Metode Grouting [PDF]

Citation preview

Bab



Metoda Perbaikan Rehabilitasi Trestle Pelabuhan Larantuka Tahun 2022



5.3.2



Perbaikan Spalling dengan Metoda Grouting



A. Prosedur Perbaikan Prosedur dan perbaikan kerusakan spalling pada beton dilakukan sebagai berikut : 1. Lakukan chipping/kupas untuk melepaskan beton yang rusak dengan menggunakan demolition drill. Chipping dilakukan sampai menemukan beton yang masih baik (masih keras). Saat melakukan chipping jangan sampai merusak tulangan.



Gambar 5.4



Kegiatan chipping beton.



5-1



2. Ratakan bidang pinggir/tepi lokasi chipping dengan alat pemotong/gerinda, kirakira 90 derajat terhadap permukaan beton. Jaga agar seluruh tepi ini tetap vertikal. 3. Bersihkan material lepas seperti karat, serpihan beton dan kotoran lainnya dengan menyemprotkan air menggunakan water jet yang bertekanan 100–200 bar. Pembersihan ini juga bertujuan untuk menjenuhkan beton eksisting sebelum pengaplikasian material.



Gambar 5.5



Proses pembersihan permukaan beton.



4. Jika ada tulangan yang rusak sehingga luas berkurang ±15 % akibat korosi, lakukan penggantian tulangan dan panjang penyaluran tetap diperhitungkan. a) Penyaluran Tulangan Panjang penyaluran tulangan ke dalam beton dilakukan sepanjang 10 cm, dengan terlebih dahulu tulangan diberikan perekat tulangan-beton setebal 2 mm. Kemudian untuk menguatkan tulangan baru di las titik dengan tulangan lama. b) Pengelasan Pekerjaan pengelasan dilakukan untuk melakukan penyambungan tulangan baru dengan tulangan eksisting. Penyambungan dilakukan dengan melakukan overlap sepanjang 40 diameter tulangan, posisi pengelasan titik. Sebelum dilakukan pengelasan, seluruh permukaan yang akan dilas dan daerah-daerah sekitarnya harus dibersihkan dari karat, cat, bahan-bahan sisa (slag) dan kotoran-kotoran lainnya dan harus dikeringkan dahulu.



5-2



Gambar 5.6



Gambar 5.7



Penyambungan tulangan.



Pengelasan tulangan.



5. Jika diinginkan lakukan pelapisan zat anti karat (zincrich/epoxy) untuk pencegahan terhadap resiko korosi pada tulangan.



Gambar 5.8



Proses pelapisan tulangan dengan zat anti karat.



5-3



6. Install cetakan/bekisting yang mampu menahan tekanan dari material yang akan diinjeksi. Lalu pasang pipa inlet dan pipa lubang kontrol outlet pada bekisting. Seluruh celah-celah yang ada pada bagian-bagian sambungan/ pertemuan bekisting, seal untuk mencegah bocoran material grouting. Urutan pelaksanaan tergantung pada geometri perbaikan. Perbaikan bidang vertikal, injeksi beton harus dilakukan dari titik terendah untuk menghindari udara terperangkap. Injeksi material repair kedalam cetakan (pouring) melaui pipa inlet dengan tekanan sesuai dengan persyaratan yang diperlukan, hingga seluruh bidang terisi penuh. Pouring dilakukan segera setelah selesai pengadukan dan sebelum material repair mulai mengeras. Penundaan pouring dalam hal ini masih diijinkan dalam batas dimana beton masih dapat dikerjakan tanpa penambahan air. Pouring harus dilakukan selambat-lambatnya 30 menit setelah pengadukan.



Gambar 5.9



Proses pembuatan dan pemasangan bekisting.



5-4



Gambar 5.10



Proses mixing sebelum proses injeksi material repair (pouring).



Gambar 5.11



Proses mixing sebelum proses injeksi material repair (pouring).



7. Setelah cetakan beton dibuka yaitu 24 jam seusai pekerjaan pouring, maka seluruh lapisan permukaan beton diberi lapisan pelindung yang berfungsi sebagai lapisan perawatan beton untuk mengurangi penguapan air yang berlebihan atau terlalu cepat dari beton segar agar tidak terjadi keretakan. Pemberian lapisan pelindung dilakukan dengan menggunakan sprayer untuk seluruh permukaan beton.



5-5



B. Bahan yang Digunakan Material repair yang digunakan adalah micro-concrete, adapun keuntungan dari material ini adalah : a. Memiliki usia awal yang tinggi ( high early strength ). b. Memiliki kuat tekan yang tinggi ( high ultimate strength ). c. Mempunyai sifat sebagai bahan yang mengalir ( flowable long life grout ). d. Bersifat dual expansion untuk mengantisifasi gejala retak-susut ( shrinkage compensated ) pada kondisi basah ( kondisi plastis ) dan kering ( kondisi setelah setting ) sesuai ASTM C-1107. e. Mempunyai daya lekat yang baik pada permukaan beton lama / eksisting. f.



Memiki kemampuan memadatkan diri sendiri tanpa diperlukan Vibrasi.



g. Mempunyai tingkat permeabilitas yang rendah untuk menghambat masuknya serangan ion chloride dan karbondioksida di udara. h. Memiliki tingkat kemudahan pengerjaan yang tinggi ( high workability ).



5.4



Metoda Perbaikan Kerusakan Elemen Struktur Dermaga



5.4.1



Metoda Perbaikan yang Digunakan



Seperti telah dijelaskan bahwa kerusakan struktur yang terjadi pada Dermaga Larantuka dikelompokan kedalam dua jenis, yaitu : 1. Kerusakan Ringan Yaitu kerusakan beton berupa spalling yang tidak disertai dengan terekspose dan terkorosinya tulangan. 2. Kerusakan Berat Yaitu kerusakan beton berupa spalling yang disertai dengan terekspose dan terkorosinya tulangan. Metoda perbaikan yang digunakan adalah metoda grouting dengan menggunakan material perbaikan micro-concrete. Alasan digunakannya metoda ini adalah karena kerusakan yang terjadi umumnya berdimensi cukup besar, sehingga metoda patching kurang cocok untuk digunakan. Selain itu harga material patching lebih mahal dibandingkan dengan harga material groting. Perbedaan metoda pada kerusakan ringan dan kerusakan berat adalah pada tebal chipping, tebal pouring dan penggantian tulangan. Karena perbaikan akan dikembalikan ke dimensi semula maka tebal pouring sama dengan tebal chipping. Pada kerusakan ringan tidak dilakukan penggantian tulangan. A. Penanganan Kerusakan Ringan Tabel 5.1



Tebal Chipping dan pouring tiap Elemen Struktur untuk Tipe Kerusakan Ringan



Tipe Kerusakan Ringan Elemen Struktur



No.



1 2



Pelat



a. Pelat Lantai Atas b. Pelat Lantai Bawah Balok



Tebal Chipping (cm) 10 7 7 5-6



3



a. Diameter 30 cm Tiang Pancang b. Diameter 40 cm



5 7



4



Poer



7



5



Lisplank



7



5-7



B. Penanganan Kerusakan Berat Tabel 5.2



Ukuran Chipping dan Pouring tiap Elemen Struktur untuk tipe Kerusakan Berat



Tipe Kerusakan Berat



1



Pelat



a. Pelat Lantai Atas b. Pelat Lantai Bawah



5.4.2



10 9



Balok



2 3



Tebal Chipping (cm)



Elemen Struktur



No.



7



a. Diameter 30 cm Tiang Pancang b. Diameter 40 cm



6 9



4



Poer



9



5



Lisplank



9



Material Perbaikan



Ada beberapa produsen yang khusus menyediakan material terkait dengan perbaikan struktur beton di Indonesia, antara lain : FOSROC, BASF dan SICA. Untuk bangunan pada lingkungan agresif/laut produsen yang memiliki reputasi baik adalah FOSROC dan BASF. Untuk kasus ini digunakan produk dari BASF. A. Micro-concrete Karakteristik dan spesifikasi dari bahan ini adalah sebagai berikut : Tabel 5.3 Karakteristik Bahan Micro Concrete untuk Grouting Flowable Compressive Strength (ASTM C-109)



Trowable



2



1 days



48 N/mm



2



2



3 days



65 N/mm



2



2



7 days



75N/mm



2



28 days



92 N/mm



30 N/mm 50 N/mm 60 N/mm 70 N/mm



Flexural Strength(ASTM C348)



10,5 N/mm



Tensile Strength (ASTM C-348)



5,5 N/mm



Initial Setting Time Packaging



2



2



2 2



28 days 28 days



5-6 hr 25 kg/ bag



5-8



Tabel 5.4 Spesifikasi Bahan Micro Concrete untuk Grouting Supply Form



Powder



Color



Cement grey



Density (wet) Flowable



2,25



Density (wet) Plastic



2,28



Flow Trough (cm) Flowable



30-50



Material Mengandung



MCI



Bahan ini merupakan berupa bubuk kering yang siap pakai dengan menambahkan air bersih (air PAM) dengan ukuran yang telah ditentukan oleh pabrik pembuatnya. Bahan dasar material ini adalah P.C agregat halus, additive, agregat kasar dengan ukuran 2-5 mm dan serat fibre yang telah dicampur menjadi satu dan dikemas dalam kemasan khusus dari pabrik. Kandungan yang cukup penting untuk diperhatikan adalah MCI (Migration Corrosion Inhibitor) yang berfungsi untuk menghambat karat yang mungkin terjadi pada tulangan sebagai akibat dari lingkungan laut yang mengandung chloride. Micro-concrete dikirim ke lapangan dalam bentuk bubuk kering. Harus dikemas dengan kemasan kedap air untuk menjamin tidak rusaknya material chemical yang terkandung didalamnya. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah masuknya uap air kedalam kemasan yang dapat merusak material ini sebelum digunakan, di karenakan kondisi udara yang memiliki tingkat kelembaban yang cukup tinggi pada tempat kerja yang terletak di tepi pantai. B. Bahan Coating Protection Bahan ini berupa acrylic, merupakan bahan untuk proteksi terhadap penetrasi air dan chlorida. Bahan ini mempunyai keunggulan sebagai berikut : a. Melindungi beton terhadap karbonisasi. b. Melindungi beton terhadap penetrasi chlide yang dapat menyebabkan korosi. c. Tidak mudah ditembus air. d. Tahan terhadap sinar UV. e. Dapat melekat dengan baik pada permukaan beton. f.



Mudah dilaksanakan.



g. Dapat dilaksanakan pada permukaan beton yang masih muda. Setiap selesai pekerjaan pouring pada seluruh struktur yang diperbaiki harus diberikan lapisan pelindung yang disebut dengan acrylic protective coating untuk mengurangi penguapan air yang berlebihan atau terlalu cepat dari beton segar agar tidak terjadi keretakan. Bahan yang dipergunakan harus memiliki fungsi curing. Meningkatkan ketahanan abrasi pada permukaan beton, melindungi beton dari kontaminasi terhadap bahan kimia yang terkandung dalam air laut serta sinar ultra violet, melindungi beton dari serangan ion chloride dan karbondioksida, mengurangi terjadinya plastis shrinkage crack dan dusting. Karakteristik dan spesifikasi dari bahan ini dapat dilihat pada Tabel 5.5 dan Tabel 5.6.



5-9



Tabel 5.5



Karakteristik Bahan Coating Protection Before Weathering 2



CO2 Diffusion Coefficient ( cm / Sec ) Diffusion Resistance (



‫)ע‬



After Weathering



-7



2,227 x 10



5



6,5 x 10



150 x 10 9,9 x 10



Equivalent Air Layer Thicknees ( R )



406 m



263 m



Equivalent Thicknees Of Concrete ( Ss )



102 m



66 cm



Dry Film Thicknees ( Microns )



410



400



Tabel 5.6



-7



5



Spesifikasi Bahan Coating Protection



Supply Form



Thixotropic Paste



Color



Various



Density



1,3 Kg/L



Solids Content



45% v/v



Application Temperature



min



5°C



max



35°C



pH Value



9 – 10



Curing Properties @ 25°C and 50% RH Touch Dry



2 hrs



Re-coat



6 hrs 7 days



Fully Cured



Daya tahan bahan terhadap rembesan air adalah sebagai berikut : Water vapour diffusion coefficient



-3



2



:



2,5x10



:



25,0 g/m /24 hrs



cm /sec DH20



Diffusion resisitance coefficient Equivalent thickness (Sd) @ 360 microns d.f.t Kemampuan bahan dalam berevaporasi : Water vapour transmission rate (WVT)



2



Material yang digunakan berbahan dasar acrylic dalam bentuk cair, tidak dapat menyusut. C. Bahan Perekat Tulangan-Beton (Steel-Concrete Bonding Agent) Fungsi utama dari material ini adalah untuk meningkatkan daya lekat antara beton dengan tulangan yang digunakan bahan perekat yang berasal dari Epoxy Resin. Adapun keunggulan dari bahan ini adalah a. Bahan perekat yang baik. b. Cepat kering. c. Dapat melekat dengan baik pada permukaan yang lembab. d. Mudah diaplikasikan. Berikut ini adalah karakteristik dan spesifikasi bahan yang digunakan:



Tabel 5.7



Karakteristik Bahan Perekat Tulangan



Tensile strength @ 30°C



24 N/mm



Elongation at break (ASTM D 638)



2



0,7 % 2



Compressive modulus (ASTM D 695)



2.750 N/mm



Slant shear strength



34 N/mm



2



Compressive yield strength



69 N/mm



2



Tabel 5.8



Spesifikasi Bahan Perekat Tulangan



Supply Form



Part A Paste Part B Viscous Liquid



Color



Part A Paste White Part B Viscous Liquid Black



Density



1200 - 1250 Kg/L



Non sag Thickness @ 35°C



13 mm



Heat deflection temperature



48°C



Appilication temperature



Max 5°C Min



35°C



Bahan yang dipakai harus merupakan lem yang sangat kuat, bersifat cepat reaksi, tahan terhadap pengaruh kimiawi dan mudah dalam penggunaannya.secara vertikal.



5.5



Sistem Fender Baru



Berikut ini adalah kondisi lingkungan dan kondisi dermaga eksisting yang perlu diperhatikan dalam dalam menyusun konsep perencanaan sistem fender : 1. Pelabuhan Boom Baru Palembang, merupakan pelabuhan yang melayani kapal dan tongkang. 2. Masalah pada fender muncul ketika yang dilayani adalah tongkang, diperlukan fender yang cukup panjang (sesuai dengan tunggang pasang) sehingga fender tidak akan terangkat oleh tongkang ketika kondisi perairan mulai pasang. 3. Kondisi pasang surut Sungai Musi membutuhkan panjang fender 4 meter.



dengan



tunggang



pasang



3,8



meter,



4. Tinggi Lisplank eksisting adalah ± 2 meter, sehingga diperlukan struktur tambahan untuk meletakkan fender. 5. Usulan sistem fender yang diajukan Konsultan adalah dengan membuat satu baris tiang pancang di depan struktur dermaga eksisting. Tiang pancang tersebut disatukan oleh balok yang dicor monolit dengan dermaga eksisting. Sebagai dudukan fender dibuat poer dengan tinggi yang disesuaikan dengan tinggi fender. Fungsi utama dari sistem fender baru adalah sebagai tempat menempelnya fender, sistem fender tidak didesain sebagai elemen struktural, namun akan memberikan kontribusi penambahan kekuatan bagi dermaga eksisting. Prinsip desain dari sistem fender adalah lebih kepada pemenuhan kebutuhan dimensi untuk fender. Gambar denah sistem fender (tipikal) dan tampak depan sistem fender (tipikal) dapat dilihat pada Gambar 5.13.



5 - 17



Gambar 5.13



Denah dan tampak depan sistem fender (tipikal).



5 - 18