4 BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1. Sejarah Perkembangan Beton Pracetak Beton adalah material konstruksi yang banyak dipakai di Indonesia, jika dibandingkan dengan material lain seperti kayu dan baja. Hal ini bisa dikarenakan bahan-bahan pokoknya mudah didapat di Indonesia, cukup awet, mudah dibentuk dan harganya relatif terjangkau. Ada beberapa aspek yang dapat menjadi perhatian dalam sistem beton konvensional, antara lain waktu pelaksanaan yang lama dan kurang bersih, kontrol kualitas yang sulit ditingkatkan serta bahan-bahan dasar cetakan dari kayu dan triplek yang semakin lama semakin mahal dan langka. Sistem beton pracetak adalah metode konstruksi yang melakukan pengecoran komponen di tempat khusus di permukaan tanah (fabrikasi), lalu dibawa ke lokasi (transportasi) untuk disusun menjadi suatu struktur utuh (ereksi). Sehingga mampu menjawab kebutuhan di era milenium baru ini, dimana sistem ini memiliki keunggulan antara lain: mutu yang terjamin, produksi cepat dan massal, pembangunan yang cepat, ramah lingkungan dan rapi dengan kualitas produk yang baik. Perbandingan kualitatif antara struktur kayu, baja serta beton konvensional dan pracetak dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut ini:
Tabel 2.1. Perbandingan Kualitatif antara Struktur Kayu, Baja serta Beton Konvensional dan Pracetak Aspek Kayu Baja Beton Konvensional Pracetak Pengadaan Semakin Utamanya Mudah Mudah terbatas impor Permintaan Banyak Banyak Paling banyak Cukup Pelaksanaan Sulit, Kotor Cepat, Bersih Lama, kotor Cepat, bersih Pemeliharaan Biaya tinggi Biaya tinggi Biaya sedang Biaya sedang Kualitas Tergantung Tinggi Sedang-Tinggi Tinggi jenisnya Harga Cukup mahal Mahal Relatif murah Murah Tenaga Kerja Banyak Banyak Banyak Banyak Lingkungan Tidak ramah Ramah Kurang ramah Ramah Standar Ada (sedang Ada (sedang Ada (sedang Belum ada diperbaharui) diperbaharui) diperbaharui) (sedang disusun) Sistem pracetak telah cukup banyak diaplikasikan di Indonesia, baik sistem yang dikembangkan didalam negeri maupun yang didatangkan dari luar negeri. Sistem pracetak berbentuk komponen seperti: tiang pancang, balok jembatan, kolom, pelat lantai, dll. Permasalahan mendasar dalam perkembangan sistem pracetak di Indonesia saat ini adalah: a. Sistem ini relatif baru. b. Kurang tersosialisasikan jenisnya, produk dan kemampuan sistem pracetak yang telah ada. c. Serta keandalan sambungan antar komponen untuk sistem pracetak terhadap beban gempa yang selalu menjadi pertanyaan. 5
d. Belum adanya pedoman resmi mengenai tata cara analisis, perencanaan serta tingkat keandalan khusus untuk sistem pracetak yang dapat dijadikan pedoman bagi pelaku konstruksi. 2.1.1. Perkembangan Sistem Pracetak di Dunia Sistem pracetak jaman modern berkembang mula-mula di Negara Eropa. Struktur pracetak pertama kali digunakan adalah sebagai balok beton precetak untuk Casino di Biarritz, yang dibangun oleh kontraktor Coignet, Paris 1891. Pondasi beton bertulang diperkenalkan oleh sebuah perusahaan Jerman, Wayss & Freytag di Hamburg dan mulai digunakan tahun 1906. Tahun 1912 beberapa bangunan bertingkat menggunakan sistem pracetak berbentuk komponenkomponen, seperti dinding.kolom dan lantai diperkenalkan oleh John.E.Conzelmann. Struktur komponen pracetak beton bertulang juga diperkenalkan di Jerman oleh Philip Holzmann AG, Dyckerhoff & Widmann G Wayss & Freytag KG, Prteussag, Loser, dll. Sistem pracetak tahan gempa dipelopori pengembangannya di Selandia Baru. Amerika dan Jepang yang dikenal sebagai Negara maju di dunia, ternyata baru melakukan penelitian intensif tentang sistem pracetak tahan gempa pada tahun 1991. Dengan membuat program penelitian bersama yang dinamakan PRESS (Precast seismic Structure System). 2.1.2. Perkembangan Sistem Pracetak di Indonesia Indonesia telah mengenal sistem pracetak yang berbentuk komponen, seperti tiang pancang, balok jembatan, kolom dan pelat lantai sejak tahun 1970an. Sistem pracetak semakin berkembang dengan ditandai munculnya berbagai inovasi seperti Sistem Column Slab (1996), Sistem L-Shape Wall 6
(1996), Sistem All Load Bearing Wall (1997), Sistem Beam Column Slab (1998), Sistem Jasubakim (1999), Sistem Bresphaka (1999) dan sistem T-Cap (2000). 2.1.3. Permasalahan Umum pada Pengembangan Sistem Pracetak Ada tiga masalah utama dalam pengembangan sistem pracetak : a. Keandalan sambungan antar komponen. b. Belum adanya suatu pedoman perencanaan khusus untuk sistem struktur pracetak. c. Kerjasama dengan perencana di bidang lain yang terkait, terutama dengan pihak arsitektur dan mekanikal/ elektrikal/ plumbing. 2.2. Sistem Pracetak Beton Pada pembangunan struktur dengan bahan beton dikenal 3 (tiga) metode pembangunan yang umum dilakukan, yaitu sistem konvensional, sistem formwork dan sistem pracetak. Sistem konvensional adalah metode yang menggunakan bahan tradisional kayu dan triplek sebagai formwork dan perancah, serta pengecoran beton di tempat. Sistem formwork sudah melangkah lebih maju dari sistem konvensional dengan digunakannya sistem formwork dan perancah dari bahan metal. Sistem formwork yang telah masuk di Indonesia, antara lain sistem Outinord dan Mivan. Sistem Outinord menggunakan bahan baja sedangkan Sistem Mivan menggunakan bahan alumunium. Pada sistem pracetak, seluruh komponen bangunan dapat difabrikasi lalu dipasang di lapangan. Proses pembuatan komponen dapat dilakukan dengan kontol kualitas yang baik. 7
2.2.1. Pengertian Umum Beton Pracetak Beton secara keseluruhan termasuk pracetak, harus diberikan tulangan atau tulangan prategang. Yang membedakan pracetak dengan beton lainnya adalah karakteristik struktur dan cara pengerjaannya dalam mendirikan suatu bangunan. Yang paling utama membedakan beton pracetak adalah beton pracetak dibuat terlebih dahulu sebelum dirakit di lapangan. Jarak lokasi pencetakan dengan lokasi proyek harus diusahakan sedekat mungkin, metode ini dilakukan untuk menghindari biaya transportasi beton pracetak menjadi mahal. Beton pracetak adalah suatu metode percetakan komponen secara mekanisasi dalam pabrik atau workshop dengan memberi waktu pengerasan dan mendapatkan kekuatan sebelum dipasang. a. Keuntungan Beton Pracetak: Pengendalian mutu teknis dapat dicapai, karena proses produksi dikerjakan di pabrik dan dilakukan pengujian laboratorium. Dapat dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat memenuhi keinginan desain secara arsitektural. Perakitan tulangan yang lebih teliti dan presisi. Waktu pelaksanaan lebih singkat. Dapat mengurangi biaya pembangunan. Tidak terpengaruh cuaca. b. Kendala Precast: Membutuhkan investasi awal yang besar dan teknologi maju. Dibutuhkan kemahiran dan ketelitian. 8
Diperlukan peralatan produksi (transportasi dan ereksi). Bangunan dalam skala besar. Ketelitian ukuran dan bentuk beton precast harus diutamakan karena elemen-elemennya akan digabungkan satu dengan yang lainnya menjadi satu kesatuan. Penyangga balok pracetak sederhana seperti pada Gambar 2.1 berikut dapat dibuat, namun pada saat penyusutan atau pemuaian, kedua elemen beton berusaha bergerak dan terjadi perubahan gaya pada beton. Gambar 2.1. Kolom Penyangga Sederhana 9
Kendala akibat penyusutan dan pemuaian pada beton pracetak kolom penyangga balok sederhana ini dapat lebih lanjut dilihat dalam Gambar 2.2.a dan Gambar 2.2.b. berikut ini. Gambar 2.2.a. Pergerakan Beton Pracetak Tanpa Penggabungan Elemen Gambar 2.2.b. Kegagalan Beton Pracetak Akibat Pergerakan Muai-Susut 10
Keunggulan-keunggulan beton pracetak dan solusi yang dapat ditawarkan kepada Calon Pemilik, Arsitek maupun Konsultan Perencana adalah bahwa beton pracetak: a. Buildable (Dapat Dibangun); Perhitungan yang tepat dan mendekati kenyataan di lapangan dapat diolah dengan baik menggunakan program yang ada dengan penyesuaianpenyesuaian nilai koefisien-koefisien yang tepat. Konstruksi dikategorikan aman dan stabilitas struktur digaransikan hingga jenjang waktu yang ditawarkan (umur gedung). Pengungkit digunakan sesederhana mungkin disesuaikan dengan kebutuhan. Dilakukan oleh Tenaga kerja ahli. b. Biaya yang Efektif; Komponen yang dibutuhkan dalam pembangunan relatif sama banyak dari kebutuhan tulangannya. Keseluruhan biaya pembangunan termasuk transportasi, finishing, perawatan dan perbaikan dapat bersaing. Qualitas pembuatan tergolong teliti sehingga dapat dihitung dengan standart perhitungan yang paling minimal dalam hal keseluruhan elemen gedung. Perhitungan juga dilakukan oleh tenaga ahli perusahaan. Uji coba kerusakan telah dilakukan oleh perusahaan pengelola beton pracetak sehingga telah terjamin kekuatannya. 11
c. Dapat Menghemat Waktu; Walaupun pabrikasi beton pracetak cukup memakan waktu, namun proses pengerjaannya dapat dilakukan terlebih dahulu dan pembangunannya dilakukan secara kontiyu. Pekerjaan pelengkap dan finishing (seperti pasangan batu bata, instalasi listrik, joint elemen) dapat dikerjakan dengan cepat. Kebutuhan akan ruang (ketepatan tinggi elevasi langit-langit dan lantai) terpenuhi. Ukuran balok dan kolom tepat terhadap jarak posisi tulangan. Memungkinkan untuk mendesain bagian luar maupun dalam beton pracetak ini. Membangun pabrik beton pracetak cukup memakan biaya yang cukup tinggi. Kebanyakan orang membuat pabrikasi beton pracetak di lapangan/ dekat lokasi untuk mengurangi biaya transportasi, namun pada beberapa keadaan khusus, pabrikasi beton pracetak harus dilakukan di pabrik yang memiliki alatalat khusus yang cukup mahal dan muktahir. Seperti pada Gambar 2.3 dan Gambar 2.4 berikut ini. 12
Gambar 2.3. Pengelasan Joint Khusus Tumpuan Ganda Gambar 2.4. Pemolesan Finishing Kolom menggunakan Marmer sebagai Pemanis Mungkin keputusan seperti memasang marmer memerlukan biaya yang cukup mahal, mengurangi umur dan kekuatan beton. Tetapi hal tersebut akan menarik setelah melihat Gambar 2.5 yang merupakan hasil keseluruhan pembangunan dengan beton pracetak berikut ini. 13
Gambar 2.5. Kolom Spiral Beton Pracetak di Sekolah Braynston, UK 2.2.2. Bahan-Bahan Beton Pracetak Berdasarkan keperluan bahan untuk membuat beton pracetak, yang pada umumnya tidak memiliki perbedaan dengan beton monolit, yaitu: a. Beton; Beton Pracetak memungkinkan dibuat tanpa kesalahan karena dilakukan di pabrik dan menggunakan alat berteknologi muktahir terkini. Menjaga kekuatan desain dan keawetannya. Pada Gambar 2.6 berikut dapat dilihat proses pengecoran beton dilakukan dengan cermat dan baik, menjamin tidak terjadinya segregasi beton, keropos, dan meminimalkan getaran. 14
Gambar 2.6. Penuangan Beton menggunakan Teknologi Muktahir Berikut kita perhatikan kerusakan yang terjadi pada kolom beton pracetak pada Gambar 2.7. Gambar 2.7. Kerusakan pada Kolom Beton Pracetak 15
Kesalahan ini jelas terlihat dan terjadi akibat faktor kesalahan manusia yang mengabaikan peraturan qualitas kontrol, dalam kriteria penggunaan bahan beton yang baik, dll. Pabrikasi beton pracetak pada masa sekarang ini banyak didukung oleh teknologi yang sudah berkembang dan tenaga ahli yang lebih baik. Setiap beton pracetak yang keluar dari pabrik harus melalui alat tes kelayakan yang memadai dan terpercaya. Pabrikasi juga dijaga keprimaannya, seperti masalah karat pada tulangan dapat dihindari, ketepatan ukuran dimensi ± 3mm dari desain rencana, dan berat jenis beton terjaga pada ± 2400 kg/m 3 (tidak termasuk tulangannya). Pencetakan bentuk khusus yang menggunakan cetakan kayu ataupun fiberglass seperti pada Gambar 2.8 memungkinkan untuk dilakukan berulang-ulang dengan menggunakan cetakan yang sama. Gambar 2.8. Produksi Beton Pracetak dengan Bentuk Khusus 16