). durasi kebakaran.
b). bentuk geometri dan ukuran struktur. c). pembebanan.
d). selimut beton.
e). jaraknya dari titik api.
2. Kerusakan Akibat pemanasan, beton berubah warna pula. Menurut Hansen T.C (1976), bila beton dipanasi sampai sedikit di atas 300oC, akan berubah warna menjadi merah muda, jika sampai di atas 600oC akan menjadi abu-abu agak hijau, jika sampai di atas 900oC menjadi abu-abu, namun jika sampai di atas 1200oC akan berubah menjadi kuning.
3. Warna beton yang terbakar dapat menentukan tingkat kebakaran. Seperti warna mulai dari abu-abu sampai merah dapat menunjukkan bahwa kebakaran tersebut cukup parah.
4. Pengaruh kondisi pendinginan dan suhu terhadap kuat tekan sisa beton Treatment penyiraman air pada proses recovery kekuatan beton terbakar bertujuan agar air dapat meresap ke dalam beton dan bereaksi dengan senyawa C2S dan C3S pada butiran-butiran semen yang belum bereaksi maupun senyawa C2S pada semen akibat beton yang terbakar. Hasil dari reaksi ini adalah CSH dan Ca(OH)2. Penyiraman dilakukan hingga kondisi beton jenuh.
Menurut penelitian Amir Partowiyatmo (1996) tingkat recovery kekuatan beton setelah dilakukan treatment penyiraman dengan air mampu mendekati 100% dari kekuatan awal beton sebelum terbakar.
(5)
BAB IV
PENUTUP IV.I Kesimpulan
1. Kuat tekan beton menurun dengan adanya kenaikan temperatur. Beton yang telah dipanasi pada temperatur 200oC, kuat tekan rata-ratanya sisa 85,83% dari beton normal. Jika dibakar sampai temperatur 400oC, kuat tekan rata-ratanya sisa 58,40%. Kekuatan ini akan terus menurun hingga sisa 35,08% pada temperatur 600oC.
2. Pengaruh kondisi pendinginan dan suhu terhadap kuat tekan sisa beton Treatment penyiraman air pada proses recovery kekuatan beton terbakar bertujuan agar air dapat meresap ke dalam beton dan bereaksi dengan senyawa C2S dan C3S pada butiran-butiran semen yang belum bereaksi maupun senyawa C2S pada semen akibat beton yang terbakar. Hasil dari reaksi ini adalah CSH dan Ca(OH)2. Penyiraman dilakukan hingga kondisi beton jenuh. Menurut penelitian Amir Partowiyatmo (1996) tingkat recovery kekuatan beton setelah dilakukan treatment penyiraman dengan air mampu mendekati 100% dari kekuatan awal beton sebelum terbakar.
IV.II Saran
Hindari penundaan pelaksanaan perbaikan struktur sehingga akan memperburuk kondisi struktur yang pada akhirnya dapat meningkatkan biaya perbaikan yang diperlukan. Dalam pelaksanaan perbaikan haruslah disertai dengan pengawasan dan dokumentasi yang baik.
(6)
DAFTAR PUSTAKA
http://nuramir123mahmudi.blogspot.co.id/2015/09/peninggian-tanggul-guna-penanganan-rob.html
http://kitabersamadunia.blogspot.co.id/2013/05/pengaruh-temperatur-terhadap-kuat-tekan.html