Quality control

Perencanaan konstruksi : mencipkan design kontruksi yg aman dan modern dengan mengakomodir semua aspek kebutuhan fungsi bangunan (konstruksi), keinginan client dan keindahan arsitektural.
Pelaksanaan konstruksi : dicapai dengan pengukuran, testing, pemeriksaan agar mutu material yang dihasilkan sesuai dgn spesifikasi teknis serta pengawasan terhadap kualitas struktur yang dihasilkan.

Tahapan quality control :

• penerimaan material
• selama proses fabrikasi
• saat selesai pekerjaan

Quality control membutuhkan biaya, tetapi tidak seberapa jika dibandingkan dengan kerugian materi dan moril.
Apabila kualitas struktur sangat rendah, pada akhirnya akan menyebabkan kegagalan struktur (collapse).
Pembongkaran kontruksi beton harus dihindari kaarena :

• mengganggu kekuatan kontruksi secara keseluruhan
• membutuhkan biaya tambahan yang harus ditanggung kontraktor
• mengganggu jadwal pelaksanaan pekerjaan
• mempengaruhi kondite perusahaan

Quality control saat pelaksanaan kontruksi
Hal2 yang diperhatikan adalah :

1. tidak ada kesalahan ukuran dari cetakan, pemasangannya harus tegak lurus, penempatan elemen2 struktur benar2 sesuai
2. pemeriksaan baja tulangan (ukuran, penempatan)

• panjang penyaluran
• sambungan tul balok dan kolom
• sambungan tulangan plat lantai dan balok
• jarak antar tulangan atas dan bawah, terutama pada plat lantai
• beton deking

3. selama pelaksanaan pengecoran

• perencanaan campuran (mix design)
• pemeriksaan slump
• pengawasan mutu beton dgn sampel silinder dan kubus.

a) jumlah sampel : 1 buah tiap 10 cm^3 coran (beton kelas I), 1 buah tiap 20 m3 coran (beton kelas II), 1 buah tiap 50 m3 coran (beton kelas III)

b) faktor konversi :

f'ck (kubus 150 mm) = 0,97 f'ck (kubus 100 mm)
f'ck (kubus 200 mm) = 0,95 f'ck (kubus 150 mm)
f'ck (kubus 200 mm) = 0,90 f'ck (kubus 100 mm)
f'ck (kubus 200 mm) = 1,18 f'ck (kubus 150/300 mm)

• jarak jatuh mortal <>
• bila pengecoran dilakukan dibawah air, maka menggunakan pipa , tidak boleh dilakukan pengecoran kering
• dilakukan pemadatan (dgn vibrator)
• retak2 rambut yang timbul harus disiram dgn air semen
• selama proses pengerasan, beton harus dirawat terus menerus

Quality control pada saat selesai pekerjaan

1. posisi dan ukuran elemen struktur harus sesuai rencana
2. bila permukaan beton keropos atau ada tulangan yang terlihat harus segara ditanggulangi
3. bila mutu beton meragukan dapat dilakukan tet langsung dilapangan

contoh konversi kuat beton berdasarkan umur (k 350, kubus 200 x 200 mm)

f' ck (3 hari) = 0,40 f' ck (28 hari)
f' ck (7 hari) = 0,65 f' ck (28 hari)
f' ck (14 hari) = 0,82 f' ck (28 hari)
f' ck (3 hari) = f' cr - 8 N/mm2

Read More

jenis kerusakan elemen struktur dan penyebabnya

jenis kerusakan elemen struktur dan penyebabnya

no	Kerusakan	Penyebab
1	Retak halus kelihatan (retak rambut)	Kering-susut
		Hidrasi
		Kelebihan beban struktur
		Deformasi tak sempurna
2	Rongga dalam beton	Segresi
		Penguapan tak sempurna
3	Permukaan berpasir (laitaince)	Bleeding
		Kurang perawatan
4	Kerusakan setempat	Beban mekanis (gempa)
5	Karat	Korosi
6	Bintik2 coklat di retakan	Pengaruh klorida

terminologi

• workability
• durbility
• compactibility
• flowability
• setting time
• proses hydrasi
• beton muda
• beton yang telah mengeras

workability/ kelecakan : kemudahan pengerjaan beton, dimana placing, compacting tidak menyebabkan timbulnya efek negatif berupa segregasi dan pendarahan atau bleeding.

3 hal yang berhubungan dengan workabilitas :

1. kompaktibilitas : kemudahan mengeluarkan udara dan pemadatan
2. mobilitas : kemudahan mengisi acuan dan membungkus tulangan
3. Stabilitas : kemampuan untuk tetap menjadi massa homogen tanpa pemisahan.

apabila ke 3 hal yang baik ini BAIK, maka workabilitas juga baik.

istilah lain :

1. konsistensi : derajat kebasahan dari campuran atau kemampuan untuk mengalir
2. plastisitas : kemampuan untuk dibentuk tanpa kehilangan kontinuitas, dan mampu mempertahankan bentuk.
3. setting time : waktu pengikatan dan pengerasan pasta semen, dari campuran yang dapat mengalir bebas menjadi material yang sudah kehilangan kemampuan berubah bentuk yang terbatas. trdiri atas waktu pengikatan awal (initial set) dan waktu pengikatan akhir (final set)
4. Initial set menyebabkan pasta semen menjadi kaku dan sukar dikerjakan, tetapi mortal masih belum mempunyai kekuatan. Waktu pengikatan awal minimum adalah 45 menit.
5. proses pengerasan berlanjut hingga pasta semen akan mengikat kekakuannya dan mempunyai kekuatan dan modulus elastisitas tertentu (final test) waktu pengikatan akhir ini adalah 6-10 jam.

Sumber : Bahan Ajar Dr. Ing. T. Budi Aulia

Read More

Durabilitas Beton

Durabilitas beton

beton harus mampu menghadapi segala kondisi dimana dia direncanakan, tanpa mengalami kerusakan (deteriorate) selama jangka waktu layannya ( service ability). Beton yang demikian disebut mempunyai ketahanan yang tinggi (durable)

Berkurangnya durabilitas beton dapat disebabkan oleh :
1. pengaruh fisik
2. pengaruh kimia
3. pengaruh mekanis
pengaruh fisik (physical attack) : pelapukan oleh cuaca
• membeku dan mencair (freezing and thawing), terjadi pada pasta semen dan aggregate
• basah dan kering bergantian, terjadi pada pasta semen
• perubahan temperatur yang drastis, terjadi pada pasta semen dan aggregate
pengaruh kimia (chemical attack) : penetras larutan / unsur kimia kedalam beton
• serangan sulfat, terjadi pada pasta semen
• reaksi alkali-aggregate, terjadi pada aggregat
• serangan asam dan alkalis, terjadi pada pasta semen
• korosi baja tulangan, terjadi pada tulangan
pengaruh mekanis
• perubahan volume akibat perbedaan sifat thermal dari aggregat thd pasta semen, terjadi pada pasta semen dan aggregat
• abrasi (pengikisan), terjadi pada pasta semen dan aggregat
• aksi elektrolisis, terjadi pada pasta semen

sifat beton yang paling penting agar memiliki ketahanan yang tinggi dari pengaruh diatas adalah permeabelitas beton yang terdiri atas :
• permeabelitas thd udara
• permeabelitas thd zat cair

beton dengan durabilitas tinggi
1. kepadatan struktur tinggi
2. porositas rendah
3. permeabelitas rendah
4. tahan terhadap pengaruh lingkungan (pembekuan, serangan sulfat dan alkasi, korosi)
5. masa layan struktur panjang

dapat dicapai dengan :
• beton mutu tinggi (high-strength concrete)
• beton mutu ultra tinggi (ultra high-strength concrete)
• beton tanpa pemadatan (self-compacting concrete)

komponen	Type	Penyebab Terjadinya	Faktor Lingkungan Pemicu	Variabel untuk pencegahan
Semen	Tidak tentu	Pengembangan volume	Kelembaban	Kadar gypsum dan magnesia
	Retak susut	Gaya akibat temperatur	Temperatur	Panas hidrasi, tingkat pendinginan
aggregate	Reaksi alkali – silica	Pengembangan volume	Kelebihan kelembaban	Alkali dalam semen, komposisi aggregate
	Retak D	Tekanan hidrolis	Pembekuan dan pencairan	Absorpsi aggregate, diameter aggregate maksimum
Pasta semen	Susut Plastis	Kehilangan kelembaban	Angin, temperatur, kelembaban relatif	Temperatur beton, prlindungan permukaan beton
	Susut	Pengembangan volume	Kelembaban relatif	Mix design, laju pengeringan
	Serangan sulfat	Pengembangan volume	Ion-ion sulfat	Mix design, type semen, admixtures
	Pengembangan panas	Pengembangan volume	Perubahan temperatur	Tingkat perubahan temperatur
Beton	Settlement	Konsolidasi beton p;astis di sekeliling tulangan	-	Slump, selimut beton, diameter tulangan
Tulangan	Korosi Elektro-kimia	Pengembangan volume	Oksigen, kelembaban	Selimut beton, permeabelitas beton

pengujian/pembebanan beton

detructive tests
• teknik pengujian (load control, displacement control)
• prosedur dan peraturan (codes)
• pengujian material
• jenis pengujian (uji tekan, uji tarik, uji belah, uji lentur)
• faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beto (jenis pembebanan, kecepatan pembebanan, metode pengujian, bentuk dan dimensi benda uji, dll)

non-destructive tests
• hammer test
• core drill
• ultra sonic velocity pulse (bisa untuk beton umur muda)
• acoustic emission testing
• leak testing
• liquid penetrant testing
• infrared and thermaltesting

Evaluasi Mutu Beton

pengujian langsung (destructive test)
Hasil pengerjaan beton dapat diterima jika kekuatan tekannya memenuhi dua syarat berikut (pedoman beton 1989, pasal 4.7) :
1. nilai rata-rata dari hasil uji tidak kurang dari : (f'c + 0,8 S)
2. tidak satupun dari benda uji yang nilainya kurang dari 0,85 f'c

S= (sigma n, i=1 (f'ci - f'c)^2 / n-1 )

f'c = sigma n, i= 1 f'ci / n


S = standar deviasi (kg/cm2)
f'ci = kuat tekan beton ke-i (kg/cm2)
f'c = nilai rata2 kuat tekan beton (kg/cm2)
n= jumlah benda uji


Core drill: diameter 76 mm, diameter 92 mm
berdasarkan sk sni t 16 1991 03 :
kekuatan tekan rata-rata masing2 3 benda uji minimal 0,85 f'c
kekuatan tekan masing2 hasil uji minimal 0,75 f'c

Hammer test : menggunakan schmidt Hammer, menentukan keseragaman dari sifat-sifat mekanis elemen struktur, mengevaluasi hanya area lokal dan lapisan permukaan beton, tidak dapat mendeteksi retak dalam.

Ultrasonic Pulse Velocity : dapat mendeteksi retak dalam dan pori udara, dapat merekam aliran gelombang tegangan untuk analisis, membutuhkan akses terhadap dua sisi permukaan elemen struktur yang akan di test.

magnetic methods : dapat mengevaluasi area yang luas dari struktur, dapat mendeteksi lokasi dan arah dari tulangan, shear connector, serta mendeteksi ukuran tulangan.

Sumber : Bahan Ajar Dr. Ing. T. Budi Aulia

Read More

Evaluasi kekuatan struktur yang ada (assessment)

evaluasi kekuatan struktur yang ada (assessment)

latar belakang
rumah
gedung perkantoran
jalan
jembatan
pelabuhan

assessment

tujuan :

• mengetahui kondisi keamanan bangunan
• menentukan tindakan yang harus diambil me-rehab, memperkuat, atau bangun baru >> cost-effective

tahapan :

• mencatat kerusakan dan penyebabnya
• menilai tingkat kerusakan dan sisa kekuatan yang ada
• merencanakan perbaikan, perkuatan, atau bangun baru

pendataan

awal : tahap I

1. spesikasi
2. gambar
3. catatan/ laporan pelaksanaan
4. photo
5. laporan penggunaan gedung
6. laporan kualiti kontrol bahan
7. kejadian selama kontruksi : sumber bahan, cuaca, perubahan gambar, dll.
8. ketersediaan alat utk memonitor kondisi struktur
9. perbaikan (jika ada) setelah selesai kontruksi
10. photo termutakhir pada lokasi, retakan, gagal
11. nama struktur engineer

tinjauan lapangan : tahap II

identifikasi :

1. lokasi distress : retak, gagal (kehancuran)
2. bagian yang terexpose thd lingkungan : cuaca, temperatur, kelembaban
3. kondisi terakhir : pembebanan, jenis beban, dst
4. dimensi bagian tertentu (elemen struktural)
5. pengujian lapangan
6. kekuatan sisa

Analisa data : tahap III

rekomendasi :

1. perbaikan ringan
2. perkuatan
3. bangun baru

penyebab

1. kesalahan dalam perencanaan
2. mutu pelaksanaan tidak memenuhi syarat
3. karatan tulangan
4. bangunan/sistem struktural tidak mencukupi
5. penurunan pondasi
6. beban berlebih

Metode Assessment :

Awal (cepat)

• pengumpulan data : perencanaan, pembangunan (as built drawing), penggunaan, dan OM.
• visual : kondisi kerusakan
• Analisa dan evaluasi ttg keamanan dan kesesuaian dengan peraturan (building code) terbaru

detail

• informasi : jenis tanah, bahan yang digunakan, perbaikan yang pernah dilakukan, penggunaan bangunan, hasil uji beban.
• Verifikasi kesesuaian desain dan pelaksanaan
• kondisi kerusakan : retak, gagal, tanah dan pondasi, dsb
• dokumentasi : photo kondisi bangunan.

>>jika gambar As built drawing tidak ada maka pengukuran dimensi perlu dilakukan.



pengujian

• mutu beton : drilled cores, pull-out, break- off, penetration resistant
• kualitas beton : surface hardness (schmidt rebound hammer), ultrasonic pulse velocity, permeability, absorpsi, abrasi, dll.
• Karatan besi tulangan : haff cell potential, cover depth, carbonation depth, chloride concentration.

Pengujian Beton

• Pengujian langsung : loading test
• Non Destructive Test : Drilled cores, smith hammer, ultrasonic pulse velocity
• Partial Destructive Test : Pull-out, pull-off, Break-off, Penetration resistant

Analisa uji karatan besi tulangan
angka pH tinggi (> 11,5) dan kandungan chloride rendah : >>> tidak ada karatan.
Angka pH tinggi dan kandungan chloride > 0,4 % - 0,6 % berat semen : >> terancam terjadi karatan.
Angka pH rendah dan kandungan chloride > 0,4 % - 0,6 % berat semen : >> peluang berkarat tinggi.

uji besi tulangan

>>lokasi tulangan
>>kuat tarik

penyebab karatan :

1. tebal selimut beton
2. kualitas beton >> utama beton selimut
3. lingkungan
4. pH dan kandungan Chloride
5. retak

Sumber : Bahan Ajar Dr. Ing. T. Budi Aulia

Read More

Beton lanjutan (advanced concrete)

beton lanjutan (advanced concrete)

1. beton polymer
2. beton mutu tinggi dan beton mutu ultra tinggi
3. beton dengan penggunaan khusus (self-compacting concrete, excruded concrete, light-weight concrete, shotcrete/mass concrete)
4. beton dgn admixture khusus (tekstil, geo tekstile, dll)
5. beton serat- Fiber reinforce concrete ( steel fibre, polypropylene fibre, carbon fibre, dll)
6. beton pracetak
7. beton composite
8. beton prategang (parsial, penuh, pre tension, post tension, external)

beton polimer terdiri dari :

1. polimer concrete : polimer sebagai bahan pengikat (berbentuk padat)
2. Latex-modified concrete(polimer portland cement concrete). Untuk menggantikan sebagian air campuran dengan latexb(polymer emultion)
3. Polymer- impregnated concrete, untuk menggantikan sebagian semen dgn polimer (jenis methyl metacrylate, styrene), berfungsi untuk mengurangi kadar pori, meningkatkan durabilitas.

self-comparing concrete :

• kontruksi lebih cepat
• pengurangan tenaga kerja dilapangan
• finishing permukaan beton lebih baik
• penempatan lebih mudah
• memperbaiki durabilitas
• kemudahan design (pemilihan bentuk)
• penampang beton lebih tipis
• mengurangi tingkat kebisingan karena tidak perlu pemadatan
• lingkungan kerja lebih aman

Beton ringan (light-weight concrete)

beton dengan aggregate ringan (lightweight aggregate concrete), beton busa (foamed concrete) atau beton gas (autoclaved aerated concrete) dengan berat jenis antara 300 s/d 1600 kg/m3

keuntungan dari kontruksi beton ringan :

1. cepat dan relatif mudah dalam pengerjaannya (workability)
2. dapat dikerjakan tanpa pemadatan (self-compacting dan self-leveling)
3. biaya produksi lebih rendah dibandingkan beton normal
4. dapat mengisolasi panas dari luar bangunan
5. mengurangi biaya transportasi dan pengangkatan karena berkurangnya berat konstruksi
6. mudah dalam pemasangan (dapat dipotong dengan tangan, dipaku dan dibaut)
7. tahan api
8. dapat mengurangi jumlah perancah
9. 
   

Beton mutu tinggi

• bahan bangunan dengan sistem 5 bahan
• menggunakan addictives : silica fume, fly ash, metakaolin
• menggunakan superplasticizer
• FAS rendah

perubahan significant pada mikrostrukturnya dibandingkan mikrostruktur beton normal

1. produk hydratasi dan bagian-bagiannya
2. struktur pori
3. interface

perubahan besar pada sifat mekanis material

1. strength
2. modulus elastisitas
tingkat laku keharusan
4. durability


keuntungan beton mutu tinggi : pengukuran dimensi dan tulangan
penghematan penampang kolom dan tulangan tekan oleh beton mutu tinggi


teknik retrofitting/repair

• pembesaran tampang
• injection (grouting)
• perkuatan struktur (wire mesh, ferro cement)
• pelapisan permukaan (coating) - CFRS, steel

sifat-sifat beton

• beton segar (beton muda)
• konsisten/ workability
• setting time
• hydrasi (mekanisme, panas hydrasi)
• blooding dan segregasi
• rangkak
• susut

beton keras

• mikrostruktur
• kuat tekan
• kuat tarik
• hubungan tegangan dan regangan
• modulus elastisitas
• durabilitas
• daktilitas
• mekanisme kehancuran

Sumber : Bahan Ajar Dr. Ing. T. Budi Aulia

Read More