Jabarkan Karakteristik utama dari Beton bertulang

Tiga karakteristik fisik memberikan beton bertulang sifat khusus:

Koefisien ekspansi termal beton mirip dengan baja, menghilangkan tekanan internal yang besar karena perbedaan ekspansi atau kontraksi termal.

Ketika pasta semen di dalam beton mengeras, ini sesuai dengan detail permukaan baja, memungkinkan setiap tegangan ditransmisikan secara efisien antara bahan yang berbeda. Biasanya batang baja dikasar atau bergelombang untuk lebih meningkatkan ikatan atau kohesi antara beton dan baja.

Lingkungan kimia alkali yang disediakan oleh cadangan alkali (KOH, NaOH) dan portlandit ( kalsium hidroksida ) yang terkandung dalam pasta semen yang mengeras menyebabkan film pasif terbentuk di permukaan baja, membuatnya jauh lebih tahan terhadap korosi daripada yang seharusnya. dalam kondisi netral atau asam. Ketika pasta semen terkena udara dan air meteorik bereaksi dengan CO 2 atmosfer, portlandit dan kalsium silikat hidrat (CSH) dari pasta semen yang mengeras menjadi semakin terkarbonasi dan pH tinggi secara bertahap menurun dari 13,5 - 12,5 menjadi 8,5, pH air dalam kesetimbangan dengan kalsit ( kalsium karbonat ) dan baja tidak lagi dipasivasi.

Sebagai patokan, hanya untuk memberikan gambaran tentang urutan besarnya, baja terlindungi dari korosi pada pH di atas ~ 11 tetapi mulai terkorosi di bawah ~ 10 tergantung pada karakteristik baja dan kondisi fisik-kimia lokal ketika beton menjadi berkarbonasi. karbonat beton bersama dengan masuknya klorida adalah di antara alasan utama untuk kegagalan tulangan di beton.

Potongan melintang relatif daerah baja yang dibutuhkan untuk beton bertulang yang khas biasanya cukup kecil dan bervariasi dari 1% untuk sebagian besar balok atau slab dan 6% untuk beberapa kolom. Batang penguat biasanya berbentuk bulat pada penampang dan bervariasi dalam diameter. Struktur beton bertulang kadang-kadang memiliki ketentuan seperti inti berongga berventilasi untuk mengontrol kelembapan & kelembapannya.

Distribusi karakteristik beton (terlepas dari tulangan) sepanjang penampang elemen beton bertulang vertikal tidak homogen.

Mekanisme kerja gabungan dari tulangan dan beton

Penguatan dalam struktur RC, seperti batang baja, harus mengalami regangan atau deformasi yang sama seperti beton di sekitarnya untuk mencegah diskontinuitas, selip atau pemisahan kedua bahan di bawah beban. Mempertahankan aksi komposit membutuhkan transfer beban antara beton dan baja. Tegangan langsung ditransfer dari beton ke antarmuka bar untuk mengubah tegangan tarik di tulangan sepanjang panjangnya. Pemindahan muatan ini dicapai dengan cara pengikatan (anchorage) dan diidealkan sebagai medan tegangan kontinu yang berkembang di sekitar antarmuka baja-beton.

Anchorage (bond) dalam beton: Kode spesifikasi

Karena tegangan ikatan aktual bervariasi sepanjang panjang batang yang dipasang di zona ketegangan, kode spesifikasi internasional saat ini menggunakan konsep panjang pengembangan daripada tegangan ikatan. Persyaratan utama untuk keselamatan terhadap kegagalan ikatan adalah untuk memberikan perpanjangan yang cukup dari panjang batang di luar titik di mana baja diperlukan untuk mengembangkan tegangan lelehnya dan panjang ini harus setidaknya sama dengan panjang pengembangannya. Namun, jika panjang aktual yang tersedia tidak memadai untuk pengembangan penuh, jangkar khusus harus disediakan, seperti roda gigi atau pengait atau pelat ujung mekanis. Konsep yang sama berlaku untuk panjang splice lap (overlap tulangan) yang disebutkan dalam kode di mana splices (tumpang tindih) disediakan antara dua bar yang berdekatan untuk menjaga kontinuitas tekanan yang diperlukan di zona splice.