jurnal volume 4 nomor 1
TRANSCRIPT
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
1/73
JURNAL
KONSTRUKSIAVOLUME 4 NOMER 1 DESEMBER 2012
ISSN 2086 - 7352
PENGARUH TERJADINYA FIRST CRACK TERHADAP LAJU
PENINGKATAN MOMEN NEGATIF TUMPUAN
PADA BALOK BETONAbdul Rokhman
ANALISIS PENGGUNAAN ADMIXTURE BERBAHAN DASAR
NAPHTHALENE TERHADAP PENGGUNAAN PASIR PUTIH DAN
PASIR HITAM DITINJAU DARI SETTING TIMEIwan Mulyadin / Nadia
ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN AGREGAT HALUS
DARI MATERIAL LETUSAN GUNUNG MERAPI YOGYAKARTA
PADA PERMEABILITAS BETON MUTU TINGGI
Haryo Koco Buwono
ANALISIS PERTUKARAN WAKTU DAN BIAYA DENGAN METODE
TIME COST TRADE OFF (TCTO) PADA PROYEK PEMBANGUNAN
GEDUNG DI JAKARTABagus Budi / Trijeti
ANALISIS PEMINDAHAN LOKASI PELABUHAN SINGKAWANG
AKIBAT RENCANA PENGEMBANGAN KAWASAN
Aripurnomo Kartohardjono / Haryo Koco Buwono
KAJIAN KAPASITAS SERAP BIOPORI DENGAN VARIASI
KEDALAMAN DAN PERILAKU RESAPANNYAUmar Abdul Aziz
ANALISIS PEMAMPATAN SEKUNDER PADA TANAH GAMBUT
JAMBI DENGAN METODA GIBSON-LOTanjung Rahayu
TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA
Volume 4 Nomor 1 Halaman 1 69 Desember 2012
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
2/73
Jurnal Konstruksia | Volume 4 Nomor 1 | Desember 2012 ISSN 2086-7352
JURNAL
KONSTRUKSIAREDAKSI
Penanggung Jawab : Ir. Aripurnomo Kartohardjono, DMS, Dipl.TRE.
Pemimpin Redaksi : Ir. Haryo Koco Buwono, MT.
Dewan Redaksi : Prof. Ir. Sofia W. Alisjahbana, MSc., PHD.
DR. Ir. Rusmadi Suyuti, ME.
DR. Ir. Saihul Anwar, M.Eng.
DR. Ir. Sarwono Hardjomuljadi
Staf Redaksi : Ir. Nadia, MT.
Ir. Trijeti, MT.
Ir. Iskandar Zulkarnaen
Seksi Umum : Ir. Saifullah
Imam Susandi
Disain Kreatif : Ir. Haryo Koco Buwono, MT.
Administrator Web : Riyadi, ST
Terbit : Per Semester ( Dua Kali Setahun )
Alamat Redaksi : Jurnal Konstruksia Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta.
Jl. Cempaka Putih Tengah 27 Jakarta Pusat.10510
Ilustrasi cover diambil dari:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/4/42/Xbloc-Concrete-Block.gif
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
3/73
Jurnal Konstruksia | Volume 4 Nomor 1 | Desember 2012 ISSN 2086-7352
JURNAL
KONSTRUKSIAV o l u m e 4 N o m o r 1 D e s e m b e r 2 0 1 2
Diterbitkan oleh: Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Jakarta
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
4/73
Jurnal Konstruksia | Volume 4 Nomor 1 | Desember 2012 ISSN 2086-7352
JURNAL
KONSTRUKSIAV o l u m e 4 N o m o r 1 D e s e m b e r 2 0 1 2
PENGANTAR
Assalamu'alaikumwarahmatullah wabarakatuh.
Dengan mengucap syukur Alhamdulillah, JURNAL KONSTRUKSIA volume 4
Nomor 1 dapat terbit pada Bulan Desember 2012 ini. Jurnal KONSTRUKSIA mencoba
memberikan wawasan ilmiah dan menjunjung pengetahuan tanpa keberpihakkan,
independen dan mencerahkan.
Saya selaku alumni Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Angkatan
1979 sangat mengapresiasi atas terbitnya Jurnal ini dimana hingga saat ini telah terbit
sebanyak 6 kali. Jurnal ini telah berusia 3 tahun, usia ini relatif muda untuk sebuah
jurnal ilmiah terutama dalam mengembangkan dirinya dan mencari bentuk ideal untuk
sebuah Jurnal, namun keberanian Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Jakarta dalam mengupayakan Jurnal ini patut diapresiasi.
Kami selaku alumni juga berharap pasca 6 kali terbitnya Jurnal Konstruksia ini
diharapkan dapat dilanjutkan untuk proses akreditasi Jurnal. Hal tersebut berkaitan
dengan eligibleitas Jurnal dimata Peneliti dan Insan pendidikan lainnya, serta praktisi
yang berkecimpung di dunia konstruksi. Terlebih lagi, Jurnal ini dapat mendukung
penilaian / angka Akreditasi Jurusan.
Setelah Kami baca isi dari jurnal Konstruksia volume 4 nomor 1 ini, cukupmenarik karena berisi antara lain : Pengaruh Terjadinya First Crack Terhadap Laju
Peningkatan Momen Negatif Tumpuan Pada Balok Beton yang ditulis dari Dosen SST
PLN, ANALISIS PEMINDAHAN LOKASI PELABUHAN SINGKAWANG AKIBAT RENCANA
PENGEMBANGAN KAWASANdari guru Kami Bapak Aripurnomo dan Haryo serta masih
banyak yang lain yang cukup menarik berisi pengetahuan era masa kini.
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
5/73
Jurnal Konstruksia | Volume 4 Nomor 1 | Desember 2012 ISSN 2086-7352
Pada Edisi ini, saya juga bersyukur atas kontribusi yang telah diberikan oleh
rekan-rekan alumni yang tulus ikhlas membantu dengan pikiran dan materiil semoga
apa yang kita kerjakan bersama senantiasa mendapat Rahmat dari Allah SWT..
Wassalamualaikum warahmatullah wabarakatuh
Jakarta, Desember 2012
Anggota
Dewan Perwakilan DaerahRepublik Indonesia
Ir. H. Iskandar Muda Baharuddin Lopa
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
6/73
Jurnal Konstruksia | Volume 4 Nomor 1 | Desember 2012 ISSN 2086-7352
JURNAL
KONSTRUKSIAV o l u m e 4 N o m o r 1 D e s e m b e r 2 0 1 2
DAFTAR ISI
Redaksi
Pengantar Redaksi
Daftar Isi
PENGARUH TERJADINYA FIRST CRACKTERHADAP LAJU PENINGKATAN
MOMEN NEGATIF TUMPUAN PADA BALOK BETON ... 1 7
ANALISIS PENGGUNAANADMIXTUREBERBAHAN DASAR NAPHTHALENE
TERHADAP PENGGUNAAN PASIR PUTIH DAN PASIR HITAM DITINJAU
DARI SETTING TIME 8 16
ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN AGREGAT HALUS DARI MATERIAL
LETUSAN GUNUNG MERAPI YOGYAKARTA PADA PERMEABILITAS
BETON MUTU TINGGI .. 17 25
ANALISIS PERTUKARAN WAKTU DAN BIAYA DENGAN METODE TIME COST
TRADE OFF(TCTO) PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG DI JAKARTA ...... 27 35
ANALISIS PEMINDAHAN LOKASI PELABUHAN SINGKAWANG AKIBAT
RENCANAPENGEMBANGAN KAWASAN . 37 48
KAJIAN KAPASITAS SERAP BIOPORI DENGAN VARIASI KEDALAMAN
DAN PERILAKU RESAPANNYA 49 54
ANALISIS PEMAMPATAN SEKUNDER PADA TANAH GAMBUT JAMBI
DENGAN METODA GIBSON-LO 55 68
Halaman Advertising
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
7/73
Pengaruh Terjadinya First Crack Terhadap Laju Peningkatan Momen (Abdul Rokhman)
1 | K o n s t r u k s i a
PENGARUH TERJADINYA FIRST CRACK TERHADAP LAJU PENINGKATAN MOMEN
NEGATIF TUMPUAN PADA BALOK BETON
Abdul Rokhman
Jurusan Teknik Sipil, Sekolah Tinggi Teknik PLN
email : [email protected]
ABSTRAK: Struktur balok beton bertulang relatif memiliki nilai kekakuan struktur yang lebih tinggi bila
dibandingkan dengan jenis struktur balok dari material yang lain. Dengan nilai kekakuan yang tinggi ini
menyebabkan defleksi struktur balok akibat beban yang bekerja mempunyai nilai yang relatif kecil. Apabila pada
suatu struktur balok beton dilakukan pembebanan yang terus meningkat maka pada suatu saat modulus of rupture
beton akan terlampaui sehingga berakibat terjadinya retak awal (first crack) pada beton. Penelitian yang telah
dilakukan dengan menggunakan tiga buah model balok beton bertulang dengan dimensi balok 150 mm x 200 mm
dengan panjang balok tengah 2250 mm. Agar terjadi nilai first crack yang berbeda dilakukan perbedaan variasi
penulangan balok yang digunakan yaitu dengan membedakan sambungan lewatan ( lap splice) pada tulangan tarik
tengah bentang yang masing masing bernilai 1,0 ld (500 mm), 0,5 ld (250 mm), dan balok referensi dengan
menggunakan tulangan tanpa sambungan. Pengujian yang dilakukan dengan menggunakan beban statis terpusat
pada tengah bentang dengan memberikan kekangan pada kedua ujung tumpuannya sehingga akan didapatkan
selain momen positif lapangan juga momen negatif tumpuan. Hasil penelitian dari ketiga model balok menunjukkan
bahwa momen negatif tumpuan baru akan terjadi atau mempunyai peningkatan nilai yang cukup signifikan jika
pada balok telah terjadi retak awal (first crack). Dengan terjadinya retak awal tersebut berakibat pada
penambahan nilai momen negatif akan lebih besar dibandingkan dengan penambahan momen positif lapangan
dalam hal ini telah terjadi redistribusi momen dari lapangan ke tumpuan.
Kata Kunci: Sambungan lewatan, First crack, Momen negatif tumpuan, Redistribusi momen
ABSTRACT:Reinforced concrete beam structure have higer stiffness than structure of beam from other material. The
high of stiffness cause the deflection of structure concrete beam as effect of external load has small deflection. If the
reinforced concrete beam conducted increasing loading hence at one time of modulus of rupture concrete will beskipp over so that cause early first crack on concrete. This research use three models of beam reinforced concrete
with the beam dimension is 150 mm x 200 mm longly at the middle beam 2250 mm. Variation of bar reinforced used
relate to the splice length at mid span of beam with values 1,0 ld ( 500 mm), 0,5 ld ( 250 mm), and beam reference by
using bar reinforced without splices. This experiment conducted with using static load centrally at mid span by giving
constraints at the support of the beam. The result of experiment from third model of beam indicated that the negative
moment at the support will be happened or have the significant value after first crack happened at the concrete. With
the first crack of concrete cause add the negative moment at support will be more than the positif moment at span.
.In this case have been happened the moment redistribution.
Keywords : Lap splices, First crack, Moment of support, Moment redistribution
PENDAHULUAN
Keretakan (cracks) pada struktur beton dapat
disebabkan oleh dua hal yaitu retak akibat
beban luar yang mengakibatkan terjadinya
lentur atau geser atau kombinasi keduanya
pada elemen beton dan yang kedua retak
sebagai akibat dari proses pengeringan beton
yang tidak seragam atau yang sering disebut
retak susut (shrinkage crack). Struktur beton
bertulang relatif memiliki kekakuan struktur
yang lebih tinggi dibandingkan dengan jenis
struktur yang lain misalnya baja atau kayu.
Dengan nilai kekakuan yang tinggi ini
menyebabkan defleksi struktur pada beton
bertulang akibat beban yang bekerja
mempunyai nilai yang relatif kecil. Pada
struktur beton, nilai kuat tarik beton hanya
sekitar 10% dari kuat tekannya sehingga
apabila beban luar dinaikkan sampai melebihi
batas nilai tegangan tarik beton (modulus of
rupture), maka beton pada daerah sisi tarik
akan mulai terlihat terjadi retak awal (firstcrack). Dengan adanya first crack ini berakibat
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
8/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 Desember 2012
2 | K o n s t r u k s i a
pada nilai kekakuan beton yang semakin
menurun seiring dengan bertambahnya defleksi
struktur.
Pada struktur balok dengan tumpuan berupa
jepit, pembesaran momen negatif tumpuan
akibat beban yang bekerja tidak berbanding
lurus dengan pembesaran momen positif
lapangan. Hal tersebut dikarenakan sebelum
terjadi first crack, rotasi pada sisi tumpuan
terkekang oleh adanya jepit sehingga
mengurangi besaran nilai momen negatif.
Dengan adanya perbedaan nilai momen
tumpuan dan lapangan ini akan menimbulkan
terjadinya redistribusi momen pada balok
beton.
TINJAUAN PUSTAKA
Retak Beton
Carino N.J. (1995) membagi fase keretakan
balok beton menjadi tiga macam yaitu fase
belum retak (uncracked), fase retak pada
kondisi elastik (cracked with elastic range), dan
yang terakhir fase retak pada kondisi ultimit.
Kondisi uncracked terjadi pada saat tegangan
akibat beban masih berada di bawah tegangan
tarik ijin (modulus of rupture) di mana pada fase
ini beton belum mengalami keretakan.
Redistribusi Momen
Bondy (2003) menyatakan redistribusi momen
adalah suatu keadaan yang menggambarkan
perilaku batang beton bertulang statis tak tentu
setelah terjadinya kelelehan pertama pada
suatu tampang batang. Jika beban yang
dikenakan pada batang dinaikan secarabertahap, respon awal yang terjadi mulai dari
elastik, dan jika beban dinaikan akan terjadi
respon rotasi inelastic pada tampang yang
mengalami leleh tetapi tidak merubah besarnya
momen pada titik tersebut. Bersamaan dengan
kejadian tersebut pada tampang yang lain akan
mengalami kelelehan awal dan menaikkan
momen pada tampang tersebut. Pada saat
itulah terjadi redistribusi momen dari suatu
titik tampang ke titik tampang yang lain yangmasih dalam kondisi elastik.
Gambar 1. Perilaku balok beton bertulang saatmenerima beban lentur (Carino N.J. 1995)
Purwono dkk (2007) menyatakan redistribusi
momen tergantung dari daktilitas yang cukup di
daerah sendi plastis. Daerah sendi plastis ini
terbentuk di titik momen maksimum dan
mengakibatkan pergeseran pada diagram
momen elastis.
Mafizul (2002) meneliti secara numerik dengan
menggunakan program komputer untuk
menganalisis balok dua bentang dan pelat satu
arah. Dari hasil analisisnya menyatakan bahwa
redistribusi momen tidak hanya tergantung
dari parameter garis netral (ku), tetapi juga
dipengaruhi oleh rasio parameter garis netral
antara daerah tumpuan dan lapangan (ku-/ku+),
ultimate steel strain (su) dan kuat tekan beton
(fc). Nilai ku-/ku+ yang semakin kecil maka
momen yang dapat diredistribusikan akan
semakin besar. Semakin tinggi nilai kuat tekan
beton akan menurunkan nilai redistribusi
momen.
Dalam penelitiannya Cagney dan Wong (2004)
menyatakan bahwa semakin besar nilai rasio
antara panjang bentang dan tinggi balok (L/d)
maka besar redistribusi momen yang terjadi
akan berkurang. Penambahan tulangan pada
daerah lapangan tidak hanya meningkatkan
kapasitas momen tetapi juga menaikkankekakuan lenturnya.
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
9/73
Pengaruh Terjadinya First Crack Terhadap Laju Peningkatan Momen (Abdul Rokhman)
3 | K o n s t r u k s i a
Maghsoudi dan Bengar (2009) meneliti tentang
pengaruh penggunaan CFRP (Carbon Fiber
Reinforced Polymer) pada balok menerus RHSC
(Reinforced High Strength Concrete) terhadap
perilaku redistribusi momen dan daktilitas
yang terjadi. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa semakin tinggi jumlah lapisan CFRP
akan menurunkan tingkat redistribusi momen
secara signifikan. Maghsoudi dan Bengar
(2009), menyatakan bahwa rasio redistribusi
momen () dihitung dengan rumus :
(1)
Nilai Me merupakan nilai failure moment yangdihitung berdasarkan analisis elastis sedang ME
adalah nilai momen hasil eksperimen.
Diagram hubungan beban dan momen (P-M)
dapat digunakan untuk mengilustrasikan
konsep redistribusi momen seperti yang
terlihat pada gambar 2.2.
Gambar 2 Redistribusi momen pada balok
menerus
LANDASAN TEORI
Analisis Plastis Balok Beton Bertulang
Analisis plastis untuk penampang beton
bertulang dapat digunakan untuk menentukansudut kelengkungan (curvature) dan momen
penampang pada kondisi first crack, leleh dan
ultimitnya seperti terlihat dalam gambar 3.
Gambar 3. Distribusi tegangan pada tampangbeton bertulang
Gambar 3.a menggambarkan kondisi saat retak
pertama. Diasumsikan garis netral terletak
pada titik berat penampang beton, dan
tegangan tarik beton terluar telah mencapai
tegangan tarik maksimum beton (fcr), sehingga
didapatkan momen dan kelengkungan pada
retak pertama.
(2)
atau (3)
Jika kuat tarik beton (fct) dari hasil uji tarik
belah silinder diketahui, maka besarnya
modulus runtuh beton dapat dihitung dengan
persamaan (SNI 03-2847-2002) :
. MPa .. (4)
Kelengkungan pada kondisi first crack (
dihitung dengan menggunakan persamaan :
(5)
(6)
(7)
... (8)
METODOLOGI PENELITIAN
Bahan Penelitian
1. Baja Tulangan yang digunakan terdiri daribaja ulir berdiameter 10 mm untuk
penulangan lentur balok dan baja tulangan
polos berdiameter 8 mm untuk penulangan
gesernya.
2. Beton menggunakan mix design (rancangcampur) sendiri dengan mutu beton yang
ditargetkan memiliki nilai kuat tekan
minimal 25 MPa, nilai slump sekitar 102
cm.
Pelaksanaan Penelitian
1. Persiapan : Tahap ini meliputi pengadaanbahan dan persiapan peralatan yang akan
digunakan untuk pembuatan benda uji.
2. Pengujian Agregat : Pengujian agregatmeliputi kadar air, berat jenis, berat satuan
dan gradasi pada agregat halus (pasir) dan
agregat kasar (split).
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
10/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 Desember 2012
4 | K o n s t r u k s i a
3. Pengujian Tarik Baja : Pengujian tarik bajadilakukan untuk mengetahui secara pasti
kuat tarik baja yang akan dipakai sebagai
tulangan.
4. Perakitan Benda Ujipenelitian ini dibuat tiga buah benda uji
berupa struktur balok. Balok pertama adalah
balok referensi (tulangan utuh tanpa
penyambungan), balok kedua dengan
panjang lewatan 0,50 ld(250 mm) dan balok
ketiga dengan panjang lewatan tulangan 1,0
ld(500 mm).
Setting-updan Instrumentasi Pengujian
Gambar 4. Setting uppengujian
Selama proses pembebanan dilakukan seluruh
data direkam. Setiap ada kenaikaan sebesar 0,1
mm sampai dengan 0,2 mm pada blok tumpuan,
maka dilakukan setting tumpuan dengan cara
mengembalikan blok tumpuan ke titik awal
dengan cara melakukan jacking pada blok
tumpuan tersebut.
Tabel 1. Spesifikasi Model
HASIL PENELITIAN
Bahan Susun Beton
a. Agregat Halus (pasir)Berat jenis pasir pada kondisi jenuh kering
muka (SSD) dan nilai serapan air berturut-turut 2,81 gr/cm3 dan 4,99 %. Pada analisis
gradasi menunjukkan bahwa pasir termasuk
ke dalam zona II (agak kasar) dengan nilai
modulus halus butir (mhb) pasir sebesar
2,60. Batas nilai berat jenis untuk agregat
normal yaitu antara 2,5 sampai 2,7.
b. Agregat KasarHasil pemeriksaan terhadap kerikil dari batu
pecah (split) asal Kulon Progo menunjukkan
berat jenis kerikil pada kondisi jenuh kering
muka (SSD) dan nilai serapan air berturut-
turut 2,62 gr/cm3dan 3,49 %, modulus halus
butir (mhb) 6,92. Berat satuan kerikil
dengan pemadatan dan tanpa pemadatan
masing-masing 1,392 gr/cm3 dan 1,275
gr/cm3.
c. Mix designbetonTabel 2. Berat bahan susun beton
Volume
Beton
Faktor
air
semen
Semen
kg)
Pasir
(kg)
Kerikil
(kg)
Air
(kg)
1 m3 0,53 387 713 1070 205
0,6 m3 0,53 232,2 427,8 642 123
0,1 m3 0,53 38,7 71,3 107 20,5
Pengujian Beton
Dari pengujian memberikan hasil berat volume
beton rata-rata sebesar 23,49 KN/m3. Menurut
SNI 03-2847-2002 Pasal 3.14, maka beton
tersebut termasuk dalam klasifikasi beton
normal yaitu mempunyai berat satuan antara
22 KN/m3 sampai dengan 25 KN/m3. Kuat
tekan rata-rata yang dihasilkan sebesar 29,01
N/mm2
. Dari pengujian kuat tarik belahdidapatkan nilai rata-rata sebesar 2,58 N/mm2.
Modulus Elastisitas beton diambil sesuai rumus
dalam SNI 03-2847-2002 Pasal 10.5.1 yaitu
sebesar Ec = atau sebesar 25314,638
N/mm2.
Hasil Pengujian Balok
Hubungan beban defleksi
Dari Gambar 5 terlihat bahwa pada saat awal
pembebanan dari ketiga balok menunjukkan
grafik yang linier sampai pada batas
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
11/73
Pengaruh Terjadinya First Crack Terhadap Laju Peningkatan Momen (Abdul Rokhman)
5 | K o n s t r u k s i a
kemampuan menahan retak. Setelah terjadi
retak pertama (first crack), grafik baru akan
mengalami perubahan gradient yang
menandakan bahwa pada balok mulai terjadi
peningkatan defleksi yuang sinifikan dengan
disertai peningkatan nilai momen negatif
tumpuan.
Gambar 5. Grafik hubungan beban defleksi
tengah bentang
Pada gambar 6. diperlihatkan pada saat beban
yield defleksi pada model B-25 dan B-50
mempunyai nilai yang relatif sama yaitu 12,47mm dan 12,68 mm sedang untuk model B-0
mempunyai nilai yang lebih kecil yaitu 7.75
mm. Hal ini disebabkan dengan adanya slip
tulangan berakibat memperbesar nilai defleksi
balok dan dalam pengujian ditunjukkan dengan
adanya lebar retak yang cukup besar.
Gambar 6. Perbandingan defleksi saat kondisi
first crack, yield, ultimate
Redistribusi momen
Hubungan momen beban untuk ketiga model
balok disajikan pada Gambar 7.
Gambar 7. Grafik hubungan momen beban
P1Balok B-0, B-25 dan B-50
Pada saat awal pembebanan semua model
balok menunjukkan momen lapangan lebih
dahulu terjadi, sampai pada beban saat first
crack terjadi baru akan timbul momen negatif
tumpuan. Pada ketiga model balokmenunjukkan bahwa momen negatif pada
daerah tumpuan (ujung balok) baru terjadi jika
telah tercapai beban yang mengakibatkan
terjadinya first crack pada daerah tengah
bentang. Hal tersebut terjadi karena pada saat
beton belum mengalami retak (first crack)
maka pada balok masih memiliki nilai kekakuan
yang sangat tinggi, sehingga defleksi yang
terjadi pada balok di daerah tengah bentang
relatif sangat kecil berakibat pergerakanvertikal pada sisi luar blok tumpuan juga sangat
kecil.
Kenaikan pembesaran momen negatif tumpuan
lebih besar dari pada kenaikan momen potitif
lapangan. Hal ini ditunjukkan dalam gambar 7
dengan kemiringan garis (gradien) pada
momen tumpuan yang lebih besar dari momen
lapangan. Pada akhir pembebanan, besarnya
momen lapangan lebih besar dibanding momenpada tumpuan, hal ini dikarenakan pada
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
12/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 Desember 2012
6 | K o n s t r u k s i a
pengujian ini tipe pengekangan tumpuan yang
terjadi tidak sepenuhnya menghasilkan
kekangan berupa jepit sempurna.
Gambar 8. Perbandingan momen pada kondisi
tumpuan jepit penuh, dan hasil pengujian
Ujung balok kiri tengah bentang Ujung balok kananGambar 9. Retak pada beberapa bagian model
Balok B-0
Retak ujung balok kiri Retak lapangan Retak ujung kanan
Gambar 10. Retak pada beberapa bagian model
balok B-25
Retak ujung balok kiri Retak lapangan Retak ujung kanan
Gambar 11. Retak pada beberapa bagian model
Balok B-50.
KESIMPULAN
1. Balok dengan tulangan utuh (model balok B-0) memberikan nilai defleksi saat ultimit
yang paling minimum yaitu sebesar 25,65
mm, bila dibandingkan dengan model balok
B-25 dan B-50 yaitu masing-masing sebesar
30,88 mm dan 33,95 mm.
2. Adanya sambungan tulangan pada tengahbentang berakibat adanya konsentrasi retak
di sekitar ujung sambungan tulangan
tersebut.
3. Momen negatif akibat beban eksternal padadaerah tumpuan balok baru terjadi jika pada
balok telah terjadi first crack di daerah
tengah bentang.
4. Laju kenaikan momen negatif tumpuan lebihbesar dari kenaikan momen lapangan hal ini
disebabkan pada balok telah terjadi
redistribusi momen dari momen lapangan
ke momen tumpuan.
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
13/73
Pengaruh Terjadinya First Crack Terhadap Laju Peningkatan Momen (Abdul Rokhman)
7 | K o n s t r u k s i a
DAFTAR PUSTAKA
Bondy, K.B., 2003, Momen Redistribution :
Principal and Practice Using ACI 318-02,
PTI Journal.
Cagney BR. and Wong, KW., 2004, The Effect of
Detailing Steel in the Compression
Regions of Internal Supports on the
Ductility of Reinforced Concrete Beams,
Electronic Journal of Structural
Engineering (EJSE), 4, 45 - 54.
Carmo dan Lopes, 2005, Ductility and Linear
Analysis with Moment Redistribution in
Reinforced High-Strength Concrete
Beams, Can. J. Civ. Eng. 32: 194203
Carino N.J., and Clifton J.R., 1995, Prediction ofCracking in Reinforced Concrete
Structure, Building and Fire Research,
National Institute of Standars and
Technologi Gaithensberg.
Mafizul .M., 2002, Moment Redistribution in
Concrete Beams and One-Way Slabs
Using 500 MPa Steel, Thesis Curtin
University of Technology.
Maghsoudi. A, Bengar A., 2009, Moment
redistribution and ductility of RHSCcontinuous beams strengthened with
CFRP, Turkish Journal Eng. and
Environment Science, 33 (2009) 45
59.
Purwono, R. dkk, 2007, Tata Cara Perhitungan
Struktur Beton untuk Bangunan Gedung
(SNI 03-2847-2002) Dilengkapi
Penjelasan (S-2002) , itspress.
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
14/73
Analisis Penggunaan Admixture Berbahan Dasar Naphtalene (Iwan Mulyadin - Nadia)
9 | K o n s t r u k s i a
ANALISIS PENGGUNAAN ADMIXTURE BERBAHAN DASAR NAPHTHALENE
TERHADAP PENGGUNAAN PASIR PUTIH DAN PASIR HITAM DITINJAU DARI
SETTING TIME
Oleh :
Iwan MulyadinJurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta
NadiaDosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta
Email: [email protected]
ABSTRAK: Dalam industri beton pracetak kecepatan waktu yang dibutuhkan untuk mengangkat sebuah produk
sangat berpengaruh terhadap ketepatan penyelesaian suatu proyek. Kecepatan produk mencapai kuat tekan angkat
sangat dipengaruhi oleh kualitas campuran dan kualitas material yang digunakan. Pasir merupakan salah satu
material yang digunakan dalam penyusunan material beton tentunya memiliki peran sangat penting dalam
menghasilkan kualitas beton yang diharapkan. Perbedaan karakter pasir akan menghasilkan karakter beton yang
berbeda pula termasuk dalam mencapai kuat tekan angkat. Sedangkan Napthalene adalah bahan admixture yangumumnya mampu mempercepat pengerasan beton tergantung dari jenis pasir dan kandungan organiknya. Hasil
yang dicapai dalam campuran beton ini adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kuat tekan angkat pada
beton yang menggunakan Pasir Putih lebih lama 4 jam dari beton yang menggunakan Pasir Hitam.
Kata Kunci : Napthalene, Pasir putih (Pasir Silica), Pasir Hitam (Pasir Vulkanic), Setting Time.
ABSTRACT:In the precast concrete industry speed the time it takes to raise a significant influence on the accuracy of
product completion of a project. Speed lift the product reaches the compressive strength is strongly influenced by the
quality of the mix and quality of material used. Sand is one of the materials used in the preparation of the concrete
material must have a significant role in generating the expected quality of the concrete. The difference in the
character of the sand will produce different characters including concrete compressive strength in achieving lift.
While Napthalene Admixture is a material that is generally able to speed up concrete hardening depends on the type
of sand and organic content. The results achieved in the concrete mix is the time required to achieve lift the
compressive strength of concrete using White Sands longer 4 hours of concrete using the Vulcanic Sand.
Keywords : Napthalene, Silica Sand, Vulkanic Sand, Setting Time
LATAR BELAKANG
Dewasa ini industri konstruksi beton
precast/pracetak sudah banyak menjadi pilihan
para designer. Pada beton precast mempunyai
karakter yang sedikit berbeda dengan beton
cast in situ /ready mix, salah satunya adalah
pada beton pracetak harus memperhitungkan
waktu setting guna kebutuhan finishing dan
pengangkatan (striping) dari produk beton
pracetak tersebut.
Pasir sebagai salah satu material dalam
pembuatan beton, tentunya sangat
berpengaruh terhadap kualitas beton yang
dihasilkan. Dipasaran dikenal 2 jenis pasir yangbiasa digunakan didalam campuran beton yaitu
Pasir Putih (pasir silica) dan Pasir Hitam (pasir
vulkanic). Kedua jenis pasir ini tentunya
memiliki karakteristik yang berbeda baik
secara kimia maupun secara fisik sehingga
mempengaruhi terhadap karakteristik beton
yang dihasilkan
IDENTIFIKASI MASALAH
Adapun karakteristik pasir yang dapat
mempengaruhi kualitas dari beton diantaranya
adalah:
1. Kandungan silica mempengaruhi kuat
tekan dan kuat tarik beton.
2. Kadar Organik mempengaruhi setting time
beton.
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
15/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 Desember 2012
10 | K o n s t r u k s i a
3. Kadar Lumpur mempengaruhi kuat tekan
dan susut beton.
4. Gradasi atau kadar kehalusan
mempengaruhi kebutuhan jumlah semen
yang digunakan dan susut beton.
5. Penyerapan mempengaruhi kebutuhan
jumlah air pengaduk dan slump lost.
6. Kekerasan mempengaruhi kuat tekan.
BATASAN MASALAH
Agar penelitian ini lebih terarah maka
diperlukan batasan-batasan, yaitu sebagai
berikut :
1. Mix design menggunakan metode ACI
Modifikasi.2. Target Kuat tekan beton adalah Fc 33 Mpa
atau setara dengan K-400 Kg/cm2.
3. Semen yang digunakan adalah Ordinary
Portland Cement(OPC) type I merek Tiga
Roda sebanyak 400 Kg per m3beton segar.
4. Water Ratio (W/C) yang digunakan adalah
42%.
5. Pasir Putih yang digunakan adalah pasir
yang berasal dari tulang bawang, lampung
dengan ukuran maksimal 4 mm.6. Pasir Hitam yang digunakan adalah pasir
yang berasal dari Merapi, jawa tengah
dengan ukuran maksimal 4 mm.
7. Kerikil yang digunakan berasal dari
Sidamanik, Jawa Barat dengan ukuran
maksimal adalah 20 mm.
8. Air yang digunakan adalah Air tanah yang
berasal dari pondok ungu bekasi dengan
sumur bor.
9. Admixture yang digunakan dalam
campuran adalah jenis larutan sulphonated
naphthalene formaldehyde condensates
type High Range water Reducer
Superplasticizers dengan nama produk
Conplast SP 430 produksi Fosroc dengan
dosis 1 liter per 100 kg berat semen yang
digunakan.
10. Pengujian setting time dilakukan dengan
cara melakukan uji kuat tekan pada usia
beton masih muda yaitu pada usia 16 jam,
18 jam, 20 jam dan 24 jam.
11. Sebagai kontrol pada mix composition
maka dilakukan pengujian kuat tekan pada
usia beton sudah mencapai 7 hari.
12. Pada setiap pengujian di buat 4 sampel
sehingga total dibuat 40 sampel kubus 15 x
15 x 15 Cm.
PERUMUSAN MASALAH
Pada industri beton pracetak ketepatan
pemilihan material pasir dan admixturesangat
dibutuhkan karena selain kuat tekan di 28 hari,
lama waktu setting juga harus di
pertimbangkan, guna pengangkatan produk
betonprecast.
Pada beberapa kasus penambahan admixture
khususnya yang berbahan dasar naphthalene
tidak selamanya dapat mempercepat
pengerasan, yang kemungkinan disebabkan
dari kandungan kadar organik pada pasir.
MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui efektifitas material yang
digunakan ditinjau dari waktu
pengangkatan produk beton pracetak.2. Untuk mengetahui sejauh mana pengaruh
admixture jenis High Range water Reducer
Superplasticizers berbahan dasar
naphthalene terhadap Pasir Putih dan
Pasir Hitam sebagai campuran beton
ditinjau dari kuat workability dan setting
time.
3. Sebagai bahan referensi bagi engineer
beton dalam menentukan material yang
akan digunakan untuk campuran beton.
LANDASAN TEORI
Umum
Beton merupakan batuan yang dihasilkan dari
campuran agregat kasar, agregat halus dengan
semen sebagai bahan pengikat yang merupakan
hasil reaksi hidrasi dengan air dengan atau
tanpa bahan tambah.
Di dunia konstruksi dikenal beberapa jenis
beton yang dibedakan berdasarkan:
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
16/73
Analisis Penggunaan Admixture Berbahan Dasar Naphtalene (Iwan Mulyadin - Nadia)
11 | K o n s t r u k s i a
1. Berat Jenis(8)
a. Beton Ringan
b. Beton Normal
c. Beton Berat
2. Berdasarkan kelas(12)
a. Beton Kelas I
b. Beton kelas II
c. Beton kelas III
3. Berdasarkan sifat plastis.
a. Beton normal
b. Beton Self Compacting Concrete(SCC)
4. Berdasarkan pembuatannya.
a. Beton cast in situ
b. Beton precast/pracetak
SIFAT-SIFAT BETONSifat-sifat beton perlu diketahui untuk
mendapat kualitas beton seperti yang
diharapkan. Adapun sifat-sifat beton yang perlu
diketahui adalah sebagai berikut:
1. Workability adalah merupakan sifat betonpada kondisi plastis, yang pengukurannya
berdasarkan tingkat kemudahan pada saat
dikerjakan.
2. Bleeding adalah pengeluaran air dariadukan beton yang disebabkan olehpelepasan air dari pasta semen.
3. Segregasi adalah kecenderungan
pemisahan bahan-bahan pembentuk beton.
4. Kuat tekan adalah kemampuan beton
menerima gaya tekan per satuan luas.
5. Kuat tarik yaitu berkisar 10% - 15% dari
kuat tekannya.
6. Keawetan (Durability) merupakan lamanya
waktu suatu struktur yang menggunakan
material beton untuk dapat melayani atau
menahan beban yang bekerja pada
struktur tersebut dalam waktu yang telah
direncanakan.
7. Penyusutan adalah penurunan volume
elemen beton ketika kehilangan
kelembaban karena proses penguapan
pada saat pengeringan yang kemungkinan
besar dapat menyebabkan retak pada
beton.
8. Rangkak (Creep) perubahan bentuk pada
suatu konstruksi karena beban yang
berkelanjutan.(8).
KELEBIHAN BETON(10):
1. Beton memiliki nilai ekonomis.
2. Beton memiliki kuat tekan yang baik.
3. Beton memiliki keawetan yang cukup
tinggi.
4. Beton dapat di bentuk sesuai dengan
keinginan perencana.
5. Beton segar memungkinkan untuk
dipompakan sehingga dapat ditempatkan
pada tempat yang sulit.
6. Beton tahan terhadap aus dan terhadap
kebakaran.
KEKURANGAN BETON(10):
1. Beton memiliki kuat tarik yang rendahsehingga penggunaannya pada struktur
harus dibantu dengan menggunakan
material baja pada daerah yang mengalami
kuat tarik.
2. Beton mengalami muai susut karena
perubahan suhu sehingga perlu dibuatkan
Expansion Jointuntuk mencegah terjadinya
retakan.
3. Untuk mendapatkan beton sempurna
harus dilakukan dengan pengerjaan yangteliti dan pengawasan yang ketat.
4. Beton bersifat getas (tidak daktail)
sehingga harus dihitung dan diteliti secara
seksama agar setelah dikompositkan
dengan baja tulangan menjadi bersifat
daktail, terutama pada struktur tahan
gempa.
MATERIAL
1. Semen Portland
Semen adalah suatu zat pengikat yang
dihasilkan dari proses pembakaran kapur.
Semen terbagi kedalam 2 jenis, yaitu
semen hidrolis dan semen non hidrolis.
Semen Portland termasuk kedalam jenis
semen hidraulis. ASTM C 150
mendefinisikan semen portland sebagai
"semen hidrolik yang dihasilkan oleh
penghancuran klinker dasarnya terdiri dari
kalsium silikat hidrolik, biasanya
mengandung satu atau lebih bentuk
kalsium sulfat sebagai tambahan tanah".
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
17/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 Desember 2012
12 | K o n s t r u k s i a
2. Air
Dalam suatu campuran beton, air
digunakan sebagai bahan untuk membuat
reakasi hidrasi dengan semen sehingga
campuran tersebut dapat mengikat semua
komponen yang ada dalam campuran yang
direncanakan. Pada umumnya air tawar
yang dapat diminum dapat pula dijadikan
campuran beton.
3. Agregat
Bahan penyusun beton yang paling banyak
adalah agregat yaitu sekitar 75%. Oleh
karena itu sifat agregat memiliki pengaruh
besar terhadap sifat-sifat beton yang
dihasilkan(8). Agregat adalah material
butiran yang bersifat keras dan kaku.Agregat penyusun beton dibagi kedalam
dua jenis yaitu agreggat halus (pasir) dan
agreggat kasar (Split)
Fungsi Agregat dalam beton adalah :
1. Menghasilkan beton yang murah
2. Menghemat penggunaan bahan
perekat
3. Mengurangi susut pada beton
sehingga membuat volume beton lebih
stabil.4. Meningkatkan kekuatan
5. Mengendalikan kemudahan dikerjakan
6. Dengan gradasi yang baik akan
menjadikan beton padat.
Sifat-sifat agregat yang paling penting
adalah(8):
1. Gradasi atau ukuran butiran agregat
2. Bentuk permukaan agregat
3. Porositas, serta reaktivitas dengan
semen.
4. Bersih yaitu agregat bebas dari kotoran
seperti garam, tanah liat, kotoran, atau
benda asing.
4. AdmixtureAdmixture adalah bahan tambah beton
yang ditambahkan pada saat beton itu
masing dalam proses pencampuran.
Penambahan bahan tambah beton
bertujuan untuk merubah sifat-sifat beton
baik itu sifat beton segar tapi juga beton
keras, sehingga mencapai tujuan
pencampuran beton baik dari sisi ekonomi
maupun dari sisi struktur yang diantaranya
adalah meningkatkan kemampuan kita
untuk mengontrol waktu kerja,
kemampuan kerja, kekuatan, dan
ketahanan dari beton semen portland(11).
Admixture dibagi kedalam 2 golongan
yaitu:
a. Mineral Admixture(11)
Material cementitious
Material pozzolanic
Material pozzolanic dan cementitious
Material inert
b. ChemicalAdmixture
Air-Entraining (AEA)
Water-Reducing High Range water Reducer
Superplasticizers(HRWR)
Permeability Reducing
ASTM membagi Admixture kedalam
beberapa golongan yaitu(5):
1. Type A, mengurangi air (Water Reducer
)
2. Type B, memperlambat pengikatan
(Retarder )3. Type C, mempercepat pengikatan (
Accelerator )
4. Type D, mengurangi air dan
memperlambat pengikatan (A+B)
5. Type E, mengurangi air dam
mempercepat pengikatan (A+C)
6. Type F, mengurangi air pencampur
untuk menghasilkan beton dengan
konsistensi tertentu (Superplasticizer)
7. Type G, mengurangi air pencampur
untuk menghasilkan beton dengan
konsistensi tertentu dan memperlambat
pengikatan beton.
BETON PRACETAK
Beton pracetak adalah beton siap pakai yang
biasanya di produksi secara
pabrikasi/manufacturing. Adapun langkah-
langkah membuat/memproduksi beton
pracetak secara garis besar adalah:
1. Pembersihan meja dan cetakan/mould
2. Pemasangan Cetakan
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
18/73
Analisis Penggunaan Admixture Berbahan Dasar Naphtalene (Iwan Mulyadin - Nadia)
13 | K o n s t r u k s i a
3. Oiling/Aplikasi Minyak Mould
4. Setting pembesian dan Aksesoris
5. Pengecoran
6. Finishing Beton
7. Bongkar Cetakan/Demolding
8. Pengangkatan dan Penyetokan
PENCAMPURAN BETON
Dalam merancang campuran beton diperlukan
2 (dua) kelompok data, yaitu(1):
1. Kelompok Data Pengguna dan Sifat Beton,
data ini biasanya didapat dari perencana
yang membuat bangunan atau struktur
beton tersebut.
2. Kelompok Data Mengenai Bahan.
Secara umum dalam menyusun bahan
campuran beton dikenal 2 metode, yaitu(1):
1. Cara yang disusun oleh ACI 211.1-91
(Standard Practice for Selecting Proportions
for Normal, Heavyweight, and Mass
Concrete)
2. Cara yang disusun berdasarkan metode
Inggris (British Method Departement of the
Environment Revised in 1988 (DoE) / SK
SNI T 15 1990-03.
HASIL PENGUJIAN
Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan
terhadap agregat yang akan digunakan dan
dengan menggunakan metode pencampuran
ACI 211.1-91, maka diperoleh komposisi
campuran (material dalam kondisi SSD) sebagai
berikut :
Berdasarkan hasil pengujian pada sampel yang
telah dibuat, maka diperoleh data sebagai
berikut:
1. Pasir Putih
2. Pasir Hitam
ANALISIS DATA
PASIR PUTIH
Interval Keyakinan
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
19/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 Desember 2012
14 | K o n s t r u k s i a
Nilai Sampel
Regresi Linier
PASIR HITAM
Interval Keyakinan
Nilai Sampel
Regresi Linier
Uji hipotesis
a. WorkabilityHipotesa awal adalah Pasir Putih
menghasilkan campuran dengan workability
lebih bagus dari Pasir Hitam. Dari hasil
pengukuran slump pada saat trial mix
diperoleh:
- Slump untuk Pasir Putih adalah 14 Cm.
- Slump untuk Pasir Hitam adalah 13 Cm
Maka terjadi selisih tinggi slump 1 cm,dimana campuran yang menggunakan Pasir
Putih menghasilkan workability lebih baik 1
cm daripada campurang yang menggunakan
Pasir Hitam.
b. Waktu Setting
Hipotesa awal adalah Pasir Putih
menghasilkan waktu setting yang lebih lama
dibandingkan dengan Pasir Hitam. Kuat
Tekan yang dibutuhkan untuk
Pengangkatan(13)
Kuat Tekan Angkat = 40 % Kuat Tekan Rencana
Kuat Tekan Angkat = 40% x 400 Kg/Cm2
Kuat Tekan Angkat = 160,00 Kg/Cm2
Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
kuat tekan angkat, Dari grafik regresi linear
diperoleh:
- Campuran yang menggunakan Pasir Putih
untuk mendapatkan kuat tekan 160kg/Cm2membutuhkan waktu 50 jam.
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
20/73
Analisis Penggunaan Admixture Berbahan Dasar Naphtalene (Iwan Mulyadin - Nadia)
15 | K o n s t r u k s i a
- Campuran yang menggunakan Pasir
Hitam untuk mendapatkan kuat tekan
160 kg/Cm2membutuhkan waktu 46 jam
Maka terjadi selisih waktu angkat 4 jam
dimana campuran yang menggunakan PasirHitam dapat di angkat lebih cepat 4 jam dari
campuran yang menggunakan Pasir Putih.
c. Kuat Tekan
Hipotesa awal adalah Kuat Tekan Pasir Putih
menghasilkan kuat tekan umur 28 hari lebih
baik dibandingkan dengan Pasir Hitam.
Dari hasil pengujian kuat tekan pada usia 7
hari diperoleh kuat tekan untuk masing-
masing campuran adalah:
- Campuran yang menggunakan Pasir Putih
adalah 378,53 Kg/Cm2.
- Campuran yang menggunakan Pasir
Hitam adalah 375,567 Kg/Cm2.
Berdasarkan peraturan PBI 71 tabel 4.1.4
tentang kuat tekan beton, bahwa kuat tekan
beton pada usia 7 hari adalah 65% dari kuat
tekan umur 28 hari, maka diperoleh:
- Kuat tekan pada umur 28 hari untukcampuran yang menggunakan Pasir Putih
adalah Kg/Cm2.
- Kuat tekan pada umur 28 hari untuk
campuran yang menggunakan Pasir
Hitam adalah
Kg/Cm2.
Terdapat selisih kuat tekan, dimana
campuran yang menggunakan Pasir Putih
menghasilkan kuat tekan lebih tinggi 4,555
Kg/Cm2.
KESIMPULAN
Setting Time Produksi Beton Pracetak
Pada industri beton pracetak untuk mencapai
kuat tekan minimum pengangkatan produk
penggunaan Pasir Hitam membutuhkan waktu
lebih cepat 4 jam dibandingkan dengan
penggunaan Pasir Putih, sehingga produkdengan campuran beton yang menggunakan
Pasir Hitam bisa diangkat lebih cepat 4 jam dari
pada produk dengan campuran yang
menggunakan Pasir Putih.
Workability
Selisih workability yang dihasilkan oleh kedua
campuran dengan pengujian slump adalah 1
Cm, dimana Pasir Putih menghasilkan
workabilitylebih baik dari pada Pasir Hitam.
Kuat Tekan Beton
Campuran beton yang menggunakan Pasir
Putih menghasilkan kuat tekan 28 hari lebih
tinggi 4,555 Kg/Cm2dari pada campuran yang
menggunakan Pasir Putih, dimana kuat tekan
yang dihasilkan oleh kedua campuran adalah:
1. Pasir Putih Kg/Cm2.
2. Pasir Hitam Kg/Cm2.
DAFTAR PUSTAKA
(1) A. Subagdja, Ir. MT, Rancangan
Campuran Beton Normal Metode ACI
dan DoE Revised,Agustus 2004
(2) ACI 212-3R-4, Chemical Admixture For
Concrete, 2004
(3) ACI 363R-92, State of the Art Report on
High Strength Concrete, 1997
(4) ASTM C 150-02a, Standart Specification
For Portland Cement, 2002
(5) ASTM C 33-03, Standart Specification
For Concrete Aggregat, 2003
(6) ASTM C 494/C494M-99a, Standart
Specification For Chemical AdmixturesFor Concrete,1999
(7) Digilib.its.ac.id/public/ITS-
Undergraduate-10030-Paper.pdf
(8) Edward G. Nawy,Concrete Construction
Engineering Handbook, 2nd ed., Ch. 12.
Longman, United Kingdom, 2008.
(9) http://en.wikipedia.org/wiki/Naphthal
ene
(10) http://rumahdangriya.blogspot.com/2
http://en.wikipedia.org/wiki/Naphthalenehttp://en.wikipedia.org/wiki/Naphthalenehttp://rumahdangriya.blogspot.com/2011/07/bagaimana-cara-membuat-beton-iii-sifat.htmlhttp://rumahdangriya.blogspot.com/2011/07/bagaimana-cara-membuat-beton-iii-sifat.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Naphthalenehttp://en.wikipedia.org/wiki/Naphthalene -
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
21/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 Desember 2012
16 | K o n s t r u k s i a
011/07/bagaimana-cara-membuat-
beton-iii-sifat.html
(11) http://sasonov.wordpress.com/2008/0
2/02/teknologi-additive-dan-
admixture/(12) PBI 71, Peraturan Beton Bertulang
Indonsia, Departement Pekerjaan
Umum, 1971
(13) SK-SNI 03-1990-03, Tata Cara
Pembuatan Rencana Campuran Beton
Normal , Yayasan LPMB, Bandung, 1990
(14) Supranto, J, Statistik. Teori dan Aplikasi.
Jilid 2 Ed. 5, Erlangga Jakarta 1988
http://rumahdangriya.blogspot.com/2011/07/bagaimana-cara-membuat-beton-iii-sifat.htmlhttp://rumahdangriya.blogspot.com/2011/07/bagaimana-cara-membuat-beton-iii-sifat.htmlhttp://sasonov.wordpress.com/2008/02/02/teknologi-additive-dan-admixture/http://sasonov.wordpress.com/2008/02/02/teknologi-additive-dan-admixture/http://sasonov.wordpress.com/2008/02/02/teknologi-additive-dan-admixture/http://sasonov.wordpress.com/2008/02/02/teknologi-additive-dan-admixture/http://sasonov.wordpress.com/2008/02/02/teknologi-additive-dan-admixture/http://sasonov.wordpress.com/2008/02/02/teknologi-additive-dan-admixture/http://rumahdangriya.blogspot.com/2011/07/bagaimana-cara-membuat-beton-iii-sifat.htmlhttp://rumahdangriya.blogspot.com/2011/07/bagaimana-cara-membuat-beton-iii-sifat.html -
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
22/73
Analisis Pengaruh Penggunaan Agregat Halus Dari Material Letusan (Haryo Koco Buwono)
19 | K o n s t r u k s i a
ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN AGREGAT HALUS DARI MATERIAL
LETUSAN GUNUNG MERAPI YOGYAKARTA PADA PERMEABILITAS BETON
oleh :
Haryo Koco Buwono
Dosen Tetap Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadyah Jakartaemail: [email protected]
ABSTRAK:Beton adalah bahan bangunan yang terdiri dari komposisi pasir, kerikil atau batu pecah yang disatukan
dengan bahan pengeras berupa pasta cair (semen dan air). Dengan proporsi yang tepat campuran tersebut menjadi
bentuk plastis, akibat campuran terjadi panas hidrasi semen dan air, beton menjadi keras seperti batu. Pemanfaatan
material Gunung Merapi pasca letusan yang mengakibatkan pendangkalan pada Sungai Krasak, Jogjakarta.
Material Halus atau sering disebut agregat halus adalah bagian dari pembentuk beton. Sudah selayaknya bila dalam
pemanfaatannya bisa membantu mengurangi dampak pendangkalan sungai yang bisa mengurangi pula dampak
banjir disekitar sungai. Permeabilitas adalah rongga pori yang terjadi akibat panas hidrasi dalam beton, sehingga
air yang tidak memproses dengan semen, berakibat bleeding ke permukaan beton atau terperangkap dalam beton.
Banyaknya rongga udara dalam beton semakin melemahkan kekuatan beton. Permeabilitas banyak dipengaruhioleh Pasta semen (tekstur kehalusan butir), water per cement ratio, dan derajat hidrasi. Permeabilitas gel adalah
1/1000 dari jumlah pasta. Gel pores tidak mengkontribusi permeabilitas beton, tetapi capillary cavaties sangat
berpengaruh. Hasil Analisa Agregat Halus Material letusan Gunung Merapi ini didapatkan: Modulus Halus Butir
3,034, Gradasi Golongan II, berat Jenis SSD 2,71, Kadar Lumpur 0,5 dan absorbsi 2,60. Dari hasil ini dengan
kombinasi w/c dan s/c pada mix desain didapatkan: penggunaan Agregat Halus dari Material Letusan Gunung
Merapi dapat mengurangi absorbsi pada air yang digunakan sehingga permeabilitas dapat membantu
meningkatkan kinerja beton. Makin tinggi faktor air semen dalam adukan, makin tinggi koefisien permeabilitasnya.
Kata Kunci:Beton, agregat halus, permeabilitas, absorbsi, material letusan merapi
ABSTRACT: Concrete is a construction material that consists of the composition of sand, gravel or crushed
stone held together with a paste of liquid hardener materials (cement and water). With the right proportions to
form the plastic mixture, this occurs due to heat of hydration of cement and water, the concrete becomes hard
as stone. Utilization of material post-eruption of Mount Merapi, which resulted in siltation in the river of Krasak,
Jogjakarta. Fine material is often called the fine aggregate is part of forming concrete. It is appropriate when its use
can help reduce the impact of siltation of the river which could also reduce the impact of flooding around the river.
Permeability is the pore cavities that occur due to heat of hydration in concrete, so water does not process the
cement, resulting in bleeding into the concrete surface or trapped in the concrete. The number of air voids in concrete
increasingly weaken the strength of concrete. Permeability is much influenced by the cement paste (the texture
fineness of grain), water per cement ratio, and degree of hydration. Permeability of the gel is 1 / 1000 of the amount
of pasta. Gel pores do notcontribute to the permeability of concrete, but the capillary cavaties are very influential.
Results Analysis of Fine Aggregate Materials eruption of Mount Merapi is obtained: 3.034 Modulus of Fine Grain,
Gradation of Class II, Type SSD weight of 2.71, 0.5 and absorption levels Mud 2.60. From these results with the
combination of w/c and s/c in the mix design obtained: the use of Fine Aggregate Materials eruption of Mount
Merapi may reduce the absorption of the water used so that the permeability can help improve the performance of
concrete. The higher the water factor in the cement slurry, the higher the coefficient of permeability.
Keyword:Concrete, agregate, concrete strength, SiO2
LATAR BELAKANG
Beton adalah bahan bangunan yang terdiri darikomposisi pasir, kerikil atau batu pecah yang
disatukan dengan bahan pengeras berupa pasta
cair (semen dan air). Dengan proporsi yang
tepat campuran tersebut menjadi bentuk
plastis, akibat campuran terjadi panas hidrasi
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
23/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 November 2012
20 | K o n s t r u k s i a
semen dan air, beton menjadi keras seperti
batu[1].
Beton mempunyai 3 katagori utama yaitu beton
konvensional (normal), beton ringan, dan beton
mutu tinggi. Beton Mutu Tinggi adalah beton
normal yang ditambahkan bahan aditif untuk
meningkatkan mutu beton. Di Indonesia, bahan
aditif yang sering digunakan adalah silicafume
danfly ash.
Prinsip dari penambahan bahan aditif adalah
bertambahnya kandungan silica (s/c) dalam
volume beton akan meningkatkan kuat tekan
beton (fc). Sedangkan hubungan beton
terhadap w/c (faktor air semen) adalah
semakin bertambahnya w/c dalam volume
beton, kuat tekan beton semakin menurun[1].
Sebagaimana Sifat beton adalah:
1. Sifat mudah dikerjakan berarti harusmenambahkan banyak air dalam volume
beton (suatu komposisi),
2. Sifat meningkatkan mutu beton berartiharus mengurangi komposisi air dalam
volume beton,
Pemanfaatan material Gunung Merapi pasca
letusan yang mengakibatkan pendangkalan
pada Sungai Krasak, Jogjakarta. Material Halus
atau sering disebut agregat halus adalah bagian
dari pembentuk beton. Sudah selayaknya bila
dalam pemanfaatannya bisa membantu
mengurangi dampak pendangkalan sungai yang
bisa mengurangi pula dampak banjir disekitar
sungai.
BETON
Beton adalah secara luas merupakan material
bangunan dalam ketekniksipilan, karena beton
sangat kuat dan cukup keras untuk
pembangunan struktur yang baik terutama
gedung[6]. Beton terbagi menjadi 3 yaitu:
a. Beton Biasa (Normal) yang mempunyaikekuatan antara 2000 sampai 6000 psi (13
sampai 40 MPa)[6][7].
b. Beton Berkinerja Tinggi mempunyaikekuatan antara lain di atas 6000 psi (40
MPa)[7] disebut beton bermutu tinggi
(CEB/FIP 60 MPa), 80 MPa disebut beton
bermutu sangat tinggi, dan 120 MPa beton
bermutu ultra tinggi[8].
Beton Berkinerja Tinggi sebagai bahan yang
tahan korosi dan bagan kimia, maka digunakan
pada struktur bangunan tinggi, beton prategang
dan bangunan lepas pantai. Beton ini pada
akhirnya rendah perawatan korelasinya rendah
biaya bangunan.[4]
Beton sangat terpengaruh oleh bahan dasarnya
yaitu Semen, Agregat Kasar, Agregat Halus dan
Air. Dua dekade terakhir, telah dikembangkan
jenis bahan tambah (admixtures dan additives)
untuk meningkatkan kinerja beton untuk
semakin lebih mudah dikerjakan, lebih cepat
dan atau lebih tinggi mutunya[9].
Faktor-faktor yang mempengaruhi beton
bermutu baik: [9][10][11][12]
1. Karaskteristik semen dan jumlahnya,2. w/c(water per cement) rasio,3. Kualitas agregat dan interaksinya dengan
pasta semen,
4. Tambahan bahan kimia yang digunakan,5. Tambahan material yang digunakan,6. Pemilihan prosedur dan waktu
pencampuran bahan susun beton,
7. Quality control.Disamping kuat tekan, beton dapat
diperhatikan permasalahan tentang
workability, durability, pumpability dan
permeabilitas[3]. Dalam penelitian ini yang
diulas adalah kuat tekan dan permeabilitasnya.
PERMEABILITAS BETON
Pengertian permeabilitas adalah kemudahan
dalam melewatkan gas atau cairan di dalam
beton[13]. Permeabilitas digunakan untuk
pengecekan beton pada struktur air (misalnya
bendung, DAM, Dermaga, dan lain-lain), dimana
beton selalu dalam kondisi terendam air.
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
24/73
Analisis Pengaruh Penggunaan Agregat Halus Dari Material Letusan (Haryo Koco Buwono)
21 | K o n s t r u k s i a
Permeabilitas tidak dapat dilepaskan dari panas
hidrasi yang terjadi saat terjadinya beton
(pengerasan pasta semen berakibat gel pores
dancapillary cavities[14].
Gambar 1. Hubungan antara koefisien
permeabilitas dengan kapilar porositas dari
pasta semen[13].
Gambar 2. Hubungan antara permeabilitas dan
water per cement ratio dari semen pasta
mature[13].
Gambar 3. Pengurangan permeabilitas dari
pasta semen dengan progress dari hidrasi
dengan water per cement ratio= 0,7[13]
Permeabilitas adalah rongga pori yang terjadi
akibat panas hidrasi dalam beton, sehingga air
yang tidak memproses dengan semen,
berakibat bleeding ke permukaan beton atau
terperangkap dalam beton. Banyaknya rongga
udara dalam beton semakin melemahkan
kekuatan beton [15][16].
Permeabilitas banyak dipengaruhi oleh Pasta
semen (tekstur kehalusan butir), water per
cement ratio, dan derajat hidrasi. Permeabilitas
gel adalah 1/1000 dari jumlah pasta. Gel pores
tidak mengkontribusi permeabilitas beton,
tetapi capillary cavaties sangat berpengaruh.
Rumus permeabilitas (hukum Darcy) adalah
sebagai berikut ini.[14][17]
)1.2.....(..........................................
L
Ahk
dt
dQ =
dengan,
dQ = Debit air yang dikumpulkan
(m3/detik)
dt = waktu yang dikumpulkan untuk
berkumpulnya air (detik)
k = koefisien permeabilitas (m/detik)
h = tinggi air (m)
A = luas penampang melintang benda uji
(m2)
L = tebal benda uji sejajar arah aliran (m)
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
25/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 November 2012
22 | K o n s t r u k s i a
Dalam mendapatkan harga permeabilitas
diperlukan pada umur curring diatas 28 hari,
tetapi jika menggunakan sample berupa
silinder 7 hari dapat dilaksanakan[18]. Rumus
tersebut untuk mendapatkan koefisien yang
terjadi akibat penelitian permeabilitas. Sebagai
gambaran adalah berupa table perkembangan
umur terhadap koefisien permeabilitas pada
w/c= 0.7 sebagai berikut ini.
Tabel 1. Koefisien permeabilitas terhadap umur
beton, w/c= 0,7[14]
Umur dalam hariKoefisien permeabilitas, K
(m/detik)
Fresh
5
6
8
13
24
Ultimate
2 x 10-4
4 x 10-10
1 x 10-10
4 x 10-11
5 x 10-12
1 x 10-12
6 x 10-13
Sumber: Concrete Technology, M.S. Shetty, table
9.1, page: 344
Permeabilitas dipengaruhi oleh pemadatan
beton, porositas beton yang diakibatkan oleh
adanya rongga udara, kapilaritas, viskositas dan
tekanan dari cairan yang tertahan. Derajad
permeabilitas diukur dari kemampuan cairan
atau air untuk melewati beton dengan
perbedaan tekanan hidrolik antara permukaan
yang berlawanan pada elemen beton [12]
Permeabilitas yang tinggi pada mortar atau
beton mempunyai alasan-alasan sebagai
berikut ini.[12]
a) formasi dari micro-crack tergantung padalong-term dryingshrinkage,
b) Ikatan permukaan antara agregat danpasta semen terhadap ketidaksamaan
thermal stress,
c) Retakan secara keseluruhan berakhir padastructural stresses,
d) Tergantung pada volume change yangmenyebabkan dalam beton dihitung dari
alasan variasi minor.
e) Eksistensi udara terperangkap tergantungpada cara pemadatannya.
Gambar 4. skema penggambaran dari material
beton: (a) permeabilitas tinggi pipa kapiler
besar menghubungkan antar pori. (b)
permeabilitas rendah pipa kapiler kecil
menghubungkan antar pori.[14]
Tabel 2. Harga tipical dari permeabilitas beton
yang digunakan pada bendungan[14]
Kadar semen
(kg/m3)
w/crasio Permeabilitas
(10-12) m/detik
156
151
138
223
0.69
0.74
0.75
0.46
8
24
35
28
Sumber: Concrete Technology, MS Shetty, Table
9.3, page 346
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
26/73
Analisis Pengaruh Penggunaan Agregat Halus Dari Material Letusan (Haryo Koco Buwono)
23 | K o n s t r u k s i a
Pori beton dapat dikatagorikan sebagai berikut[12]
1. Small Air Voids, pori terperangkap denganukuran 0,003 0,004 in (0,07 0,10 mm),
2. Large Air Voids, pori yang terperangkapdalam beton dengan diameter kurang lebih
0,5 in (12,7 mm)
3. Capillary voids, yaitu celah berbentuk pipakapiler Semakin besar w/c semakin besar
kapilaritas. Hal tersebut disebabkan
kandungan semen yang diikat oleh air
sedikit, sisa air yang tidak terikat masih
ada karena tidak bereaksi maka bleeding.
Ukuran kapiler w/c rendah berkisar 3 5
micron meter.
4. Gel pores, yaitu pori yang terjadi pada gelyang terdapat pada beton yang sudah
mengeras. Gelmerupakan hasil dari proses
hidrasi semen. Hidrasi semen ke dalam
yang tidak sempurna menyebabkan Gel
Pores. Ukuran antara 5 20Anstrom.
5. Aggregate pores, yaitu agregat pembentukbeton yang porus, menyebabkan beton
berpori.
Dalam beton yang menggunakan pozzolanic
material (misal: Silicafume) dapat mereduksi
permeabilitas dengan optimal. Hal ini
tergantung pada konversi dari kalsium
hidroksida[14].
METODE PENGUJIAN PERMEABILITAS
Pengujian permeabilitas dilakukan di Balai
Penelitian Bahan Bangunan Teknik (B4T)
Bandung. Tujuan dari pengujian ini adalah
mengetahui daya rembes beton umur 56 hari
terhadap tekanan air.
Langkah-langkah yang dilakukan dalam
pengujian ini adalah sebagai berikut ini[11].
1. Benda uji berupa balok dengan ukuran20x20x12 cm2, dikeluarkan dari tempat
curringsetelah umur 56 hari.
2. Kasarkan permukaan sampelmenggunakan alat bentuk lingkaran pada
bagian tengah dengan diameter 10 cm,
yang kemudian dilapisi dengan vaseline,
untuk melindungi beton yang telah kasar.
3. Letakkan benda uji pada alat ujipermeabilitas dengan permukaan yang
kasar menempel pada tabung yang akan
diisi air bertekanan.
4. Operasikan alat uji permeabilitas dengantekanan awal 1 bar, ditahan selama 24 jam
dan catat jumlah air yang turun dari tabung
ukur.
5. Naikkan tegangan pada tabung menjadi 3bar, dan ditahan selama 24 jam dan catat
jumlah air yang turun.
6. Tambahkan tekanan hingga mencapai 7bar, kemudian di tahan selama 48 jam.
Catat jumlah air yang keluar, yang
merupakan jumlah air komulatif.
7. Angkat benda uji setelah melewatipengujian 96 jam dan potong dengan alat
potong beton.
8. Ukur penetrasi yang terjadi padapenampang benda uji tanpa
memperhatikan luas tampang
permeabilitas yang terjadi.
PEMERIKSAAN AGREGAT HALUS
Agregat halus yang digunakan adalah Pasir Kali
Krasak, Kulon Progo, Yogyakarta, dari akibat
material letusan Merapi. Pengujian agregat
halus dilaksanakan di Laboratorium Bahan
Jurusan Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Jakarta, dengan hasil sebagai
berikut ini.
Tabel 3. Analisa Agregat Halus
Analisa Agregat Halus Satuan Hasil Syarat
Modulus Halus Butir
Gradasi Pasir
Berat Jenis Solid
Berat Jenis SSD
Kadar Lumpur pasir
Absorbsi
-
-
g/mL
g/mL
%
%
3.034
Gol. II
2.70
2.71
0.5
2.60
1.5 - 3.8
Gol I II
-
-
-
-
Sumber: Penelitian Lab. Bahan Jurusan Sipil UMJ
(lampiran)
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
27/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 November 2012
24 | K o n s t r u k s i a
HASIL PENGUJIAN PERMEABILITAS
Pengujian Permeabilitas dan belah beton
dilaksanakan di laboratorium B4T Bandung.
Hasil Permeabilitas beton sebagai berikut ini.
Tabel 4. Hasil Permeabilitas beton
w/c s/c
Sample 1 Sample 2
Perembesan (ml) Penetrasi
(cm)
Perembesan (ml) Penetrasi
(cm)1 3 7 1 3 7
0.3 15
10
5
0
5
10
12
12
7
14
22
25
10
19
26
30
1.0
1.0
2.0
3.7
5
8
14
14
10
13
23
30
18
23
28
40
1.5
2.0
3.0
3.2
0.4 15
10
5
0
12
14
14
13
16
20
23
21
24
54
46
78
2.0
5.5
5.8
9.8
14
13
13
14
18
21
20
25
28
40
64
85
2.6
4.0
7.0
10
0.5 15
10
5
0
12
38
10
15
18
51
22
65
50
73
36
130
6.0
Tembus
3.9
tembus
13
36
5
12
22
49
24
50
74
83
38
120
7.3
Tembus
4.0
Tembus
0.6 15
10
5
0
10
4
9
17
16
9
20
28
85
44
89
95
11.3
4.7
11.2
11.8
10
7
14
19
17
14
28
24
78
70
72
90
9.2
8.1
10.0
11.5
Sumber: Data hasil penelitian di B4T Bandung
Dari hasil di atas terdapat kejanggalan hasil
penetrasi dimana ada data yang gagal (tembus)
dan bentukan data cukup variatif.
Berdasarkan Formulasi Darcy untuk mencari
koefisien permeabilitas (k) yaitu[14][46],
k = [dl/dh] Q/(A.t)
dimana:
k = koefisien Permeabilitas, cm/det
Q = Total air permeable, cm3
A = luas penampang benda uji, cm2
dh = P/(.g), dengan P = 7 bar, = 1
gr/cm3, g = 980.665 cm/det2, cmdl = penetrasi, cm
t = waktu yang diperlukan dalam
mencapai penetrasi, det
didapatkan harga k sebagai berikut ini
Tabel 5. harga k2 masing-masing sample
w/c s/c k (10-09)
cm/s (1)
k (10-09)
cm/s (2)
0.3 15
10
5
0
9.19643
17.4732
47.8214
102.080
24.8304
42.3036
77.2500
117.714
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
28/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 November 2012
6 | K o n s t r u k s i a
0.4 15
10
5
0
44.1429
273.134
245.361
702.975
66.9500
147.143
412.000
781.696
0.5 15
10
5
0
275.893
805.607
129.118
1434.64
496.791
915.964
139.786
1324.29
0.6 15
10
5
0
883.317
190.182
916.700
1030.92
659.936
521.437
662.143
951.830
0
0.0000002
0.0000004
0.0000006
0.0000008
0.000001
0.0000012
0.0000014
0.0000016
-1 1 3 5 7 9 11 13 15
w/c = 0.3 w/c = 0.4 w/c = 0.5 w/c = 0.6
L inea r ( w/c = 0.5) L inea r ( w/c = 0.4) L inea r ( w/c = 0.3) L inea r ( w/c = 0.6)
Gambar 5. Grafik Hasil Koefisien Permeabilitas
KESIMPULAN
Hasil yang dapat disimpulkan adalah dari
koefisien permeabilitas dibandingkan dengan
s/c dan w/c, yang diuraikan sebagai berikut ini.
a. Penggunaan Agregat Halus dari MaterialLetusan Gunung Merapi dapat mengurangi
absorbsi pada air yang digunakan sehingga
permeabilitas dapat membantu
meningkatkan kinerja beton .
b. Makin tinggi faktor air semen dalamadukan, makin tinggi koefisien
permeabilitasnya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] R.S. Varshney BSc. BE (hons)(civil)
ME,Ph.D Concrete Technology,1982
[2] Francois de Larrard, A Method forProportioning High-Strength Concrete
Mixtures, Cement, Concrete andAgregates, CCAGDP, Vol. 12 No. 2, pp.47-
52, Summer 1990
[3] FX. Supartono, DR. Ir., DesignConsiderations For Concrete Mixes,
Bahan Kuliah, 1998
[4] M.J. Shannag, High Strength Concrete
Containing Natural Pozzolan and Silica
Fume, Jordan University of Science andTechnology, June 2000
[5] Departemen Pekerjaan Umum, MetodePengujian Kuat Tekan Beton SKSNI T-
15-1990-03, Penerbit Yayasan LPMB,Bandung, 1991
[6] Gary R. Mass, Guide for Selecting
Proportions for High-Strength Concrete
with Portland Cement and Fly Ash, ACI
211.4B, Title no 90-M31, May-June 1993
[7] F.X. Supartono, DR. Ir., Beton Berkinerja
Tinggi, Seminar HAKI, Jakarta Agustus1998
[8] F. Papworth, Production and Use ofMicrosilica, Pennsylvania, March 1990
[9] FX. Supartono, DR. Ir., Rancang CampurBeton Mutu Tinggi Berdasarkan
Formulasi Feret yang Diidentifikasikanpada Kondisi Lokal, Jurnal Teknologi
No.1, Tahun X, pp. 52-58, Maret 1996
[10] FX. Supartono, DR. Ir., Korelasi Model
Eksponensial untuk Rangkak Beton
dengan Formulasi Empiris CEB-FIP,
Jurnal Teknologi No. 4, Tahun X,
Desember 1996
[11] FX. Supartono Haifani Eka Y., Effect of
Silica Content in Silicafume on ThePerformance on High Strength
Concrete, International Seminar High
Performance Concrete & Underwater
concreting, March 2001.
[12] Edward G. Nawy, Fundamentals of High
Strength Performance Concrete,Longman, 1996.
[13] M.S. Shetty, Concrete Technology Teory and practice, S. Chand, 2001.
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
29/73
Analisis Pertukaran Waktu dan Biaya Dengan Metode Time Cost Trade Off (Bagus Budi -Trijeti)
27 | K o n s t r u k s i a
ANALISIS PERTUKARAN WAKTU DAN BIAYA DENGAN METODE TIME COST TRADE OFF
(TCTO) PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG DI JAKARTA
Oleh :Bagus Budi Setiawan
Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah JakartaTrijeti
Dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta
Email: [email protected]
ABSTRAK: Dalam pelaksanaan pembangunan proyek perlu perencanaan yang baik sehingga pelaksanaan
pembangunan dapat berjalan sesuai dengan jadwal. Keterlambatan pekerjaan proyek dapat diantisipasi dengan
melakukan percepatan pelaksanaan dengan mempertimbangkan faktor biaya. Salah satu metode yang dapat
digunakan disebut juga dengan istilah Time Cost Trade Off[1]atau pertukaran waktu dan biaya. Metode ini dapat
dilakukan dengan metode pelaksanaan kerja dengan menambah group kerja, menambah peralatan, dan menambah
jam kerja atau lembur.
Kata Kunci : Proyek, waktu, Biaya
ABSTRACT:In the implementation of development projects need good planning so that the implementation can be
run in accordance with the construction schedule. Delays in project work can be anticipated with the acceleration of
the implementation by considering the cost factor. One method that can be used is also called Time Cost Trade Off or
the exchange time and cost. This method can be carried out by the method of execution of work by increasing the
working group, add equipment, and increase working hours or overtime.
Keywords : Project, Time, Cost
PENDAHULUAN
Perkembangan pusat dunia jasa konstruksi
telah ditandai dengan adanya pembangunan
gedung-gedung dan fasilitas lainnya yang
semakin besar dan kompleks. Hal ini
merupakan peluang bisnis sekalipun tantangan
bagi masyarakat dunia usaha khususnya usaha
jasa konstruksi. Dalam pembangunan proyek
konstruksi berbagai hal dapat terjadi yang
dapat menyebabkan bertambahnya waktupelaksanaan dan membengkaknya biaya
pelaksanaan. Penyebab keterlambatan dalam
proyek ini diakibatkan oleh pengaruh cuaca,
kurangnya kebutuhan pekerja, suplai material
yang kurang / terganggu dan peralatan yang
digunakan kurang mencukupi, dan pengaruh
dari pihak owner sendiri (keterlambatan supply
material besi).
LANDASAN TEORI
Ciri pokok proyek adalah : Memiliki tujuan
yang khusus berupa hasil kerja akhir ; Jumlah
biaya, susunan jadwal serta kriteria mutu
dalam proses mencapai tujuan sudah
ditentukan ; Bersifat sementara, artinya apabila
proyek selesai maka sesuatu yang berhubungan
proyek tersebut ikut selesai ;Non rutin, tidak
berulang-ulang, jenis dan intensitas kegiatan
berubah sepanjang proyek berlangsung.
Didalam proses pencapaian tujuan telah
ditentukan sasaran yaitu besarnya biaya
(anggaran) yang dialokasikan, jadwal kegiatan
serta mutu yang harus dipenuhi.
Anggaran Jadwal
Mutu
Gambar 1. Tiga sasaran proyek
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
30/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 Desember 2012
28 | K o n s t r u k s i a
Ketiga batasan tersebut bersifat tarik menarik,
artinya ketiga sasaran tersebut tidak dapat
dipisahkan satu sama lainnya, karena ketiga
sasaran tersebut saling mempengaruhi. Dari
segi teknis, ukuran keberhasilan proyek diukur
sejauh mana ketiga sasaran tersebut dapat
dipenuhi.
Penyusunan urutan aktifitas adalah penentuan
urutan aktifitas kerja yang akan dilaksanakan
pada proyek dilapangan. Urutan aktivitas ini
diperlukan untuk menggambarkan hubungan
antara aktifitas yang akan dikerjakan
dilapangan.
Yang perlu diperhatikan dalam menyusun
aktifitas : Predecessor yaitu aktifitas sebelum
atau yang mendahului aktifitas yang
bersangkutan ; Sucessor / Followersyaitu semua
aktifitas sesudah atau yang terjadi setelah
aktifitas yang bersangkutan ; Concurrent yaitu
aktifitas-aktifitas yang dapat terjadi atau
berlangsung bersamaan dengan aktifitas
bersangkutan.
Gambar 2. Hubungan antar aktifitas proyek
dapat dinyatakan dengan finish to start, start to
start, finish to finish
Lag adalah jumlah waktu diantara mulai atau
selesainya aktifitas A dan mulai atau selesainya
aktifitas B, yang dapat bernilai positif atau
negative.
Durasi aktifitas adalah lamanya waktu dari
permulaan sampai penyelesaian suatu aktifitas,
sementara durasi proyek adalah lamanya waktu
dari permulaan sampai penyelesaian suatu
proyek secara keseluruhan.
Estimasi durasi dari waktu yang diperlukan
untuk menyelesaikan tiap-tiap aktifitas, yang
telah diidentifikasikan pada tahap awal, adalah
fungsi dari volume pekerjaan yang harus
diselsaikan dengan produktivitas kerja tiap
satuan waktu.
Metode Precedence diagram merupakan
penyempurnaan dari CPM (Critical Path
Methode) karena pada prinsipnya CPM hanyamenggunakan satu jenis hubungan aktifitas
yaitu akhir-awal dimana kegiatan dapat dimulai
bila kegiatan yang dahulu telah selesai.
Kegiatan dalam Precedence Diagram Method
(PDM) digambarkan oleh sebuah lambang segi
empat karena letak kegiatan ada di bagian node
sehingga sering disebut juga Activity On Node
(AON). Kelebihan Presedence Diagram Method
dibandingkan dengan Arrow Diagram adalah :
ES (earliest start) ; EF (earliest finish) ; LS(latest ellowable start) ; LF (latest allowable
finish; D (duration).
Tujuan utama dari program mempersingkat
waktu adalah memperpendek jadwal
penyelesaian kegiatan atau proyek dengan
kenaikan biaya yang paling optimal / minimal.
Untuk menganilasa lebih lanjut hubungan
antara waktu dan biaya kegiatan dipakai
definisi berikut :
Kurun Waktu Normal adalah kurun waktuyang diperlukan untuk melakukan kegiatan
sampai selesai, dengan cara yang efisien
tetapi di luar pertimbangan adanya kerja
lembur dan usaha usaha khusus lainnya,
seperti menyewa peralatan yang lebih
canggih.
Biaya Normal adalah biaya langsung yangdiperlukan untuk menyelesaiakan kegiatan
dengan kurun waktu normal.
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
31/73
Analisis Pertukaran Waktu dan Biaya Dengan Metode Time Cost Trade Off (Bagus Budi -Trijeti)
29 | K o n s t r u k s i a
Kurun Waktu dipersingkat (Crash Duration)adalah waktu tersingkat untuk
menyelesaikan suatu kegiatan yang secara
teknis masih mungkin. Disini dianggap
sumber daya bahan merupakan hambatan.
Biaya untuk waktu dipersingkat (Crash Cost)adalah jumlah biaya langsung untuk
menyelesaikan pekerjaan dengan kurun
waktu tersingkat.
Biaya untukWaktu
dipersingkat
B (Titik Dipe rsingka t)B (titik dipersingkat)
Waktu
Waktudipersingkat
A (Titik Norma l)
WaktuNormal
Biaya
BiayaNormal
Gambar 3. Hubungan Waktu Biaya Normal
dan Biaya Dipersingkat
Dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Dengan kata lain pengertian dari Cost Slope
(slope biaya) adalah pertambahan biaya
langsung untuk mempercepat suatu aktivitas
persatuan waktu.
Konsep cost slope bisa digunakan untuk
menentukan waktu paling efisien untukmenyelesaikan proyek, dihubungkan dengan
biayanya. Langkah langkah untuk melakukan
minimasi biaya (pada umur paling efisien) bisa
ditentukan setelah jaringan kerja, perkiraan
waktu didapat. Langkah langkah tersebut
adalah :
Biaya langsung (direct cost) : Menentukanongkos normal (Cn), ongkos crash (Cc),
waktu normal (Tn), dan waktu crash (Tc) ;
Menentukan ongkos minimal untukpengurangan umur proyek dengan satu unit
waktu (hari/minggu). Ini dilakukan untuk
kegiatan kegiatan yang berada dalam
lintasan kritis dengan perwaktu minimal ;
Lakukan proses yang sama untuk
mengurangi umur proyek untuk unit waktu
yang kedua ; Ulangi proses sampai proyek
benar benar menghasilkan selisih waktu
normal dan waktu crash untuk pekerjaan
yang kritis (berada dalam lintasan kritis)
Biaya tidak langsung (indirect cost) :Tentukan ongkos tidak langsung proyek
untuk waktu normal dan waktu crash dan
untuk waktu antara keduanya.
Ongkos total (total cost) : Tambahkanongkos tidak langsung ke ongkos langsung
untuk mencari ongkos total pada beberapawaktu yang ada ; Tentukan pada umur
berapa biaya proyek minimal.
Kompresi hanya dilakukan pada aktifitas-
aktifitas yang berada pada lintasan kritis.
langkah-langkah kompresi pada suatu
pekerjaan : Menyusun jaringan kerja proyek,
mencari lintasan kritis dan menghitung cost
slope setiap aktifitas; Melakukan kompresi
pada setiap aktifitas yang berada pada lintasankritis dan mempunyai nilai cost slope terendah;
Menyusun kembali jaringan kerja; Mengulangi
langkah kedua dengan berhenti jika terjadi
penambahan lintasan kritis dan bila terdapat
lebih dari satu lintasan kritis maka dilakukan
kompresi semua pada semua aktifitas
pekerjaan dan perhitungan cost slope
dijumlahkan; Langkah keempat dihentikan
apabila terdapat lintasan kritis dimana
aktifitas-aktifitasnya telah jenuh seluruhnya(tidak mungkin dikompres lagi sehingga akan
didapat biaya yang optimum.
PEMBAHASAN
Data bangunan : Jumlah lantai Apartemen
Tower C 26 lantai ; Luas Bangunan Lantai 8 27
(19 lantai) 27.225 ,10 m2 ; Lantai 28 32 (5
Lantai) 5.992,25m2 ; Lantai 33 (1 lantai) 672,01
m2 ; Lantai Ruang Mesin 267,28 m2 ; Total Luas
Bangunan 34.156,64 m2
Aktifitas Proyek
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
32/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 Desember 2012
30 | K o n s t r u k s i a
Pekerjaan Struktur Lantai 8 : Kolom(Bekisting, Pembesian, Pengecoran) ;
Shearwall (Bekisting, Pembesian,
Pengecoran) ; Balok,kolom separator,balok
intermediate (Bekisting, Pembesian,
Pengecoran) ; Tangga (Bekisting, Pembesian,
Pengecoran)
Pekerjaan Struktur Lantai 8A : Pelat & Balok(Bekisting, Pembesian, Pengecoran) ; Kolom
(Bekisting, Pembesian, Pengecoran) ;
Shearwall (Bekisting, Pembesian,
Pengecoran) ; Balok,kolom separator,balok
intermediate (Bekisting, Pembesian,
Pengecoran) ; Tangga (Bekisting, Pembesian,
Pengecoran)
Pekerjaan Struktur Lantai R.Mesin : Pelat&Balok (Bekisting, Pembesian, Pengecoran) ;
Kolom (Bekisting, Pembesian, Pengecoran) ;
Shearwall (Bekisting, Pembesian,
Pengecoran) ; Balok,kolom separator,balok
intermediate (Bekisting, Pembesian,
Pengecoran)
Pekerjaan Struktur Lantai Atap : Pelat &balok (Bekisting, Pembesian, Pengecoran)
Penentuan Network Diagram
Berikut contoh daftar hubungan antar aktifitas
dan durasi untuk lantai 8 :
Setelah waktu pelaksanaan dan hubungan antar
aktifitas diperoleh langkah berikutnya yaitu
membuat jaringan kerja dengan menggunakan
Microsoft Project sehingga durasi proyek danaktifitas kritis dapat diketahui. Dalam
perhitungan durasi proyek dipakai asumsi
sebagai berikut :
Jam kerja normal yang dipakai adalah 8
jam/hari ; Dalam 1 minggu dipakai 7 hari kerja.
Perhitungan Biaya Proyek
Untuk biaya dari keseluruhan pelaksanaan
pembangunan proyek Apartemen Tower C
Season City sebesar Rp.78.382.000.000. Tetapi
tinjauan hanya sampai pada pekerjaan struktur
utama saja terdiri dari bahan dan tenaga kerja
maka didapat biaya total Rp.18.080.739.494.
Penentuan Normal Cost : Normal Cost adalah
biaya langsung yang diperlukan untuk
penyelesaian proyek dalam kondisi waktu
normal. Biaya ini terdiri dari biaya
Material,Tenaga, dan Alat. Perhitungan Biaya
Bahan : Biaya Pengecoran Beton Kolom Lantai
8; Bahan Beton = Vol.pekerjaan x Harga satuan
Bahan = 66.63 x 550.000 = Rp. 36.646.500.
Biaya Upah pengecoran dengan TC : Upah Beton
= Vol.pekerjaan x Harga satuan upah = 66.63
x 24.000 = Rp. 1.591.200. Jadi total biaya
normal untuk pengecoran (upah+bahan)
adalah biaya bahan beton ditambah biaya upah
cor beton 36.646.500 + 1.591.200 =
Rp.38.237.700
Time Crash dan Alternatif Percepatan
Perhitungan durasi crash dilakukan padapekerjaan yang berada dalam lintasan kritis
berdasarkan dari output Network Diagram
dari program Microsoft Project. Pekerjan-
pekerjaan yang berada pada lintasan kritis
tersebut akan dilakukan percepatan dengan
alternatif: Penambahan jam kerja 3 jam
(kerja lembur) : Waktu kerja lembur di
asumsikan rata-rata baik proyek berjalan
normal atau lambat adalah 3 jam per hari;
Upah pekerja untuk setiap 7 jam lembur
pertama sebesar 2 kali upah sejam atau
200% dari harga upah pekerja saat normal ;
Harga peralatan tidak mengalami perubahan
;Produktifitas kerja pada saat jam kerja
lembur diperhitungkan 75 % dari
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
33/73
Analisis Pertukaran Waktu dan Biaya Dengan Metode Time Cost Trade Off (Bagus Budi -Trijeti)
31 | K o n s t r u k s i a
produktifitas kerja pada saat normal untuk 3
jam pertama dan 50% untuk jam berikutnya
(informasi dari proyek); Jam kerja normal 8
jam/hari, dengan 1 minggu kerja sebanyak 5
hari dan 8 jam kerja hari sabtu dan minggu.
Penambahan pekerja pada Group Kerja :Penambahan group tenaga kerja dipakai
25% dari total group tenaga kerja yang
sudah ada ; Penambahan Group kerja hanya
pada pekerjaan Pembesian dan bekisting
saja karena lebih efektif. Untuk pekerjaan
pengecoran kurang efektif bila dilakukan
penambahan tenga kerja / group kerja
dikarenakan pekerjakan pengecoran
dilakukan dengan menggunakan bantuanTower crane. Berikut pembagian group
pekerja pada masing-masing pekerjaan data
diambil dari informasi proyek.
Jam kerja normal 8 jam/hari, dengan 1minggu kerja sebanyak 5 hari dan 8 jam
kerja hari sabtu dan minggu ; Harga untuk
penambahan tenaga kerja sama dengan
harga normal ; Untuk kapasitas dan harga
peralatan berat tidak mengalami perubahan
karena diasumsikan peralatan yang dipakai
merupakan peralatan bantu yang dipakai
masing-masing pekerja; Penambahan group
tenaga kerja hanya pada aktifitas pekerjaan
yang berada pada lintasan kritis saja.
Penambahan Kapasitas Alat : Penambahan
alat Concrete Pump / Long Boom ;Harga
untuk penambahan alat diambil dari harga
normal yaitu didapat dari data kontrkator
lapangan (termasuk harga sewa perbulan,
harga BBM, harga mob demob peralatan) ;
Harga satuan alat diasumsikan dihitung
harian ;Penambahan kapasitas alat hanya
pada aktifitas pekerjaan yang berada pada
lintasan kritis saja ; Jumlah tenaga kerja
tetap tidak ada penambahan ;Jam kerja
sesuai jam kerja normal yaitu 8 jam/hari ;
Penambahan kapasitas alat hanya pada
pekerjaan pengecoran balok dan plat lantai
saja; Penggunaan alat diasumsikan normal
tanpa ada kendala mesin mati / rusak. Jadi
dalam perhitungan tidak diperhitungkan
faktor resiko dari mesin sendiri.
Dari data kegiatan normal yang sudah diolah
menggunakan Microsoft Project didapat
kegiatan-kegiatan yang berada pada jalur
lintasan kritis adalah sebagai berikut :Pekerjaan Persiapan pada Pekerjaan Lantai 8 :
Pekerjaan pembesian shear wall ; Pekerjaan
bekisting shear wall ; Pekerjaan pengecoran
shear wall dan Pekerjaan Lantai 8A : Pekerjaan
Bekisting Plat ; Pekerjaan Pembesian Plat ;
Pekerjaan Pengecoran Plat ; Pekerjaan
Pembesian shear wall ; Pekerjaan bekisting
shear wall ; Pekerjaan pengecoran shear wall.
Untuk pekerjaan lantai 9 lantai R.Mesin
urutan aktifitas pada lintasan kritis samadengan pekerjaan pada setiap tahap urutan
diatas : Pekerjaan Lantai Atap ; Pekerjaan
Bekisting Plat ; Pekerjaan Pembesian Plat;
Pekerjaan Pengecoran Plat
Contoh Perhitungan durasi dan biaya akibat
crashing :
Pembesian Shearwall lantai 8 : a. VolumeBesi Beton = 24538.44 ; b.Biaya (upah +
bahan)= 840 ; c.Normal Duration = 4 ;Normal Cost = 20,612,287.82
Crash Duration : e. Produktivitas harian(a/c) = 6134.609 ; f. produktifitas tiap
jam (e/8)= 766 ; g. Produktifitas harian
setelah crash (8 x f) + (3 x f x 75%) =
7851.5 ; h.Jadi Crash Time a/g = 3
Analisa Time Cost Trade Off (TCTO)
Penambahan jam kerja Lembur : Contoh
perhitungan Crash Cost dan Cost Slope untuk
alternatif 1 penambahan jam kerja lembur
-
8/13/2019 Jurnal Volume 4 Nomor 1
34/73
Jurnal Konstruksia Volume 4 Nomer 1 Desember 2012
32 | K o n s t r u k s i a
dilakukan berdasarkan asumsi asumsi diatas
pada pekerjaan pembesian shearwall.
Normal Cost : a. Volume =24.538,44 kg ; b.Upah pekerja = Rp.840 ; c. Biaya Alat =
Rp.0 ; d. Durasi Normal = 4 ; e. Normal cost(a x (b+c))) = 20.612.287,82
Crash Duration : f. Produktifitas harian (a/d)= 6134.609 ; g. Produktifitas per jam
(f/8jam) = 766.83 ; h. Produktifitas harian
setelah = 7859.97 ; Crash
(8xg)+(3xgx0.75) ; i. Crash duration (a/h) =
3
Crash Cost : j. Upah normal /jam (g xb.upah) = 644.133 ; k. Biaya lembur /jam
(2xa) = 1.288.267.99 ; l. Crast cost /hari(8xa)+(3xbx0.75) = 8.051.674.93 ; m. Crash
cosh total (i x l) = 24.155.024.79 ; n. Cost
slope( m-e)/(d-i) = 3.542.736.97
Penambahan Grup Kerja : Contoh perhitungan
Crash Cost dan Cost Slope untuk alternatif 2
penambahan group kerja dilakukan
berdasarkan asumsi asumsi diatas pada
pekerjaan pembesian shearwall.
Normal Cost : a. Volume =24.538,44 kg ;b. Upah pekerja = Rp.840 ; c. Biaya Alat =
Rp.00 ; d. Durasi Normal = 4 ; e. Normal cost
(a x (b+c))) = 20.612.287,82 ; f. Jumlah
orang/group = 2 group( 6 orang)
Crash Duration : g. Produktifitas harian (a/d)= 6134.609 ; h. Penambahan pekerja kerja
25% dari group = 0,5 group (asumsi 2
orang) ; i. Produktifitas penambahan
kapasitas (g+(g/f) = 9201.95 ; ; j. Crash
duration (a/i) = 2.6 ~ 3
Crash Cost : k. Upah setelah penambahan/hari (i x b.upah) = 7.729.607.93 ; l. Total
C