Seminar Perkembangan Teknologi Bahan Bangunan

Jurusan Teknik Sipil mengikuti Seminar perkembangan teknologi bahan bangunan yang diadakan di Hotel Singgasana Surabaya.

Seminar yang dilakukan selama 2 hari (21-22 Nopember 2018), mempertemukan instansi pemerintahan, para anggota Asosiasi, Penyedia Jasa Konstruksi (Konsultan/  Kontraktor), serta para akademisi dalam rangka sosialisasi perkembangan teknologi bahan bangunan.

Narasumber yang mewakili instansi pemerintah, akademisi dan produsen bahan bangunan. Paparan materi di jabarkan lebih lanjut oleh:

1. Tavio, ST.MT. PhD (dosen Teknik Sipil ITS dengan bidang keilmuan struktur)
2. Nara sumber dari dinas, Balai Penerapan Teknologi Industri
3. Octavina Damayanti, ST ( Holcim)
4. Ani Susilowati, S.Si (Direktur Utama PT. Karya Addition Sembada

 

Berikut Ringkasan Seminar Perkembangan Teknologi Bahan Bangunan

APLIKASI TEKNOLOGI BANGUNAN BETON MASA DEPAN:

BANGUNAN “TAHAN” ATAU “RAMAH” GEMPA

Nara sumber 1: Prof. Tavio, ST.MT. PhD

Prof Tavio memulai paparannya dengan data lempeng tektonik dan ring of fire, 2 pergerakan yang menyebabkan adanya gempa. Secara geografis, Indonesia terletak di pertemuan 3 lempeng aktif dunia dan dilewati oleh peta ring of fire . Sehingga peta rawan gempa Indonesia menunjukkan 2/3 wilayah Indonesia adalah wilayah sumber gempa. Hal ini diperkuat dengan data gempa besar akhir2 ini, dimulai dari sepanjang  pulau Sumatera, gempa Aceh (2005) sampai gempa Pidie (2016) dan gempa terakhir di Lombok, Palu dan Situbondo ditahun 2018. Selanjutnya, gempa akan terjadi dimana, kapan dan berapa besarnya, tidak akan ada yang pernah tahu. Karena para ahli Geologi hanyalah manusia biasa yang memiliki kemampuan terbatas. Analisisnya hanya sampai pada pemetaan data gempa yang pernah terjadi, kemudian melakukan perhitungan statistik (Reliabilitas) untuk memperkirakan terjadinya gempa, berapa besarnya serta periode berulangnya, semua hal tersebut hanyalah perkiraan dengan banyak penyederhanaan di permodelan matematikanya.

Data dampak gempa Indonesia menunjukkan banyaknya korban jiwa dan kerusakan bangunan. Dari data tersebut memberikan pelajaran bahwa gempa tidak membunuh, tapi robohnya bangunan yang kita bangun yang membunuh!! Mengapa bangunan tersebut roboh? Data kerusakan bangunan memperlihatkan bahwa umumnya kerusakan terjadi akibat kegagalan dikolom dan di pertemuan balok kolom. Kerusakan terjadi karena  lepasnya sengkang yang diakibatkan oleh kait yang kurang di bengkokkan dan pendeknya kait yang masuk keinti beton, terlalu kecilnya diameter sengkang atau kurang rapatnya pemasangan sengkang didaerah ujung-ujung kolom dan balok. Kerusakan juga dapat diakibatkan oleh dimensi balok-balok yang lebih besar dari dimensi kolom, tidak adanya dinding di lantai parkir (kekakuan struktur berbeda dilantai parkir dengan lantai lainnya), sampai adanya massa bangunan yang sangat besar di beberapa lantai tertentu. Massa yang besar disebabkan adanya kolam renang di puncak bangunan ataupun menempatkan taman dan genset dengan beban besar di lantai ke sekian. Hal-hal tersebut menyebabkan, kolom akan mudah patah saat adanya gempa.

Apakah para teknik sipil tidak dapat mendisain bangunan tersebut? Semua persyaratan untuk mencegah hal tersebut sudah diatur di SNI 2947-2013. Namun penyebab utama kerusakan tersebut, ada pada tidak patuhan terhadap persyaratan disain dan tidak konsisten menerapkan hasil disain saat pelaksanaan lapangan. Kenapa tidak patuh dengan persyaratan? Karena pasti akan ada biaya lebih untuk membuat kait bengkok dengan sempurna serta menambah panjang tulangan sesuai aturan. Tidak mau konsisten dilapangan dikarenakan mengejar keuntungan proyek yang lebih besar. Semua dengan dalih, gempa juga belum tentu terjadi sehingga tidak perlu membuang banyak uang untuk hal yang tidak pasti. Yang penting, selama tidak ada gempa, bangunannya tidak akan bermasalah.

Permasalahan lain dengan adanya aturan detailing tulangan yang rapat adalah sulitnya material beton untuk masuk melewati celah-celah tulangan tersebut. Solusi dari hal ini adalah BASE ISOLATOR.  Dengan base isolator, bangunan kita bukan TAHAN gempa, tapi RAMAH gempa. Karena kita tidak perlu mendisain bangunan tahan gempa dengan biaya besar, tapi cukup membuat bangunan bersahabat dengan gempa. Bangunan boleh bergoyang-goyang saat gempa, tapi tidak roboh. Base isolator ini dipasang dipertemuan kolom dan pondasi, seperti sockbekernya sepeda motor yang melewati jalan berlubang, yang membuat pengemudi tidak bergoyang hebat.

Hanya saja, harga Base isolator yang ada masih terlalu mahal. Prof Tavio bekerjasama dengan beberapa pihak terkait masih melanjutkan penelitian membuat Base isolator dengan harga terjangkau (dibawah 1 juta) dengan menggunakan bahan karet. Bahan alam yang banyak terdapat di Indonesia sebagai negara penghasil karet nomer 2 di dunia. Semoga penelitian ini dapat memberikan hasil terbaik bagi perkembangan teknologi kontruksi Indonesia.

 

Nara sumber 2: Nara sumber dari Balai Penerapan Teknologi Industri

Nara sumber dari dinas terkait memperkenalkan produk elektronik mereka berupa BIM dan SIBIMA konstruksi. SIBIMA ( Sistem Belajar Mandiri) telah dikenal oleh sebagian mahasiswa teknik sipil ITATS. Program ini berupa pelatihan jarak jauh untuk meningkatkan kompetensi para pekerja konstruksi. Terdapat sekitar 19 jenis jabatan kerja yang dapat dipilih. Siapapun dapat mengikuti pelatihan jarak jauh ini dimanapun dengan menyelesaikan beberapa modul. Setiap modulnya terdiri dari beberapa soal tes yang harus diselesaikan, nilai tes segera ditampilkan dilayar komputer/HP saat semua pertanyaan telah terjawab.  Bagi yang telah menyelesaikan semua modul dan lulus, dapat langsung ngeprint sertifikat pelatihan tersebut. Sertifikat ini dapat digunakan:

1. SKPI (Surat Keterangan Pendamping Ijazah) bagi mahasiswa tingkat akhir
2. Sebagai pengganti persyaratan magang selama 1 tahun dalam pengajuan SKA (Sertifikat Keahlian Kerja)
3. Bagi yang telah memiliki SKA, sertifikat ini setara dengan Satuan Kredit Pengembangan Keprofesian 25poin / kegiatan. Hal ini sangat bermannfaat bagi para ahli muda/madya yang sedang mengumpulkan point kenaikan tingkat.

Sedangkan BIM ( Building Information Modelling) adalah produk elektronik yang diintegrasikan dengan data base pengguna dan penyedia barang/jasa di masing-masing daerah di Indonesia. Semua proses konstruksi yang dimulai dari pradisain, pelaksanaan sampai pengawasan akan tersimpan secara digital untuk kemudahan evaluasi. Dengan adanya koneksi dari data base disain, semua pihak yang terlibat dalam sebuah proyek konstruksi akan memiliki pemahaman yang sama dan memiki kemudahan dalam pekerjaan konstruksi. Kemudahan tersebut dimulai dari kemudahan dalam  menghitung nilai proyek sampai kemudahan evaluasinya. BIM yang telah diinputkan data gambar disain dan diintegrasikan oleh data base penyedia barang/jasa akan segera menghitung biaya konstruksi secara automatis.

 

INNOVATION FOR BETTER CONSTRUCTION

Nara sumber 3: Octavina Damayanti, ST ( Holcim)

Ibu Octa memulai paparannya dengan pengertian beton secara umum. Dimana saat dicampurkan air dengan semen, hal ini belum bisa disebut beton. Campuran air dan semen disebut PASTA. Apabila campuran air dan semen ini ditambahkan agregat halus (pasir), maka namanya adalah MORTAR. Dan apabila semen, air dan agregat halus ini ditambahkan agregat kasar, maka inilah yang disebut BETON. Campuran beton dapat diberi bahan tambahan lain dan Admixture. Beton jenis ini di Holcim dikenal sebagai General Concrete, yang banyak dipakai secara umum.

 

Seiring dengan kebutuhan, Holcim juga mengeluarkan berbagai produk sebagai solusinya.

1. SpeedCrete

Ini adalah salah satu inovasi beton yang dapat mencapai kuat tekan umur 28hari hanya dalam waktu 8 jam. Inovasi ini bermula dari permasalahan kerusakan jalan yang terjadi dikota besar. Perbaikan jalan dengan menggunakan general concrete akan memakan waktu lama untuk siap digunakan kembali. Akan ada efek samping dari penutupan jalan. Selain berefek pada kemacetan yang menimbulkan polusi CO2, juga berefek pada menurunnya pergerakan di bidang perekonomian. Dengan menggunakan SpeedCrete, perbaikan jalan dapat dilakukan pada malam hari, dam esok harinya, setelah 8 jam pengecoran, jalan akan siap digunakan oleh kendaraan berat sekelas tronton. Dan semua proses dilakukan secara komputerisasi untuk memperoleh konsistensi disain campuran beton dan pelaksanaan levelling jalan yang lebih baik.

Speedcrete juga dapat diaplikasikan di building sebagai solusi dari keterlambatan proyek. Mixdisain dapat dibuat sesuai kebutuhan dilapangan, apakah begisting akan dibuka diusia 3 atau 7 hari dengan kuat tekan setara dengan usia beton 28 hari.

2. ThruCrete
3. Thrucrete merupakan beton pori dengan void sebesar 30%. Sehingga untuk ukuran ThruCrete
4. seluas 1m² dengan tebal 7 cm, dapat menyerap air hingga 20 liter selama satu jam. Hal ini membuat lahan terbuka yang dilapisi ThruCrete memiliki kelebihan tersendiri. Diantaranya adalah tidak memerlukan biopori dan pipa-pipa untuk tangkapan air, permukaan lahan menjadi lebih rata dan stabil dibanding menggunakan paving, hasilnya juga lebih artistik dengan banyak warna dan gampang serta cepat dalam proses pengecorannya. Stadion Gelora Bung Karno adalah proyek terbesar didunia dalam penggunaan beton ThruCrete sebanyak 40.000m³ dengan banyak warna. Beton dengan banyak pori biasanya memiliki kuat tekan rendah, namun beton ThruCrete didisain dapat mencapai kuat tekan hingga 25 Mpa.
5. Morpla

Morpla merupakan inovasi mortar yang biasa dipakai sebagai plesteran. Morpla menjawab solusi dari permasalahan banyaknya retak-retak dinding yang terjadi. Retak tersebut banyak terjadi karena kualitas pasir yang tercemar oleh lumpur pada saat musim hujan. Plesteran yang sulit dijidar juga disebabkan oleh kualitas pasir yang banyak mengandung batu-batu kecil. Pada saat pelaksanaan, mortar yang sudah di aduk harus cepat digunakan agar tidak mengeras. Sehingga, untuk mortar yang diaduk saat menjelang sore, biasanya tidak habis terpakai dan menjadi waste keesokan harinya. MORPLA menjadi solusinya, diaduk di batchingplan dengan sistem komputerisasi dan kualitas material yang terjaga. Dikirim ke proyek dengan mini mixer (1,5 kubik) lengkap dengan 6 dolak yang dapat digunakan untuk menyimpan morpla. Dalam dolak, morpla dapat bertahan selama 36 jam. Pada umumnya pekerjaan plesteran 1 kamar (4x4m²) memerlukan 1kubik morpla setebal 2cm, sisa morpla dapat dilanjutkan untuk pekerjaan keesokan harinya (tidak ada waste), berbeda dengan mortar kering yang dijual persak. Dengan morpla ini lahan tempat penyimpanan pasir dan semen juga tidak lagi diperlukan.

6. DecorativeCrete

Dengan pilihan warna beton, maka jalan beton bisa menjadi lebih artistik dibanding jalan beraspal yang hanya berwarna hitam. Saat pecah, permukaan beton warna ini juga sama dengan warna inti betonnya. Mutu beton warna beragam sesuai dengan kebutuhan. Untuk taman bermain yang digunakan dimalam hari, ada inovasi beton GLOW IN THE DARK. Dimana saat siang hari, beton menyerap sinar matahari dan berpendar saat malam. Taman bermain menjadi lebih aman dan menarik saat malam hari.

7. Flowcrete

Dalam proyek mall, diperlukan kolom-kolom ramping, sehingga banyak space  yang dapat dijual/disewakan ke tenant-tenant, atau akan terdapat lahan parkir yang lebih luas yang dapat menampung lebih banyak mobil. Untuk memperkecil kolom, maka diperlukan beton dengan mutu yang lebih tinggi dan jumlah tulangan yang lebih rapat. Campuran beton normal akan sulit melewati celah-celah antar tulangan yang rapat, sehingga saat beton mengeras, timbul yang namanya honeycomb. Honeycomb atau Rongga-rongga yang timbul karena tidak terisi oleh beton segar tersebut akan menurunkan mutu beton. Diperlukan agregat yang lebih kecil untuk dapat melewati celah antar tulangan tersebut, namun tetap diperlukan hasil akhir dengan mutu beton yang tetap tinggi.Flowcrete didisain untuk mengatasi permasalahan tersebut, digunakan beton mutu tinggi dengan agregat max 20 mm agar dapat melewati celah tersebut dan diberi tambahan obat agar kenceran beton tidak menyebabkan segregasi. Segregasi adalah terpisahnya pasta dengan agregat kasarnya, yang dapat menurunkan mutu beton. Dengan flowcrete ini, juga dapat memujudkan keinginan para arsitektur terhadap disain kolom dengan geometris yang bermacam-macam.

8. Heatcrete

Untuk bangunan tinggi, diperlukan beton mutu tinggi. Beton mutu tinggi akan memiliki peak temperatur yang tinggi akibat dari bereaksinya semen dengan air, ASTM membatasi peak temperatur sebesar 85^oC untuk menghindari terjadinya thermal Creck pada struktur yang di cor. Tantangan lainnya adalah Indonesia dengan iklim tropis, suhu udara yang rata-rata tinggi setiap harinya, akan semakin sulit untuk menjaga peak temperatur pada beton mutu tinggi akibat tambahan pengaruh udara panas. Heatcrete dibuat dengan konsep menurunkan suhu awal beton mutu tinggi, dengan menambahkan es untuk suhu awal sekitar 29-32 ^oC atau menambahkan liquid nitrogen untuk suhu awal 19 ^oC. Sehingga saat terjadi hidrasi, suhunya tidak terlalu tinggi. Selain itu, campuran beton tersebut harus disimpan dalam tank dingin yang disprinkle dengan es saat pengantaran sampai siap dicor. Semakin tinggi mutu beton, diperlukan makin banyak campuran semennya. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa setiap penambahan semen 100kg, akan menimbulkan peningkatan panas hidrasi sebesar 12^oC.

 

GREEN CONCRETE / BETON HIJAU

Nara sumber 4: Ani Susilowati, S.Si (Direktur Utama PT. Karya Addition Sembada

Beton hijau? Apakah beton yang berwarna hijau? Senyum bu Ani mengembang saat pertanyaan tersebut beliau utarakan.

Beton hijau adalah beton yang dibuat dengan limbah beton dan menggunakan lebih sedikit energi dalam produksinya dan menghasilkan lebih sedikit CO2 dari pada beton biasa.

Beton hijau disebut juga beton ramah lingkungan dan mengurangi dampak lingkungan. Misalnya :

1. Mengurangi emisi CO2

Seperti kita ketahui, produksi 1 ton semen menghasilkan 1 ton CO2.  Bagaimana caranya mengurangi penggunaan semen untuk mengurangi pelepasan gas CO2..

2. Mengurangi pemakaian material alam

Produksi semen memerlukan bahan dasar batu kapur 80%, material alam ini dapat habis dan tidak dapat diperbarui. Diperlukan bahan pengganti atau bahan yang dapat mengurangi penggunaan semen.

3. Lebih hemat energi

Proses pembakaran pada pembuatan semen memerlukan bahan bakar fosil, bahan alam yang tidak dapat diperbarui. Pengurangan penggunaan semen akan mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, selain itu, dapat digunakan limbah sebagai pengganti bahan bakar.

Cara mewujudkan ke 3 point diatas adalah dengan mengurangi penggunaan semen. Penggunaan fly ash untuk mengganti sebagian penggunaan semen merupakan salah satu solusinya. Untuk memenuhi kebutuhan listrik, PLTU memerlukan banyak batu bara untuk proses pembakaran. Limbah dari pembakaran tersebut berupa abu yang disebut dengan Fly ash. Penelitian PT. Karya Addition Sembada sudah dapat mengganti pemakaian semen dengan fly ash 40-65%%. Hal ini memang masih bertolak belakang dengan peraturan SNI yang hanya mengijinkan pemakaian fly ash 15-25%. Dan hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan fly ash membuat daya tahan beton lebih baik dilingkungan agresif.

Selain penggunaan fly ash untuk mengurangi penggunaan semen, mix disain dengan penggunaan semen yang paling sedikit namun tanpa mengurangi mutu beton terus dikembangkan. Salah satunya dengan menggunakan komposisi agregat kasar yang terdiri dari banyak ukuran yang berbeda, sehingga ruang kosong antar agregat yang akan diisi oleh semen menjadi lebih sedikit.

Penggunaan bahan tambahan (additon) seperti plastisizer dan superplastisizer. Penggunaan plastisizer dapat mengurangi penggunaan air sebanyak 20%, dan superplastisizer mengurangi air hingga lebih dari 40%. Semakin banyak prosentase penggunaan fly ash, akan menurunkan mutu beton, namun dapat diatasi dengan mengurangi water cement ratio. Semakin sedikit air yang digunakan, maka mutu beton dapat meningkat, tapi akan sulit dalam mencampur bahan beton tersebut (workability sulit) . Kesulitan ini dapat diatasi dengan penambahan admixture berupa superplatisizer. Penambahan fly ash juga berdampak pada setting time (waktu pengikatan) yang lama,  perlu menurunkan kadar air dan tambahan akselerator untuk dapat mengejar mutu beton tercapai di usia 28 hari. Sifat fly ash yang terus bereaksi dengan kapur bebas menyebabkan akan terus meningkatkan mutu beton, walaupun sudah mencapai umur 28 hari.

Hal ini menjadi masukan bagi salah satu peserta seminar dari salah satu PTN yang telah lama meneliti penggunaan fly ash. Beliau mendapati penggunaan fly ash pada beton mutu tinggi sangat susah mencapai setting time yang diharapkan, sampai pasta yang dicetak sangat sulit di lepas dari cetakan walau sudah berumur 3 hari. Untuk penambahan fly ash lebih dari 5% pada beton normal, selalu menghasilkan kuat tekan yang lebih rendah 75% dari beton normal tanpa fly ash. Berdasarkan materi dari bu octa dan bu Ani ini, beliau merasa mendapat wawasan mengenai perilaku beton dengan tambahan fly ash. Apalagi hasil penelitian dari kedua perusahaan besar tersebut dilakukan oleh para ahli dengan fasilitas laboratorium dan material yang sangat baik.