KULIAHMATERIAL KONSTRUKSI

PENGARUH VARIASI FAKTOR AIR SEMEN DAN TEMPERATUR TERHADAP KUAT TEKAN BETON Pertemuan ke-7

Kebakaran yang sering menimpa suatubangunan seringkali menyebabkankerusakan pada elemen-elemensturkturnya. Kualitas dan kekuatanbeton akan mengalami penurunanseiring dengan kenaikan suhu danlama terjadinya kebakaran tersebut,selain itu hal lain yang ikutmempengaruhi penurunan kualitasbeton ini adalah jenis bahan strukturpenyusunnya.Peneliti mencoba mengamatiperubahan perubahan yang terjadi daristruktur beton dengan berbagai variasifaktor air semen dan temperatur.Variasi faktor air semen diambil 0,40 ;0,50 ; 0,60 dan temperaturnya dipilih200C, 400C,700C.

PENDAHULUAN Beton merupakan salah satu bahan bangunan yang banyak digunakan dalam struktur bangunan. Pemakaiannya sendiri sebagai bahan bangunan telah lama dikenal mempunyai banyak kelebihan dibanding dengan bahan bangunan lain. Pengetahuan tentang sifat-sifat beton terhadap panas sangat penting untuk merencanakan suatu struktur yang tahan terhadap temperatur tinggi dalam jangka waktu tertentu, di samping itu juga sangat bermanfaat untuk memperkirakan reduksi kuat tekan beton bila terjadi kebakaran.

Adapun tahap pelaksanaannya yaitu :1. Tahap persiapan2. Tahap perhitungan campuran beton3. Tahap pengecoran4. Pemeriksaan kekentalan adukan beton5. Tahap pencetakan silinder beton6. Tahap perawatan beton7. Pemeriksaan berat jenis beton8. Pemanasan/pembakaran benda uji (temperatur)9. Pemeriksaan kuat tekan beton

METODE PENELITIANDalam penelitian kali ini akan dilakukan penelitian untuk mengetahui sejauh mana perbedaan kekuatan dengan adanya perbedaan faktor air semen dan pemanasan terhadap kuat tekan beton dengan lama pemanasan tertentu dan mempertahankan pemanasan tersebut selama 1 jam sehingga dapat dipakai untuk memperkirakan reduksi kuat tekan beton akibat pemanasan dibanding dengan beton tanpa pemanasan.

HASIL DAN PEMBAHASANPADA PENELITIAN INI TERDAPAT BEBERAPA PENGUJIAN YANG TELAH DILAKUKAN ANTARA LAIN ADA TIGA PENGUJIAN YAITU :1. PENGUJIAN MENGENAI BAHAN PEMBENTUK BETON ATAU MATERIAL PEMBENTUK BETON,2. PENGUJIAN BETON SEGAR ATAU BETON YANG BELUM MENGERAS,3. DAN BETON YANG SUDAH MENGERAS

Oleh pengaruh temperatur lebih tinggi dari700C terjadilah proses karbonasi yaituterbentuknya kalsium karbonat (CaCO3) yangberwarna keputih-putihan sehingga merubahwarna permukaan beton menjadi lebih terang(keputih-putihan). Disamping itu padatemperatur ini terjadi penurunan lekatanantara batuan dan pasta semen, yang ditandaioleh retak-retak dan kerapuhan beton (betonmudah di pecah dengan tangan) sehinggakekuatan beton sangat kecil atau tidakmempunyai kekuatan sama sekali.Beton pada dasarnya tidak diharapkanmampu menahan panas sampai diatas 250C(dapat dilihat pada gambar). Akibat panastersebut beton akan berubah komposisikimianya, retak, lepas dan kehilangankekuatan. Kehilangan kekuatan terjadi karenaperubahan komposisi kimia secara bertahappada pasta semennya. Adapun retak akibatperbedaan perubahan volume antara pastadan butir-butir agregat. Sedangkan lepasnya bagian luar beton(mengelotok) akibat perbedaan perubahanvolume antara bagian luar beton yangpanas dan bagian dalam beton yang masihdingin Kerusakan beton dapat pula disebabkanoleh perbedaan angka muai antara agregatdan pasta semen. Perbedaan inimenyebabkan kerusakan pada lekatanantara batuan menjadi berkurang banyak.Namun yang paling nyata kerusakan betonmengelupas di sebabkan oleh tekanan uapair. Beton semakin padat maka mudahterjadi pengelupasan oleh panas, karenauap air tidak mudah mengalir melalui porikedalam daerah yang lebih dingin (lebihdalam letaknya). Oleh peningkatantemperatur yang cepat diikuti olehhambatan aliran air di sebelah dalam (porirapat, dan uap air jenuh) akan berpotensitimbulnya ledakan.

KESIMPULAN1. Pada jumlah semen tetap, semakin besarfaktor air semen, jumlah pasta semakinbesar, seiring dengan itu nilai slump jugasemakin besar, yang berarti adukan makinencer dan mempunyai kelecakan tinggi.Hal ini terjadi karena semakin besar jumlahpasta pada jumlah semen tetap berarti airbertambah banyak dan lapisan pasta yangmenyelimuti butir-butir agregat semakintebal, sehingga butir-butir agregat semakinlicin.2. Pada jumlah semen tetap, kenaikan faktorair semen dapat menurunkan kuat tekanbeton, dengan naiknya faktor air semenberarti terjadi penambahan air pada adukansehingga ada kelebihan air dalam pastayang menyebabkan timbulnya pori ataurongga yang dapat memperlemah kekuatanbeton.3. Beton pada dasarnya tidak diharapkanmampu menahan panas sampai diatas 250CAkibat panas tersebut beton akan berubahkomposisi kimianya,retak, lepas dankehilangan kekuatan. Kehilangan kekuatanterjadi karena perubahan komposisi kimiasecara bertahap pada pasta semennya,adapunretak akibat perbedaan perubahan volumeantara pasta dan butir- butir agregat.Sedangkan lepasnya bagian luar beton(mengelotok) akibat perbedaan perubahanvolume antara bagian luar beton yang panasdan bagian dalam beton yang masih dingin.4. Perubahan warna dapat untuk mendeteksitemperatur tertinggi yang pernah dialamibeton pasca bakar.5. Mendasarkan ada tidaknya surface crackpada permukaan beton sehingga dapatdideteksi temperatur tertinggi yang pernahdialami beton pasca bakar.

DAFTAR PUSTAKAAnonim. 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan Indonesia (PUBI1982). Pusat Penelitian dan Pengembangan, Dinas Pekerjaan Umum, Bandung.Anonim. 1990. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal (SK SNI T 1990 03). Departemen Pekerjaan Umum, Bandung, RI.Anonim. . .Buku Panduan Praktikum Bahan Bangunan dan Teknologi Beton.. FT UJB, YogyakartaAntono. 1995. Bahan Konstruksi Teknik. Universitas Atma Jaya Yogyakarta.Dipohusodo, Istimawan. 1994. Struktur Beton Bertulang. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.Murdock, L. J., and Brook, K. M., (Terjemahan). 1986. Bahan dan Praktek Beton. Edisi keempat,Erlangga, Jakarta.Tjokrodimuljo, K. 1992. Teknologi Beton, Buku Ajar, Jurusan Tenik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.Tjokrodimuljo, HRC. Priyosulistyo, Dll. 2000. (Kursus Singkat) Evaluasi dan Penanganan Struktur Beton Pasca Kebakaran. Universitas Gajah Mada Press, Yogyakarta.

HOLCIM EXPERIENCED IN MASS CONCRETING (9,070 M3)

1. PendahuluanMass Concreting adalah istilah pengecoran beton yang dilakukan secara kontinu padasuatu struktur (biasanya pondasi) dengan volume beton yang cukup besar (umumnya diatas 1.000 m3), ada beberapa hal yang harus diperhatikan seperti metode pengecoran,kesiapan pemasok beton readymix, pengaturan dan jumlah concrete pump, suhu awalbeton, suhu puncak beton akibat panas hidrasi, suhu ruang, setting time beton, danbahan tambahan seperti retarder dan flyash.Koordinasi antara pihak kontraktor utama, konsultan pengawas, pemasok betonreadymix, pemasok concrete pump, koordinasi lalu lintas dengan instansi terkait, perludilakukan jauh hari sebelum pelaksanaan pengecoran untuk menjamin keberhasilanpelaksanaan pengecoran tersebut, hambatan pelaksanaan secara kontinu akanberakibat fatal pada struktur tersebut seperti adanya cold joint atau retak akibat panashidrasi yang berlebihan, sehingga akan menimbulkan biaya perbaikan yang sangatbesar.Pada proyek Bakrie Tower ini dimulai dengan presentasi dari pihak pemasok betonreadymixtentang lokasi dan kapasitas produksi batching plant yang disiapkan, waktutempuh daribatching plant ke lokasi proyek, jumlah armada truk mixer yang dipersiapkan,pengalaman mass concreting sebelumnya, sedangkan dari pihak kontraktor utamamemberikan informasi metode pengecoran,target jangka waktu pengecoran dan hari Hpengecoran, rencana arus lalulintas di dalam proyek, kemudian dilakukan rapat-rapatkoordinasi untuk pemantapan rencana pelaksanaanya.

2. Persiapan Batching Plant dan Stock MaterialPersiapan Batching Plant yang dilakukan adalah dengan perawatan rutin danpenggantianspare part fast moving baik untuk batching plant juga untuktruk mixer, penempatan cadanganspare part utama sehingga bisa dilakukanpenggantian dengan cepat apabila terjadi kerusakan. Dari hasil rapat koordinasidengan kontraktor utama maka diadakan penghitungan jumlah material yangdibutuhkan yaitu sebanyak 20.450 ton yang terdiri dari 3.000 ton semen, 11.000ton batu split, 6.000 ton pasir dan 450 ton.Berdasarkan luas area stock pile yang tersedia di lokasi batching plant,rencanaproduksi volume beton per jam, maka direncanakan adanya 18.5 trip/jam trukmaterial yang akan masuk ke lokasi batching plant selama proses ini.Digabung dengan jumlah armada truk mixer yang dibutuhkan, makadiperkirakan setiap jamnya akan ada 30 truk yang keluar dan masuk ke lokasibatching plant atau setiap 2 menit akan ada truk yang keluar dan masuk,sehingga harus dilakukan pengaturan arus lalu lintas yang ketat, lokasi parkir,lamanya unloading, loading dan mixing time di lokasi batching plant harussesuai dengan rencana sehingga tidak menghambat proses berikutnya.

3. Persiapan Lahan KerjaPihak Kontraktor utamamempersiapkan lahan pengecorandengan memakai sistem zona sehingga memungkinkan untukpengecoran secara full slab,sedangkan untuk membatasi setiapzona dengan menggunakan kawatayam yang dipasang secaramelintang.

Pemasangan tenda yang menutupisemua area pengecoran dilakukanuntuk menghindari kemungkinanadanya gangguan dari hujan.Demikian juga dengan ramburambu untuk arah lalu lintas,sehingga memudahkan pengemudiuntuk mengetahui arah lalu lintasdan menghindari terjadinyakecelakaan.

Penempatan lokasi slum checker,pengecekan suhu beton segar, danpengambilan benda uji dilakukandi satu tempat di dekat pintumasuk.Pengambilan benda uji diambilsetiap 10 truk mixer sebanyak 1 set(4 benda uji, untuk pengetesan 7hari 1 benda uji, 28 hari 2 bendauji, dan 1 benda uji sebagai cadangan),sehingga perlu dialokasikan lebihkurang 600 silinder.

Penempatan 7 buah concrete pumpdilakukan secara pararel dan masihmempunyai area yang luas sebagaitempat manuver dan menunggu trukmixer pada saat akan melakukanunloading beton. Pemasangan lampupenerangan dengan jumlah yang cukupuntuk kelancaran pelaksanaanpengecoran pada malam hari. Ramburambu untuk keselamatan kerjadipasang sehingga dapat terlihat baikpada siang maupun malam hari.

Lokasi pencucian talang truckmixerdan pencucian ban truck mixersebelum keluar dari proyek untukmenjaga kebersihan lingkunganselama pelaksanaan pengecoran,sehingga dapat dipastikan truck mixeryang keluar dari lokasi proyek sudahdalam kondisi bersih.

4. KONTROL SUHUDengan tebal slab rata-rata 2.5 3 m, maka diperlukan kontrol suhu untukmenghindari terjadinya retak akibat panas hidrasi yang tinggi. Darimenurunkan suhu awal beton segar dan memasang insulasi daristerofoam pada permukaan beton membatasi perbedaan suhu antara permukaanbeton dan beton yang tidak boleh melebihi 20 C.Pada proyek ini ada beberapa langkah yang dilakukan untuk menurunkan suhuawal beton segar: Penyimpanan semen selama lebih dari satu minggu untuk menurunkan suhu semen sehingga di bawah 60 C. Satu buah silo di lokasi pabrik di Narogong dengan kapasitas 8.000 ton digunakan untuk menyimpan semen tersebut. Hasil pengukuran suhu semen Pada pada saat penerimaan semen di batching plant di dapatkan suhu antara 52 C - 58 C. Penggunaan fly ash sebanyak 15% dari total cementitious material. Material fly ash berfungsi untuk mengurangi panas hidrasi. Pembasahan aggregate kasar dengan menggunakan sprinkle secara kontinu.Dari hasil pengukuran di lapangan diperoleh suhu awal beton segar antara 32C35 C.Pemasangan thermo couple pada tiga titik untuk memonitor suhu betonsehingga dapat menentukan kapan waktu yang tepat untuk melepas insulator.

Dari hasil pembacaan suhu melaluithermo couple didapatkan suhutertinggi adalah 81 C yang terjadipada waktu beton berumur 48 jam.Sedangkan data pembacaanthermo couple dapat dilihat padatabel 2.

5. PelaksanaanKecepatan pengecoran di monitordengan menggunakan softwaresehingga dapat dilakukan langkahperbaikan apabila kecepatanpengecoran rata-rata di bawahrencana. Dari data yang tercatat makakecepatan rata-rata terendah 96m3/jamdan tertinggi 202 m3/jam dengankecepatan rata-rata 162 m3/jam. Kontrolpengiriman dilakukan dari CentralDispatch Room dan koordinasi denganteam di lapangan. Dengan menggunakansoftware di lapangan dapat langsungdilihat berapa kecepatan rata-ratapengecoran secara real time (table 3),sehingga dapat dilakukan langkah koreksiyang dibutuhkan oleh masing-masingpihak terkait.

Untuk mengisi tujuh buah concrete pump maka di lokasi proyek dialokasikan 7truck mixer menunggu unloading, 7 truck mixer dalam proses unloading, 2truck mixer cuci talang. Penggunaan GPS Global Positioning Systemmembantu team di Central Dispatch untuk mengatur pengiriman truck mixersehingga tidak terjadi penumpukan atau kekurangan truck mixer di lokasiproyek. Karena. Team di lokasi Central Dispatch dapat memantau lokasi setiaptruck mixer secara real time, apabila terjadi penumpukan truck mixer dilokasi proyek maka pengiriman truck mixer akan diperlambat.

6. KesimpulanKeberhasilan pelaksanaan Mass Concreting dengan volume 9.070 m3adalah berkat hasil kerja sama tim dari pihak kontraktor utama, MK,pemasok beton readymix, pemasok concrete pump dan pihak terkaitlainnya. Mass Concreting dengan volume 9.070 m3 merupakan volumeterbesar setelah krisis ekonomi yang terjadi pada tahun 1998.Penggunaan peralatan GPS membantu kelancaran pelaksanaan MassConcreting. Kontrol suhu dengan menggunakan fly ash, semen dinginyang disimpan lebih kurang 1 minggu di silo, pembasahan aggregatedengan menggunakan springkle dan penggunaan insulator untukmembatasi selisih suhu antara permukaan beton dan beton kurang dari20 C dapat mencegah terjadinya retak akibat panas hidrasi.Keberhasilan lain yang tidak kalah pentingnya selama pelaksanaan MassConcreting adalah Zero Accident.

7. Referensi1. AM Neville (1986). Properties of Concrete. Longman Scientific & Technical. England2. Hutama Karya Proyek Bakrie Tower. Hasil Pembacaan Suhu Thermo Couple.3. Holcim Indonesia. Data untuk Proyek Bakrie Tower.

TERIMA KASIHIR. SRI UTAMI, MT.