KULIAH MATERIAL KONSTRUKSI
description
Transcript of KULIAH MATERIAL KONSTRUKSI
KULIAHMATERIAL KONSTRUKSI
Oleh :
Ir. Sri Utami Setyowati, MT.
PENGARUH VARIASI FAKTOR
AIR SEMEN DAN TEMPERATUR
TERHADAP KUAT TEKAN BETON
Pertemuan ke-7
Kebakaran yang sering menimpa suatu
bangunan seringkali menyebabkan
kerusakan pada elemen-elemen
sturkturnya. Kualitas dan kekuatan
beton akan mengalami penurunan
seiring dengan kenaikan suhu dan
lama terjadinya kebakaran tersebut,
selain itu hal lain yang ikut
mempengaruhi penurunan kualitas
beton ini adalah jenis bahan struktur
penyusunnya.
Peneliti mencoba mengamati
perubahan perubahan yang terjadi dari
struktur beton dengan berbagai variasi
faktor air semen dan temperatur.
Variasi faktor air semen diambil 0,40 ;
0,50 ; 0,60 dan temperaturnya dipilih
200ºC, 400ºC,700ºC.
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 persiapan
2. Tahap perhitungan campuran beton
3. Tahap pengecoran
4. Pemeriksaan kekentalan adukan beton
5. Tahap pencetakan silinder beton
6. Tahap perawatan beton
7. Pemeriksaan berat jenis beton
8. Pemanasan/pembakaran benda uji
(temperatur)
9. Pemeriksaan kuat tekan beton
METODE PENELITIAN• Dalam 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 dari
700°C terjadilah proses karbonasi yaitu
terbentuknya kalsium karbonat (CaCO3) yang
berwarna keputih-putihan sehingga merubah
warna permukaan beton menjadi lebih terang
(keputih-putihan). Disamping itu pada
temperatur ini terjadi penurunan lekatan
antara batuan dan pasta semen, yang ditandai
oleh retak-retak dan kerapuhan beton (beton
mudah di pecah dengan tangan) sehingga
kekuatan beton sangat kecil atau tidak
mempunyai kekuatan sama sekali.
Beton pada dasarnya tidak diharapkan
mampu menahan panas sampai diatas 250°C
(dapat dilihat pada gambar). Akibat panas
tersebut beton akan berubah komposisi
kimianya, retak, lepas dan kehilangan
kekuatan. Kehilangan kekuatan terjadi karena
perubahan komposisi kimia secara bertahap
pada pasta semennya. Adapun retak akibat
perbedaan perubahan volume antara pasta
dan butir-butir agregat.
Sedangkan lepasnya bagian luar beton
(mengelotok) akibat perbedaan perubahan
volume antara bagian luar beton yang
panas dan bagian dalam beton yang masih
dingin
Kerusakan beton dapat pula disebabkan
oleh perbedaan angka muai antara agregat
dan pasta semen. Perbedaan ini
menyebabkan kerusakan pada lekatan
antara batuan menjadi berkurang banyak.
Namun yang paling nyata kerusakan beton
mengelupas di sebabkan oleh tekanan uap
air. Beton semakin padat maka mudah
terjadi pengelupasan oleh panas, karena
uap air tidak mudah mengalir melalui pori
kedalam daerah yang lebih dingin (lebih
dalam letaknya). Oleh peningkatan
temperatur yang cepat diikuti oleh
hambatan aliran air di sebelah dalam (pori
rapat, dan uap air jenuh) akan berpotensi
timbulnya ledakan.
KESIMPULAN1. Pada jumlah semen tetap, semakin besar
faktor air semen, jumlah pasta semakin
besar, seiring dengan itu nilai slump juga
semakin besar, yang berarti adukan makin
encer dan mempunyai kelecakan tinggi.Hal ini terjadi karena semakin besar jumlah
pasta pada jumlah semen tetap berarti air
bertambah banyak dan lapisan pasta yang
menyelimuti butir-butir agregat semakin
tebal, sehingga butir-butir agregat semakin
licin.
2. Pada jumlah semen tetap, kenaikan faktor
air semen dapat menurunkan kuat tekan
beton, dengan naiknya faktor air semen
berarti terjadi penambahan air pada adukan
sehingga ada kelebihan air dalam pasta
yang menyebabkan timbulnya pori atau
rongga yang dapat memperlemah kekuatan
beton.
3. Beton pada dasarnya tidak diharapkan
mampu menahan panas sampai diatas 250°C
Akibat panas tersebut beton akan berubah
komposisi kimianya,retak, lepas dan
kehilangan kekuatan. Kehilangan kekuatan
terjadi karena perubahan komposisi kimia
secara bertahap pada pasta semennya,adapun
retak akibat perbedaan perubahan volume
antara pasta dan butir- butir agregat.
Sedangkan lepasnya bagian luar beton
(mengelotok) akibat perbedaan perubahan
volume antara bagian luar beton yang panas
dan bagian dalam beton yang masih dingin.
4. Perubahan warna dapat untuk mendeteksi
temperatur tertinggi yang pernah dialami
beton pasca bakar.
5. Mendasarkan ada tidaknya surface crack
pada permukaan beton sehingga dapat
dideteksi temperatur tertinggi yang pernah
dialami beton pasca bakar.
DAFTAR PUSTAKA• Anonim. 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, Yogyakarta• Antono. 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. Pendahuluan‘Mass 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 beton‘readymix’tentang lokasi dan kapasitas produksi ‘batching plant’ yang disiapkan, waktutempuh dari‘batching 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 danpenggantian‘spare part fast moving’ baik untuk ‘batching plant’ juga untuk‘truk mixer’, penempatan cadangan‘spare 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 lokasi‘batching 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 utama
mempersiapkan lahan pengecoran
dengan memakai sistem zona
sehingga memungkinkan untuk
pengecoran secara full slab,
sedangkan untuk membatasi setiap
zona dengan menggunakan kawat
ayam yang dipasang secara
melintang.
Pemasangan tenda yang menutupi
semua area pengecoran dilakukan
untuk menghindari kemungkinan
adanya gangguan dari hujan.
Demikian juga dengan rambu
rambu untuk arah lalu lintas,
sehingga memudahkan pengemudi
untuk mengetahui arah lalu lintas
dan menghindari terjadinya
kecelakaan.
Penempatan lokasi ’slum checker’,
pengecekan suhu beton segar, dan
pengambilan benda uji dilakukan
di satu tempat di dekat pintu
masuk.
Pengambilan benda uji diambil
setiap 10 truk mixer sebanyak 1 set
(4 benda uji, untuk pengetesan 7
hari – 1 benda uji, 28 hari – 2 benda
uji, dan 1 benda uji sebagai cadangan),
sehingga perlu dialokasikan lebih
kurang 600 silinder.
Penempatan 7 buah ’concrete pump’
dilakukan secara pararel dan masih
mempunyai area yang luas sebagai
tempat manuver dan menunggu ‘truk
mixer’ pada saat akan melakukan
‘unloading’ beton. Pemasangan lampu
penerangan dengan jumlah yang cukup
untuk kelancaran pelaksanaan
pengecoran pada malam hari. Rambu
rambu untuk keselamatan kerja
dipasang sehingga dapat terlihat baik
pada siang maupun malam hari.
Lokasi pencucian talang ’truckmixer’
dan pencucian ban ‘truck mixer’
sebelum keluar dari proyek untuk
menjaga kebersihan lingkungan
selama pelaksanaan pengecoran,
sehingga dapat dipastikan ‘truck mixer’
yang keluar dari lokasi proyek sudah
dalam 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 32°C35° C.Pemasangan ‘thermo couple’ pada tiga titik untuk memonitor suhu betonsehingga dapat menentukan kapan waktu yang tepat untuk melepas insulator.
Dari hasil pembacaan suhu melalui
‘thermo couple’ didapatkan suhu
tertinggi adalah 81° C yang terjadi
pada waktu beton berumur 48 jam.
Sedangkan data pembacaan
‘thermo couple’ dapat dilihat pada
tabel 2.
5. PelaksanaanKecepatan pengecoran di monitor
dengan menggunakan software
sehingga dapat dilakukan langkah
perbaikan apabila kecepatan
pengecoran rata-rata di bawah
rencana. Dari data yang tercatat maka
kecepatan rata-rata terendah 96m3/jam
dan tertinggi 202 m3/jam dengan
kecepatan rata-rata 162 m3/jam. Kontrol
pengiriman dilakukan dari ‘Central
Dispatch Room’ dan koordinasi dengan
team di lapangan. Dengan menggunakan
software di lapangan dapat langsung
dilihat berapa kecepatan rata-rata
pengecoran secara ‘real time’ (table 3),
sehingga dapat dilakukan langkah koreksi
yang dibutuhkan oleh masing-masing
pihak terkait.
Untuk mengisi tujuh buah ‘concrete pump’ maka di lokasi proyek dialokasikan 7
‘truck mixer’ menunggu ‘unloading’, 7 ‘truck mixer’ dalam proses ‘unloading’, 2
‘truck mixer’ cuci talang. Penggunaan ‘GPS – Global Positioning System’
membantu team di ‘Central Dispatch’ untuk mengatur pengiriman ‘truck mixer’
sehingga tidak terjadi penumpukan atau kekurangan ‘truck mixer’ di lokasi
proyek. Karena. Team di lokasi ‘Central Dispatch’ dapat memantau lokasi setiap
‘truck mixer’ secara ‘real time’, apabila terjadi penumpukan ‘truck mixer’ di
lokasi 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.