BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Shotcrete - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/5284/3/PANDU CAHAYA BAB II.pdf · Menekan biaya pemasangan bekisting dan pembesian. 4. Menjangkau

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Shotcrete

Metode shotcrete adalah aplikasi mesin penyemprot beton yang

ditemukan pada tahun 1910 oleh Carl Ethan Akeley (1864-1926). Shotcrete

atau beton semprot didefinisikan sebagai beton atau adukan semen yang

dilewatkan pada peralatan penyemprot (umumnya disebut ‘gun’) dan

ditembakkan pada kecepatan tinggi pada permukaan dinding (umumnya

terowongan). Adukan yang relatif kering umumnya digunakan, sehingga

beton mampu menyangga berat sendirinya bahkan pada aplikasi vertikal

(Birön and Arioğlu, 1983).

Gambar 2.1 Metode Dry Shotcrete

Sumber: After Mahar et al (1975)

Analisa Biaya, Manfaat, dan Metode..., Pandu Cahaya, Fak. Sipil UMP 2013

Gambar 2.2 Metode Wet Shotcrete Pada Proyek MTS

Sumber: Dokumen PT. Karya Cipta Raharja

Metode shotcrete memberikan beberapa keuntungan antara lain :

1. Rongga – rongga pada permukaan akan terisi bahkan pada permukaan

yang tidak beraturan.

2. Pengikatan yang baik antara bahan yang dipakai dan permukaan yang

dikerjakan.

3. Menekan biaya pemasangan bekisting dan pembesian.

4. Menjangkau bidang kerja yang sulit untuk dijangkau (fleksibel).

Teknik pelaksanaan shotcrete dibedakan menjadi wet mix dan dry mix

dan keduanya mempunyai persyaratan tertentu baik dalam hal pelaksanaan,

bahan maupun alat yang digunakan. Teknik dengan mix seringkali pula

disebut dengan istilah gunite. Kelamahan shotcrete adalah bahwa metode ini


memerlukan peralatan yang relative mahal, terjadi rebound, Pemubaziran

bahan banyak material yang terbuang pada saat penyemprotan dan

memerlukan tenaga operator yang terlatih dan berpengalaman.

Pada pelaksanaan pekerjaan shotcrete diperlukan beberapa tahapan dan

persiapan yang terdiri dari :

1. Persiapan Permukaan

Bersihkan permukaan bidang yang akan dishotcrete dari material yang

lepas, lumpur, percikan semen, atau material lain yang dapat

menyebabkan ikatan shotcrete melemah atau meratakan permukaan

bidang kerja. Untuk mencegah terkena semprotan maka bagian tepi dan

sebelahnya harus dilindungi. Selama penggalian dan pembersihan

permukaan, harus dihindarkan terjadinya rontok, retakan. Bersihkan

permukaan tanah yang lepas dan rusak sampai kedalaman yang

mencukupi untuk menyediakan dasar shotcrete. Bersihkan material yang

menyebabkan shotcrete terlepas ketika ditembakkan. Arahkan aliran air

bila dijumpai supaya shotcrete tidak rusak akibat aliran tersebut.

2. Pembuatan Drainase

Memasang dan mengamankan semua komponen drainase yang tertera

dalam gambar atau yang diminta oleh Direksi Pekerjaan di lapangan untuk

disesuaikan dengan gambar atau yang diminta oleh Direksi Pekerjaan di

lapangan untuk menyesuaikan kondisi lapangan. Jaringan drainase harus

mencakup drain strip yang terbuat dan geotekstil nonwoven, pipa PVC

untuk lubang sulingan (weep holes) seperti yang tertera dalam gambar


atau atas persetujuan Direksi Pekerjaan sesuai dengan kondisi lapangan.

Semua komponen tersebut harus terpasang sebelum shotcrete

ditempatkan.

3. Pemasangan Wire Mesh

Wire mesh dikaitkan dengan paku yang ditancapkan pada bidang miring

tanah dengan diberi beton decking dibawah tulangan supaya tulangan

tidak menempel pada permukaan tanah. Mutu beton decking minimal

sama dengan mutu beton shotcrete. Dengan adanya wire mesh diharapkan

bahwa shotcrete lebih kuat sebagai penutup galian, dan mengurangi atau

meniadakan kemungkinan terjadinya retakan.

4. Penyemprotan Shotcrete

Penempatan shotcrete dilakukan dari bawah ke atas untuk mencegah

terjadinya rebound yang berlebihan. Arahkan nozzle pada jarak 60 – 100

cm berulang-ulang sehingga tercapai ketebalan rencana dan usahakan agar

tegak lurus dengan bidang kerja sehingga rebound diminimalkan dan

kepadatan yang diperoleh maksimum. Tulangan harus dipastikan bersih

dan shotcrete ditempatkan dibelakang tulangan sehingga dicegah

terjadinya rongga atau penumpukkan pasir kosong. Gunakan pipa

penyemprot untuk membersihkan rebound dan penempatan shotcrete yang

berlebih. Rebound yang telah mengeras dan shotcrete berlebih harus

dibersihkan sebelum penempatan shotcrete lanjutan, pembersihan

dilakukan dengan menggunakan teknik yang memadai. Bila shotcrete


digunakan untuk mengisi bagian lubang bor yang berada dekat dengan

permukaan, arahkan nozzle ke lubang tersebut sampai terisi penuh.

Pekerjaan shotcrete yang diaplikasikan untuk perbaikan struktur

diperlukan mutu bahan yang konsisten dan baik pencampurannya. Untuk

itu biasanya menggunakan ready-pack atau site mix.

5. Perawatan (Curing)

Shotcrete yang telah ditempatkan harus dijaga kelembabannya paling

tidak selama 7 hari setelah ditempatkan dengan menggunakan metode

yang menjamin permukaan shotcrete dalam keadaan basah. Perawatan

dimulai 1 jam setelah shotcrete ditempatkan, namun bila suhu udara lebih

dari 27° Celcius maka perawatan harus dimulai segera setelah

ditempatkan.

Lakukan perawatan sebagai berikut:

- Perawatan dengan air. Pemberian air diatur sedemikian rupa sehingga

permukaan shotcrete dalam keadaan basah dan menjaga supaya

permukaan tidak terkikis oleh aliran air. Pembasahan yang dilakukan

tidak tertatur sehingga shotcrete mengalami kering basah selama masa

curing tidak diperbolehkan.

- Perawatan dengan membran. Curing compound tidak boleh digunakan

pada permukaan yang akan menerima shotcrete baru kecuali bila

permukaan tersebut dibersihkan dengan menggunakan sand blast.

Curing compound membran disemprotkan pada permukaan segera

setelah shotcrete mulai mengeras tidak lebih dari 2-5 Liter/ m2.


2.2 Mix Design Beton Shotcrete

Beton didefinisikan sebagai bahan yang diperoleh dengan

mencampurkan agregat halus, agregat kasar, semen portland dan air. Tetapi

belakangan ini definisi dari beton sudah semakin luas, dimana beton adalah

bahan yang terbuat dari berbagai macam tipe semen, agregat dan juga bahan

pozzolan, abu terbang, terak dapur tinggi, sulfur, serat dan lain-lain (Neville

dan Brooks, 1987).

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan beton, yaitu :

1. Proporsi bahan-bahan penyusun

2. Metode perancangan

3. Perawatan

4. Keadaan pada saat pengecoran (Tri Mulyono, 2003)

Material penyusun beton terdiri dari semen, agregat kasar, agregat

halus, air dan fly ash sebagai tambahan. Semua bahan-bahan diatas

mempunyai karakteristik yang berbeda bila digunakan sebagai bahan adukan

dalam beton. Dengan alasan ini maka perlu diketahui sifat dan karakteristik

masing-masing material penyusun beton agar dalam pelaksanaan nanti tidak

terjadi kesalahan pemilihan dan penggunaan material, sehingga dapat

menghasilkan beton dengan kekuatan karakteristik yang dikehendaki.

Portland cement (PC) atau lebih dikenal dengan semen merupakan

suatu bahan yang mempunyai sifat hidrolis, semen membantu pengikatan

agregat halus dan agregat kasar apabila tercampur dengan air. Selain itu,

semen juga mampu mengisi rongga - rongga antara agregat tersebut.


Banyaknya kandungan semen dalam beton berpengaruh terhadap kuat tekan

beton. Jumlah semen yang terlalu sedikit, berarti banyaknya air juga sedikit

mengakibatkan adukan beton sulit dipadatkan, sehingga kuat tekan beton

menjadi rendah. Kelebihan jumlah semen, berarti banyaknya air juga

berlebihan sehingga beton menjadi banyak pori, dan akibatnya kuat tekan

beton menjadi rendah

Sifat kimia dari semen portland sangat rumit, dan belum dimengerti

sepenuhnya. Hampir dua pertiga bagian semen terbentuk dari zat kapur yang

proporsinya berperan penting terhadap sifat-sifat semen. Zat kapur yang

berlebihan kurang baik untuk semen karena menyebabkan terjadinya

disintegrasi (perpecahan) semen setelah timbul ikatan. Kadar kapur yang

tinggi tetapi tidak berlebihan cenderung memperlambat pengikatan, tetapi

menghasilkan kekuatan awal yang tinggi. Kekurangan zat kapur menghasilkan

semen yang lemah (Murdock dan Brook,1979).

Semen portland mempunyai beberapa sifat fisik,

1. Kehalusan butir

Semakin halus semen, maka pemukaan butiranya akan semakin

luas, sehingga persenyawaanya dengan air akan semakin cepat dan

membutuhkan air dalam jumlah yang besar pula. Kehalusan dari semen

dapat ditentukan dengan berbagai cara, antara lain denga analisa saringan.

Semen pada umumnya mampu lolos saringan 44 mikron dalam jumlah 80

% beratnya.


2. Berat jenis dan berat isi

Berat jenis semen pada umumnya berkisar 3.15 kg/liter. Berat

jenis ini penting untuk diketahui karena semen dengan berat jenis yang

rendah dan dicampur dengan bubuk batuan lain, pada pembakarannya

menjadi titik sempurna. Berat isi semen bergantung pada cara

pengisiannya ke dalam takaran. Cara pengisian gembur, berat isinya akan

rendah sekitar 1.1 Kg/liter, sedangkan cara pengisian padat akan

menghasilkan berat isi yang relatif tinggi sekitar 1.5 Kg/liter.

3. Waktu pengerasan semen

Pada pengerasan semen dikenal dengan adanya waktu pengikatan

awal (initial setting) dan waktu pengikatan akhir (final setting). Waktu

pengikatan awal dihitung sejak semen tercampur dengan air hingga

mengeras. Pengikatan awal untuk semua jenis semen harus diantara 60 –

120 menit.

4. Kekekalan bentuk

Bubur semen yang dibuat dalam bentuk tertentu dan bentuknya

tidak berubah pada waktu mengeras, maka semen tersebut mempunyai

sifat kekal bentuk. Demikian juga sebaliknya jika bubur semen tersebut

mengeras dan menunjukkan adanya cacat (retak, melengkung, membesar

dan menyusut), berarti semen tersebut tidak mempunyai sifat kekal

bentuk.

Sifat kekal bentuk sangat dipengaruhi oleh kandungan senyawa

C3A, karena kandungan C3A dalam jumlah tinggi menyebabkan bubur


semen mengembang pada saat proses pengerasan karena dilepaskannya

panas oleh senyawa tersebut.

5. Kekuatan semen

Pengukuran kekuatan semen biasanyan dilakukan menggunakan

nilai kuat tekan semen yang dicampur dengan pasir. Kekuatan semen

sangat berpengaruh terhadap kualitas beton, karena semen sebagai bahan

pengikat material beton.

6. Pengaruh suhu

Pengikatan semen sangat tergantung oleh suhu di sekitarnya.

Pengikatan semen berlangsung dengan baik pada suhu 35 0C dan berjalan

dengan lambat pada suhu di bawah 15 0C.

Fly ash adalah limbah dari sisa pembakaran batubara, suatu

pembangkit listrik tenaga Uap yang menggunakan batubara sebagai bahan

bakarnya. Sistem pembakaran batubara umumnya terbagi 2 yakni sistem

unggun terfluidakan (fluidized bed system) dan unggun tetap (fixed bed system

atau grate system). Disamping itu terdapat system ke-3 yakni spouted bed

system atau yang dikenal dengan unggun pancar.

Fluidized bed system adalah sistem dimana udara ditiup dari bawah

menggunakan blower sehingga benda padat di atasnya berkelakuan mirip

fluida. Teknik fluidisasi dalam pembakaran batubara adalah teknik yang

paling efisien dalam menghasilkan energi. Pasir atau corundum yang berlaku

sebagai medium pemanas dipanaskan terlebih dahulu. Pemanasan biasanya

dilakukan dengan minyak bakar. Setelah temperatur pasir mencapai


temperature bakar batubara (300°C) maka diumpankanlah batubara. Sistem

ini menghasilkan abu terbang dan abu yang turun di bawah alat. Abu-abu

tersebut disebut dengan fly ash dan bottom ash.

Teknologi fluidized bed biasanya digunakan di PLTU (Pembangkit

Listruk Tenaga Uap). Komposisi fly ash dan bottom ash yang terbentuk dalam

perbandingan berat adalah : (80-90%) berbanding (10-20%). Fixed bed system

atau Grate system adalah teknik pembakaran dimana batubara berada di atas

conveyor yang berjalan atau grate. Sistem ini kurang efisien karena batubara

yang terbakar kurang sempurna atau dengan perkataan lain masih ada karbon

yang tersisa. Ash yang terbentuk terutama bottom ash masih memiliki

kandungan kalori sekitar 3000 kkal/kg. Di China, bottom ash digunakan

sebagai bahan bakar untuk kerajinan besi (pandai besi). Teknologi Fixed bed

system banyak digunakan pada industri tekstil sebagai pembangkit uap (steam

generator). Komposisi fly ash dan bottom ash yang terbentuk dalam

perbandingan berat adalah : (15-25%) berbanding (75-25%).

Beberapa keuntungan penggunaan Fly Ash yaitu :

1. Mengurangi keberadaan unsur kalsium-hidroksida di dalam beton, yang

merupakan bagian yang lemah pada beton, serta menggantikannya setelah

bereaksi dengan SiO2 menjadi kalsium-silikat-hidrat ( CSH gel ) yang

selanjutnya memberikan peningkatan kekuatan beton

2. Pozzolan yang berbutir halus akan mengisi pori-pori sehingga porositasnya

menjadi rendah.


3. Pengurangan kalsium-hidroksida oleh SiO2 akan mengurangi sensitivitas

terhadap ketahan sulfat yang juga didukung oleh meningkatnya kerapatan

beton yang pada akhirnya akan meningkatkan kekedapan terhadap air (Tri

Mulyono, 2003 ).

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan

pengisi dalam campuran mortar atau beton. Dalam bidang teknologi beton

nilai batas daerah agregat kasar dan agregat halus adalah 4,75 mm atau 4,80

mm. Agregat yang butirannya lebih kecil dari 4,8 mm disebut agregat halus.

Secara umum agregat kasar sering disebut kerikil, kericak, batu pecah atau

split. Adapun agregat halus disebut pasir, baik berupa pasir alami yang

diperoleh langsung dari sungai, tanah galian atau dari hasil pemecahan batu.

Agregat yang butiranya lebih kecil dari 1,2 mm disebut pasir halus,

sedangkan butiran yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut lanau, dan yang

lebih kecil dari 0,002 mm disebut lempung.

Agregat yang digunakan untuk shotcrete harus memenuhi persyaratan

kekuatan dan durabilitas. Ada dua jenis agregat yang digunakan, yaitu:

a) Agregat normal, penggunaan agregat ini seperti yang tercantum dalam

ASTM C 33 dengan gradasi sebagai berikut:


Tabel 2.1 Ketentuan Gradasi Agregat

Ukuran Ayakan Person Berat yang Lolos untuk Agregat Gradasi 1 Gradasi 2 Gradasi 3

’ (19.1 mm)

’ (12.5 mm)

3/8' (9.50 mm)

No. 4 (4.75 mm)

No. 8 (2.36 mm)

No. 16 (1.18 mm)

No.30 (0.60 mm)

No. 50 (0.30 mm)

No. 100(0.15mm)

--

--

100

95-100

80-100

50-85

25-60

10-30

2-10

--

100

90-100

70-85

50-70

35-55

20-35

8-20

2-10

100

85-95

70-90

50-70

35-55

20-45

10-30

5-17

2-10 Gradasi No.1 digunakan untuk shotcrete dengan agregat halus, sedangkan Gradasi No.2 dan No.3 untuk shotcrete dengan agregat kasar.

b) Agregat ringan, penggunaan agregat ringan ini seperti yang tercantum

dalam ASTM C 330.

Fungsi air pada campuran beton adalah untuk membantu reaksi kimia

yang menyebabkan berlangsungnya proses pengikatan serta sebagai pelicin

antara campuran agregat dan semen agar mudah dikerjakan.

Air diperlukan pada pembentukan semen yang berpengaruh terhadap

sifat kemudahan pengerjaan adukan beton (workability), kekuatan, susut dan

keawetan beton. Air yang diperlukan untuk bereaksi dengan semen hanya

sekitar 25 % dari berat semen saja, namun dalam kenyataannya nilai faktor air

semen yang dipakai sulit jika kurang dari 0,35. Kelebihan air dari jumlah yang

dibutuhkan dipakai sebagai pelumas, tambahan air ini tidak boleh terlalu


banyak karena kekuatan beton menjadi rendah dan beton menjadi keropos.

Kelebihan air ini dituang (bleeding) yang kemudian menjadi buih dan

terbentuk suatu selaput tipis (laitance). Selaput tipis ini akan mengurangi

lekatan antara lapis-lapis beton dan merupakan bidang sambung yang lemah

(Tjokrodimuljo,1996).

Pemakaian air untuk beton sebaiknya memenuhi persyaratan (PBI

1971) :

1. Tidak mengandung Lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gr/liter.

2. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat

organic, dan sebagainya) lebih dari 15 gr/liter

3. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gr/liter

4. Tidak mengandung senyawa-senyawa sulfat lebih dari 1 gr/liter

Menurut ACI Committee 212.1R-8 (Revised 1986) yang selalu

diperbaiki sejak 1944, 2954, 1963, 1971, jenis bahan tambah untuk beton

dikelompokkan dalam 5 kelompok yaitu: accelerating, air-entraining, water

reducer and set-controlling, finely devided mineral dan miscellaneous.

Beberapa tujuan yang penting dari penggunaan bahan tambah ini

menurut manual of concrete practice dalam admixtures and concrete

(ACI.212.1R-8, Revised 1986) antara lain:

1. Memodifikasi Beton Segar, Mortar dan Grouting.

2. Menambah sifat kemudahan pekerjaan tanpa menambah air atau

mengurangi kandungan air dengan sifat pengerjaan yang sama.


3. Menghambat atau mempercepat waktu peningkatan awal dari campuran

beton.

4. Mengurangi atau mencegah secara preventif penurunan atau perubahan

volume beton.

5. Mengurangi segregasi.

6. Mengembangkan dan meningkatkan sifat penetrai dan pemompaan beton

segar.

7. Mengurangi kehilangan nilai slump. b) Memodifikasi Beton Keras, Mortar

dan Grouting.

8. Menghambat atau mengurangi ekolusi panas selama pengerasan awal

(beton muda).

9. Mempercepat laju pengembangan kekuatan beton pada umur muda.

10. Menambah kekuatan beton (kuat tekan, kuat lentur atau kuat geser dari

beton).

11. Menambah sifat keawetan beton atau ketahanan dari gangguan luar

termasuk serangan garam – garam sulfat.

12. Mengurangi kapilaritas dari air.

13. Mengurangi sifat permeabilitas.

14. Mengontrol pengembangan yang disebabkan oleh reaksi dari alkali

termasuk alkali dalam agregat.

15. Menghasilkan struktur beton yang baik.

16. Menambah kekuatan ikatan beton bertulang.

17. Mengembangkan ketahanan gaya impact (berulang) dan ketahanan abrasi.


18. Mencegah korosi yang terjadi pada baja (embedded metal).

19. Menghailkan warna tertentu pada beton atau mortar.

Penggunaan bahan tambah dalam sebuah campuran beton harus

dikonfirmasikan dengan standar yang berlaku seperti SNI, ASTM, atau ACI.

Selain itu, yang terpenting adalah memperhatikan petunjuk dalam manualnya

jika menggunkaan bahan ”paten” yang diperdagangkan. Beberapa evaluasi

yang perlu dilakukan jika menggunakan bahan tambah:

1. Penggunaan semen dengan tipe yang khusus

2. Penggunaan satu atau lebih bahan tambah

3. Petunjuk umum mengenai penggunaan atau temperatur yangt diijinkan

pada saat pengadukan dan pengecoran. Selanjutnya hal yang menjadi

perhatian adalah:

a. Penggantian tipe semen atau sumber dari semen atau jumlah dari semen

yang digunakan atau memodifikasi gradasi agregat, atau proporsi

campuran yang diharapkan

b. Banyak bahan tambah mengubah lebih dari satu sifat beton, sehingga

kadang – kadang justru merugikan

c. Efek bahan tambah sangat nyata untuk mengubah karakteristik beton

misalnya FAS, tipe dan gradasi agregat, tipe dan lama pengadukan.

Secara umum bahan tambah yang digunakan dalam beton dapat

dibedakan menjadi dua yaitu bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical

admixture) dan bahan tambah yang bersifat mineral (additive) . Bahan tambah

admixture ditambahkan saat pengadukan dan atau saat pelaksaaan pengecoran


(placing) sedangkan bahan tambah aditif yaitu yang bersifat mineral

ditambahkan saat pengadukan dilaksanakan. Bahan tambah ini biasanya

merupakan bahan tambah kimia yang dimasukkan lebih banyak mengubah

perilaku beton saat pelaksanaan pekerjaan jadi dapat dikatakan bahwa bahan

tambah kimia (chemical admixture) lebih banyak digunakan untuk

memperbaiki kinerja pelaksanaan.

Admixture yang digunakan sebagai bahan tambahan campuran beton

mempunyai jenis-jenis dan sifat yang beraneka ragam, contohnya antara lain

sebagai berikut:

1. Water reducer admixture adalah bahan kimia yang ditambahkan pada

campuran beton dengan fungsi utama untuk mereduksi air sehingga

memperkecil water cement ratio dan diperoleh kekuatan yang lebih besar.

2. Retarder admixture adalah bahan kimia yang ditambahkan pada campuran

beton dengan fungsi untuk menunda waktu pengikatan beton.

3. Plasticizer admixture adalah bahan kimia yang ditambahkan pada

campuran beton dengan fungsi untuk meningkatkan kelecakan, tetapi

penggunaannya memperpendek setting time. Pada umumnya plasticizer

meningkatkan kekuatan awal beton.


2.3 Beton Konvensional

Beton didefinisikan sebagai bahan yang diperoleh dengan

mencampurkan agregat halus, agregat kasar, semen portland dan air.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan beton, yaitu :

1. Proporsi bahan-bahan penyusun

2. Metode perancangan

3. Perawatan

4. Keadaan pada saat pengecoran (Tri Mulyono, 2003)

5. Bahan tambah

Material penyusun beton terdiri dari semen, agregat kasar, agregat

halus, dan air. Semua bahan-bahan diatas mempunyai karakteristik yang

berbeda bila digunakan sebagai bahan adukan dalam beton. Dengan alasan ini

maka perlu diketahui sifat dan karakteristik masing-masing material penyusun

beton agar dalam pelaksanaan nanti tidak terjadi kesalahan pemilihan dan

penggunaan material, sehingga dapat menghasilkan beton dengan kekuatan

karakteristik yang dikehendaki.

2.3.1 Bahan

2.3.1.1 Semen

Portland cement (PC) atau lebih dikenal dengan semen merupakan suatu

bahan yang mempunyai sifat hidrolis, semen membantu pengikatan agregat

halus dan agregat kasar apabila tercampur dengan air. Selain itu, semen juga

mampu mengisi rongga-rongga antara agregat tersebut.


2.3.1.2 Agregat

Agregat adalah material berbutir seperti pasir, kerikil, batu pecah yang

digunakan dengan media pengikat untuk membentuk mortar. Dalam

bidang teknologi beton nilai batas daerah agregat kasar dan agregat halus

adalah 4,75 mm atau 4,80 mm. Agregat yang butirannya lebih kecil dari 4,8

mm disebut agregat halus. Secara umum agregat kasar sering disebut kerikil,

kericak, batu pecah atau split. Adapun agregat halus disebut pasir, baik

berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari sungai, tanah galian atau dari

hasil pemecahan batu. Agregat yang butiranya lebih kecil dari 1,2 mm disebut

pasir halus, sedangkan butiran yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut lanau,

dan yang lebih kecil dari 0,002 mm disebut lempung.

Agregat umumnya digolongkan menjadi 3 kelompok, yaitu:

1. Batu, umumnya besar butiran lebih dari 40 mm

2. Kerikil, untuk butiran antara 5 sampai 40 mm

3. Pasir, untuk butiran antara 0,15 sampai 5 mm

Agregat harus mempunyai bentuk yang baik (bulat dan mendekati

kubus), bersih, keras, kuat dan gradasinya baik. Bila butiran agregat

mempunyai ukuran yang sama (seragam) volume pori akan besar. Sebaliknya

bila ukuran butiranya bervariasi maka volume pori menjadi kecil. Hal ini

karena butiran yang kecil dapat mengisi pori diantara butiran yang lebih besar

sehingga pori-pori menjadi sedikit, dengan kata lain agregat tersebut

mempunyai kemampatan tinggi. Agregat harus pula mempunyai kestabilan

kimiawi dan dalam hal-hal tertentu harus tahan aus dan tahan cuaca.


2.3.1.3 Air

Pemakaian air untuk beton sebaiknya memenuhi persyaratan (PBI

1971) :

1. Tidak mengandung Lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gr/liter.

2. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat

organic, dan sebagainya) lebih dari 15 gr/liter.

3. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gr/liter

4. Tidak mengandung senyawa-senyawa sulfat lebih dari 1 gr/liter

2.3.1.4 Bahan Tambah

Secara umum bahan tambah yang digunakan dalam beton dapat

dibedakan menjadi dua yaitu bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical

admixture) dan bahan tambah yang bersifat mineral (additive) . Bahan tambah

admixture ditambahkan saat pengadukan dan atau saat pelaksaaan pengecoran

(placing) sedangkan bahan tambah aditif yaitu yang bersifat mineral

ditambahkan saat pengadukan dilaksanakan. Bahan tambah ini biasanya

merupakan bahan tambah kimia yang dimasukkan lebih banyak mengubah

perilaku beton saat pelaksanaan pekerjaan jadi dapat dikatakan bahwa bahan

tambah kimia (chemical admixture) lebih banyak digunakan untuk

memperbaiki kinerja pelaksanaan.

Admixture yang digunakan sebagai bahan tambahan campuran beton

mempunyai jenis-jenis dan sifat yang beraneka ragam, contohnya antara lain

sebagai berikut:


1. Water reducer admixture adalah bahan kimia yang ditambahkan pada

campuran beton dengan fungsi utama untuk mereduksi air sehingga

memperkecil water cement ratio dan diperoleh kekuatan yang lebih

besar.

2. Retarder admixture adalah bahan kimia yang ditambahkan pada campuran

beton dengan fungsi untuk menunda waktu pengikatan beton.

3. Plasticizer admixture adalah bahan kimia yang ditambahkan pada

campuran beton dengan fungsi untuk meningkatkan kelecakan, tetapi

penggunaannya memperpendek setting time. Pada umumnya plasticizer

meningkatkan kekuatan awal beton.

2.3.2 Pelat Beton Bertulang

Pelat satu arah adalah pelat beton bertulang yang mempunyai anka

perbandingan antara bentang yang panjang dengan bentang yang pendek lebih

besar atau sama dengan 3,0. Pada pelat satu arah, momen yang

diperhitungkan.

Ly > 3,00 pelat satu arah, dimana Lx Ly = Bentang yang lebih panjang

Lx = Bentang pendek

Beban pada pelat pada umumnya dinyatakan dalam satuan kg/m2 atau

KN/m'. Distribusi gaya-gaya dalam pelat satu arah dapat dianggap sebagai

gelagar di atas beberapa tumpuan. Pada SKSNI T 15-1991-03 pasal 3.6.6.

mengijinkan untuk menentukan distribusi gaya dengan menggunakan


koefisien momen. Koefisien tersebut dapat digunakan dengan beberapa

persyaratan sebagai berikut (Gideon K, 1993) :

a. Jumlah bentang paling sedikit harus dua.

b. Panjang bentang bersebelahan yang paling besar di bagian sebelah kiri

dan kanan tumpuan tidak boleh lebih dari l,2kali lipat lebih besar dari

panjang bentang bersebelahan yang lebih pendek.

c. Beban harus merupakan beban terbagi rata.

d. Beban hidup harus tiga kali lebih kecil dibandingkan dengan beban

mati.


Gambar 2.3 Koefisien momen

Sumber: SNI-03-2847-2002

Beban Wu pada pelat dihitung dengan rumus Wu = 1,2 WD + 1,6

WL, dimana WD adalah beban pelat akibat beban mati dan WL beban pelat

akibat beban hidup.

Untuk perencanaan tebal pelat dapat menggunakan Tabel 3.2.5 (a)

pada SKSNI T-15-1991-03 seperti tercantum pada Tabel 3.1. Dalam desain

pelat, penulangan dapat dihitung dengan menggunakan lengan momen (d-


a/2) atau 0,9 d seperti pada desain balok bertulangan tunggal atau dengan

menggunakan rumus :

Untuk f' c <30 MPa, k = = 0,8.ρ.fy(1 – 0,588ρ. )

Dengan menggunakan rumus ABC, akan diperoleh nilai ρ sehingga

luas tulangan yang diperlukan adalah As = ρ.b.d

Penulangan pada pelat harus memenuhi syarat ρmin < ρ< ρmax, dimana:

ρm i n = 0,0018 untuk fy = 400 MPa dan ρm i n = 0,0025 untuk fy = 240 Mpa

=0,75.ρb

Pada pelat geser tidak diperhitungkan.Sedangkan untuk menahan susut

dan tegangan akibat perubahan suhu, maka perlu dipasang tulangan

susut/tulangan bagi dalam arah tegak lurus tulangan utama. Besarnya

tulangan susut/tulangan bagi menurut SKSNI T15-1991-03 pasal 3.16.12

adalah :

Untuk fy = 400 Mpa : As = 0,18 b.h 100

Untuk fy = 240 Mpa : As = 0,25 b.h 100

Berikut tahapan perencanaan atau penggunaan rumus untuk mencari

tebal pelat dan penulangan pelat:

1. Menghitung h minimum Pelat dari SKSNI T15-1991-03 Tabel 3.2.5.(a),

jika ketebalan Pelat tidak memenuhi ketentuan ketebalan minimal maka

dilakukan percobaan dengan memasukan ketebalan Pelat mulai dari 10

cm, 15 cm dan 20 cm.


2. Menghitung beban (Wu), dalam perhitungan beban ini penulis

menggunakan data dari perhitungan shotcrete yang dibuat oleh PT.

Perentjana Djaja.

3. Menghitung momen (Mu), Pelat ditumpu bebas digunakan rumus :

Mu = 1/8 Wu l2

Keterangan :

Mu = Momen terfaktor pada penampang (KN/m)

Wu = Beban (KNm)

l = Panjang bentang Pelat searah (mm)

4. Memperkirakan dan menghitung tinggi efektif Pelat d, menggunakan

batang tulangan baja D13 dan selimut beton pelindung tulangan baja 40

mm, menggunakan perhitungan sebagai berikut :

d = h – p – ½ ØD

Keterangan :

d = Tinggi efektif (mm)

h = Tebal Pelat (mm)

p = Tebal penutup beton (mm)

ØD = Diameter tulangan (mm)

5. Hitung k, menggunakan rumus sebagai berikut :

k =

Keterangan :

b = lebar dari muka tekan komponen struktur (mm)


k = Koefisien Tahanan (MPa)

Mu = Momen terfaktor pada penampang (KN/m)

6. Menentukan rasio penulangan (ρ), Menggunakan rumus :

Keterangan :

ρ = Rasio Penulangan (MPa)

fy = Tegangan leleh baja tulangan yang disyaratkan (MPa)

f’c = Kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

dan

ρmin = 1,4 (ρmin < ρ < ρmax) fy Keterangan :

fy = Tegangan leleh baja tulangan yang disyaratkan (MPa)

7. Menghitung As yang diperlukan menggunakan rumus :

As = ρbd

Keterangan :

As = Luas penampang tulangan baja (mm2)

ρ = Rasio Penulangan (MPa)


d = Tinggi efektif (mm)


Sesuai dengan SKSNI T15-1991-03 Pasal 3.16.12, dalam arah tegak lurus

terhadap tulangan utama harus disediakan tulangan pembagi (demi

tegangan susut dan suhu).

Untuk fy = 400 Mpa : As = 0,18 bh 100

Keterangan :


h = Tebal Pelat (mm)

Tabel 2. 3 Luas Penampang Tulangan Baja Per Meter Panjang Pelat

Diameter batang (mm)

Luas Penampang (mm2) Jarak Spasi p.k.p (mm)

50 100 150 200 250 300 350 400 450 6 8 9 10 12 13 14 16 18 19 20 22 25 28 29 32 36 40 50

565,5 1005,3 1272,3 1570,8 2261,9 2654,6 3078,8 4021,2 5089,4 5670,6 6283,2

282,7 502,7 636,2 785,4 1131,0 1327,3 1539,4 2010,6 2544,7 2835,3 3141,6 3801,3 4908,7 6157,5 6605,2 8042,5

188,5 335,1 424,1 523,6 754,0 884,9 1026,3 1340,4 1696,5 1890,2 2094,4 2534,2 3272,5 4105,0 4403,5 5361,7 6785,8 8377,6 13090

141,4 251,3 318,1 392,7 565,5 663,7 769,7 1005,3 1272,3 1417,6 1570,8 1900,7 2454,4 3078,8 3302,6 4021,2 5089,4 6283,2 9817,5

113,1 201,1 254,5 314,2 452,4 530,9 615,8 8042,0 1017,9 1134,1 1256,6 1520,5 1963,5 2463,0 2642,1 3217,0 4071,5 5026,5 7854,0

94,2 167,6 212,1 261,8 377,0 442,4 513,1 670,2 848,2 945,1 1047,2 1267,1 1636,2 2052,5 2201,7 2680,8 3392,9 4188,8 6545,0

80,8 143,6 181,8 224,4 323,1 379,2 439,8 574,5 727,1 810,1 897,6 1086,1 1402,5 1759,3 1887,2 2297,9 2908,2 3590,4 5609,9

70,7 125,7 159,0 196,3 282,7 331,8 384,8 502,7 636,2 708,8 785,4 950,3 1227,2 1539,4 1651,3 2010,6 2544,7 3141,6 4908,7

62,8 111,7 141,4 174,5 251,3 294,9 342,1 446,8 565,5 630,1 698,1 844,7 1090,8 1368,3 1467,8 1787,2 2261,9 2792,5 4363,3

8. Membuat gambar rencana Pelat beton konvensional.


Documents

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Shotcrete - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/5284/3/PANDU CAHAYA BAB II.pdf · Menekan biaya pemasangan bekisting dan pembesian. 4. Menjangkau