PEMANFAATAN TEKNOLOGI SELF COMPACTING CONCRETE (SCC) DALAM PEMBUATAN DINDING PANEL BETON BERLUBANG UNTUK MENDAPATKAN DINDING PANEL YANG RINGAN
Laporan Hibah Bersaing :
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Pemakaian beton sebagai bahan utama konstruksi bangunan pada saat ini, sudah
tidak diragukan lagi keunggulannya. Kemudahan dalam pengerjaannya, kekuatan yang
semakin tinggi dalam memikul beban dan durabilitas yang baik menjadikan beton
sebagai pilihan utama untuk bahan konstruksi. Namun tentu saja masih ada tantangan
untuk menghasilkan beton yang memiliki sifat-sifat yang lebih baik dibandingkan beton
yang ada sekarang ini. Tantangan tersebut adalah bagaimana dihasilkan beton yang
memiliki berat volume rendah, memiliki karakteristik yang baik namun tetap ekonomis.
Dalam kaitan dengan waktu dan biaya pelaksanaan pekerjaan konstruksi,
pemakaian beton memiliki kelemahan karena memerlukan proses pengerasan selama 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 dan hampir seragam. Selanjutnya beton pracetak sangat menguntungkan
juga dalam meningkatkan efisiensi waktu pelaksanaan pekerjaan konstruksi.
Keuntungan dari konstruksi pracetak dibandingkan pengecoran 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
1
Laporan Hibah Bersaing:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
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
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 seperti di Indonesia. Seperti
diketahui, beberapa tahun belakangan ini beberapa peristiwa gempa besar melanda
negara Indonesia. Peristiwa-peristiwa gempa itu adalah gempa dan sunami 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
2
Laporan Hibah Bersaing:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
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 terletak di daerah rawan terjadinya 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,
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
3
Laporan Hibah Bersaing:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
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).
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian yang disebutkan di atas dapat dikemukakan permasalahan
penelitian 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) Bagaimanakah sistem pembuatan begisting dan metode pengecoran yang optimal
untuk pembuatan dinding panel beton berongga.
c) Bagaimanakah bentuk sekat dinding panel beton berongga yang paling optimum
digunakan sebagai dinding panel.
d) Bagaimanakah material properties dinding panel beton berongga yang
dihasilkan.
4
Laporan Hibah Bersaing:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
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 merk semen Gresik.
2. Agregat halus berupa pasir dengan berat jenis 2.5.
3. Tulangan berupa kawat kasa berukuran 1.0 mm dengan ukuran lubang 5 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.
Bahan tambah Superplasticizer yang digunakan berupa Viscocrete.
7. Ukuran benda uji dinding panel (12 x 60 x 100) cm.
8. Rancangan campuran mortar beton berpedoman pada ASTM C109, pengujian kuat
tekan mortar dengan mesin UTM.
9. Rasio pasir dengan semen sebesar 2,75
10. Pengujian tekan mortar ilakukan pada umur 28 hari.
5
Laporan Hibah Bersaing:
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.
Solikin, 2007, Diagram Interaksi Kolom pada Bangunan Perumahan di wilayah Surakarta
Dalam Memenuhi Persyaratan Memikul
Beban Gempa, Penelitian Dosen Muda,
DP2M, DIKTI
Subakti, A., 1995, Teknologi beton dalam praktek, Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS,
Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya
62
Laporan Hibah Bersaing:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta.
Winter, G., Nilson A., 1983. Perencanaan Struktur Beton Bertulang. PT. Pradnya
Paramita, Jakarta.
63
REKAYASA
LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING
TAHAP I TAHUN 2009
PEMANFAATAN TEKNOLOGI SELF COMPACTING CONCRETE
(SCC) DALAM PEMBUATAN DINDING PANEL BETON BERLUBANG
UNTUK MENDAPATKAN DINDING PANEL YANG RINGAN
Oleh:
Budi Setiawan, S.T., M.T.
Basuki, S.T.,M.T.
Mochamad Solikin, S.T., M.T.
Dibiayai oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional
Sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Hibah Penelitian 074/SP2H/PP/DP2M/IV/2009
Tertanggal 06 April 2009
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
OKTOBER, 2009
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 beton pracetak ringan yang sudah dikembangkan dan digunakan pada saat ini
adalah beton ringan aerasi (Aerated Lightweight Concrete/ ACL). Bahan dasar pembuatan
beton aerasi pada dasarnya sama dengan beton biasa (kapur, pasir silica, semen, dan air)
namun ditambah bahan pengembang kemudian dilakukan proses perawatan (curing)
bertekanan.
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.
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 bentuk lubang pada potongan melintang dinding panel sedangkan pengujian yang lain
variasi bentuk lubang tidak berkorelasi dengan hasil pengujian.
Hasil pengujian menunjukkan rancangan campuran beton yang sesuai untuk pembuatan self
compacting concrete (SCC) adalah dengan rasio pasir dan semen sebesar 2,75 sedangkan
faktor air semen sebesar 0,45. Hasil uji kuat tekan mortar beton sebesar 31,4 MPa, lebih tinggi
dari syarat kuat tekan beton untuk daerah gempa. Serapan air dinding panel beton berlubang
sebesar 1,12% sangat rendah jika dibandingkan syarat serapan air dinding beton.
Hasil pengujian kuat lentur menunjukkan dinding panel beton berlubang type I sebesar 17,83
kg/cm2; dinding panel type II sebesar 14,54 kg/cm2; dan dinding panel type III sebesar 14,25
kg/cm2. Berat volume dinding panel beton berlubang type I sebesar 1.124,91 kg/cm3; dinding
panel type II sebesar 1.134,49 kg/cm3; dan dinding panel type III sebesar 1.352,31 kg/cm3.
Berat persatuan luas dinding panel beton berlubang type I sebesar 134,99 kg/cm2; dinding
panel type II sebesar 136,83 kg/cm2; dan dinding panel type III sebesar 162,28 kg/cm2.
Dengan hasil tersebut maka dinding panel berlubang type I merupakan dinding panel yang
paling optimal sebagai dinding panel beton ringan. Dengan dinding panel type I tersebut,
diperoleh berat persatuan luas dinding lebih ringan 40% apabila dibandingkan berat persatuan
luas dinding batu bata. Panjang dinding panel maksimum yang bisa dibuat adalah 5 meter.
Penelitian ini perlu dilanjutkan untuk memperbaiki rancangan campuran beton, mengurangi
tebal sekat dinding dan penggunaan sambungan dinding panel.
Summary
The utilization of Self Compacting Concrete (SCC) in producing hollow concrete panel
wall to provide light-weight panel wall
Concrete is widely used as construction materials, since it has more advantages in comparison
to other materials. However, concrete has problems when it is used because it needs longer
period to gain initial strength and has high density. To overcome the problems, the
employment of precast concrete and light weight concrete become a good solution. The
precast light-weight concrete gives benefit in increasing construction time efficiency and
increase building safety related to earthquake damage. 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.
One of the light-wight concretes that has been developed and used nowadays is Aerated
Lightweight Concrete. It contains same materials as that of ordinary concrete (lime, silica
sand, Portland cement and water) but it is added by foam agent and undergone pressure
curing.
Wall is the prominent element in building. Although it is not a structural component, in
storied buildings wall becomes a dead 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 a hollow cavity on
the longitudinal section of the concrete (bee haive system).
The production of light-weight concrete with the thin hollow cavities is enabled by the
availability of self compacting concrete (SSC), a self compacting concrete without coarse
aggregate.
In this research, the tests conducted on hollow panel wall are test on fresh concrete in the
form of mortar flow test and test on hardened concrete which consists the examination of
mortar concrete compressive strength, walll panel absorbtion, density of the concrete wall
panel and flexural strength of the concrete wall panel. The test for hardened concrete is done
after 28 days of curing.
Test of the density of the concrete wall panel and flexural strength of the concrete wall panel
is accomplished on 3 different hollow wall panel concretes. Whereas other tests are conducted
on the same specimens for all of the different hollow wall panel concrete since the variety of
hollow wall panel concretes does not influence the tests.
The research shows that concrete mix design that is appropriate for producing self compacting
concrete is the mix proportion with sand-Portland cement ratio 2.75 and the water-cement
ratio 0.45. In this proportion, 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 absorbtion of the concrete hollow wall panel is 1.12% . This is very low
compared to the requirement of standart concrete wall absorption.
The examination on flexural strength of the concrete hollow wall panel shows that for type I
the flexural strength is 17.83 kg/cm2; the flexural strength of type II is 14.54 kg/cm2; and that
of type III is 14.25 kg/cm2. The weight – unit volume of the concrete hollow wall panel are
1,124.91 kg/cm3 for type I; 1,134.49 kg/cm3 for type II; and 1,352.31 kg/cm3 for type III .
Furthermore, the weight-unit areas of the concrete hollow wall panel for each type are 134.99
kg/cm2; 136.83 kg/cm2; and 162.28 kg/cm2.
Based on the result, the type I wall panel is the most optimum concrete hollow wall panel.
The type I hollow concrete wall panel gives 40 % reduction of weight-unit area in comparison
to the weight-unit area of brick wall. In addition, the maximum length of concrete hollow
panel wall is 5 meters. Further research should be conducted on the design of concrete mix
proportion to improve the quality of concrete particularly on the reduction of the wall
partition thickness and the the use of wall panel connection.
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahirobbil ‘alamin, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat
Allah S.W.T yang telah melimpahkan rahmad, taufik, hidayah dan inayah-Nya, sehingga
penulis bisa menyelesaikan Laporan Penelitian Hibah Bersaing yang berjudul “Pemanfaatan
Teknologi Self Compacting Concrete (SCC) Dalam Pembuatan Dinding Panel Beton
Berlubang Untuk Mendapatkan Dinding Panel Yang Ringan” ini dengan baik.
Seiring dengan perkembangan jasa konstruksi saat ini, teknologi dinding panel telah
banyak dikembangkan. Namun karena beban dinding panel yang ada sekarang masih
tergolong cukup berat maka, perlu dikembangkan suatu sistem dinding yang ringan serta
mudah dalam pemasangannya. Pada penelitian ini dicoba membuat model dinding panel
berlubang dengan menerapkan teknologi Self Compacting Concrete untuk mendapatkan suatu
bentuk dinding panel yang ringan serta mudah didalam pemasangan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih atas selesaianya penelitian ini
kepada :
1).
Direktur Penelitian dan Pengabdian Masyarakat, Dirjen Dikti, Dekdiknas dan seluruh
staf, sebagai penyandang dana atas bantuannya sehingga kegiatan in dapat terlaksana.
2).
Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Universitas Muhammadiyah
Surakarta beserta staf yang telah memberikan bantuan sampai selesainya Laporan
Penelitian ini
3).
Ir. H. Sri Widodo, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberikan bantuan sampai selesainya Laporan Penelitian ini.
4).
Ketua Laboratorium Teknik Sipil Fakultas Teknik beserta staf Universitas
Muhammadiyah Surakarta yang telah memberikan bantuan sampai selesainya Laporan
Penelitian ini
5).
Rekan-rekan staf dosen dan staf administrasi serta teman-teman mahasiswa Jurusan
Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah membantu penulis
selama melaksanakan penelitian ini.
6).
Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu baik secara langsung maupun
tidak langsung yang telah membantu penulis dalam melakukan penelitian dan
penyusunan laporan penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan penelitian ini masih jauh dari
sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan dan
semoga laporan tesis ini bermanfaat bagi semua. Amien.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Oktober 2009
Penulis
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
4
C. Lingkup Pembahasan
5
BAB II. STUDI PUSTAKA
A. Beban Gempa Pada Struktur Bangunan
6
B. Dinding Beton Berongga
7
C. Self Compacting Concrete
8
D. Mortar Beton
13
E. Dinding Beton
15
F. Pengujian Lentur Dinding Panel
16
BAB III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
A. Tujuan Penelitian
18
B. Manfaat Penelitian
19
BAB IV. METODE PENELITIAN
A. Rancangan Penelitian
20
B. Bentuk Dinding Panel
27
C. Bahan Penelitian
28
D. Peralatan Penelitian.
32
E. Rancangan Campuran Mortar
38
F. Benda Uji Penelitian
40
G. Pengujian Dinding Panel
40
H. Standar Pengujian
44
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
59
B. Saran
60
DAFTAR PUSTAKA
62
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar II.1. Pengujian mortar flow test
10
Gambar II.2. Ukuran standar alat uji mortar flow test
10
Gambar II.3.. Ukuran standar alat L Box-shapes
11
Gambar II.4. Gambar pengujian L Box-shapes
12
Gambar II.5. Gambar alat uji mortar funnel test
13
Gambar II.6. Pengujian lentur
16
Gambar IV.1. Dimensi dan potongan melintang satu unit dinding panel berlubang 20
Gambar IV.2. Dimensi bentuk lubang dinding panel tipe 1
21
Gambar IV.3. Dimensi bentuk lubang dinding panel tipe 2
21
Gambar IV.4. Dimensi bentuk lubang dinding panel tipe 3
21
Gambar IV.5. Bagan alir penelitian dinding panel berlubang
23
Gambar IV.6. Tiga buah bentuk sekat dinding panel rencana penelitian tahun I
27
Gambar IV.7. Semen Portland jenis I merk Gresik
29
Gambar IV.8. Pasir untuk penelitian
30
Gambar IV.9. Kawat kasa yang dipakai untuk penelitian
30
Gambar IV.10. Superplaticizer yang digunakan untuk penelitian
31
Gambar IV.11. Salah begisting benda uji yang dipakai untuk penelitian
32
Gambar IV.12. Gelas ukur dalam penelitian
33
Gambar IV.13. Ayakan untuk agregat halus
33
Gambar IV.14. Timbangan
34
Gambar IV.15. Kerucut terpancung
34
Gambar IV.16. Cetakan kubus beton
35
Gambar IV.17. Oven
35
Gambar IV.18. Desicator
36
Gambar IV.19. Molen
36
Gambar IV.20 Alat Uji Kuat Tekan Mortar
37
Gambar IV.21 Alat Uji Lentur Dinding Panel
37
Gambar IV.22. Komponen untuk menentukan volume mortar
38
Gambar IV.23. Skema pengujian mortar flow test
41
Gambar IV.24. Skema pengujian kuat lentur dinding panel
44
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 type I
54
Gambar V.4. Pengujian lentur dinding panel type II
54
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel II.1. Persyaratan fisis bata beton Tahap kedua
15
Tabel IV.1. Berat per m3 rencana type dinding panel beton berlubang
28
Tabel IV.2. Benda uji penelitian
40
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. Hasil uji kuat tekan kubus mortar beton
52
Tabel V.4. Hasil pengujian serapan air dinding panel.
53
Tabel V.5. Hasil pengujian kuat lentur dinding panel.
55
Tabel V.6. Hasil pengujian berat satuan dinding panel
57
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
Lampiran 1
Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus
L-1
Lampiran 2
Pengujian Kandungan Lumpur
L-2
Lampiran 3
Pengujian Berat Volume dan Absorbsi
L-3
Lampiran 4
Pengujian Kuat Tekan Kubus
L-4
Lampiran 5
Mix Design Mortar
L-5
Lampiran 6
Nilai Defomabilitas Benda Uji Dinding
L-6
Lampiran 7
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 1
L-7
Lampiran 8
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 2
L-8
Lampiran 9
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 3
L-9
Lampiran 10 Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 1
L-10
Lampiran 11 Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 2
L-11
Lampiran 12 Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 3
L-12
Lampiran 13 Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 1
L-13
Lampiran 14 Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 2
L-14
Lampiran 15 Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 3
L-15
Lampiran 16 Brosur Sika Viscocrete 10
L-16
Lampiran 17 Foto-foto Penelitian
L-17
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Pemakaian beton sebagai bahan utama konstruksi bangunan pada saat ini, sudah
tidak diragukan lagi keunggulannya. Kemudahan dalam pengerjaannya, kekuatan yang
semakin tinggi dalam memikul beban dan durabilitas yang baik menjadikan beton
sebagai pilihan utama untuk bahan konstruksi. Namun tentu saja masih ada tantangan
untuk menghasilkan beton yang memiliki sifat-sifat yang lebih baik dibandingkan beton
yang ada sekarang ini. Tantangan tersebut adalah bagaimana dihasilkan beton yang
memiliki berat volume rendah, memiliki karakteristik yang baik namun tetap ekonomis.
Dalam kaitan dengan waktu dan biaya pelaksanaan pekerjaan konstruksi,
pemakaian beton memiliki kelemahan karena memerlukan proses pengerasan selama 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 dan hampir seragam. Selanjutnya beton pracetak sangat menguntungkan
juga dalam meningkatkan efisiensi waktu pelaksanaan pekerjaan konstruksi.
Keuntungan dari konstruksi pracetak dibandingkan pengecoran 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
1
Laporan Hibah Bersaing:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
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
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 seperti di Indonesia. Seperti
diketahui, beberapa tahun belakangan ini beberapa peristiwa gempa besar melanda
negara Indonesia. Peristiwa-peristiwa gempa itu adalah gempa dan sunami 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
2
Laporan Hibah Bersaing:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
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 terletak di daerah rawan terjadinya 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,
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
3
Laporan Hibah Bersaing:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
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).
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian yang disebutkan di atas dapat dikemukakan permasalahan
penelitian 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) Bagaimanakah sistem pembuatan begisting dan metode pengecoran yang optimal
untuk pembuatan dinding panel beton berongga.
c) Bagaimanakah bentuk sekat dinding panel beton berongga yang paling optimum
digunakan sebagai dinding panel.
d) Bagaimanakah material properties dinding panel beton berongga yang
dihasilkan.
4
Laporan Hibah Bersaing:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
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 merk semen Gresik.
2. Agregat halus berupa pasir dengan berat jenis 2.5.
3. Tulangan berupa kawat kasa berukuran 1.0 mm dengan ukuran lubang 5 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.
Bahan tambah Superplasticizer yang digunakan berupa Viscocrete.
7. Ukuran benda uji dinding panel (12 x 60 x 100) cm.
8. Rancangan campuran mortar beton berpedoman pada ASTM C109, pengujian kuat
tekan mortar dengan mesin UTM.
9. Rasio pasir dengan semen sebesar 2,75
10. Pengujian tekan mortar ilakukan pada umur 28 hari.
5
Laporan Hibah Bersaing:
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.
Solikin, 2007, Diagram Interaksi Kolom pada Bangunan Perumahan di wilayah Surakarta
Dalam Memenuhi Persyaratan Memikul
Beban Gempa, Penelitian Dosen Muda,
DP2M, DIKTI
Subakti, A., 1995, Teknologi beton dalam praktek, Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS,
Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya
62
Laporan Hibah Bersaing:
Pemanfaatan teknologi self compacting concrete (scc) dalam pembuatan dinding panel beton berlubang
untuk mendapatkan dinding panel yang ringan
Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta.
Winter, G., Nilson A., 1983. Perencanaan Struktur Beton Bertulang. PT. Pradnya
Paramita, Jakarta.
63
REKAYASA
LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING
TAHAP I TAHUN 2009
PEMANFAATAN TEKNOLOGI SELF COMPACTING CONCRETE
(SCC) DALAM PEMBUATAN DINDING PANEL BETON BERLUBANG
UNTUK MENDAPATKAN DINDING PANEL YANG RINGAN
Oleh:
Budi Setiawan, S.T., M.T.
Basuki, S.T.,M.T.
Mochamad Solikin, S.T., M.T.
Dibiayai oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional
Sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Hibah Penelitian 074/SP2H/PP/DP2M/IV/2009
Tertanggal 06 April 2009
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
OKTOBER, 2009
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 beton pracetak ringan yang sudah dikembangkan dan digunakan pada saat ini
adalah beton ringan aerasi (Aerated Lightweight Concrete/ ACL). Bahan dasar pembuatan
beton aerasi pada dasarnya sama dengan beton biasa (kapur, pasir silica, semen, dan air)
namun ditambah bahan pengembang kemudian dilakukan proses perawatan (curing)
bertekanan.
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.
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 bentuk lubang pada potongan melintang dinding panel sedangkan pengujian yang lain
variasi bentuk lubang tidak berkorelasi dengan hasil pengujian.
Hasil pengujian menunjukkan rancangan campuran beton yang sesuai untuk pembuatan self
compacting concrete (SCC) adalah dengan rasio pasir dan semen sebesar 2,75 sedangkan
faktor air semen sebesar 0,45. Hasil uji kuat tekan mortar beton sebesar 31,4 MPa, lebih tinggi
dari syarat kuat tekan beton untuk daerah gempa. Serapan air dinding panel beton berlubang
sebesar 1,12% sangat rendah jika dibandingkan syarat serapan air dinding beton.
Hasil pengujian kuat lentur menunjukkan dinding panel beton berlubang type I sebesar 17,83
kg/cm2; dinding panel type II sebesar 14,54 kg/cm2; dan dinding panel type III sebesar 14,25
kg/cm2. Berat volume dinding panel beton berlubang type I sebesar 1.124,91 kg/cm3; dinding
panel type II sebesar 1.134,49 kg/cm3; dan dinding panel type III sebesar 1.352,31 kg/cm3.
Berat persatuan luas dinding panel beton berlubang type I sebesar 134,99 kg/cm2; dinding
panel type II sebesar 136,83 kg/cm2; dan dinding panel type III sebesar 162,28 kg/cm2.
Dengan hasil tersebut maka dinding panel berlubang type I merupakan dinding panel yang
paling optimal sebagai dinding panel beton ringan. Dengan dinding panel type I tersebut,
diperoleh berat persatuan luas dinding lebih ringan 40% apabila dibandingkan berat persatuan
luas dinding batu bata. Panjang dinding panel maksimum yang bisa dibuat adalah 5 meter.
Penelitian ini perlu dilanjutkan untuk memperbaiki rancangan campuran beton, mengurangi
tebal sekat dinding dan penggunaan sambungan dinding panel.
Summary
The utilization of Self Compacting Concrete (SCC) in producing hollow concrete panel
wall to provide light-weight panel wall
Concrete is widely used as construction materials, since it has more advantages in comparison
to other materials. However, concrete has problems when it is used because it needs longer
period to gain initial strength and has high density. To overcome the problems, the
employment of precast concrete and light weight concrete become a good solution. The
precast light-weight concrete gives benefit in increasing construction time efficiency and
increase building safety related to earthquake damage. 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.
One of the light-wight concretes that has been developed and used nowadays is Aerated
Lightweight Concrete. It contains same materials as that of ordinary concrete (lime, silica
sand, Portland cement and water) but it is added by foam agent and undergone pressure
curing.
Wall is the prominent element in building. Although it is not a structural component, in
storied buildings wall becomes a dead 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 a hollow cavity on
the longitudinal section of the concrete (bee haive system).
The production of light-weight concrete with the thin hollow cavities is enabled by the
availability of self compacting concrete (SSC), a self compacting concrete without coarse
aggregate.
In this research, the tests conducted on hollow panel wall are test on fresh concrete in the
form of mortar flow test and test on hardened concrete which consists the examination of
mortar concrete compressive strength, walll panel absorbtion, density of the concrete wall
panel and flexural strength of the concrete wall panel. The test for hardened concrete is done
after 28 days of curing.
Test of the density of the concrete wall panel and flexural strength of the concrete wall panel
is accomplished on 3 different hollow wall panel concretes. Whereas other tests are conducted
on the same specimens for all of the different hollow wall panel concrete since the variety of
hollow wall panel concretes does not influence the tests.
The research shows that concrete mix design that is appropriate for producing self compacting
concrete is the mix proportion with sand-Portland cement ratio 2.75 and the water-cement
ratio 0.45. In this proportion, 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 absorbtion of the concrete hollow wall panel is 1.12% . This is very low
compared to the requirement of standart concrete wall absorption.
The examination on flexural strength of the concrete hollow wall panel shows that for type I
the flexural strength is 17.83 kg/cm2; the flexural strength of type II is 14.54 kg/cm2; and that
of type III is 14.25 kg/cm2. The weight – unit volume of the concrete hollow wall panel are
1,124.91 kg/cm3 for type I; 1,134.49 kg/cm3 for type II; and 1,352.31 kg/cm3 for type III .
Furthermore, the weight-unit areas of the concrete hollow wall panel for each type are 134.99
kg/cm2; 136.83 kg/cm2; and 162.28 kg/cm2.
Based on the result, the type I wall panel is the most optimum concrete hollow wall panel.
The type I hollow concrete wall panel gives 40 % reduction of weight-unit area in comparison
to the weight-unit area of brick wall. In addition, the maximum length of concrete hollow
panel wall is 5 meters. Further research should be conducted on the design of concrete mix
proportion to improve the quality of concrete particularly on the reduction of the wall
partition thickness and the the use of wall panel connection.
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahirobbil ‘alamin, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat
Allah S.W.T yang telah melimpahkan rahmad, taufik, hidayah dan inayah-Nya, sehingga
penulis bisa menyelesaikan Laporan Penelitian Hibah Bersaing yang berjudul “Pemanfaatan
Teknologi Self Compacting Concrete (SCC) Dalam Pembuatan Dinding Panel Beton
Berlubang Untuk Mendapatkan Dinding Panel Yang Ringan” ini dengan baik.
Seiring dengan perkembangan jasa konstruksi saat ini, teknologi dinding panel telah
banyak dikembangkan. Namun karena beban dinding panel yang ada sekarang masih
tergolong cukup berat maka, perlu dikembangkan suatu sistem dinding yang ringan serta
mudah dalam pemasangannya. Pada penelitian ini dicoba membuat model dinding panel
berlubang dengan menerapkan teknologi Self Compacting Concrete untuk mendapatkan suatu
bentuk dinding panel yang ringan serta mudah didalam pemasangan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih atas selesaianya penelitian ini
kepada :
1).
Direktur Penelitian dan Pengabdian Masyarakat, Dirjen Dikti, Dekdiknas dan seluruh
staf, sebagai penyandang dana atas bantuannya sehingga kegiatan in dapat terlaksana.
2).
Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Universitas Muhammadiyah
Surakarta beserta staf yang telah memberikan bantuan sampai selesainya Laporan
Penelitian ini
3).
Ir. H. Sri Widodo, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberikan bantuan sampai selesainya Laporan Penelitian ini.
4).
Ketua Laboratorium Teknik Sipil Fakultas Teknik beserta staf Universitas
Muhammadiyah Surakarta yang telah memberikan bantuan sampai selesainya Laporan
Penelitian ini
5).
Rekan-rekan staf dosen dan staf administrasi serta teman-teman mahasiswa Jurusan
Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah membantu penulis
selama melaksanakan penelitian ini.
6).
Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu baik secara langsung maupun
tidak langsung yang telah membantu penulis dalam melakukan penelitian dan
penyusunan laporan penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan penelitian ini masih jauh dari
sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan dan
semoga laporan tesis ini bermanfaat bagi semua. Amien.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Oktober 2009
Penulis
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
4
C. Lingkup Pembahasan
5
BAB II. STUDI PUSTAKA
A. Beban Gempa Pada Struktur Bangunan
6
B. Dinding Beton Berongga
7
C. Self Compacting Concrete
8
D. Mortar Beton
13
E. Dinding Beton
15
F. Pengujian Lentur Dinding Panel
16
BAB III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
A. Tujuan Penelitian
18
B. Manfaat Penelitian
19
BAB IV. METODE PENELITIAN
A. Rancangan Penelitian
20
B. Bentuk Dinding Panel
27
C. Bahan Penelitian
28
D. Peralatan Penelitian.
32
E. Rancangan Campuran Mortar
38
F. Benda Uji Penelitian
40
G. Pengujian Dinding Panel
40
H. Standar Pengujian
44
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
59
B. Saran
60
DAFTAR PUSTAKA
62
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar II.1. Pengujian mortar flow test
10
Gambar II.2. Ukuran standar alat uji mortar flow test
10
Gambar II.3.. Ukuran standar alat L Box-shapes
11
Gambar II.4. Gambar pengujian L Box-shapes
12
Gambar II.5. Gambar alat uji mortar funnel test
13
Gambar II.6. Pengujian lentur
16
Gambar IV.1. Dimensi dan potongan melintang satu unit dinding panel berlubang 20
Gambar IV.2. Dimensi bentuk lubang dinding panel tipe 1
21
Gambar IV.3. Dimensi bentuk lubang dinding panel tipe 2
21
Gambar IV.4. Dimensi bentuk lubang dinding panel tipe 3
21
Gambar IV.5. Bagan alir penelitian dinding panel berlubang
23
Gambar IV.6. Tiga buah bentuk sekat dinding panel rencana penelitian tahun I
27
Gambar IV.7. Semen Portland jenis I merk Gresik
29
Gambar IV.8. Pasir untuk penelitian
30
Gambar IV.9. Kawat kasa yang dipakai untuk penelitian
30
Gambar IV.10. Superplaticizer yang digunakan untuk penelitian
31
Gambar IV.11. Salah begisting benda uji yang dipakai untuk penelitian
32
Gambar IV.12. Gelas ukur dalam penelitian
33
Gambar IV.13. Ayakan untuk agregat halus
33
Gambar IV.14. Timbangan
34
Gambar IV.15. Kerucut terpancung
34
Gambar IV.16. Cetakan kubus beton
35
Gambar IV.17. Oven
35
Gambar IV.18. Desicator
36
Gambar IV.19. Molen
36
Gambar IV.20 Alat Uji Kuat Tekan Mortar
37
Gambar IV.21 Alat Uji Lentur Dinding Panel
37
Gambar IV.22. Komponen untuk menentukan volume mortar
38
Gambar IV.23. Skema pengujian mortar flow test
41
Gambar IV.24. Skema pengujian kuat lentur dinding panel
44
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 type I
54
Gambar V.4. Pengujian lentur dinding panel type II
54
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel II.1. Persyaratan fisis bata beton Tahap kedua
15
Tabel IV.1. Berat per m3 rencana type dinding panel beton berlubang
28
Tabel IV.2. Benda uji penelitian
40
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. Hasil uji kuat tekan kubus mortar beton
52
Tabel V.4. Hasil pengujian serapan air dinding panel.
53
Tabel V.5. Hasil pengujian kuat lentur dinding panel.
55
Tabel V.6. Hasil pengujian berat satuan dinding panel
57
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
Lampiran 1
Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus
L-1
Lampiran 2
Pengujian Kandungan Lumpur
L-2
Lampiran 3
Pengujian Berat Volume dan Absorbsi
L-3
Lampiran 4
Pengujian Kuat Tekan Kubus
L-4
Lampiran 5
Mix Design Mortar
L-5
Lampiran 6
Nilai Defomabilitas Benda Uji Dinding
L-6
Lampiran 7
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 1
L-7
Lampiran 8
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 2
L-8
Lampiran 9
Uji Lentur Dinding Panel Type 1 No. 3
L-9
Lampiran 10 Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 1
L-10
Lampiran 11 Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 2
L-11
Lampiran 12 Uji Lentur Dinding Panel Type 2 No. 3
L-12
Lampiran 13 Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 1
L-13
Lampiran 14 Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 2
L-14
Lampiran 15 Uji Lentur Dinding Panel Type 3 No. 3
L-15
Lampiran 16 Brosur Sika Viscocrete 10
L-16
Lampiran 17 Foto-foto Penelitian
L-17