i
PROPOSAL
PENELITIAN PASCASARJANA
DANA ITS TAHUN 2020
STUDI EXPERIMENTAL PENGGUNAAN ENGINEERED
CEMENTITIOUS COMPOSITE SEBAGAI ALTERNATIF
PERKUATAN PADA STRUKTUR BALOK BETON
BERTULANG TERKOROSI
Tim Peneliti:
Prof. Ir. Priyo Suprobo, MS., Ph.D. (Civil Engineering/FTSPK/ITS) Dr. Asdam Tambusay ST. (Civil Engineering/FTSPK/ITS)
DIREKTORAT PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA 2020
ii
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ... ii
DAFTAR GAMBAR ... iii
DAFTAR TABEL ... iv DAFTAR PERSAMAAN ... v 1. BAB I RINGKASAN ... 1 2. BAB II LATARBELAKANG ... 2 2.1. Pendahuluan ... 2 2.2. Perumusan Masalah ... 4 2.3. Tujuan Penelitian ... 4 2.4. Urgensi Penelitian ... 4
3. BAB III STUDI LITERATUR ... 7
3.1. Balok Beton Bertulang ... 7
3.2. Korosi Baja Tulangan Beton ... 8
3.3. Aplikasi Peningkatan Kekuatan Balok Beton Bertulang dengan ECC Patch 10 3.4. Peta Jalan Penelitian ... 12
4. BAB IV METODE PENELITIAN ... 15
4.1. Lingkup Penelitian ... 15
4.2. Uraian Tahapan Penelitian... 16
4.3. Organisasi Tim Peneliti dan Penanggung Jawab ... 19
5. BAB V JADWAL DAN PERENCANAAN ANGGARAN BIAYA ... 21
5.1. Jadwal pelaksaan penelitian... 21
5.2. Rencana Anggaran Biaya ... 21
6. BAB VI DAFTAR PUSTAKA ... 24
7. BAB VII LAMPIRAN ... 26
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ilustrasi konsep periode inisiasi dan propagasi korosi [21] ... 6
Gambar 2.2 Proses korosi pada baja tulangan beton [19]. ... 6
Gambar 3.1 Hubungan beban-lendutan balok beton bertulang ... 7
Gambar 3.2 Konsep perkuatan balok beton bertulang. ... 11
Gambar 3.3 Konsep perkuatan balok beton bertulangan ... 11
Gambar 3.4 Peta jalan penelitian LB3 ... 13
Gambar 3.5 Peta jalan pusat penelitian material maju dan teknologi nano ITS ... 14
Gambar 4.1 Diagram alir penelitian ... 15
Gambar 4.2 Penampang benda uji balok beton bertulang ... 16
Gambar 4.3 Skema pengujian Tarik uniaxial dog-bone ... 17
Gambar 4.4 Skema pengujian percepatan korosi dengan metode galvanostatic... 18
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Konstanta corrosion rate... 10
Tabel 4.1 Rekapitulasi analisis penampang balok ... 16
Tabel 4.2 Variasi benda uji balok beton bertulang... 17
Tabel 4.3 Organisasi tim peneliti dan tanggung jawab ... 20
Tabel 5.1 Jadwal pelaksanaan penelitian ... 21
Tabel 5.2 Estimasi umum rencana anggaran biaya ... 21
v
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 3.1 Reaksi elektro kimia baja ... 8
Persamaan 3.2 Reaksi elektro kimia dengan reaksi anoda dan katoda ... 8
Persamaan 3.3 Reaksi kimia terjadinya korosi... 8
Persamaan 3.4 Kebutuhan arus listrik sebagai media percepatan korosi ... 8
Persamaan 3.5 Faraday Law... 9
Persamaan 3.6 Kehilangan masa baja secara aktual ... 9
1
1. BAB I RINGKASAN
Masalah ketahanan struktur diketahui sebagai salah satu tantangan yang juga dapat menyebabkan kerusakan infrastruktur secara signifikan. Di lingkungan laut, elemen struktur sangat berpotensi gagal akibat korosi. Korosi, menyebabkan baja tulangan yang direncanakan sesuai umur rencana tidak tercapai, adalah reaksi kimia dan elektro-kimia yang menyebabkan logam kehilangan sifat logamnya. Salah satu kasus yang menjadi konsentrai pertimbangan adalah korosi pada balok. Menimbang bahwa dasar balok lebih mudah retak dalam kondisi normal atau terbebani, ion klorida dapat merusak tulangan longitudinal bawah melalui retakan di bawah, maka balok yang kontak dengan lingkungan laut diperlukan evaluasi lebih lanjut.
Beberapa peneliti yang mengkaji korosi pada struktur balok telah dilakukan oleh penelitian sebelumnya melalui penggunaan bahan tambah semen (SC) dan dengan komposit semen menggunakan serat (ECC) untuk meningkatkan perilaku daya tahan. Misalnya, serat yang digabungkan di dalam beton dan mengganti parameter penutup beton menggunakan material tambah atau pengganti. Namun, hasil penelitian menunjukkan bahwa struktur tersebut belum mengatasi kerentanan akibat perubahan ekstrim lingkungan laut secara signifikan. Sebagai hasil dari korosi baja tulangan, durabilitas beton tulangan akan hilang seiring waktu selain kerugian yang signifikan pada penampang tulangan serta tulangan dan beton tidak bekerja secara homogen dan elemen struktural mengalami kerugian yang signifikan dalam penurunan kapasitas. Dengan demikian, standar rujukan mengkategorikan struktur yang berhubungan dengan salinitas tinggi dan kawasan industri dengan kelembaban ekstrem dan atmosfer agresif sebagai kategori korosivitas ekstrim dengan retakan yang diijinkan 0,15 mm.
Penelitian ini difokuskan pada studi dan evaluasi perlindungan korosi untuk meningkatkan kinerja daya tahan di bawah lingkungan laut. Untuk menunjukkan penerapannya, tiga seri evaluasi akan dimasukkan dalam program uji dengan proporsi campuran yang berbeda, yaitu Spesimen beton normal ditunjuk sebagai kontrol spesimen (NC), beton normal dicampur dengan bahan pelengkap menggunakan fly ash Kelas F (SC) dan ECC. Penelitian ini dapat memberikan peningkatan daya tahan dan efektivitas ECC, yang menunjukkan perilaku regangan dan retak di bawah beban lentur, dalam memperlambat korosi baja dalam beton bertulang. Kemudian, ECC akan diimplementasikan sebagai material perbaikan yang akan diuji dengan percepatan korosi menggunakan metode galvanostatic. Selanjutnya, benda uji terkorosi dan pola kerusakan akan dievaluasi.
Penelitian ini juga menargetkan luaran pada jurnal scopus (Q2) dengan judul
Flexural performance of steel-reinforced concrete repaired by engineered cementitious composite with accelerated corrosion, dengan harapan dapat menjadi
acuan untuk material perbaikan di infrastruktur laut.
Kata kunci: Perkuatan, Perbaikan, Korosi, struktur beton bertulang, engineered
2
2. BAB II LATARBELAKANG
2.1. Pendahuluan
Konstruksi bangunan daerah pantai penting untuk mendapat perhatian secara khusus dalam desain, pelaksanaan, dan pengawasan proses konstruksinya. Hal ini dikarenakan kegagalan struktur pada lingkungan laut beberapa tahun terakhir, kurang dari waktu perencanaan yang telah ditentukan di Indonesia. Standar Nasional Indonesia menyebutkan bahwa suatu struktur bangunan harus bertahan sampai 50 tahun lamanya, namun faktor lingkungan, penggunaan bahan baku dan spesifikasi yang tidak tepat dapat menyebabkan tidak capai sasaran umur rencana. Salah satu kegagalan struktur pada lingkungan laut yakni korosi [1]. Metode perbaikan struktur dirasa terlalu mahal apabila harus menganti secara keseluruhan, karena itu perlu adanya metode perbaikan terhadap daerah sensitif struktur untuk memperbaiki kinerja struktur yang berkurang akibat korosi.
Beton menjadi pilihan utama untuk diterapkan pada konstruksi bangunan pinggir pantai. Beton menjadi pilihan konstruksi pantai karena memiliki kelebihan mempunyai kuat tekan yang tinggi, mudah dibentuk, tahan terhadap temperatur dan awet. Di samping kelebihannya, beton juga memiliki kekurangan yakni memiliki kuat tarik lemah, konstruksinya berat, dan daktilitas bahan rendah. Dalam praktik pada umumnya untuk meningkatkan kekuatan tarik pada beton digunakan perkuatan tarik berupa baja tulangan. Hal ini menjadi penting untuk diperhatikan mengingat baja tulangan rentan terhadap korosi apabila terpapar di lingkungan laut.
Balok merupakan salah satu elemen struktur yang pembentuknya adalah beton tulangan baja. Gaya yang terjadi pada balok dominan momen lentur dan momen geser. Dalam desain konstruksi balok biasanya didesain dominan terjadi gagal lentur sehingga beban lateral yang bekerja pada balok mengakibatkan balok akan melendut dan akan terciptanya retakan halus pada daerah tarik balok sebagai akibat lemahnya beton menerima gaya tarik. Retakan halus pada balok memungkinkn proses korosi lebih cepat apabila balok terpapar dalam lingkungan laut. Proses ini memungkinkan penurunan kapasitas lentur balok. Selain lain itu faktor penggunaan bahan dan spesfifikasi dalam pelaksaan konstruksi menjadi penyebah terciptanya korosi.
Korosi terjadi akibat reaksi kimia atau elektrokimia antara material, biasanya logam, dengan lingkungannya yang menghasilkan kerusakan pada material dan propertinya. Intensitas serangan kimia tergantung komposisi kimia dari bagian yang agresif, konsentrasi, derajat keasaman (pH). Fenomena korosi berawal dari rusaknya lapisan pasif yang disebabkan oleh adanya infiltrasi ion klorida (Cl-) ke dalam beton [2]. Hal ini dapat terjadi karena semen sebagai bagian
3
terpenting pada beton merupakan material yang terdiri atas bahan-bahan kimia yang memungkinkan untuk bereaksi dengan zat-zat kimia di sekitarnya. Material pembentuk beton yang kurang baik dapat membentuk struktur dengan tingkat durabilitas dan permeabilitas beton rendah. Beton dengan tingkat permeabilitas yang rendah mengakibatkan beton berpori dan membuat zat-zat agresif mudah masuk dan melemahkan mutu beton sehingga mengakibatkan durabilitas beton menurun. Selain itu seperti dijelaskan sebelumnya retakan sebagai akibat dari serat beton tertarik pada balok dapat meningkatkan infiltrasi ion klorida. Lemahnya lapisan pasif menyebabkan baja tulangan memiliki kontak langsung dengan oksigen dan air, sehingga membentuk korosi pada tulangan baja. Lebih lanjut korosi yang terjadi pada baja akan megalami peningkatan volume dan mengakibatkan tegangan yang cukup besar pada lapisan pasif sehingga terjadi retakan hingga spalling [3].
Dalam beberapa tahun terakhir, beton dengan mutu tinggi telah banyak digunakan dalam aplikasi teknik sipil. Awal 1970-an untuk pertama kalinya diperkenalkan Fibre Reinforced Concrete (FRC) dalam hal peningkatan kapasitas lentur balok dengan menggunakan serat gelas dan serat baja [4]. Pengembangan lebih lanjut telah digunakan serat Polyvinyl Alcohol (PVA) sebagai material FRC [5]. Penelitian PVA sebagai perkuatan FRC mampu menunjukan kinerja beton yang baik saat diberikan gaya tarik pada benda uji dog-bone. Ditemukan bahwa penggunaan PVA dalam mix design FRC mampu menunjukan strain-hardening saat diberikan gaya tarik dan dikuti oleh respon tension softening sebelum mengalami kegagalan [6], [7].
ECC pada dasarnya merupakan kelas unik High-Performance Fibre
Reinforced Cementitious composite (HPFRCC) yang memiliki ciri regangan tinggi
saat diberikan beban tarik, dan menciptakan respon pseudo strain hardening setelah retak pertama [8], [9] Regangan ECC mencapai 3-6% yang artinya 300-600 kali lebih besar dari beton konvensional. Regangan tarik tercipta dengan adanya retak mikro dengan lebar retak tipikal di bawah 80 µm ketika diberikan beban[10]. Retak mikro secara drastis mengurangi permeabilitas dari ECC [11]. Kinerja unik ECC telah dibuktikan mampu menahan lentur dan geser yang tinggi dalam aplikasi structural [12]. Selain itu, beberapa penelitian sebelumnya telah menunjukan balok ECC bervariasi dari berbagai jenis pembebanan seperti test flexure monotinik [13], geser berulang [14], fatigue [15], dan siklus tetap [16]. Penelitian terbaru mengenai penerapan ECC telah diperkenalkan di Indonesia oleh Komara dkk [17]
Penelitian mengenai ECC di Indonesia sendiri belum terlalu pesat, dan belum adanya standard yang membahas mengenai ECC. Sehingga dalam penelitian ini dilakukan modifikasi proporsi campuran ECC menggunakan bahan lokal dengan dasar penelitian terdahulu guna mendapatkan karakteristik unik ECC. Secara khusus, penelitian ini ingin mengeksplorasi sifat menarik dari ECC yang ditunjukkan pada skala material dapat diterjemahkan ke dalam kinerja yang lebih baik yakni sebagai bahan repair pada skala struktural. Peneliti sebelumnya telah
4
melakukan penelitian mengenai penggunaan material ECC dengan campuran serat baja 1% dan serat PVA 1.5% sebagai bahan repairing pada balok bertulang yang terkorosi. Hasil pengujian menunjukan tingkat kehilangan baja balok bertulang yang dilapisi ECC lebih rendah dari pada balok bertulang tanpa lapisan ECC. Hal ini berdampak pada kapasitas sisa dan defleksi balok yang dilapisi ECC lebih besar daripada balok tanpa lapisan ECC [18].
Berdasarkan uraian di atas dan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, maka dirasa perlu melakukan penelitian mengenai repair daerah tarik balok bertulang yang terkorosi menggunakan lapisan ECC berbahan dasar lokal yang lebih ekonomis yakni cukup menggunakan serat PVA 2%. Selain itu penggunaan serat berbahan dasar baja dalam repair seperti peneliti terdahulu memungkinkan lapisan ECC mudah kembali mengalami terkorosi dibandingkan dengan hanya menggunakan serat PVA. Maka dari itu dilakukan penelitian dengan judul “Studi Experimental Penggunaan Engineered Cementitious Composite
sebagai Alternatif Perkuatan pada Struktur Balok Beton Bertulang Terkorosi” dengan menggunakan serat PVA.
2.2. Perumusan Masalah
Dalam penelitian ini, permasalahan utama yang akan dibahas adalah:
a. Bagaimana kerusakan akibat korosi antara balok Normal Concrete (NC), balok
Suplementary Concrete (SC) dan balok ECC.
b. Bagaimana perilaku lentur balok beton bertulang yang mengalami spalling yang di-repair menggunakan lapisan ECC?
c. Bagaimana pola retak dan kerusakan balok beton bertulang yang telah
di-repair dengan ECC? 2.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Mengetahui kerusakan akibat korosi antara balok Normal Concrete (NC), balok Suplementary Concrete (SC) dan balok ECC.
b. Mengetahui perilaku lentur balok beton bertulang yang mengalami spalling dan di-repair menggunakan lapisan ECC.
c. Mengetahui pola retak dan kerusakan balok beton bertulang yang telah
di-repair dengan ECC.
2.4. Urgensi Penelitian
Perkembangan pembangunan infrastruktur di Indonesia dalam beberapa tahun kebelakang menjadi konsen utama pemerintah dengan investasi
5
pembangunan melebihi setengah dari anggaran pendapatan dan belanja negara yang diutamakan untuk pembangunan jalan, jembatan dan dermaga (Infrastruktur laut). Kemudian, hal tersebut didukung dengan implementasi pembangunan infrastruktur dengan menggunakan beton bertulang. Seperti yang diketahui beton bertulang akan rawan terkontaminasi oleh klorida khususnya di daerah pantai dan menyebabkan terjadinya korosi.
Korosi merupakan reaksi elektrokimia antara material, biasanya logam, dengan lingkungannya yang menghasilkan kerusakan pada material dan propertinya [19]. Intensitas serangan kimia tergantung komposisi kimia dari bagian yang agresif, konsentrasi, derajat keasaman (pH). Ada 2 faktor penyebab korosi pada tulangan baja beton bertulang yakni induksi karbonasi dan induksi Klorida (CL). Karbonasi merupakan reaksi kimia antara zat-zat yang ada dalam beton dengan atmosfer (CO2). Proses karbonasi berawal dari permukaan beton, lambat laun masuk dan sampai pada permukaan baja tulangan. Infiltrasi ion klorida (Cl-) sebagai faktor penyebab korosi yang paling sering terjadi. Masuknya ion klorida dalam beton dapat terjadi karena faktor internal yakni akibat proses pengerjaan beton itu sendiri, dan juga akibat faktor external yaitu berupa serangan lingkungan yang agesif.
Fenomena korosi berawal dari rusaknya lapisan pasif yang disebabkan oleh adanya infiltrasi ion klorida dan karbonasi yang menonaktifkan lapisan oksida pelindung di sekitar baja tulangan. Seteleh lapisan pelindung larut, maka inisasi korosi dimulai. Apabila konsentrasi klorida melebilihi nilai ambang, oksigen yang cukup, dan kelembapan yang ada maka akan membentuk korosi. Sedangkan akibat karbonasi dapat menurunkan pH beton sehingga lapisan pasif tidak bekerja sempurna. Korosi menghasilkan pembentukan karatan yang memiliki tiga sampai enam kali volume baja asli, sehingga selimut beton mengalami tekanan dan akhirnya membentuk retakan dan spalling di permukaan beton. Penyebab korosi telah mulai pada tahap inisiasi yakni pada tahap infiltrasi zat-zat agresif yang menyebabkan pelindung baja larut. Pada fase propagasi volume karat meningkat dan seiring waktu dan menyebabkan retakan dan spalling [20]. Proses terjadinya korosi dapat dilihat pada Gambar 2.1 dan Gambar 2.2.
6
Gambar 2.1 Ilustrasi konsep periode inisiasi dan propagasi korosi [21]
Gambar 2.2Proses korosi pada baja tulangan beton [19].
Manfaat yang akan diperoleh dari keberhasilan penelitian ini adalah memberikan informasi kepada pihak jasa konstruksi dalam mengajukan bahan repair yang efektif dalam hal perbaikan terhadap balok beton bertulang yang terkorosi. Secara detail manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Hasil dari analisa pemakain bahan repairing dengan menggunakan lapisan ECC dapat dijadikan usulan dalam hal perbaikan balok bertulang yang mengalami korosi.
2. Dapat dijadikan acuan sebagai penelitian lebih lanjut pada element struktur lain, seperti penerapan repair lapisan ECC sebagai material tahan geser pada kolom yang mengalami spalling akibat korosi.
Penetration towards reinforcement
Acceptable depth
Depth of Corrosion
Initiation Propogation Life time or time before repair
Time CO2.Cl¯
7
3. BAB III STUDI LITERATUR
3.1. Balok Beton Bertulang
Beton bertulang adalah kombinasi antara beton dengan tulangan baja, dimana baja memiliki kuat tarik yang baik dan tidak dimiliki beton. Praktik pada umumnya diberikan tulangan pada beton agar mampu bekerja maksimal. Balok dikenal sebagai element lentur yang dominan menerima momen lentur dan momen geser. Balok yang mengalami momen lentur akan mengalami tarikan pada daerah tarik balok dan menimbulkan retakan sebagai peringatan dini dan manghasilkan lendutan yang besar, sedangkan balok yang dominan momen geser akan mengalami keruntuhan secara tiba-tiba tanpa adanya peringatan.
Gambar 3.1Hubungan beban-lendutan balok beton bertulang
Pada prinsipnya balok memiliki 3 fase saat diberikan beban lateral seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.1. Fase pertama adalah fase linear dimana tegangan beton sebanding dengan regangan pada baja tulangan. Kondisi ini hanya akan terjadi apabila tegangan tarik pada baja berada di bawah modulus keruntuhan (repture modulus). Fase kedua adalah kondisi setelah retak dimana saat diberikan beban lebih kekuatan tarik beton akan terlampaui sehingga beton mengalami retakan. Kondisi ini kemudian diambil alih oleh baja tulangan untuk menahan gaya tarik terjadi. Apabila beban ditingkatkan lagi maka baja tulangan akan mengalami kelelehan. Fase ke tiga adalah fase nonlinear. Fase ini terjadi apabila pembebanan diteruskan setelah baja tulangan leleh. Pada fase ini nilai regangan dan tekanan akan meningkat dan cenderung tidak sebanding lagi.
Lendutan Beban I II III Daerah I : Elastis Daerah II : Retak
8
3.2. Korosi Baja Tulangan Beton
Mekanisme korosi berupa pertukaran elektron yang terjadi dalam proses elektrokimia. Reaksi dari metal pada beton dan bagian permukaan baja yang lapisan pasifnya hilang reaksinya dapat ditulis seperti Persamaan 3.1 [22].
Persamaan 3.1 Reaksi elektro kimia baja
M → M2+ + 2e-
Fe → Fe2 + 2e- Persamaan 3.1
Lebih lanjut elektron yang dilepaskan dari reaksi anoda mengakibatkan O2 dan air dalam beton bereaksi di permukaan baja tulangan. Bagian baja ini yang menjadi Kathoda, dan reaksinya dapat ditulis pada Persamaan 3.2
Persamaan 3.2 Reaksi elektro kimia dengan reaksi anoda dan katoda
O2 + 2H2O + 2e- → 4OH- Persamaan 3.2
Korosi terbentuk akibat ion yang terjadi pada anoda dan katoda. Senyawa korosi yang dihasilkan dapat ditulis dengan Persamaan 3.3.
Persamaan 3.3 Reaksi kimia terjadinya korosi
2Fe + O2 + 2H2 O → 2Fe2+ + 4OH-
2Fe2+ + 4OH- → 2Fe (OH)2 Persamaan 3.3
3.2.1. Pengujian Korosi
Pengujian korosi dapat dilakukan dengan dua cara yakni pengujian dengan secara aktual yakni spesimen langsung direndam pada air laut dan metode simulasi korosi dalam skala laboratorium. Metode perendaman langsung pada air laut biasanya membutuhkan waktu lebih lama dibandingkan simulasi korosi di laboratorium. Simulasi korosi di laboratorium berupa percepatan korosi yang dilakukan dengan cara merekayasa proses korosi dengan cara pemberian arus listrik agar proses korosi dapat terjadi. Metode percepatan korosi dengan pemberian arus listrik adalah metode galvanostatik. Metode ini dilakukan dengan cara beton bertulangan direndam pada larutan NaCl dan diberikan arus listrik dengan tegangan tertentu pada tulangan (berperilaku Anoda) dan stainless steel (berperilaku Katoda). Pengujian percepatan korosi metode galvanostatik dilakukan berdasarkan ASTM G192-08. Kebutuhan arus listrik dihitung dengan persamaan berikut:
9
𝐼
𝑐𝑜𝑟=
𝑀𝑎𝑐𝑡−𝑊𝑓𝑣×𝑡 Persamaan 3.4
dengan:
𝐼𝑐𝑜𝑟 = Kebutuhan arus (Amp)
𝑀𝑎𝑐𝑡 = Masa baja terkorosi (gr) 𝑊𝑓 = Berat tulangan terkorosi (gr) 𝑣 = Berat atom valensi tulangan (gr) 𝑡 = Waktu korosi (second)
Hasil pengujian korosi ini dapat dilihat sejauh mana kehilangan volume laju baja tulangan dan laju korosi (corrosion rate) yang terjadi. Perhitungan kehilangan baja secara teoritis dapat menggunakan persamaan Faraday pada Persamaan 3.5, sedangkan secara aktual dapat dilakukan pengukuran persentase kehilangan baja dengan Persamaan 3.6. Perhitungan kehilangan baja tulangan secara teoritis dengan persamaan Faraday, yakni:
Persamaan 3.5 Faraday Law
𝑀
𝑡ℎ=
𝑊.𝐼𝑎𝑝𝑝.𝑇𝐹 Persamaan 3.5
dengan:
Mth = Massa teoritis dari karat per satuan luas permukaan baja (g/cm2)
W = Berat ekuivalent dari baja yang diambil sebagai rasio berat atom besi terhadap valensi besi (27 g)
Iapp = Kepadatan arus (Ampere/cm2)
T = Durasi induksi korosi (detik)
F = Konstanta Faraday (96487 Ampere.detik)
Persamaan 3.6 Kehilangan masa baja secara aktual
𝑀𝑎𝑐 = 𝑊𝑖.𝑊𝑓 𝜋𝐷𝐿 𝜌 =𝑊𝑖−𝑊𝑓 𝑊𝑖 𝑥 100 Persamaan 3.6 dengan:
Mac = Masa aktual karat per satuan luas permukaan baja (g/cm2)
Wi = Berat awal baja sebelum terkorosi (g)
Wf = Berat baja setelah terkorosi (g)
D = Diameter baja tulangan (cm) L = Panjang baja tulangan (cm)
10
Setelah massa kehilangan baja akibat korosi diketahui dapat diketahui laju korosi. Perhitungan laju korosi dengan metode kehilangan baja adalah sebagai berikut:
Persamaan 3.7 Laju Korosi
𝐶𝑅 = 𝐾 × 𝑊
𝐴 × 𝑇 × 𝐷 Persamaan 3.7
dengan:
CR = Corrosio rate (𝑔𝑟/𝑚2. ℎ)
K = Konstanta (ditentukan berdasarkan Tabel 2.1)
W = Kehilangan berat (𝑔𝑟)
A = Luas tulangan (𝑐𝑚2) T = Waktu korosi
D = Massa jenis benda (7.85 𝑔𝑟 𝑐𝑚⁄ 3)
Nilai konstanta (K) ditentukan berdasarkan ASTM G 1-99 seperti pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Konstanta corrosion rate
Corrosion rate unit desired Constant (K) in corrosion rate
equation
Mils per yeas (mpy) 3.45 x 106
Inches per year (ipy) 3.45 x 103
Inches per mounth (ipm) 2.87 x 102
Milimeters per year (mm/y) 8.76 x 104
Micrometers per year (µ/y) 8.76 x 107
Picometers per second (pm/s) 2.78 x 104
Grams oer square per hour (g/m2h) 1.00 x 104 x D
Miligrams per square decimeter per day (mdd) 2.40 x 104 x D
Micrograms per square meter per second (µ/m2s) 2.78 x 104 x D
3.3. Aplikasi Peningkatan Kekuatan Balok Beton Bertulang dengan
ECC Patch
Berbagai experimental maupun analisa nonlinear mengenai aplikasi ECC telah dilakukan oleh peneliti terdahulu sebagai bahan peningkatan kekuatan struktur. Di Indonesia sendiri peneliti sebelumnya yang dilakukan Tambusay yaitu membahas aplikasi ECC dalam penerapan pada elemen struktur [23]. Selanjutnya berdasarkan Maalej [24], melakukan pengujian lentur balok RC dengan lapisan layer ECC terkorosi dengan tujuan untuk mengetahui tingkat kororosi pada balok tersebut sesuai ilustrasi pada Gambar 3.2. Serat yang digunakan dalam penelitiannya berupa serat PVA dan Serat baja. Hasil yang didapatkan kehilangan baja akibat korosi balok dengan lapisan ECC lebih sedikit dibandingkan balok
11
normal concrete (NC) dengan jangka waktu 70 % lebih lama untuk mencapai tingkat kehilangan ECC seperti balok NC. Dalam kasus beban dan defleksi didapatkan adanya penurunan beban sebesar 4.7 % dengan kehilangan baja sebesar 6.6%, dan penurunan beban sebesar 11.1 % untuk kehilangan baja sebesar 10 %. Sedangkan dalam kasus displacementt menunjukan penurunan tidak terlalu signifikan antar spesimen. Hasil yang didapatkan ini menunjukan balok dengan lepisan ECC sangat efektif tahan terhadap korosi dan meminimalisir kapasitas beban dan deflekasi yang hilang akibat korosi [25].
Gambar 3.2Konsep perkuatan balok beton bertulang dengan lapisan ECC pada daerah tarik balok.
Penelitian serupa menggunakan pengembangan material ECC dilakukan oleh Khan, dkk. [26]terkait peningkatan kapasitas lentur balok dengan cara penerapan ECC sebagai selimut baja tulangan tarik. Konsep penerapan ECC pada selimut baja tulangan diilustrasikan pada Gambar 3.3 dengan menggunakan serat bermodulus tinggi yakni serat baja. Pengujian dilakukan untuk mengetahui perilaku lentur balok dengan variasi peningkatan serat. Hasil penelitian menunjukan adanya peningkatan kapasitas beban dan defleksi dengan menambahkan serat. Selain itu dikemukakan bahwa serat dapat mengurangi kekakuan pada balok.
Gambar 3.3Konsep perkuatan balok beton bertulangan dengan menggunakan lapisan external ECC dan BFRP grid.
Konsep lain mengenai peningkatan lentur balok yang dilakukan oleh Zheng et. al, 2016 sebagai perkuatan external balok bertulang menunjukan adanya peningkatan serupa pada kapasitas beban pada balok dengan perkuatan ECC dan BFRP grid bila dibandingkan dengan balok NC. Selain itu hasil penelitian didapatkan bahwa tidak adanya slip antar beton NC dengan lapisan external ECC
12
dan BFRP grid dengan demikian menunjukan bahwa daya ikat antara kedua material sangat baik [27].
3.4. Peta Jalan Penelitian
Penelitian tentang perkuatan struktur balok beton bertulang dengan material ECC akan memakan waktu satu tahun.
Innovative Elements
Invent the special precast elements
for special structural needs
Develop mathematical model
for the element and study its behaviour
on loads
Conduct full scale test of the new precast element, and
refine the mathematical model if necessary Seek the opportunity to introduce it to the market Innovative Connections Invent the innovative precast/prestresse d connections Develop mathematical model
for the connections to help the understanding its behaviour under
loads
Conduct full scale test of the new precast connections,
and refine the mathematical model if necessary Seek the opportunity to introduce it to the market
In-house Software Mobile apps for mix design
Mobile apps for beam and slab
detailing
Mobile apps for column section
Mobile apps for QA/QC Structural Optimization High Speed Repair and Strengthening
Seeking for new method and material to conduct the high-speed repair and
strengthening
Conduct small laboratory test and
observe its behaviour Conduct laboratory tests for repeatability, reliability, and exposure to weather
Apply the method to some real structures Self-healing Structures Study the materials with special property to be used in self-healing structure Develop mathematical model of the material
Develop the method to embed the material in the structures Conduct laboratory scale to study its performance Equipment Advancements
Record the needs of equipment for everyday laboratory test of research Engineered the equipment according to available standard
Use the equipment for small scale to
study its performance and reliability Redesign the equipment with higher quality material to achieve professional appearance Forensic Engineering Study the deterioration, damage, degradation of reinforced concrete structures
Develop methods for identifying deterioration
Develop measuring device for degraded
structures
Laboratory test for new equipment and find out its reliability and repeatability P re ca st /P re st re ss ed E le m ent s a nd C onne ct ions O pt im iz at ion a nd S of tw ar e D eve lopm ent
Structural reinforcement optimization Structural system optimization
R eha bi li ta ti on, R epa ir a nd R et rof it S T R U C T U R A L S T R U C T U R A L
13
Gambar 3.4Peta jalan penelitian LB3
Penelitian ini dinaungi oleh Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan (LB3) di departemen Teknik Sipil, FTSPK ITS. Error! Reference source not found. m enunjukkan peta jalan penelitian di LB3 dengan beberapa riset unggulannya. Penelitian ini masuk kedalam High speed repair and strengthening dan Forensic
Engineering dengan arah yang lebih fokus pada identifikasi kerusakan struktur
beton bertulang dan cara mengatasinya serta bagaimana aplikasi penerapan perbaikan. Sedangkan berdasarkan kelompok dari Pusat Studi yang ada di ITS, penelitian ini lebih cocok untuk masuk dibawah Pusat Penelitian material maju dan teknologi nano dengan fokus implementasi untuk material maritim sesuaiGambar 3.5
Berdasarkan rujukan dari penelitian unggulan pada road map LB3 sebagai fungsi pengembangan material maju, pada road map pusat penelitian material maju dan teknologi nano, posisi riset masuk kedalam dua topik unggulan terkait pengembangan material non logam untuk lingkungan laut dan sistem proteksi korosi di laut dengan keterikatan pada desain pendukung material struktur sebagai implementasi infrastruktur laut. Konsep tersebut dapat pula diterapkan sebagai parameter penerapan teknologi terbarukan pada pengembangan material perbaikan yaitu penggunaan materian ECC sebagai concrete patch untuk pengembangan teknologi eksplirasi potensi material baru sebagai pendukung material struktur. Berdasarkan kedua road map tersebut diharapkan luaran penelitian serta pengembangan material maju dapat diimplementasikan dan dalam jangan Panjang dapat dihasilkan sebagai potensi industri khususnya dalam pengembangan material perbaikan infrastruktur laut.
Casualty Prevention
Evaluate the current building codes for future earthquake loads
Improve calculation method and detailing
Laboratory test for proofing the new calculation method and detailing Disseminate the results Seismic Loss Reduction Evaluate the current building codes for future earthquake loads
Evaluate possibility of reusable energy dissipation system
Laboratory test for new energy dissipation system Disseminate the result Disaster Management
Identify the needs during disaster
Create the flow of management on disaster handling
Create the tools and equipment according to flow management Disseminate the result E ar thqu ake R is k R educ ti on S T R U C T U R A L
14
15
4. BAB IV METODE PENELITIAN
4.1. Lingkup Penelitian
Berikut detail lingkup penelitian sesuai Gambar 4.1 dibuat agar lebih terarah dan mendapatkan hasil yang optimum.
Gambar 4.1Diagram alir penelitian Mulai
Studi Literatur
Perencanaan Benda Uji Balok
Pengujian material dan uji Trial
Pembuatan Benda Uji Balok
Uji lentur – Four point bending
Proses Percepatan Korosi dengan metode Galvanostatik
Tanpa Percepatan Korosi Dengan Percepatan Korosi
Kesimpulan
16
4.2. Uraian Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian terbagi menjadi beberapa tahapan yaitu Studi literatur, perencanaan benda uji, pengujian material dan uji trial kemudian dilanjutkan dengan pembuatan benda uji yang akan dianalisa dengan metode percepatan korosi dan tanpa percepatan korosi untuk mengetahui kapasitasnya. Detail tahapan penelitian tersebut akan dijelaskan pada bagian berikut ini:
4.2.1. Tahap Pertama – Studi Literatur (selama 2 bulan awal)
Pada tahap awal dilakukan studi literatur mengenai topik yang dibahas dalam penelitian ini yaitu dirujuk dari Tesis. Referensi yang digunakan pada penelitian ini meliputi buku, jurnal maupun peraturan yang terkait dengan perkuatan dan perbaikan pada beton bertulang. Hasil dari studi literatur ini menjadi dasar dalam perumusan permasalahan dan juga penentuan metode yang dilakukan dalam penelitian ini.
4.2.2. Tahap Kedua – Perencanaan benda uji (bulan 2)
Pada tahap perencanaan benda uji diakukan analisa perhitungan baik kapasitas rencana hingga kebutuhan mixture properties sehingga penggunaan material dapat digunakan secara maksimal. Penentuan dimensi balok mengadopsi perencanaan SNI 2847 – 2019 dengan informasi seperti Gambar 4.2 dengan rekapitulasi perhitungan sesuai
Gambar 4.2Penampang benda uji balok beton bertulang
Tabel 4.1 Rekapitulasi analisis penampang balok
Kondisi Momen (M)
(kN.m)
Beban (P) (kN)
Sebelum retak 3.65 14.61
Setelah retak, leleh pertama 19.49 77.96 Setelah retak, beban ultimit 19.79 79.17
17
4.2.3. Tahap Ketiga Pengujian material dan Uji Trial (bulan 3 dan 4)
Pada tahap ini dilakukan penentuan kelayakan terhadap agregat yang akan digunakan dalam campuran beton dimulai dari penentuan agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil), semen OPC, fly ash kelas F, tulangan, pasir silica serta admixture. Setiap material harus memenuhi kriteria dan standar uji sebelum dilanjutkan ketahapan pembuatan benda uji balok. Kemudian parameter uji yang menentukan adalah menganalisa perilaku material ECC yang mana dilakukan evaluasi uniaxial Tarik dog-bone sesuai Gambar 4.3.
Gambar 4.3Skema pengujian Tarik uniaxial dog-bone
4.2.4. Tahap Keempat Pembuatan Benda Uji dan Pengujian (bulan 5 - 7)
Proporsi campuran yang telah ditentukan kemudian selanjutnya dilakukan pencetakan benda uji balok dengan dimensi 2000 mm x 100 mm x 200 mm. Penelitian ini menggunakan enam buah balok beton bertulang, dengan rincian fungsi dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Variasi benda uji balok beton bertulang
Nama balok Fungsi Storing
Procedure
Balok A1 - NC Balok kontrol Moist curing
Balok A2 - SC Balok kontrol Moist curing
Balok A3 - ECC Balokn kontrol Moist curing
Balok B1 - NC Repair Accelerated
Balok B2 - SC Repair Accelerated
18
Benda uji yang telah dicetak kemudian akan dilepas dari cetakan setelah 24 jam, dan dilakukan curing selama 28 hari guna mencapai kekuatan ultimit. Metode
curing dalam penelitian ini menggunakan metode moist curing yakni dengan cara
membungkus balok dengan karung basah. Tujuannya adalah untuk menjaga kelembapan pada beton sehingga tidak terjadi degradasi atau keretakan. Kemudian tahapan selanjutnya adalah evaluasi percepatan korosi dari benda uji balok yang dibuat.
Percepatan korosi pada penelitian ini menggunakan metode galvanostatik. Hasil pengujian korosi ini dapat dilihat sejauh mana kehilangan volume baja tulangan sebagai akibat dari korosi. Metode galvanostatik dilakukan dengan cara menghubungkan kutub negatif power supply pada tulangan baja yang berperilaku sebagai anoda, dan kutup positif dihubungkan pada stainless steel yang berprilaku sebagai kathoda. Balok kemudian direndam di dalam larutan klorida setinggi 5 cm dengan kandungan NaCl 5%. Skema dan setup pengujian percepatan korosi dengan menggunakan metode galvanostatik dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4Skema pengujian percepatan korosi dengan metode galvanostatic Tahapan selanjutnya adalah menerapkan konsep repairing balok beton bertulang setelah terkorosi dilakukan dengan cara membersihkan daerah tarik beton bertulang yang mengalami spalling. Beton terkorosi dan spalling dilepas sampai tidak adanya beton lemah yang menempel agar tidak lemah antar sambungan beton lama dan layer ECC. Tahapan lebih lanjut korosi yang terjadi pada baja tulangan dibersihkan dengan menggunakan sikat besi sampai tidak adanya korosi pada baja tulangan sehingga tidak mengurangi daya ikat antara tulangan dan lapisan ECC.
Setelah tahapan perbaikan dilaksanakan, kemudian diakhiri dengan pengujian lentur sesuai dengan fungsi masing-masing balok. Tujuan pengujian ini untuk mengetahui kapasitas lentur dari balok dari setiap spesimen. Balok A1, A2, dan A3 adalah balok kontrol tanpa dilakukan pengujian percepatan korosi, sedangkan balok B1, B2 dilakukan pengujian lentur setelah melalui tahapan percepatan korosi dan di-repair dengan menggunakan lapisan ECC. Balok B3 adalah balok ECC terkorosi sebagai spesimen pembanding. Pengujian dilakukan di
19
Laboratorium Beton dan Bahan Institut Teknologi Sepuluh Nopember dengan menggunakan mesin Universal Testing Machine (UTM) sesuai illustrasi Gambar
4.5.
Gambar 4.5Skema pengujian lentur four point bending
4.2.5. Tahap Kelima – Penulisan Makalah Jurnal Q2 (bulan 3 – 7)
Setelah persiapan material dan pengecoran benda uji selesai dilakukan, penulisan makalah jurnal international sudah dapat dimulai. Diawali summary dari analisa studi literatur kemudian dilanjutkan evaluasi hasil pada bulan ke-3 terkait pengujian material dan trial. Pada bagian akhir bulan ke 7 dan 8 dapat dilakukan finalisasi hingga proses memasuki submission dan peer review.
4.2.6. Tahap Keenam – Penulisan hasil akhir
Pada bagian ini evaluasi akhir dibuat disertai dengan pembuatan log book dan pertanggung jawaban serta membuat rangkupan pekerjaan dari awal hingga akhir untuk keperluan penelitian selanjutnya.
4.3. Organisasi Tim Peneliti dan Penanggung Jawab
Alokasi waktu berdasarkan organisasi tim ini diberikan untuk memiliki tanggung jawab di setiap aspek agar dapat menyelesaikan penelitian serta untuk mencapai output yang ditargetkan. Tugas dan tanggung jawab penelitian diilustrasikan dalam Tabel 4.3.
137 20 43 100 Section A ϕ8 - 100 ϕ8 - 75 Compression steel, 2D10 Tension steel, 3D10 Stirrup, ϕ8 ϕ8 ϕ8 - 75 A A 150 500 700 500 150 0.5P 0.5P Roller s upport Roller s upport Loading point Loading point Spreader beam Load cell 1000 kN Hydraulic actuator LV DT 200 150 500 700 500 150
20
Tabel 4.3 Organisasi tim peneliti dan tanggung jawab
Nama dan Tanggung jawab
Alokasi Waktu (jam/minggu)
Bidang keahlian dan posisi pada
penelitian Data Iranata, ST., MT., Ph.D.
NIP. 198004302005011002
1. Memimpin koordinasi tim dan melakukan evaluasi serta supervisi pekerjaan experiment di laboratorium.
2. Menganalisa hasil evaluasi yang dilakukan mahasiswa terkait progress dan pengembangan data.
3. Melakukan control secara berkala untuk memastikan pekerjaan terlaksana sesuai acuan dan standar.
4. Memastikan dan menganalisa hasil akhir dan berkontribusi dalam pembuatan luaran jurnal Q2.
20 Concrete structure, steel structure, structural building assessment, structural building behaviour (Ketua) Dr. Asdam Tambusay, ST NIP. 1990201911077
1. Melakukan pengawasan dan pendampingan dalam setiap pekerjaan experiment di laboratorium.
2. Memberikan masukan dalam hal penyusunan laporan progress dan laporan akhir.
3. Berkontribusi dalam evaluasi pembuatan laporan akhir dan pembuatan jurnal Q2.
20 Concrete structures, cement-based materials and FE analysis (Research member) Marthinus Alexander NRP. 03111750020015
1. Bertanggung jawab secara penuh dalam pekerjaan experiment di laboratorium mulai dari perencanaan hingga pengujian.
2. Menyiapkan kebutuhan bahan serta melakukan quality assurance untuk setiap item material dan pengujian.
3. Memiliki peran dalam proses dan evaluasi secara berkala dan melakukan pelaporan kepada ketua dan kelompok investigator.
4. Aktif dalam evaluasi dan diskusi dalam pembuatan laporan akhir dan pembuatan paper Q2.
30 Mahasiswa S2
21
5. BAB V JADWAL DAN PERENCANAAN ANGGARAN
BIAYA
5.1. Jadwal pelaksaan penelitian
Pada bagian ini, dijelaskan secara detail terkait jadwal penelitian yang dimulai dengan studi literatur pada bulan pertama dan diakhiri dengan pembuatan publikasi paper di jurnal Q2 serta pembuatan laporan akhir.
Tabel 5.1 Jadwal pelaksanaan penelitian
No Deskripsi Kegiatan Bulan di Tahun 2020
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Studi Literatur v v
2 Perencanaan Benda Uji Balok v
3 Pengujian Material dan Pengujian Trial material v
4 Pembuatan benda uji balok v v v
- Balok tanpa percepatan korosi
- Balok dengan percepatan korosi v v v
5 Pengujian korosi dengan metode galvanostatik v
6 Pengujian kapasitas lentur – Four point bending v
7 Evaluasi hasil v
8 Penulisan Paper Q2 v v v
9 Pembuatan laporan akhir v
5.2. Rencana Anggaran Biaya
Pada bagian ini dijelaskan secara rinci terkait anggaran biaya penelitian yang meliputi bahan habis pakai, pembiayaan non operasional, honorarium dan transportasi serta akomodasi yang di ilustrasikan pada Tabel 5.2 dan Tabel 5.3.
Tabel 5.2 Estimasi umum rencana anggaran biaya
No. Deskripsi RAB IDR Persentasi RAB
1 Bahan Habis Pakai 23,800,000 48% Max 60%
2 Honorarium 13,700,000 27% Max 30%
3 Pembiayaan non-operasional 8,900,000 18% Max 40%
4 Transportasi dan akomodasi 3,600,000 7% Max 40%
22
Tabel 5.3 Detail estimasi rencana anggaran biaya per sub item
1.Bahan Habis Pakai
No Deskripsi Qty Unit Harga Satuan
(IDR) Total (IDR)
1 Pasir Lumajang 1 pick up 850,000 850,000
2 Kerikil Pasuruan 1 pick up 950,000 950,000
3 Semen OPC 10 zak 75,000 750,000
4 Fly ash class F + biaya kirim 10 zak 255,000 2,550,000
5 High Range Water Reducer 1 bucket 695,000 695,000
6 Silica sand 250 μm 10 zak 350,000 3,500,000
7 Polivinil fiber RECS15 Kuraray
+ biaya kirim 1 kg 3,500,000 3,500,000
8 Steel Rebar D13 10 batang 55,000 550,000
9 Natrium Chlorida 1 kg 550,000 550,000
10 Sodium Chlorida 1 kg 450,000 450,000
11 Pelat Baja Cetakan 2.5 mm 5 lembar 652,000 3,260,000
12 Akrilik 3mm 5 lembar 739,000 3,695,000
13 ATK (Marker, Cat, Penggaris,
dot baja) 1 paket 1,000,000 1,000,000
14
Perlengkapan Mixing sekali pakai (Pan, Sendok Plastik, aquades, sarum tangan, masker, hand mixer)
1 paket 1,500,000 1,500,000
Sub Total 1 23,800,000
2. Honorarium
No. Honor Qty
(Orang) Waktu kerja per minggu Total minggu dalam 1 bulan Honor per jam Total bulan efektif Total (IDR) 1 Asisten Peneliti 1 20 4 20,000 7 11,200,000 2 Pembuatan Cetakan
akrilik dan baja 1 25 4 25,000 1 2,500,000
Sub Total 2 13,700,000
3. Pembiayaan Non-operasional
No. Deskripsi Qty Unit Harga Satuan
(IDR) Total (IDR)
1 Registrasi International
Conferences 1 ls 5,000,000 5,000,000
2 Publication Fee untuk
International Article Q2 1 ls 3,000,000 3,000,000
3 Penggandaan laporan 6 buku 150,000 900,000
23
4. Transportasi dan Akomodasi
No. Deskripsi Qty
(Person)
Qty
Unit Price (IDR) Budget
(IDR) (Days)
1 Airfare Ticket (Return) 1 - 3,000,000 3,000,000
2 Accommodation 1 5 600,000 600,000
Sub Total 4 3,600,000
24
6. BAB VI DAFTAR PUSTAKA
[1] W. A. Thanoon, M. S. Jaafar, M. R. A. Kadir, and J. Noorzaei, “Repair and structural performance of initially cracked reinforced concrete slabs,” Constr. Build. Mater., vol. 19, no. 8, pp. 595–603, 2005.
[2] H. S. Wong, Y. X. Zhao, A. R. Karimi, N. R. Buenfeld, and W. L. Jin, “On the penetration of corrosion products from reinforcing steel into concrete due to chloride-induced corrosion,”
Corros. Sci., vol. 52, no. 7, pp. 2469–2480, 2010.
[3] J. Zhang, M. Maalej, and S. T. Quek, “Performance of hybrid-fiber ECC blast/shelter panels subjected to drop weight impact,” J. Mater. Civ. Eng., vol. 19, no. 10, pp. 855–863, 2007. [4] C. S. Poon, Z. H. Shui, and L. Lam, “Compressive behavior of fiber reinforced
high-performance concrete subjected to elevated temperatures,” Cem. Concr. Res., vol. 34, no. 12, pp. 2215–2222, 2004.
[5] A. Noushini, B. Samali, and K. Vessalas, “Effect of polyvinyl alcohol (PVA) fibre on dynamic and material properties of fibre reinforced concrete,” Constr. Build. Mater., vol. 49, pp. 374–383, 2013.
[6] H. Ma, E. Herbert, M. Ohno, and V. C. Li, “Scale-linking model of self-healing and stiffness recovery in Engineered Cementitious Composites (ECC),” Cem. Concr. Compos., vol. 95, pp. 1–9, 2019.
[7] D. Homma, H. Mihashi, and T. Nishiwaki, “Self-healing capability of fibre reinforced cementitious composites,” J. Adv. Concr. Technol., vol. 7, no. 2, pp. 217–228, 2009. [8] Y. Y. Kim, H. J. Kong, and V. C. Li, “Design of Engineered Cementitious Composite Suitable
for Wet-Mixture Shotcreting,” ACI Mater. J., vol. 100, no. 6, pp. 511–518, 2003.
[9] A. Tambusay, B. Suryanto, and P. Suprobo, “Visualization of Shear Cracks in a Reinforced Concrete Beam using the Digital Visualization of Shear Cracks in a Reinforced Concrete Beam using the Digital Image Correlation,” no. May, 2018.
[10] M. Maalej, C. Y. Chhoa, and S. T. Quek, “Effect of cracking, corrosion and repair on the frequency response of RC beams,” Constr. Build. Mater., vol. 24, no. 5, pp. 719–731, 2010. [11] Victor C. Li; and M. Lepech, “Title Page Title : Crack Resistant Concrete Material for
Transportation Construction Authors : Advanced Civil Engineering Materials Research Laboratory Department of Civil and Environmental Engineering The University of Michigan , Ann Arbor Mailing Addres,” Composites, no. 734, 2003.
[12] A. S. Shanour, M. Said, A. I. Arafa, and A. Maher, “Flexural performance of concrete beams containing engineered cementitious composites,” Constr. Build. Mater., vol. 180, pp. 23–34, 2018.
[13] F. Yuan, J. Pan, and C. K. Y. Leung, “Flexural behaviors of ECC and concrete/ECC composite beams reinforced with basalt fiber-reinforced polymer,” J. Compos. Constr., vol. 17, no. 5, pp. 591–602, 2013.
[14] M. Sahmaran, O. Anil, M. Lachemi, G. Yildirim, A. F. Ashour, and F. Acar, “Effect of corrosion on shear behavior of reinforced engineered cementitious composite beams,” ACI
Struct. J., vol. 112, no. 6, pp. 771–782, 2015.
[15] Y. Liu, Q. Zhang, Y. Bao, and Y. Bu, “Static and fatigue push-out tests of short headed shear studs embedded in Engineered Cementitious Composites (ECC),” Eng. Struct., vol. 182, no. October 2018, pp. 29–38, 2019.
[16] A. Tambusay, P. Suprobo, A. Faimun, and A. A. Amiruddin, “Finite element modellingofa reinforced concrete slab-column connection under cyclic lateral load,” Int. J. Appl. Eng. Res., vol. 12, no. 9, pp. 1987–1993, 2017.
[17] I. Komara, A. Tambusay, W. Sutrisno, and P. Suprobo, “Engineered Cementitious Composite as an innovative durable material: A review,” ARPN J. Eng. Appl. Sci., vol. 14, no. 4, pp. 822–833, 2019.
[18] M. Maalej, S. F. U. Ahmed, and P. Paramasivam, “Corrosion durability and structural response of functionally-graded concrete beams,” J. Adv. Concr. Technol., vol. 1, no. 3, pp. 307–316, 2003.
25
[19] R. Capozucca, “Damage to reinforced concrete due to reinforcement corrosion,” Constr.
Build. Mater., vol. 9, no. 5, pp. 295–303, 1995.
[20] M. P. Webster, “THE ASSESSMENT OF CORROSION-DAMAGED,” no. July, 2000. [21] A. S. T. P. Tuutti, Kyosti, Corrosion of Steel in Concrete Swedish Cement and Concrete
Research Institute, Stockholm. 1982.
[22] C. Fang, K. Lundgren, L. Chen, and C. Zhu, “Corrosion influence on bond in reinforced concrete,” Cem. Concr. Res., vol. 34, no. 11, pp. 2159–2167, Nov. 2004.
[23] A. Tambusay, P. Suprobo, Faimun, and A. A. Amiruddin, “Analyses Behavior of Slab-Column Connections Using ECC Material Based,” Easec, vol. 14, no. January, 2016. [24] M. Maalej, “Structural applications of hybrid fiber engineered cementitious composites - a
review,” RILEM Bookseries, vol. 2, pp. 197–204, 2012.
[25] M. Maalej and K. S. Leong, “Effect of beam size and FRP thickness on interfacial shear stress concentration and failure mode of FRP-strengthened beams,” Compos. Sci. Technol., vol. 65, no. 7–8, pp. 1148–1158, 2005.
[26] M. I. Khan, Y. M. Abbas, and G. Fares, “Review of high and ultrahigh performance cementitious composites incorporating various combinations of fibers and ultrafines,” J. King
Saud Univ. - Eng. Sci., vol. 29, no. 4, pp. 339–347, 2017.
[27] C. Q. Li, J. J. Zheng, W. Lawanwisut, and R. E. Melchers, “Concrete Delamination Caused by Steel,” no. July, pp. 591–600, 2007.
26
7. BAB VII LAMPIRAN
7.1. Biodata tim peneliti
7.1.1. Biodata Ketua peneliti
a. Nama Lengkap Data Iranata, ST., MT., Ph.D.
b. NIP/NIDN 198004302005011002 / 0030048001
c. Jabatan Fungsional Associate professor / IV
d. Research expertise Concrete structures, steel structure, structural building behaviour
e. Department / Faculty Civil Engineering / Faculty of civil engineering, planning and geo engineering
f. Home Address and telp. Jl. Teknik Penyehatan M1, Perumahan ITS (031) 5944464 / +62-811-3340-29
g.
Research / community service history (2) which most relevant to the proposed / reported research (As the chief or research member)
1) Research Member (2019) Building Urban Resilience to Earthquake in Surabaya Stage 3: Shaping Proper Development Regulations for Surabaya Resilience. 2) Research Member (2019) Pengembangan Sistem Assesmen Kerentanan
Infrastruktur Terintegrasi Untuk Beton Bertulang Di Lingkungan Laut Terhadap Permasalahan Durabilitas Dan Perubahan Iklim.
h.
The most relevant publications (2) (in the form of papers or books)
1) Prediction of shear critical behavior of high strength reinforced concrete columns using finite element methods (2017)
2) Analysis of Corrosion Induced Crack in Reinforced Concrete with Smeared Crack Approach (2016)
i. Patents (2 number) -
j.
Final Project (the last 2 most relevant), Thesis (the last 2 most relevant), and the Dissertation (the last 2 most relevant) which have been guide completely
1. Final Project
- Modifikasi Perencanaan Struktur Gedung Tower C Apartemen Aspen Admiralty Jakarta Selatan Dengan Menggunakan Baja – Beton Komposit - Modifikasi Perencanaan Struktur Gedung 9 Lantai Universitas
Muhammadiyah Gresik Menggunakan Staggered Truss Framing Systems (Agung Hadi Saputro, 2017)
2. Thesis
- Kajian Perilaku Geser Kolom Beton Bertulang Mutu Tinggi Menggunakan Metode Finite Element (Fahrudin safi, 2017)
- Modifikasi Perencanaan Struktur Apartemen One-East Residence Surabaya Menggunakan Struktur Komposit Baja Beton Dengan Sistem Rangka Bresing Konsentris Khusus (Ahmad Latief, 2017)
3. Dissertation
- Model Sambungan Antar Pelat Beton Pracetak Pada Sistem Half Slab Precast Dua Arah (Djoko Irawan, 2017)
27
7.1.2. Biodata Anggota Peneliti
a. Nama Lengkap Dr. Asdam Tambusay, ST
b. NIP/NIDN 198004302005011002 / 0030048001
c. Jabatan Fungsional Assistant Professor / IIIc d. Research expertise
Concrete, fibre reinforced concrete, composite materials, nonlinear finite element, digital image correlation
e. Department / Faculty Department of Civil Engineering / Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering
f. Home Address and telp.
Gunawangsa MERR Apartment Tower B Unit 1635, Jalan Kedung Baruk Raya No. 96, Surabaya / +62 812 2181 2041
g.
Research / community service history (2) which most relevant to the proposed / reported research (As the chief or research member)
1) Research Member (2019) Pengembangan Inovasi Produk Bendable Concrete menggunakan Material Low-carbon Ramah Lingkungan
2) Research Member (2016) Studi Peningkatan Perilaku Hubungan Pelat-Kolom menggunakan Drop Panel dengan Serat PVA-ECC Terhadap Beban Siklis Lateral
h.
The most relevant publications (2) (in the form of papers or books)
1) Tambusay A., Suryanto B., Suprobo P. (2018) “Visualization of shear cracks in a reinforced concrete beam using the digital image correlation,” International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, Vol. 8, No.5, pp. 573-578.
2) Suryanto B., Tambusay A., Suprobo P. (2017) "Crack Mapping on Shear-critical Reinforced Concrete Beams using an Open Source Digital Image Correlation Software," Civil Engineering Dimension, Vol. 19, No. 2, pp. 93-98. i. Patents (2 number)
-
j.
Final Project (the last 2 most relevant), Thesis (the last 2 most relevant), and the Dissertation (the last 2 most relevant) which have been guide completely
1. Final Project (none) 2. Thesis (none) 3. Dissertation (none)
