beton bertulang, cat, perekat dan dempul
DESCRIPTION
Beton Bertulang, Cat, Perekat dan Dempul. Pertemuan ke 15: BAHAN BANGUNAN KOMPOSIT. Ir. Sri Utami, S., MT. Beton dan Beton Bertulang. Beton adalah campuran pasir, kerikil atau batu pecah, semen, dan air. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Beton Bertulang, Cat, Perekat dan Dempul
Pertemuan ke 15: BAHAN BANGUNAN KOMPOSIT
Ir. Sri Utami, S., MT.
Beton dan Beton Bertulang Beton adalah campuran pasir, kerikil atau batu pecah,
semen, dan air. Bahan lain (admixtures) dapat ditambahkan pada
campuran beton untuk meningkatkan workability, durability, dan waktu pengerasan.
Beton mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, dan kekuatan tarik yang rendah.
Beton dapat retak karena adanya tegangan tarik akibat beban, susut yang tertahan, atau perubahan temperatur.
Beton bertulang adalah kombinasi dari beton dan baja, dimana baja tulangan memberikan kekuatan tarik yang tidak dimiliki beton. Baja tulangan juga dapat memberikan tambahan kekuatan tekan pada struktur beton.
Towers
CN Tower, 1975
Cantilever
Ganter Bridge, 1980, Swiss
Water Building
Dutch Sea Barrier
Komponen Struktur Beton Bertulang
Keuntungan Penggunaan Beton Bertulang untuk Material Struktur Mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dibandingkan
kebanyakan material lain. Cukup tahan terhadap api dan air. Sangat kaku. Pemeliharaan yang mudah. Umur bangunan yang panjang. Mudah diproduksi, terbuat dari bahan-bahan yang tersedia
lokal (batu pecah/kerikil, pasir, dan air), dan sebagian kecil semen dan baja tulangan yang dapat didatangkan dari tempat lain.
Dapat digunakan untuk berbagai bentuk elemen struktur (balok, kolom, pelat, cangkang, dll).
Ekonomis, terutama untuk struktur pondasi, basement, pier, dll.
Tidak memerlukan tenaga kerja dilatih khusus.
Kerugian Penggunaan Beton Bertulang untuk Material Struktur Mempunyai kekuatan tarik yang rendah sehingga
memerlukan baja tulangan untuk menahan tarik. Memerlukan cetakan/bekisting serta formwork
sampai beton mengeras, yang biayanya bisa cukup tinggi.
Struktur umumnya berat karena kekuatan yang rendah per unit berat.
Struktur umumnya berdimensi besar karena kekuatan yang rendah per unit volume.
Properties dan karakteristik beton bervariasi sesuai dengan proporsi campuran dan proses mixing.
Berubah volumenya sejalan dengan waktu (adanya susut dan rangkak).
Mekanisme Struktur Beton dan Beton Bertulang
Retak terjadi pada beton karena tidak kuat memikul tegangan tarik
Baja tulangan tarik diberikan untuk memikul tegangan tarik pada struktur beton bertulang
Perencanaan Struktur Tujuan Disain: Struktur harus
memenuhi kriteria berikut, Sesuai dengan fungsi/kebutuhan Ekonomis Layak secara struktural Pemeliharaan mudah
Proses Disain: Definisi kebutuhan dan prioritas Pengembangan konsep sistem
struktur Disain elemen-elemen struktur
Struktur Beton Bertulang
Properties Beton Bertulang Kekuatan tekan Modulus Elastisitas Rasio Poisson Susut (Shrinkage) Rangkak (Creep) Kekuatan tarik Kekuatan geser
Material Beton Hubungan regangan vs waktu
Material Beton Hubungan tegangan-regangan
Material Beton Hubungan kekuatan vs waktu
Kekuatan Tekan (fc’) Tipikal kurva tegangan-regangan
beton
Kekuatan Tekan (fc’) Ditentukan berdasarkan tes benda uji silinder
beton (ukuran 15 x 30 cm) usia 28 hari Dipengaruhi oleh:
Perbandingan air/semen (water/cement ratio) Tipe semen Admixtures/bahan tambahan Agregat Kelembaban pada waktu beton mengeras Temperatur pada waktu beton mengeras Umur beton Kecepatan pembebanan
Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik (modulus of rupture):
fr = 6M/(bh2) Kekuatan tarik –
split test (tensile flexural strength)
ft = 2P/(ld)
Susut (Shrinkage) Pada saat adukan beton mengeras, sebagian dari air akan
menguap. Akibatnya beton akan menyusut dan retak. Retak dapat mengurangi kekuatan elemen struktur, dan dapat
menyebabkan baja tulangan terbuka sehingga rawan terhadap korosi.
Susut berlangsung pada waktu yang lama, tetapi 90% terjadi pada tahun pertama.
Semakin luas permukaan beton yang terbuka, semakin tinggi tingkat susut yang terjadi.
Untuk mengurangi susut: Gunakan air secukupnya pada campuran beton Permukaan beton harus terus dibasahi selama pengeringan
berlangsung (curing) Pengecoran elemen besar (plat, dinding, dll) dilangsungkan secara
bertahap Gunakan sambungan struktur untuk mengontrol lokasi retak Gunakan tulangan susut Gunakan agregat yang padat dan tidak berongga (porous)
Rangkak (Creep) Pada saat mengalami beban, beton akan terus
berdeformasi sejalan dengan waktu. Deformasi tambahan ini disebut dengan rangkak atau plastic flow.
Pada saat struktur dibebani, deformasi elastis akan langsung terjadi pada struktur,
Jika beban terus bekerja, deformasi akan terus bertambah, hingga deformasi akhir dapat mencapai dua atau tiga kali deformasi elastis.
Jika beban dipindahkan, struktur akan kehilangan deformasi elastisnya, tetapi hanya sebagian kecil dari deformasi tambahan/rangkak yang akan hilang.
Sekitar 75% dari rangkak terjadi pada tahun pertama.
Beton normal vs Beton ringan
Baja Tulangan
Terdiri dari tulangan polos dan tulangan ulir
Umumnya kekuatan tarik baja: Tulangan polos: fy = 240 MPa Tulangan ulir: fy = 400 Mpa
Kurva Tegangan-Regangan Baja Tulangan
Ukuran Baja Tulangan
Keruntuhan Balok Beton Bertulang Tension failure
tulangan leleh sebelum beton hancur balok bersifat under-reinforced
Compression failure beton hancur sebelum tulangan leleh balok bersifat over-reinforced
Balanced failure beton hancur dan tulangan leleh secara
bersamaan balok bersifat balanced-reinforced
Tulangan Transversal/Geser Memikul sebagian gaya geser pada balok Menahan retak geser pada balok Meningkatkan kekuatan dan daktilitas balok
Tulangan Transversal (Stirrup)
Persyaratan Sambungan Lewatan
Tulangan Transversal Balok (Confinement/Kekangan)
Contoh Sengkang Tertutup yang Dipasang Bertumpuk
Pengikat-pengikat silang berurutan yang mengikat tulangan longitudinal yang sama harus mempunyai kait 90oyang dipasang selang-seling
6db ( 75 mm)
Aulang
Alanga
C C
Detail C
Detail A
Detail B
B
6db
Definisi …. & Tujuan ….
Cat adalah suatu cairan yang dipakai untuk melapisi permukaan suatu bahan.
Dengan tujuan : memperindah (decorative), memperkuat (reinforcing) atau melindungi (protective) bahan tersebut.
Lapisan itu bernama cat ….
Setelah dikenakan pada permukaan dan mengering, cat akan membentuk lapisan tipis yang melekat kuat dan padat pada permukaan tersebut.
Pelekatan cat ke permukaan dapat dilakukan dengan banyak cara: diusapkan (wiping), dilumurkan, dikuas, disemprotkan (spray), dicelupkan (dipping) atau dengan cara yang lain.
Bahan Baku Cat ….
Resin (Binder) Pigment dan Extender (Filler) Solvent Additive
All About R E S I N …
Resin pada dasarnya adalah polymer dimana pada temperatur ruang bentuknya cair, bersifat lengket dan kental.
Resin berfungsi merekatkan komponen-komponen yang ada dan melekatkan keseluruhan bahan pada permukaan suatu bahan (membentuk film).
Macam-macam Resin …
Berdasarkan mekanisme mengering atau mengerasnya (pembentukan film).
Berdasarkan sifat film yang terbentuk.
Resin berdasarkan pembentukan
lapisan film
PENGUAPAN SOLVENT REAKSI DENGAN UDARA REAKSI POLYMERISASI
PENGUAPAN SOLVENT Mengering atau mengerasnya resin terjadi karena
penguapan solvent yang ada. Bahan yang padat akan tertinggal dan menempel merata pada seluruh permukaan bahan yang dicat. Selama solventnya masih ada maka resin ini belum mengeras. Untuk mempercepat proses menguapnya solvent, biasanya dibantu dengan pemanasan.
Resin jenis ini secara alamiah polymer-nya sudah cukup besar sehingga film yang terbentuk sekalipun tidak terjadi reaksi kimia sudah cukup kuat dan padat.
Kecepatan mongering, kualitas rata dan kilap dari permukaan film sangat dipengaruhi oleh pemilihan jenis dan komposisi solventnya.
Contoh resin jenis ini adalah Nitro Cellulosa (NC), Cellolose Acetate Butyrate (CAB), Chlorinated Rubber, Acrylic Co-polymer, dll
REAKSI DENGAN UDARA
Mengering atau mengeras karena ada reaksi kimia antara komponen udara (oksigen atau air) dengan resin tersebut membentuk molekul-molekul baru yang lebih besar dan saling berikatan satu sama lain.
Ciri utama cat yang mempergunakan Resin jenis ini adalah akan mudah mengeras pada permukaannya (atau mengulit), bila kena udara (terbuka kalengnya cukup lama).
REAKSI POLYMERISASI Campuran akan mengeras atau mengering karena
terjadi reaksi kimia antara dua resin yang ada dalam campuran cat, reaksi ini sering disebut reaksi polymerisasi.
Reaksi polymerisasi (baik kondensasi maupun addisi) dapat berlangsung karena adanya katalis, tanpa katalis (non katalis), panas atau radiasi UV.
Hasil reaksinya adalah sebuah campuran polymer yang mempunyai berat molekul jauh lebih besar dan mempunyai ikatan tiga demensi (crosslink) yang jauh lebih kuat dibanding reaksi yang dijelaskan sebelumnya.
Resin berdasarkan pembentukan sifat
film
THERMOPLASTICFilm yang terbentuk dapat dikembalikan ke sifat semula dengan melarutkan ke dalam solvent
THERMOSETTINGFilm tidak bisa dikembalikan ke komponen asal, karena sudah membentuk ikatan tiga demensi yang kokoh dan kuat
PIGMENT , All in One… Pigment dan dyestuff adalah
bagian dari colorant. Dyestuff bersifat larut dalam solvent, sedang pigment tidak.
Pigment merupakan padatan halus (bubuk) yang ditambahkan ke dalam cat.
Fungsi berikut: Optic, Protective, Reinforcing
Macam PIGMENT … ORGANIK
Pigment yang terbentuk dari senyawa-senyawa organic (karbon)
mis:Fast Red 2R - Pigment Red 21, Lithol Rubine BK (Carmine 6B) - Pigment Red 57:1 (15850:1), Phthalocyanine Blue dsb
ANORGANIKTerbentuk dari mineral-mineral atau garam-garaman logam yang terbentuk secara alami (bahan galian) ataupun dari hasil reaksi kimia di pabrik. Pada jenis ini dikenal true pigment (atau disebut sebagai pigment saja) dan extender atau filler.
mis: true pigmen (mis:middle chrome-pigment yellow 34), extender (mis: kaolin clay), metallik (mis: bronze powder)
Macam PIGMENT …
SOLVENT Solvent adalah cairan (biasanya mudah menguap)
yang berperan melarutkan atau mendispersi komponen-komponen pembentuk film (resin, pigment dan/atau additive) yang akan menguap terbuang ke lingkungan selama proses pengeringan.
Dengan penambahan jenis solvent yang tepat dan dengan takaran pas, maka cat bisa dikuas, dispray atau dilumurkan dengan mudah pada obyek yang akan dicat.
Komposisi solvent yang tepat juga memberi pengaruh optimal pula pada mekanisme penguapan dari solvent-solvent yang ada, sehingga akan membentuk film yang maksimal karakteristiknya, baik textur permukaannya, sifat kilapnya maupun kecepatan keringnya.
SOLVENT Pembagiannya …
struktur kimia Hidrocarbon, Oksigenated Solvent
karakteristik fisikanya
ADDITIVEfungsinya ….
MEMPERCEPAT ATAU MEMPERMUDAH PROSES : wetting agent, dispersing agent
MENGURANGI AKIBAT JELEK SELAMA PENYIMPANAN : anti skinning agent, thickening agent, anti settling agent
MENGURANGI AKIBAT JELEK SELAMA PEMAKAIAN : anti sagging, levelling agent, anti flooding & floating, anti foaming
MEMPERBAIKI ATAU MERUBAH SIFAT FILM : anti static agent, dryer, katalis, plasticizer, anti fouling agent, matting agent, anti fungus
ADDITIVEfungsinya ….
Proses Pembuatan Cat ….Persiapan
Produksi
Tanpa Pigment, Extender,
Filler
Dengan Pigment, Extender,
Filler
Penyelesaian
Kontrol Kualitas Cat …. Bahan Baku
1. Resin --- penampilan, kekentalan, berat jenis, kadar padatan, bilangan asam.
2. Pigment --- penampilan, oil absorption.3. Solvent --- penampilan, resistivity, jenis & komposisi
komponen4. Additive
Bahan Setengah Jadikestabilan, kehalusan, kadar padatan, warna
Produk (Cat)1. Tanpa pigment --- penampilan cat, kekentalan, berat jenis,
waktu kering, kadar padatan, resistivity, penampilan film, daya kilap film, daya
lekat film, sifat mekanis film.
2. Dengan pigment --- penampilan warna, kehalusan, daya tutup
Pengertian
Cat adalah suatu cairan yang dipakai untuk melapisi permukaan bahan dengan tujuan untuk memperindah (decoratif), memperkuat (reinforcing), dan melindungi (protective) dari korosi/karat
FUNGSI PENGECATAN
MELINDUNGI PERMUKAAN (LOGAM) DARI BAHAYA KARATAN
SEBAGAI DEKORASI
KOMPONEN CAT1. PIGMENT - Zat pewarna
- Memberi daya tutup- Anti korosi
2. RESIN (binder), sebagai zat pengikat3. SOLVENT, sebagai pelarut, pengencer4. ADDITIVE
- anti foaming (busa)- anti setting (pecah, retak)- flow additive (mudah diaplikasikan)
PIGMENT ATAU ZAT PEWARNA TERBAGI:
Pigment warna, berfungsi menambah warna dan memberikan daya tutup
Pigment terang, berfungsi menambah warna-warni metalik pada cat
Pigment extender, berfungsi menambah kekuatan cat pd bodi, menghasilkan viscositas dan mencegah pengendapan
Pigment flatting, digunakan untuk mengurangi kilap, terutama pada cat jenis doof.
Jenis-jenis cat Berdasarkan bahan baku Berdasarkan fungsi Berdasarkan metode pengecatan Berdasarkan letak pemakaian Jenis substrat Kondisi dan bentuk campuran Mekanisme pengeringan Ada atau tidaknya solvent
Berdasarkan bahan baku
Ditinjau jenis resin Epoxy, polyurethane, acrylic, melamine,
alkyd, nitro cellulose, polyester, vinyl, chlorinated rubber.
Bersadarkan ada tidaknya pigment Varnish atau lacquer (transparan, tidak
mengandung pigment) Duco atau enamel (berwarna dan
mengandung pigment sebagai penutup)
Berdasarkan fungsi Cat dempul (filler) Anti karat (anti Corrosion) Anti jamur (anti Fungus) Tahan api (heat resistance) Tahan panas anti bocor (water
proofing) Decorative Protective Heavy duty Industrial
Berdasarkan metode pengecatan
Cat kuas Cat spray Celup Wiping Elektrostatic, Roll dll
Berdasarkan letak pemakaian
Cat primer Under coat Intermediate Top coat/finishing Interior ekterior
Berdasarkan substrat Cat besi (metal protective) Lantai (flooring system) Kayu (wood finishing) Beton (concrete paint) Kapal (Marine paint) Mobil (automotive paint) Plastik Kulit Tembok
Berdasarkan kondisi dan bentuk campuran
Cat pasta Ready-mixed Emulsi Aerosol
Berdasarkan ada tidaknya solvent
Water based Solvent based Tanpa solvent Powder
Berdasarkan mekanisme pengeringan
Cat kering udara (varnish dan lacquer)
Cat stoving (panggang) Cat UV curing Cat penguapan solvent (syntetic
enamel) dan duco)
PENGECATAN PRIMER
PENGECATAN PRIMER
TUJUANNYA:
Mencegah dan memperlambat proses korosi
Meningkatkan daya adhesi bagi lapisan berikutnya
1. PRIMER
Primer
Wash primer
Lacquer primer
Urethane primer
Epoxy primer
Komponen utama vinyl butyral resin dan zinchomate pigment anti karat, ditambah hardener yg bahan utamanya phosphoric acid. Wash primer digunakan langsung pd metal, membentuk lapisan konversi kimia pd permukaan metal. Wash primer memperbaiki pencegahan karat pd metal dasar dan meratakan adesi pd lapisan berikutnya.
Terdiri dari nitrocelluloce dan alkyd resin, lacquer primer dapat cepat mengering dan mudah penggunaannya.
Terbuat dari alkyd resin, merupakan primer tipe dua komponen yg menggunakan polyisocyanate sebagai hardener. Urethane primer memberikan ketahanan karat dan karakteristik adhesi yg baik
Terbuat dari epoxy resin, merupakan primer tipe dua komponen yg menggunakan amine sebagai hardener. Epoxy primer memberikan ketahanan karat dan karakteristik adhesi yg baik.
PENGECATAN DASAR SURFACER
TUJUANNYA:
Mengisi ketidak sempurnaan permukaan
Meningkatkan adhesi bagi lapisan berikutnya
Meningkatkan gloss dari hasil pengecatan akhir
3. SURFACER
Surfacer
Lacquer Surfacer
Urethane Surfacer
Thermosetting Amino Alkyd Surfacer
Terbuat dari nitrocellulose dan alkyd atau acrylic resin, mudah digunakan dan cepat mengering.
Terbuat dari polyester, acrylic, dan alkyd resin, terdiri dari dua komponen yang menggunakan polyisocyanate sebagai hardner. Lambat kering, memerlukan pengeringan paksa pada temperatur 60 oC (140 oF).
Surfacer dua komponen terbuat dari melamine dan alkyd resin, digunakan sebagai primer sebelum penggunaan bake finish. Memerlukan pemanasan antara 90 sampai 120 oC, memberikan kemampuan pelapisan yang sama dengan mobil baru..
PENGECATAN AKHIR
LAPISAN CAT TERAKHIR, FUNGSINYA UNTUK MELINDUNGI DAN MEMPERINDAH PERMUKAAN
TIPE CAT “TOP COAT”1. Enamel: synthetic/alkyd,
acrylic, polyurethane2. Lacquer : nitrocellulose, acrylic
PERBEDAAN ANTARA ENAMEL DAN LACQUER
SIFAT ENAMEL LACQUER
Pengeringan Lambat Cepat
Daya Tutup 2 lapis 4 – 6 lapis
Fleksibilitas Baik Kurang
Kemampuan untuk mengkilap
Langsung Setelah dipoles
Daya tahan terhadap udara
Baik Kurang
STANDAR SPRAYINGA. PAINT CIRCULATION
1. Tekanan angin : 5,0 – 6,0 kg/cm2
2. Tekanan cat : 1,5 – 2,0 kg/cm2
3. Fluid delivery : 400 – 500 cc/mntB. OPERATION
1. Jarak : 25 – 30 cm2. Pattern : 25 – 30 cm3. Arah : tegak lurus/90o
4. kecepatan ayun SG : 1 m /detik5. Over Lapping : 1/3 – ½6. flash off time : minimal 2 menit (disesuaikan dg thinner)
C. CAT DAN THINNER1. viscositas : tergantung jenis cat dan thinner yang
digunakan2. sifat flow : visual, tidak terlalu lama3. Kebersihan : Disaring dengan nylon filter # 300
SYARAT UMUM SPRAYING 1
SUBJECTSUBJECT ITEMITEM SYARATSYARAT
MaterialMaterial 1.1. CatCat
2.2. ThinnerThinner
3.3. Angin Angin
Sesuai dengan peralatan, Sesuai dengan peralatan, permukaan yang akan di cat permukaan yang akan di cat dan sifat material. Bebas air, dan sifat material. Bebas air, minyak, debu, atau kotoranminyak, debu, atau kotoran
Tool & EquipmentTool & Equipment 1.1. Spray gunSpray gun
2.2. Piping/hosePiping/hose
3.3. Container/cupContainer/cup
4.4. PompaPompa
5.5. Spray boothSpray booth
6.6. Paint circulationPaint circulation
Ada sistem pemeliharaan Ada sistem pemeliharaan perawatan dan penggantianperawatan dan penggantian
MetodeMetode 1.1. Persiapan Persiapan sebelum spraysebelum spray
2.2. Cara cara Cara cara sprayingspraying
Sesuai dengan standar operasiSesuai dengan standar operasi
SYARAT UMUM SPRAYING 2
SUBJECTSUBJECT ITEMITEM SYARATSYARAT
ManusiaManusia Pengetahuan Pengetahuan tentang tentang teknik teknik spraying dan spraying dan pemakaian/ pemakaian/ pemeliharaan pemeliharaan peralatan peralatan sprayingspraying
pelatihan
Lingkungan Lingkungan Kebersihan, Kebersihan, keteraturan, keteraturan, kerapihan, kerapihan, keselamatan, keselamatan, ketertiban ketertiban
Pelaksanaan di jalurPelaksanaan di jalur
permukaan permukaan yang akan di yang akan di catcat
Keberhasilan Keberhasilan proses proses
bebas debu, oli, grease, bebas debu, oli, grease, garam atau kotoran lainnya.garam atau kotoran lainnya.
STANDAR SPRAYING
STANDAR SPRAYING
STANDAR SPRAYING
STANDAR SPRAYING
OVER LAPPING
OVER LAPPING
STANDAR SPRAYING
MELAKSANAKAN PEKERJAAN VERNIS
Pendahuluan
Vernis di Indonesia sering juga disebut dengan
rengas. Vernis bahan pelapis yang tidak
berwarna (clear) dapat memberikan lapisan film
melalui penguapan solvent, disertai oksidasi
dengan udara oleh sejumlah unsur yang
terkandung dalam vernis
Pekerjaan Vernis : Pertama – tama permukaan kayu dibersihkan bidang permukaan
kayu yang akan dipolitur dengan amplas nomor 80 – 180, dan harus searah serat kayu. Sampai bersih dari segala macam noda.
Pengisian pori – pori kayu bagi kayu yang bertekstur kasar menggunakan wood filler. setelah lapisan filler kering amplas menggunakan amplas nomor 240 sampai bersih dan halus.
tahap selanjutnya adalah pelapisan dasar. Dilakukan dengan vernis kopal yang dikuaskan searah serat kayu sampai kering sempurna 2 – 3 jam.
tahap berikutnya dengan mengamplas lapisan dasar yang telah kering hingga bekas goresan kuas hilang dan rata dengan ampals nomor 320 secara basah.
langkah kelima adalah yang terpenting, vernis diencerkan dengan kekentalan 12,5 detik, menggunakan minyak cat atau terpentin. Bila menginginkan hasi yang lebih bagus
lagi maka ulangi top coat sekali lagi dengan catatan lapisan vernis sebelumnya harus sudah kering.
TERIMA KASIHIr. Sri Utami S., MT.