skripsi - digilib.uns.ac.id...19720807 200003 i 002 disahkan, tanggal 1. 3. program studi teknik...

commit to user

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

i

PERILAKU KERUNTUHAN TEKAN KOLOM BETON

BERTULANG YANG DIPERBAIKI DENGAN UPR-BASED

PATCH REPAIR MORTAR

“Compressive Failure Behavior of Reinforced Concrete Column Patched by

UPR-Based Patch Repair Mortar”

SKRIPSI

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

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

TRI ANGGRAENI

I 0113131

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2017

commit to user


LEMBAR PERSETUJUAII

PERILAI(U KERTJNTT]IIAN TEKAN KOLOM BETON

BERTULANG YANG DIPERBAIKI DENGAN APR-BASED

PATCH REPAIR MORTAR

uCompressive Failure Behavior of Reinforced Concrete Column Parched by

UPR-Based Patch Repair Mortar"

Disusun Oleh :

TRI ANGGRAEMNIM r 0113131

Telah disetujui rmtuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran ProgramStudi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetuj uan Dosen Pembimbing:

DosenPembimbing I DosenPembimbing II

trrqr,r-**,yProf. S. A. Kristiawan ST. MSc. PhDNrP. 19690501 199512 1 001

Ir. Agus Supriyadi. MT.NrP.19600322 198803 I 001

wd0\ -e*,{ s

commit to user


PENGESAHAN SKRIPSI

PERILAKU KERTINTT]IIAN TEKAI\I KOLOM BETON

BERTULANG YANG DIPERBAIKI DENGAN APR.BASED

PATCH REPAIR MORTAR

"Compressive Failure Behavior of Reinforced Concrete Column Palched by

UPR-Based Palch Repair Mortar"

Disusun Oleh :TRI ANGGRAENI

NIM r 0113131

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada:

Hari : Semn

Tanggal : 11 September 2017

Tim Penguji

Prof. S. A. Kristiawan ST. MSc. PhI)NrP. 19690501 199s12 I 001

Ir. Asus Suprivadi, MTNIP. 19600322 198803 r 001

Dr. Endah Safitri. ST. MTNrP. 1970121220t003 2 001

Dr. Senot Saneadii. ST. MT|l-IP. 19720807 200003 I 002

Disahkan,Tanggal

1.

3.

Program Studi Teknik Sipil

199502 I 001

commit to user


vi

ABSTRAK

Tri Anggraeni, 2017, Perilaku Keruntuhan Tekan Kolom Beton Bertulang yang Diperbaiki dengan UPR-based Patch Repair Mortar, Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

Kolom beton bertulang merupakan komponen struktur bangunan yang menyangga beban aksial tekan vertikal dari suatu bangunan. Kerusakan pada kolom yang sering terjadi adalah spalling (terlepasnya bagian beton atau rontok) yang salah satunya disebabkan oleh korosi tulangan. Perbaikan beton akibat laju korosi yang merusak selimut beton ini dilakukan dengan metode penambalan (patching repair method). Pada penelitian ini akan dikaji tentang perilaku kolom beton bertulang seperti beban maksimum, defleksi, daktilitas, indeks kekakuan, dan mode keruntuhan dari kolom yang diperbaiki dengan material UPR-based patch repair mortar.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimental laboratorium dengan benda uji kolom beton bertulang dengan ukuran penampang panjang 150 mm dan lebar 110 mm, tinggi kolom adalah 1000 mm, dengan tulangan longitudinal diameter 8 mm.Pengujian dilakukan pada umur beton 90 hari. Total benda uji sebanyak 5 buah dengan spesifikasi 1 buah berupa kolom beton bertulang normal (CN), 1 buah berupa kolom coakan tanpa diperbaiki (CR1) dan 3 buah berupa kolom beton bertulang dengan variasi kedalaman penambalan 40 mm (CR2) dan 75 mm (CR3), dan 40 mm pada kedua sisi (CR4)

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh variasi kedalaman penambalan memberikan pengaruh pada kolom dalam menahan beban maksimum. Pada CR1, CR2, CR3 terjadi penurunan sebesar 46,28%, 0,83%, 10,74%, sedangkan pada CR4 meningkat 6,61% dibandingkan kolom normal. Pada fase retak pertama kolom CR1 dan CR3 menurun sebesar 25% dan 37,50%, sedangkan kolom CR2 dan CR4 meningkat sebesar 31,25% dan 12,50% dibandingkan kolom normal. Defleksi lateral terjadi penurunan pada CR1, CR2, CR3, dan CR4 berturut-turut adalah 36,42%, 81,02%, 4,65%, dan 78,70% dibandingkan kolom normal. Indeks kekakuan terjadi peningkatan pada CR1, CR2, dan CR4 sebesar 15,38%, 1570,45%, 94,44%, sedangkan pada CR3 terjadi penurunan sebesar 33,71%. Daktilitas kolom meningkat sebesar 126,92% untuk CR1 dan 166,44% untuk CR2, sedangkan pada CR3 dan CR4 terjadi penurunan sebesar 2,30% dan 10,35% dibandingkan dengan kolom normal. Variasi kedalaman penambalan juga ikut berperan mengubah pola retak dan regangan yang terjadi pada setiap penambahan beban.

Kata kunci : kolom beton bertulang, UPR-based patch repair mortar, perilaku aksial, metode perbaikan, spalling

commit to user


vii

ABSTRACT

Tri Anggraeni, 2017, Compressive Failure Behavior of Reinforced Concrete

Coloumn Patched by UPR-Based Patch Repair Mortar, Final Project,

Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret

University.

The reinforced concrete column is a component of a building structure that supports a vertical axial load of a building. Columns damage that often occurs is spalling (release of concrete or falling parts) which one caused by corrosion of reinforcement. Concrete repair due to corrosion rate damaging concrete blanket is done by patching method (patching repair method). This research will study about the behavior of reinforced concrete columns such as maximum load, deflection, ductility, stiffness, and failure modes of repaired column with UPR-based patch repair mortar material.

The method used in this research is laboratory experimental with reinforced concrete column specimens which have cross sectional size 150 mm and width 110 mm, column height is 1000 mm, with longitudinal reinforcement diameter 8 mm. Tests carried out on the concrete reach 90 days. The total specimens are 5 pieces with 1 piece specification of normal reinforced concrete coloumn (CN), 1 piece in the coloum with notches without repair (CR1) and 3 pieces of reinforced concrete columns with variation patching depth 40 mm (CR2) and 75 mm (CR3 ), And 40 mm on both sides (CR4).

The results showed that the influence of the depth variation affects the column in holding the maximum load. CR1, CR2, CR3 decreased by 46,28%, 0,83%, 10,74%, while CR4 increased by 6,61% compared to normal columns. In the first crack phase CR1 and CR3 columns decreased by 25% and 37,50%, while CR2 and CR4 columns increased by 31,25% and 12,50% compared to normal columns. Lateral deflection decreased in CR1, CR2, CR3, dan CR4 by 36,42%, 81,02%, 4,65%, dan 78,70% compared to normal columns. The stiffness increased in CR1, CR2, and CR4 by 15,38%, 1570,45%, 94,44%, while in CR3 there was a decrease of 33,71%. The column ductility increased by 126,92% for CR1 and 166,44% for CR2, whereas CR3 and CR4 decreased by 2,30% and 10,35% compared to normal columns. The depth variation of the patching also contributes to change the pattern of cracks and strains that occur at each additional load.

Keyword : reinforced concrete coloumn, UPR-based patch repair mortar,

axial behavior, repairing method, spalling

commit to user


viii

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya,

sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul “Perilaku

Kolom Beton Bertulang dengan Keruntuhan Tekan yang Diperbaiki dengan UPR-

Based Patch Repair Mortar”guna memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana

Teknik dari Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka

banyak kendala yang sulit untuk penulis pecahkan hingga terselesaikannya

penyusunan skripsi ini. Untuk itu, penulis ingin menyampaikan ucapan

terimakasih kepada:

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

3. Bapak Prof. S.A. Kristiawan S.T., M.Sc., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing I.

4. Bapak Ir. Agus Supriyadi M.T., selaku Dosen Pembimbing II.

5. Tim Penguji Pendadaran.

6. Bapak Ir. Slamet Prayitno, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik.

7. Rekan-rekan tim UPR-Based Patch Repair Mortar : yang telah membantu

selama penyelesaian skripsi.

8. Teman-teman Mahasiswa Sipil 2013 UNS.

9. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada

umumnya dan mahasiswa pada khususnya.

Surakarta, Agustus 2017

Penulis

commit to user


ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... iv

ABSTRAK ..................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR .................................................................................... viii

DAFTAR ISI .................................................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................ xvi

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xviii

BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................ 1

1.1 Latar Belakang Masalah......................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 3

1.3 Batasan Masalah .................................................................................... 4

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................. 5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ..................... 6

2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................................... 6

2.2 Landasan Teori ...................................................................................... 7

2.2.1 Beton ................................................................................................... 7

2.2.2 Material Penyusun Beton ..................................................................... 7

2.2.3 Baja Tulangan ...................................................................................... 7

2.2.4 Berat Jenis Beton ................................................................................. 8

2.2.5 Kuat Tekan Beton ................................................................................ 8

2.2.6 Modulus Elastisitas Beton .................................................................... 9

2.2.7 Kuat Tarik Baja .................................................................................... 10

commit to user


x

2.2.8 Kerusakan pada Beton .......................................................................... 11

2.2.9 Material Perbaikan Beton ..................................................................... 12

2.2.10 Unsaturated Polyesther Resin (UPR).................................................. 13

2.2.11 Metode Patch Repair .......................................................................... 14

2.2.12 Kolom ................................................................................................. 15

2.2.13 Analisis Kolom Panjang ..................................................................... 16

2.2.14 Analisis Kolom Pendek ...................................................................... 18

2.2.14.1 Pembebanan pada Kolom ............................................................... 18

2.2.14.2 Kapasitas Aksial Kolom ................................................................. 19

2.2.14.3 Jenis Keruntuhan pada Kolom ........................................................ 21

2.2.14.4 Diagram Interaksi Kolom ............................................................... 23

2.2.15 Defleksi Lateral ................................................................................... 24

2.2.16 Daktilitas ............................................................................................. 26

2.2.17 Pola Retak ........................................................................................... 27

2.2.18 Modifikasi Perbaikan Beton ................................................................ 28

BAB 3 METODE PENELITIAN................................................................ 30

3.1 Uraian Umum ........................................................................................ 30

3.2 Tahap dan Prosedur Penelitian ............................................................... 30

3.3 Benda Uji .............................................................................................. 34

3.3.1 Spesifikasi Benda Uji ........................................................................... 34

3.3.2 Bahan Penyusun ................................................................................... 45

3.4 Peralatan Penelitian ............................................................................... 47

3.5 Pengujian Bahan Pembentuk Beton ....................................................... 54

3.5.1 Standar Pengujian................................................................................. 54

3.5.2 Pengujian Bahan Pembentuk ................................................................ 55

3.5.3 Pengujian Kuat Tarik Baja ................................................................... 59

3.6 Mix Design ............................................................................................ 60

3.7 Pembuatan Benda Uji ............................................................................ 60

3.8 Perbaikan Kerusakan Beton ................................................................... 61

3.9 Perawatan Benda Uji ............................................................................. 62

3.10 Pengujian Benda Uji ............................................................................. 62

commit to user


xi

BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................... 66

4.1 Hasil Pengujian Material ........................................................................ 66

4.1.1 Hasil Pengujian Agregat ...................................................................... 66

4.1.2 Hasil Pengujian Silinder Beton ............................................................ 66

4.1.3 Hasil Pengujian UPR-Mortar ............................................................... 69

4.1.4 Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan .......................................... 71

4.2 Hasil Pengujian Kolom Beton Bertulang ................................................ 72

4.2.1 Data Hubungan antara Beban dan Lendutan ........................................ 72

4.2.2 Kapasitas Beban Aksial ....................................................................... 74

4.2.3 Defleksi Lateral ................................................................................... 78

4.2.4 Indeks Kekakuan ................................................................................. 79

4.2.5 Daktilitas ............................................................................................. 80

4.3 Distribusi Regangan pada Kolom Beton Bertulang ................................ 81

4.4 Keruntuhan Kolom Beton Bertulang ...................................................... 87

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 91

5.1 Kesimpulan............................................................................................ 91

5.2 Saran ..................................................................................................... 92

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 93

LAMPIRAN

skripsi - digilib.uns.ac.id...19720807 200003 i 002 disahkan, tanggal 1. 3. program studi teknik...

Documents