TUGAS ESSAY
MEKANIKA BATUAN
Perkuatan Lereng dengan Metode Shotcrete
Disusun oleh :
NUR BUDI SUSANTO 10/305173/TK/37392
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2013
Indonesia merupakan salah satu negara dengan bentang alam yang sangat beragam. Salah satunya adalah terdapatnya tebing dan lereng batuan yang terletak di berbagai wilayah Indonesia. Adanya struktur tebing dan lereng bebatuan ini beresiko terjadinya longsoran ataupun keruntuhan.
Gambar 1. Kondisi lereng tebing di jalan tembus Karanganyar – Magetan. (sumber : dokumentasi pribadi)
Sebagai penanganan longsor dapat dilakukan dengan berbagai metode, yaitu dengan Shotcrete, Rock Mass Bonding, Rock Bolting, Drainage, Dowels, Tied-Back Walls, Resloping, PUR Injection, Soil Nailing, Wiremesh, Rock Sheds, Buttresses, Shot-in-place Buttress, Retaining Walls, Scaling, Triming, dan lain sebagainya. Salah satu metode yang sering digunakan adalah “Shotcrete”, yaitu metode penanganan kelongsoran dengan prinsip pengaplikasian beton pada suatu bidang tertentu, dalam hal ini lereng tebing, dengan sistem spray (penyemprotan) menggunakan alat mekanis (mesin shotcrete). Beton tersebut disemprotkan dengan tekanan dari kompressor melalui selang.
Shotcrete pertama kali ditemukan oleh Carl Ethan Akeley (1864-1926) pada 1910. Arsitek Amerika ini terinspirasi untuk mewujudkan reproduksi yang nyata dari dinosaurus untuk sebuah taman wisata. Mengingat ukuran struktur, ia mempunyai ide untuk mengembangkan "semen gun" mesin yang memungkinkan penyemprotan dari cementitious mortar, maka dinamakanlah Shotcrete. Pada tahun yang sama, Kaspar Winkler mendirikan Sika. Sejak saat itu Sika telah memberikan kontribusi sangat besar bagi perkembangan teknologi Shotcrete, baik bahan kimia dari material shotcrete itu sendiri (Sigunit) maupun peralatannya yang dikenal dengan nama Alliva Machine. Shotcrete banyak diaplikasikan karena cocok digunakan di berbagai tipe batuan kecuali pasir, mudah dioperasikan karena hanya butuh 1 orang operator, dapat menggeras dengan sangat cepat. Pada beberapa percobaan shotcrete dengan penggunaan campuran tambahan, shotcrete dapat mengeras dalam waktu 1 jam. Tingkat kekuatannya juga melebihi campuran beton yang dikenal oleh orang awam. Dalam waktu 1-6 jam, sebuah dinding yang disemprot dengan shotcrete mampu menahan tabrakan dari alat berat sejenis wheel loader, dan hanya tergores sedikit di permukaannya, serta mampu menahan getaran peledakan yang mempunyai tekanan dari puluhan sampai ratusan ribu Psi per detik. Kelebihan-kelebihan lain dari shotcrete : 1. Efektif dan praktis untuk tambang bawah tanah. 2. Dampak psikologis lebih bagus bagi pekerja, karena shotcrete tidak memiliki kecenderungan untuk runtuh secara massal. 3. Cukup efektif jika digunakan pada konstruksi yang membutuhkan perkuatan secara cepat. 4. Tahan terhadap air setelah mengalami hidrasi. Shotcrete dapat dihasilkan dari campuran kering (dry mix) maupun campuran basah (wet mix). Pada proses pencampuran kering, semen dan agregat dicampur kemudian ditampung dalam bak tampung, selanjutnya ditembakkan bersama air yang
dialirkan ke bagian nozzle dengan tekanan tinggi. Sedangkan pada proses pencampuran basah, semua material dicampurkan, kemudian dialurkan melalui nozzle dan selanjutnya ditembakkan dengan tekanan tinggi ke permukaan yang akan diberi perkuatan dengan shotcrete. Dalam pembuatan adukan untuk shotcrete terdapat dua syarat, yaitu kemampuan untuk ditembakkan (shootability) dan kemampuan untuk dipompa (pumpability). Shootability adalah kemampuan untuk menempel pada permukaan hingga ketebalan tertentu, dan tidak mengelupas. Pumpability adalah kemampuan adukan untuk mengalir seperti cairan, sehingga mudah dipompa. Untuk memenuhi syarat shootability, adukan yang ideal adalah adukan dengan kekentalan tinggi. Sementara itu untuk memenuhi syarat pumpability membutuhkan adukan yang berkemampuan alir baik serta memiliki kekentalan rendah. Oleh karena itu, pada pengaplikasiannya haruslah dicari komposisi terbaik sehingga mudah dalam pelaksanaannya serta dapat menghasilkan shotcrete dengan kualitas baik.
Gambar 2. Pelaksanaan penyemprotan beton shotcrete (sumber : http://www.flickr.com/photos/tranbc/6386097393/)
Kualitas dan keawetan shotcrete bergantung pada dua faktor, yaitu kadar semen dalam adukan dan kepadatan dinding. Shotcrete umumnya memiliki kadar semen berkisar antara 350 – 410 kg semen per m3 dan disesuaikan untuk memenuhi syarat shootability dan pumpability. Kepadatan dinding bergantung pada kadar udara yang masuk dalam adukan sewaktu ditembakkan. Peningkatan kadar udara akan menurunkan kekuatan beton yang dihasilkan (sekitar 5% kuat tekan berkurang setiap 1% kandungan udara dalam adukan). Shotcrete umumnya digunakan sebagai penyangga untuk tambang bawah tanah maupun terowongan bawah tanah berkaitan dengan kekuatan, kepraktisan pengerjaannya serta berbagai kelebihan yang dimilikinya. Namun tak jarang juga ditemui perkuatan lereng dan tebing di suatu daerah terbuka menggunakan shotcrete.
Gambar 3. Perkuatan lereng tebing dengan shotcrete (sumber : http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Shotcrete_by_road.png)
Gambar 4. Pembuatan terowongan dengan perkuatan shotcrete (sumber : http://www.gzconsultants.com/?attachment_id=3573)
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengerjaan shotcrate : 1. Persiapan permukaan Sebelum dilakukan pekerjaan penyemprotan, permukaan lereng atau bidang yang akan diberi perkuatan perlu dibersihkan terlebih dahulu terhadap berbagai kotoran yang dapat menyebabkan ikatan shotcrete kekuatannya tidak seperti yang diharapkan. Permukaan yang akan diberi tembakan shotcrete perlu dibersihkan hingga kedalaman dasar shotcrete. 2. Pembuatan drainase pada lereng (untuk perkuatan lereng) Pada bagian ujung bawah lereng perlu diberi saluran drainase lereng sebagai saluran pembuangan air dari sekitar lereng. Sistem drainase lereng perlu dipisahkan dari sistem drainase yang sudah ada sehingga jarus didesain terpisah. 3. Pemasangan wire mesh Wire mesh yang merupakan tulangan dari shotcrete dikaitkan dengan paku yang ditancapkan pada bidang miring tanah dengan diberi beton decking di bawah
tulangan supaya tulangan tidak menempel pada permukaan tanah. 4. Permukaan shotcrete a. Pengaturan ketebalan shotcrete Shotcrete umumnya memiliki tebal sekitar 75-100 mm. Pada pelaksanaannya pengukuran ketebalan digunakan dengan benang ataupun lidi pengukur. b. Penempatan atau penyemprotan shotcrete Penempatan shotcrete dilakukan dari bawah ke atas untuk mencegah terjadinya rebound yang berlebihan. Nozzle penyemprot diarahkan pada bidang kerja hingga mencapai ketebalan rencana dan dilakukan secara tegak lurus rebound minimal dan diperoleh kepadatan maksimum. Tulangan harus dipastikan bersih dan shotcrete ditempatkan di belakang tulangan sehingga dapat mencegah terjadinya rongga atau penumpukan pasir kosong. 5. Perbaikan permukaan Untuk shotcrete yang memenuhi persyaratan kekuatan namun memiliki permukaan tidak rapi, dapat diperbaiki dengan : a. Menyikat permukaan dengan sikat besi untuk membersihkan material. b. Bila shotcrete telah mengeras, persiapan permukaan ditunda selama 24 jam, kemudian permukaan disiapkan dengan sand blast atau tembakan air bertekanan untuk membersihkan semua material. Penyemprotan harus dilakukan dengan tekanan yang tidak terlalu tinggi karena jika digunakan tekanan berlebih dapat menyebabkan lemahnya ikatan beton. 6. Shotcrete yang cacat Shotcrete yang tidak sesuai spesifikasi dan mengalami kegagalan saat diuji diperbaiki dengan penempatan shotcrete tambahan atau dibongkar untuk diganti baru. 7. Sambungan Sambungan shotcrete harus cukup kasar, bersih dan keras serta berbentuk miring. 8. Perawatan (curing) Shotcrete dijaga kelembabannya selama 7 hari setelah ditempatkan agar kualitas
shotcrete dapat seperti yang diharapkan. Perawatan dilakukan dengan pemberian air untuk menjaga kelembaban shotcrete, namun harus dijaga agar tidak terlalu basah yang dapat menyebabkan lapisan shotcrete terbawa aliran air.
Namun dibalik semua kelebihan yang ada, shotcrete juga memiliki berbagai kekurangan, di antaranya adalah sebagai berikut : 1. Biaya pembuatan shotcrete cukup mahal. 2. Tidak bisa digunakan lagi jika mengalami pecah atau keruntuhan. 3. Tidak ada tanda-tanda ketika hampir terjadi keruntuhan pada struktur shotcrete. 4. Tidak dapat diaplikasikan pada dinding tanah dan struktur batuan berupa pasir.
Pustaka : http://id.shvoong.com/exact-sciences/engineering/2190538-penggunaan-shotcretesebagai-penyangga-di/#ixzz2USfJHJcE http://library.binus.ac.id/eColls/eThesis/Bab2/2008-2-00461-Bab%202.pdf http://www.pu.go.id/uploads/services/infopublik20121010170859.pdf http://jeffryfrankytumatar.blogspot.com/2009/12/shotcrete-atau-beton-semprotspray.html
