PERKUATAN STRUKTUR BETON GEDUNG DENGAN
METODE GROUTING DAN GLASS FIBER
Oleh
Indra Yurmansyah, Mukhlis
Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Padang Kampus Limau Manis Padang
ABSTRAK
Terjadi retak-retak pada gedung akibat beban sementara (gempa) perlu dilakukan perbaikan konstruksi dengan jalan memberikan perkuatan pada struktur konstruksi tersebut. Dengan kemajuan teknologi yang ada saat ini perbaikan dapat dilakukan dengan cara memberikan perkuatan dengan memperbesar kolom atau balok yang ada atau memberikan tambahan dengan profil baja ataupun dengan memberikan pemasukan bahan adixtiv kedalam beton baik berupa injeksi ataupun grouting. Perkuatan dilakukan dengan metode grouting dengan menyuntikan bahan perekat pada retak beton yang retaknya antara 0,2 mm sampai dengan 5,00 mm agar menjadi satu kesatuan kembali ( homogen ) dan metode perkuatan pada struktur beton adalah dengan
reinforcing atau dengan menambah baja tulangan dengan menggunakan bahan serat delas/ glass fiber, sehingga
retak beton dapat diperbaiki dan komponen beton dapat berfungsi kembali sebagaimana mestinya.
Kata kunci : Retak-retak, Grouting, Glass Fiber
PENDAHULUAN
Pekerjaan konstruksi bangunan cukup
kompleks, setelah konstruksi selesai di
laksanakan maka akan dimanfaatkan oleh pemilik sehubungan dengan proses pemakaian konstruksi seiring dengan waktu atau perkiraan
umur rencana maka konstruksi akan
mengalami kerusakan akibat beberapa faktor
antara lain pengaruh lingkungan yang
disebabkan karena cuaca dan suhu, salah dalam perencanaan , adanya perubahan fungsi bangunan dari rencana semula (disain) dan akibat beban yang berlebihan dari kapasitas
yang direncanakan serta akibat beban
sementara seperti gempa.
Maka akibat pengaruh diatas srtuktur bangunan akan mengalami kerusakan berupa terjadi retak-retak untuk itu perlu dilakukan perbaikan konstruksi dengan jalan memberikan perkuatan pada struktur konstruksi. Dengan teknologi yang ada saat ini perbaikan dapat
dilakukan dengan cara perbaikan struktur dengan memberikan perkuatan ataupun penambahan bahan-bahan ataupun material tertentu pada konstruksi yang mengalami kerusakan diharapkan kekuatan bertambah atau minimal sama dengan kekuatan semula dari struktur.
Tulisan ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan tentang jenis-jenis material yang
dipakai dalam perkuatan struktur dan
perkembangan teknologinya serta bagaiman
proses pelaksanaannya (metoda
pelaksanaanya) pekerjaan pada proyek
konstruksi bangunan gedung. Pengetahuan
yang diharapkan lebih spesifik kepada
pengawasan material yang digunakan,
pengujian terhadap material tersebut, sistem
pelaksanaan konstruksi yang dilakukan,
metoda dan teknik pengontrolan kualitas yang digunakan, pengawasan mutu hasil pekerjaan. Selain itu diharapkan juga dapat memberikan
pengetahuan tentang berbagai studi kasus pemilihan metoda dan teknik pelaksanaan yang dapat diaplikasikan.
TINJAUAN PUSTAKA
Investigasi Dari Kerusakan Struktur Beton
Beton merupakan material konstruksi yang mempunyai kemampuaan durabilitas, prilaku serta kinerja dengan ketahanan yang baik terhadap lingkungan luar serta mempunyai kekhasan berupa unggul dalam kekuatan tekan, akan tetapi lemah terhadap kekuatan
tarik. Dalam aplikasinya, lemahnya
kemampuan beton terhadap tarik, akan
ditangani dengan menambahkan tulangan / baja atau sejenis metal agar kemampuan kekuatan tariknya bertambah dan berprilaku sebagai material komposit.
Jika tulangan baja atau metal pada material komposit tidak dilindungi pada keadaan normal
sesuai persyaratan, cenderung akan
kehilangan kontak yang disebabkan dengan turunnya sifat-sifat pasif / alkali yang dimiliki beton akibat lingkungan luar yang ektrim misal air laut, kimia, dan sesuatu hal, sehingga tidak lagi dapat melindungi tulangan baja dari
kemungkinan korosi. Proses mekanisme
tersebut tidak hanya berakibat kepada
penurunan kinerja material tetapi juga akan ditandai dengan penurunan kinerja struktur secara keseluruhan sehingga masa waktu layan rencana akan berkurang pula.
Agar tingkat umur masa layan sesuai rencana sehingga kualitas, kinerja serta durabilitas dari struktur beton tetap terjaga, sudah sewajarnya mendapat perhatian dalam penanganan yang
meliputi; pemeliharaan (maintenance),
perawatan (service) dan pemeriksaan
(inspeksi) berkala/rutin, dimulai dengan
identifikasi kerusakan struktur, dianogsa dan
berlanjut kepada rekomendasi pekerjaan
perbaikan dengan maksud mengeliminir
kerusakan suatu struktur sehingga kemampuan dapat dipertahankan.
Alur dari pada pemeliharaan dan perawatan merupakan aktivitas yang ditujukan untuk mempertahankan kondisi awal struktur atau mengembalikan kinerja struktur atau unsur-unsur struktur yang telah mengalami degradasi akibat pemakaian selama waktu tertentu, dengan berkurangnya penurunan kinerja maka
perlu diterapkan prosedur analisa atau
assessment sebagai langkah awal sebelum pekerjaan perbaikan / rehabilitasi dilakukan.
Tujuan dari investigasi struktur adalah
untuk mendapatkan informasi sebanyak
mungkin atas aktual dari struktur sebelum dilakukan perbaikan struktur, mengacu pada
metoda kajian secara analitis guna
mengidentifikasi berbagai faktor yang dapat mempengaruhi kinerja suatu struktur beton serta akibat yang dapat ditimbulkannya, dalam melakukan kajian suatu struktur maka perlu pengelompokan sesuai dengan sistem struktur
pada konstruksi tersebut, selanjut hasil
investigasi tersebut dibandingkan dengan
patokan-patokan yang ada (standar)
Unsur-unsur utama investigasi struktur meliputi 2 hal sebagai berikut :
Inspeksi Lapangan
Inspeksi lapangan adalah suatu proses pemeriksaan secara visualisasi yang dilakukan dengan cara mencatat (inventarisasi) terhadap kondisi struktur termasuk seluruh kerusakan yang terjadi di lapangan disertai dukungan informasi, gambar-gambar, dokumen-dokumen lainnya yang didapat selama pengamatan, sehingga semua data yang diperlukan dapat
mendukung seluruh komponen elemen-elemen struktur nantinya.
Langkah-langkah yang dilakukan adalah : a. Membuat denah secara keseluruhan, sistim
struktur , dimensi atau bentuk dari elemen struktur, dan lain-lain dianggap perlu seperti jarak kolom, joint-joint pemisah serta sistem pembebanan dll
b. Membuat peta kerusakan elemen struktur secara detail : spalling, delamination keretakan dan pola yang terjadi, tulangan yang terputus, korosi tulangan dll
c. Pengamatan lendutan atau defleksi pada balok atau pelat lantai
d. Pengamatan perubahan warna pada
permukaan balok dan pelat lantai
e. Pengamatan temperatur terhadap selimut beton dan pelapukan beton pada kolom, balok serta pelat lantai
Pengujian / Diagnostic-Testing
Pengujian / diagnostic dilakukan sebagai penyelidikan kekuatan material beton seperti mutu beton, kualitas, keseragaman, kerapatan, lokasi dan kondisi dari tulangan, serta sifat-sifat lainnya akibat pengaruh lingkungan yang agresif seperti : kandungan clorida, karbonisasi,
sulfat dan lain-lain, untuk pengujian /
diagnostic-testing pada permukaan beton antara lain :
a. Schmidt Hammer
Penilaian mutu dan kualitas beton
terpasang dengan tanpa merusak beton yang akan diuji yaitu pengujian non destructive yaitu sering juga disebut dengan Schmidt Hammer Test berdasarkan nilai pantul palu Schmidt pada permukaan
beton, maka dapat dihasilkan nilai
keseragaman kwalitas permukaan beton tanpa merusak, biaya murah dan cepat.
b. Pengujiaan Tekan Beton
Metode pengujian core drill (beton inti) dengan tujuan menentukan kuat tekan (in
situ strength) dari aktual struktur,
pengambilan contoh uji dilakukan dengan cara melubangi, yaitu mengambil benda uji beton dari bagian struktur yang dianggab dapat mewakili dengan ukuran diameter 10 CM. Arah pengambilan disesuaikan dengan kondisi dilapangan yaitu arah horizontal dan arah vertikal, contoh benda uji selanjutnya dilakukan uji kuat tekan di laboratorium beton untuk dapat mengetahui
tegangan karakteristik beton (fc’).
Sedangkan didalam menentukan kekuatan aktual adalah perkalian antara kekuatan hasil melubangi (core strength) dengan angka koreksi arah pengambilan (rasio panjang/diameter dan tulangan). Kuat tekan beton di hitung menurut persamaan :
A
P
Strength
Core
Dimana : P = Beban tekan maksimum (kg) A = Luas bidang tekam (cm2)
c. Pengujian Beban (Load Test)
Uji pembebanan langsung beban merata
maupun beban terpusat adalah
dimaksudkan untuk mengetahui perilaku struktural terhadap beban vertikal yang bekerja serta merupakan bagian (alternatif) dari metode pengujiaan kondisi kapasitas struktur.
Dengan mengadakan suatu uji
pembebanan statik yang dimaksud maka akan dapat diketahui sifat-sifat dan prilaku kondisi aktual struktur pada saat memikul beban vertikal / beban hidup. Uji beban
juga dilakukan untuk keadaan-keadaan sebagai berikut :
1. Keraguaan atas keamanan struktur atas
beban-beban yang bekerja setelah
melakukan survey dan pengujiaan
lokal/setempat
2. Sulitnya atau ketidakmungkinan dan
keraguaan dalam menentukan kekuatan atau mutu atas informasi yang dapat pada struktur dan material
3. Ketidaksesuaian antara detil dalam gambar
ataupun material dan metode yang
tercantum dalam spesifikasi pada waktu pelaksanaan.
Sebelum melakukan pengujian beban langsung pada bagian struktur yang akan diuji, ada baiknya metode pengujiaan telah dilakukan dan juga pengamatan kondisi bagian struktur yang akan dibebani.
Gejala Dan Penyebab Menurunnya Kinerja Struktur Beton
Beton tidak selalu dapat sepenuhnya berprilaku seperti yang kita inginkan, beberapa bentuk gejala dasar yang bisa berakibat buruk pada beton yang diharapkan tidak terjadi, akibatnya tidak saja penurunan kinerja material, tetapi juga berkurangnya kinerja struktur secara keseluruhan sehingga masa waktu layan rencana akan berkurang, misalnya retak /
crack, spalling dan disintegration (yang dapat
mendefinisikan rusaknya kesatuan unsur-unsur pembentuk beton sehingga kesatuaan beton menjadi melemah). Cacat / defects ataupun kerusakan yang terjadi pada struktur beton dapat dibagi dalam 2 katagori yaitu :
1. Tidak struktural ( non structural) 2. Struktural ( structural)
Retak struktural pada umumnya terjadi pada beton dimana tegangan tarik (tensile stress) melebihi kekuatan tarik (tensile strength) yang tersedia, demikian pula akibat pengaruh beban yang bekerja atau pengaruh lingkungan, retak dapat terjadi walaupun kondisi rencana tidak retak. Beton dapat retak dalam setiap atau masing-masing pada 3 tahapan saat beton dalam masa layan yaitu :
1. Tahap plastis ( plastic phase ), terjadi sesaat setelah penuangan beton ( 2 jam pertama )
2. Tahap pengerasan ( hardening phase ), terjadi dalam 3 minggu pertama
3. Tahap pasca-pengerasan/ layan ( service
life phase ), yang terjadi setelah 28 hari
Berdasarkan klasifikasi dengan maksud dan tujuan untuk perbaikan, retakan beton dapat dibagi kedalam 2 jenis, yaitu :
a. Retak tidak aktif ( dormant cracks ). Retak ini tidak berkembang / stabil atau yang lebih dikenal dengan dead-craks.
b. Retak aktif (active cracks ). Retak ini masih berlanjut baik lebar maupun panjang retakan atau yang lebih dikenal dengan live
cracks. Untuk kemudahan dalam menilai
jenis retakan yang terjadi, lekatkan kaca tipis pada jalur retakan, yang sekaligus monitoring perkembangan retakan.
Selama pelaksanaan inpeksi lapangan, sebagai acuan inspeksi dapat digunakan rule of thumb sebagai berikut :
a. Retak lentur (flexural cracks), biasanya vertikal, aktif/hidup, terjadi dalam daerah momen maksimum.
b. Retak geser dan torsi, cenderung miring, aktif/ hidup, terjadi dalam daerah geser atau torsi maksimum.
c. Kelebihan beban sementara atau tetap yang dapat menyebabkan retak seperti pada kasus point (a) atau (b) diatas aaupun kedua kombinasi.
Spalling Pada Beton
Spalling dapat diartikan tertekan dengan
penampakan bagian permukaan beton yang keluar/ lepas/ terpisah. Berbeda dengan lepasnya sebagian mortar/ aggregat dari permukaan beton (scaling) yang lebih sering terjadi pada beton usia-muda, spalling lebih banyak terjadi pada struktur beton yang relatif sudah tua. Sebelum berkembang menjadi tertekan, spalling mungkin sudah ada dari bentukan beton yang tidak masif ( unsound
concrete ), atau yang disebut juga delaminasi/ delamination, yang dapat dideteksi dengan alat
sederhana palu. Berbagai macam penyebab terjadinya spalling diantaranya :
a. Selimut beton tipis
b. Beton keropos dan kualitas beton buruk c. Tulangan/ reinforcement kurang ( tidak
cukup )
d. Suhu tinggi akibat kebakaran
e. Pengaruh dari proses kimiawi, seperti konsentrasi klorida dan sulfat.
Dalam banyak kasus, penyebab terjadinya
spalling adalah korosi tulangan yang
disebabkan proses kimiawi akibat sifat pasif/ alkali yang dimiliki beton telah berubah (depassivation). Sifat pasif/ alkali jika nilai pH dari beton lebih dari 11.5, sedangkan nilai pH yang dimiliki beton-segar 13.5. Berubahnya kondisi sifat-sifat pasif/ alkali menjadi tidak pasif (depassivation) dapat terjadi dalam 2 kondisi [4] 1. Berkurangnya nilai pH disebabkan reaksi
CO2 ( karbonat/ carbonation )
2. Penetrasi ion klorida (cl-) hingga mencapai cover beton ke beton dan merusak lapisan tipis / film yang berfungsi sebagai proteksi tulangan dari lingkungan luar/ korosi. Akan tetapi, pada saat konsentrasi kandungan ion klorida cukup tinggi, ion ini dapat merusak kestabilan lapisan tipis, meskipun beton berada dalam lingkungan yang aggresif/ laut
Dalam standard, ACI 318-95, mensyaratkan batas konsentrasi kandungan ion klorida (threshold level) untuk beton prategang maupun beton bertulang tergantung fungsi struktur, sebagai fungsi kontrol keamanan selama masa layan akibat penetrasi ion klorida. Ketika nilai konsentrasi ion klorida mencapai batas seperti yang dipersyaratkan
oleh ACI 318-95 dan telah mencapai
kedalaman cover beton, diasumsikan proses korosi tulangan dimulai. Dengan demikian sisa umur layan akibat penetrasi ion klorida pada struktur beton dapat diestimasi/prediksi. Hal yang sama dapat dilakukan untuk kerusakan
beton (korosi tulangan) akibat proses
karbonasi.
Peralatan Dan Material
Peralatan yang digunakan dalam pekerjaan perbaikan struktur beton maupun pada dinding non stuktur secara umum adalah :
Kompresor
Kompresor yang digunakan untuk mengalirkan
cairan yang difungsikan untuk mengisi
keretakan pada stuktur yang diperbaiki,
kompresor akan mengalirkan angin kedalam tabung injeksi dengan besar tekanan antara 1 bar sampai dengan 2 bar akibat pengaliran angin kedalam tabung injeksi akan memaksa
cairan yang ada dalam tabung ditekan keluar sehingga mengalir kedalam selang plastik.
Gambar 1 Kompresor
Nipel
Nipel terbuat dari plastik yang dicetak khusus yang fungsinya untuk mengarahkan pengaliran cairan kimia untuk masuk kedalam retak-retak yang akan diperbaiki, jarak nipel dengan nipel pada daerah/biadang retak pada beton atau pada dinding antara 20 cm sampai dengan 30 cm tergantung besar atau lebarnya retak yang terjadi, nipel ditempelkan pada bagian yang retak dengan menggunakan lem sejenis EPOXY.
Gambar 2 Nipel
Selang Plastic
Selang yang digunakan adalah selang plastik dengan ukuran diameter 6 mm yang fungsinya untuk mengalirkan zat kimia dari tabung injeksi
dengan ada tekanan dari kompresor maka cairan tersebut akan mengalir melalui selang plastik
Gambar 3 Selang Plastik
Tabung Injeksi
Tabung injeksi terbuat dari gelas kaca atau fiber gelas yang dilengkapi dengan alat pengukur tekanan sehingga dapat dibaca berapa besarnya tekanan yang dialirkan kedalam tabung injeksi, fungsi tabung injeksi adalah tempat atau wadah dari cairan yang akan dialirkan ke selang dengan bantuan tekanan dari kompresor.
Gambar 4 Injeksi
Mesin Gerinda Tangan
Mesin gerinda tangan dalam pekerjaan
perbaikan struktur sangat diperlukan sekali antara lain dipergunakan untuk memperbesar
alur retakan yang akan di injeksi agar cairan yang disuntikkan akan masuk dengan tanpa hambatan, selain untuk memperbesr retakan,
mesin gerinda berguna juga untuk
membersihkan lapisan epoxy penutup retakan
ketika dilakukan injeksi cairan, jadi
penggerindaan dilakukan untuk pekerjaan finishing sehingga lapisan epoxy yang timbul pada dinding dapat diratakan dari tonjolan-tonjolan dari lem epoxy.
Gambar 5 Mesin Gerinda Tangan
Material
Pemakaian material untuk pekerjaan repair
struktur sangat banyak sekali terdapat
dipasaran bebas, baik dijual secara umum
ataupun pada distributor tertentu yang
menyediakan bahan-bahan untuk repair
struktur, material ini disediakan pabrik untuk di pasarkan dalam dua bentuk yaitu dalam bentuk instant artinya material tersebut dapat langsung dipakai oleh konsumen tanpa menambahkan bahan lain kecuali penambahan air, jenis yang kedua adalah material yang dijual oleh distributor adalah material utama sebagai
unsur pengikat ataupun sebagai bahan
addixtive atau admixture (bahan tambahan kimia) yang dimasukkan kedalam campuran adukan spesi / mortar ataupun kedalam adukan beton, sehingga spesi ataupun beton yang dibuat akan dihasilkan spesi atau beton yang
mempunyai kekuatan yang tinggi ataupun tidak
mengalami susut yang besar dalam
pemakaiannya pada konstruksi yang direpair /
perbaiki sehingga konstruksi yang telah
diperbaiki tersebut akan menyatu kembali apakah akibat kerusakan struktur terjadinya retak-retak ataupun terkelupasnya lapisan selimut beton ataupun terlepasnya pasangan plesteran pada dinding.
Pemakaian material atau bahan utama dari perbaikan struktur yang dijelaskan pada laporan hanya sebahagian saja terutama untuk repair srtuktur yang terjadi akibat kerusakan dari beban sementara (gempa) ataupun beban tetap yang mengakibatkan struktur mengalami keretakan baik pada struktur utama pada kolom, balok maupun pelat, ataupun pada konstruksi non struktur seperti pada plesteran, adapun material ataupun bahan repair adalah sebagai berikut :
a. Cebex 100
Bahan additive pada grouting berbahan dasar semen, bersifat mengembang dan berfungsi untuk mengurangi rasio air semen.
Dosis : 455 gr / 100 kg semen
Kemasan : 20 kg / pail b. Conbextra STD
Bahan grouting multi fungsi yang berbahan dasar semen. Cocok digunakan pada industri precast, dapat mengisi celah hingga ketebalan 100 mm.
Dosis : 4 – 5.5 liter air / 25 kg
Hasil : 13.5 – 14.2 liter adukan
Kemasan : 25 kg / bag c. Conbextra GP
Bahan grouting siap pakai yang berbahan dasar semen, tidak menyusut, dan dapat digunakan untuk segala macam aplikasi grouting.
Dosis : 3.4 – 4.5 liter air / 25 kg
Hasil : 12 – 13.2 liter adukan
Kemasan : 25 kg / bag d. Conbextra GPXtra
Bahan grouting berkekuatan tinggi,
berbahan dasar semen dan tidak
menyusut. Cocok untuk digunakan dimana kuat tekan yang tinggi sangat dibutuhkan. Dosis : 4 liter air / 25 kg
Kemasan : 25 kg / bag e. Renderoc SC
Bahan single component untuk
memperhalus permukaan interior seperti dinding dan langit-langit.
Dosis : 1.7 kg / mm / m2
Hasil : 15 liter / 25 kg
Kemasan : 25 kg / bag f. Renderoc TG
Bahan untuk memperbaiki beton yang keropos berbahan dasar semen, untuk diaplikasikan secara vertikal dan overhead.
Dosis : 4.5 liter air/25 kg renderoc TG
Hasil : 16 – 18 liter adukan
Kemasan : 25 kg / bag g. Nito Mortar S
Bahan plesteran epoxy resin, untuk
diaplikasikan yang menmbutuhkan
kekuatan tinggi. Pada aplikasi horizontal dapat mencapai ketebalan 50 mm, pada
aplikasi horizontal dapat mencapai
ketebalan 12 mm tanpa pemakaian
bekisting.
Kemasan : 28.3 kg / set h. Nito Mortar FS
Bahan plesteran epoxy resin, tidak
mengandung pelarut. Cocok untuk
digunakan pada perbaikan yang
membutuhkan kekuatan yang tinggi, tahan terhadap abrasi dan bahan kimia.
Kemasan : 5 liter / can
i. Nitomortar PE
Bahan plesteran polyester resin yang berkekuatan tinggi, tahan terhadap bahan kimia dan mudah untuk diaplikasikan.
Dapat digunakan untuk memperbaiki
berbagai macam kerusakan pada beton. Kemasan : 5 ltr / can
j. Galvashield LJ
Suatu sistem untuk mencegah terjadinya korosi pada beton yang mengalami kontak langsung dengan udara dan air laut. Terdiri
dari zinc mesh dan pre fabricated
fiberglass.
k. Nito Bond AR
Perekat acrylic resin, untuk digunakan dengan rangkaian produk repair yang berbahan dasar semen.
Dosis : 6 – 8 m2 / liter Kemasan : 210 ltr / drum
20 ltr / pail l. Nito Bond EC
Bahan perekat epoxy, berbentuk pasta, untuk diaplikasikan pada sambungan beton precast dan pada pemasangan angkur. Kemasan : 5 kg / set
m. Nito Bond EP
Bahan perekat epoxy resin cocok untuk
digunakan pada penyambungan dan
perbaikan beton yang menuntut kekuatan yang tinggi.
Dosis : 2 – 2.5 m2
/ kg Kemasan : 5 kg / set n. Nito Floor FC141
Epoxy coating yang mengandung solvent,
memberikan ketahanan kimia seerta
kekuatan yang tinggi pada lantai. Dapat diaplikasikan pada beton lama dan baru serta memberikan tampilan akhir yang menarik.
Kemasan : 5 kg / set o. Nito Floor FC550
Epoxy coating yang dapat diaplikasikan pada kondisi lembab, membuat lantai tahan
terhadap debu dan mudah untuk
dibersihkan. Diaplikasian dengan ketebalan 0.5 – 1.5 mm dan tersedia dalam berbagai macam warna.
Dosis : 0.91 m2 / kg
Kemasan : 10 ltr / set p. Proofex GPE
Waterproofing membrane dalam bentuk lembaran dengan ketebalan 1.5 mm, yang diaplikasikan dengan sistem self adhesive. Lapisan atas terbuat dari poltethylene dan
lapisan bawah terbuat dari polymer
bitumen.
Kemasan : 1 m x 15 m / roll q. Conplast X421M
Bahan tambahan pada campuran beton
membuat beton bersifat kedap air.
Mengurangi penyerapan air oleh beton, meningkatkan kekuatan dan plastisitas. Dosis : 3 – 6 liter / m3
Kemasan : 210 ltr / drum 20 ltr / pail
PEMBAHASAN
Evakuasi Struktur Eksisting
Pada tahun 2005, PT. Bank Rakyat Indonesia ( PERSERO ) Tbk.-Divisi logistik bekerja sama dengan PT Biro Design Wardhana telah melakukan Evaluasi Struktur Eksisting Gedung Bank Rakyat Indonesia ( BRI – 1 ) Jl. Jend. Sudirman no. 44-46. Evaluasi tsb dilakukan karena ada kekhawatiran pada gedung tersebut karena dibangun sekitar tahun 1985 dan apakah masih cukup layak digunakan
sebagai perkantoran secara umum dan
khususnya untuk peralatan IT pada lantai 4 gedung tersebut. Hasil evaluasi struktur eksisting tersebut diantaranya menyarankan pada lantai tipikal untuk dilakukan perkkuatan pelat lantai beton dengan bahan yang bisa diletakkan seperti Kevlar atau High strength Carbo Plate terutama pada lantai 7 dan lantai 11.
PT. Citra Antar Ruang Indah sebagai
perusahaan yang bergerak dalam bidang perbaikan dan perkuatan beton mengajukan
proposal teknis yang berkaitan dengan
perkuatan pelat beton dengan bahan yang bisa dilekatkan seperti High Performance fiber atau High Strength carbon Plate.
Untuk mendapatkan gambaran mengenai
kerusakan yang ada dan mengetahui tingkat
kesulitan pengaplikasian perbaikan dan
perkuatan tsb, maka pada tanggal 13 Mei 2005, tim survei dari PT. Citra Antar Ruang Indah telah melakukan survei lapangan terhadap kerusakan berupa retakan pada struktur pelat lantai Gedung Bank Rakyat Indonesia ( BRI-1 ) Jl. Jend. Sudirman No.44-46. Kegiatan survey tsb dilakukan dengan melakukan pengamatan kondisi struktur bangunan eksisting secara visual pada lantai 4, 7, 11.
Setelah dilakukan survey kondisi lapangan
selanjutnya melakukan studi terhadap
Lapangan Evaluasi Struktur eksisting yang telah dilakukan oleh PT. Bank Rakyat Indonesia ( PERSERO ) Tbk. – Divisi Logistik bekerja sam dengan PT. Biro Design Wardhana pada tahun 2004. Dan selanjutnya melakukan analisis struktur perkuatan pelat lantai untuk mendapatkan kebutuhan bahan perkuatan dengan fiber.
Setelah dilakukan serangkaian kegiatan berupa survei lapangan, studi terhadap laporan evaluasi struktur eksisting dan analisis struktur
perkuatan pelat lantai, maka bersama ini kami menyampaikan proposal teknis untuk rencana perbaikan dan struktur pelat lantai gedung tsb. Hasil-hasil evaluasi tersebut adalah sebagai berikut :
a. Struktur Pondasi
Pondasi tidak memiliki permasalahan. b. Struktur Kolom
- Kapasitas memenuhi beban mati dan beban hidup 250 kg/m2
- Kondisinya dalam keadaan baik c. Struktur Balok as ( utama )
- Kapasitas memenuhi beban mati dan
beban hidup 250 kg/m2
- Kondisinya dalam keadaan baik d. Struktur Balok anak ( rib )
- Kapasitas memenuhi beban mati dan
beban hidup 250 kg/m2
- Mutu beton memenuhi yang
direndanakan yaitu K – 225
- Lendutan jangka panjang sedikit melebihi ketentuan karena balok kurang kaku. - Kondisinya terdapat retak struktural lentur
akibat struktur kurang kaku, sehingga
menimbulkan getaran yang kurang
nyaman
- Apabila diasumsikan kapasitas yang ada sekarang hanya 80%, kapasitas yang 80% tersebut masih memenuhi beban
mati dan beban hidup 250 kg/m2
- Untuk menutup retakan perlu dilakukan perbaikan retakan dengan cara grouting bahan epoxy.
- Untuk memperkaku beton perlu
memperbesar penampang balok dengan beton tambahan atau baja, akan tetapi hal tsb tidak direkomendasikan karena menambah beban pada struktur secara keseluruhan
e. Struktur pelat lantai tipikal, tebal 7.5 cm
- Kapasitas tidak memenuhi beban mati dan beban hidup 250 kg/m2 ( kapasitas/ kekuatan = 415 kg.m sedangkan beban yang ada = 578 kg.m ) sehingga perlu kekuatan dengan bahan fiber
- Mutu beton yang direncanakan yaitu K-225
- Kondisinya terdapat retak struktural lentur akibat kurangnya kapsitas/ kekuatan - Apabila diasumsikan kapasitas yang ada
sekarang hanya 80%, maka dengan
perkuatan kapasitas 80% dapat
sitingkatkan sampai 285%
- Untuk menutup retakan perlu dilakukan perbaikan retakan dengan cara grouting bahan epoxy
- Dikarenakan pada lapisan atas pelat lantai terdapat lapisan finishing,
- maka sebelum dilakukan bahan
pemasangan fiber untuk perkuatan
dilakukan pembongkaran terlebih dahulu.
f. Pengaruh beban IT kusus pada lantai 4
- Beban-beban IT yang ada secara umum bila dihitung merata masih dibawah beban hidup rencana 250 kg/m2
- Beban dibatasi maks. 200-300 kg/m2 - Metode perbaikan dan perkuatan seperti
pada struktur pelat lantai tipikal, tebal 7.5 cm kecuali di bagian momen negatif
- Dikarenakan kesulitan pelaksanaan
perkuatan momen negatif pada lantai 4, maka perkuatan momen negatif tsb tidak diatur penempatannya
- Beban-beban yang berat agar dekat kolom dan balok as dan upayakan kaki- kaki beban diatas balok rib
- Disarankan apabila ada rencana
penambahan beban untuk IT kembali, maka dilakukan perbaikan dan perkuatan pada pelat lantai terlebih dahulu.
Tujuan dari kegiatan perbaikan dan perkuatan ini adalah :
1. Mengembalikan keutuhan penampang pelat lantai beton mengalami retak pada kondisi semula
2. Melindungi baja tulangan terhadap bahaya karat
3. Pemberian reinforcing / perkuatan pada pelat lantai agar kapasitas pelat lantai meningkat.
Ruang lingkup kegiatan perbaikan dan
perkuatan struktur pelat lantai meliputi kegiatan perbaikan retakan dengan cara grouting bahan epoxy resin serta perkuatan pelat lantai dengan bahan fiber (serat gelas/ glass fiber ) Untuk meningkat kapasitas pelat lantai
Perbaikan Retakan dengan Cara Grouting
Perbaikan pada retak yang terjadi pada lantai yaitu dengan cara grouting / suntikan bahan perekat. Metode ini adalah sesuatu cara perbaikan retak beton yang retaknya antara 0,2 mm sampai dengan 5,00 mm agar menjadi satu kesatuan kembali ( homogen ), sehingga retak beton dapat diperbaiki dan komponen beton
dapat berfungsi kembali sebagaimana
mestinya. Pekerjaan ini meliputi penyuntikan bahan perekat ( grout ) ke dalam retakan yang ada sampai terisi penuh.
Material yang digunakan untuk pelaksanaan pekerjaan perbaikan retak adalah sbb :
Bahan perekat ( grout )
Bahan perekat ini mempunyai daya penetrasi sedemikian rupa sehingga dapat mengisi celah pada posisi penyuntikan dari bawah ke atas atau sebaliknya. Tidak menyusut setelah mengeras, sehingga bahan perekat harus merupakan jenis epoxy murni tanpa bahan
pelarut apapun yang dapat mengakibatkan penyusutan bahan. Bahan perekat harus memenuhi persyaratan kekuatan dan berat jenis sebagai berikut :
- Mix ratio Komposisi 2 (base) : 1 (hardener) - Mix density 1,00 ± 0,5 kg/lt
- Kuat tekan (ASTM D-695) umur 7 hr, min 500 kg/cm2
Bahan penutup ( seal )
Bahan penutup ini digunakan untuk menutup bagian luar celah retak agar bahan perekat tidak mengalir dari celah retak yang tidak tertutup oleh alat penyuntik. Bahan penutup harus memenuhi persyaratan sbb :
- Mix ratio Komposisi 2 (base) : 1 (hardener) - Mix density 1,70 ± 0,50 kg/lt
- Kuat tekan (ASTM D-695) umur 7 hr, min 500 kg/cm2
Alat penyuntik (injector)
Alat penyuntik adalah alat yang berfungsi untuk menekan cairan bahan perekat agar dapat masuk ke dalam celah retak sampai ke bagian retak yang paling kecil dengan tekanan rendah. Alat penyuntik tsb harus terdiri atas 2 (dua) bagian yang terpisah yaitu pipa penyetel dan tabung penyuntik, yang mana tabung penyuntik tersebut harus dapat menghasilkan tekanan yang dihasilkan oleh tabung itu sendiri.
Alat penyuntik tersebut harus dapat
menghasilkan tekanan sebesar 3-3,5 kg/cm2 secara terus menerus selama proses perekatan berlangsung.
Peralatan yang digunakan untuk mengerjakan
pekerjaan perbaikan retak dengan cara
grouting adalah pompa yang digerakkan oleh genset portable, mesin gerinda, sikat kawat, scrape.
Pompa : alat pemompa ini berfungsi sebagai alat untuk memompa sehingga cairan bahan prekat masuk ke dalam alat penyuntik.
Mesin gerinda, sikat kawatdan scrape adalah alat yang digunakan untuk membersihkan kotoran-kotoran dan bekas beton yang tidak sempurna dan bekas bahan penutup yang dibersikan kembali.
Pelaksanaan pekerjaan ini meliputi beberapa tahapan, yaitu sbb :
Pembersihan
Permukaan yang akan diperbaiki./ dikerjakan harus dibersihkan terlebih dahulu dengan mesin gerinda, sikat kawat atau scrape sehingga bebas dari kotoran – kotoran atau bekas beton yang tidak sempurna ketika dilakukan pengecoran dan terlihat jelas bagian- bagian permukaan yang mengalami keretakan. Pada daerah selebar 5 cm sepanjang retakan yang terjadi. Permukaan beton harus bebas dan bersih terhadap minyak, oli dan sejenisnya.
Melekatkan alat penyuntik
Dasar alat penyuntik harus diletakkan
sedemikian rupa setepat ditengah permukaan yang retak dengan jarak ± 25 cm dan menggunakan bahan penutup ( seal ) sehingga cairan bahan perekat dapat masuk ke dalam retakan sesuai dengan yang disyaratkan.
Menutup retakan
Setelah dilakukan pembersihan, kemudian sepanjang jalur retakan yang ada ditutup dengan menggunakan bahan penutup ( seal ) selebar 5 cm dan tebal 3 m. Setelah jalur retakan tertutup semua dengan bahan penutup, tunggu sampai bahan penutup mengeras.
Selanjutnya, setelah penutup tersebut
mengeras maka dapat dilanjutkan pemasangan alat penyuntik.
Pelaksanaan Penyuntikan
Sebelum pekerjaan penyuntikan dilaksanakan, maka bahan dasar yaitu epoxy murni dicampur dengan perbandingan yang telah disyaratkan oleh produsen sehingga mendapat hasil akhir sesuai dengan yang diharapkan. Campuran tersebut diatas kemudian dimasukkan ke dalam pompa dan melalui sebuah selang yang
dihubungkan pada alat penyuntik yang
kemudian disuntikkan ke dalam rretakan beton dengan menggunakan tenaga dari genset agar tekanan yang dihasilkan relatife stabil.
Hasil akhir
Apabila semua pekerjaan telah selesai
dilaksanakan maka pada tahap akhir pekerjaan dilakukan pekerjaan pelepasan alat penyuntik dan pembersihan bahan penutup ( seal ) dengan menggunakan gerinda.
Perkuatan dengan bahan serat gelas / glass fiber
Pada prinsipnya, kapasitas struktur beton sangat bergantung pada dimensi dan mutu baik material beton dan baja tulangan. Umumnya pada struktur gedung seiring dengan perjalanan waktu sering terjadi perubahan fungsi gedung dan peningkatan beban sehingga tidak sesuai
lagi dengan beban yang direncanakan
sehingga memerlukan perkuatan. Salah satu metode perkuatan pada struktur beton adalah dengan reinforcing atau dengan menambah baja tulangan dengan menggunakan bahan serat delas/ glass fiber.
Material yang digunakan untuk perkuatan dengan bahan serat gelas adalah:
Bahan Epoxy resin
Bahan epoxy resin merupakan bahan perekat yang berfungsi sebagai perekat antara beton dengan serat gelas. Material epoxy tsb memiliki spesifikasi teknis :
- Tensile Strength, 72 hour = 72,4 Mpa - Flexural Stength, 72 hour = 23,4 Mpa
Bahan serat gelas / glass fiber
Bahan serat gelas merupakan bahan utama pada perkuatan dengan serat gelas, kekuatan materialserat gelas untuk Merek Tyfo SHE – 51A adalah:
- Ultimate tensile strength = 576 N/mm2 - Ultimate tensile strength = 460 N/mm2
- Design Value
- Laminate thickness = min. 0.75 mm
Peralatan yang digunakan untuk mengerjakan pekerjaan perkuatan adalah genset portable, mesin gerinda, sikat kawat, scrape, jack hammer, alat potong, lantai kerja.
Pelaksanaan pekerjaan ini meliputi beberapa tahapan , yaitu sebagai berikut :
Pembersihan
Permukaan yang akan diperbaiki/ dikerjakan harus dibersihkan terlebih dahulu dengan mesin gerinda, sikat kawat atau scrape sehingga bebas dari kotoran-kotoran atau bekas beton yang tidak sempurna ketika dilakukan pengecoran dan terlihat jelas bagian- bagian perukaan yang mengalami keretakan. Permukaan beton harus bebas dan bersih terhadap minyak , oli, dan sejenisnya.
1. Pelapisan beton dan serat gelas dengan bahan epoxy
2. Untuk merekatkan antara beton dengan bahan serat gelas digunakan bahan epoxy yang pada permukaannya telah dilapisi
oleh bahan epoxy agar bahan serat gelas dapat melekat pada beton.
3. Pelapisan pada serat gelas melekat pada beton, selanjutnya serat gelas tsb diberikan
bahan epoxy kembali sampai pada
ketebalan yang diperlukan 4. Pengecatan
5. Setelah masa curring, selanjutnya untuk melindungi material terhadap pengaruh lingkungan dicat dengan bahan cat hig solid epoxy.
KESIMPULAN
1. Pekerjaan perbaikan struktur biasanya dilaksanakan akibat adanya kegagalan
dalam pekerjaan konstruksi baik
dikarenakan mutu yang tidak sesuai
dengan yang direncanakan, ataupun
kegagalan akibat struktur mengalami
pembebanan yang lebih besar dari rencana seperti over load ataupun akibat pengaruh beban gempa.
2. Dalam memperbaiki struktur perlu
diperhatikan kerusakan yang terjadi
sehingga metode ataupun material yang akan dipakai untuk memperbaiki kerusakan struktur dapat dipilih dan disesuaikan dengan sifat konstruksinya
3. Peralatan yang digunakan untuk merepair konstruksi sangat sederhana, dan untuk
dapat memperbaiki struktur dengan
sempurna maka di harapkan orang yang mengerjakan perbaikan tersebut haruslah paham dengan metode keja serta sifat struktur yang diperbaiki ataupun prilaku dari material yang akan dipergunakan.
DAFTAR PUSTAKA
ACI Internasional Confrence, 1997, High Performance Concrete and Design Materials
and Recend Advance is
Concretet.Supplementary Papers Malysia,
Budi Susil Soepandji Hary Christiady
Hardiyatmo, 2001, Trend Teknik Sipil Era Melinium Baru , Jakarta, Yayasan Jhon Hiteech Idetama
Deeiy Pezady munaf, Frits Torang Siahan, Etc 2003, Concrete Repair & Maintenance,. Jakarta Yayasan Jhon Hiteech Idetama .
Drjat Hoedajamto, 2007, Laporan investigasi dan Perkuatan Kondisi Eksisting Gedung Jamsostek Lantai 15.
PT.Fosroc Indonesia , 2007. Product Cataloque Syafei Amri, 2005. Teknologi Beton A-Z, Jakarta, Yayasan Jhon Hiteech Idetama . PT. Citra Antar Ruang Indah.Dokumentasi Photo koleksi Pekerjaan Repair.
