PLAT BETON RINGAN RUMAH BERTINGKAT DENGAN SEGMEN PRACETAK

Transkripsi

1 PLAT BETON RINGAN RUMAH BERTINGKAT DENGAN SEGMEN PRACETAK Pratikto, Yelvi Teknik Sipil, Politeknik Negeri Jakarta, Konstruksi Gedung, Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Jakarta Jln. Prof. Dr. G. A. Siwabessy, Kampus Baru UI Depok 16425, Telp ABSTRAK Rumah bertingkat membutuhkan ruangan untuk bekerja, bersantai maupun usaha dan ini menjadi permasalahan pada rumah tinggal. Penambahan luas lantai secara vertical keatas merupakan solusi yang baik untuk perluasan ruangan rumah tinggal bertingkat. Pembuatan lantai di tingkat atas harus kuat, ringan dan cepat serta biaya yang relatif murah. Beton ringan dengan agregat batu apung mempunyai berat jenis ringan dengan kekuatan untuk beton struktural. Campuran beton ringan menggunakan material semen, pasir, batu apung dan super plasticizer. Plat lantai terdiri dari segmen plat beton ringan dengan ukuran 25x20x10 cm berbentuk kubus berongga dan dirangkai dengan tulangan D10 di setiap sudut yang dibungkus oleh mortar instant. Berat yang dapat menghambat mobilisasi di lapangan plat lantai pracetak dapat dikurangi dengan segmen beton ringan berrongga yang mereduksi luas penampang dan menghasilkan berat semakin kecil. Pembuatan segmen menggunakan cetakan kayu multiplek dengan tebal 10 mm dan diberi rongga dengan pipa pralon PVC sampai 1 inch. Alternatif lain menggunakan plat baja dengan tebal 2mm yang dapat dipakai berulang kali. Pengujian lendutan dilakukan setelah perakitan segmen menjadi jalur plat lantai. Lendutan yang terjadi baik pada bentang 1 m dan 3m masih lebih kecil dari yang diiznkan menurut standard L/360. Keywords: beton- ringan, segmen plat lantai, superplasticizer, batu apung 1. PENDAHULUAN Prospek bisnis properti terus meningkat sejak tahun 2010 dan ini dipandang sebagai kebangkitan bisnis properti. Tingkat pertumbuhan ekonomi yang baik, turunnya suku bunga, dan meningkatnya daya beli masyarakat menjadi faktor utama bangkitnya bisnis properti Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi ( IPTEK ) yang semakin maju dan semakin canggih, membuat teknologi beton mempunyai potensi yang lebih luas dalam bidang kontruksi. Kebutuhan akan perumahan setiap tahun semakin bertambah baik rumah bertingkat ataupun rumah susun. Beton merupakan bahan yang dominan karena memiliki durability atau tingkat keawetan yang tinggi dibanding bahan material lain walaupun mempunyai berat sendiri yang besar. Pemakain beton sudah umum dalam pembuatan plat lantai ataupun plat tangga dengan metode pengecoran ditempat. Beton sangat baik untuk konstruksi karena dalam pembuatannya lebih mudah, lebih kuat dan lebih tahan lama namun waktu yang dibutuhkan juga relatif lama. Pemakaian beton ringan merupakan hal yang baik dalam pembuatan tangga karena bisa mengurangi beban yang diterima oleh struktur. Pengurangan beban khususnya berat sendiri sangat membantu bangunan bertingkat didalam ketahanan terhadap beban gempa. Plat lantai beton pada bangunan bertingkat dapat dibuat atas beberapa bagian seperti yang di hasilkan dari plat lantai hebel. Plat dibuat perjalur dengan lebar sekitar cm dengan panjang hingga 3 m. Berat satu plat jalur hebel ini sekitar 200 kg sehingga dalam proses pemasangan khususnya di daerah perumahan banyak mengalami kendala. Metode segment plat lantai dimaksudkan untuk memudahkan proses pelaksanaan dilokasi dimana plat lantai dibagi secara segmen dan kemudian dirakit kembali dengan tulangan dan mortar beton. Ukuran segmen plat lantai hampir mendekati ubin keramik namun dengan tebal sesuai standard SNI. Teknologi beton ringan untuk pembuatan segmen plat lantai ataupun plat tangga dengan system pracetak merupakan hasil yang kami harapkan dan menambah pengembangan teknologi plat beton dalam hal pembangunan perumahan bertingkat yang banyak dibutuhkan oleh sektor perumahan di indonesia. Dengan menggunakan plat sistem segmen yang ringan dapat mempercepat waktu pelaksanaan pekerjaan lapangan khususnya proyek perumahan yang minimalis modern. 310

2 Segmen plat pracetak yang ringan dapat dibuat secara pabrikasi dan tidak mengganggu lokasi proyek yang sempit pada tahap pelaksanaan pembangunan rumah. Beton ringan dapat mengurangi berat struktur tangga sehinggga mobilisasi ke proyek dapat dilakukan dengan mudah. Penampang segmen plat lantai beton ringan dan Perakitan segmen plat lantai menjadi jalur plat lantai. Tujuan yang dicapai adalah membuat segmen plat lantai yang berdimensi dgn penampang ber rongga dan Mendapatkan kemampuan layan dari rakitan segmen plat lantai pracetak. Hasil penelitian ini dapat memberikan jawaban atau solusi terhadap waktu penyelesaian pembangunan rumah tinggal bertingkat. Dengan kata lain membantu percepatan waktu pelaksanaan proyek rumah tinggal dalam hal pelaksanaan plat beton dengan berat sendiri yang ringan. Hasil penelitian ini juga dapat menjadi acuan konstruksi dalam rangka peninjauan terhadap beban gempa. 2. TINJAUAN PUSTAKA Untuk pemasangan plat lantai bangunan bertingkat, teknologi saat ini banyak menggunakan plat lantai pracetak seperti hebel yang merupakan produk dari Europa, Jerman. (1) Plat lantai Hebel yang masif dan bertulang merupakan produk pengganti plat lantai beton yang praktis, cepat, dan efisien dan berfungsi sebagai lantai. Tanpa proses pengecoran yang memungkinkan adanya aktifitas di ruang bawah sewaktu pekerjaan berlangsung, keramik pun juga dapat langsung dipasang diatasnya. Panel lantai ini mempunyai ukuran panjang 3m- 6m dengan berat sekitar 175 kg hingga 260 kg, sehingga untuk mobilisasi diperlukan bantuan alat seperti katrol. ( gambar 1). katr Gambar 1. Pemasangan plat lantai hebel Gambar 2. Superplasticizer Untuk penggunaan plat hebel di daerah rumah tinggal hanya sedikit bahkan jarang ditemui karena banyak kendala yang dihadapi seperti : berat pelat, mobilisasi sampai pada lokasi proyek, alat bantu. 2.1 Beton Ringan (SNI T ) Beton Ringan adalah Beton yang mengandung agregat ringan dan mempunyai berat satuan tidak lebih dari 1900 kg/m3. Agregat Ringan : agregat yang dalam keadaan kering dan gembur mempunyai berat isi sebesar 1100 kg/m3. Menurut standart ACI menunjukkan bahwa metode yang biasa diterapkan untuk memilih dan menyesuaikan perbandingan campuran beton ringan struktural adalah menggunakan agregat ringan dan agregat normal yang berbeda. Agregat ringan struktural digambarkan sebagai agregat ringan dengan kuat tekan lebih dari 175 kg/cm2 pada umur 28 hari. Berkaitan dengan kesulitan dalam menentukan jumlah air yang diserap oleh agregat ringan maka campuran beton ringan biasanya dibatasi oleh kandungan semen dan udara pada konsistensi yang diperlukan. Udara dalam campuran beton biasanya direkomendasikan karena dapat meningkatkan kemudahan pelaksanaan, meningkatkan ketahanan terhadap siklus membeku, mengurangi bleeding, dibatasi 5% - 9% dengan ukuran agregat maksimum 10 mm. Faktor berat jenis dihitung dan diasumsikan mengisi volume yang dipindahkan dapat juga digunakan dalam perhitungan sebenarnya dan seolah olah menjadi bobot jenis sebenarnya (2). Superplasticizer merupakan bahan tambah (admixture). Bahan tambah, additive dan admixture adalah bahan selain semen, agregat dan air yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum atau selama pengadukan beton untuk mengubah sifat beton sesuai dengan keinginan perencana. Penambahan additive atau admixture tersebut ke dalam campuran beton ternyata telah terbukti meningkatkan kinerja beton hampir disemua aspeknya, yaitu kekuatan, kemudahan pengerjaan, keawetan dan kinerjakinerja lainnya dalam memenuhi tuntutan teknologi konstruksi modern (3). 2.2 Plat Lantai Keramik beton terbuat dari tanah liat yang dipanaskan dapat dipakai sebagai plat lantai. Pada lantai keramik beton menggunakan system segmen yang diperkuat dengan tulangan dapat menahan beban hidup pada rumah bertingkat. Pada November tahun 2009, system MONTE telah lulus pengujian kekuatan di PUSTEKIM Bandung dengan hasil yang sangat menakjubkan karena dapat menyamakan kekuatan pelat lantai tingkat, 311

3 sistem cor biasa, dengan harga 30% 40% lebih murah dan pemasangan 50% lebih cepat. System ini sudah di patenkan dengan nomor paten ID (4) sp Gambar 3. Pracetak dak keramik Gambar 4. Jalur plat lantai pracetak Adapun sistem lantai yang kami buat adalah berbahan dasar beton ringan dan dicetak sebagai segmen plat lantai yang berongga. Digunakan bahan dasar beton agar supaya dapat bekerja sama dengan baik antara beton, mortar dan tulangan. Salah satu kriteria penting dalam analisa struktur adalah lendutan akibat beban layan yang bekerja. Lendutan menurut SNI tidak diperkenankan melebihi dari yang diizinkan, yaitu L/360 untuk balo atas dua tumpuan. Untuk pembeban, mengacu pada peraturan pembeban diantaranya beban mati dan beban hidup. Beban mati adalah berat sendiri segmen plat lantai hasil pengujian dan beban hidup adalah beban sementara pada rumah tinggal sebesar 40 psf atau setara 1,92 kn/m2 (5). Untuk lebar jalur 25 cm, beban hidup = 0,25 x 1,92 kn/m2 = 0,48 kn/m sepanjang bentang yang ditinjau. Untuk span L = 1m maka lentur akibat beban hidup adalah 0,125 x 0,48 x 1^2 = 0,06 knm. Lendutan yang dizinkan menurut SNI 1727, adalah L/360 = 1000/360 = 2,78 mm. Untuk span L = 3 m maka lentur akibat beban hidup adalah 0,125 x 0,48 x 3^2 = 5,40 knm. Lendutan yang dizinkan menurut SNI 1727, adalah L/360 = 3000/360 = 8,33 mm. 2.3 Penelitian terdahulu Pemanfaatan Superplasticizer pada beton ringan struktural beragregat limbah botol plastik jenis PET (Poly Ethylene Terephthalate). Penelitian ini menghasilkan bahwa beton ringan dengan agregat PET harus menggunkan zat penambah admixture untuk mencegah terjadinya pengelompokan agregat diatas permukaan. Admixture yang digunakan adalah superplasticizer yang juga diteliti pada tahun berikutnya(6). Beton mutu tinggi tanpa proses pemadatan manual. Hasil yang didapatkan bahwa penambahan silica fume pada beton yang diberi superplasticizer dapat menambahkan kekuatan beton beragregat slag baja. Penelitian meliputi pembuatan beton geopolimer dengan water binder ratio (wbr) 0.3, 0.25 dan 0.2 dikombinasikan dengan superplasticizer 1 dan 2 %, agregat yang digunakan kerikil diameter 10 mm. Hasil pengujian didapat perbandingan campuran dengan hasil kekuatan yang rendah (7). Susilowati dan Pratikto (2013), meneliti paving block pada beton geopolimer tanpa pasir dengan perawatan uap 24 jam. Penelitian meliputi pembuatan paving block beton dengan variasi NaOH 9, 10 dan 11 M, dengan rasio Na2SiO3/NaOH sebesar 2, aktivator/fly ash sebesar 0,25 dan perbandingan 1 fly ash : 4 agregat. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penggunaan molaritas NaOH 9 M hingga 11 M dapat meningkatkan kekuatan tekan hingga 11%. Pratikto (2014), meneliti beton ringan dengan tema Sumur Resapan air dengan beton tanpa semen dan tanpa pasir. Hasil yang didapatkan adalah komposisi beton ringan tetapi dengan kekuatan tekan dibawah 20 MPa. Dari beberapa hasil penelitian terdahulu seperti tersebut diatas, peneliti mencoba membuat produk beton ringan tentunya bisa bermanfaat untuk menjawab kebutuhan masyarakat khususnya kontraktor bangunan. Plat lantai pracetak bisa dibuat secara pabrikasi tidak mengganggu kegiatan atau lokasi pada proyek. Dari hasil pengkajian tentang plat lantai pracetak belum ada yang menggunakan sytem segmen dari beton ringan. Pada umumnya menggunakan tanah liat yang dibakar seperti keramik atau dak keratin atau beton ringan dengan ukuran yang besar. Untuk itulah penelitian ini membuat konstruksi plat lantai dari material beton ringan dengan cara segmental, seperti : Plat Beton Ringan Rumah bertingkat dengan segmen pracetak 3. METODE PENELITIAN Sebelum penelitian ini dilakukan persiapan dan pengujian bahan baku yang akan dijadikan beton ringan. Tahapan berikutnya membuat segmen plat lantai beton ringan pracetak yang akan dirangkai menjadi plat lantai beton ringan. Pembuat campuran beton ringan menggunakan agregat batu apung ( pumice) dan superplasticizer untuk mencegah rongga2 pada beton. Design penampang dari segmen plat ini dibuat berongga dengan 312

4 12,5 3,4 1,7 8,5 3,4 National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and menggunakan pipa pralon diameter 25mm. Dari tiap2 segmen plat di susun berbaris membentuk jalur2 plat lantai dengan pengikat besi tulangan D10 yang dilapisi mortar khusus. Bahan-bahan penelitian yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah semen, pasir, agregat ringan batu apung dan Superplasticizer. Cetakan segmen plat lantai beton terbuat dari kayu papan triplek dan pipa pralon pvc ataupun plat baja 4mm. Dari hasil rancang beton ringan diaduk menggunakan mollen atau pan besar yang akan dituangkan pada cetakan penampang segmen plat lantai. Jumlah cetakan mencapai buah. Jalur2 plat lantai ini bila disusun searah lebar segmen akan menjadi jalur atau plat lantai dari bangunan bertingkat. Plat lantai pracetak yang digunakan pada rumah bertingkat adalah typikal dengan bentang yang umum pada perumahan adalah 3m. Untuk perawatan segmen plat lantai beton ringan digunakan suhu ruangan terbuka minimql selama 28 hari agar supaya mendapatkan kuat tekan yang optimal. Pengujian sifat fisis dan mekanis beton ringan akan dilakukan dengan beberapa benda uji berbentuk silinder dan balok. Pengujian sifat fisis beton ringan meliputi berat isi, berat jenis dan uji slump dan segmen plat dilakukan perawatan dengan metode perendaman. Cetakan atau bekesting terbuat dari papan triplek 10mm yang diperkuat kayu kaso dengan bentuk seperti kubus. Adapun rongga penampang menggunakan pipa pralon dan tulangan yang akan dicabut setelah beton ringan mengeras. Pipa dan tulangan dibungkus oleh lapisan plastic agar supaya tidak melekat dengan beton. Setelah pengadukan dan pengisian penampang dengan beton ringan dilakukan perawatan dengan metode suhu udara ruangan. Berikutnya adalah pengisian beton ringan segar kedalam cetakan segmen. Setelah 3 hari ( buka cetakan) beton akan mengeras dan menunggu waktu 28 hari untuk mendapatkan kekuatan yang optima. 17,0 17,0 3,0 3,0 3,0 5,1 8,0 8,0 21,0 21,0 20x20 MULTIPLEK 10mm ALT-1 20x30 ALT-2 20x40 60x20 20x30 25,0 20x30 D50,8 Gambar 7. penampang segmen plat lantai (kayu) Gambar 8. penampang segmen plat lantai (baja) Tahap selanjutnya membuat jalur plat lantai dengan memasang tulangan pada ke empat sudut segmen plat lantai yang sudah terangkai dengan menggunakan mortar khusus. Jalur plat lantai yang akan di uji mempunyai panjang 1,0 m dan 3,0m untuk dilakukan pengujian terhadap kuat lentur dan lendutan yang terjadi. Gambar 11. Segmen beton dengan cetakan Gambar 14. Segmen beton ringan 313

5 Gambar 15. Perakitan jalur plat lantai L 1m dan 3m START Persiapaan Bahan Pengujian Bahan Beton N Agregat 10mm 1. Berat Jenis & Peny Air 2. Berat isi 3. Kadar Air 4. Kadar Lumpur Standard Y Perancangan /Pembuatan Beton Ringan Design penampang segmen Cetakan Segmen Berat Isi, Slump, Benda Uji Y e Pembuatan Segmen Beton Ringan Perawatan Perakitan Jalur Plat lantai ;L = 1,5m, 3m Pengujian Beton Keras Kuat Tekan Kuat Tarik Pengujian Lentur-Lendutan Rangkaian segmen plat lantai Analisa Data Hasil & Pembahasan Kesimpulan SELESAI Gambar 10. Bagan Alir Penelitian tahun pertama 314

6 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Dimensi segmen plat lantai beton ringan berongga adalah 25cm x12cm x20cm dengan berat + 7,- sampai 9,- kg. Segmen ini dibuat dengan cetakan dari kayu triplex dan plat baja yang bisa digunakan ulang. Komposisi beton ringan menghasilkan kuat tekan sebesar 206,1 kg/cm 2 atau 20,61 MPa pada umur 28 hari. Dari pengujian beban dengan kekuatan, rangkaian segmen plat lantai sepanjang 1m x 0,25m x 0,12m dapat menahan beban 14,20 kn sampai 16 kn dan dilanjutkan hingga keruntuhan geser ( retak diagonal) sebelum jalur plat mengalami kehancuran. Lendutan pada saat jalur plat lantai mengalami retak adalah 4,30 mm ( L/230). Pada peninjauan lendutan ijin jalur plat lantai masih dapat menahan beban dan pembebanan dilanjutkan sampai runtuh. Retak yang terjadi adalah retak diagonal pada beban maximum. Bila dilihat dari lendutan izin yang terjadi L/360 = 2,5 mm dan beban terpusat yang dipikul adalah P = 4 kn dan ini setara dengan beban merata sebesar q = 592,- kg/m. Menurut standard SNI beban hidup untuk perumahan yang harus dipikul adalah qll = 1,92 kn/m2 =192 kg/m2 atau setara untuk lebar 0,25 m adalah = 48 kg/m. Gambar 18. Uji lentur jalur plat lantai Pengukuran layan dari rakitan segmen plat lantai pracetak dengan bentang 3m menggunakan cara konvensional. Total beban hidup yang diperhitungkan adalah 3 x 48 kg/m = 144 Kg. Beban yang diletakan pada jalur plat ini bertahap mulai dari 50 kg/m berupa plat massive beton dan karung yang berisi pasir. Untuk pengukuran lendutan menggunakan dial dengan ketelitian 0,01. Bentang yang dihasilkan akibat dari tumpuan menjadi 2,67 m, sehingga lendutan izin yang disyarakan L/360 = 0,74167 cm. Hasil lendutan sebesar 5,2 mm dengan beban Qll = 262 kg/m. Gambar 12. Beban vs lendutan Gambar 20. Uji lendutan beban bertahap 315

7 5. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1. Segmen plat lantai beton ringan mempnyai komposisi material sebagai berikut semen 450 kg/m3, air 245 kg/m3, pasir 856,68 kg/m3, dan batu apung sebanyak 371,11 kg/m3 serta superplasticizer 2%. Untuk kuat tekan sebesar 20,61 MPa dan kuat Tarik lentur sebesar 1,63 MPa pada slump flow 500 mm degan waktu 5 detik. 2. Dimensi segmen plat lantai beton ringan berongga adalah 25cm x 12cm x 20cm dengan berat + 7,- sampai 9,- kg. Segmen ini dibuat dengan cetakan dari kayu triplex 4mm atau plat baja 2mm yang bisa digunakan ulang. Sebagai tempat untuk tulangan digunakan kayu reng 2 cm x 2 cm atau dengan hollow baja 2cm x 3cm.. Rongga segmen plat digunakan pipa pralon (dianjurkan) PVC Kemampuan layan dari rakitan segmen plat lantai ini dapat menahan beban hidup sesuai dengan SNI yaitu 1,92 kn/m2 dan lendutan yang dizinkan menurut SNI 1727 adalah L/360. Saran 1. Dilihat dari hasil uji lendutan bentang 3 m, rangkaian ini masih dapat diperbesar atau ditambah hingga 4m sampai 5 m. Namun diperlukan uji coba yang lebih akurat DAFTAR PUSTAKA [1].Florentius,T.A.,2014,Beton Ringan Aerasi Teknologi Jerman, Diakses pada 4 April 2015 [2].ACI committee (Reapproved 2004), Standard Practise for Selecting Proportion for Structural Lightweight Concrete, Detroit, American Concrete Institute. [3]. Pratikto, dan Susilowati, A., 2010, Pemanfaatan superplasticizer pada beton ringan struktural beragregat limbah botol plastik jenis PET, Laporan Penelitian Unggulan, Politeknik Negeri Jakarta. [4].Duitemoro, 2009, Kerangka komposit keramik beton untuk lantai bangunan bertingkat, /. Diakses pada 9 Maret [5].SNI , Beban minimum untuk perencanaan bangunan gedung dan struktur lain, Badan Standardisasi Nasional (2002), Jakarta,Indonesia. [6].Pratikto, dan Susilowati, A., 2011, Beton mutu tinggi tanpa proses pemadatan Manual (High Strength of Self Compacted Conrete), Laporan Penelitian Unggulan, Politeknik Negeri Jakarta. [7].Pratikto, dan Susilowati, A., 2013, Self compacted of geopolimer concrete, Proceeding of 2nd annual south east Asian International Seminar ASAIS, P3M Politeknik Negeri Jakarta, Indonesia. [8]. SNI T , Tata Cara Rencana Pembuatan Campuran Beton Ringan dengan agregat Ringan, Departemen Pekerjaan Umum, Yayasan LPMB Bandung. [9].Pratikto, dan Susilowati, A., 2013, Self compacted of geopolimer concrete, Proceeding of 2nd annual south east Asian International Seminar ASAIS, P3M Politeknik Negeri Jakarta, Indonesia [10].Pratikto. 2014, Beton Geopolimre non Pasir untuk Buis Beton, Makalah disajikam dalam Seminar Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Jakarta, Depok 2014 Biodata Penulis Pratikto, memperoleh gelar Sarjana Teknik(Ir). Jurusan Teknik Sipil Universitas Indonesia Jakarta, lulus tahun Tahun 2008 memperoleh gelar Magister Sains (M.Si), Program Studi Ilmu Teknik Material Universitas Indonesia, jakarta. Saat ini sebagai Staf pada Jurusan Teknik Sipil/Prodi Konstruksi Bangunan Politeknik Negeri Jakarta. Yelvi, memperoleh gelar Sarjana Teknik(ST). Jurusan Teknik Sipil Universitas Andalas Padang, lulus tahun Tahun 2003 memperoleh gelar Magister Teknik (M.T), Program Studi Teknik Konstruksi, Universitas Andalas Padang,. Saat ini sebagai Staf pada Jurusan Teknik Sipil/Prodi Perancangan Jalan dan Jembatan Politeknik Negeri Jakarta. 316