BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Daerah Istimewa Yogyakarta merupakan salah satu wilayah di Indonesia yang kaya akan budaya dan memiliki banyak situs-situs peninggalan sejarah. Salah satu diantaranya adalah bangunan cagar budaya Candi Prambanan. Kawasan Candi Prambanan terbagi atas tiga halaman memusat, dengan halaman inti dari tata ruang Kompleks Candi Prambanan terletak di Halaman I. Halaman ini sekaligus merupakan tujuan utama para wisatawan untuk menikmati kemegahan bangunan candi yang ada di Kompleks Candi Prambanan. Namun beberapa tahun terakhir ini, kenyamanan di Halaman I cukup terganggu akibat adanya genangan air yang selalu muncul ketika musim penghujan. Untuk menjaga agar makna kultural yang terkandung di dalamnya tetap terpelihara dengan baik dan mobilitas pengunjung tidak terganggu, diperlukan beberapa upaya penataan dan perbaikan sistem drainase untuk mengatasi genangan tersebut. Sebagai upaya untuk mereduksi aliran permukaan, sistem drainase yang bisa diterapkan ialah sistem peresapan yang memanfaatkan media porus dari material berpori (Bhutta, 2012). Selain memiliki permeabilitas bahan yang tinggi, media porus dalam sistem drainase ini juga berfungsi untuk mengurangi tekanan air, menghindari erosi dan mencegah ikut terangkutnya partikel tanah bersama aliran air. Salah satu alternatif media porus yang dipertimbangkan untuk penanganan genangan air di halaman Candi Prambanan adalah pemanfaatan beton lulus air (porous concrete). Tujuan penggunaan beton lulus air, berkaitan dengan kemampuan media tersebut untuk mendrainase air pada permukaan tanah, sehingga tidak menyebabkan penurunan kekuatan tanah dasar akibat genangan permukaan yang terlalu lama. Kemampuan media tersebut untuk mengalirkan air sangat bergantung pada banyaknya rongga yang terdapat pada beton, sehingga untuk memperbesar rongga
1
2
beton, maka jenis beton yang digunakan untuk media porus pada penelitian ini adalah jenis beton non-pasir. Bahan dasar pengikat yang digunakan dalam pembuatan beton non-pasir dalam pengujian ini adalah abu vulkanik. Meskipun memiliki kandungan logam yang berbahaya bagi kesehatan, abu vulkanik bisa digunakan sebagai bahan dasar pengikat dalam pembuatan beton porus. Abu vulkanik tidak memiliki kemampuan sepertihalnya semen portland, namun dalam ukuran partikelnya yang halus, unsur kimia yang terkandung di dalamnya akan bereaksi dengan air, dan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan untuk mengikat. Penggantian atau substitusi semen dengan abu vulkanik ini diharapkan mampu mengurangi jumlah penggunaan semen, sehingga mampu menghasilkan produk beton yang lebih ekonomis. Sorotan utama dalam dunia konstruksi teknik saat ini adalah terkait masalah lingkungan, akibat meningkatnya permintaan pasar akan kebutuhan material konstruksi beton. Kenaikan permintaan bahan material, menyebabkan eksplorasi terhadap lingkungan yang berlebihan untuk mendapatkan material yang bermutu tinggi, sehingga berdampak pula pada meningkatnya deposit-deposit material yang bermutu rendah. Timbunan kerikil kualitas rendah (bantak) hasil erupsi Merapi yang tidak dimanfaatkan disepanjang aliran sungai merupakan salah satu masalah lingkungan yang kerap menjadi topik pembahasan, karena timbunan material tersebut menyebabkan berkurangnya volume sungai. Atas dasar inilah maka pemilihan agregat penyusun beton non-pasir yang ingin dikembangkan pada penelitian ini digunakan material kerikil merapi yang berkekuatan rendah dan bersifat porus, sehingga kemampuan untuk mendrainase air akan lebih besar. Penelitian terhadap media porus dari beton non-pasir dengan agregat material erupsi Merapi ini menjadi penting dilakukan dan dikembangkan untuk mengetahui lebih lanjut karakterisasi dari media tersebut untuk diterapkan sebagai struktur sistem drainase, dan sebagai salah satu usaha untuk mengembangankan sistem drainase yang berwawasan lingkungan, yang nantinya diharapkan mampu mengurangi potensi genangan serta mampu mengontrol aliran air dari tanah
3
kedalam fasilitas drainase yang ada, dengan tidak mengabaikan aspek arkeologis dari bangunan-bangunan Candi yang ada di sekitarnya.
1.2 Tujuan Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah : 1.
mengetahui kapasitas resapan optimum lapisan tanah permukaan halaman Candi Prambanan,
2.
menyelidiki sifat teknis dan mekanis media porus dari beton non-pasir ditinjau dari kriteria media filter dan lapis drainase,
3.
mendapatkan dimensi saluran drainase dari media porus,
4.
mengetahui besarnya debit air yang mampu masuk kedalam tanah dan saluran porus,
5.
mendapatkan jarak optimum antara dua saluran terdekat,
6.
mendapatkan ketebalan minimal dinding saluran agar kuat menerima beban pengunjung maupun alat berat (forklift).
1.3 Batasan Masalah Lingkup penelitian ini dibatasi dengan beberapa batasan-batasan, agar tujuan yang dimaksud lebih jelas dan terarah. Beberapa batasan-batasan masalah tersebut antara lain sebagai berikut. 1.
Penanganan optimalisasi fasilitas drainase hanya dilakukan pada halaman I Kompleks Candi Prambanan.
2.
Penentuan klasifikasi tanah serta kedalaman muka air tanah didasarkan pada data sekunder.
3.
Penentuan nilai parameter-parameter tanah diperoleh dengan cara estimasi berdasar data lapangan dan didukung dengan data uji tanah di laboratorium.
4.
Data curah hujan yang digunakan untuk perencanaan, diperoleh dari stasiun penakar curah hujan terdekat untuk kurun waktu 15 tahun.
5.
Analisis perhitungan kala ulang hujan dilakukan dengan HAVARA.
4
6.
Analisis besarnya nilai rembesan yang dilakukan hanya memperhatikan tingkat kejenuhan tanah, dengan mengabaikan pengaruh lamanya waktu hujan yang terjadi.
7.
Analisis jarak antar dua saluran drainase terdekat diperhitungkan pada kondisi steady state.
8.
Mix design untuk beton non-pasir yang digunakan untuk media porus didasarkan pada penelitian yang dilakukan oleh Raharjani (2014), Nugraha (2014) dan Abbas (2014), yaitu dengan bantak berukuran 10-20 mm, faktor air semen sebesar 0,40 serta perbandingan agregat dan semen sebesar 1:5 dengan substitusi abu vulakanik Merapi sebesar 30% dari total jumlah semen.
9.
Kapasitas kekuatan struktur saluran dianalisis berdasar distribusi penyebaran beban pada tanah.
1.4 Manfaat Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan beberapa manfaat antara lain adalah sebagai berikut : 1. memberikan evaluasi terhadap sistem drainase yang diterapkan di Halaman Candi Prambanan saat ini, 2. memberikan alternatif solusi kepada pihak-pihak terkait dalam upaya penanganan genangan pada Kompleks Halaman Candi Prambanan, 3. memberikan upaya peningkatan pemanfaatan material hasil erupsi Merapi sebagai salah satu teknologi ramah lingkungan.
1.5 Keaslian Penelitian Pemanfaatan bantak dan atau abu vulkanik Merapi sebagai material penyusun beton non-pasir sebelumnya telah banyak diteliti dan dikaji oleh beberapa peneliti, antara lain : 1.
Subhannur (2002) melakukan penelitian terkait penggunaan kerikil asal Gunung Merapi sebagai agregat dalam pembuatan beton non-pasir. Hasil penelitian yang dilakukan menghasilkan kesimpulan terkait rencana
5
campuran terbaik untuk pembuatan beton non-pasir, sehingga bisa diperoleh kekuatan optimum dari beberapa variasi campuran. 2.
Ellenlies (2006) mengakaji perilaku sifat-sifat buis beton dari beton non-pasir dengan agregat bantak Gunung Merapi untuk gorong-gorong, dengan diameter ukuran bantak 20-40 mm. Kesimpulan dari penelitian ini, didapat bahwa dengan campuran beton yang digunakan, beton masih mampu menerima tekanan tanah dari sisi-sisi gorong-gorong, namun dengan menggabaikan resapan air yang terjadi di sekeliling gorong-gorong.
3.
Alawiyah (2011) melakukan penelitian tentang pemanfaatan pozzolan, yaitu pengaruh substitusi abu vulkanik Merapi terhadap kuat tekan mortar. Dari penelitian tersebut didapatkan substitusi optimum abu vulkanik agar kuat tekan mortar meningkat adalah sebesar 10%, namun jika jumlah substitusi ditingkatkan kuat tekan beton akan menurun.
4.
Raharjani (2013) dan Nugraha (2013) mengkaji rencana variasi terbaik pemanfaatan abu vulkanik dan bantak Merapi untuk struktur geoteknik, dengan kesimpulan bahwa kuat tekan beton non-pasir akan menurun sebanding
dengan
penambahan
abu
vulkanik,
sedangkan
koefisien
permeabilitas beton non-pasir cenderung sama untuk berbagai variasi, karena pada sisi bawah sampel tertutup dengan pasta semen. 5.
Abbas (2014) meneliti tentang pemanfaatan abu vulkanik sebagai bahan geostruktur pada perlindungan lereng, didapat kesimpulan bahwa beton nonpasir yang dihasilkan bisa digunakan sebagai bahan pengisi pada konstruksi gabion, karena telah memenuhi persyaratan berat jenis, namun kuat tekan beton belum mencapai persyaratan yang ditentukan.
Berdasar pada beberapa penelitian tentang penerapan beton non-pasir tersebut, menunjukkan bahwa aplikasi beton non-pasir masih menekankan pada aspek kekuatan saja, namun kemampuan permeabilitas beton masih jarang dilakukan, terutama yang berkaitan dengan penerapan beton non-pasir untuk fasilitas drainase. Oleh sebab itu, penelitian lebih lanjut untuk mengkaji aplikasi beton non-pasir dari bantak dan abu vulkanik Merapi agar dapat dijadikan sebagai
6
media lapis drainase pada struktur geoteknik masih perlu dilakukan, agar sifat permeabel beton non-pasir dapat dimanfaatkan secara optimal terutama pada konstruksi yang tidak tidak hanya mengandalkan fungsi kekuatan tetapi juga fungsi drainase.