Perlindungan tulangan dari korosi
Menurut Eurocode saat ini, tebal minimum selimut beton pelindung (cnom) ditetapkan. Tebal selimut beton semacam itu adalah jarak minimum dari permukaan luar elemen beton bertulang ke tulangan pertama. Pada elemen linier, itu adalah sengkang, sedangkan pada elemen bidang itu adalah tulangan memanjang bagian bawah. Selimut pelindung nominal didefinisikan sebagai: cnom = cmin + Δcdev
cmin adalah selimut pelindung minimum yang ditetapkan, yang nilainya bergantung pada kondisi lekatan beton dan tulangan, kondisi lingkungan, lapisan pada tulangan, dll. Δcdev adalah nilai yang menunjukkan penyimpangan dalam pelaksanaan. Bergantung pada kelas paparan elemen beton bertulang terdapat nilai-nilai berbeda dari selimut pelindung nominal; nilainya umumnya berkisar dari 2,5 cm hingga 3,5 cm. Untuk pondasi dianggap bahwa nilainya adalah 5cm.
Perilaku mortar semen dan beton saat pemanasan dan pendinginan yang sering
Kekuatan beton segar dapat dengan cepat ditingkatkan dengan pemanasan bertahap menggunakan uap atau dengan mempertahankannya dalam air yang dipanaskan secara bertahap, lalu didinginkan perlahan. Dengan cara ini, setelah proses satu hari, diperoleh kekuatan yang dalam proses biasa baru dicapai setelah beberapa minggu. Derajat pengaruhnya bergantung pada semen dan jenis agregat, sedangkan dengan beton kurus diperoleh hasil yang jauh lebih baik daripada dengan beton gemuk.
Apabila pemanasan dan pendinginan dilakukan dalam rentang yang luas, pada elemen beton akan timbul tegangan yang cukup besar jika pemanasan dan pendinginan dilakukan dengan cepat. Dalam kasus seperti itu, terutama bila berulang sering, harus diperhitungkan munculnya retak yang menembus dari luar ke dalam dan memengaruhi karakteristik mekanis beton. Berbagai semen berperilaku berbeda, sehingga untuk penggunaan praktis dianjurkan pemilihan semen yang cermat.
Permeabilitas panas beton
Koefisien konduktivitas termal beton bergantung pada sifat agregat dan semen, jumlah semen, jumlah air pencampur, kelembapan beton, serta tinggi suhu. Dari pengujian dengan pelat setebal 10 cm dan dari beton yang sangat dikeringkan, koefisien konduktivitas termal λ ditetapkan sebesar 1,163 W/mK pada 10 oC, sedangkan dengan pelat dari beton yang berada di dalam air nilainya mencapai 2,326 W/mK. Pelat yang lebih tebal memberikan koefisien konduktivitas termal yang lebih besar; nilai tertinggi adalah 2,38 W/mK.
Pemuaian beton karena panas
Pemuaian sangat bergantung pada agregat, kemudian pada kelembapan beton, serta pada semen itu sendiri. Nilai batas yang sejauh ini diketahui pada 0 hingga 40 oC adalah sekitar 6 hingga 13*10-6 m/m untuk setiap derajat.
Ketahanan terhadap pembebanan berulang
1. Kuat tekan lelah. Istilah kuat lelah digunakan di sini dalam arti umum; untuk penerapan teknis harus selalu disebutkan kuat lelah (tekan, tarik, tekan dan tarik bergantian, lentur, geser, geser murni, tekuk) serta cara pembebanannya (hanya diam, hanya sering, sebagian diam dan sebagian bergerak).
Kuat tekan akibat kelelahan karena beban diam: perlu diharapkan bahwa ketahanan terhadap beban jangka panjang setidaknya sebesar ¾ dari kuat yang timbul pada pengujian tekan biasa.
Kekuatan tekan pada kelelahan akibat beban berulang (kekuatan dinamis dasar): kekuatan tekan dinamis dasar dari kolom beton dengan komposisi berbeda, terutama dengan kadar semen yang berbeda dan gradasi yang berbeda, terbukti paling sedikit sebesar 0,5 dari kekuatan prisma pada pembebanan biasa sampai patah. Dalam hal ini dilakukan 260 siklus pembebanan per menit; jumlah total siklus untuk penentuan kekuatan dinamis dasar ini mencapai dua juta. Dengan bertambahnya jumlah siklus per menit (diuji dengan 10 sampai 450 siklus per menit), jumlah pengulangan yang menyebabkan patah juga meningkat.
Kekuatan tekan pada kelelahan akibat pengaruh bersamaan beban statis dan beban berulang: Ketika beban statis ditambahkan pada beban berulang, maka dengan meningkatnya beban statis, nilai amplitudo beban berulang yang biasanya diulangi dua juta kali menurun. Sebagai contoh, gbr. 1 menunjukkan bahwa amplitudo beban berulang S adalah:
- pada beban diam untuk σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- pada beban tenang untuk σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- pada beban diam untuk σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
Gbr. 1
Gbr. 2
2. Kuat lentur beton pada kondisi lelah. Pengujian yang ditampilkan pada gambar 2 untuk balok yang dipelihara terus-menerus dalam keadaan lembap menunjukkan, pada pembebanan dinamis dasar, bahwa kuat lentur pada kondisi lelah sebesar 28 kg/cm2, sedangkan kuat lentur biasa sebesar 53 kg/cm2, yang sesuai dengan perbandingan 0,53.
Beton ringan
Beton ringan (berat beton di bawah 18 kN/m3) diperoleh dengan menggunakan agregat ringan berpori seperti: batu apung, terak dari tanur tinggi, terak ketel; selain itu dengan menggunakan mortar dari pasir dan tepung alami atau buatan dengan bahan tambahan yang saat pembuatan mortar menghasilkan gas (beton gas) atau menimbulkan busa dalam mortar (beton busa).
Beton ringan, antara lain, banyak digunakan untuk pembuatan blok pasangan dinding dan pelat batu apung untuk dinding dan atap; dalam keadaan kering merupakan penghantar panas yang buruk; kekuatannya sedang, tetapi mudah disesuaikan, sehingga blok ringan untuk dinding penopang bangunan hunian dapat dibuat dengan aman.
Sebagai bahan pembangkit gas pada beton aerasi digunakan serbuk aluminium. Bergantung pada jumlah bahan tambahan maupun kondisi lainnya, diperoleh material yang lebih atau kurang berpori, dengan berat dalam keadaan kering sekitar 3 kN/m3 dan seterusnya.
1. Berat volumetrik beton ringan. Dengan batu apung alami dapat dijamin berat volumetrik – dengan pengertian dalam keadaan kering pada 105 oC – mulai dari 7 kN/m3 ke atas, dengan kuat tekan 2 MPa. Berat volumetrik yang dapat diharapkan kira-kira merupakan jumlah agregat dan semen dalam keadaan lepas. Beton aerasi dengan berat volumetrik di atas 8 kN/m3 pada umumnya tidak sesuai secara teknis.
2. Kekuatan tekan beton ringan. Untuk beton urugan, tanpa langkah khusus tertentu dapat dicapai kekuatan 8 MPa, dan dengan kerikil bahkan hingga 12 MPa. Diperlukan pengujian kesesuaian yang terus-menerus. Beton berpori (beton gas dan beton busa) hanya cocok untuk dinding penahan setelah pengerasan di bawah tekanan uap. Dengan bahan baku yang sesuai dapat dijamin berat volume sebesar 6 kN/m3 dan kekuatan tekan sebesar 5 MPa.
3. Kekuatan lentur beton ringan. Hubungan antara kekuatan lentur dan kekuatan tekan ternyata dalam batas kebutuhan praktis relatif besar, dan seiring meningkatnya kekuatan hubungan ini menurun.
4. Derajat susut beton ringan. Derajat susut terutama bergantung pada elastisitas agregat, serta pada jumlah komponen semen yang mengeras; susut beton ringan lebih besar daripada susut beton kerikil. Beton dari pecahan batu bata menunjukkan selama satu tahun derajat susut total sekitar 0,65 mm/m. Elemen yang baru dikirim dari batu apung alam, selama 14 m bulan memendek sekitar 0,8 mm/m. Sampel dari beton gas dan beton busa yang mengeras di udara menunjukkan susut yang jauh lebih besar, bahkan lebih dari 2 mm/m. Jangan dilupakan bahwa setiap beton saat dibasahi hujan dan salju yang mencair akan mengembang, dan saat kemudian mengering akan menyusut lagi.
Gbr. 3
5. Koefisien konduktivitas termal. Koef. konduktivitas termal menurun seiring dengan berat isi, dan dalam kondisi lain yang sama menjadi semakin kecil apabila pori-pori udaranya lebih kecil dan lebih merata tersebar. Untuk beton urug kering udara nilainya adalah (λ = 0,4625 untuk 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 untuk 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 untuk 16 kN/m3). Untuk beton gas kering udara, data diberikan pada gambar 3.
CATATAN:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3