Perilaku Pull Out Test Pada Tulangan Yang Terkorosi Pada Beton Dengan Menggunakan Pemodelan Skala Meso

Yudoprasetyo, Kohar (2021) Perilaku Pull Out Test Pada Tulangan Yang Terkorosi Pada Beton Dengan Menggunakan Pemodelan Skala Meso. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 03111950020003_Master Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Dengan berjalannya waktu semua struktur beton akan mengalami penurunan kekuatan (strength degradation) akibat adanya interaksi antara material dengan lingkungan korosif di sekitarnya. Lekatan baja-beton adalah properti fundamental yang mengontrol kinerja beton bertulang. Hal ini mencegah selip yang berlebihan antara tulangan baja dan beton dan memastikan beton bertulang bekerja secara efektif dan integral. Tegangan lekatan (bond stress) yang dikembangkan pada antarmuka terdiri dari tiga komponen: daya rekat kimia, gesekan, dan interaksi mekanis. Pada tingkat tegangan rendah, kekuatan ikatan dijamin oleh adhesi kimia antara tulangan dan beton. Dengan hal tersebut, maka kekuatan ikatan meningkat dengan kuat tekan beton. Setelah slip terjadi, ikatan terutama disediakan oleh pengunci mekanis antara ulir tulang dan beton di sekitarnya, yang tergantung pada kekuatan cengkeraman antara beton dan bidang permukaan kontak. Dengan meningkatnya beban, kegagalan lekatan dapat terjadi karena splitting beton atau pull-out pada baja.
Pada penelitian ini akan membahas struktur beton akan dimodelkan secara skala meso. Model tersebut terdiri dari beton, dan tulangan yang dimodelkan secara solid element. Simulasi numerik model spesimen menggunakan program 3D-NLFEA. Setelah beton dimodelkan dalam skala meso, maka di sebagian sisi tulangan tersebut akan bersifat volumetric expansive sehingga membuat tulangan disimulasikan terkorosi. Tulangan yang terkorosi akan mengahsilkan tegangan didalam beton sehingga menjadi retak. Pada saat itu juga lekatan antar tulangan dengan beton akan tereduksi sehingga akan dimodelkan perilaku cabut (pull-out) pada tulangan tersebut.
Selanjutnya, hasil yang diperoleh dalam penelitian ini adalah perilaku kerusakan beton yang terjadi akibat pull-out test pada model spesimen cenderung berperilaku kerusakan splitting. Berdasarkan kurva hubungan tegangan lekatan dengan slip, didapatkan dua perilaku kenaikan yang berbeda dari kurva tersebut. Perilaku pertama (unconfined dan moderate confined) saat tegangan mengalami kenaikan tegangan langsung turun, sedangkan perilaku kedua (fully confined) saat tegangan naik, tegangan mengalami hardening yang membentuk plateau. Nilai tegangan lekatan dipengaruhi oleh banyaknya confinement. Hasil tegangan lekatan pada tulangan yang terkorosi lebih kecil dari tulangan tanpa korosi.
======================================================================================================
Over time, all concrete structures will experience a strength degradation due to the interaction between the material and the surrounding corrosive environment. The rebars-concrete bond is the fundamental property that controls reinforced concrete performance. This prevents excessive slippage between the steel reinforcement and the concrete and ensures the reinforced concrete performs effectively and integrally. The bond stress developed at the interface consists of three components: chemical adhesion, friction, and mechanical interaction. At low stress levels, bond strength is guaranteed by chemical adhesion between reinforcement and concrete. With this, the bond strength increases with the compressive strength of the concrete. After slip occurs, bonding is mainly provided by mechanical locking between the bone threads and the surrounding concrete, which depends on the strength of the grip between the concrete and the contact surface. With increasing load, bond failure can occur either due to separation of the splitting or pull-out of rebar.
In this study, the concrete structure will be modeled on a meso scale. The model consists of concrete, and reinforcement which is modeled as a solid element. Numerical simulation of the specimen model using the 3D-NLFEA program. After the concrete is modeled on the meso scale, then on some sides the reinforcement will be volumetric expansive so that the reinforcement is simulated to corrode. Corroded reinforcement will generate stress in the concrete so that it cracks. At that time, the bond between the reinforcement and the concrete will be reduced so that the pull-out behavior of the reinforcement will be modeled.
Furthermore, the results obtained in this study are the behavior of concrete failure that occurs due to the pull-out test on the specimen model tends to behave in splitting failure. Based on the bond stress-slip relationship curve, two different ascending to peak behaviors are obtained from the curve. The first behavior (unconfined and moderate confined) when the stress increases, the stress immediately drops, while the second behavior (fully confined) when the stress increases, the stress hardenings which forms a plateau. The bond stress value is influenced by the number of confinements. The yield of bond stress on corroded reinforcement is smaller than that of non-corroded reinforcement.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Pull-out Test, Bond Stress, Bond Stress-Slip Relation, Skala Meso, Korosi, 3D-NLFEA
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA169.5 Failure analysis T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.16 Materials--Testing. T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.74 Corrosion and anti-corrosives T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA455.A34 Adhesives
Divisions:	Faculty of Civil Engineering and Planning > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Kohar Yudoprasetyo
Date Deposited:	30 Jul 2021 05:00
Last Modified:	30 Jul 2021 05:00
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/84594

Actions (login required)

View Item