PEMODELAN DUA DIMENSI PENETRASI KLORIDA PADA BETON BERTULANG MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA TESIS. Oleh :

Transkripsi

1 PEMODELAN DUA DIMENSI PENETRASI KLORIDA PADA BETON BERTULANG MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA TESIS Karya tulis sebagaj salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh : ERY BUDIMAN NIM : Program Studi Rekayasa Struktur INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2005

2

3 ABSTRAK PEMODELAN DUA DIMENSI PENETRASI KLORIDA PADA BETON BERTULANG MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA oleh ERY BUDIMAN Pada lingkungan yang agresif, perencanaan durabilitas seringkali lebih penting dibandingkan perencanaan yang berdasarkap kapasitas kekuatan struktur. Kegagalan struktur seringkali dominan akibat terjadinya penurunan kekuatan baja tulangan akibat korosi. Telah diketahui bahwa korosi tulangan baja pada beton dapat dengan mudah muncul akibat penetrasi ion klorida. Beberapa penelitian sedang dilakukan untuk mengetahui berapa lama ion klorida yang berasal dari luar berpenetrasi kedalam beton dan mencapai tulangan pada konsentrasi tertentu. Beberapa hal yang harus diketahui adalah, pertama kita harus mempunyai metode yang benar untuk mengukur properti dari tranportasi klorida pada beton, kedua kita harus punya model transportasi yang cukup baik untuk memprediksikan penetrasi klorida pada beton, dan yang ketiga ambang batas klorida agar terjadinya korosi harus diketahui. Tesis ini mencoba memberi kontribusi dalam memprediksikan penetrasi klorida pada beton dalam model dua dimensi menggunakan metode elemen hingga. Metode ini digunakan untuk menyelesaikan persamaan hukum Fick kedua dengan mengembangkan program FEAP. Tesis ini akan membahas beberapa parameter yang mempengaruhi penetrasi ion klorida yaitu, konsentrasi klorida dipermukaan Cs, difusi klorida D, waktu t dan rasio w/c. Dalam tesis ini juga akan diakomodasi pengaruh kondisi eksposure (Atmospheric Zone, Spray Zone, Tidal Zone dan Submerged) dan klorida terikat guna menprediksikan penetrasi klorida yang lebih baik. Topik utama pada tesis ini adalah untuk mendapatkan umur layan pada struktur yang berada dilaut. Hasil dari tesis ini adalah program FEAP yang sudah dikembangkan yang dapat digunakan untuk memprediksi konsentrasi klorida untuk berbagai kedalam selimut beton, dan dengan mengetahui batas ambang klorida untuk terjadi korosi kita dapat mengetahui umur layan struktur dilingkungan laut. Hasil program ini dapat juga digunakan sebagi pembanding hasil tes laboratorium. Kata kunci : Parameter ( Cs, D, t dan rasio w/c ), kondisi eksposur, metode elemen hingga, umur layan

4 ABSTRACT TWO DIMENSIONAL MODELING OF CHLORIDE PENETRATION IN REINFORCED CONCRETE USING FINITE ELEMENT METHOD BY ERY BUDIMAN In aggressive environment, durability planning is usually more important than planning based on strength capacity. Structure failure, is usually dominant due to the deterioration of steel reinforcement strength caused corrosion. It is well known that the corrosion of steel reinforcement in concrete can be easily induced by the penetration of chloride ions. Some research has been doing to know how long time it takes for chloride ions from the environment to penetrate into concrete and reach the reinforcement at a certain concentration. The things should be known, we should firstly have a correct method to measure the property of chloride transport in concrete, secondly we should have a reasonable transport model for prediction of chloride penetration into concrete, and thirdly the chloride threshold levels for corrosion must be known. This thesis tries to give contribution to predict the chloride penetration into concrete in two dimensional modeling using finite element method. This method is used to solve Fick's II Law equation by developing FEAP program. This thesis will discuss some aspects which influence the chloride penetration into the concrete those are the surface chloride concentration Cs, Diffusion Coefficient D, time t and w/c ratio. In this thesis also tries to accommodate the influence of exposure conditions ( Atmospheric Zone, Spray Zone, Tidal Zone and Submerged) and chloride binding in order to predict the better chloride penetration. The main topic in this thesis is to get the service live of structure in the seawater. The result of this thesis is the developed FEAP program which can use to predict concentration in vary depth of concrete and by knowing the chloride threshold levels for corrosion we can get the service live of structure in the seawater. The result of this program can be used as comparison of laboratory test. Keywords : Diffusion parameters ( Cs, D, t, w/c ratio ), exposure condition, finite element method, service live

5

6

7

8

9