1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada saat ini sistem pondasi tiang bor (bored pile) banyak digunakan pada berbagai pondasi bangunan, seperti pada pondasi jembatan, pondasi menara transmisi listrik, dan bangunan bertingkat. Selain itu, sistem pondasi bored pile juga dipakai pada struktur yang digunakan untuk menjaga kestabilan lereng, dinding penahan tanah termasuk pada pondasi bangunan ringan yang dibangun di atas tanah lunak serta struktur yang membutuhkan gaya lateral yang cukup besar. Alasan utama penggunaan sistem ini adalah, kedalaman dan diameter bored pile atau volume beton yang diperlukan, dengan mudah dapat disesuaikan dengan beban struktur yang akan ditopangnya, sehingga beban tetap ataupun beban sementara yang bekerja dapat ditahan dengan baik, untuk jangka waktu pendek maupun panjang. Beton merupakan bagian dari konstruksi bangunan yang terdiri dari komposisi semen, agregat dan air. Pada saat pembangunan, proses hidrasi beton yang terjadi akan menimbulkan panas yang besarnya sesuai dengan volume beton yang digunakan. Perbedaan temperatur yang timbul antara temperatur dalam beton tersebut dengan temperatur luar akan menyebabkan timbulnya tegangan pada beton. Perbedaan temperatur yang besar dapat menimbulkan besaran tegangan yang melampaui batas tegangan ijin beton sehingga dapat mengakibat terjadinya keretakan pada beton tersebut.
2 Heat hydration analysis (analisa panas hidrasi) pada pembangunan konstruksi beton merupakan suatu proses perencanaan yang harus diperhitungkan dengan teliti, terutama pada beton yang memiliki volume besar, seperti halnya pada pondasi bored pile seperti yang disebutkan di atas. Dengan demikian resiko kegagalan konstruksi akibat timbulnya keretakan-keretakan pada beton dapat dicegah. Pada skripsi ini akan dilakukan penelitian dan analisa panas hidrasi pada pondasi bored pile di laut dengan menggunakan aplikasi komputer yaitu software MIDAS. 1.2 Identifikasi Masalah Pondasi yang dibuat untuk konstruksi Jembatan Suramadu yang menghubungkan Pulau Jawa dan Pulau Madura, memiliki panjang 97 meter dengan diameter 2,4 meter. Karena volume beton yang digunakan besar, maka pondasi tersebut dapat digolongkan sebagai mass concrete, yang mempunyai potensi menghasilkan panas hidrasi yang tinggi. Perbedaan temperatur (Δt) yang timbul antara panas hidrasi yang dihasilkan dalam beton dengan temperatur luar (suhu air laut dan suhu tanah) akan mengakibatkan timbulnya tegangan pada beton. Peningkatan tegangan yang terjadi pada beton akibat proses hidrasi, pada nilai tertentu dapat melampaui batas tegangan izin beton tersebut sehingga akhirnya dapat menimbulkan keretakan. Untuk mengetahui apakah nilai Δt yang timbul dapat menghasilkan tegangan yang melampaui batas tegangan izin sehingga terjadi keretakan pada beton, dapat dilakukan dengan heat hydration analysis (analisa panas hidrasi).
3 1.3 Tujuan dan Manfaat Analisa Analisa panas hidrasi dalam pembahasan ini dilakukan dengan metoda penelitian data. Tujuan dan manfaat penelitian adalah : a. Menganalisa perbedaan suhu (Δt) yang timbul antara suhu di luar dan di dalam pondasi bored pile Jembatan Suramadu. b. Menganalisa hubungan tegangan dan perbedaan suhu (Δt) yang terjadi akibat panas hidrasi pada pondasi bored pile Jembatan Suramadu dengan menggunakan kadar semen dan temperatur awal beton yang berbeda. c. Menganalisa tegangan yang terjadi akibat panas hidrasi untuk mengetahui apakah terjadi keretakan pada beton pondasi bored pile Jembatan Suramadu, yang dihitung berdasarkan program Midas/Civil 2006. 1.4 Ruang Lingkup dan Batasan Ruang lingkup dan batasan dalam penelitian ini adalah : a. Menganalisa panas hidrasi yang terjadi pada pondasi bored pile pada proyek Jembatan Suramadu dengan spesifikasi sebagai berikut : Diameter = 2,4 meter. Panjang = 94 meter. Pile cap, tulangan, dan casing tidak diperhitungkan. b. Menganalisa tegangan yang timbul akibat perbedaan suhu (Δt) pada proses hidrasi pondasi bored pile Jembatan Suramadu yang disebabkan oleh pengaruh suhu pondasi bored pile, suhu air laut, dan suhu tanah.
4 c. Suhu yang digunakan dalam perhitungan adalah suhu pondasi, suhu air laut, dan suhu tanah pada lokasi proyek Jembatan Suramadu dengan asumsi seluruhnya 20 C. d. Menggunakan program Midas/Civil 2006 pada proses analisa panas hidrasi pada pondasi bored pile Suramadu. e. Data yang digunakan untuk analisa tegangan dan perbedaan suhu (Δt) dengan kadar semen dan temperatur awal beton yang berbeda, sebagaimana pada Tabel 1.1 : Tabel 1.1 Data untuk analisa tegangan dan perbedaan suhu (Δt) dengan kadar semen dan temperatur awal yang berbeda. Temperatur Awal ( C) Kadar Semen (Kg/m 3 ) 15 250 20 300 25 350 30 400 1.5 Sistematika Penulisan Skripsi ini dibagi dalam lima bab, dengan susunan sebagai berikut : a. Bab I : Pendahuluan Bab ini menjelaskan latar belakang penulisan skripsi, yaitu tentang pentingnya analisa panas hidrasi pada beton yang memiliki volume yang besar dan tentang identifikasi masalah yang terjadi pada pondasi bored pile di proyek pembangunan jembatan Suramadu. Dalam bab ini juga dijelaskan tentang tujuan dan manfaat, ruang lingkup penelitian, dan sistematika penulisan. b. Bab II : Tinjauan Pustaka Tinjauan pustaka membahas tentang mass concrete yang merupakan struktur dengan dimensi yang cukup besar. Kemudian pembahasan tentang panas hidrasi dan
5 tentang analisa panas hidrasi yang meliputi analisa perpindahan panas dan analisa tegangan termal. Pada bab ini juga dijelaskan tentang sifat-sifat penting beton yang berhubungan dengan analisa panas hidrasi. Selanjutnya pembahasan mengenai pondasi tiang bor (bored pile) yang berisi tentang penjelasan metode pengeboran, masalah yang timbul pada pondasi bored pile, dan tentang kelebihan dan kekurangan pada pondasi bored pile. Pada akhir dari bab ini dijelaskan mengenai program Midas/Civil 2006. c. Bab III : Metodologi Bab ini membahas tentang pendekatan penelitian yang dirangkum pada diagram alir serta teknik pengumpulan data. d. Bab IV : Analisa Panas Hidrasi Pondasi Bored Pile Jembatan Suramadu Bab ini berisi tentang proses analisa panas hidrasi pondasi bored pile Jembatan Suramadu, mengunakan program Midas/Civil 2006. Bab ini juga berisi penjelasan tentang data teknis pondasi bored pile Jembatan Suramadu, input data parameter, pembuatan model struktur, dan hasil analisa panas hidrasi pondasi bored pile Jembatan Suramadu. e. Bab V : Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi kesimpulan yang diambil dari hasil analisa panas hidrasi pondasi bored pile Jembatan Suramadu, yang dilakukan dengan mengunakan program Midas/Civil 2006, dan berisi saran untuk penelitian lain yang mengambil topik yang sama.