ipi66977

DIMENSI TEKNIK SIPIL VOL 5, NO. 2, September 2003: 82 – 86

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan – Universitas Kristen Petrahttp://puslit.petra.ac.id/journals/civil/

82

ROLLER COMPACTED CONCRETE (RCC)UNTUK BANGUNAN BENDUNGAN

Ruslan Djajadi, Handoko SugihartoDosen Fakultas Teknik Sipil & Perencanaan, Jurusan Teknik Sipil–Universitas Kristen Petra

Deddy Hardianto, Henry JamesAlumni Fakultas Teknik Sipil & Perencanaan, Jurusan Teknik Sipil–Universitas Kristen Petra

ABSTRAK

Penggunaan Roller Compacted Concrete (RCC) merupakan salah satu alternatif yang dapatdigunakan untuk mengurangi biaya pembuatan konstruksi bendungan. Berbagai komposisi bendauji Roller Compacted Concrete (RCC) dibuat untuk mengetahui kuat tekan yang paling maksimal.Ditinjau dari segi ekonomis dan kemudahan pelaksanaan, maka digunakan sistem alat pemadatdrop hammer. Dilakukan tes kuat tekan setelah umur benda uji masing-masing mencapai tujuh, 28,60, dan 90 hari.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi kerikil/pasir sebesar 60/40 selalu memiliki kuattekan rata-rata yang lebih tinggi pada semua umur benda uji. Kuat tekan terbesar pada benda ujiumur 90 hari mencapai 17.78 MPa.

Kata kunci: RCC, drop hammer, test kuat tekan.

ABSTRACT

The using of Roller Compacted Concrete (RCC) is one of many alternatives that can be used todecrease dam construction cost. Many Roller Compacted Concrete (RCC) composition has beendeveloped to achieve maximum compressive strength. Due to the economical consideration and thepossibility of the execution, drop hammer system has been used for this research. Compression test isdone after the age of the sample reaches seven, 28, 60, and 90 days.

The result shows that 60/40 composition of gravel/sand has higher average compressive strength onall age of sample. The highest compressive strength the achieve is 17.78 MPa for 90 days sample.

Keywords: RCC, drop hammer, compression test.

PENDAHULUAN

Permasalahan yang terdapat pada pembuatanbendungan beton adalah volume beton yangbesar, sehingga dibutuhkan waktu yang lamauntuk melakukan pengecoran. Biaya pem-bangunannya yang besar merupakan kendalautama, sehingga hanya negara-negara kaya sajayang dengan leluasa dapat membangunbendungan besar sesuai dengan kebutuhannya.Kemudian dikemukakanlah gagasan pengguna-an Roller Compacted Concrete (RCC), di mana Catatan: Diskusi untuk makalah ini diterima sebelumtanggal 1 November 2003. Diskusi yang layak muat akanditerbitkan pada Dimensi Teknik Sipil Volume 6 Nomor 1Maret 2004.

dalam pelaksanaannya beton dipadatkandengan roller, yang tentu saja dapat memper-cepat waktu pelaksanaan dan menekan biayapembangunan. Gagasan ini dicetuskan pertamakali di Amerika Serikat oleh Walter Price [1].Penggunaan Roller Compacted Concrete (RCC),yaitu beton dengan nilai slump hampir nol,pada pembangunan bendungan besar, telahmenjawab desakan untuk menekan biayapembangunan dan mempersingkat waktupelaksanaan.

Kelemahan bendungan beton adalah dalampelaksanaannya bendungan beton ini tidaklahsederhana, di mana diperlukan peralatankhusus seperti pompa beton, vibrator, coolingsystem, peralatan untuk mencampur dan

ROLLER COMPACTED CONCRETE (RCC) UNTUK BANGUNAN BENDUNGAN (Ruslan Djajadi, et al)


83

mengaduk, dan perancah untuk mendapatkanbentuk sesuai dengan desain, dan ini sangatlahkontras bila dibandingkan dengan bendunganurugan.

Pelaksanaan bendungan tipe RCC sama denganpelaksanaan bendungan urugan. RCC diangkut,ditimbun, dan dipadatkan persis sama sepertipada pembuatan bendungan urugan. Pengang-kutan RCC ke lokasi dilakukan dengan dumptruk, dan dipadatkan lapis perlapis mengguna-kan roller, di mana tebal lapisan umumnyaberkisar sekitar 30 cm [2] .

Mekanisasi proses pengangkutan, penimbunandan pemadatan RCC ini menyebabkan dapatdipersingkatnya waktu pelaksanaan. Sebagaicontoh adalah Bendungan Willow Creek disungai Willow Creek, Amerika Serikat, denganketinggian 52 ft dan total volume RCC331.000m3 dapat diselesaikan pembangunannyadalam lima bulan, dari April 1982 sampaiSeptember 1982. Di Australia, bendungan tipeRCC setinggi 40m dengan volume RCC140.000m3, dapat diselesaikan pembangunan-nya dalam empat bulan, dari Mei 1984 sampaiSeptember 1984. Waktu pelaksanaan sesingkatitu tidak akan cukup untuk menyelesaikanbendungan beton maupun bendungan urugan,dengan ketinggian yang sama [3].

Penggunaan semen dalam jumlah sedikit danpenggunaan fly ash menyebabkan tidak diperlu-kannya cooling system pada bendungan RCCyang dapat menghemat biaya dan waktupembuatannya. Selain hal-hal seperti disebut-kan di atas, fly ash juga memperlambat ter-capainya kuat tekan maksimum dari RCC, dimana pada umur 90 hari kuat tekan RCCmencapai sekitar 7 - 15 Mpa [4].

TINJAUAN PUSTAKA

Definisi RCC

Komposisi RCC untuk mass concrete(bendungan) telah dikategorikan dalam tigajenis umum, yaitu : pasta tinggi, pasta sedang,dan pasta rendah. Campuran pasta tinggiadalah campuran dengan volume pasta yangmelebihi volume void agregat minimum.Volume pasta merupakan campuran darisemen, pozzolan, fly ash, air, udara, agregathalus kurang dari No.200, mineral pengisi, danudara terkurung. Sedangkan untuk pastarendah adalah campuran dengan pasta yang

hampir tidak mengisi semua void agregat. Danpasta sedang adalah campuran yang berada diantara keduanya [2].

Selayaknya proporsi RCC haruslah workable,bebas dari segregasi, dan mudah dipadatkandengan menggunakan alat penggetar. Mixdesign RCC harus berisi cukup pasta, untukmengisi rongga di antara mortar. Mortar adalahcampuran dari agregat yang kurang dariAyakan No. 4, agregat halus, dan pasta.Campuran beton harus berisi cukup mortaruntuk mengisi rongga di antara agregat kasar.Mortar menimbulkan kohesi dan kelecakanpada campuran selama penempatan, danmenentukan kekuatan akhir, potensi ikatan,durability dan permeability dari RCC yang telahmengeras. Agregat kasar menimbulkan stabi-litas yang mendukung penempatan dan per-alatan pemadat [2].

Perbandingan minimum dari volume pasta danvolume mortar, vp/vm 0.42, dibutuhkan untukmenjamin void di antara agregat halus (secaratipikal 35 s.d 40% dari total agregat) diisi.Pembuatan campuran berisi pasta yang lebihdari cukup ini untuk membuat campuranterdistribusi seluruhnya selama proses pencam-puran, penempatan dan pemadatan. Tes secaraspesifik menunjukkan bahwa harga vp/vm dibawah 0.42 cukup memuaskan, namundemikian 0.42 adalah nilai konservatif yangdigunakan pada berbagai tes. Untuk tujuanmendapatkan nilai minimum vp/vm, pasir untukRCC haruslah memiliki prosentase agregathalus yang tinggi, dengan ukuran lebih kecildari Ayakan No. 200. Selain penggunaanagregat halus, dapat pula digunakan mineralpengisi (misalnya fly ash), atau agregat halusnon-plastic lainnya, dengan ukuran kurang dariAyakan No. 200. Campuran yang mengandungsedikit material semen membutuhkan lebihbanyak agregat halus atau mineral pengisilainnya, untuk mendapatkan volume pastaminimum yang sesuai dengan persyaratan [2].

Kandungan mortar untuk RCC bervariasitergantung pada ukuran maksimum danbentuk, tajam atau bulat, dari agregat dalamcampuran. Secara tipikal, campuran RCC berisi2-4% lebih tinggi kandungan pasir daripadacampuran beton konvensional biasa. Mortarharus mengisi rongga pada agregat kasar.Sebagai faktor kontrolnya, umumnya volumemortar haruslah memenuhi syarat untukmencegah terjadinya segregasi dan memak-simalkan workability [2].



84

Faktor ekonomis terbesar yang dapat diperolehdari campuran RCC adalah dapat digunakanukuran agregat yang lebih besar dari agregatkasar pada umumnya. Dengan meningkatnyaukuran agregat ini, tentu saja dibutuhkanvolume mortar dan pasta yang lebih rendah [2].

Kuantitas dari material semen dalam campuranRCC tergantung pada rasio water:cement, W/Cyang dipilih untuk mendapatkan persyaratankekuatan dan durabilitasnya. Fly ash secaranormal digunakan pada RCC sebagai penggantiparsial dari semen. Tujuannya adalah untukmengurangi panas hidrasi dan biaya. Selain itu,fly ash juga berfungsi sebagai suplemen untukmenyediakan agregat halus yang ukurannyakurang dari Ayakan No.200, agar dapatmemenuhi persyaratan pasta, dan dapatmeningkatkan workability.

Fly ash diperhitungkan dalam kuantitas sampaidengan 80% dari total kandungan campuransemen dan fly ash, tetapi pada tingkat di atasmendekati 50% penggantian, tambahan fly ashtidak akan memberikan kontribusi kekuatanyang signifikan [2].

Bahan-bahan penyusun RCC:1. Semen dan Pozollan2. Agregat Kasar, Halus & Filler3. Pasir3. Air4. Fly Ash (bila perlu)

Kegunaan Roller Compacted Concrete(RCC).

Seiring dengan kebutuhan yang beranekaragam pada berbagai macam struktur yangmemerlukan volume beton yang cukup besarmaka perkembangan material beton sebagaimaterial struktur penahan beban lentur dantekan sudah sangat pesat saat ini. Dua bidangteknik sipil yang sering dijumpai menggunakanmaterial beton dengan volume besar untukkeseluruhan strukturnya adalah bidang keairandan bidang transportasi.

Di bidang keairan, contohnya adalah stukturbendungan (dam) gravitasi, sedang di bidangtransportasi dewasa ini sering dijumpaipenggunaan beton pada apron (tempat parkirpesawat terbang) dan sebagai paving pada jalanraya dengan lalu lintas beban berat danberulang. Hal ini tentu bukan tidak beralasankarena penggunaan beton khususnya RCCmenghasilkan keuntungan yang signifikan.

Di Indonesia telah dibangun satu bendunganRCC, yaitu Bendungan Balombano di SungaiLarona, Sulawesi Selatan, yang selesaidibangun pada 1999, dan satu buah lagi diKusan, Kalimantan Selatan, masih dalamtahapan Detail Design. Rincian jumlah ben-dungan RCC untuk beberapa negara di dunia,dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Jumlah Bendungan RCC Pada Bebe-rapa Negara di Dunia[4]

NO NEGARA JUMLAH BEND RCC1 Cina 352 Jepang 333 Amerika Serikat 304 Spanyol 215 Afrika Selatan 136 Australia 97 Maroko 98 Brazil 89 Perancis 6

10 Meksiko 511 Yunani 312 Kanada 313 Honduras 214 Rumania 215 Angola 116 Argentina 117 Cili 118 Dominika 119 Eritrea 120 Guyana 121 Indonesia 122 Kirgikistan 123 Kolumbia 124 Rusia 125 Thailand 126 Aljazair 1

METODOLOGI PENELITIAN

Pada penelitian ini dilakukan percobaan untukmengetahui Kuat Tekan RCC untuk beberapacampuran perbandingan kerikil dan pasir.Proses desain campuran RCC umumnyadiidentifikasikan melalui pendekatan geoteknisdan pendekatan beton. Pendekatan geoteknisdimulai dengan penentuan mula-mula kombi-nasi agregat material semen yang dikom-binasikan dengan variasi sejumlah air, sehinggadapat dicapai kerapatan kombinasi maksimum.Tidak diperhatikan apakah matriks agregatdiisi atau tidak, dasar pemikirannya adalahkerapatan tertinggi akan menghasilkan kombi-nasi solid dan air yang paling efektif. Dari sudutpandang rongga, pendekatan geoteknik serupadengan teknologi aspal di mana menguntung-

ROLLER COMPACTED CONCRETE (RCC) UNTUK BANGUNAN BENDUNGAN (Ruslan Djajadi, et al)


85

kan untuk hanya mengisi sebagian ronggaagregat dengan pengikat untuk mendapatkanstabilitas dalam matriks. Pendekatan betondidasarkan atas proporsi material sehinggaseluruh rongga agregat diisi dengan pasta.Kerapatan dioptimalkan dengan kombinasitertentu dari agregat untuk meminimalkanrongga agregat.

Alat Pemadat Sampel RCC

Dalam studi ini, digunakan alat pemadat drophammer. Alasannya adalah alat ini dinilaipaling memungkinkan untuk dibuat. Untuk itu,alat ini dibuat dengan semua kriteria yang adadi buku literatur. Adapun kriteria alat tersebutadalah sebagai berikut:1. Mampu melakukan pukulan atau tumbukan

paling tidak sebanyak 50 kali per menit.2. Setiap tumbukan dilakukan dengan cara

menjatuhkan beban seberat dua kilogramdengan ketinggian 30 cm dari permukaanyang akan ditumbuk.

3. Silinder pada alat percobaan ini harusterkunci dengan rapat, agar ketika betonditumbuk tidak terjadi getaran yang meng-akibatkan hilangnya energi tumbukan yangditimbulkan.

4. Silinder harus mudah diisikan campuranbeton, karena isi silinder akan ditambahkancampuran beton setiap ketebalan limasentimeter.

Gambar 1. Foto Alat Pemadat Hasil Design

Pembuatan Sampel Roller CompactedConcrete

Penelitian dilakukan dengan percobaan diLaboratorium Beton dan Konstruksi, Univer-sitas Kristen Petra. Dilakukan studi literaturuntuk mendapatkan dasar-dasar yang cukup

untuk dipakai sebagai perbandingan padaperhitungan kekuatan beton yang ada dilapangan dan pada beton yang ada dilaboratorium. Pengujian sample RCC ini hanyadilakukan pada aspek kekuatannya.

Sampel yang diuji berbentuk silinder dengandiameter 15 cm dan tinggi 30 cm denganketebalan lima sentimeter tiap lapisan, yangdimasukkan ke dalam cetakan besi. Laludimampatkan dengan hammer seberat duakilogram yang dijatuhkan dari ketinggian 30 cmsebanyak 50 kali untuk tiap lapisan.

Sistem pemampatan di atas berdasarkan bukuliteratur yang digunakan. Tujuannya adalahhasil kerapatan dari pemadatan di laboratoriumdapat mewakili kerapatan hasil pemadatandilapangan.

Benda uji yang digunakan adalah berbentuksilinder, karena disesuaikan dengan keperluan-nya untuk bendungan. Selain itu, denganpenggunaan benda uji berbentuk silinder,campuran beton dapat dengan lebih mudahuntuk dimampatkan.

Jumlah benda uji sebanyak 20 untuk setiapkomposisi mix design, dan dilakukan tes ketikaumur benda uji mencapai tujuh hari, 28 hari, 60hari dan 90 hari.

Test Slump

Dari hasil percobaan yang telah kami lakukanternyata didapatkan bahwa slumpnya samadengan nol. Hal ini disebabkan karena betonRCC adalah beton kering yang membutuhkanhanya sedikit air.

Gambar 2. Hasil Test Slump Benda Uji



86

Gambar 3. Diagram Alir Percobaan RCC

HASIL DAN ANALISA

Tabel 2. Hasil percobaan 3 macam Komposisi [5]

Komposisi Strength in days (Mpa) Kerikil/pasir 7 28 60 90

70/30 1.04 2.87 3.67 6.44 60/40 5.3 7.83 12.14 17.78 50/50 2.28 4.11 7.58 10.55

PersentaseKerikil/pasir

Gambar 4. Grafik Hasil Kuat Tekan Benda Uji UntukBerbagai Komposisi di Laboratorium

KESIMPULAN

1. Dari berbagai macam alat pemadat yangdirekomendasikan di buku literatur, dipilihsistem pemadatan dengan drop hammer,karena alat ini adalah alat yang mungkin

diterapkan baik dari segi biaya dan kemu-dahan pelaksanaan.

2. Kuat tekan benda uji beton RCC dengankomposisi perbandingan antara kerikil danpasir 70/30, 60/40, dan 50/50 mempunyaikuat tekan rata-rata yang tertinggi adalahmix design dengan komposisi 60/40, dengankuat tekan rata-rata sebesar 17,78 MPa padaumur beton mencapai 90 hari.

SARAN

Dilakukan tes benda uji dengan umur betonyang melebihi 90 hari, karena pada 16 benda uji(Gambar 4), terlihat bahwa garis kuat tekanrata-rata setelah beton RCC berumur 90 harimemiliki kemiringan yang naik. Hal ini berartibahwa setelah umur 90 hari beton RCC akanmempunyai kuat tekan yang lebih tinggi,sehingga perlu dilakukan studi selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

1. ACI Compilation, Roller Compacted ConcretePavement, No. 8, Febuary, 1987.

2. Hansen Kenneth D and McLean Francis G,Roller Compacted Concrete Pavement III,American Society of Civil Engineers, SanDiego, California, Febuary 2-5, 1992.

3. Hansen Kenneth D, Roller Compacted Con-crete, American Society of Civil Engineers,Denver, Colorado, May 1-2, 1985.

4. Sudibyo, Perkembangan PembangunanBendungan Besar Tipe Roller CompactedConcrete Hingga Akhir Abad 20, MajalahIndo Construction, volume 1 no.1, Agustus2000.

5. Dedy H dan Henry James, PenggunaanRoller Compacted Concrete untuk Bendung-an, Surabaya, Agustus 2002.

ipi66977

Documents