Minggu, 27 Januari 2013

ANALISA KUAT TEKAN, KUAT TARIK DAN MODULUS ELASTISITAS BETON PASCA TERKENA PANAS



Beton merupakan bahan bangunan yang paling banyak digunakan pada konstruksi, karena konstruksi beton mempunyai beberapa kelebihan. Salah satu kelebihan lain yang sangat penting bila dibandingkan dengan bahan struktur kayu atau baja adalah karena nilai fire resistance yang lebih baik pada tingkat temperatur yang relatif tinggi serta beton merupakan penghantar panas yang lemah (low thermal conductivity) , sehingga dapat membatasi kedalaman penetrasi panas. Efek pemanasan tidak memberikan pengaruh yang berbahaya seperti halnya pada struktur baja dan kayu, tetapi bukan berarti bahwa efek pemanasan tidak memberikan dampak yang buruk pada beton. Pada batas suhu tertentu, pemanasan akan menyebabkan stabilitas ikatan jel semen pada beton menjadi hilang, pemuaian butiran kerikil (agregat), lepasnya ikatan semen dan pemuaian pada butiran, hal ini akan menyebabkan penurunan stabilitas kesatuan beton itu sendiri, sehingga kuat beton merupakan menurun.
Struktur beton bertulang mendapat pemanasan (kebakaran) pada bagian permukaan, maka resiko pemanasan akan berdampak juga pada tulangan baja. Keadaan ini terjadi akibat proses perambatan panas pada saat berlangsungnya proses kebakaran. Untuk menjaga stabilitas struktur beton bertulang, maka besarnya penetrasi panas pada tulangan harus diusahakan jauh lebih kecil, sehingga suhu tinggi permukaan beton yang terkena langsung jilatan api tidak sampai mencapai baja tulangan. Karena koefisien rambat panas (konduktifitas) material beton sangat kecil, maka tingkat kerusakan pada beton pada bagian dalam dan pemanasan pada baja tulangan akan berkurang.
Secara garis besar masalah yang diteliti dalam penelitian ini adalah bagaimana perbandingan nilai kekuatan tekan sebelum dan setelah terbakar. Hasil ini diharapkan dapat memberikan dasar bagi penanggulangan bangunan yang telah terbakar. Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui gambaran kuat tekan beton setelah terbakar, pengaruh temperatur pada kuat tekan beton, model hubungan antara temperatur dan kuat tekan beton setelah terbakar. Temperatur pemanasan yang akan dilakukan pada penelitian ini adalah 200°C - 600°C dengan interval kenaikan 50°C. Temperatur yang tinggi akibat terjadinya kebakaran pada suatu struktur bangunan memberikan pengaruh yang besar pada karakteristik, sifat dan perilaku material bangunan tersebut yang selanjutnya akan mempengaruhi pula karakteristik kekuatan seluruh elemen struktur seperti kolom, balok, pelat dan sebagainya.
Dalam penelitian menunjukkan bahwa kuat tekan beton benda uji silinder maupun kuat lentur benda uji yang dipanaskan dalam tungku pada temperature 200ºC meningkat sekitar 10-15% dibandingkan dengan beton normal yang tanpa dipanaskan. Pada suhu antara 400-600ºC, penurunan kuat tekan dan kuat lentur hingga mencapai 50% dari kuat tekan sebelumnya. Sedangkan penelitian yang telah dilakukan, menggunakan balok beton bertulang penampang empat persegi ukuran 15x25x320, terletak pada tumpuan sederhana, bertulangan lemah. Waktu pembakaran mulai dari 30, 60, 90 dan 120 menit dengan balok yang berbeda pada suhu 500°C sejak awal hingga akhir pembakaran dan tanpa pembebanan.
 Dampak kebakaran pada struktur beton bertulang menimbulkan banyak permasalahan yang terkait dengan kekuatan struktur beton akibat temperatur tinggi seperti penurunan berat jenis dan kuat tekan beton, kuat tarik baja dan penurunan kapasitas penampang. Untuk menentukan apakah suatu struktur pasca kebakaran harus dibongkar atau cukup diperkuat saja (retrofit), maka perlu dilakukan pengujian data material dan analisis ulang struktur sebelum dan pasca kebakaran.

Arti Beton dan sifat-sifatnya



Arti Beton
Beton berasal dari kata “concretus“, yang artinya “tumbuh bersama“. Ini berarti gambaran mengenai penyatuan partikel-partikel lepas menjadi suatu massa yang utuh. Beton merupakan bahan konstruksi yang diperoleh dengan cara mencampurkan semen Portland, air dan agregat (dan kadang-kadang bahan tambahan, yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia tambahan, serat, sampai bahan buangan non kimia) pada perbandingan tertentu. Mulyono (2006) mengungkapkan bahwa beton merupakan fungsi dari bahan penyusunnya yang terdiri dari bahan semen hidrolik, agregat kasar, agregat halus, air, dan bahan tambah. Kekuatan beton sangat dipengaruhi oleh jenis dan komposisi dari material penyusun beton itu sendiri. Pada temperatur tinggi, beton akan mengalami perubahan mikrostruktur yang disebabkan oleh reaksi fisik maupun reaksi kimia yang bervariasi sesuai tingkat pemanasannya. Perubahan – perubahan yang terjadi pada struktur material penyusun beton ini dipengaruhi oleh tinggi temperatur pembakaran, durasi pembakaran, dan sifat thermal dari material beton itu sendiri. Sifat thermal itu adalah koefisien muai thermal, penghantaran panas (konduktivitas thermal), dan panas jenis.
             
Sifat Beton
Sifat-sifat beton pada umumnya dipengaruhi oleh kualitas bahan, cara pengerjaan, dan cara perawatannya. Karakteristik semen mempengaruhi kualitas beton dan kecepatan pengerasannya. Gradasi agregat halus mempengaruhi pengerjaannya, sedang gradasi agregat kasar mempengaruhi kekuatan beton. Kualitas dan kuantitas air mempengaruhi pengerasan dan kekuatan. Kekuatan beton terutama dipengaruhi oleh banyaknya air dan semen yang digunakan atau tergantung pada faktor air semen dan derajat kekompakannya. Adapun faktor yang mempengaruhi kekuatan beton adalah perbandingan berat air dan semen, tipe dan gradasi agregat, kualitas semen, dan perawatan (curing). Sedangkan sifat beton pasca terbakar pada hakekatnya merupakan reaksi kimia dari combustible material dengan oksigen yang dikenal dengan reaksi pembakaran yang menghasilkan panas. Panas hasil pembakaran ini diteruskan ke massa beton/mortar dengan dua macam mekanisme yakni pertama secara radiasi yaitu pancaran panas diterima oleh permukaan beton sehingga permukaan beton menjadi panas. Pancaran panas akan sangat potensial, jika suhu sumber panas relatif tinggi. Kedua secara konveksi yaitu udara panas yang bertiup/bersinggungan dengan permukaan beton/mortar sehingga beton menjadi panas. Bila tiupan angin semakin kencang, maka panas yang dipindahkan dengan cara konveksi semakin banyak. Tjokrodimuljo (2000) mengatakan bahwa beton pada dasarnya tidak diharapkan mampu menahan panas sampai di atas 250 ºC. Akibat panas, beton akan mengalami retak, terkelupas (spalling), dan kehilangan kekuatan. Kehilangan kekuatan terjadi karena perubahan komposisi kimia secara bertahap pada pasta semennya. Pengaruh pemanasan sampai pada temperatur 200ºC sebenarnya menguntungkan terhadap beton, karena akan menyebabkan penguapan air (dehidrasi) dan penetrasi ke dalam rongga-rongga beton lebih dalam, sehingga memperbaiki sifat lekatan antar partikel-partikel C-S-H. Penelitian oleh Rochman (2006) menunjukkan bahwa kuat tekan beton benda uji silinder maupun kuat lentur benda uji yang dipanaskan dalam tungku pada temperature 200ºC meningkat sekitar 10-15% dibandingkan dengan beton normal yang tanpa dipanaskan. Pada suhu antara 400 - 600ºC, penurunan kuat tekan dan kuat lentur hingga mencapai 50% dari kuat tekan sebelumnya. Kelayakan balok beton bertulang pascabakar secara analisis dan eksperimen. Penelitian dilakukan terhadap lima benda uji berbentuk balok beton bertulang. Empat balok dibakar di dalam tungku pada temperatur 200ºC dan 400ºC selama ± 3 jam dan satu balok lain yang tidak dibakar sebagai pembanding. 

Mengenal Bagian Struktur Atap Baja dan Tulangan Wiremesh



Keuntungan penggunaan struktur baja yaitu:
1.      Baja mempunyai kekuatan yang cukup tinggi dan juga merata.
2.      Struktur baja dapat dibongkar, lalu dipasang lagi ditempat lain.
3.      Elemen baja dapat digunakan berulang kali.
4.      Pengangkutan elemennya mudah dikerjakan.

Sedangkan kerugian penggunaan struktur baja yaitu:
1.      Struktur baja memerlukan tingkat pemeliharaan yang cukup tinggi
2.      Struktur baja tidak tahan pada temperatur yang tinggi

Bentuk tampang Baja juga bermacam-macam yaitu:
1.      Wide Flange Beams (Atau profil I)
2.      Baja Siku Sama Kaki
Disini saya akan menjelaskan mengenai Struktur Atap Baja khususnya Ikatan Angin, Sag Rod, dan Gording

§  Ikatan Angin




Ikatan angin disini berfungsi sebagai penghubung antara kuda-kuda yang satu dengan yang lain
§  Sag Rod

Sag Rod adalah penghubung gording yang satu dengan gording yang lain berfungsi untuk mencegah melengkungnya gording.
§  Gording
Gording pada struktur ini digunakan sebagai pengikat dengan penutup atap (Asbes gelombang)



Jaring Kawat Baja Las (Wiremesh) “ Penahan Retak” “ Penghematan” 

Jaring Kawat Baja Las ( Wiremesh) adalah suatu bahan penulangan dari baja berbentuk PREFAB untuk digunakan di dalam beton bertulang. Tersedia dalam berbagai ukuran, sebagai lembaran atau gulungan. Wiremesh terbuat dari kawat baja bulat rata atau ulir dan keras. Kawat-kawat itu dilas bersama-sama dengan mesin las otomatis, yang menjamin jarak antar kawat seragam dan luas penampang lintang yang konsisten. Dengan proses ini, kekuatan kawat tidak menyusut selama dilas dan semua kawat tetap berada pada kedudukan
 masing-masing yang tepat
Wiremesh sangat cocok untuk pelat-pelat beton baik yang tergantung maupun yang terletak di tanah. Tersedia untuk semua jenis pengerasan tanah, dari pelat-pelat ringan tempat tinggal untuk memikul beban mobil penumpang dan pejalan kaki, pelat-pelat komersil di sekitar pabrik, sampai pelat-pelat berat di dalam gedung dan trotoar jalan raya. Penggunaan Wiremesh lainnya, mencangkup baik dinding penahan maupun dinding pemikul beban di dalam gedung-gedung dan saluran-saluran terbuka pembuangan air hujan dan irigasi. Jadi, Wiremesh dapat digunakan dimana saja pelat beton perlu diberi penulangan.

Wiremesh untuk penulangan: 
ü  Lantai beton: pabrik, pelabuhan, lapangan olah-raga, gudang, gedung bertingkat, dll.
ü  Jalan raya, bantalan kereta api, landasan pesawat terbang, saluran air/ irigasi.
ü  Dinding beton: gedung bertingkat, terowongan, perumahan
ü  Pagar/ penyekat: perkebunan, taman, rumah, pabrik, gudang
ü  Pagar, teralis, kandang hewan, dll

Keunggulan menggunakan Wiremesh untuk konstruksi beton: 
*      Mempercepat waktu pengerjan / Menjamin kelancaran pelaksanaan pembangunan
*      Memberikan jaminan keakuratan / Ketepatan perhitungan konstruksi beton
*      Memudahkan pengawasan pembangunan
*      Menjamin kualitas bangunan
*       Menghemat biaya pembangunan