Majalah Ilmiah Unikom, Vol.6, hlm. 61-68 PERENCANAAN DAN PENGENDALIAN MUTU BETON Bidang Teknik PERENCANAAN DAN PENGENDALIAN MUTU BETON YATNA SUPRIYATNA Jurusan Teknik Sipil Universitas Komputer Indonesia Pada perencanaan struktur bangunan sipil, pemakaian beton sebagai material struktur merupakan alternatif yang paling banyak digunakan, untuk mendapatkan hasil pengerjaan beton yang sesuai dengan kriteria yang diinginkan, maka perlu dilakukan perencanaan dan pengendalian mutu beton. Perencanaan dan pengendalian mutu beton dapat dilakukan dengan melakukan pengendalian mutu bahan, proporsi campuran beton, pelaksanaan pengerjaan beton, dan dilengkapi dengan pengujian pada beton segar (freshly mixed concrete) juga pada beton keras (hardened mixed concrete), setelah penempatan beton pada bekisting selesai maka dilakukan suatu perawatan beton dengan baik. Beberapa hal yang perlu dilakukan untuk pengendalian mutu beton adalah dibuatnya rencana mutu dari sifat-sifat bahan pembentuk beton, proses pembuatan beton, dan pelaksanaan pengerjaan beton. Sebagai instrumen untuk merekam data yang terjadi di lapangan dan untuk pengendalian proses digunakan control chart, yang terdiri dari garis lurus yang menggambarkan tingkat sasaran, tingkat batas atas, dan tingkat batas bawah. Mutu beton, uji slump, uji tekan, control chart. LATAR BELAKANG Dewasa ini pemakaian beton semakin banyak dijumpai untuk berbagai macam konstruksi bangunan. Hal ini dikarenakan beton memiliki berbagai macam keuntungan, antara lain seperti memiliki kekuatan yang tinggi, perawatan yang murah, dan dapat dicor sesuai dengan bentuk dan ukuran yang dikehendaki. Beton merupakan elemen pembentuk struktur yang merupakan campuran dari semen, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya. Dalam hal pencapaian mutu pekerjaan beton terdapat beberapa faktor yang memengaruhi hasil dari pekerjaan beton. Faktor-faktor tersebut dapat kita kelompokkan menjadi faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal mencakup mutu bahan-bahan campuran beton. Faktor eksternal mencakup proses pelaksanaan. 61 Terjadinya perselisihan, pengulangan pekerjaan, dan perbaikan pekerjaan sangat merugikan semua pihak yang terkait, untuk menanggulangi hal tersebut, maka pengendalian mutu akibat pengaruh faktor internal dapat dilaksanakan dengan mempersiapkan program Quality Control dengan kegiatan monitoring selama berlangsungnya pekerjaan dan setelah selesainya pekerjaan, sedangkan untuk pengendalian mutu akibat pengaruh faktor eksternal diperlukan pengawasan yang lebih aktif dari pihak manajemen konstruksi terhadap pihak kontraktor dan konsultan. SPESIFIKASI BETON Pada pembangunan rumah susun ini menggunakan beton dengan mutu K-400, Alamat korespondensi pada Yatna Supriyatna, Jurusan Teknik Sipil Universitas Komputer Indonesia, Jalan Dipati Ukur 114, Bandung 40132. Email: yatna02@yahoo.com.
YATNA SUPRIYATNA yaitu kekuatan tekan karakteristik minimum adalah 400 kg/cm 2 pada umur beton 28 hari, dengan menggunakan kubus beton ukuran 15x15x15 cm. Besarnya nilai slump di lokasi adalah 14 cm-16 cm dan besarnya agregat kasar maksimum adalah 30 mm. BAHAN-BAHAN PEMBUAT BETON Agregat halus menggunakan pasir alam dari Cireme Agregat kasar menggunakan batu pecah dari Rumpia Semen menggunakan semen Tiga Roda dari PT Indocement. Air menggunakan air yang dapat diminum. Additives menggunakan Rheobuild 716. PENGENDALIAN MUTU BAHAN Agregat Kasar Tabel 1 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar Gambar 1 Batas gradasi dalam daerah gradasi agregat kasar Agregat Halus Tabel 3 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus Tabel 2 Analisa Saringan Agregat Kasar Tabel 4 Analisa Saringan Agregat Halus 62
PERENCANAAN DAN PENGENDALIAN MUTU BETON Tabel 5 Susunan Campuran Agregat Beton K- 400 PENCAMPURAN BETON Semen Untuk semen tidak diadakan pemeriksaan lagi, karena semua ketentuan yang telah ditetapkan oleh pemerintah telah dipenuhi oleh pabrik. Oleh karena itu yang terpenting ialah pada waktu penyimpanan. Di tempat penyimpanan semen, semen disimpan dengan memakai alas yang terbuat dari papan, sehingga semen tidak berhubungan langsung dengan lantai. Air Gambar 4 Batas Gradasi Dalam Daerah Gradasi Agregat Halus Air yang digunakan pada pembuatan beton ialah yang dapat diminum. Yang dimaksud di sini adalah air yang tidak mengandung minyak, lumpur dan bahan-bahan kimia yang dapat merusak kekuatan beton. Sebelum digunakan air terlebih dahulu diperiksa di laboratorium baru kemudian bisa digunakan. PENGENDALIAN PROPORSI CAMPURAN Didapat hasil dari mix design K-400, dengan uji kubus 15x15x15 cm, slump on site 14 cm 16 cm. Maksimum agregat kasar ± 30 mm. Sebelum pencampuran, bahan-bahan pembuat beton ditimbang sesuai dengan mix design. Kemudian bahan-bahan tersebut dimasukkan ke dalam mixer dengan urutan sebagai berikut : 1. Memasukan air kurang lebih 10 % air campuran. 2. Memasukan agregat kasar. 3. Memasukan agregat halus. 4. Memasukan semen. 5. Memasukan air sisa yang kurang lebih 10 % air campuran, karena pada waktu memasukan bahan-bahan kering air dimasukkan sedikit demi sedikit. 6. Bahan additive dimasukkan di lokasi pembangunan. PENGANGKUTAN BETON Pengangkutan dikerjakan dengan menggunakan truk mixer dan selama dalam perjalanan mixer diputar dengan RPM 400. Lama perjalanan dari pabrik ke lokasi pembangunan kurang lebih 20 menit sedangkan adukan beton harus dicor dalam waktu 1 jam setelah pengadukan dengan air dimulai, jadi untuk lamanya pengangkutan memenuhi ketentuan dari PBI 71. Untuk menghindari panas yang tinggi dan penguapan maka pengangkutan dilaksanakan pada malam hari. PENGADUKAN BETON Pengadukan dikerjakan dengan memakai mixer dan lamanya pengadukan tergantung dari kapasitas mixer. 63
YATNA SUPRIYATNA Tabel 6 Pengadukan Beton Setelah selesai pengadukan, adukan beton memperlihatkan susunan dan warna yang merata dan pekerjaan ini diawasi oleh seorang ahli. PENAMBAHAN ADDITIVE Additive yang digunakan adalah Rheobuild 716 dan penambahan additive dikerjakan di lokasi. Banyaknya additive sesuai dengan mix design yaitu 2.3 l/. Setelah additive dimasukkan, mixer diputar kembali dengan RPM 2300 selama kurang lebih 1.5 menit karena syarat pengadukan menurut PBI 71 paling sedikit 1.5 menit. PENGUJIAN BETON Pengujian Slump 3 m Sebelum memulai pelaksanaan pekerjaan beton, pada adukan beton dilakukan terlebih dahulu pengujian slump. Ini dilakukan untuk menjamin agar nilai air-semen tetap sesuai rencana. Nilai slump yang diambil adalah 14 cm 16 cm. Setelah diukur dan nilai slump memenuhi untuk kemudian dibuat benda uji kubus beton. Control Chart Untuk Slump Test Upper Control Limit = 160 mm Lower Control Limit = 140 mm Target Value = (160 + 140) : 2 = 150 mm Upper Warning Limit = 160 ( 160 x 5 %) = 152 mm Lower Warning Limit = 140 + (140 x 5 %) = 147 mm Gambar 3 Control Chart Slump Test Pembuatan Dan Pemeriksaan Benda Uji Pada pembangunan rumah susun ini dibuat benda uji dengan ukuran kubus 15x15x15 cm. Benda uji kubus beton ini dibuat untuk umur 14 jam, untuk umur 4 hari, untuk umur 7 hari, dan umur beton 28 hari. Di sini diambil sampel benda uji untuk umur 14 jam, karena cetakan direncanakan akan dibuka bila sudah mencapai waktu 14 jam. Ini dikarenakan pihak pelaksana menggunakan cetakan kubus di mana cetakan harus dibongkar dalam waktu 14 jam. Untuk mendapatkan mutu beton yang baik, pihak pelaksana merubah Tbk Ijin untuk umur beton 14 jam dari 13.330% menjadi 25%. Dan untuk mendapatkan kekuatan 25% dari K-400 ini ditambahkan additives Rhebuild 716. Selain dari itu additives ini juga berfungsi untuk memudahkan pekerjaan. Analisa karakteristik beton periode pengecoran bulan Januari 1996. 64
PERENCANAAN DAN PENGENDALIAN MUTU BETON Tabel 7 Analisa Karakteristik Beton Periode Pengecoran Bulan Januari 1996. 449.5772 kg/ cm 2 Upper Warning Limit = 474.3658 (474.3658 x 5 %) = 450.64751 kg/ cm 2 Lower Warning Limit = 424.7886 + (424.7886 x 5 %) = 446.02803 kg/cm 2 Control Chart Untuk Kuat Tekan Beton K-400 Upper Control Limit = 400 + 2.46 x 70 = 572.2 kg/ cm 2 Lower Control Limit = 400 + 0.82 x 70 = 457.4 kg/ cm 2 Target Value = 400 + 1.64 x 70 = 514.8 kg/ Upper Warning Limit = 572.2 (572.2 x 5 %) = 543.59 kg/ cm 2 Lower Warning Limit = 457.4 + (457.4 x 5 %) = 480.27 kg/cm 2 Gambar 5 Control Chart Kuat Tekan Beton K-400 Pembahasan Pekerjaan Beton Seluruhnya Gambar 4 Control Chart Kuat Tekan Beton K-400 Menentukan Deviasi Standar Berdasarkan Data Hasil Uji Kekuatan Tekan Dari hasil pengujian beton dapat ditentukan deviasi standar baru, yang mencerminkan kondisi lapangan sesungguhnya. Diketahui: S = 30.23 kg/cm 2 Upper Control Limit = 400 + 2.46 x 30.23 = 474.3658 kg/ cm 2 Lower Control Limit = 400 + 0.82 x 30.23 = 424.7886 kg/cm 2 Target Value = 400 + 1.64 x 30.23 = Control charts menunjukkan bahwa strategi penetapan mutu yang sudah ada, apakah menggunakan mutu yang lebih tinggi atau lebih rendah. Control charts hasil pengujian beton dari Proyek Bangunan Rumah Susun menunjukkan bahwa sebagian besar hasil pengujian beton untuk kekuatan tekan berada di atas Lower Control Limit. Pada pengujian Slump terlihat secara visual nilai Slump lebih besar, tapi pada pengujian kuat tekan menunjukkan sebagian besar hasil pengujian beton berada di atas Lower Control Limit, jadi untuk hasil pengujian ini bahwa pengecoran masih bisa diteruskan, tapi untuk pekerjaan selanjutnya harus ada perbaikan. 65
YATNA SUPRIYATNA Perbaikan yang harus dilakukan: Untuk pembetonan berikutnya dilihat dari control chart Slump test di mana hasil uji yang didapat berada di atas Upper Control Limit, dan dilihat pada Control Chart kuat tekan hasil uji yang didapat cenderung berada di bawah Target Value, jadi kelihatan sekali bahwa campuran beton ini kelebihan air. Maka pada proporsi campuran beton berikutnya harus diubah dengan mengambil water/cement ratio yang lebih kecil dari sebelumnya. PENGECORAN Pengecoran ini dilaksanakan pada malam hari. Karena kalau pada siang hari suhu cukup tinggi dan dikhawatirkan terjadi keretakan akibat dari penguapan dan pengerasan yang terlalu cepat. Dari truk mixer spesi beton dituangkan dahulu dalam bucked untuk selanjutnya diangkat dengan menggunakan crane ke tempat yang akan dicor. Pada waktu penuangan beton ini diusahakan sedekat mungkin dengan tempat yang akan dicor untuk menghindari tinggi jatuh yang terlalu jauh yang akan menyebabkan segregasi spesi beton. Ini disebabkan karena bahan-bahan yang terberat dan terbesar akan jatuh ke bawah lebih dahulu, selanjutnya kerikil dan kemudian pasir dan akhirnya pasta semen yang akan jatuh dalam cetakan. Pencampuran sebelumnya yang baik akan terpengaruh dan kualitas beton akan berkurang bahkan buruk sekali. PEMADATAN Untuk menghilangkan udara yang terdapat antara dinding dan spesi beton juga di dalam campuran beton itu sendiri dilakukan pemadatan. Karena kalau tidak dilakukan maka udara akan membentuk ruang kosong dalam beton. Ruang kosong itu sangat merugikan bagi kualitas beton, selain kekuatannya berkurang hasil cornya akan buruk dan berongga. Metode pemadatan yang dilakukan adalah dengan tangan dan jarum penggetar. Metode pemadatan dengan tangan yaitu dengan cara menusuk-nusuk dengan sepotong kayu atau batang lain. Sedangkan metoda dengan jarum getar yaitu pemadatan dengan menggunakan alat mekanis yang disebut jarum penggetar atau vibrator. Para pekerja yang melakukan pekerjaan ini dibekali cara-cara praktis untuk mengetahui cukup tidaknya pemadatan. Pengambilan keputusan apakah telah atau belum cukup pemadatan yang dilakukan ialah dengan menggunakan indera penglihatan dan pendengaran. Untuk indera penglihatan dapat dilihat keluarnya gelembung-gelembung udara yang besar kemudian disertai gelembung-gelembung yang kecil. Juga dapat dilihat pada permukaan beton akan mulai bersinar akibat cukupnya air akibat bleeding. Pada indera pendengaran digunakan untuk memeriksa frekuensi dari alat penggetar. Alat penggetar yang berada di luar beton akan mengeluarkan suara yang nyaring berfrekuensi tinggi, tetapi begitu dimasukkan dalam campuran beton maka suaranya menjadi rendah dan frekuensinya rendah pula, kemudian lambat laun suaranya akan meninggi dan mencapai frekuensi yang konstan, bila hal ini terjadi maka pemadatan sudah cukup. PERAWATAN BETON Untuk menjaga supaya permukaan beton tidak retak maka sewaktu beton mengeras perlu perawatan. Tindakan ini diambil setelah penuangan, agar mendapat situasi pengerasan yang optimal sehingga menghasilkan mutu beton yang sesuai dengan yang diharapkan. Fungsi utama dari perawatan ini adalah : 1. Menghindarkan kehilangan zat cair yang banyak ketika pengerasan beton pada jamjam awal. 66
PERENCANAAN DAN PENGENDALIAN MUTU BETON 2. Menghindarkan kebanyakan penguapan air dari beton pada pengerasan beton pada suhu yang tinggi. 3. Menghindarkan perbedaan temperatur dalam beton yang mengakibatkan rengatrengat atau retakan pada beton. Tindakan-tindakan yang diambil oleh pelaksana untuk menanggulangi kehilangan zat cair (air) persis setelah penuangan adalah dengan menyemprot/memerciki dengan air pada permukaan beton atau bila suhu sangat tinggi ditutupi dengan goni basah. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Beton adalah suatu bahan yang dibuat sehingga mutunya akan banyak tergantung dari material pembentuk maupun pada proses pembuatannya. Maka mutu bahan maupun mutu proses harus dikendalikan. 2. Pengetesan sebelum pengecoran berupa Slump Test perlu dilakukan. Tindakan yang perlu diambil bila Slump Test melebihi dari nilai yang direncanakan dengan penambahan semen sebelum pengecoran, untuk menentukan banyaknya semen dengan cara cobacoba. 3. Dari hasil pengujian dengan Control Chart seperti pada studi kasus, terlihat bahwa nilai slump lebih cenderung di atas Upper Control Limit, sedangkan hasil pengujian kekuatan tekan cenderung mendekati Lower Control Limit, sehingga untuk proporsi campuran berikutnya maka proporsi campuran diubah dengan mengambil water/cement ratio yang lebih kecil. 4. Pengendalian mutu dengan Control Chart berguna untuk mengevaluasi beton yang sedang dicor, dan untuk mengambil tindakan-tindakan perbaikan untuk pembetonan berikutnya. Saran 1. Mengingat pada pekerjaan pembetonan bisa bervolume besar dan tidak hanya dilakukan satu lantai satu kali pembetonan, maka untuk setiap adanya perubahan bahan hendaknya baik rencana campuran maupun pengendalian selalu dilakukan. 2. Quality Control dan Quality Assurance yang telah dibuat harus disosialisasikan pada setiap jenjang pekerjaan sehingga setiap orang memahami kewajibannya, sehingga koordinasi di lapangan dapat dilakukan dengan lebih baik, sehingga tidak terjadi kesalahpahaman dan keterlambatan yang sebenarnya tidak perlu terjadi. 3. Hasil dari control chart harus selalu dievaluasi, adanya indikasi penyimpangan mutu harus segera ditindak lanjuti dengan perbaikan agar kesalahan jangan berlanjut terus sampai akhirnya berakibat penolakan. DAFTAR PUSTAKA Dipohusodo, I. (1993). Struktur beton bertulang. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Gunawan, D.T. (1999). Teknologi beton lanjut. Bahan Kuliah Fakultas Teknik Sipil, Program Pascasarjana, UNPAR. Mehta, P.K. (1986). Concrete structure, properties and materials. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall. Murdock, L.J. & Brook K.M. (1999). Bahan dan Praktek Beton. Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga. Tanusaputra, N. (2000). Pengendalian mutu pengerjaan beton dengan metode statistik menggunakan control chart. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, UNPAR Bandung. Yayasan LPMB, SK-SNI T-15-1990-03. (1990). Tata cara pembuatan rencana campuran beton normal. Bandung: LPMB Departemen Pekerjaan Umum Republik Indonesia. 67
YATNA SUPRIYATNA Yayasan LPMB, SK-SNI M-26-1990-F. (1990). Metode pengambilan contoh untuk campuran beton segar. Bandung: LPMB Departemen Pekerjaan Umum Republik Indonesia. Yayasan LPMB, SK-SNI M-62-1990-03. (1990). Metode pembuatan dan perawatan benda uji beton di laboratorium. Bandung: LPMB Departemen Pekerjaan Umum Republik Indonesia. Yayasan Dana Normalisasi Indonesia. (1971). Peraturan beton bertulang Indonesia 1971-N.I-2. Bandung: DPMB Departemen Pekerjaan Umum Republik Indonesia. 68