Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (SCC) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
Daftar pustaka
-------------- , 2005), Self-compacting concrete (SCC), British Concrete Cement, United
Kingdom
Annual Book ASTM, 2002., American standard testing materials,
BSN, 2002. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI – 1726 – 2002, Badan Standarisasi Nasional, Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum, 1990, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton
Normal (SK.SNI.T-15-1990-03), Yayasan LPMB, Bandung
Dewobroto, W., 2005. Evaluasi Kinerja Bangunan Baja Tahan Gempa dengan SAP
2000, Jurnal Teknik Sipil, Vol 3 No.1, Universitas Pelita Harapan, Jakarta.
Hatta, M.N, 2004, Uji Kuat Lentur Dinding Panel Hardflex Dan Styrofoam Dengan
Tulangan Bambu, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Hoedajanto, W, dkk, 2007). Kajian eksperimental kinerja panel lantai dan panel dinding
habel, Seminar dan Pameran HAKI.
Nordic Innovation Centre, 2005 Self-Compacting Concrete: Test Methods For SCC,
Danish Technological Institute, Denmark
Okamura, H., dan Ouchi, M., (2003), Self Compacting Concrete (invited paper), Journal
of Advanced Concrete Technology.
Pardi, 2007, Tinjauan Kuat Lentur Dinding Panel Batu Apung, Tugas Akhir, Jurusan
Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Prajitno, H., 2007, Sika ViscoCrete sebagai dispersan untuk self compacting concrete,
Konferensi Nasional teknik Sipil I, Universitas Atma Jaya, Yogyakarta.
Samekto, W., dan Rahmadiyanto, C., 2001 Teknologi Beton, Penerbit Kanisius,
Yogyakarta.
Setiawan, B., 2009, Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam
pembuatan dinding panel beton berlubang untuk mendapatkan dinding panel
yang ringan, Penelitian hibah bersaing, DP2M, DIKTI
Solikin, 2007, Diagram Interaksi Kolom pada Bangunan Perumahan di wilayah Surakarta
Dalam Memenuhi Persyaratan Memikul
DP2M, DIKTI
64
Beban Gempa, Penelitian Dosen Muda,
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
Subakti, A., 1995, Teknologi beton dalam praktek, Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS,
Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya
Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta.
Subramanian. N., 2010, BURJ KHALIFA, WORLD.S TALLEST STRUCTURE, New
Building Materials and Construction World, Vol. 15, India
Winter, G., Nilson A., 1983. Perencanaan Struktur Beton Bertulang. PT. Pradnya
Paramita, Jakarta.
Standar Nasional Indonesia, 2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk
Bangunan Gedung (SNI 03 - 2847- 2002), Yayasan LPMB, Bandung
65
DAFTAR ISI
Hal
LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN
ii
RINGKASAN DAN SUMMARY
iii
PRAKATA
vii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR TABEL
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
xiv
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ………………………………………………………………
1
B. Perumusan Masalah …………………………………………………………
5
C. Lingkup Pembahasan ………………………………………………………..
5
BAB II. STUDI PUSTAKA
A. Beban Gempa Pada Struktur Bangunan …………………………………….
7
B. Dinding Beton Berongga ……………………………………………………
8
C. Self Compacting Concrete …………………………………………………..
9
D. Mortar Beton ………………………………………………………………..
14
E. Dinding Beton ………………………………………………………………. 16
F. Pengujian Lentur Dinding Panel …………………………………………….
17
BABA III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
A. Tujuan Penelitian ……………………………………………………………
19
B. Manfaat Penelitian …………………………………………………………..
19
BAB IV. METODE PENELITIAN
A. Rancangan Penelitian ……………………………………………………….
21
B. Ketebalan Sekat Dinding Panel ……………………………………………..
27
C. Bahan Penelitian …………………………………………………………….
29
D. Peralatan Penelitian …………………………………………………………
33
E. Rancangan Campuran Mortar ……………………………………………….
38
F. Benda Uji Penelitian ………………………………………………………… 40
G. Pengujian Dinding Panel …………………………………………………….
ix
41
H. Standar Pengujian …………………………………………………………… 45
BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Material …………………………………………………….. 46
B. Rancangan Campuran Mortar ……………………………………………….. 47
C. Hasil Pengujian Karakteristik Dinding Panel ……………………………….. 49
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ………………………………………………………………….. 61
B. Saran …………………………………………………………………………. 62
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1. Pengujian mortar flow test
11
Gambar II.2. Ukuran standar alat uji mortar flow test
11
Gambar II.3. Ukuran standar alat L Box-shapes
12
Gambar II.4. Gambar pengujian L Box-shapes
13
Gambar II.5. Gambar alat uji mortar funnel test
14
Gambar II.6. Pengujian lentur
17
Gambar. IV.1. Variasi bentuk lubang dinding panel penelitian tahun I
21
Gambar IV.2. Dimensi dan potongan melintang satu unit dinding panel berlubang 22
Gambar IV.3. Bagan alir penelitian dinding panel berlubang
24
Gambar IV.4. Tiga buah bentuk sekat dinding panel rencana penelitian tahun II
28
Gambar IV.5. Semen Portland jenis I merk Gresik
30
Gambar IV.6. Pasir untuk penelitian
30
Gambar IV.7. Kawat kasa yang dipakai untuk penelitian
31
Gambar IV.8. Superplaticizer yang digunakan untuk penelitian
32
Gambar IV.9. Salah begisting benda uji yang dipakai untuk penelitian
32
Gambar IV.10. Gelas ukur dalam penelitian
33
Gambar IV.11. Ayakan untuk agregat halus
34
Gambar IV.12. Timbangan
34
Gambar IV.13. Kerucut terpancung
35
Gambar IV.14. Cetakan kubus beton
35
Gambar IV.15. Oven
36
Gambar IV.16. Desicator
36
Gambar IV.17. Molen
37
Gambar IV.18. Alat Uji Kuat Tekan Mortar
37
Gambar IV.19. Alat Uji Lentur Dinding Panel
38
Gambar IV.20. Komponen untuk menentukan volume mortar
39
Gambar IV.21. Skema pengujian mortar flow test
42
Gambar IV.22. Skema pengujian kuat lentur dinding panel
44
x
Gambar V.1. Kerucut untuk pengujian mortar flow test
50
Gambar V.2. Pengukuran diameter mortar flow test
50
Gambar V.3. Pengujian lentur dinding panel variasi I
56
x
DAFTAR TABEL
Tabel II.1. Persyaratan fisis bata beton ……………………………………………… 17
Tabel IV.1. Berat per m3 rencana variasi dinding panel beton berlubang …………… 28
Tabel IV.2. Benda uji penelitian …………………………………………………….. 41
Tabel IV.3. Standar penelitian pengujian bahan dan benda uji …………………….. 45
Tabel V.1. Sifat-sifat fisik agregat halus ..................................................................... 46
Tabel V.2. Kebutuhan material mortar self-compacting concrete ………………….. 48
Tabel V.3. Pengukuran deformability mortar self compacting concrete …………… 51
Tabel V.4. Hasil uji kuat tekan kubus mortar beton ………………………………… 52
Tabel V.5. Hasil pengujian serapan air dinding panel ………………………………. 53
Tabel V.6. Hasil pengujian berat satuan dinding panel ……………………………... 55
Tabel V.7. Hasil pengujian kuat lentur dinding panel ………………………………. 56
Tabel V.8. Rasio panjang dan berat dinding panel berlubang ………………………. 59
x
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
Lampiran 1
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 1
L-1
Lampiran 2
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 2
L-2
Lampiran 3
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 3
L-3
Lampiran 4
Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 1
L-4
Lampiran 5
Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 2
L-5
Lampiran 6
Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 3
L-6
Lampiran 7
Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 1
L-7
Lampiran 8
Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 2
L-8
Lampiran 9
Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 3
L-9
Lampiran 10 Foto-foto Penelitian
L-10
x
Ringkasan
Pemanfaatan Teknologi Self Compacting Concrete (SCC) Dalam Pembuatan
Dinding Panel Beton Berlubang untuk Mendapatkan Dinding Panel yang Ringan
Dalam dunia konstruksi, saat ini beton merupakan pilihan utama sebagai bahan
konstruksi karena banyaknya keunggulan yang dimiliki. Disamping keunggulan yang
dimiliki, kelemahan beton sebagai bahan konstruksi adalah diperlukannya waktu yang
cukup lama untuk mencapai kekuatan awal dan berat sendiri yang cukup besar. Salah
satu cara mengatasi kelemahan tersebut adalah dengan menggunakan beton pracetak dan
pemakaian beton yang ringan. Pemakaian beton pracetak yang ringan akan sangat
bermanfaat dalam meningkatkan efisiensi waktu pelaksanaan pekerjaan konstruksi dan
meningkatkan keamanan bangunana gedung terhadap bahaya gempa. Kepedulian
terhadap bahaya gempa tersebut disebabkan Indonesia adalah Negara yang terletak di
daerah yang sering dilanda gempa-gempa besar.
Salah satu bagian yang selalu diperlukan pada bangunan gedung adalah dinding.
Meskipun dinding merupakan komponen non struktur pada bangunan bertingkat,
dinding merupakan beban yang harus dipikul oleh elemen-elemen struktur sehingga
berat dinding berpengaruh terhadap perencanaan dimensi elemen struktur.
Penelitian ini bertujuan menghasilkan teknologi pembuatan dinding beton pracetak
ringan, dengan cara cara memberikan rongga atau lubang pada penampang memanjang
beton (sistem sarang lebah), dan mengkaji kelayakannya sebagai bahan dinding .
Pembuatan beton pracetak ringan dengan rongga-rongga tipis di dalamnya saat ini
mungkin dilaksanakan mengingat telah ditemukannya teknologi self compacting
concrete (SCC) yaitu beton tanpa kerikil dengan pemadatan mandiri.
Penelitian tahun pertama menghasilkan kesimpulan bentuk sekat dinding panel dan
rancangan campuran beton yang paling sesuai untuk pembuatan dinding panel beton
berlubang. Berdasarkan hasil penelitian tahun pertama tersebut dilakukan penelitian
lanjutan mengenai variasi ketebalan sekat dinding panel untuk menghasilkan dinding
panel beton berlubang yang paling optimum sebagai bahan dinding.
Pengujian yang dilakukan dalam penelitian dinding panel beton berlubang terdiri dari
pengujian mortar beton segar dan pengujian mortar beton yang telah mengeras.
Pengujian mortar beton segar berupa mortar flow test, sedangkan pengujian mortar
beton yang telah mengeras berupa: kuat tekan mortar beton, uji serapan air dinding
panel, uji berat volume dinding panel, dan uji kuat lentur dinding panel. Pengujian beton
mengeras dilakukan setelah dinding panel dirawat selama 28 hari.
Pengujian berat volume dan pengujian kuat lentur dinding panel dilakukan terhadap 3
buah variasi ketebalan sekat potongan melintang dinding panel.
Rancangan campuran beton self compacting concrete (SCC) dibuat dengan rasio pasir
dan semen sebesar 2,75 sedangkan faktor air semen sebesar 0,45. Hasil uji kuat tekan
mortar beton menunjukkan besarnya kuat tekan adalah 31,4 MPa, lebih tinggi dari syarat
kuat tekan beton untuk daerah gempa. Serapan air dinding panel beton berlubang
diperoleh sebesar 1,12% sangat rendah jika dibandingkan syarat serapan air dinding
beton.
Hasil pengujian kuat lentur menunjukkan dinding panel beton berlubang variasi I
sebesar 4,10 kg/m2; dinding panel variasi II sebesar 7,32 kg/m2; dan dinding panel
variasi III sebesar 10,56 kg/m2. Berat volume dinding panel beton berlubang variasi I
sebesar 652,78 kg/m3; dinding panel variasi II sebesar 847,22 kg/m3; dan dinding panel
variasi III sebesar 1.050,93 kg/m3. Berat persatuan luas dinding panel beton berlubang
variasi I sebesar 78,33 kg/cm2; dinding panel variasi II sebesar 101,67 kg/m2; dan
dinding panel variasi III sebesar 126,11 kg/m2.
Dengan data tegangan lentur dan berat volume masing-masing variasi dinding panel
tersebut, maka diperoleh panjang maksimum dinding panel adalah untuk variasi I
sebesar 2,5 m; dinding panel variasi II sebesar 2,94 m; dan dinding panel variasi III
sebesar 3,17 m.
Dengan menghitung rasio panjang dengan berat, maka diperoleh dinding panel beton
berlubang variasi I adalah yang paling optimum sebagai dinding panel beton ringan.
Dengan dinding panel variasi I tersebut, diperoleh berat persatuan luas dinding lebih
ringan 65,2% apabila dibandingkan berat persatuan luas dinding batu bata.
Berat volume dinding panel beton variasi I tersebut setara dengan beton ringan aerasi
(Aerated Lightweight Concrete/ ACL) yang dalam pembuatannya diperlukan bahan
pengembang kemudian dilakukan proses perawatan (curing) bertekanan.
Penelitian ini perlu dilanjutkan untuk mengetahui perilaku mekanis dinding panel dan
penggunaan sambungan dinding panel.
Summary
The utilization of Self Compacting Concrete (SCC) in producing hollow concrete
panel wall as light-weight panel wall
Concrete is widely used as construction materials, since it is an advanced construction
material comparison to other materials. However, there are some limitation in using
concrete because it needs longer period to get initial strength and its high density. To
overcome the problems, the employment of pre-cast concrete and light weight concrete
become a good solution. The pre-cast light-weight concrete gives benefit in reducing
working time and increase building safety related to earthquake load. The concern about
earthquake is due to the fact that Indonesia is located in the ‘chain of fire’ area in which
some big earthquakes frequently occur.
Wall is the prominent element in building. Although it is not a structural component, in
storied buildings wall becomes a load that must be restrained by structural elements in
the building. Therefore, the weight of the wall is closely related to the design of the
element structure.
This research aims at producing light-weight concrete wall by providing hollows on the
cross section of the concrete (bee hive system). The production of light-weight concrete
with the thin partition is enabled by the availability of self compacting concrete (SSC), a
concrete without coarse aggregate.
The result from the first year research showed the optimum type of hollow panel wall
and the optimum mix design of self compacting concrete (SSC). Based on the result this
research continues on the research about thinness variation of the partition.
In this research, there are two mainly tests, test on fresh concrete and test on hardened
concrete. Test for fresh concrete was mortar flow test and test for hardened concrete
which consists of the test of mortar concrete compressive strength, wall panel
absorption, density of the concrete wall panel and flexural strength of the concrete wall
panel. The test for hardened concrete was conducted after 28 days of curing.
Test of the density of the concrete wall panel and flexural strength of the concrete wall
panel was carried out on 3 different hollow wall panel concretes. Whereas other tests are
conducted on the same specimens for all of the variation of hollow wall panel concrete
since all of hollow wall panel concretes used the same mix proportion.
For producing self compacting concrete the mix proportion used sand-Portland cement
ratio 2.75 and the water-cement ratio 0.45. The result showed the compressive strength
of the mortar concrete is 31.4 MPa, which is higher than the compressive strength
required for concrete in earthquake area. Besides, the water absorption of the concrete
hollow wall panel is 1.12% that lower than the requirement from standard concrete wall
absorption.
The flexural strength test of the hollow wall concrete panel shows that for variety I the
flexural strength is 4.10 kg/cm2; the flexural strength of variety II is 7.32 kg/cm2; and
that of variety III is 10.56 kg/cm2. The density of the hollow wall concrete panel are
652.78 kg/cm3 for variety I; 847.22 kg/cm3 for variety II; and 1,050.93 kg/cm3 for
variety III . Furthermore, the weight areas of the hollow wall concrete panel for each
variety are 78.33 kg/cm2; 101.67 kg/cm2; and 126.11 kg/cm2 respectively.
Based on flexural strength and the density of the hollow wall concrete panel, the
maximum length for variety I is 2.50 m, for variety I is 2.94 m, and for variety I is 3.17
m. In addition based on the length and density ratio, the variety I of hollow wall concrete
panel become the most optimum as light-weight wall concrete panel
The variety I hollow concrete wall panel gives 65.2 % reduction in comparison to the
weight-unit area of brick wall. The density of the hollow wall concrete panels is same as
Aerated Lightweight Concrete which contains same materials as that of ordinary
concrete but foam agent use as admixture and method of curing is pressure curing.
Further research should be conducted on the mechanical properties of hollow wall
concrete panels. In addition the connections system between each wall and the
connections between wall and beam should be tested.
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beton masih merupakan pilihan utama sebagai bahan konstruksi pada saat ini
karena beragam keunggulannya dibandingkan material lain. Kemudahan dalam
pengerjaannya, kekuatan yang semakin tinggi dalam memikul beban dan durabilitas
yang baik menjadikan beton sebagai pilihan utama untuk bahan konstruksi. Menara
tertinggi di dunia yang baru saja dioperasikan, Burj Khalifa, juga menggunakan struktur
beton bertulang sebagai bahan konstruksinya (Subramanian, 2010). Disamping berbagai
keunggulannya beton memiliki kelemahan seperti, berat struktur yang besar dan sifat
getas (britel) yang dimilikinya. Sehingga masih terbuka peluang inovasi untuk
menghasilkan beton yang memiliki sifat-sifat yang lebih baik dibandingkan beton yang
ada sekarang ini, seperti beton yang memiliki berat volume rendah, memiliki daktilitas
yang tinggi namun tetap ekonomis.
Kelemahan pemakaian beton sebagai bahan konstruksi dikaitkan dengan waktu
dan biaya pelaksanaannya adalah, lamanya proses pengerasan beton yaitu 28 hari.
Pekerjaan dalam urutan selanjutnya tidak dapat dikerjakan hingga beton memiliki
kekuatan awal yang cukup. Mengingat kelemahan tersebut, para ahli konstruksi
mengembangkan beton pracetak (precast), yaitu beton yang dibuat di pabrik terlebih
dahulu, kemudian diangkut di lokasi pekerjaan untuk langsung dipasang. Beton pracetak
yang diproduksi di pabrik pembuatan beton, sangat menguntungkan karena kualitasnya
lebih
terstandar
juga
hampir
seragam.
Selanjutnya
beton
pracetak
sangat
menguntungkan juga dalam meningkatkan efisiensi waktu pelaksanaan pekerjaan
konstruksi. Keuntungan tambahan dari konstruksi pracetak dibandingkan pengecoran
1
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
beton di lapangan terletak pada berkurangnya tenaga kerja yang diperlukan dalam
menghasilkan satu satuan beton (Winter,1993).
Meskipun dilihat dari sisi kualitas dan efisiensi waktu, pemakain beton pracetak
sangat menguntungkan namun terdapat kendala dalam pemakaiannya yaitu kendala
transportasi dan pemasangan. Hal ini disebabkan beton memiliki berat sendiri yang
sangat besar, berat volume beton normal sekitar 2.300 kg/m3 (Subakti, 1995), apalagi
jika ditambahkan dengan tulangan didalamnya. Selain itu beton pracetak dibuat dengan
bentuk dan ukuran sesuai peruntukannya, maka proses pemindahannya dari pabrik ke
lokasi pembangunan menjadi tidak efisien karena memerlukan kehati-hatian dan alat
transportasi yang besar dimana terkadang tidak terlayani dengan infrastruktur yang
tersedia. Pemasangan beton pracetak juga memerlukan peralatan khusus terutama untuk
konstruksi vertikal dengan ketinggian yang relatif besar.
Salah satu cara mengurangi kelemahan pemakaian beton pracetak adalah dengan
membuat konsep beton pracetak ringan. Salah satu beton pracetak ringan yang sudah
dikembangkan dan digunakan pada saat ini adalah beton ringan aerasi (Aerated
Lightweight Concrete/ ACL). Beton ringan aerasi ini dikembangkan oleh Joseph Hebel
pada tahun 1943 di Jerman (Hoedajanto, W, dkk, 2007). Bahan dasar pembuatan beton
aerasi pada dasarnya sama dengan beton biasa (kapur, pasir silica, semen, air) namun
ditambah bahan pengembang agar dimensi beton sesuai yang diinginkan namun
memiliki berat sendiri yang rendah. Proses perawatan yang digunakan adalah sistem
perawatan (curing) bertekanan.
Pemakaian material yang ringan dalam konstruksi sangat bermanfaat dalam
konstruksi terutama untuk struktur di daerah rawan gempa. Karena momen inersia
2
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
bangunan yang terkena beban gempa sebanding dengan dengan total berat bangunan
tersebut.
Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki resiko tinggi terjadinya
gempa. Seperti diketahui beberapa tahun belakangan ini beberapa peristiwa gempa besar
melanda negara Indonesia. Peristiwa-peristiwa gempa itu adalah gempa dan tsunami di
Aceh (Desember 2004), gempa di Nias (2005), gempa di Yogyakarta (Mei, 2006), dan
gempa di Madina (November, 2006). Gempa terbaru yang melanda Indonesia adalah
gempa di Jawa Barat dan gempa di Padang pada tahun 2009 ini dengan jumlah korban
dan kerugian yang sangat besar. Gempa Aceh yang disertai tsunami, bahkan merupakan
gempa yang tercatat sebagai yang terbesar selama 1 abad ini setelah gempa Alaska 1964
(Sieh, dalam Dewobroto 2005). Kejadian-kejadian gempa tersebut menunjukkan bahwa
Indonesia bukan hanya terletak di daerah rawan terjadinya namun memiliki potensi
gempa yang cukup besar.
Mengingat resiko yang cukup besar tersebut maka bangunan beton bertulang
harus mampu memikul beban gempa rencana, yang ditunjukkan oleh kecukupan dimensi
elemen struktur, kecukupan jumlah tulangan dan detailing yang baik pada elemen
struktur. Sebagaimana diketahui beban gempa rencana salah satunya ditentukan oleh
berat bangunan, maka untuk memperkecil beban gempa rencana dapat dilakukan dengan
menurunkan berat bangunan gedung. Salah satu cara untuk mengurangi berat bangunan
adalah menggunakan material bangunan yang ringan, seperti genteng dari aluminium
dan partisi/ sekat bangunan dari kayu atau hardfelx.
Pada kenyataannya dinding batu bata atau batako masih merupakan pilihan
utama sebagai bahan pembuatan dinding. Meskipun memiliki berat volume yang cukup
besar (1.500 – 1.700 kg/ m3) namun dinding batu bata atau batako memiliki keunggulan,
3
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
yaitu relatif kedap udara dan tahan terhadap pengaruh cuaca. Oleh karenanya,
penggantian bahan dinding dengan bahan yang lebih ringan, semestinya tetap
memperhatikan keunggulan batu bata atau batako tersebut.
Salah satu bahan dinding yang sudah dikenal saat ini dan memiliki keunggulan
seperti batu bata atau batako adalah dinding panel beton pracetak. Dinding panel beton
pracetak yang terdiri dari unit-unit kecil siap cetak memiliki keunggulan waktu
pemasangan yang cepat dan hasil yang rapi, sehingga mengurangi biaya pelaksanaan
pekerjaan. Apalagi jika dapat dihasilkan dinding panel beton yang ringan, selain
memiliki keunggulan yang telah disebutkan sebelumnya, juga sangat bermanfaat untuk
mengurangi berat bangunan. Salah satunya adalah teknologi beton ringan aerasi
(Aerated Lightweight Concrete/ ACL) seperti yang telah disebutkan sebelumnya.
Mengingat pembuatan beton aerasi tersebut yang cukup rumit, maka perlu
dikembangkan teknologi yang lebih sederhana untuk mendapatkan pelat beton pracetak
ringan. Salah satunya dengan cara memberikan rongga atau lubang pada penampang
memanjang beton (sistem sarang lebah). Pembuatan beton pracetak ringan dengan
rongga-rongga tipis di dalamnya saat ini mungkin dilaksanakan mengingat telah
ditemukannya teknologi self compacting concrete (SCC) yaitu beton tanpa kerikil
dengan pemadatan mandiri (Prajitno, H., 2007).
Dari hasil penelitian sebelumnya dinding panel berlubang dengan ketebalan sekat
2.5 cm memiliki berat volume sebesar 1.124,91 kg/m3 (Setyawan, 2009) dimana lebih
ringan dari berat dinding batu bata sebesar 1.400 kg/m3. Penelitian lanjutan perlu
dilakukan untuk mencari ketebalan sekat yang paling optimum.
4
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian yang disebutkan di atas dapat dikemukakan permasalahan
penelitian pada tahun ke-2 adalah:
a) Bagaimanakah karakteristik rancangan campuran beton (mix design) self
compacting concrete (SCC) dengan fas (faktor air semen) = 0,45 yang
menggunakan bahan tambah (admixture) jenis superplasticizer ?
b) Berapakah besarnya ketebalan sekat dinding panel beton berongga yang paling
optimum agar dihasilkan dinding panel yang ringan.
c) Bagaimanakah material properties dinding panel beton berongga yang
dihasilkan.
C. Lingkup Pembahasan
Agar penelitian yang dilakukan lebih terarah dan hasil penelitian dapat sebagai
acuan dalam penelitian selanjutnya, maka dilakukan pembatasan terhadap hal-hal
berikut ini :
1. Semen yang di gunakan semen Portland , jenis I semen Gresik.
2. Agregat halus berupa pasir dengan berat jenis 2.5.
3. Tulangan berupa kawat kasa berukuran 1 mm dengan ukuran lubang 10 mm.
4. Air yang dipakai, berasal dari Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta,
5. Nilai faktor air semen sebesar 0,45.
6. Sample penelitian berupa kubus beton ( 15 x 15 x 15 ) cm dan dinding.
7. Ukuran sample dinding (12 x 30 x 100) cm.
8. Ketebalan sekat dinding dibuat variasi masing-masing 1.5 cm, 2.0 cm dan 2.5 cm.
5
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
9. Jumlah sample untuk masing-masing dinding sebanyak 3 buah.
10. Rancangan campuran mortar beton berpedoman pada ASTM C109.
11. Bahan tambah Superplasticizer yang digunakan berupa Sika Viscocrete 10
12. Rasio pasir dengan semen sebesar 2,75
13. Pengujian dilakukan pada umur 28 hari.
6
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
Daftar pustaka
-------------- , 2005), Self-compacting concrete (SCC), British Concrete Cement, United
Kingdom
Annual Book ASTM, 2002., American standard testing materials,
BSN, 2002. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI – 1726 – 2002, Badan Standarisasi Nasional, Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum, 1990, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton
Normal (SK.SNI.T-15-1990-03), Yayasan LPMB, Bandung
Dewobroto, W., 2005. Evaluasi Kinerja Bangunan Baja Tahan Gempa dengan SAP
2000, Jurnal Teknik Sipil, Vol 3 No.1, Universitas Pelita Harapan, Jakarta.
Hatta, M.N, 2004, Uji Kuat Lentur Dinding Panel Hardflex Dan Styrofoam Dengan
Tulangan Bambu, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Hoedajanto, W, dkk, 2007). Kajian eksperimental kinerja panel lantai dan panel dinding
habel, Seminar dan Pameran HAKI.
Nordic Innovation Centre, 2005 Self-Compacting Concrete: Test Methods For SCC,
Danish Technological Institute, Denmark
Okamura, H., dan Ouchi, M., (2003), Self Compacting Concrete (invited paper), Journal
of Advanced Concrete Technology.
Pardi, 2007, Tinjauan Kuat Lentur Dinding Panel Batu Apung, Tugas Akhir, Jurusan
Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Prajitno, H., 2007, Sika ViscoCrete sebagai dispersan untuk self compacting concrete,
Konferensi Nasional teknik Sipil I, Universitas Atma Jaya, Yogyakarta.
Samekto, W., dan Rahmadiyanto, C., 2001 Teknologi Beton, Penerbit Kanisius,
Yogyakarta.
Setiawan, B., 2009, Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam
pembuatan dinding panel beton berlubang untuk mendapatkan dinding panel
yang ringan, Penelitian hibah bersaing, DP2M, DIKTI
Solikin, 2007, Diagram Interaksi Kolom pada Bangunan Perumahan di wilayah Surakarta
Dalam Memenuhi Persyaratan Memikul
DP2M, DIKTI
64
Beban Gempa, Penelitian Dosen Muda,
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
Subakti, A., 1995, Teknologi beton dalam praktek, Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS,
Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya
Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta.
Subramanian. N., 2010, BURJ KHALIFA, WORLD.S TALLEST STRUCTURE, New
Building Materials and Construction World, Vol. 15, India
Winter, G., Nilson A., 1983. Perencanaan Struktur Beton Bertulang. PT. Pradnya
Paramita, Jakarta.
Standar Nasional Indonesia, 2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk
Bangunan Gedung (SNI 03 - 2847- 2002), Yayasan LPMB, Bandung
65
DAFTAR ISI
Hal
LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN
ii
RINGKASAN DAN SUMMARY
iii
PRAKATA
vii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR TABEL
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
xiv
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ………………………………………………………………
1
B. Perumusan Masalah …………………………………………………………
5
C. Lingkup Pembahasan ………………………………………………………..
5
BAB II. STUDI PUSTAKA
A. Beban Gempa Pada Struktur Bangunan …………………………………….
7
B. Dinding Beton Berongga ……………………………………………………
8
C. Self Compacting Concrete …………………………………………………..
9
D. Mortar Beton ………………………………………………………………..
14
E. Dinding Beton ………………………………………………………………. 16
F. Pengujian Lentur Dinding Panel …………………………………………….
17
BABA III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
A. Tujuan Penelitian ……………………………………………………………
19
B. Manfaat Penelitian …………………………………………………………..
19
BAB IV. METODE PENELITIAN
A. Rancangan Penelitian ……………………………………………………….
21
B. Ketebalan Sekat Dinding Panel ……………………………………………..
27
C. Bahan Penelitian …………………………………………………………….
29
D. Peralatan Penelitian …………………………………………………………
33
E. Rancangan Campuran Mortar ……………………………………………….
38
F. Benda Uji Penelitian ………………………………………………………… 40
G. Pengujian Dinding Panel …………………………………………………….
ix
41
H. Standar Pengujian …………………………………………………………… 45
BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Material …………………………………………………….. 46
B. Rancangan Campuran Mortar ……………………………………………….. 47
C. Hasil Pengujian Karakteristik Dinding Panel ……………………………….. 49
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ………………………………………………………………….. 61
B. Saran …………………………………………………………………………. 62
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1. Pengujian mortar flow test
11
Gambar II.2. Ukuran standar alat uji mortar flow test
11
Gambar II.3. Ukuran standar alat L Box-shapes
12
Gambar II.4. Gambar pengujian L Box-shapes
13
Gambar II.5. Gambar alat uji mortar funnel test
14
Gambar II.6. Pengujian lentur
17
Gambar. IV.1. Variasi bentuk lubang dinding panel penelitian tahun I
21
Gambar IV.2. Dimensi dan potongan melintang satu unit dinding panel berlubang 22
Gambar IV.3. Bagan alir penelitian dinding panel berlubang
24
Gambar IV.4. Tiga buah bentuk sekat dinding panel rencana penelitian tahun II
28
Gambar IV.5. Semen Portland jenis I merk Gresik
30
Gambar IV.6. Pasir untuk penelitian
30
Gambar IV.7. Kawat kasa yang dipakai untuk penelitian
31
Gambar IV.8. Superplaticizer yang digunakan untuk penelitian
32
Gambar IV.9. Salah begisting benda uji yang dipakai untuk penelitian
32
Gambar IV.10. Gelas ukur dalam penelitian
33
Gambar IV.11. Ayakan untuk agregat halus
34
Gambar IV.12. Timbangan
34
Gambar IV.13. Kerucut terpancung
35
Gambar IV.14. Cetakan kubus beton
35
Gambar IV.15. Oven
36
Gambar IV.16. Desicator
36
Gambar IV.17. Molen
37
Gambar IV.18. Alat Uji Kuat Tekan Mortar
37
Gambar IV.19. Alat Uji Lentur Dinding Panel
38
Gambar IV.20. Komponen untuk menentukan volume mortar
39
Gambar IV.21. Skema pengujian mortar flow test
42
Gambar IV.22. Skema pengujian kuat lentur dinding panel
44
x
Gambar V.1. Kerucut untuk pengujian mortar flow test
50
Gambar V.2. Pengukuran diameter mortar flow test
50
Gambar V.3. Pengujian lentur dinding panel variasi I
56
x
DAFTAR TABEL
Tabel II.1. Persyaratan fisis bata beton ……………………………………………… 17
Tabel IV.1. Berat per m3 rencana variasi dinding panel beton berlubang …………… 28
Tabel IV.2. Benda uji penelitian …………………………………………………….. 41
Tabel IV.3. Standar penelitian pengujian bahan dan benda uji …………………….. 45
Tabel V.1. Sifat-sifat fisik agregat halus ..................................................................... 46
Tabel V.2. Kebutuhan material mortar self-compacting concrete ………………….. 48
Tabel V.3. Pengukuran deformability mortar self compacting concrete …………… 51
Tabel V.4. Hasil uji kuat tekan kubus mortar beton ………………………………… 52
Tabel V.5. Hasil pengujian serapan air dinding panel ………………………………. 53
Tabel V.6. Hasil pengujian berat satuan dinding panel ……………………………... 55
Tabel V.7. Hasil pengujian kuat lentur dinding panel ………………………………. 56
Tabel V.8. Rasio panjang dan berat dinding panel berlubang ………………………. 59
x
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
Lampiran 1
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 1
L-1
Lampiran 2
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 2
L-2
Lampiran 3
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 3
L-3
Lampiran 4
Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 1
L-4
Lampiran 5
Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 2
L-5
Lampiran 6
Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 3
L-6
Lampiran 7
Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 1
L-7
Lampiran 8
Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 2
L-8
Lampiran 9
Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 3
L-9
Lampiran 10 Foto-foto Penelitian
L-10
x
Ringkasan
Pemanfaatan Teknologi Self Compacting Concrete (SCC) Dalam Pembuatan
Dinding Panel Beton Berlubang untuk Mendapatkan Dinding Panel yang Ringan
Dalam dunia konstruksi, saat ini beton merupakan pilihan utama sebagai bahan
konstruksi karena banyaknya keunggulan yang dimiliki. Disamping keunggulan yang
dimiliki, kelemahan beton sebagai bahan konstruksi adalah diperlukannya waktu yang
cukup lama untuk mencapai kekuatan awal dan berat sendiri yang cukup besar. Salah
satu cara mengatasi kelemahan tersebut adalah dengan menggunakan beton pracetak dan
pemakaian beton yang ringan. Pemakaian beton pracetak yang ringan akan sangat
bermanfaat dalam meningkatkan efisiensi waktu pelaksanaan pekerjaan konstruksi dan
meningkatkan keamanan bangunana gedung terhadap bahaya gempa. Kepedulian
terhadap bahaya gempa tersebut disebabkan Indonesia adalah Negara yang terletak di
daerah yang sering dilanda gempa-gempa besar.
Salah satu bagian yang selalu diperlukan pada bangunan gedung adalah dinding.
Meskipun dinding merupakan komponen non struktur pada bangunan bertingkat,
dinding merupakan beban yang harus dipikul oleh elemen-elemen struktur sehingga
berat dinding berpengaruh terhadap perencanaan dimensi elemen struktur.
Penelitian ini bertujuan menghasilkan teknologi pembuatan dinding beton pracetak
ringan, dengan cara cara memberikan rongga atau lubang pada penampang memanjang
beton (sistem sarang lebah), dan mengkaji kelayakannya sebagai bahan dinding .
Pembuatan beton pracetak ringan dengan rongga-rongga tipis di dalamnya saat ini
mungkin dilaksanakan mengingat telah ditemukannya teknologi self compacting
concrete (SCC) yaitu beton tanpa kerikil dengan pemadatan mandiri.
Penelitian tahun pertama menghasilkan kesimpulan bentuk sekat dinding panel dan
rancangan campuran beton yang paling sesuai untuk pembuatan dinding panel beton
berlubang. Berdasarkan hasil penelitian tahun pertama tersebut dilakukan penelitian
lanjutan mengenai variasi ketebalan sekat dinding panel untuk menghasilkan dinding
panel beton berlubang yang paling optimum sebagai bahan dinding.
Pengujian yang dilakukan dalam penelitian dinding panel beton berlubang terdiri dari
pengujian mortar beton segar dan pengujian mortar beton yang telah mengeras.
Pengujian mortar beton segar berupa mortar flow test, sedangkan pengujian mortar
beton yang telah mengeras berupa: kuat tekan mortar beton, uji serapan air dinding
panel, uji berat volume dinding panel, dan uji kuat lentur dinding panel. Pengujian beton
mengeras dilakukan setelah dinding panel dirawat selama 28 hari.
Pengujian berat volume dan pengujian kuat lentur dinding panel dilakukan terhadap 3
buah variasi ketebalan sekat potongan melintang dinding panel.
Rancangan campuran beton self compacting concrete (SCC) dibuat dengan rasio pasir
dan semen sebesar 2,75 sedangkan faktor air semen sebesar 0,45. Hasil uji kuat tekan
mortar beton menunjukkan besarnya kuat tekan adalah 31,4 MPa, lebih tinggi dari syarat
kuat tekan beton untuk daerah gempa. Serapan air dinding panel beton berlubang
diperoleh sebesar 1,12% sangat rendah jika dibandingkan syarat serapan air dinding
beton.
Hasil pengujian kuat lentur menunjukkan dinding panel beton berlubang variasi I
sebesar 4,10 kg/m2; dinding panel variasi II sebesar 7,32 kg/m2; dan dinding panel
variasi III sebesar 10,56 kg/m2. Berat volume dinding panel beton berlubang variasi I
sebesar 652,78 kg/m3; dinding panel variasi II sebesar 847,22 kg/m3; dan dinding panel
variasi III sebesar 1.050,93 kg/m3. Berat persatuan luas dinding panel beton berlubang
variasi I sebesar 78,33 kg/cm2; dinding panel variasi II sebesar 101,67 kg/m2; dan
dinding panel variasi III sebesar 126,11 kg/m2.
Dengan data tegangan lentur dan berat volume masing-masing variasi dinding panel
tersebut, maka diperoleh panjang maksimum dinding panel adalah untuk variasi I
sebesar 2,5 m; dinding panel variasi II sebesar 2,94 m; dan dinding panel variasi III
sebesar 3,17 m.
Dengan menghitung rasio panjang dengan berat, maka diperoleh dinding panel beton
berlubang variasi I adalah yang paling optimum sebagai dinding panel beton ringan.
Dengan dinding panel variasi I tersebut, diperoleh berat persatuan luas dinding lebih
ringan 65,2% apabila dibandingkan berat persatuan luas dinding batu bata.
Berat volume dinding panel beton variasi I tersebut setara dengan beton ringan aerasi
(Aerated Lightweight Concrete/ ACL) yang dalam pembuatannya diperlukan bahan
pengembang kemudian dilakukan proses perawatan (curing) bertekanan.
Penelitian ini perlu dilanjutkan untuk mengetahui perilaku mekanis dinding panel dan
penggunaan sambungan dinding panel.
Summary
The utilization of Self Compacting Concrete (SCC) in producing hollow concrete
panel wall as light-weight panel wall
Concrete is widely used as construction materials, since it is an advanced construction
material comparison to other materials. However, there are some limitation in using
concrete because it needs longer period to get initial strength and its high density. To
overcome the problems, the employment of pre-cast concrete and light weight concrete
become a good solution. The pre-cast light-weight concrete gives benefit in reducing
working time and increase building safety related to earthquake load. The concern about
earthquake is due to the fact that Indonesia is located in the ‘chain of fire’ area in which
some big earthquakes frequently occur.
Wall is the prominent element in building. Although it is not a structural component, in
storied buildings wall becomes a load that must be restrained by structural elements in
the building. Therefore, the weight of the wall is closely related to the design of the
element structure.
This research aims at producing light-weight concrete wall by providing hollows on the
cross section of the concrete (bee hive system). The production of light-weight concrete
with the thin partition is enabled by the availability of self compacting concrete (SSC), a
concrete without coarse aggregate.
The result from the first year research showed the optimum type of hollow panel wall
and the optimum mix design of self compacting concrete (SSC). Based on the result this
research continues on the research about thinness variation of the partition.
In this research, there are two mainly tests, test on fresh concrete and test on hardened
concrete. Test for fresh concrete was mortar flow test and test for hardened concrete
which consists of the test of mortar concrete compressive strength, wall panel
absorption, density of the concrete wall panel and flexural strength of the concrete wall
panel. The test for hardened concrete was conducted after 28 days of curing.
Test of the density of the concrete wall panel and flexural strength of the concrete wall
panel was carried out on 3 different hollow wall panel concretes. Whereas other tests are
conducted on the same specimens for all of the variation of hollow wall panel concrete
since all of hollow wall panel concretes used the same mix proportion.
For producing self compacting concrete the mix proportion used sand-Portland cement
ratio 2.75 and the water-cement ratio 0.45. The result showed the compressive strength
of the mortar concrete is 31.4 MPa, which is higher than the compressive strength
required for concrete in earthquake area. Besides, the water absorption of the concrete
hollow wall panel is 1.12% that lower than the requirement from standard concrete wall
absorption.
The flexural strength test of the hollow wall concrete panel shows that for variety I the
flexural strength is 4.10 kg/cm2; the flexural strength of variety II is 7.32 kg/cm2; and
that of variety III is 10.56 kg/cm2. The density of the hollow wall concrete panel are
652.78 kg/cm3 for variety I; 847.22 kg/cm3 for variety II; and 1,050.93 kg/cm3 for
variety III . Furthermore, the weight areas of the hollow wall concrete panel for each
variety are 78.33 kg/cm2; 101.67 kg/cm2; and 126.11 kg/cm2 respectively.
Based on flexural strength and the density of the hollow wall concrete panel, the
maximum length for variety I is 2.50 m, for variety I is 2.94 m, and for variety I is 3.17
m. In addition based on the length and density ratio, the variety I of hollow wall concrete
panel become the most optimum as light-weight wall concrete panel
The variety I hollow concrete wall panel gives 65.2 % reduction in comparison to the
weight-unit area of brick wall. The density of the hollow wall concrete panels is same as
Aerated Lightweight Concrete which contains same materials as that of ordinary
concrete but foam agent use as admixture and method of curing is pressure curing.
Further research should be conducted on the mechanical properties of hollow wall
concrete panels. In addition the connections system between each wall and the
connections between wall and beam should be tested.
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beton masih merupakan pilihan utama sebagai bahan konstruksi pada saat ini
karena beragam keunggulannya dibandingkan material lain. Kemudahan dalam
pengerjaannya, kekuatan yang semakin tinggi dalam memikul beban dan durabilitas
yang baik menjadikan beton sebagai pilihan utama untuk bahan konstruksi. Menara
tertinggi di dunia yang baru saja dioperasikan, Burj Khalifa, juga menggunakan struktur
beton bertulang sebagai bahan konstruksinya (Subramanian, 2010). Disamping berbagai
keunggulannya beton memiliki kelemahan seperti, berat struktur yang besar dan sifat
getas (britel) yang dimilikinya. Sehingga masih terbuka peluang inovasi untuk
menghasilkan beton yang memiliki sifat-sifat yang lebih baik dibandingkan beton yang
ada sekarang ini, seperti beton yang memiliki berat volume rendah, memiliki daktilitas
yang tinggi namun tetap ekonomis.
Kelemahan pemakaian beton sebagai bahan konstruksi dikaitkan dengan waktu
dan biaya pelaksanaannya adalah, lamanya proses pengerasan beton yaitu 28 hari.
Pekerjaan dalam urutan selanjutnya tidak dapat dikerjakan hingga beton memiliki
kekuatan awal yang cukup. Mengingat kelemahan tersebut, para ahli konstruksi
mengembangkan beton pracetak (precast), yaitu beton yang dibuat di pabrik terlebih
dahulu, kemudian diangkut di lokasi pekerjaan untuk langsung dipasang. Beton pracetak
yang diproduksi di pabrik pembuatan beton, sangat menguntungkan karena kualitasnya
lebih
terstandar
juga
hampir
seragam.
Selanjutnya
beton
pracetak
sangat
menguntungkan juga dalam meningkatkan efisiensi waktu pelaksanaan pekerjaan
konstruksi. Keuntungan tambahan dari konstruksi pracetak dibandingkan pengecoran
1
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
beton di lapangan terletak pada berkurangnya tenaga kerja yang diperlukan dalam
menghasilkan satu satuan beton (Winter,1993).
Meskipun dilihat dari sisi kualitas dan efisiensi waktu, pemakain beton pracetak
sangat menguntungkan namun terdapat kendala dalam pemakaiannya yaitu kendala
transportasi dan pemasangan. Hal ini disebabkan beton memiliki berat sendiri yang
sangat besar, berat volume beton normal sekitar 2.300 kg/m3 (Subakti, 1995), apalagi
jika ditambahkan dengan tulangan didalamnya. Selain itu beton pracetak dibuat dengan
bentuk dan ukuran sesuai peruntukannya, maka proses pemindahannya dari pabrik ke
lokasi pembangunan menjadi tidak efisien karena memerlukan kehati-hatian dan alat
transportasi yang besar dimana terkadang tidak terlayani dengan infrastruktur yang
tersedia. Pemasangan beton pracetak juga memerlukan peralatan khusus terutama untuk
konstruksi vertikal dengan ketinggian yang relatif besar.
Salah satu cara mengurangi kelemahan pemakaian beton pracetak adalah dengan
membuat konsep beton pracetak ringan. Salah satu beton pracetak ringan yang sudah
dikembangkan dan digunakan pada saat ini adalah beton ringan aerasi (Aerated
Lightweight Concrete/ ACL). Beton ringan aerasi ini dikembangkan oleh Joseph Hebel
pada tahun 1943 di Jerman (Hoedajanto, W, dkk, 2007). Bahan dasar pembuatan beton
aerasi pada dasarnya sama dengan beton biasa (kapur, pasir silica, semen, air) namun
ditambah bahan pengembang agar dimensi beton sesuai yang diinginkan namun
memiliki berat sendiri yang rendah. Proses perawatan yang digunakan adalah sistem
perawatan (curing) bertekanan.
Pemakaian material yang ringan dalam konstruksi sangat bermanfaat dalam
konstruksi terutama untuk struktur di daerah rawan gempa. Karena momen inersia
2
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
bangunan yang terkena beban gempa sebanding dengan dengan total berat bangunan
tersebut.
Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki resiko tinggi terjadinya
gempa. Seperti diketahui beberapa tahun belakangan ini beberapa peristiwa gempa besar
melanda negara Indonesia. Peristiwa-peristiwa gempa itu adalah gempa dan tsunami di
Aceh (Desember 2004), gempa di Nias (2005), gempa di Yogyakarta (Mei, 2006), dan
gempa di Madina (November, 2006). Gempa terbaru yang melanda Indonesia adalah
gempa di Jawa Barat dan gempa di Padang pada tahun 2009 ini dengan jumlah korban
dan kerugian yang sangat besar. Gempa Aceh yang disertai tsunami, bahkan merupakan
gempa yang tercatat sebagai yang terbesar selama 1 abad ini setelah gempa Alaska 1964
(Sieh, dalam Dewobroto 2005). Kejadian-kejadian gempa tersebut menunjukkan bahwa
Indonesia bukan hanya terletak di daerah rawan terjadinya namun memiliki potensi
gempa yang cukup besar.
Mengingat resiko yang cukup besar tersebut maka bangunan beton bertulang
harus mampu memikul beban gempa rencana, yang ditunjukkan oleh kecukupan dimensi
elemen struktur, kecukupan jumlah tulangan dan detailing yang baik pada elemen
struktur. Sebagaimana diketahui beban gempa rencana salah satunya ditentukan oleh
berat bangunan, maka untuk memperkecil beban gempa rencana dapat dilakukan dengan
menurunkan berat bangunan gedung. Salah satu cara untuk mengurangi berat bangunan
adalah menggunakan material bangunan yang ringan, seperti genteng dari aluminium
dan partisi/ sekat bangunan dari kayu atau hardfelx.
Pada kenyataannya dinding batu bata atau batako masih merupakan pilihan
utama sebagai bahan pembuatan dinding. Meskipun memiliki berat volume yang cukup
besar (1.500 – 1.700 kg/ m3) namun dinding batu bata atau batako memiliki keunggulan,
3
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
yaitu relatif kedap udara dan tahan terhadap pengaruh cuaca. Oleh karenanya,
penggantian bahan dinding dengan bahan yang lebih ringan, semestinya tetap
memperhatikan keunggulan batu bata atau batako tersebut.
Salah satu bahan dinding yang sudah dikenal saat ini dan memiliki keunggulan
seperti batu bata atau batako adalah dinding panel beton pracetak. Dinding panel beton
pracetak yang terdiri dari unit-unit kecil siap cetak memiliki keunggulan waktu
pemasangan yang cepat dan hasil yang rapi, sehingga mengurangi biaya pelaksanaan
pekerjaan. Apalagi jika dapat dihasilkan dinding panel beton yang ringan, selain
memiliki keunggulan yang telah disebutkan sebelumnya, juga sangat bermanfaat untuk
mengurangi berat bangunan. Salah satunya adalah teknologi beton ringan aerasi
(Aerated Lightweight Concrete/ ACL) seperti yang telah disebutkan sebelumnya.
Mengingat pembuatan beton aerasi tersebut yang cukup rumit, maka perlu
dikembangkan teknologi yang lebih sederhana untuk mendapatkan pelat beton pracetak
ringan. Salah satunya dengan cara memberikan rongga atau lubang pada penampang
memanjang beton (sistem sarang lebah). Pembuatan beton pracetak ringan dengan
rongga-rongga tipis di dalamnya saat ini mungkin dilaksanakan mengingat telah
ditemukannya teknologi self compacting concrete (SCC) yaitu beton tanpa kerikil
dengan pemadatan mandiri (Prajitno, H., 2007).
Dari hasil penelitian sebelumnya dinding panel berlubang dengan ketebalan sekat
2.5 cm memiliki berat volume sebesar 1.124,91 kg/m3 (Setyawan, 2009) dimana lebih
ringan dari berat dinding batu bata sebesar 1.400 kg/m3. Penelitian lanjutan perlu
dilakukan untuk mencari ketebalan sekat yang paling optimum.
4
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian yang disebutkan di atas dapat dikemukakan permasalahan
penelitian pada tahun ke-2 adalah:
a) Bagaimanakah karakteristik rancangan campuran beton (mix design) self
compacting concrete (SCC) dengan fas (faktor air semen) = 0,45 yang
menggunakan bahan tambah (admixture) jenis superplasticizer ?
b) Berapakah besarnya ketebalan sekat dinding panel beton berongga yang paling
optimum agar dihasilkan dinding panel yang ringan.
c) Bagaimanakah material properties dinding panel beton berongga yang
dihasilkan.
C. Lingkup Pembahasan
Agar penelitian yang dilakukan lebih terarah dan hasil penelitian dapat sebagai
acuan dalam penelitian selanjutnya, maka dilakukan pembatasan terhadap hal-hal
berikut ini :
1. Semen yang di gunakan semen Portland , jenis I semen Gresik.
2. Agregat halus berupa pasir dengan berat jenis 2.5.
3. Tulangan berupa kawat kasa berukuran 1 mm dengan ukuran lubang 10 mm.
4. Air yang dipakai, berasal dari Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta,
5. Nilai faktor air semen sebesar 0,45.
6. Sample penelitian berupa kubus beton ( 15 x 15 x 15 ) cm dan dinding.
7. Ukuran sample dinding (12 x 30 x 100) cm.
8. Ketebalan sekat dinding dibuat variasi masing-masing 1.5 cm, 2.0 cm dan 2.5 cm.
5
Laporan Hibanh Bersaing tahun II:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
9. Jumlah sample untuk masing-masing dinding sebanyak 3 buah.
10. Rancangan campuran mortar beton berpedoman pada ASTM C109.
11. Bahan tambah Superplasticizer yang digunakan berupa Sika Viscocrete 10
12. Rasio pasir dengan semen sebesar 2,75
13. Pengujian dilakukan pada umur 28 hari.
6