SHOTCRETE

SHOTCRETE

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Landasan TeoriMenurut Spesifikasi Khusus Interim yang mengatur tentang tata cara Pengerjaan beton tembak (shotcrete). Mengacu pada ilmu beton yang di khususkan menjadi beton shotcrete.

1.2 Manfaat Dapat menambah ilmu penegtahuan khususnya tentang betonMemberikan gambaran kepada mahasiswa mengenai pekerjaan beton tembakMemberikan informasi tentang perkembangan beton

1.3 Tujuan PembelajaranTulisan ini bertujuan untuk menambah wawasan para pembaca, khususnya para mahasiswa prodi teknik bangunan gedung, jurusan teknik sipil Politeknik Negeri Jakarta, agar dapat menambah ilmu pengetahuan yang berguna bagi penerapan dalam praktek kerja dan kehidupan serta dapat menerapkan model pembelajaran kooperatif yang sesuai dengan tingkat perkembangan siswa dan materi pembelajaran.

BAB II PEMBAHASAN

2.1Pengertian

Shotcrete adalah satu metode retensi lapisan luar sesuatu permukaan untuk menjadi satu struktur. Proses dimana beton atau mortar disemprot menggunakan pompa penyemprot dan menggunakan energi tekanan udara yang mana diatur bisanya mortir tersebut, untuk membentuk suatu struktur seperti dinding, lantai atau atap. Untuk struktur kemiringan tanah atau lereng batu, permukaan lereng perlu dipertahankan atau dikurangi harga penguraian luluhawanya. Pelapukan adalah proses perubahan cuaca dari tindakan hujan dan panas yang dapat mengikis, meretakkan, dan merusakkan struktur tanah atau batu.

Penggunaan shotcrete dibuat bersama dengan BRC atau besi tulangan sebagai penguatan bentuk lereng. Sistem drainase air interiornya juga diperhitungkan dengan pemasanagan selokan horisontal dan weep hole. Untuk struktur yang kritis, sistem soil anchorage akan digunakan dengan menggunakan tulangan besi. Penggunaan shotcrete sangat luas selain dari pelindung lereng, juga digunakan dalam konstruksi terowongan, kolam renang, drainase, struktur perkapalan dan lain-lain. Konsepnya hampir sama dengan beton cor di situ [2].

2.2 Sejarah shotcrete

Penggunaan shotcrete mulai digunakan di Pennsylvania, Amerika Serikat, pada tahun 1907 oleh Dr. Akeley. Pada tahun 1910 perusahaan Cement Gun di Amerika Serikat telah memperkenalkan double chambered dry mix gun, untuk penyemprotan yang lebih banyak dan mempercepat kerja. Pada tahun 1914 ia telah digunakan untuk sektor pertambangan di Brucetown Experimental Mine, Amerika Serikat. Namun pada tahun 1950-an dry mix gun telah diperkenalkan untuk penggunaan campuran batu baur untuk metode semprot campuran kering [3].

2.3 Fungsi dan penggunaan shotcreteShotcrete dapat digunakan dalam pembangunan infrastruktur dan bekerja sebagai:

i. Pelindung lereng / tanah.Shotcrete melindungi tanah dari menglami erosi, pelapukan dan cuaca yang dapat menyebabkan perubahan struktur dan kekuatan tanah [4]. Misalnya, penggunaan shotcrete di Bukit Lanjan.

ii. Pendukung tanah.Pembangunan shotcrete dapat menahan dan mendukung tanah dari runtuh atau mengalami kegagalan [4]. Misalnya, pada konstruksi terowongan apakah untuk jangka tertentu atau selamanya. Ia juga digunakan dalam konstruksi kolam renang

iii. Pelindung untuk konstruksi soil nail anchor dan menguras horisontal.Shotcrete akan menutup pangkal / kepala soil anchor dan melindung selokan horisontal.

iv. Sebagai drainase air.Shotcrete dapat mengalirkan air dengan baik. Pengurangan konstruksi selokan atau drainase.

v. Sebagai metode pembaikpulih.Untuk memperbaiki dan memulihkan jembatan, bendungan, dinding, tiang dan sebagainya [5].

2.4 Metode pembangunan shotcrete

Shotcrete bisa diaplikasikan menggunakan salah satu metode dari dua metode yang ada yaitu [6, 7, 8]: -

i. Metode pencampur basah.Untuk metode pencampur basah, semua bahan-bahan yang digunakan untuk membuat shotcrete telah dicampur dan terus disemprot kepermukaan yang diinginkan.

ii. Metode pencampur kering.Untuk metode pencampur kering, bahan-bahan yang kering seperti semen dan pasir dicampur dan digaulkan bersama. Tanpa air, campuran tersebut disedot atau dipompa melalui selang. Air akan dicampurkan ketika campuran tersebut sampai ke nozzle. Campuran kering dan air akan menghasilkan shotcrete ketika disemprotkan pada permukaan.

2.5 Bahan-bahan yang digunakan

Bahan-bahan yang digunakan dalam campuran shotcrete ini adalah [9]:

Jenis semen: Semen Portland biasa Batu baur kasar: 10mm (tidak melebihi) Batu baur halus: Pasir halus biasa Air

Tabel 2.1: Desain campuran shotcrete reruntuhan 80-110mm [9]. Kemampuan dan kinerja beton tergantung pada jumlah air yang ditambahkan dalam campuran beton. Shotcrete adalah produk beton yang diubahuai pada tingkat campurannya untuk mengakomodasi kehendak metode dan spesifikasi shotcrete. tersebut. Campuran tersebut berisi semen, pasir, batu baur, air dan bahan tambah seperti serat baja, microsilica, plasticisers, dan pelambat menurut kehendak dan kesesuaian [10, 11].

2.6 shotcrete mengandung serat baja

Shotcrete biasa memiliki jumlah kapasitas yang rendah untuk mencegah stres tegangan. Untuk mengatasi masalah tersebut serat pendek dapat dicampur dalam pencampur shotcrete. Diantara serat yang dapat digunakan adalah fiberglass, polypropylene, dan baja. Serat baja dikombinasikan untuk mengurangi tingkat keretakan, meningkatkan daktilitas, meningkatkan energi penyerapan dan keterlambatan dampak [12].

Keuntungan penggunaan serat baja adalah merupakan satu pilihan untuk tidak menggunakan kawat dalam shotcrete biasa (jika membutuhkan instalasi kawat). Serat baja dapat diaplikasikan sesuai kontur permukaan dan memfasilitasi metode aplikasinya dimana setiap penguatan shotcrete membutuhkan 50mm tebal lapik [3]. Penggunaan serat baja tidak hanya memudahkan pekerjaan konstruksi, malah meningkatkan kekuatan struktur.

2.7 Bahan tambah

Aditif apakah kimia atau pozolana bisa dicampurkan dalam pencampur shotcrete. Penambahan bahan kimia tertentu akan meninggikan atau menurunkan waktu untuk shotcrete mengeras. Bahan kimia yang digunakan dalam shotcrete untuk mempercepat shotcrete mengeras, jenis pencepat, biasanya digunakan dalam konstruksi terowongan seperti SMART-Tunnel di Jakarta. Selain itu juga, ia digunakan untuk pekerjaan konstruksi seperti dinding tegak dan plafon.

Dua jenis katalis untuk pencampur basah yang biasa digunakan adalah Aluminate based dan silicate based. Aluminate based merupakan bahan yang selalu digunakan. Reaksi kimia antara aluminat dan semen portland mempercepat hidratnya sekaligus mempercepat pengerasannya. Ini akan mengakibatkan peningkatan kekuatan beton pada tingkat awal. Silicate based pula akan bereaksi dan mempengaruhi dengan mengeluarkan gel-gel yang akan menyebabkan beton menjadi lengket. Ini memudahkan shotcrete melekat dengan mudah ketika disemprot kepermukaan, bahkan ditempat yang curam [7, 9, 11].

2.8 Perawatan mutu dan pemeriksaan

Pemeriksaan akan dilakukan terhadap shotcrete untuk menjamin kualitas dan memastikan kondisinya selalu dalam keadaan baik. Pemeriksaan terhadap shotcrete yang siap dibangun akan dapat mengidentifikasi jenis kerusakan yang terjadi. Tingkat kerusakan juga dipertimbangkan seperti ukuran dan rupabentuk kerusakan. Pemeriksaan dapat dilakukan secara berkala sesuai keinginan dan kebutuhan.

Contoh pemeriksaan yang biasa dilakukan adalah melihat jika ada keretakan atau efek beton pecah. Aspek lain yang diperhatikan adalah apakah shotcrete mengalami pergerakkan (hard cover movement), terjadinya water seepage atau nengalami erosi. Mengidentifikasi jenis-jenis tanaman yang tumbuh pada shotcrete, memeriksa lubang air dan sebagainya. Contoh formulir untuk pemeriksaan shotcrete ditampilkan seperti dalam Tabel 2.2.

Tabel 2.2: Tabel periodik pemeriksaan shotcrete [8].

2.9 Kelebihan dan kelemahan shotcrete

Memang tidak dipungkiri penggunaan shotcrete begitu luas dan banyak digunakan dalam industri konstruksi masa kini. Ia juga dapat berfungsi dan berperan baik selaku salah satu metode penyelasaian dalam masalah konstruksi. Namun shotcrete tidak terlepas dari masalah dan kelemahannya sendiri.

2.9.1 Kelebihan shotcrete

Diantara kelebihan shotcrete adalah: -

i. Shotcrete memiliki faktor kekuatan yang tinggi.Shotcrete mampu bertindak sebagai campuran konkit yang kuat dan dapat berfungsi dengan baik sesuai kehendak desain [2, 3].ii. Efektif dan tahan lama.Penggunaan shotcrete efektif dalam melindungi dan menahan lereng dari runtuh [5]. Jangkahayatnya juga tahan lebih lama dibandingkan penggunaan stone pitching, bronjong mattress dan sejenisnya.iii. Kuat.Shotcrete memiliki daya ketahanlasakan yang lebih dibandingkan penggunaan stone pitching yang mudah mengalami keretakan dan gerakan [4,8].iv. Cara pembinaanya yang mudah dan cepat.Pembangunan shotcrete mudah dan dapat diproduksi dengan cepat. Shotcrete sesuai digunakan jika waktu untuk sembuh sesuatu masalah adalah singkat.v.Dapat digunakan untuk daerah yang besar.Shotcrete dapat dibangun pada area yang besar. Misalnya jika sesuatu bukit itu memiliki daerah yang besar untuk diperbaiki menggunakan key-stone atau batu pitching, ia adalah tidak sesuai dan sangat sulit pembinaanya. Tetapi shotcrete dapat dibangun meskipun daerah kerusakan tersebut besar.vi. Dapat dibangun bahkan pada permukaan yang curam.Konstruksi metode pemulihan lereng yang lain sangat penting dilakukan jika kondisi lereng curam. Tetapi shotcrete dapat dibangun meskipun sesuatu lereng itu sangat curam [4].vii. Desain dan rupabentuk tanpa batasan.Shotcrete dapat digunakan dimana-mana dan dapat disemprotkan ke permukaan yang rata, tidak rata, tanah, batu dan sebagainya [4, 13].

2.9.2 Kelemahan shotcrete

Diantara kelemahan shotcrete adalah: -i. Risiko tinggi.Jika shotcrete yang dibangun mengalami kerusakan dan kerusakan tersebut adalah kritis, ia akan menciptakan risiko yang lebih tinggi dan dapat membahayakan keselamatan manusia. Misalnya untuk satu bukit curam yang menggunakan shotcrete, dalam hal tanah runtuh harga runtuhannya adalah lebih buruk dibandingkan tanpa shotcrete.ii. Pemborosan bahan.Sulit untuk mengontrol bouncing bahan yang tidak lekat ke permukaan yang dituju dan ia jatuh kelantai dan terbuang [8].iii. Perlu kerja yang terampil.Pengambilan kerja terbatas karena kerja-kerja dalam pembangunan shotcrete membutuhkan tenaga pekerja yang terampil.

2.10. Metode shotcreteMETODE TAMBAL BETON DENGAN SHOTCRETE

Ada beberapa persyaratan mutlak dalam pekerjaan shotcrete yang harus konsisten dilaksanakan untuk mendapatkan hasil yang baik, antara lain :1. Max. agregat : 10mm ( agregate bulat atau screening) agar tidak terjadi blocking dalam mesin.2. Semen Content minimum 400 kg dalam 1 m3 beton.3. W/C ratio = 0,4 - 0,45 .4. Pasir beton kualitas baik, kadar lumpur kurang dari 5%, gradasi dan kekerasan butiran cukup baik.5. Tekanan angin min. 7 Bar dengan volume min. 400 cfm 9manual).6. Jarak nozzle dengan bidang yang disemprot : 0,9 - 1,5 m dan usahakan selalu tegak lurus.7. Pemakaian additive yang tepat, tidak berbahaya untuk lingkungan & kesehatan dan tidak ada efek strength. Misalnya : pemakaian accelerator dengan aluminate based akan menyebabkan penurunan final strength sekitar 40% dan berbahaya untuk kulit, mata & pernapasan.8. Mix desain yang baik atau komposisi semen, agregate halus & kasar sesuai dengan kurva shotcrete.9. Permukaan bidang harus kasar untuk mendapatkan bonding strength yang baik.10. Untuk slope protection, tergantung dari jenis tanah yang akan disemprot. misal : pasir tidak dapat di shotcrete.11. Nozzleman yang berpengalaman dan didukung oleh tim yang kompak.

2.11 Tujuan ShotcretingTujuan dilakukan shotcreting adalah;1. Sebagai konstruksi penyangga sementara tunnel sebelum di lining concrete (temporary support)2. Untuk mencegah loosening3. Mentransformasi batu yang kurang bagus/keras menjadi batu keras4. Melindungi terhadap kerapuhan batuan akibat perubahan suhu/cuaca2.12 Kekuatan shotcreteShotcrete menyerap tegangan tegangan tangensial yang terjadi dan berharga maksimum dipermukaan terowongan setelah proses penggalian. Dalam hal ini tegangan tarik akibat lentiur mengecil dan tegangan tekan diserap oleh batuan sekeliling. Kemampuan shotcrete memperoleh kekuatananya dalam tempo yang singkat sangat menguntungkan, terutama karena kekuatan tarik lenturnya akan mencapai kira-kira 30%- 50% dari compressive strength setelah 1-2 hari.

2.12 Bidang Aplikasi ShotcreteShotcrete terutama digunakan dalam proyek konstruksi bawah tanah sebagai perkuatan struktural awal ataupun permanen untuk bangunan struktur seperti jalan bawah tanah, terowongan kereta api, pembangkit listrik tenaga air (PLTA), , tambang bawah tanah, kereta bawah tanah, dll. Namun shotcrete juga dapat digunakan untuk stabilisasi lereng mencegah supaya tidak longsor , kolam renang, saluran air, perbaikan beton, inner lining arsitektur dan struktur. Kira-kira 90% dari shotcrete akan diterapkan ke dalam proyek-proyek konstruksi bawah tanah. Total volume shotcrete yang diaplikasikankan di seluruh dunia adalah lebih dari 12 juta meter kubik per tahun.

BAB IIIPENUTUP

3.1 Kesimpulan

Beton shotcrete ini baik digunakan untuk Pemilihan nuzzelman yang baik mempengaruhi kualitas shotcrete. Campuran yang baik memberikan kualitas yang baik.

3.2 Saran

Dalam beton tembak (shotcrete) sebaiknya diperlukan keahlian khusus dalam pengerjaannya agar hasil beton dapat memiliki kualitas yang baik.

TEKNIK SIPIL 2014Page 1