PENGARUH SUSUT TERKEKANG REPAIR MORTAR DENGAN BAHAN TAMBAH POLIMER TERHADAP KECENDERUNGAN DELAMINASI

commit to user

PENGARUH SUSUT TERKEKANG

REPAIR MORTAR

DENGAN BAHAN TAMBAH POLIMER TERHADAP

KECENDERUNGAN DELAMINASI

(The Effect of Restrained Shrinkage of Repair Mortar with Polymer Addictive on the Delamination Tendency)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

JONI SUGIYARTO

NIM. I 1105019

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

PENGARUH SUSUT TERKEKANG

REPAIR MORTAR

DENGAN BAHAN TAMBAH POLIMER TERHADAP

KECENDERUNGAN DELAMINASI

The Effect of Restrained Shrinkage of Repair Mortar with Polymer Addictive on the Delamination Tendency

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

JONI SUGIYARTO

NIM. I 1105019

Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan: Dosen Pembimbing I

S A Kristiawan, ST, MSc, Ph.D NIP. 19690501 199512 1 001

Dosen Pembimbing II

Ir. Sunarmasto, MT NIP. 19560717 198703 1 003

commit to user

iii

PENGARUH SUSUT TERKEKANG REPAIR MORTAR

DENGAN BAHAN TAMBAH POLIMER TERHADAP

KECENDERUNGAN DELAMINASI

The Effect of Restrained Shrinkage of Repair Mortar with Polymer

Addictive on the Delamination Tendency

SKRIPSI

Disusun Oleh :

JONI SUGIYARTO

NIM. I 1105019

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari : Selasa, 19 Juli 2011

1. S A Kristiawan, ST.MSc.Ph.D __________________

NIP. 19690501 199512 1 001

2. Ir. Sunarmasto, MT __________________ NIP. 19560717 198703 1 003

3. Ir. A Mediyanto,MT __________________

NIP. 19620118 199512 1 001

4. Agus Setiya Budi,ST.MT __________________

NIP. 19700909 199802 1 001

Mengetahui,

a.n. Dekan Fakultas Teknik UNS Pembantu Dekan I

Kusno Adi Sambowo,ST.MSc.PhD NIP. 19691026 199503 1 002

Disahkan,

Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001

Ketua Program Non Reguler Teknik Sipil Fakultas Teknik

UNS

Edy Purwanto,ST.MT NIP. 19680912 199702 1 001

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

MOTTO

Mangesti Luhur Ambangun Negoro

PERSEMBAHAN

Ibu,Ibuu,Ibuuu.. .

Bapak. Adik.

commit to user

v

ABSTRAK

JONI SUGIYARTO, 2011. PENGARUH SUSUT TERKEKANG REPAIR

MORTAR DENGAN BAHAN TAMBAH POLIMER TERHADAP

KECENDERUNGAN DELAMINASI. Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penggunaan polimer resin bening yang tidak lebih dari 6% berat semen sebagai bahan tambah pada repair mortar diharapkan dapat merubah sifat fleksibilitas pada repair mortar yang dapat mempengaruhi kecenderungan delaminasi akibat susut terkekang antara beton dengan mortar. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh proporsi campuran polimer terhadap besarnya susut (shrinkage) pada repair mortar bila dibandingkan dengan mortar tanpa polimer dan produk repair mortar Emacco Nanocrete terhadap terjadinya pengelupasan (delamination) pada mortar yang terjadi karena susut terkekang.

Metode penelitian yang dilakukan adalah melakukan pengamatan terhadap susut terkekang dan perubahan elevasi lapisan mortar pada kedua ujung benda uji.Pengamatan ini akan diperoleh data susut terkekang dan perubahan elevasi lapisan mortar kemudian dilakukan analisis sehingga dapat diketahui pengekangan susut pada repair mortar dan pengaruh susut terkekang terhadap kecenderungan delaminasi serta bagaimanakah pengaruh penambahan polimer terhadap susut dan perubahan elevasi.Variasi kadar polimer yang digunakan adalah 0%, 2%, 4%, dan 6% dari berat semen, dan Emacco Nanocrete.

Dari hasil pengamatan menunjukan nilai pengekangan mortar biasa,mortar dengan bahan tambah polimer 0%;2%;4%;6% dan emacco nanocrete secara beruntun adalah 10,2%;10,76%;10,79%;28.22%;43,82% dan 9,13%.Hal ini membuktikan bahwa mortar dengan tambah polimer mengalami pengekangan lebih besar daripada mortar tanpa polimer. Penambahan polimer dengan proporsi tertentu pada repair material dapat meningkatkan fleksibilitas pada repair mortar yang dapat mengurangi delaminasi pada mortar yang ditunjukan oleh perubahan elevasi dikedua ujung mortar menjadi kecil. Kata kunci: polimer, repair mortar, susut terkekang dan delaminasi

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

ABSTRACT

JONI SUGIYARTO, 2011. THE EFFECT OF RESTRAINED SHRINKAGE OF REPAIR MORTAR WITH POLYMER ADDICTIVE ON THE DELAMINATION TENDENCY. Thesis of Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Surakarta Sebelas Maret University.

The use of polymer resin that is not more than 6% by weight of cement as an addictive to the repair mortar is expected to change the nature of the flexibility of the repair mortar that can affect the delamination tendency due to restrained shrinkage of concrete with mortar.The objective of research is to find out the effect of polymer mix proportion on the shrinkage in repair mortar compared with the mortar without polymer and repair mortar Emacco Nanocrete on the delamination tendency due to restrained shrinkage. The research method employed was observation on the restrained shrinkage and the change of mortar layer elevation in both edges of speciment. From this observation the data on restrained shrinkage and the mortar layer elevation were then analyzed so that it can be determined the degree of restrained shrinkage in repair mortar and the effect of restrained shrinkage on the delamination as well as how the effect of polymer in shrinkage and the elevation change are. The variations of polymer levels used are 0%, 2%, 4%, and 6% of cement weight, and Emacco Nanocrete.

The result of observation shows that the values of conventional mortar shrinkage, mortar with polymer supplement 0%, 2%, 4%, 6% and emacco nanocrete are 10.2%, 10.76%, 10.79%, 28.22%, 43.82% and 9.13%, respectively. It proves that the mortar with polymer addition experiences larger restrain than the one without polymer. The polymer addition in certain proportion into repair mortar can incrase the flexibility of the repair mortar that can reduce the delamination on the mortar indicated by changes in elevation on both ends are small.

commit to user

vii

PENGANTAR

Puji Syukur penyusun panjatkan kehadirat Alloh SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat yang harus ditempuh untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala yang sulit untuk penyusun pecahkan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Dalam kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terimakasih kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta Staf.

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta Staf.

3. Bapak S A Kristiawan, ST, MSc, Ph.D selaku Dosen Pembimbing I. 4. Bapak Ir. Sunarmasto, MT selaku Dosen Pembimbing II.

5. Tim Dosen Penguji Pendadaran.

6. Ibu Endah Safitri, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.

7. Staf pengelola/laboran Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

8. Teman-teman angkatan 2005, kakak-kakak senior dan semua pihak yang telah membantu penyusun dalam menyelesaikan skripsi ini yang tidak dapat penyusun sebutkan satu persatu.

Penyusun menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena itu saran dan kritik yang membangun akan penyusun terima dengan senang hati demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada khususnya.

Surakarta, Juli 2011

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL... i

HALAMAN PERSETUJUAN... ii

HALAMAN PENGESAHAN... iii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN... iv

ABSTRAK ...v

KATA PENGANTAR... vii

DAFTAR ISI... viii

DAFTAR GAMBAR... x

DAFTAR TABEL... xi

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL... xii

BAB 1 PENDAHULUAN...1

1.1. Latar Belakang ...1

1.2. Rumusan Masalah...4

1.3. Batasan Masalah ...4

1.4. Tujuan Penelitian ...4

1.5. Manfaat Penelitian ...5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA...6

2.1. Beton ...6

2.2. Sifat Utama Beton...8

2.3. Kerusakan-Kerusakan Beton ...11

2.3.1. Penyebab Kerusakan Beton ...12

2.3.2. Perbaikan Konstruksi Beton ...14

2.3.3. Metode Perbaikan Beton ...15

2.4. Metode Patch Repair...18

commit to user

ix

2.4.2. Modifier Polymer...22

2.5. Susut Terkekang...23

2.6. Retak (Crack) dan Pengelupasan Beton (Delamination)...25

BAB 3 METODE PENELITIAN...27

3.1. Umum ...27

3.2. Tahap-Tahap Penelitian di Laboratorium ...27

3.3. Benda Uji ...31

3.3.1. Jenis Benda Uji ...31

3.3.2. Alat-Alat yang Digunakan ...33

3.3.3. Pembuatan Benda Uji ...34

3.4. Prosedur Pengamatan Benda Uji ...36

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN...39

4.1. Analisa Data...39

4.1.1. Pengamatan Susut Beton...39

4.1.2. Pengamatan Susut Terkekang ...40

4.1.3. Pengamatan Perubahan Elevasi Repair Material...42

4.2. Pembahasan ...50

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN...51

5.1. Kesimpulan ...51

5.2. Saran ...52

DAFTAR PUSTAKA...53

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1. Bagan Alir Tahapan Penelitian ... 30

Gambar 3.2. Benda Uji Balok Beton ... 31

Gambar 3.3. Pemasangan Dial Gauge... 36

Gambar 4.1. Grafik Perubahan Susut Beton ...39

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Susut Bebas dan Susut Terkekang Polymer 2% ...41

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Antara Perubahan Elevasi dan Susut Terkekang Repair Mortar...43

Gambar 4.5. Grafik Rasio Perubahan Elevasi dan Susut Terkekang... 46

commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Macam Benda Uji ...32

Tabel 4.1. Data Susut Terkekang dan Susut Bebas...41

Tabel 4.2. Nilai Pengekangan Beton dan Repair Material...42

Tabel 4.3. Perubahan Elevasi Repair Material...43

Tabel 4.4. Rasio Perubahan Elevasi dan Susut Terkekang ...45

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

MB = Mortar Biasa MP = Mortar Polimer

G0 = Berat pasir sebelum dicuci (gr)

G1 = Berat pasir setelah dicuci (gr)

D = Pasir kondisi SSD (gr) A = Pasir kering oven (gr) B = Berat volumetric + Air (gr)

commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Masalah

Beton adalah campuran dari beberapa material seperti semen, air, batu pecah, pasir dan admixture.Dimana semen jika diaduk dengan air akan terbentuk adukan pasta semen, sedangkan jika ditambah pasir menjadi mortar semen dan jika ditambah lagi dengan batu pecah disebut beton. Admixture hanya sebagai bahan tambah,selain unsur pokok beton yang ditambahkan dalam jumlah relatif sedikit pada adukan beton sebelum, segera atau selama pengadukan beton. Tujuannya untuk mengubah satu atau lebih sifat-sifat beton sewaktu masih dalam keadaan beton segar atau setelah mengeras, misalnya mempercepat pengerasan, menambah encer adukan, menambah kuat tekan, menambah daktilitas (mengurangi sifat getas) dan sebagainya.

Beton merupakan bahan struktur yang sering digunakan dalam konstruksi karena beton mempunyai beberapa kelebihan seperti mempunyai kuat tekan tinggi, bahan mudah diperoleh, mudah dibentuk sesuai keinginan, lebih ekonomis dan mudah pemeliharaannya serta mempunyai ketahanan (durability) yang baik terhadap cuaca dan lingkungan. Beton juga mempunyai beberapa kekurangan seperti kecenderungan untuk retak, mempunyai berat sendiri yang besar, kualitas beton tergantung pada sifat bahan dan cara pelaksanaanya, mempunyai kekuatan tarik rendah dan mengalami kesulitan dalam pembongkaran.

Berdasarkan kekurangan beton di atas dan pengaruh lingkungan yang disebabkan oleh perubahan massa beton maupun karena pengaruh alam yang agresif dapat menimbulkan kerusakan pada beton. Kerusakan-kerusakan beton yang timbul antara lain seperti terjadinya keretakan beton, delaminasi, spalling (terlepasnya bagian beton), korosi pada beton dan lain-lain. Perbaikan konstruksi beton pada

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

2

suatu konstruksi bangunan yang diakibatkan oleh kerusakan-kerusakan tersebut sangat diperlukan karena bertujuan untuk mengembalikan daya dukung konstruksi beton kepada kondisi yang direncanakan. Kerusakan atau perubahan yang terjadi pada permukaan struktur dan massa struktur beton tidak serta merta merusak konstruksi beton secara keseluruhan, beberapa metode dan bahan dapat dilakukan untuk mengatasi kerusakan tersebut seperti metode penambalan (patching), grouting, beton tembak (shotcrete) dan, coating sebagai bahan pelapis. Metode dan bahan yang dipakai harus disesuaikan dengan kondisi kerusakan permukaan yang terjadi sehingga daya dukung konstruksi dapat dikembalikan seperti semula sesuai dengan yang direncanakan tanpa penambahan kapasitas.

Delaminasi merupakan jenis kerusakan beton yang berbentuk pengelupasan pada tepi beton. Delaminasi sering terjadi pada struktur beton bertulang akibat dari korosi. Perbaikan dari delaminasi adalah dengan penambalan (patching). Penambalan (patching) dilaksanakan dengan menggunakan repair material. Akan tetapi harga repair material sangat mahal maka perlu suatu inovasi baru untuk menggantinya dengan material lain. Contoh repair material pengganti dengan bahan tambah polymer.

Repair mortar merupakan campuran antara semen portland atau semen hidrolis yang lain, agregat halus, dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk masa padat. Sebagai bahan yang terbuat dari cement based (pengikat), mortar mempunyai sifat dapat menyusut dan mengembang. Penyusutan yang terjadi pada mortar harus diperhitungkan karena penyusutan ini dapat menimbulkan retak apabila penyusutan tersebut terkekang. Salah satu bentuk pengekangan yang menimbulkan retak terjadi pada pelapisan mortar diatas beton lama (concrete overlay). Pengekangan pada concrete overlay berupa rekatan perbatasan antara beton lama dan mortar. Beton lama mengalami penyusutan yang sangat kecil, sehingga penyusutannya diabaikan. Sebaliknya lapisan mortar mengalami penyusutan yang cukup besar. Efek yang terlihat akibat penyusutan terkekang ini adalah timbulnya retak pada lapisan mortar dalam jangka waktu yang relatif lama.

commit to user

Pada concrete overlay akan timbul tegangan tarik pada mortar dan tegangan tekan pada beton lama sebagai akibat adanya penyusutan pada mortar. Besarnya tegangan tarik tergantung pada susut, rangkak, modulus elastisitas, umur dan kualitas mortar. Jika perilaku susut pada mortar semakin besar, bertambahnya tegangan tarik juga semakin besar. Susut (shrinkage) yang besar dan kekuatan mortar yang kuat dapat menyebabkan retak pada lapisan mortar dibagian tengah dan delaminasi yang dapat dilihat pada perubahan elevasi repair mortar pada kedua ujung benda uji.

Dalam pembuatan repair mortar berbahan tambah polymer ini, perlu diperhatikan nilai faktor air semennya. Hal ini penting, karena repair mortar harus memiliki kekuatan yang nilainya minimal setara dengan kuat tekan beton yang akan diperbaiki. Dari uji pendahuluan didapat bahwa untuk mencampur repair mortar dengan faktor air semen 0.35 perlu ditambahkan pengencer untuk mempermudah dalam pengadukan. Pengencer yang digunakan dalam repair material ini menggunakan produk SIKA. Dalam pembuatan repair mortar juga diperlukan pengeras untuk mempercepat pengerasan, karena semakin cepat pengerasan maka semakin sesuai dengan tuntutan di lapangan.

Karakter beton ataupun mortar adalah mempunyai kuat tekan yang tinggi, kuat tarik yang sedang dan ductilitty yang sangat rendah. Beton yang baik dalam dunia konstruksi seharusnya mempunyai kuat tarik dan ductilitty (mudah dibentuk) yang tinggi, akan tetapi sangat sulit meningkatkan kedua kekuatan tersebut tanpa suatu perubahan.Penambahan polymer ke dalam beton ataupun mortar diharapkan dapat meningkatkan ductilitty (mudah dibentuk), sehingga dapat mengurangi keretakan pada beton atau mortar.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

4

1.2.

Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka dapat diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut:

a. Seberapakah pengekangan susut pada repair material yang diaplikasikan untuk menambal beton (patch repair).

b. Bagaimanakah pengaruh susut terkekang terhadap kecenderungan delaminasi yang dapat dilihat pada perubahan elevasi repair mortar pada kedua ujung benda uji.

1.3.

Batasan Masalah

Agar penelitian ini tidak terlalu luas tinjauannya dan tidak menyimpang dari rumusan masalah di atas maka perlu adanya pembatasan masalah yang ditinjau, tinjauan tersebut dibatasi oleh:

a. Penelitian ini menggunakan repair material yang dapat dibuat sendiri dengan bahan dasar mortar dan bahan tambah berupa polymer Resin Bening PT.BRATACO.

b. Penelitian ini meninjau susut repair material dan perubahan elevasi.

c. Penelitian tidak meninjau pengaruh reaksi kimia yang mungkin terjadi antara beton induk dan repair material.

d. Penelitian ini dilakukan sampai umur beton ± 56 hari dan umur lapisan repair mortar ± 15 hari.

1.4.

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

a. Untuk mengetahui pengekangan susut pada repair material yang diaplikasikan untuk menambal beton (patch repair)

b. Untuk mengetahui pengaruh susut terkekang terhadap kecenderungan delaminasi yang dapat dilihat pada perubahan elevasi repair mortar pada kedua ujung benda uji.

commit to user

1.5.

Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini antara lain: 1. Manfaat Teoritis

a. Mengetahui hubungan antara susut terkekang komposit dengan susut bebas mortar.

b. Mengetahui hubungan antara perubahan elevasi mortar pada tiap ujung benda uji dengan susut terkekang komposit.

2. Manfaat Praktis

a. Menambah pengetahuan tentang metode perbaikan kerusakan beton. b. Mengetahui besarnya kandungan polymer yang dapat ditambahkan untuk

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

6

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Beton

Sifat utama beton adalah kelecakan (workability), kohesif (cohesiveness), keawetan (durability) dan kekuatan (strength). Kelecakan (workability) berarti kemudahan agar beton tersebut mudah dalam pengerjaannya, atau jumlah energi yang dibutuhkan untuk pemadatan tanpa terjadi segregasi. Kohesif (cohesiveness) adalah kemampuan suatu campuran beton (material & pasta semen) menyatu dalam keadaan plastis. Keawetan (durability) beton yaitu ketahanan beton terhadap serangan bahan dan lingkungan yang agresif selama masa penggunaannya, antara lain eksternal seperti cuaca (pembekuan dan pencairan, variasi suhu dan kelembaban), reaksi kimia (garam unorganik dan asam), pengausan (angin, air dan lain-lain) serta internal seperti reaksi alkali agregat, perubahan volume. Kekuatan (strength) adalah beton sangat kuat untuk menerima gaya tekan namun relatif lemah dalam menahan gaya tarik.

Delaminasi merupakan jenis kerusakan beton yang berbentuk pengelupasan pada permukaan beton. Delaminasi sering terjadi pada struktur beton bertulang akibat dari korosi. Perbaikan dari delaminasi adalah dengan penambalan (patching). Penambalan (patching) dilaksanakan dengan menggunakan repair material. Repair material harus mempunyai sifat yang seragam dengan beton agar dapat menurunkan tingkat penyusutan sekaligus memiliki kuat tarik yang tinggi sehingga dapat lebih tahan terhadap retak.

Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, kerikil, batu pecah, atau agregat-agregat lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari semen dan air yang membentuk suatu massa mirip batuan. Terkadang, satu atau lebih bahan adiktif ditambahkan untuk menghasilkan beton dengan

commit to user

karaktersistik tertentu, seperti kemudahan pengerjaan (workability), durability,

dan waktu pengerasan ( Mc. Cormac,2000:1)

Beton adalah bahan gabungan yang terdiri dari agregat kasar dan halus yang dicampur dengan air dan semen sebagai pengikat dan pengisi antara agregat kasar dan halus, seringkali ditambahkan admixture atau additive bila diperlukan

(Subakti, 1994). Beton juga dapat didefinisikan sebagai bahan bangunan dan konstruksi yang sifat-sifatnya dapat ditentukan terlebih dahulu dengan mengadakan perencanaan dan pengawasan yang teliti terhadap bahan-bahan pembentuknya (Samekto, 2001).

Berdasarkan sifat utama beton, secara sepintas beton tampak sederhana. Namun kalau diamati dengan seksama beton sebagai material komposit mempunyai banyak permasalahan. Campuran beton tidak dapat langsung menjadi benda yang kaku, tetapi perlu proses hidrasi air dengan semen yamg memerlukan waktu. Masing-masing unsur beton terdiri dari bahan yang kompleks. Semen, misalnya terdiri dari banyak unsur. Agregat mempunyai ukuran, bentuk, kualitas permukaan, berat jenis yang berbeda-beda. Sifat beton keras juga unik sebab dapat bersifat elastis dan non-elastis. Pengikat beton adalah semen hidrolis dimana reaksi semen dengan air sering mengakibatkan susut selama pengeringan, sehingga beton mengalami keretakan atau justru pengelupasan (delamination).

(Paul Nugraha & Antoni, 2007 : 7)

Sejumlah struktur beton yang mengalami kerusakan sangat memerlukan adanya perbaikan. Perbaikan tersebut diharapkan dapat mengurangi kerusakan pada lapisan beton dan melindungi lapisan perbaikan dari lingkungan yang agresif, oleh karena itu lapisan perbaikan beton harus menjadi lapisan yang efektif dan durable (tahan lama). (Mo Li dan Victor C Li, 2006)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

8

2.2.

Sifat Utama Beton

Macam-macam sifat utama yang dimiliki beton antara lain: a. Kelecakan (workability)

Kelecakan (workability) adalah kemudahan agar beton tersebut mudah dalam pengerjaannya, atau jumlah energi yg dibutuhkan untuk pemadatan tanpa terjadi segregasi. Beton yang kering dan kaku akan sulit untuk dikerjakan, dituang, dipadatkan dan dirapikan, sehingga bila mengeras akan cenderung memiliki ketahanan dan kekuatan yang kurang baik dibandingkan beton dengan workability yang baik. Kelecakan beton biasanya diukur dengan pengujian slump. Terdapat tiga parameter pengukuran workabilitas beton: 1) Kompaktibilitas, yaitu kemampuan mengeluarkan udara dan pemadatan. 2) Mobilitas, yaitu kemudahan beton untuk mengalir ke bentuknya dan

membungkus tulangan.

3) Stabilitas, yaitu kemampuan beton untuk tetap stabil dan homogen selama pencampuran, penggetaran tanpa terjadi pemisahan (segregation).

Faktor-faktor yang mempengaruhi kelecakan antara lain: 1) Faktor Air Semen (FAS)

Peningkatan jumlah air akan meningkatkan kelecakan (workability), tetapi hal ini akan mereduksi kekuatan dan menimbulkan pemisahan (segregation) dan berair (bleeding). Air harus cukup terserap pada permukaan partikel dan akan mengisi ruang antar partikel. Partikel halus akan membuat beton mencapai plastisitas. Jadi FAS sangat berkaitan dengan gradasi agregat.

2) Proporsi Agregat

Faktor yang terpenting yaitu jumlah agregat dan perbandingan proporsi agregat kasar dan agregat halus. Jumlah FAS yang konstan dan jumlah aggregat/semen meningkat akan menurunkan workabilitas. Kekurangan agregat halus menyebabkan campuran menjadi kasar, terjadi pemisahan (segregation), sukar dikerjakan dan beton tidak ekonomis.

commit to user

3) Sifat-sifat Agregat

Pasir yang berbeda akan memiliki kelakuan yang berbeda, karena terdapat perbedaan terhadap distribusi partikel. Bentuk dan tekstur, serta porositas dari agregat juga mempengaruhi workabilitas, makin partikel mendekati bentuk speris maka makin mudah dikerjakan.

4) Waktu dan Suhu

Peningkatan temperatur serta waktu pengiriman yang lama akan menurunkan workabilitas karena kehilangan slump. Slump loss relatif berkorelasi linier dengan kenaikan temperatur dan waktu.

b. Kohesif (cohesiveness)

Kekohesifan (cohesiveness) adalah kemampuan suatu campuran beton menyatu dalam keadaan plastis. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekohesifan:

1) Gradasi agregat

Gradasi agregat berarti jangkauan sebaran ukuran agregat dari batu yang besar sampai pasir yang kecil. Gradasi agregat yang baik memberikan adukan yang lebih kohesif. Terlalu banyak agregat kasar akan menghasilkan adukan yang jelek.

2) Kadar air

Adukan yang mengandung banyak air tidak akan menjadi kohesif bahkan mungkin akan terpisah (segregation) dan berair (bleeding).

c. Keawetan (durability)

Keawetan beton yaitu ketahanan beton terhadap serangan bahan dan lingkungan yang agresif selama masa penggunaannya, antara lain eksternal yang dipengaruhi oleh cuaca (pembekuan dan pencairan, variasi suhu dan kelembaban), reaksi kimia (garam unorganik dan asam), pengausan (angin, air dan sebagainya) serta internal yang dipengaruhi oleh reaksi alkali agregat, perubahan volume.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

10

Beton akan lebih awet bila kedap air dan tahan terhadap aus. Hal-hal yang harus diperhatikan:

1) Lingkungan

2) Jenis & jumlah semen 3) W/C ratio

4) Pemadatan beton

5) Perawatan / curing beton

6) Pemakaian mineral & chemical admixture 7) Bentuk & ukuran dari elemen struktur 8) Tebal selimut tulangan beton

d. Kekuatan (strength) Jenis-jenis kekuatan beton

1) Kekuatan tekan (compressive strength) yaitu kemampuan beton untuk gaya tekan.

2) Kekuatan tarik (tensile strength) yaitu kemampuan beton dalam menerima gaya tarik.

3) Kekuatan lentur (flexural strength) yaitu kemampuan beton menahan kombinasi gaya dari gaya tekan dan gaya tarik.

Beton sangat kuat untuk menerima gaya tekan namun relatif lemah dalam menahan gaya tarik. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton:

1) Perbandingan air dan semen ( w/c ratio ) 2) Perawatan / curing

3) Temperatur beton

Beton segar (fresh concrete) dengan suhu tinggi akan cenderung mempunyai nilai kuat tekan akhir yang lebih rendah, meskipun pada umur muda lebih tinggi kuat tekannya. Suhu beton segar normal yang bisa diterima berkisar 30 s/d 35°C.

4) Berat jenis beton

Beton yang mempunyai berat jenis lebih berat akan cenderung mempunyai kekuatan yang lebih tinggi.

commit to user

2.3.

Kerusakan-Kerusakan Beton

Macam-macam kerusakan yang sering terjadi pada beton antara lain:

a. Retak (crack)

Retak (crack) merupakan suatu kondisi dimana keadaan monolit dari suatu struktur/penampang beton tidak monolit lagi, dimana mekanisme terjadinya retak berdasarkan kapasitas kekuatan tarik dan kapasitas regangan tarik.

b. Pengelupasan (Spalling)

Pengelupasan beton (spalling) pada struktur adalah mengelupasnya selimut beton baik besar maupun kecil sehingga tulangan pada beton terlihat yang disebabkan oleh campuran beton yang kurang homogen dan juga faktor umur beton. Kebakaran juga dapat menyebabkan spalling karena agregat yang mengandung silika pecah, sehingga timbul pemuaian beton kemudian permukaan beton menjadi lemah dan rapuh, hal ini apabila dibiarkan maka tulangan akan berkarat/korosi yang akhirnya patah.

c. Patah

Patah yang terjadi pada beton biasanya dikarenakan struktur beton yang tidak mampu untuk menahan beban. Kerusakan ini bisa terjadi karena pada saat pembuatan campuran beton (mix design) kurang memperhatikan proporsi yang digunakan, sebelum pembuatan campuran beton harus menghitung beban-beban yang akan menimpa struktur beton tersebut agar patah pada beton tidak terjadi.

d. Keropos

Keropos merupakan jenis kerusakan yang disebabkan salah satunya karena umur beton yang terlalu lama. Jenis kerusakan ini juga bisa timbul karena pengerjaan beton yang kurang baik, agregat terlalu kasar, kurangnya butiran halus yang termasuk semen, faktor air semen tidak tepat, pemadatan yang tidak sempurna karena rapatnya tulangan, pasta semen keluar dari cetakan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

12

yang tidak rapat. Kerusakan ini biasanya kurang diperhatikan karena kerusakan terjadi pada bagian bangunan yang sulit dijangkau. Misalnya pada bagian bawah jembatan. Untuk itu agar tidak terjadi keropos dini karena reaksi kimia atau yang lain maka perlu diperhatikan pada saat pembuatan bangunan.

e. Delaminasi

Delaminasi merupakan jenis kerusakan beton yang berbentuk pengelupasan pada permukaan beton. Delaminasi sering terjadi pada struktur beton bertulang akibat dari korosi. Kerusakan ini bisa terjadi pada konstruksi bangunan karena kegagalan pada pembuatan campuran, reaksi kimia, kelebihan beban dan sebagainya, oleh karena itu perlu diperhitungkan agar kerusakan ini tidak terjadi pada konstruksi bangunan.

2.3.1. Penyebab Kerusakan Beton

a. Kebakaran

Pada seluruh struktur beton hampir selalu terjadi kebakaran tetapi bila setiap struktur beton diperhitungkan untuk kebakaran besar maka itu merupakan sesuatu hal yang berlebihan. Penutup beton pada tulangan sudah cukup menahan keruntuhan struktur yang terbakar. Kebakaran dapat menimbulkan perbedaan temperatur yang besar pada struktur. Pada awalnya, bagian permukaan sangat panas dan memuai, semakin masuk ke dalam beton maka pemanasan dan pemuaian akan terhalang karena di dalam struktur beton akan timbul tegangan tarik dan tegangan tekan yang besar. Beton yang tertahan oleh tulangan akan retak sedangkan selimut beton akan terkelupas. Pada saat kebakaran dipadamkan, permukaan luar cepat mendingin akibat semprotan air. Perbaikan atau perubuhan struktur akan dipertimbangkan tergantung dari besar kerusakan yang terjadi.

commit to user

b. Korosi Tulangan

Korosi pada tulangan disebabkan oleh dua hal yaitu: 1) Pengkarbonatan (oksidasi beton dan karbondioksida)

Beton mengandung kadar alkali yang tinggi dengan pH (derajat keasaman) 12-13, karena pengaruh zat asam dan air awalnya timbul korosi tetapi lapisan oksida menjadi sangat rapat karena pH yang tinggi di sekitar beton, sehingga proses korosi berhenti. Pada beton dengan pH < 9 akan terbentuk lapisan oksida yang kurang rapat pada baja, sehingga proses korosi terus berlangsung. Zat asam arang (CO2) masuk dari udara ke dalam beton,

sehingga nilai pH turun. Kapur udara (Ca(OH)2) diikat dengan (CO2) dan

membentuk kalsium karbonat (CaCO3)

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (pengkarbonatan)

2) Klorida

Klorida dapat berasal dari air laut, bahan pembersih dan lain-lain. Konsentrasi yang kritis dari klorida pada beton dapat menyebabkan korosi tulangan dalam beton dengan pH > 9, tergantung pada kepadatan beton, tetapi dapat juga dinyatakan sebagai 0,5 % Cl – berkaitan dengan berat semen persatuan volume beton mengeras. Proses korosi akibat klorida berbeda dengan akibat pengkarbonatan. Ion-ion klorida dapat mengambil ion-ion besi dari lapisan oksida pelindung sehingga akan timbul korosi.

c. Pelarutan dan Penguraian Batuan Semen

Kerusakan struktur beton disebabkan oleh naiknya jumlah bahan-bahan agresif di atmosfir yang mengakibatkan pelarutan batuan semen. Pelarutan disebabkan oleh dua hal antara lain:

1) Pelarutan batuan semen oleh asam-asam

Asam-asam dapat merusak beton karena bersama-sama dengan kapur udara yang terdapat pada beton dapat membentuk penggaraman (mudah larut dalam air) sehingga menaikkan porositas beton.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

14

2) Penguraian batuan semen oleh sulfat

Batuan semen dapat saling tertekan apabila beton bersinggungan dengan air yang mengandung sulfat dan akan bereaksi dengan aluminat (C3A)

semen sehingga batuan semen akan saling menekan sampai ikatannya terlepas.

2.3.2. Perbaikan Konstruksi Beton

Pemeliharaan dan perbaikan struktur beton setahap demi setahap berubah dari pemeliharaan skala kecil sampai pemeliharaan keseluruhan aktifitas bangunan. Berdasarkan analisis yang akurat maka penyebab kerusakan dapat dilakukan perbaikan. Pada struktur beton khusus dapat diterapkan pemeliharaan dan perbaikan yang berkaitan dengan pengamatan secara teknik perbaikan maupun material yang dipakai.

Pemeliharaan beton yang baik sangat mempengaruhi keberhasilan dalam perbaikan beton. Pemeliharaan beton dapat dilakukan dengan mencuci, menyikat, menggosok atau menyinari dan diperlukan bahan pelarut untuk menghilangkan lapisan cat lama ataupun lumut serta karat pada tulangan tak terlindung harus dibersihkan juga. Alat yang digunakan untuk mengasarkan permukaan beton antara lain:

a. Penyemprotan pasir

Penyemprotan pasir digunakan untuk pengasaran ringan permukaan beton dan menghilangkan lapisan-lapisan yang lebih tebal.

b. Penyemprotan air bertekanan tinggi

Penyemprotan air bertekanan tinggi minimal digunakan sekitar 25-80 Mpa digunakan untuk mengurangi gangguan di sekeliling pekerjaan.

c. Tekanan udara

Tekanan udara digunakan untuk menghilangkan bagian lepas dan bahan karena bahan yang terlepas dan bagian-bagian beton yang beterbangan merupakan beban dalam pekerjaan.

commit to user

Prinsip kerja busur nyala adalah dengan pemanasan tinggi dan cepat pada permukaan beton yang dingin, sehingga muncul perbedaan suhu yang besar dan bertekanan tinggi pada lapisan beton terluar yang berakibat lapisan terluar beton seperti coating, cat, lumut, alga, minyak dan sebagainya terkelupas. e. Alat-alat dengan tangan

Alat-alat digunakan dengan tangan yang digunakan untuk mengasarkan permukaan beton antara lain bouchardeerhamer, gigi besi dan pahat. Alat-alat ini digunakan untuk permukaan yang kecil.

Perbaikan konstruksi beton tersedia banyak material tergantung pada kerusakan yang diserang, kualitas lapisan dasar yang dilindungi dan lokasi lingkungan (kering, lembab, agresif). Pemilihan material biasanya dilakukan untuk mengetahui kinerja dari material yang akan diaplikasikan agar sesuai dengan yang dibutuhkan di lapangan. Adapun syarat-syarat sebagai repair material, yaitu: a. Daya lekat yang kuat.

b. Modulus elastisitas yang mampu menahan overstressing. c. Tidak mengurangi kekuatan beton.

d. Tidak susut.

2.3.3. Metode Perbaikan Beton

Penentuan metode dan material perbaikan umumnya tergantung pada jenis kerusakan yang ada, disamping besar dan luasnya kerusakan yang terjadi, lingkungan dimana setruktur berada, peralatan yang tersedia, seperti keterbatasan ruang kerja, kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan dan biaya perbaikan. Berdasarkan macam metode perbaikan beton:

a. Patching

Patching adalah metode perbaikan manual dengan melakukan penempelan mortar secara manual pada area yang tidak terlalu luas dan tidak terlalu dalam (kurang dari selimut beton). 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

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

16

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.

b. Grouting

Grouting adalah metode perbaikan manual (gravitasi) atau menggunakan pompa pada daerah perbaikan yang sulit (melebihi selimut beton). Pada saat pelaksanaan 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 dipakai adalah berbahan dasar semen dan epoxy.

c. Beton Tembak (Shot-crete)

Beton Tembak (Shot-crete) adalah metode perbaikan yang tidak memerlukan bekisting seperti pengecoran pada umumnya yang digunakan untuk memperbaiki kerusakan pada area yang sangat luas. Metode shotcrete terdiri dari dry-mix dan wet-mix. Perbedaan kedua sistem ini adalah pada cara dan tempat di mana air dimasukkan ke dalam campuran. Metode dry-mix adalah campuran semen dan bahan tambahan dengan tekanan udara dihembuskan ke kepala semprot air yang bertekanan rendah ditekankan ke dalam campuran. Metode wet-mix adalah campuran semen dan bahan tambahan dialirkan melalui pompa ke kepala semprot air yang bertekanan tinggi disemprotkan ke lapisan dasar.Bahan tambahan digunakan untuk mempercepat pengeringan (accelerator) dan mengurangi terjadinya banyaknya bahan yang terpantul dan jatuh (rebound).

d. Grout Preplaced Aggregat (Beton Prepack)

Grout Preplaced Aggregat (Beton Prepack) adalah metode perbaikan beton dengan cara menempatkan sejumlah agregat (umumnya 40% dari volume kerusakan) ke dalam bekisting, setelah itu melakukan pemompaan bahan grout ke dalam bekisting. Pada umumnya digunakan untuk memperbaiki

commit to user

kerusakan pada area yang cukup dalam. Material yang digunakan adalah polymer grout dengan flow cukup tinggi dan tidak susut.

e. Coating

Coating adalah metode perbaikan beton dengan cara melapisi permukaan beton (mengoleskan atau menyemprotkan) menggunakan bahan yang bersifat plastik dan cair. Lapisan ini digunakan untuk menyelimuti beton terhadap lingkungan yang merusak beton.

f. Injeksi (injection)

Injeksi (injection) adalah metode perbaikan beton dengan memasukkan bahan yang bersifat encer ke dalam celah atau retakan pada beton, kemudian menyuntikkannya dengan tekanan, sampai lubang atau celah lain telah terisi atau mengalir ke luar. Metode injeksi ini merupakan metode yang digunakan untuk perbaikan beton yang terjadi retak-retak ringan. Material yang digunakan adalah polymer mortar atau polyurethane sealant dan epoxy.

g. Overlay

Overlay adalah metode perbaikan kerusakan beton pada seluruh permukaan, oleh karena itu sebelum dilakukannya metode ini perlu persiapan-persiapan permukaan yang akan diperbaiki.

h. Jacketting

Jacketing adalah perlindungan beton terhadap kerusakan dengan menggunakan bahan selubung yang berupa baja, karet dan beton komposit. Pekerjaan jacketing bisa dilaksanakan untuk permukaan beton yang mengalami pelapukan atau disintegrasi.

Metode dan bahan yang dipakai harus disesuaikan dengan kondisi kerusakan permukaan yang terjadi sehingga daya dukung konstruksi dapat dikembalikan sebagaimana semula sesuai dengan yang direncanakan tanpa penambahan kapasitas.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

18

2.4.

Metode

Patch Repair

Metode patch repair adalah metode perbaikan manual dengan melakukan penempelan mortar secara manual dan harus memperhatikan penekanan pada saat mortar ditempelkan, sehingga benar-benar didapatkan hasil yang padat.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 tersebut harus merupakan permukaan yang kuat, padat, tidak keropos ataupun bagian lemah lainnya serta harus bersih dari debu dan kotoran lainnya.

Persiapan-persiapan permukaan beton yang akan diperbaiki antara lain: a. Erosion (pengikisan)

Erosion dilakukan untuk meratakan atau pengasaran permukaan beton. Pengikisan dilakukan dengan menggunakan gerinda atau sejenisnya.

b. Impact (kejut)

Impact pada permukaan beton yang akan diperbaiki dilakukan untuk mendapatkan nilai kuat tarik dan kuat tekan beton yang lebih baik.

c. Pulverization (menghancurkan permukaan beton)

Penghancuran ini dilakukan dengan cara menabrakan partikel kecil dengan kecepatan yang tinggi ke permukaan beton.

d. Expansive pressure

Persiapan ini bisa dilakukan dengan dua cara yaitu steam dan water. Steam dilakukan dengan temperatur sumber panas yang tinggi, sedangkan cara water dilakukan menggunakan water jetting yang bekerja dengan tekanan yang tinggi sama dengan cara steam.

Permukaan yang sudah dipersiapkan 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. Untuk menghasilkan mutu dari material perbaikan, maka perbandingan campuran dari material harus diikuti dengan tepat, apalagi bila menggunakan material berbahan

commit to user

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

Syarat-syarat material patch repair, yaitu : a. Daya lekat yang kuat.

Kelekatan antara repair material dengan beton yang akan diperbaiki harus menyatu dengan baik sehingga menjadi satu kesatuan beton yang utuh.

b. Deformable pada beton.

Repair material harus menyesuaikan bentuk beton yang akan diperbaiki. c. Tidak mengurangi kekuatan beton.

Repair material yang akan digunakan untuk memperbaiki beton mampu menahan beban yang sama pada beton yang akan diperbaiki.

d. Tidak melebihi nilai susut beton.

Repair material tidak melebihi nilai susut beton agar beton yang akan diperbaiki tidak kehilangan kekuatan sebagian.

Ada beberapa material patch repair yang dapat digunakan, antara lain : a. Portland Cement Mortar.

b. Portland Cement Concrete.

c. Microsilica-Modified Portland Cement Conrete. d. Polymer-Modified Portland Cement Conrete. e. Polymer-Modified Portland Cement Mortar. f. Magnesium Phosphate Cement Conrete. g. Preplaced Aggregate Conrete.

h. Epoxy Mortar.

i. Methyl Methacrylate (MMA) Concrete. j. Shotcrete.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

20

2.4.1. Repair Material

Mortar merupakan campuran antara semen portland atau semen hidrolis yang lain, agregat halus, dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk masa padat.

a. Semen Portland

Semen Portland ialah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis ditambah dengan bahan yang mengatur waktu ikat (PUBI 1982). Bahan utama semen adalah batu kapur yang kaya akan kalsium karbonat dan tanah lempung yang banyak mengandung silika (sejenis mineral berbentuk pasir), aluminium oksida (alumina) serta oksida besi. Bahan-bahan itu kemudian dihaluskan dan dipanaskan pada suhu tinggi (15500C) sampai terbentuk campuran baru. Selama proses pemanasan, terbentuklah campuran padat yang mengandung zat besi. Agar tak mengeras seperti batu, ramuan diberi bubuk gips dan dihaluskan hingga berbentuk partikel-partikel kecil seperti bedak.

b. Agregat halus

Agregat halus sering disebut dengan pasir, baik berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari sungai atau tanah galian maupun hasil pemecahan. Pada umumnya yang dimaksudkan dengan agregat halus adalah agregat dengan besar butir kurang dari 4,75 mm. Agregat halus mempunyai peran penting sebagai pembentuk beton dalam pengendalian workability, kekuatan (strength), dan keawetan beton (durability) dari mortar yang dihasilkan. Pasir sebagai agregat halus harus memenuhi gradasi dan persyaratan yang telah ditentukan.

Syarat – syarat agregat halus (pasir) sebagai bahan material pembuatan beton sesuai dengan ASTM C 33 adalah:

1) Material dari bahan alami dengan kekasaran permukaan yang optimal sehingga kuat tekan beton besar.

commit to user

2) Butiran tajam, keras, kekal (durable) dan tidak bereaksi dengan material beton lainnya.

3) Berat jenis agregat tinggi yang berarti agregat padat sehingga beton yang dihasilkan padat dan awet.

4) Gradasi sesuai spesifikasi dan hindari gap graded aggregate karena akan membutuhkan semen lebih banyak untuk mengisi rongga.

5) Bentuk yang baik adalah bulat, karena akan saling mengisi rongga dan jika ada bentuk yang pipih dan lonjong dibatasi maksimal 15% berat total agregat.

6) Kadar lumpur agregat tidak lebih dari 5 % terhadap berat kering karena akan berpengaruh pada kuat tekan beton.

c. Superplasticizer/pengencer

Superplasticizer adalah bahan tambahan yang dicampurkan pada adukan beton selama pengadukan dalam jumlah tertentu yang berfungsi untuk menaikkan nilai slump dengan tidak menambah air. Penggunaan superplasticizer ini harus melalui trial terlebih dahulu untuk mendapatkan dosis yang tepat. Kecenderungan menambah air pada beton berakibat turunnya strength beton. Superplasticizer dapat menaikkan nilai slump tanpa menambah air dan dapat meningkatkan keplastisan beton untuk pengecoran di tempat-tempat yang sulit (karena pengecoran tersebut membutuhkan nilai slump tinggi sehingga bahan tambahan ini lebih dipilih daripada menambah air).

Sikament NN adalah bahan tambah untuk campuran beton maupun mortar yang berbentuk cairan, sehingga bahan tambah ini akan lebih dapat bercampur dan bereaksi dengan campuran mortar yang lain di dalam adukan mortar. Maka diharapkan dapat menghasilkan mortar yang cair sehingga memiliki tingkat pengerjaan yang tinggi dan memiliki mutu yang tinggi dengan faktor air semen seminimal mungkin.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

22

d. Accelerator/pengeras

Accelerator atau pengeras adalah bahan tambahan yang dicampurkan pada adukan beton selama pengadukan dalam jumlah tertentu yang berfungsi untuk mempercepat pengikatan dan pengerasan awal beton, digunakan untuk pengecoran yang berhubungan dengan air/efisiensi waktu pemakaian cetakan. Pada penelitian ini digunakan accelerator dalam campuran mortar karena diharapkan mortar dapat cepat mengeras dan kontribusi mortar terhadap beton yang sedang diperbaiki dapat segera diketahui. Dalam penelitian ini digunakan accelerator jenis Sikaset.

e. Air

Air merupakan bahan dasar penyusun mortar yang paling penting. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen dan menyebabkan terjadinya pengikatan antara pasta semen dengan agregat, sedangkan fungsi lain sebagai bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Proporsi air yang sedikit akan memberikan kekuatan pada beton, tetapi kelemasan atau daya kerjanya akan berkurang. Sedang proporsi yang besar akan memberikan kemudahan pengerjaan, tetapi kekuatan hancur mortar menjadi rendah.

2.4.2. Modifier Polymer

Polymer adalah jenis bahan tambahan baru yang dapat menghasilkan beton dengan kuat tekan yang sangat tinggi. Beton dengan kuat tekan tinggi ini biasanya diproduksi dengan menggunakan bahan polymer dengan cara memodifikasi sifat beton dengan mengurangi air di lapangan, dijenuhkan dan dipancarkan pada temperatur yang sangat tinggi di laboratorium.

Dalam penelitian ini, modifier polymer yang digunakan adalah resin bening produk dari PT. Brataco. Epoxy merupakan komponen yang mempunyai daya rekat yang sangat tinggi antara beton normal dengan repair material serta memiliki sifat permeabilitas yang rendah. Namun sering kali epoxy tidak

commit to user

kompatibel dengan beton normal, sehingga menghasilkan kegagalan di awal perbaikan. Penggunaan agregat yang lebih besar dapat meningkatkan kompatibilitas termal dengan beton dan mengurangi resiko debonding.

Epoxy tersedia dengan berbagai pengaturan waktu, penempatan rentang suhu, kekuatan, kemampuan ikatan dan sifat resistensi abrasi. Pemilihan campuran epoxy tertentu harus didasarkan pada kondisi lingkungan. Epoxy secara substansial meningkatkan kualitas mortar semen, seperti:

1) Lapisan tahan abrasi

2) Memiliki kekuatan awal tinggi 3) Kuat tekan, tarik dan lentur tinggi

4) Memiliki ketahanan kimia yang cukup baik 5) Tahan air

6) Dapat mengurangi terjadinya penyusutan

Modifikasi polymer dalam campuran repair material dapat meningkatkan kekuatan tarik dan lentur pada komposit beton normal dengan mortar serta dapat mengurangi sifat rapuh. Selain variabel yang mempengaruhi sifat-sifat adukan dan beton biasa, sifat beton dan adukan yang baru dan hasil modifikasi polymer yang diperkeras dipengaruhi oleh berbagai macam faktor seperti jenis polymer, rasio antara polymer dengan semen, rasio air dengan semen, kandungan air dengan kondisi perawatan. Penambahan polymer pada repair material akan memperkuat ikatan antara repair material dengan beton pada saat proses pelapisan atau penambalan.

2.5.

Susut Terkekang

Susut terkekang pada beton dan lapisan repair terjadi karena susut pada lapisan repair material akan dikekang oleh susut yang terjadi pada beton sehingga akan timbul tegangan tarik pada lapisan repair material. Susut terkekang yang terjadi pada repair material dapat menyebabkan keretakan jika tegangan tarik yang timbul sebagai akibat susut terkekang ini melebihi kuat tarik beton. Salah satu

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

24

kasus susut terkekang yang dapat kita jumpai di lapangan adalah kasus pelapisan ulang beton (concrete overlay).

Menurut Kristiawan (2009), pada kasus pelapisan ulang beton (concrete overlay), pengekangan yang terjadi karena perbedaan susut antara beton dasar dengan lapisan repair di atasnya. Beton dengan karakteristik susut yang rendah mengekang pergerakan dari repair material dengan karakteristik susut yang tinggi (overlays). Tegangan tarik dapat terjadi pada lapisan repair material dan apabila mencapai batas kuat tarik yang dimiliki oleh repair material maka dapat menyebabkan keretakan.

Tingkat pengekangan yang terjadi dari lapisan repair material tergantung pada besarnya perbedaan susut antara kedua lapisan yaitu lapisan beton dasar dengan repair material. Faktor yang mempengaruhi tingkat pengekangan adalah karakteristik ikatan antara beton dasar dengan lapisan repair material. Pada patch repair terdapat tiga tipe ikatan yaitu pengikatan ikatan secara penuh (fully bonded), ikatan secara parsial (partially bonded) dan lapisan tanpa ikatan (unbounded overlay).

Ikatan secara penuh (fully bonded) akan memberikan pengekangan penuh terhadap pergerakan dari susut repair material. Susut terkekang yang tinggi ditimbulkan dan repair material akan lebih mudah diserang oleh retak dibandingkan dengan ikatan secara parsial (partially bonded). Sementara itu lapisan tanpa ikatan (unbounded overlay) tidak memberikan pengekangan sama sekali karena lapisan repair material dapat menyusut secara bebas.

Pada penelitian patch repair ini, pelapisan beton dengan repair material menggunakan tipe ikatan secara parsial (partially bonded) atau tidak dilakukan pengikiran permukaan beton agar menjadi kasar (dibiarkan apa adanya) sebelum pelapisan repair material dilakukan.

commit to user

2.6.

Retak (

Crack

) dan Pengelupasan Beton (

Delamination

)

Beton mempunyai sifat utama keawetan (durability) yaitu ketahanan beton terhadap serangan bahan dan lingkungan yang agresif selama masa penggunaannya. Keawetan (durability) beton yang rendah pada sistem perbaikan beton akan menyebabkan kerusakan. Delaminasi dan retak (crack) disebabkan oleh serangan klorida, oksigen, kelembapan, alkali atau sulfat ke dalam sistem perbaikan dan dapat mempercepat kerusakan. Kerusakan tersebut akan menghalangi pemindahan beban antara repair material dan lapisan beton lama. Hasilnya adalah struktur menjadi tidak memuaskan dan perlu perawatan serta perbaikan kembali.

Keawetan (durability) beton dari perbaikan struktur dapat dicapai dengan melakukan evaluasi antara repair material dan interaksi beton yang diperbaiki serta lapisan beton lama. Beton mutu tinggi mempunyai keawetan (durability) yang baik karena mengandung w/c rasio rendah, sehingga membuat material menjadi kuat dan sedikit kedap air dibandingkan dengan beton normal. Beton mutu tinggi cenderung retak ketika mengalami penyusutan yang dikekang oleh lapisan beton lama meskipun mempunyai kuat tekan tinggi. Retak (crack) pada sistem perbaikan beton dapat mengurangi keawetan (durability) beton pada lingkungan yang agresif.

Menurut Li (2006), pada aplikasi perbaikan beton, repair material akan segera mengalami penyusutan saat setelah pengecoran yang diakibatkan oleh pengikatan beton. Penyusutan tersebut menyebabkan adanya tegangan tarik dan tegangan geser di sepanjang permukaan antara repair material dan beton. Kombinasi antara kedua tegangan tersebut merupakan penyebab dari retak dan delaminasi pada repair material.

Pada lapisan repair material terjadi pengekangan pada beton lama yang dapat mengakibatkan retak di sepanjang lapisan repair material. Retak akan terjadi dengan lebar retak yang proporsional, menghasilkan relaksasi dari tegangan tarik

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

26

dengan sedikit bahkan tidak terjadi tegangan geser pada permukaan lapisan. Hasilnya adalah delaminasi pada permukaan beton diharapkan menjadi kecil.

Modulus elastisitas yang rendah menyebabkan tegangan tarik yang terjadi pada repair material menjadi kecil akibatnya regangan susut repair material juga rendah. Nilai regangan susut yang rendah dapat mengurangi retak pada repair material dan mencegah terjadinya delaminasi.

commit to user

27

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1.

Umum

Metode penelitian adalah langkah-langkah atau cara-cara penelitian suatu masalah, kasus, gejala atau fenomena dengan jalan ilmiah untuk menghasilkan jawaban yang rasional. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental laboratorium, yaitu mengadakan suatu percobaan di laboratorium untuk mendapatkan data-data sebagai hasil penelitian. Pengujian dilakukan terhadap beberapa tipe sampel mortar dengan bahan tambah polimer maupun pembandingnya.

3.2.

Tahap-Tahap Penelitian di Laboratorium

Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap penelitian, dimulai dari pemilihan material mortar (semen, pasir, dan air), pengujian material, pembuatan benda uji yaitu mortar, pengujian benda uji, analisis data dan penarikan kesimpulan hasil penelitian.

Sebagai penelitian ilmiah, maka penelitian ini harus dilaksanakan dalam sistematika dan urutan yang jelas dan teratur sehingga nantinya diperoleh hasil yang memuaskan dan dapat dipertanggungjawabkan. Oleh karena itu, pelaksanaan penelitian dibagi dalam beberapa tahap, yaitu :

a. Tahap Persiapan

Pada tahap ini seluruh bahan dan peralatan yang akan digunakan dipersiapkan terlebih dahulu agar penelitian dapat berjalan dengan lancar. Pembuatan cetakan atau bekistiing benda uji juga dilakukan pada tahap ini.

b. Tahap Uji Bahan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

28

yang meliputi semen dan pasir sebagai agregat halus. Dari pengujian-pengujian ini dapat diketahui apakah bahan yang akan digunakan untuk penelitian tersebut memenuhi syarat atau tidak. Pengujian untuk masing-masing bahan antara lain :

1) Semen, pengujian yang dilakukan :

Uji vicat yaitu untuk mengetahui waktu pengikatan awal. 2) Pasir, pengujian yang dilakukan :

a) Kadar lumpur bertujuan untuk mengetahui kadar lumpur dalam pasir. b) Kadar organik bertujuan untuk mengetahui jumlah kandungan zat

organik dalam pasir.

c) Gradasi bertujuan untuk mengetahui susunan diameter butiran pasir dan prosentase modulus kehalusan butir (menunjukkan tinggi rendahnya tingkat kehalusan butir dalam suatu agregat).

d) Specific gravity bertujuan untuk mengetahui berat jenis pasir serta daya serap pasir terhadap air.

3) Kerikil

a) Gradasi bertujuan untuk mengetahui susunan diameter butiran kerikil dan prosentase modulus kehalusan butir (menunjukkan tinggi rendahnya tingkat kehalusan butir dalam suatu agregat).

b) Specific Gravity bertujuan untuk mengetahui karakteristik agregat kasar antara lain : Bulk Specific Gravity, Bulk Specific Gravity SSD, Apparent Specific Gravity, dan Absorpsion.

c) Abrasi bertujuam untuk menentukan prosentase keausan agregat kasar. c. Tahap Pembuatan Mix Design

Dalam tahap ini dilakukan perencanan pembuatan beton normal dengan FAS 0,51 dan mortar dengan acuan FAS yang diinginkan yaitu sebesar 0,35. Setelah rancangan campuran beton normal dan mortar didapatkan, selanjutnya dilakukan percobaan terhadap rancangan (trial mix design) agar diketahui apakah rancangan yang telah dibuat bisa dikerjakan atau tidak. Jika trial mix design berhasil, maka data mix design tersebut dapat digunakan dalam perhitungan perencanaan pembuatan benda uji.

commit to user

d. Tahap Pembuatan Beton Normal

Pada tahap ini dilakukan pekerjaan sebagai berikut :

1) Penetapan campuran dan pembuatan adukan beton normal. 2) Pengecoran ke dalam bekisting.

e. Pelapisan Mortar Pada Beton Tahap pembuatan repair mortar :

1) Penetapan campuran mortar dan pembuatan adukan mortar. 2) Pengecoran kedalam bekisting setinggi 3 cm.

f. Pemasangan Dial Gauge pada Kedua Ujung Beton dan Lapisan Mortar

Pada tahap ini dilakukan pemasangan dial gauge pada kedua ujung beton dan lapisan mortar dipasang 4 pasang dial gauge dengan jarak 200 mm.

g. Pemasangan Demect Point pada Kedua Ujung Beton dan Lapisan Mortar Pada tahap ini dilakukan pemasangan demec point pada benda uji, masing-masing benda uji dipasang 4 pasang demec point dengan jarak 200 mm.

h. Tahap Pengujian Benda Uji

Pada tahap ini dilakukan pengujian susut pada benda uji dengan alat Dial Gauge. Pengujian susut pada repair mortar dilakukan pada saat benda uji berumur 1 hari sampai 15 hari pada komposit beton normal dengan repair material setelah beton normal yang berumur ≥ 56 hari.

i. Tahap Analisa Data dan Pembahasan

Pada tahap ini dilakukan perhitungan hasil dari pengujian benda uji, yaitu mengetahui kompatibilitas antara beton normal dengan repair material ditinjau dari perbedaan nilai susut dan rasio susut serta mengetahui besar pengaruh polymer pada benda uji.

j. Tahap Kesimpulan

Pada tahap ini, dibuat suatu kesimpulan yang berhubungan dengan tujuan penelitian berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan pada tahap sebelumnya.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

30

Gambar 3.1. Bagan Alir Tahap Penelitian. Uji Bahan :

Kadar Lumpur Kadar Organik Specific Gravity Uji Bahan :

Vicat

Persiapan

Semen Pasir Emaco Air

Nanocrete R4 (BASF)

Polymer Mulai

Kerikil

Uji Bahan : Specific Gravity Gradasi

Abrasi

Rencana campuran dan mix design

Pembuatan Adukan Beton

Pelapisan Mortar Pada Beton

Pemasangan Dial Gauge pada Kedua Ujung Beton dan Lapisan Mortar

Pemasangan Demect Point pada Kedua Ujung Beton dan Lapisan Mortar

Pengamatan Retak dan Delaminasi

Analisis dan Pembahasan

Kesimpulan

commit to user

3.3. Benda Uji

3.3.1. Jenis Benda Uji

Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah balok beton berdimensi 1500 mm x 100 mm x 100 mm dan dimensi repair material sebagai lapisan di atas beton adalah setebal 30 mm yang dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Benda Uji Balok Beton

Penelitian tentang repair material ini menggunakan beton normal dengan nilai fas 0,51. Beton dibiarkan hingga kurang lebih ≥ 56 hari dengan tujuan untuk mengoptimalkan susut yang terjadi sebelum repair material ditempatkan. Adapun benda uji terdiri dari tiga jenis repair material antara lain:

a. Mortar ditambah superplasticizer.

b. Mortar ditambah superplasticizer, Accelerator dan Polymer (sebanyak 0%, 2%, 4% dan 6%).

c. Produk repair material dari BASF, Emaco Nanocrete R4 MORTAR

BETON

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

32

Macam benda uji dapat dilihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1. Macam Benda Uji

Kode Benda Uji Proporsi Benda Uji Jumlah Benda Uji

MB -1 MB -2

Perbandingan semen : pasir = 1 : 2 Superplasticizer 2%

2 buah

MP 0%-1 MP 0%-2

Perbandingan semen : pasir = 1 : 2 Polymer 0 %

Superplasticizer 2% Pengeras 5%

Fas 0,35

2 buah

MP 2%-1 MP 2%-2

Perbandingan semen : pasir = 1 : 2 Polymer 2%

Superplasticizer 2% Pengeras 5%

Fas 0,35

2 buah

MP 4%-1 MP 4%-2

Perbandingan semen : pasir = 1 : 2 Polymer 4 %

Superplasticizer 2% Pengeras 5%

Fas 0,35

2 buah

MP 6 %-1 MP 6 %-2

Perbandingan semen : pasir = 1 : 2 Polymer 6 %

Superplasticizer 2% Pengeras 5%

Fas 0,35

2 buah

M BASF-1 M BASF-2

Produk repair material dari BASF, Emaco Nanocrete R4 (proporsi sesuai petunjuk kemasan)

2 buah

commit to user

3.3.2. Alat – Alat yang Digunakan

Penelitian dilakukan di Laboratorium Struktur Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret Surakarta, sehingga menggunakan alat-alat yang terdapat pada laboratorium tersebut.

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Timbangan

1) Neraca merk Murayama Seisakusho Ltd Japan, dengan kapasitas 5 kg. Ketelitian sampai 0,1 gram, digunakan untuk mengukur berat material yang berada dibawah kapasitasnya.

2) Timbangan Bascule merk DSN Bola Dunia, dengan kapasitas 150 kg dengan ketelitian 0,1 kg.

b. Ayakan dan mesin penggetar ayakan

Ayakan baja dan penggetar yang digunakan adalah merk Controls Italy dengan bentuk lubang ayakan bujur sangkar dengan ukuran lubang ayakan yang tersedia adalah 75 mm, 50 mm, 38.1 mm, 25 mm, 19 mm, 12.5 mm, 9.5 mm, 4.75 mm, 2.36 mm,1.18 mm, 0.85 mm, 0.30 mm, 0.15 dan pan.

c. Conical mould

Conical mould dengan ukuran diameter atas 3,8 cm, diameter bawah 20 cm, tinggi 30 cm lengkap dengan tongkat baja yang ujungnya ditumpulkan dengan ukuran panjang 60 cm, diameter 16 mm digunakan untuk menguji agregat halus sudah dalam keadaan SSD atau belum.

d. Kerucut Abrams

Kerucut abrams dari baja dengan ukuran diameter atas 10 cm, diameter bawah 20 cm, tinggi 30 cm lengkap dengan tongkat baja penusuk dengan ukuran panjang 60 cm, diameter 16 mm digunakan untuk mengukur nilai slump adukan beton.

e. Alat bantu

1) Cetok semen, digunakan untuk memasukkan adukan beton dan adukan repair mortar ke cetakan.

2) Gelas ukur kapasitas 1000 ml, digunakan untuk menakar air yang akan dipakai dalam adukan beton dan adukan repair material.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

34

3) Ember untuk tempat air dan sisa adukan. f. Dial Gauge

Dial gauge yang digunakan adalah merk mitutoyo dengan ketelitian 0,001 untuk mengamati perubahan elevasi mortar pada beton (delaminasi) dan ketelitian 0,001 untuk mengamati susut pada mortar (shrinkage).

g. Microcrack

Microcrack digunakan untuk mengukur lebar retak yang terjadi dengan ketelitian 0,02 mm.

3.3.3. Pembuatan Benda Uji

a. Pembuatan Beton Normal

Penghitungan rancang campur beton normal (mix design) dilakukan terlebih dahulu untuk mendapatkan rancangan beton yang sesuai dengan rencana. Langkah-langkah pembuatan beton normal adalah sebagai berikut:

1) Membersihkan cetakan bagian dalam dan memasang plastik di bagian dalam cetakan sebagai pengganti pelumas.

2) Menimbang semen, pasir (sand), kerikil (split) dan air sesuai dengan rancang campur beton (mix design).

3) Mencampur semen, pasir (sand) dan kerikil (split) sampai campuran menjadi homogen.

4) Menentukan air lalu menuangkan air sedikit demi sedikit sampai merata dan beton menjadi homogen.

5) Memasukkan campuran beton ke dalam cetakan benda uji sampai 1/3 bagian dari tinggi beton yaitu 10 cm, kemudian dirojok/dipadatkan. Memukuli bagian samping cetakan dengan palu karet.

6) Mengulangi langkah (5) untuk 2/3 dan 3/3 bagian dari tinggi beton yaitu 10 cm, kemudian meratakan bagian atas beton.

7) Menyimpan beton pada tempat yang teduh dan bebas dari gangguan. 8) Membuka cetakan setelah 24 jam dan membiarkannya selama ≥ 56 hari.

commit to user

b. Pembuatan Repair Mortar

Perhitungan tentang proporsi masing-masing bahan repair mortar dilakukan terlebih dahulu untuk mendapatkan proporsi bahan yang sesuai dengan rencana. Langkah-langkah pembuatan repair mortar adalah sebagai berikut: 1) Memasang kembali cetakan pada beton normal setelah didiamkan selama

± 56 hari.

2) Menimbang bahan-bahan repair mortar sesuai dengan rancangan yang telah direncanakan.

3) Mencampur semen, pasir (sand) dan Polymer sampai campuran menjadi homogen.

4) Memasukkan air sedikit demi sedikit sebanyak setengah dari volume air dalam sekali pengecoran ke dalam campuran mortar lalu mengaduknya hingga campuran hampir homogen.

5) Menambahkan superplasticizer ke dalam setengah volume air yang belum dituang.

6) Memasukkan air sedikit demi sedikit hingga tersisa air sebanyak 75 ml lalu mengaduknya hingga hampir homogen.

7) Menambahkan accelerator ke dalam 75 ml larutan superplasticizer. 8) Memasukkan sisa air secara merata ke dalam campuran adukan mortar

lalu mengaduknya hingga menjadi campuran mortar yang homogen. 9) Memasukkan adukan mortar ke dalam cetakan yang telah dipersiapkan

untuk melapisi beton setebal 3 cm sambil dirojok/dipadatkan kemudian meratakan permukaannya.

10) Membuka cetakan setelah 24 jam dilanjutkan pemasangan dial gauge pada masing-masing ujung benda uji.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

36

3.4. Prosedur Pengamatan Benda Uji

Pengamatan terhadap delaminasi pada repair mortar dilakukan dengan memasang dial gauge untuk mengukur tebal pengelupasan mortar akibat susut. Pemasangan dial gauge dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3. Pemasangan Dial Gauge

Langkah-langkah pemasangan dial gauge adalah sebagai berikut:

a. Membuat tiang penyangga dari pelat siku yang dimasukkan ke dalam campuran beton sebagai dudukan tiang penyangga dial gauge.

b. Memasang dial gauge pada tiang penyangga dengan baut, setinggi beton dan lapisan mortar yang akan diuji.

c. Menempatkan dial gauge tepat di atas mortar pada kedua ujung beton dan lapisan mortar.

d. Mengenolkan bacaan dial gauge sebagai bacaan awal sebelum pengamatan dimulai.

e. Membaca dial gauge setiap hari selama ± 15 hari.

Pengamatan terhadap susut pada lapisan mortar juga dilakukan untuk mengetahui besarnya susut yang menyebabkan delaminasi. Pengamatan dilakukan dengan memasang demec point pada kedua ujung beton dan lapisan mortar/di samping dial gauge, sedangkan pengukuran susut dilakukan dengan menggunakan demountable Mechanical Strain Gauge (Demec Gauge). Demec point berbentuk

commit to user

silinder besi terbuka pada kedua sisi yang berdiameter 3 mm dan tinggi 5 mm. Langkah-langkah pemasangan demec point adalah sebagai berikut:

a. Mengukur jarak penempatan demect point dengan jarak 200 mm dari ujung lapisan mortar.

b. Mengukur titik-titik yang akan ditinjau dengan jarak masing-masing titik adalah 200 mm. Menempatkan demec point dengan bar reference agar ukuran lebih tepat.

c. Melekatkan demec point dengan lem plastic steel tepat pada titik yang telah diberi tanda.

d. Mendiamkan demeck point ± 4 jam sampai lem mengeras dan posisi benar-benar stabil.

e. Membaca demeck point setiap hari.

Benda uji yang telah dipasangi demec point kemudian dilakukan pengamatan. Langkah-langkah pengamatan susut (shrinkage) mortar adalah sebagai berikut: a. Setting alat Demountable Mechanical Strain Gauge yang menggunakan nilai

bar reference sebesar 200 µmm.

b. Mengatur dial gauge yang terdapat pada demountable mechanical strain gauge dan mengenolkan jarum dial gauge.

c. Membaca dan mencatat perubahan jarum dial gauge setelah jarum berhenti atau dalam keadaan stabil.

d. Mengulangi pengukuran pada masing-masing demec point sebanyak 3 kali, e. Menghitung nilai shrinkage mortar.

Susut plastis pada mortar menyebabkan retak pada lapisan mortar. Pengamatan terhadap retak dilakukan dengan alat microcrack yang digunakan untuk mengukur lebar retak yang terjadi akibat plastic shrinkage atau drying shrinkage. Langkah-langkah pengamatan retak adalah sebagai berikut:

a. Memberi tanda bagian yang retak.

b. Mengamati tiap keretakan dan memilih lebar retak yang paling lebar pada tiap bagian yang retak.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

38

d. Menghidupkan lampu pada microcrack.

e. Menempatkan microcrack tepat di atas bagian retak yang telah diberi tanda secara tegak lurus pada lapisan retak.

f. Mengatur pemutar halus pada microcrack untuk mendapatkan gambar yang jelas.

g. Mengatur skala bacaan microcrack tegak lurus pada bagian yang retak. h. Membaca lebar retak dengan skala 1 div sama dengan 0,02 mm setiap hari.

commit to user

39

BAB 4

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1.

Analisis Data

4.1.1. Pengamatan Susut Beton

Susut pada beton merupakan perubahan volume pada beton akibat proses hidrasi dari semen. Pada penelitian patch repair ini, beton memerlukan waktu kurang lebih 56 hari untuk mengoptimalkan susut yang terjadi sebelum beton dilapisi oleh repair material, sehingga susut terkekang yang terjadi antara repair material dan beton dapat diamati. Pengamatan dilakukan untuk tiga buah beton pada pengecoran pertama dan data untuk beton yang lain dianggap sama. Berdasarkan pengamatan susut beton yang telah dilakukan, hasil pengamatan dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Perubahan Susut Beton

Susut pada beton akan terus terjadi dengan pertambahan susut semakin lama semakin kecil. Pada penelitian ini pengamatan berhenti sampai umur beton 56 hari dan beton siap dilapisi repair material.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

40

4.1.2. Pengamatan Susut Terkekang

Susut terkekang pada beton dan lapisan repair terjadi karena susut pada lapisan repair material akan dikekang oleh susut yang terjadi pada beton sehingga akan timbul tegangan tarik pada lapisan repair material. Susut terkekang yang terjadi pada repair material dapat menyebabkan keretakan jika tegangan tarik yang timbul sebagai akibat susut terkekang ini melebihi kuat tarik beton.

Pengamatan susut terkekang dilakukan untuk mengetahui seberapa besar repair material dikekang oleh beton dasar dengan cara membandingkan antara susut repair material bebas yang pernah dilakukan penelitian sebelumnya pada benda uji silinder dan susut repair material terkekang (komposit). Pengamatan susut terkekang dilakukan selama 15 hari atau dua minggu setelah beton dasar dibiarkan selama 56 hari menggunakan alat ukur regangan susut atau sering disebut dengan dial gauge.

Pada kedua sisi benda uji dipasang demec point dengan jarak 200 mm dari tepi benda uji dan jarak masing-masing demec point pada tiap ujungnya adalah 200 mm. Data pengamatan susut terkekang repair material diambil dari pembacaan dial gauge pada tiap demec point yang sudah dipasang. Data susut terkekang dan susut bebas dapat dilihat pada Tabel 4.1.

commit to user Retak no.1 3 1 1 A 3 2 1 3 Pol 2%-1 Retak no.1 2 2 B Retak no.3 Retak no.2 1 A 3 2 Pol 4%-1 B Retak no.1 2 A

B Pol 6%-2

1 2 3

Retak no.1

Pol 0%-2 A

B

Pol 0%-1 A

B

1 3 2

B Pol 6%-1 A

Retak no.1

1 3

Retak no.2

Pol 2%-2 _A

B 1 2 3 MB-1 MB-2 _A A B B A

B Emacco-2

Emacco-1 _A

B

B 2 Pol 4%-2 A

Retak no.1

1 3

commit to user

Pengamatan terhadap lebar retak dilakukan setiap hari kurang lebih sampai 15 hari. Pengukuran dilakukan dengan cara membagi panjang mortar yang mengalami retak menjadi tiga titik baca. Pembacaan lebar retak menggunakan alat ukur microcrack dengan ketelitian 0,02 mm.

Retak yang terjadi pada repair material mempunyai nilai yang berbeda-beda pada setiap umur repair seperti terlihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5. Data Pengamatan Lebar Retak Repair Material

Umur Polimer 2%-1 A (mm) Polimer 2%-1 A(mm) Polimer 2%-1 A (mm)

(Hari) Retak No. 1 Retak No. 2 Retak No. 3

Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 1 Titik 2 Titik 3

1 0,2 0,2 0,18 0,28 0,26 0,2 0,22 0,2 0,18

2 0,22 0,22 0,18 0,28 0,28 0,2 0,22 0,2 0,2

3 0,24 0,24 0,18 0,28 0,28 0,3 0,24 0,24 0,2

4 0,24 0,26 0,2 0,3 0,28 0,28 0,26 0,24 0,2

5 0,23 0,26 0,2 0,3 0,28 0,28 0,28 0,26 0,24

7 0,28 0,26 0,2 0,32 0,28 0,28 0,3 0,28 0,26

8 0,3 0,28 0,2 0,32 0,3 0,28 0,3 0,28 0,26

9 0,3 0,28 0,22 0,32 0,3 0,28 0,3 0,28 0,26

10 0,32 0,28 0,22 0,32 0,32 0,3 0,32 0,28 0,28

11 0,32 0,28 0,22 0,34 0,32 0,3 0,32 0,28 0,28

12 0,34 0,3 0,24 0,36 0,32 0,3 0,34 0,3 0,28

14 0,36 0,3 0,24 0,36 0,34 0,32 0,34 0,3 0,28

15 0,36 0,34 0,24 0,36 0,34 0,32 0,34 0,3 0,28

Umur Polimer 2%-2 A (mm) Polimer 2%-2 B (mm)

(Hari) Retak No. 1 Retak No. 2

Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 1 Titik 2 Titik 3

1 0,3 0,3 0,28 0,26 0,28 0,3

2 0,3 0,3 0,28 0,28 0,28 0,32 A B C

3 0,32 0,32 0,28 0,28 0,3 0,32 1100 1000 900 4 0,32 0,32 0,3 0,3 0,3 0,34 1100 1100 1000 5 0,34 0,32 0,3 0,3 0,3 0,34 1200 1200 1100 7 0,34 0,32 0,3 0,32 0,32 0,34 1300 1200 1100 8 0,34 0,32 0,3 0,32 0,32 0,36 1400 1300 1200 9 0,36 0,34 0,3 0,32 0,34 0,36

10 0,36 0,36 0,32 0,32 0,34 0,36 1500 1400 1300 11 0,36 0,36 0,32 0,34 0,34 0,36 1500 1400 1300 12 0,36 0,36 0,34 0,34 0,36 0,38 1500 1400 1300 14 0,36 0,36 0,34 0,36 0,36 0,38 1600 1400 1400 15 0,36 0,36 0,34 0,36 0,36 0,38 1600 1400 1400

commit to user

Umur Polimer 4%-1 A (mm) Polimer 4%-2 B (mm)

(Hari) Retak No. 1 Retak No. 1 1700 1500 1400

Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 1 Titik 2 Titik 3 1700 1500 1400

1 0,36 0,34 0,3 0,4 0,38 0,36

2 0,36 0,34 0,3 0,4 0,38 0,36

3 0,38 0,34 0,3 0,4 0,38 0,36

4 0,4 0,36 0,3 0,42 0,38 0,36

5 0,4 0,36 0,32 0,42 0,4 0,36

7 0,4 0,38 0,32 0,44 0,4 0,38

8 0,42 0,38 0,32 0,44 0,4 0,38

9 0,42 0,38 0,32 0,46 0,4 0,38

10 0,42 0,38 0,36 0,46 0,42 0,38

11 0,44 0,4 0,36 0,46 0,42 0,4

12 0,44 0,4 0,38 0,48 0,44 0,4

14 0,46 0,42 0,38 0,48 0,44 0,4

15 2300 0,42 0,38 0,48 0,44 0,4

Umur Polimer 6%-1 B (mm) Polimer 6%-2 B (mm)

(Hari) Retak No. 1 Retak No. 1

Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 1 Titik 2 Titik 3

1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

2 0,2 0,2 0,2 0,22 0,2 0,2

3 0,2 0,22 0,22 0,24 0,2 0,2

4 0,2 0,22 0,22 0,24 0,22 0,2

5 0,22 0,24 0,24 0,26 0,22 0,22

7 0,22 0,24 0,24 0,26 0,22 0,22

8 0,22 0,24 0,24 0,26 0,24 0,22

9 0,22 0,24 0,26 0,26 0,24 0,22

10 0,24 0,26 0,26 0,26 0,24 0,24

11 0,26 0,26 0,28 0,28 0,26 0,24

12 0,26 0,26 0,28 0,28 0,26 0,24

14 0,26 0,26 0,28 0,28 0,28 0,26

commit to user

4.2.

Pembahasan

Pada penelitian ini terbukti bahwa mortar dengan bahan tambah polimer variasi 0%, 2%, 4% dan 6% memiliki nilai persentase susut terkekang 10,76%; 10,76%; 28,22% dan 43,82% sedangkan persentase tersebut dibandingkan dengan nilai aktual pengekangan rata-rata yaitu 64, 66, 176 dan 299 (*10-6) adalah sama, dalam artian mortar dengan bahan tambah polimer mengalami susut terkekang lebih besar dibandingkan mortar biasa dengan bahan tambah superplastcizer. Sedangkan untuk emaco repair mortar memiliki nilai persentase susut terkekang sebesar 9,13% dengan nilai aktual 51.

Pengamatan terhadap perubahan elevasi mortar dengan menggunakan dial berfungsi untuk mengukur seberapa besar pengaruh susut terkekang (restrained shrinkage) terhadap terjadinya delaminasi. Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan dapat dilihat pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4 bahwa mortar dengan nilai rasio yang sedikit berarti menunjukkan bahwa satu unit besaran susut tertentu dapat menimbulkan perubahan elevasi yang sedikit dan sampai umur 7 hari perubahan elevasi tersebut cenderung menurun serta cenderung konstan sampai usia 15 hari sesuai pengamatan yang dilakukan. Penambahan polimer pada repair mortar dapat mengurangi pengekangan antara beton dasar dan repair material sehingga susut pada mortar menjadi kecil.Berbeda dengan emaco, nilai rasio yang tinggi menimbulkan perubahan elevasi yang tinggi.

Susut yang terjadi pada beton lebih kecil dibandingkan dengan susut mortar, karena kandungan semen dalam mortar lebih banyak daripada beton akibatnya hidrasi semen lebih besar. Pada penelitian ini beton dengan susut yang kecil diberi lapisan mortar sebagai repair material dengan susut yang besar akan menghasilkan susut yang terkekang, karena susut pada mortar akan ditahan oleh susut yang terjadi pada beton. Penambahan polimer pada repair mortar dapat meningkatkan fleksibilitas pada repair mortar yang dapat mengurangi susut terkekang yang mengakibatkan delaminasi pada mortar.

commit to user

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.

Kesimpulan

Berdasarkan pengamatan dan pembahasan dalam penelitian ini maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

a. Pembacaan susut terkekang menghasilkan persentase nilai pengekangan dari jenis repair material seperti mortar biasa, mortar dengan bahan tambah polimer 0%, 2%, 4%, 6% dan emaco adalah 10,2%; 10,76%; 10,79%; 28,22%; 43,82% dan 9,13% membuktikan bahwa mortar dengan bahan polimer mengalami susut terkekang yang lebih besar dibanding mortar biasa dan emaco.

b. Pengekangan susut dan perubahan elevasi dapat dibuat suatu rasio yang dihitung perhari. Rasio tersebut menunjukkan pengaruh susut terkekang terhadap perubahan elevasi. Nilai rasio yang tinggi pada awal umur mortar mempunyai makna pada suatu penyusutan nilai tertentu cenderung mengakibatkan perubahan elevasi yang tinggi tetapi perubahan tersebut cenderung menurun sampai umur 7 hari dan cenderung konstan sampai umur 15 hari sesuai dengan pengamatan yang dilakukan.

c. Perubahan Elevasi berbanding lurus dengan perubahan susut terkekang. Semakin kecil susut terkekang perubahan elevasinya semakin kecil. Perubahan elevasi pada mortar dengan bahan tambah polimer lebih kecil dibandingkan dengan mortar emaco.Penambahan polimer pada repair material dapat mengurangi perubahan elevasi.

commit to user

5.2.

Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diberikan saran-saran yang akan berguna pada masa mendatang. Saran-saran yang diberikan sebagai berikut: 1. Perlu penelitian lebih lanjut tentang penambahan kadar polimer dengan variasi

hari yang lebih lama untuk mengetahui karakteristik sifat polimer.

2. Pada penelitian ini, didapatkan komposisi repair mortar yang kompatibel sebagai bahan perbaikan. Diharapkan dapat diaplikasikan pada kasus perbaikan di lapangan.