Sejarah Beton, Sifat dan Karakteristik Beton

Beton adalah suatu material yang secara harfiah merupakan bentuk dasar dari kehidupan sosial modern. Hampir pada setiap aspek kegiatan sehari-hari kita tidak dapat tak bergantung pada beton baik secara langsung maupun tidak langsung. Sebagai contoh jalan dan jembatan yang kita lalui dan lewati strukturnya terbuat dari beton, dam yang digunakan untuk menyimpan air yang dipakai untuk pengolahan air minum, pembangkit listrik dan lain lain juga terbuat dari beton. Bangunan-bangunan gedung, menara pencakar langit juga terbuat dari beton. Jadi dapat kita simpulkan bahwa kegiatan kita sehari-hari sering dipengaruhi oleh dampak perkembangan teknologi beton.

Beton sendiri adalah merupakan campuran yang homogen antara semen, air dan aggregat. Agregat disini dibedakan menjadi agregat halus yang berupa pasir dan agregat kasar yang berupa spilt atau batu pecah. Suatu proses kimia antara semen dan air akan terjadi setelah kedua bahan ini dicampur yang mengakibatkan terjadinya pengikatan yang diikuti proses pengerasan semen.

Proses kimia pengikatan semen dengan air menghasilkan panas dan dikenal dengan proses hidrasi

Karakteristik beton adalah mempunyai tegangan hancur tekan yang tinggi serta tegangan hancur tarik yang rendah

Beton terdiri material pengisi yaitu agregat yang terdiri dari pasir dan kerikil serta material pengikat yaitu semen yang dicampur dengan air ( pasta semen)

Suatu proses kimia antara semen dan air akan terjadi setelah kedua bahan ini dicampur yang mengakibatkan terjadinya pengikatan yang diikuti proses pengerasan semen

Agregat yang dipakai  untuk campuran beton biasanya :

Agregat halus ( pasir ) dengan diameter maks. 1 cm

Agregat kasar ( split ) dengan diameter 2 cm atau lebih.

Material yang terkandung dalam beton berupa campuran agregat halus, agregat kasar, pasta semen serta rongga udara. Dengan perkiraan komposisi, dibuat rekayasa untuk memeriksa dan mengetahui perbandingan campuran agar dihasilkan kekuatan beton yang tinggi

Sejarah penemuan teknologi beton  dimulai dari :

• Aspdin (1824) Penemu Portland Cement
• J.L Lambot (1850 ) memperkenal konsep dasar konstruksi komposit (gabungan dua bahan konstruksi yang berbeda yang bekerja bersama – sama memikul beban
• F. Coignet (1861) melakukan uji coba penggunaan pembesian pada konstruksi atap, pipa dan kubah
• Gustav Wayss & Koenen ( 1887) serta Hennebique memperkenalkan sengkang sebagai penahan gaya geser dan penggunaan balok “ T ” untuk mengurangi beban akibat  berat sendiri
• 5.Neuman  melakukan analisis letak garis netral
• Considere menemukan manfaat kait pada ujung tulangan
• E. Freyssinet memperkenalkan dasar – dasar beton pratekan

Contoh Pemakaian Konstruksi Beton pada Jamannya

1.   Bangunan kubah Pantheon didirikan th 27 SM

2. Pemakaian Pot bunga dari beton yang menggunakan kawat anyaman. ( produk dipatentkan oleh Joseph   Monier th. 1867)

3.  Pembuatan kapal beton yang dilengkapi penulangan ( th. 1855 )

4.  Jembatan Semanggi Jakarta

5.  Monumen Nasional

• Sejarah Analisis dasar perhitungan di Indonesia

1.  PBI 1955 – PBI 1971  yang lebih dikenal dengan perhitungan lentur cara – n.

     Metode analisis yang dipakai adalah batas elastisitas bahan

2. SK SNI 1991 ( T-15-1991-03) tentang Standart  Tata Cara Perhitungan Struktur Beton

    Metode analisis yang dipakai adalah batas ultimit bahan

• Sifat dan karakteristik beton 

1.   Karakteristik beton adalah mempunyai tegangan hancur tekan yang tinggi serta tegangan hancur tarik yang rendah

2.   Beton tidak dapat dipergunakan pada elemen konstruksi yang memikul momen lengkung atau tarikan

3.   Beton sangat lemah dalam menerima gaya tarik, sehingga akan terjadi retak yang makin – lama makin besar.

4.   Proses kimia pengikatan semen dengan air menghasilkan panas dan dikenal dengan proses hidrasi.

5.  Air berfungsi juga sebagai pelumas untuk mengurangi gesekan antar butiran sehingga   beton dapat dipadatkan dengan  mudah.

6.  Kelebihan air dari jumlah yang dibutuhkan akan menyebabkan butiran semen berjarak semakin jauh sehingga kekuatan beton akan berkurang.

7. Dengan perkiraan komposisi (mix desain) dibuat rekayasa untuk memeriksa dan mengetahui perbandingan campuran agar dihasilkan kekuatan beton yang tinggi.

8.   Selama proses pengerasan campuran beton, kelembaban beton harus dipertahankan untuk mendapatkan hasil yang direncanakan.

9.   Setelah 28 hari,  beton akan mencapai kekuatan penuh dan elemen konstruksi akan mampu memikul beban luar yang bekerja padanya

10. Untuk menjaga keretakan yang lebih lanjut pada suatu penampang balok, maka dipasang tulangan baja pada daerah yang tertarik

11. Pada beton bertulang memanfaatkan sifat beton yang kuat dalam menerima gaya tekan serta tulangan baja yang kuat menerima gaya tarik.

12. Dari segi biaya, beton menawarkan kemampuan tinggi dan harga yang relative rendah.

13. Beton hampir tidak memerlukan perawatan dan masa konstruksinya mencapai 50 tahun serta elemen konstruksinya yang mempunyai kekakuan tinggi serta aman terhadap bahaya kebakaran .

14. Salah satu kekurangan yang besar adalah berat sendiri konstruksi

Dengan massa jenis γc sekitar 2400 kg/m3 bahan ini memiliki berat jenis 23,54 kN/m3 ( 1000g kg setara dengan 1 kN, di mana gravitasi dalam cm/dt2), mengakibatkan bangunan beton sangat berat

15. Kelemahan lainnya adalah perubahan volume sebagai fungsi waktu berupa susut dan rangkak

Beton dibedakan dalam 2(dua) kelompok besar yaitu  :

1. Beton Keras
2. Beton Segar

1. BETON KERAS

Sifat-sifat beton keras yang penting adalah kakuatan karakteristik, kekuatan tekan, tegangan dan regangan, susut dan rangkak, reaksi terhadap temperatur, keawetan dan kekedapan terhadap air . Dari semua sifat tersebut yang terpenting adalah kekuatan tekan beton karena merupakan gambaran dari mutu beton yang ada kaitannya dengan strukturt beton. Berbagai test uji kekuatan dilakukan pada beton keras ini antara lain :

• Uji kekuatan tekan ( compression test)
• Uji kekuatan tarik belah ( spillting tensile test )
• Uji kekuatan lentur
• Uji lekatan antara beton dan tulangan
• Uji Modulus Elastisitas dan lain sebagainya.

2. BETON SEGAR

Sifat-sifat beton segar hanya penting sejauh mana mempengaruhi pemilihan peralatan yang dibutuhkan untuk pengerjaan dan pemadatan serta kemungkinan mempengaruhi sifat-sifat beton pada saat mengeras. Ada 2(dua) hal yang harus dipenuhi ketika membuat beton :

1. Sifat-sifat yang harus dipenuhi dalam jangka waktu lama oleh beton yang mengeras, seperti kekuatan, keawetan, dan kestabilan volume.
2. Sifat-sifat yang harus dipenuhi dalam jangka waktu pendek ketika beton dalam kondisi plastis (workability) atau kemudahan pengerjaan tanpa adanya bleeding dan segregation.

Sifat workabilitas pada beton segar dapat dilakukan dengan beberapa cara, tetapi kebanyakan dari pengetesan tersebut hanya  bersifat empiris. Hanya sedikit yang memenuhi standart, dan semua test tersebut bersifat ‘a single point test’ jadi tidak dapat dibandingkan satu sama lainnya karena mereka mengukur sifat-sifat beton yang berbeda.

Walaupun begitu adalah penting untuk mendapatkan beberapa dari sifat workabilitas karena penting untuk control kualitas. Pengukuran workabilitas yang telah dikembangkan antara lain :

1. Slump test
2. Compaction test
3. Flow test
4. Remoulding test
5. Penetration test
6. Mixer test

Beton sebagai material konstruksi memiliki keuntungan dan kerugian dibandingkan material-material yang lain diantaranya adalah :

Keuntungan	Kerugian
Mudah dicetak sehingga bentuk bervariasi Awet dan tahan lama Tahan api Ekonomis Dapat dicor di tempat	Tegangan tarik rendah Duktilitas rendah Berat sendiri sangat besar Volume tidak stabil

*Sumber : Materi Kuliah Struktur Beton 1 - Teknik Sipil*

Pengantar Ilmu Lingkungan

Keteraturan yang ada dalam lingkungan yang sesuai dengan konsep ekologi

Konsep ekologi, manusia didefinisikan sebagai suatu bagian atau kelompok integral lingkungan hidupnya yang terbentuk oleh lingkungan hidupnya dan sebaliknya. Serta memiliki kemampuan untuk dapat beradaptasi terhadap perubahan dalam lingkungan . Sehingga manusia dalam kaitannya dengan konsep ekologi  terus melakukan hubungan timbale balik dengan lingkungan dalam arti melakukan usaha keras untuk menjaga keseimbangan dan keserasian antara manusia dengan penciptanya dan antara manusia dengan lingkungannya yang eksploitasinya diatur dengan eksama didasarkan pada pengalaman empiric dan kearifan ekologi.

Contoh :  Seorang kontraktor yang sedang melakukan pembangunan bendungan, selalu berfikir dan bertindak rasional dalam menjalankan proyek pembangunannya agar dapat sesuai dengan citra lingkungan, sehingga tidak mengganggu apalagi merugikan keseimbangan lingkungan disekitar lokasi proyeknya.

Ekosistem adalah suatu kawasan alam yang di dalamnya tercakup unsure-unsur hayati (organisme) dan non-hayati (zat-zat tak hidup) serta terjadi hubungan timbal balik diantara keduanya.

Komponen ekosistem :

1. Komponen autotrofik    :     Organisme yang mampu menyediakan makanannya sendiri berupa bahan-bahan organik dengan bantuan matahari atau klorofil (zat hijau daun). Oleh karena itu semua organisme yang mengandung klorofil disebut autotrofik.

2. Komponen heterotrofik :     Organisme yang hanya mampu memanfaatkan bahan bahan organik yang berasal dari organisme lain misalnya : manusia, hewan, jamur, dll.

Penyusun Ekosistem

1. Komponen Abiotik         :     Komponen fisik dan kimia yang terdiri atas tanah, air, udara, sinar matahari, yang merupakan medium substrat kehidupan.

2. Komponen Biotik           :     Produsen (organisme autotrofik berklorofil yang mensintesis makananya dari bahan anorgonik yang sederhana.

                                                Konsumen (organisme heterotrofik misalnya hewan dan manusia yang makan organisme lain.

                                                Pengurai (organisme heterotrofik yang menguraikan bahan makanannya yang berasal dari organisme yang sudah mati, misal : jamur dan bakteri)

Air merupakan alat yang efektif untuk penetralisir dalam self-purification dari sungai airlah yang berperan. Self-purification tidak sama dengan pencemaran sesaat sebab sampah-sampah yang terbuang di sungai bukanlah sampah yang dapat di daur ulang dan dinetralisir secara alami. Apalagi bila proses pencemaran yang terjadi adalah secara kontinyu. Air,tanah dan komponen yang lainnya mempunyai kemampuan yang terbatas dalam menguraikan sampah sampah yang ada.

1. Pemakaian Barang jadi
2. Terbuang ke sungai
3. Sampah terurai
4. Sampah tak terurai
5. Proses produksi
6. Pemakaian oleh manusia

Faktor yang harus dikaji dalam pembangunan pusat pertokoan dan hotel:

1. Harus mempunyai gambaran yang jelas terhadap manfaat dan resiko serta sasaran proyek pembangunan toko dan hotel tersebut terhadap lingkungan sekitar
2. Harus memperhatikan kondisi lingkungan baik biogeofisik maupun sosekbud dimana proyek toko dan hotel tersebut akan dilaksankan, sehingga pemilik proyek dapat menyesuaikan barbagai program kegiatan dan dapat meningkatkan kualitas hidup dan lingkungan sekitarnya
3. Harus mengkaji secara komperhensif kelemahan apa saja yang terdapat dalam proyek sehingga memperkecil kemungkinan terhadap kegagalan perencanaan dan pelaksanaan proyek di lapangan
4. Memikirkan jauh-jauh hari hal-hal apa saja yang dapat menyebabkan terjadinya konflik, terutama konflik terhadap masalah lingkungan
5. Membuat, merencanakan, mendesain suatu pusat pertokoan dan hotel yang benar-benar dapat memberikan pelayanan yang maksimal bagi masyarakat
6. Diusahakan memilih lokasi yang strategis sehingga mudah dijangkau oleh masyarakat umum

Dampak dari pembangunan waduk yang berlokasi pada sebagian lahan masyarakat :

-         Keresahan masyarakat

-         Mata pencaharian

-         Adanya lalulintas yang menyebabkan kebisingan

-         Dibuatnya jalan baru

-         Kesempatan kerja

-         Kualitas air berkurang

-         Perubahan fisiografi dan ekologi

-         Pengaruh bagi biota darat dan air

-         Adanya lalulintas air

-         Ruang lahan terbatas

-         Perubahan hidrologi sungai

-         Kesehatan masyarakat

AMDAL :

Dimaksudkan sebagai bagian dari studi kelayakan pembangunan suatu rencana usaha dan atau kegiatan. Tujuannya untuk memastikan bahwa pembangunan suatu rencana usaha dan atau kegiatan yang akan dilaksanakan bermnfaat dan tidak mengorbankan lingkungan hidup.

Definisi AMDAL : kajian mengenai dampak besar dan penting suatu usaha dan atau yang direncanakan pada lingkungan hidup yang diperlukan bagi proses pengambilan keputusan tentang penyelenggaraan usaha dan atau kegiatan. Dalam pelaksanaannya AMDAL merupakan proses pengkajian terpadu yang mempertimbangkan aspek ekologi, sosial-ekonomi, dan sosial-budaya sebagai pelengkap studi kelayakan suatu rencana usaha dan atau kegiatan.

Dasar hukum AMDAL :          # UU No. 23 Tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup

                                    # Peraturan Pemerintah No.27 Tahun 1999 tentang analisis mengenai dampak   lingkungan hidup

Tujuan AMDAL : Menjamin agar suatu usaha dan atau kegiatan pembangunan dapat peroperasi secara berkelanjutan tanpa merusak dan mengorbankan lingkungan atau dengan kata lain usaha atau kegiatan tersebut layak dari aspek lingkungan hidup.

ANDAL (Analisis Dampak Lingkungan) : Studi yang mendalam tentang dampak besar dan penting suatu rencana usaha dan atau kegiatan berdasarkan arahan yang disepakati dalam KA-ANDAL (Kerangka Acuan Analisis Dampak Lingkungan).

RKL (Rencana Pengelolaan Lingkungan Hidup) : Studi tentang upaya penanganan dampak besar dan penting terhadap lingkungan hidup yag ditimbulkan akibat rencana usaha dan atau kegiatan.

RPL (Rencana Pemantauan Lingkungan Hidup) : Studi tentang rencana pemantauan terhadap berbagai komponen lingkungan hidup yang telah dikelola akibat terkena dampak besar dan penting dan rencana usaha dan atau kegiatan.

·        Yang dikaji dalam Studi ANDAL – RKL – RPL ;

Ruang lingkup studi

1. Batas Sosial :                Misalnya : - Daerah Genangan (-)

                                          - Daerah Irigasi (+)

                                          - Daerah layanan air baku (+)

    Dampak no 1 :               Dampak social

                        Kualitas air bagaimana?

                        Keadaan sebelum dan sesudah pembangunan

    Makin tinggi kebutuhan, genangan makin luas

2. Batas Administratif

    Daerah perkiraan bermanfaat untuk bendung

3. Batas Ekologi

    Aliran kebutuhan air yang melalui sungai, sepanjang sungai sampai muara (DAS – Muara)

4. Batas Kegiatan

      Hanya sebatas lokasi dam-nya (Kegiatan proyek itu sendiri)

1 – 4  à Ruang lingkup pengambilan data dilakukan sehingga perlu peta lokasi pengambilan sample

·        Studi yang perlu ditelaah ANDAL :

1. Komponen Fisik-Kimia à Hidrologi, topografi, lahan, kualitas air, kualitas udara, litologi tanah
2. Komponen Biologi à Biota darat (Flora dan Fauna), Biota air (Plankton dan Bentos)
3. Komponen Sosekbudkesmas à Demografi, kesehatan, budaya

Ketiganya berorientasi pada kegiatan, sehingga diperlukan tahapan :

1. Pra- Konstruksi
2. Konstruksi
3. Pasca Konstruksi/ Operasional

Setelah analisa ada :  - RKL

                                    - RPL

Langkah à Dipantau dahulu baru setelah itu dikelola.

*Sumber : Materi Kuliah Dampak Rekayasa Lingkungan*

Pengenalan Mekanika Rekayasa

Mekanika rekayasa merupakan suatu ilmu yang mempelajari tentang gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi dengan prinsip keseimbangan gaya. Gaya merupakan kekuatan yang dapat membuat benda diam menjadi bergerak. Resultan gaya merupakan penggabungan dua gaya atau lebih yang bekerja pada sebuah benda. Momen adalah besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda dengan jarak tertentu.

Suatu konstruksi dikatakan kokoh apabila konstruksi tersebut dalam keadaan stabil. Stabil jika gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi tersebut dalam arah vertikal dan horizontal saling menghilangkan, begitu pula dengan momen yang bekerja pada setiap titik buhul saling menghilangkan ( ∑RV = 0 ; ∑RH = 0 ; ∑M = 0 ).

Tumpuan merupakan tempat perletakan konstruksi atau dukungan bagi konstruksi dalam meneruskan gaya-gaya ke pondasi.

3 jenis tumpuan :

1. Tumpuan Sendi : Tumpuan sendi mampu memberikan reaksi arah vertikal & horizontal (dapat menahan gaya vertikal dan gaya horizontal) tetapi tidak dapat menahan momen. Cara kerja tumpuan sendi seperti engsel.
2. Tumpuan Rol : Tumpuan rol merupakan tumpuan yang dapat bergeser ke arah horizontal sehingga tidak dapat memberikan reaksi terhadap gaya horizontal, akan tetapi dapat memberikan reaksi terhadap gaya vertikal. Tumpuan rol juga tidak dapat memberikan reaksi terhadap momen yang bekerja.
3. Tumpuan Jepit : Tumpuan jepit merupakan suatu tumpuan yang dapat memberikan reaksi terhadap gaya vertikal, gaya horizontal dan momen (RV, RH, M).

*sumber : materi kuliah Mekanika Rekayasa*