4

BAB 2

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

2.1. Sejarah Perkembangan Beton Pracetak

Beton adalah material konstruksi yang banyak dipakai di Indonesia, jika

dibandingkan dengan material lain seperti kayu dan baja. Hal ini bisa

dikarenakan bahan-bahan pokoknya mudah didapat di Indonesia, cukup awet,

mudah dibentuk dan harganya relatif terjangkau. Ada beberapa aspek yang dapat

menjadi perhatian dalam sistem beton konvensional, antara lain waktu

pelaksanaan yang lama dan kurang bersih, kontrol kualitas yang sulit

ditingkatkan serta bahan-bahan dasar cetakan dari kayu dan triplek yang semakin

lama semakin mahal dan langka.

Sistem beton pracetak adalah metode konstruksi yang melakukan

pengecoran komponen di tempat khusus di permukaan tanah (fabrikasi), lalu

dibawa ke lokasi (transportasi) untuk disusun menjadi suatu struktur utuh

(ereksi). Sehingga mampu menjawab kebutuhan di era milenium baru ini,

dimana sistem ini memiliki keunggulan antara lain: mutu yang terjamin, produksi

cepat dan massal, pembangunan yang cepat, ramah lingkungan dan rapi dengan

kualitas produk yang baik.

Perbandingan kualitatif antara struktur kayu, baja serta beton

konvensional dan pracetak dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut ini:

5

Tabel 2.1. Perbandingan Kualitatif antara Struktur Kayu, Baja serta Beton Konvensional dan Pracetak

Beton Aspek Kayu Baja Konvensional Pracetak

Pengadaan Semakin terbatas

Utamanya impor

Mudah Mudah

Permintaan Banyak Banyak Paling banyak Cukup Pelaksanaan Sulit, Kotor Cepat, Bersih Lama, kotor Cepat,

bersih Pemeliharaan Biaya tinggi Biaya tinggi Biaya sedang Biaya

sedang Kualitas Tergantung

jenisnya Tinggi Sedang-Tinggi Tinggi

Harga Cukup mahal Mahal Relatif murah Murah Tenaga Kerja Banyak Banyak Banyak Banyak Lingkungan Tidak ramah Ramah Kurang ramah Ramah Standar Ada (sedang

diperbaharui) Ada (sedang diperbaharui)

Ada (sedang diperbaharui)

Belum ada (sedang disusun)

Sistem pracetak telah cukup banyak diaplikasikan di Indonesia, baik

sistem yang dikembangkan didalam negeri maupun yang didatangkan dari luar

negeri. Sistem pracetak berbentuk komponen seperti: tiang pancang, balok

jembatan, kolom, pelat lantai, dll.

Permasalahan mendasar dalam perkembangan sistem pracetak di

Indonesia saat ini adalah:

a. Sistem ini relatif baru.

b. Kurang tersosialisasikan jenisnya, produk dan kemampuan sistem pracetak

yang telah ada.

c. Serta keandalan sambungan antar komponen untuk sistem pracetak terhadap

beban gempa yang selalu menjadi pertanyaan.

6

d. Belum adanya pedoman resmi mengenai tata cara analisis, perencanaan serta

tingkat keandalan khusus untuk sistem pracetak yang dapat dijadikan

pedoman bagi pelaku konstruksi.

2.1.1. Perkembangan Sistem Pracetak di Dunia

Sistem pracetak jaman modern berkembang mula-mula di Negara Eropa.

Struktur pracetak pertama kali digunakan adalah sebagai balok beton precetak

untuk Casino di Biarritz, yang dibangun oleh kontraktor Coignet, Paris 1891.

Pondasi beton bertulang diperkenalkan oleh sebuah perusahaan Jerman, Wayss

& Freytag di Hamburg dan mulai digunakan tahun 1906. Tahun 1912 beberapa

bangunan bertingkat menggunakan sistem pracetak berbentuk komponen-

komponen, seperti dinding .kolom dan lantai diperkenalkan oleh

John.E.Conzelmann.

Struktur komponen pracetak beton bertulang juga diperkenalkan di

Jerman oleh Philip Holzmann AG, Dyckerhoff & Widmann G Wayss & Freytag

KG, Prteussag, Loser, dll. Sistem pracetak tahan gempa dipelopori

pengembangannya di Selandia Baru. Amerika dan Jepang yang dikenal sebagai

Negara maju di dunia, ternyata baru melakukan penelitian intensif tentang sistem

pracetak tahan gempa pada tahun 1991. Dengan membuat program penelitian

bersama yang dinamakan PRESS (Precast seismic Structure System).

2.1.2. Perkembangan Sistem Pracetak di Indonesia

Indonesia telah mengenal sistem pracetak yang berbentuk komponen,

seperti tiang pancang, balok jembatan, kolom dan pelat lantai sejak tahun

1970an. Sistem pracetak semakin berkembang dengan ditandai munculnya

berbagai inovasi seperti Sistem Column Slab (1996), Sistem L-Shape Wall

7

(1996), Sistem All Load Bearing Wall (1997), Sistem Beam Column Slab (1998),

Sistem Jasubakim (1999), Sistem Bresphaka (1999) dan sistem T-Cap (2000).

2.1.3. Permasalahan Umum pada Pengembangan Sistem Pracetak

Ada tiga masalah utama dalam pengembangan sistem pracetak :

a. Keandalan sambungan antar komponen.

b. Belum adanya suatu pedoman perencanaan khusus untuk sistem struktur

pracetak.

c. Kerjasama dengan perencana di bidang lain yang terkait, terutama dengan

pihak arsitektur dan mekanikal/ elektrikal/ plumbing.

2.2. Sistem Pracetak Beton

Pada pembangunan struktur dengan bahan beton dikenal 3 (tiga) metode

pembangunan yang umum dilakukan, yaitu sistem konvensional, sistem

formwork dan sistem pracetak.

Sistem konvensional adalah metode yang menggunakan bahan tradisional

kayu dan triplek sebagai formwork dan perancah, serta pengecoran beton di

tempat. Sistem formwork sudah melangkah lebih maju dari sistem konvensional

dengan digunakannya sistem formwork dan perancah dari bahan metal. Sistem

formwork yang telah masuk di Indonesia, antara lain sistem Outinord dan Mivan.

Sistem Outinord menggunakan bahan baja sedangkan Sistem Mivan

menggunakan bahan alumunium.

Pada sistem pracetak, seluruh komponen bangunan dapat difabrikasi lalu

dipasang di lapangan. Proses pembuatan komponen dapat dilakukan dengan

kontol kualitas yang baik.

8

2.2.1. Pengertian Umum Beton Pracetak

Beton secara keseluruhan termasuk pracetak, harus diberikan tulangan atau

tulangan prategang. Yang membedakan pracetak dengan beton lainnya adalah

karakteristik struktur dan cara pengerjaannya dalam mendirikan suatu bangunan.

Yang paling utama membedakan beton pracetak adalah beton pracetak dibuat

terlebih dahulu sebelum dirakit di lapangan. Jarak lokasi pencetakan dengan

lokasi proyek harus diusahakan sedekat mungkin, metode ini dilakukan untuk

menghindari biaya transportasi beton pracetak menjadi mahal.

Beton pracetak adalah suatu metode percetakan komponen secara

mekanisasi dalam pabrik atau workshop dengan memberi waktu pengerasan dan

mendapatkan kekuatan sebelum dipasang.

a. Keuntungan Beton Pracetak:

• Pengendalian mutu teknis dapat dicapai, karena proses produksi

dikerjakan di pabrik dan dilakukan pengujian laboratorium.

• Dapat dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat memenuhi keinginan

desain secara arsitektural.

• Perakitan tulangan yang lebih teliti dan presisi.

• Waktu pelaksanaan lebih singkat.

• Dapat mengurangi biaya pembangunan.

• Tidak terpengaruh cuaca.

b. Kendala Precast:

• Membutuhkan investasi awal yang besar dan teknologi maju.

• Dibutuhkan kemahiran dan ketelitian.

9

• Diperlukan peralatan produksi (transportasi dan ereksi).

• Bangunan dalam skala besar.

Ketelitian ukuran dan bentuk beton precast harus diutamakan karena

elemen-elemennya akan digabungkan satu dengan yang lainnya menjadi satu

kesatuan. Penyangga balok pracetak sederhana seperti pada Gambar 2.1 berikut

dapat dibuat, namun pada saat penyusutan atau pemuaian, kedua elemen beton

berusaha bergerak dan terjadi perubahan gaya pada beton.

Gambar 2.1. Kolom Penyangga Sederhana

10

Kendala akibat penyusutan dan pemuaian pada beton pracetak kolom

penyangga balok sederhana ini dapat lebih lanjut dilihat dalam Gambar 2.2.a dan

Gambar 2.2.b. berikut ini.

Gambar 2.2.a. Pergerakan Beton Pracetak Tanpa Penggabungan Elemen

Gambar 2.2.b. Kegagalan Beton Pracetak Akibat Pergerakan Muai-Susut

11

Keunggulan-keunggulan beton pracetak dan solusi yang dapat ditawarkan

kepada Calon Pemilik, Arsitek maupun Konsultan Perencana adalah bahwa

beton pracetak:

a. Buildable (Dapat Dibangun);

• Perhitungan yang tepat dan mendekati kenyataan di lapangan dapat

diolah dengan baik menggunakan program yang ada dengan penyesuaian-

penyesuaian nilai koefisien-koefisien yang tepat.

• Konstruksi dikategorikan aman dan stabilitas struktur digaransikan

hingga jenjang waktu yang ditawarkan (umur gedung).

• Pengungkit digunakan sesederhana mungkin disesuaikan dengan

kebutuhan.

• Dilakukan oleh Tenaga kerja ahli.

b. Biaya yang Efektif;

• Komponen yang dibutuhkan dalam pembangunan relatif sama banyak

dari kebutuhan tulangannya.

• Keseluruhan biaya pembangunan termasuk transportasi, finishing,

perawatan dan perbaikan dapat bersaing.

• Qualitas pembuatan tergolong teliti sehingga dapat dihitung dengan

standart perhitungan yang paling minimal dalam hal keseluruhan elemen

gedung.

• Perhitungan juga dilakukan oleh tenaga ahli perusahaan.

• Uji coba kerusakan telah dilakukan oleh perusahaan pengelola beton

pracetak sehingga telah terjamin kekuatannya.

12

c. Dapat Menghemat Waktu;

• Walaupun pabrikasi beton pracetak cukup memakan waktu, namun

proses pengerjaannya dapat dilakukan terlebih dahulu dan

pembangunannya dilakukan secara kontiyu.

• Pekerjaan pelengkap dan finishing (seperti pasangan batu bata, instalasi

listrik, joint elemen) dapat dikerjakan dengan cepat.

• Kebutuhan akan ruang (ketepatan tinggi elevasi langit-langit dan lantai)

terpenuhi.

• Ukuran balok dan kolom tepat terhadap jarak posisi tulangan.

• Memungkinkan untuk mendesain bagian luar maupun dalam beton

pracetak ini.

Membangun pabrik beton pracetak cukup memakan biaya yang cukup

tinggi. Kebanyakan orang membuat pabrikasi beton pracetak di lapangan/ dekat

lokasi untuk mengurangi biaya transportasi, namun pada beberapa keadaan

khusus, pabrikasi beton pracetak harus dilakukan di pabrik yang memiliki alat-

alat khusus yang cukup mahal dan muktahir. Seperti pada Gambar 2.3 dan

Gambar 2.4 berikut ini.

13

Gambar 2.3. Pengelasan Joint Khusus Tumpuan Ganda

Gambar 2.4. Pemolesan Finishing Kolom menggunakan Marmer sebagai

Pemanis

Mungkin keputusan seperti memasang marmer memerlukan biaya yang

cukup mahal, mengurangi umur dan kekuatan beton. Tetapi hal tersebut akan

menarik setelah melihat Gambar 2.5 yang merupakan hasil keseluruhan

pembangunan dengan beton pracetak berikut ini.

14

Gambar 2.5. Kolom Spiral Beton Pracetak di Sekolah Braynston, UK

2.2.2. Bahan-Bahan Beton Pracetak

Berdasarkan keperluan bahan untuk membuat beton pracetak, yang pada

umumnya tidak memiliki perbedaan dengan beton monolit, yaitu:

a. Beton;

Beton Pracetak memungkinkan dibuat tanpa kesalahan karena dilakukan di

pabrik dan menggunakan alat berteknologi muktahir terkini. Menjaga

kekuatan desain dan keawetannya. Pada Gambar 2.6 berikut dapat dilihat

proses pengecoran beton dilakukan dengan cermat dan baik, menjamin tidak

terjadinya segregasi beton, keropos, dan meminimalkan getaran.

15

Gambar 2.6. Penuangan Beton menggunakan Teknologi Muktahir

Berikut kita perhatikan kerusakan yang terjadi pada kolom beton

pracetak pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7. Kerusakan pada Kolom Beton Pracetak

16

Kesalahan ini jelas terlihat dan terjadi akibat faktor kesalahan

manusia yang mengabaikan peraturan qualitas kontrol, dalam kriteria

penggunaan bahan beton yang baik, dll.

Pabrikasi beton pracetak pada masa sekarang ini banyak didukung

oleh teknologi yang sudah berkembang dan tenaga ahli yang lebih baik.

Setiap beton pracetak yang keluar dari pabrik harus melalui alat tes

kelayakan yang memadai dan terpercaya. Pabrikasi juga dijaga

keprimaannya, seperti masalah karat pada tulangan dapat dihindari, ketepatan

ukuran dimensi ± 3mm dari desain rencana, dan berat jenis beton terjaga

pada ± 2400 kg/m3 (tidak termasuk tulangannya).

Pencetakan bentuk khusus yang menggunakan cetakan kayu ataupun

fiberglass seperti pada Gambar 2.8 memungkinkan untuk dilakukan

berulang-ulang dengan menggunakan cetakan yang sama.

Gambar 2.8. Produksi Beton Pracetak dengan Bentuk Khusus