BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1

Tinjauan Pustaka

Drainase yang berasal dari bahasa Inggris drainage mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalirkan air. Di dalam bidang teknik sipil, drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan, maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan atau lahan tidak terganggu (Suripin, 2004). Beton porus (Porous Concrete) adalah material beton spesial dengan porositas tinggi yaitu antara 15-30% terdiri dari rongga udara sehingga mudah untuk dilalui air. Beton porus dibuat dari campuran air, semen, agregat kasar dengan sedikit atau tanpa agregat halus agar didapatkan pori-pori yang cukup banyak dan berhubungan. Fungsi utama beton porus adalah sebagai perkerasan beton penutup permukaan tanah dengan tujuan agar dapat air dapat dengan mudah mengalir ke bawahnya, dan dengan demikian kelebihan air permukaan akan dapat kembali terserap ke dalam tanah, daripada hanya terbuang ke laut, metoda pembuatan porous concrete sudah dipatenkan sejak lama (Cadwell, 1934). Beton berpori adalah suatu elemen bahan bangunan yang dibuat dari campuran agregat kasar, semen, air, dan sedikit agregat halus dengan atau tanpa bahan tambah lainnya yang tidak mengurangi mutu beton tersebut, campuran ini menciptakan suatu sel terbuka struktur, membiarkan air hujan untuk menembus mendasari lahan (Grajuantomo, 2008). Permeabilitas minimum pada pervious concrete menurut ASTM C157-01 adalah sebesar 8 in/jam (0,00564 cm/s). Kemampuan mengalir dalam volume per satuan waktu adalah 0,4 cm3/s. commit to user

7

8 digilib.uns.ac.id


Berdasarkan dari beberapa penelitian, nilai permeabilitas beton berpori sebesar 1 mm/s sampai 5 mm/s. Sementara dari hasil penelitian lain didapat nilai permeabilitas beton berpori antara 20 mm/s sampai 45 mm/s (Aoki, 2009). Tahun 2013, Daryanto Ari Prabowo telah menguji permeabilitas beton berpori. Beton ini memiliki agregat kasar berukuran seragam dan digunakan 30% pasir. Beton dengan variasi FAS 0,30 : 0,35 : 0,40 didapat permeabilitas vertikal sebesar 3,132 cm/dt : 2,626 cm/s : 2,023 cm/dt. Untuk nilai permeabilitas horisontal didapat, 1,328 cm/dt : 1,355 cm/dt : 1,363 cm/dt. Pengisian rongga dengan Pasir Merapi, Pasir Sungai, dan Tanah menyebabkan berkurangnya nilai permeabilitas beton berpori. Perbandingan nilai permeabilitas horisontal pasir merapi : pasir sungai : tanah adalah 0,307 cm/dt : 0,364 cm/dt : 0,348 cm/dt, sementara untuk permeabilitas vertikal adalah 0,204 cm/dt : 0,157 cm/dt : 0,38 cm/dt (Rochim, 2014). Rasio agregat-semen 6:1-7:1 menghasilkan kuat tekan yang rendah (579-1067 psi atau 3,992-7,357 MPa). Permeabilitas pervious concrete lebih tinggi dari beton normal. Makin besar rasio agregat-semen makin besar permeabilitasnya, dan makin besar rasio air-semen makin kecil permeabilitasnya. Permeabilitas pada rasio agregat-semen 4:1 adalah 1.241 in/jam atau 0,875cm/s dengan rasio airsemen 0,35 dan rasio agregat-semen 7:1 sebesar 2.688 in/jam atau 1,896 cm/s dengan rasio air-semen 0,39. Beton berpori yang menggunakan agregat satu ukuran atau agregat seragam mempunyai kuat tekan rendah dan permeabilitas yang bagus. Beton berpori pada umur 28 hari mempunyai kuat tekan antara 5 sampai 21 MPa, porositas 14 sampai 31% , dan permeabilitas berkisar 0,25 sampai 6,1 mm/detik. (Schaefer et all, 2006)

commit to user


2.2

Landasan Teori

2.2.1

Konsep Sistem Drainase yang Berkelanjutan

9 digilib.uns.ac.id

Pertumbuhan penduduk dan pembangunan yang begitu cepat telah menyebabkan perubahan tata lahan. Banyak lahan-lahan yang semula berubah lahan terbuka dan/atau hutan berubah menjadi areal permungkiman maupun industri. Hal ini tidak hanya terjadi di kawasan perkotaan, namun sudah merambah ke kawasan budidaya dan kawasan lindung, yang berfungsi sebagai daerah resapan air. Dampak dari perubahan tata guna lahan tersebut adalah meningkatnya aliran permukaan langsung sekaligus menurunnya air yang meresap ke dalam tanah. Hal tersebut mengakibatkan distribusi air yang semakin timpang antara musim penghujan dan musim kemarau, debit banjir meningkat, dan ancaman kekeringan semakin menjadi-jadi. Air sebagai sumber kehidupan, juga berpotensi besar terhadap timbulnya bencana yang sangat merugikan. Bertolak dari permasalahan tersebut, maka konsep dasar pengembangan drainase berkelanjutan adalah meningkatnya daya guna air, meminimalkan kerugian, memperbaiki, dan konservasi lingkungan. Berdasarkan fungsinya, fasilitas penahan air hujan dapat dikelompokkan menjadi dua tipe Gambar 2.1, yaitu (1) tipe penyimpanan (storage types) dan (2) tipe resapan (infiltration types).

Gambar 2.1 Klasifikasi commitfasilitas to userpenahan air hujan (Sumber: Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Suripin,2004)


10 digilib.uns.ac.id

Fasilitas penyimpanan air hujan di luar lokasi (off site storage) berfungsi mengumpulkan dan meyimpan limpasan air hujan di ujung hulu saluran atau tempat lain dengan membangun retarding basin atau kolam pengatur banjir (flood regulation pond). Bangunan off-site storage ini berfungsi untuk menanggulangi masalah genangan di daerah banjir yang diakibatkan oleh kiriman air dari hulu dapat dihindari. Penyimpanan di tempat (on site storage) dikembangkan untuk menyimpan air hujan yang jatuh di kawasan itu sendiri (hujan lokal) yang tidak dapat dibuang langsung ke saluran karena saluran tak mampu atau karena adanya pengaruh balik (back water). Fasilitas penyimpanan ini tidak harus berupa bangunan atau lahan khusus, tetapi juga dapat memanfaatkan lahan terbuka yang ada, misalnya tempat parkir, lapangan olahraga, dan atau taman yang dirancang multi fungsi.

2.2.2

Drainase Jalan Raya

Salah satu aspek terpenting dalam perencanaan jalan raya adalah melindungi jalan dari air permukaan dan air tanah. Drainase merupakan salah satu faktor terpenting dalam perencanaan pekerjaan jalan. Genangan air di permukaan jalan memperlambat kendaraan dan memberikan andil terjadinya kecelakaan akibat terganggunya pandangan oleh cipratan dan semprotan air. Apabila air memasuki struktur jalan, perkerasan, dan tanah dasar (subgrade) menjadi lemah, hal ini akan menyebabkan konstruksi jalan lebih peka terhadap kerusakan akibat lalu lintas.

Berdasarkan fungsinya, drainase jalan dibedakan menjadi drainase permukaan dan drainase bawah permukaan. Drainase permukaan ditujukan untuk menghilangkan air hujan dari permukaan jalan sehingga lalu lintas dapat melaju dengan aman dan efisien. Drainase permukaan juga berfungsi untuk meminimalkan penetrasi air hujan ke dalam struktur jalan. Sementara itu drainase bawah permukaan berfungsi untuk mencegah masuknya air dalam struktur jalan dan/atau menangkap dan commit to user mengeluarkan air dari struktur jalan (Suripin, 2004).



2.2.3

Pengertian Beton Berpori

Beton berpori yang juga dikenal sebagai pervious concrete atau porous concrete merupakan jenis beton yang memiliki pori-pori atau rongga pada strukturnya, sehingga memungkinkan cairan mengalir melalui rongga-rongga yang terdapat pada beton. Menurut American Concrete Institute (ACI) 522R-10 Report on Pervious Concrete beton berpori dapat di deskripsikan sebagai beton yang memiliki nilai slump mendekati nol, yang terbentuk dari semen portland, agregat kasar, sedikit agregat halus atau bahkan tidak sama sekali, dan air. Beton berpori adalah beton dengan nilai porositas sebesar 15 – 30 % yang dibuat dari campuran agregat kasar, semen, air, dan sedikit agregat halus. Perbedaan beton berpori dengan beton normal terletak pada : a.

Agregat yang digunakan adalah agregat kasar saja atau dengan sedikit agregat halus.

b.

Faktor air semen harus dijaga sedemikian rupa agar setelah beton mengeras pori-pori yang terbentuk tidak tertutup oleh campuran pasta semen yang mengeras. Selain itu kontrol pada faktor air semen juga bertujuan agar butirbutir agregat dapat terikat kuat satu sama lain.

Gambar 2.2 Perbedaan Tekstur Beton Berpori dan Beton Normal (Sumber: Florida Concrete & Product Assosiation)

commit to user



Secara garis besar beton berpori dapat diaplikasikan untuk jenis struktur yang tidak membutuhkan tulangan beton, karena adanya tulangan pada beton berpori akan memberikan resiko karat pada tulangan yang disebabkan oleh cairan yang dapat menembus rongga beton.

Gambar 2.3 Air yang Dapat Menembus Lapisan Beton Berpori (Sumber:NRMCA CIP 38- Pervious Concrete)

2.2.4

Material Penyusun Beton

Kualitas beton dapat ditentukan antara lain dengan pemilihan bahan-bahan penyusun beton yang baik, perhitungan proporsi yang tepat, cara pengerjaan dan perawatan beton yang baik. Bahan pembentuk beton berpori terdiri atas semen, agregat halus, air, dengan sedikit atau tanpa agregat halus dan bahan tambah (admixture) jika diperlukan. Untuk pembuatan beton yang baik, material-material tersebut harus melalui tahap pengujian yang sesuai standar yang baku sehingga didapat material dengan kualitas baik. 2.2.4.1

Semen

Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan menghaluskan klinker terutama terdiri dari atas silikat calcium yang bersifat hidrolis, dengan gips sebagai bahan tambahnya. Semencommit Portland diperoleh dengan membakar secara to user



bersamaan suatu campuran dari calcareous (yang mengandung kalsium karbonat atau batu gamping) dan argillaceous (yang mengandung alumina) dengan perbandingan tertentu. Secara mudahnya kandungan semen portland adalah kapur, silika dan alumina. Ketiga bahan tadi dicampur dan dibakar dengan suhu 1550˚C dan menjadi klinker. Setelah itu kemudian dikeluarkan, didinginkan dan dihaluskan sampai halus seperti bubuk. Biasanya lalu klinker digiling halus secara mekanis sambil ditambah gips atau kalsium sulfat (CaSO4) kira-kira 2-4% sebagai bahan pengontrol waktu pengikat. Bahan tambah lain kadang ditambah untuk membentuk semen khusus (Tjokrodimuljo, 1996). Sesuai dengan tujuan dari penggunaannya, semen Portland di Indonesia dibagi menjadi 5 jenis berdasarkan ASTM C-150, yaitu : 1. Tipe I adalah semen portland untuk tujuan umum. Jenis ini paling banyak diproduksi karena digunakan untuk hampir semua jenis konstruksi. 2. Tipe II adalah semen portland modifikasi, adalah tipe yang sifatnya setengah tipe IV dan setengah tipe V (moderat). 3. Tipe III adalah semen portland dengan kekuatan awal tinggi. Kekutan 28 hari umumnya dapat dicapai dalam 1 minggu. Semen jenis ini umum dipakai ketika acuan harus dibongkar secepat mungkin atau ketika struktur harus dapat cepat dipakai. 4. Tipe IV adalah semen portland dengan panas hidrasi rendah, yang dipakai untuk kondisi dimana kecepatan dan jumlah panas yang timbul harus minimum. Misalkan pada bangunan massif seperti bendungan gravitasi yang besar. Pertumbuhan kekuatannya lebih lembut daripada semen tipe I. 5. Tipe V adalah semen portland tahan sulfat, yang dipakai untuk menghadapi aksi sulfat yang ganas. Umumnya dipakai didaerah dimana tanah atau airnya memiliki kandungan sulfat yang tinggi. Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah PPC (Pozolan Portland Cement).

commit to user



2.2.4.2. Agregat Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Agregat menempati 70-75% dari total volume beton, maka kualitas agregat akan sangat mempengaruhi kualitas beton, tetapi sifat-sifat ini lebih bergantung pada factor-faktor seperti bentuk dan ukuran butiran pada jenis batuannya. Berdasarkan butiran, agregat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu agregat halus dan agregat kasar. a. Agregat Halus Agregat halus merupakan agregat yang lolos ayakan 4,75 mm. Agregat halus pada beton dapat berupa pasir alam atau pasir buatan. Pasir alam didapatkan dari hasil disintegrasi alami dari batu-batuan (pasir gunung atau pasir sungai). Pasir buatan adalah pasir yang dihasilkan oleh alat-alat pemecah batu atau diperoleh dari hasil sampingan dari stone crusher. Pasir (fine aggregate) berfungsi sebagai pengisi pori-pori yang ditimbulkan oleh agregat yang lebih besar (agregat kasar/coarse aggregate). Kualitas pasir sangat mempengaruhi kualitas beton yang dihasilkan. Oleh karena itu, sifat-sifat pasir harus diteliti terlebih dahulu sebelum pasir tersebut digunakan dan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan. Persyaratan agregat halus (pasir) menurut ASTM C33 dan PBI 1971 Bab 3.3 adalah : 1. Kandungan Zat Organik. Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak yang harus dibuktikan dengan percobaan warna dari Abram-Harder (dengan NaOH). Agregat halus yang mengandung bahan organik dapat dipakai, asal kekuatan beton pada umur 7 hari dan 28 hari tidak kurang dari 95% dari kekuatan adukan yang sama tetapi dicuci dalam larutan NaOH 3%, kemudian dicuci hingga bersih dengan air pada umur yang sama. Penurunan yang diperbolehkan maksimum 5% sesuai Standar Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971. ASTM C33 mensyaratkan standar warna larutan untuk pengujian kadar organik agregat halus jernih atau kuning muda. commit to user



2. Kandungan Lumpur. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur dari 5% (ditentukan terhadap berat kering). Yang diartikan dengan lumpur adalah bagian-bagian yang dapat melalui ayakan 0,063 mm. apabila kadar lumpur melampaui 5% maka agregat halus harus dicuci. 3. Terdiri dari butir-butir tajam dan keras. Butir-butirnya harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca, seperti hujan dan terik matahari. 4. Berat jenis (specific Gravity) Pengujian berat jenis ditunjukan untuk mendapatkan Bulk specific gravity, Bulk specific gravity SSD, Apparent specific gravity dan Absorbtion. Nilai Bulk specific gravity SSD agregat halus yang disyaratkan 2,5-2,7 gr/cc. 5. Agregat halus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam pasa 3.5 ayat (1), harus memenuhi syarat-syarat berikut : 

Sisa di atas ayakan 4mm harus minimal 2% berat.



Sisa di atas ayakan 1mm harus minimal 10% berat.



Sisa di atas ayakan 0,25mm harus berkisar antara 80% dan 90% berat.

b. Agregat Kasar Agregat kasar adalah agregat yang mempunyai ukuran lebih dari 4,75 mm dan ukuran maksimumnya 40 mm. Agregat ini harus memenuhi syarat kekuatan, bentuk, tekstur maupun ukuran. Agregat kasar yang baik bentuknya bersudut dan pipih (tidak bulat/blondos). Menurut ASTM C33 dan PBI 1971 Bab 3.4 agregat kasar harus memenuhi syarat sebagai berikut : 1. Kekerasan dari butir-butir agregat diperiksa dengan bejana penguji dari Rudeloff, atau dengan mesin pangaus Los Angles dimana tidak boleh kehilangan berat lebih dari 50%. commit to user



2. Berat jenis (specific Gravity) Pengujian berat jenis agregat kasar ditujukan untuk mendapatkan Bulk specific gravity, Bulk specific gravity SSD, Apparent specific gravity dan Absorbtion. Nilai Bulk specific gravity SSD agregat kasar yang disyaratkan 2,5-2,7 gr/cc. 3. Terdiri dari butir-butir keras dan tidak berpori. Kerikil yang berpori akan mudah menghasilkan beton yang mudah ditembus air. Agregat kasar yang mengandung butir-butir pipih hanya dapat dipakai jika jumlah butirannya tidak melebihi 20% berat agregat seluruhnya. 4. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1%, apabila lebih dari 1% maka agregat kasar harus dicuci terlebih dahulu. Agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah batu pecah 1-2cm dan 2-3cm.

2.2.4.3. Air Air merupakan bahan dasar pembuatan beton yang penting. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta untuk menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Sifat dan kualitas air yang digunakan dalam campuran beton akan sangat mempengaruhi proses, sifat serta mutu beton. Menurut Kardiyono Tjokrodimulyo (1996) untuk bereaksi dengan semen, air yang diperlukan hanya sekitar 25% dari berat semen, namun dalam kenyataannya nilai f.a.s yang dipakai sulit kurang dari 0,35 karena beton yang mempunyai proporsi air yang sangat kecil mejadi kering dan sukar dipadatkan. Syarat-syarat air untuk pekerjaan beton menurut PBI 1971 Bab 3.6 adalah : 1. Air untuk perawatan beton dan pembuatan beton tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, garam-garam, bahan-bahan organis atau bahan-bahan yang merusak beton dan/atau baja tulangan. Dalam hal ini dipakai air bersih yang dapat diminum. 2. Apabila terdapat keragu-raguan mengenai air, dianjurkan untuk mengirimkan contoh air itu ke lembaga pemeriksaan bahan-bahan yang dipakai untuk commit to user



diselidiki sampai seberapa jauh air itu mengandung zat-zat yang dapat merusak beton dan/atau tulangan. 3. Apabila pemeriksaan contoh air seperti disebut dalam ayat (2) itu tidak dapat dilakukan, maka dalam hal adanya keragu-raguan mengenai air harus diadakan percobaan perbandingan antara kekuatan tekan campuran semen dan air dengan air tersebut dan dengan air suling. Air tersebut dipakai apabila kekuatan tekan umur 7-28 hari paling sedikit adalah 90% dengan kekuatan tekan dengan menggunakan air suling pada umur yang sama. 4. Jumlah air yang digunakan untuk membuat adukan beton dapat ditentukan dengan ukuran isi atau ukuran berat dan harus dilakukan setepat-tepatnya. Air yang diperlukan dipengaruhi factor-faktor di bawah ini : 1. Ukuran agregat maksimum, diameter membesar maka dibutuhkan kebutuhan air menurun. 2. Bentuk butiran, bentuk bulat maka kebutuhan air semen menurun (bentuk pecah perlu lebih banyak air). 3. Gradasi agregat, gradasi agregat baik maka kebutuhan air menurun untuk kelecakan yang sama.

2.2.4.4. Bahan Tambah (admixture) Bahan tambah (admixture) adalah bahan tambahan di luar agregat, semen dan air yang dicampurkan pada adukan beton. Penggunaan admixture bertujuan untuk mengubah satu atau lebih sifat adukan beton segar atau beton setelah mengeras, misalnya mempercepat pengerasan, menambah encernya adukan, menambah kuat tekan beton, menambah daktilitas, dll. Bahan tambah dapat berupa chemical admixture dan mineral admixture (Nugroho, 2009). Pada penelitian ini admixture atau aditif yang digunakan adalah additive polimer bonding agent dengan plasticizer khusus. Menurut pabrikasi produk, aditif ini digunakan sebagai campuran semen atau beton sehingga berdaya rekat tinggi.

commit to user


2.2.5


Perkerasan Beton Berpori

Permasalahan mengenai aspek lingkungan di Indonesia begitu kompleks, maka dibutuhkan cara-cara atau solusi untuk membuat lingkungan menjadi lebih baik sangatlah penting. Dimana salah satu permasalahan yang sering terjadi adalah kurang baiknya pengelolaan aliran air yang ada, terutama pada pengelolaan air hujan. Penggunaan material perkerasan dengan pori menjadi salah satu pilihan yang dapat digunakan sebagai pengendalian aliran air permukaan, khususnya air hujan. Menggunakan beton berpori sebagai salah satu alternatif perkerasan diharapkan dapat mengurangi permasalahan lingkungan yang ada dan juga sebagai contoh pembangunan yang berwawasan lingkungan. Penggunaan beton berpori menjadikan air dipermukaan terutama air hujan akan meresap sehingga dapat menambah cadangan air tanah, serta mencegah terjadinya banjir. Perkerasan beton berpori diperuntukkan melayani lalu-lintas kendaraan baik bermotor maupun tidak bermotor dengan beban lalu-lintas rendah. Selain itu juga diaplikasikan pada trotoar, lahan parkir, dan taman. Secara umum konstruksi perkerasan jalan terdiri atas dua jenis, yaitu perkerasan lentur yang bahan pengikatnya adalah aspal dan perkerasan kaku dengan semen sebagai bahan pengikatnya yang jalannya biasa juga disebut jalan beton. Jalan beton biasanya digunakan untuk ruas jalan dengan hirarki fungsional arteri yang berada di kawasan baik luar maupun dalam kota untuk melayani beban lalu lintas yang berat dan padat. Untuk perkerasan beton berpori tidak difungsikan untuk beban lalu lintas berat, sebab beton berpori hanya memiliki nilai kuat tekan antara 2,8 MPa sampai 28 MPa (Obla K, 2007). Keuntungan yang didapat dengan menggunakan beton berpori sebagai perkerasan adalah : a. Pengelolaan air hujan lebih baik, beton berpori sebagai material konstruksi yang multifungsi selain berfungsi sebagai komponen struktural juga berfungsi sebagai saluran drainase air masuk ke dalam tanah sehingga mampu commit to user mengurangi limpasan permukaan.



b. Membantu menambah cadangan penyimpanan air tanah, dengan air hujan yang langsung mengalir ke dalam tanah maka akan membantu tanah dalam menambah cadangan air yang tidak bisa terjadi pada perkerasan yang tidak tembus air. c. Mengurangi potensi banjir, penanganan air hujan membantu peresapan air lebih baik dimana lahan permukaan peresapan air ke dalam tanah menjadi luas. d. Mengurangi kelicinan pada jalan saat hujan, permukaan yang lebih kasar dari perkerasan normal sangat membantu pada saat terjadi hujan. e. Membantu peresapan air lebih baik ke tanah sehingga mencapai akar pepohonan walupun perkerasan menutupi pohon. f. Mengurangi penggunaan lahan untuk saluran drainase, pemanfaatan lahan yang lebih efisien dengan mengurangi kebutuhan penyediaan kolam penyimpanan air hujan, selokan, dan sarana pengelolaan air hujan lainnya. g. Mengurangi tingkat pencemaran terhadap air tanah, fungsi utama beton berpori adalah mengalirkan air yang ada di permukaan sehingga dapat diserap oleh tanah. Karena tidak menggunakan bahan kimia berbahaya di dalam campuran beton, maka potensi tercemarnya air tanah menjadi semakin kecil. Selain keunggulan di atas, beton berpori juga memiliki kekurangan antara lain: a. Kuat tekan yang lebih rendah daripada beton konvensional sehingga beton berpori hanya digunakan pada jalan-jalan lokal perumahan, trotoar, dan lapangan parkir. b. Beton berpori merupakan material konstruksi khusus yang membutuhkan pekerja dengan pengalaman dan kemampuan untuk mencampur, memasang, dan merawat beton berpori secara tepat. c. Dibutuhkan waktu proses curing yang lebih lama, dimana proses curing beton berpori harus dilakukan sesegera mungkin dari saat pengecoran dan baru selesai kurang lebih sekitar tujuh hari (7 hari). d. Sensitif terhadap faktor air semen sehingga dibutuhkan kontrol air yang cermat karena untuk mengontrol kadar air beton berpori di lapangan sangatlah sulit, terlebih pada kedaan cuaca yang panas ataupun terlalu dingin. commit to user



e. Kurangnya standardisasi mengenai beton berpori dalam bidang pengujian, metode serta perencanaan di Indonesia. f. Perkerasan beton berpori membutuhkan kedalaman yang lebih besar saat pemasangan, sebagai tempat untuk menampung air hujan dan juga meningkatkan ketebalan pekerasan beton berpori untuk alasan kekuatan. Pengaplikasian beton berpori di Amerika Serikat sudah dilakukan sejak lama, Tabel 2.1 dan Gambar 2.4 di bawah ini merupakan lokasi dan tahun instalasi pengaplikasian beton berpori dan juga pengaplikasian beton berpori yang ditanami rumput. Tabel 2.1 Aplikasi Awal Beton Berpori di Florida, Amerika Serikat. Nama

Tahun Instalasi

Lokasi

Royal Building

1976

Cape Coral

1492 Colonial

1978

Fort Meyers

Palm Frond

1980

North Fort Meyers

Witch’s Brew Restaurant

1982

Naples

Hampton Inn

1984

North Fort Meyers

(Sumber: Ferguson, 2005)

Gambar 2.4. Aplikasi beton berpori yang ditanami rumput sehingga air dapat meresap kembali ke tanah dan tetap menjadi ruang terbuka hijau. (Sumber: Ferguson, 2005)

commit to user


2.2.6


Porositas

Porositas adalah besarnya kadar pori yang terdapat pada beton dan merupakan salah satu faktor utama yang mempengaruhi kekuatan beton. Pori-pori beton biasanya berisi udara atau berisi air yang saling berhubungan dan dinamakan dengan kapiler beton. Kapiler beton akan tetap ada walaupun air yang digunakan telah menguap, sehingga kapiler ini akan mengurangi kepadatan beton yang dihasilkan. Dengan bertambahnya volume pori maka nilai porositas juga akan semakin meningkat dan hal ini memberikan pengaruh buruk terhadap kekuatan beton. Beton mempunyai kecenderungan berisi rongga akibat adanya gelembunggelembung udara yang terbentuk selama atau sesudah pencetakan. Hal ini penting terutama untuk memperoleh campuran yang mudah untuk dikerjakan dengan menggunakan air yang berlebihan daripada yang dibutuhkan guna persenyawaan kimia dengan semen. Air ini menggunakan ruangan dan bila kemudian kering akan menimbulkan rongga-rongga udara. Dapat ditambahkan bahwa selain air yang mengawali pemakaian ruangan dan kelak menjadi rongga, terjadi juga rongga-rongga udara langsung pada jumlah persentase yang kecil. Hal lain adalah terdapatnya pengurangan volume absolut dari semen dan air setelah reaksi kimia dan terjadi pengeringan sedemikian rupa sehingga pasta semen sudah kering akan menempati volume yang lebih kecil dibandingkan dengan pasta yang masih basah, berapapun perbandingan air yang digunakan (L.J. Murdock dan K.M. Brook, 1991). Selain itu porositas beton timbul karena pori atau rongga yang ada di dalam butiran agregat yang terbentuk oleh adanya udara yang terjebak dalam butiran ketika pembentukan atau dekomposisi mineral. Agregat yang menempati kurang lebih 70-75% dari volume beton akan sangat berpengaruh terhadap porositas beton akibat porositas yang dimiliki oleh agregat sendiri. Gradasi atau ukuran butiran yang dimiliki oleh agregat juga berpengaruh terhadap nilai porositas beton karena dengan ukuran yang seragam maka porositas akan semakin besar commit to user sedangkan dengan ukuran yang tidak seragam porositas beton justru berkurang.



Hal ini dikarenakan butiran yang kecil dapat menempati ruangan atau pori diantara butiran yang lebih besar sehingga porositas beton menjadi kecil. Porositas (Void In Mix) adalah kandungan udara yang terdapat pada campuran perkerasan, baik yang dapat mengalirkan air maupun yang tidak dapat mengalirkan air. Besarnya porositas dapat dinyatakan dalam persamaan (2.1) berikut ini:

 D  VIM  1  .x 100 % …………………………………………  SGmix  Densitas (D) 

Ma V

…………………………………………………

Spesific gravity campuran ( SG mix ) 

100 .. %Wag.k %Wag.h %Ws   SGag.k SGag.h SGs

(2.1) (2.2)

(2.3)

Dimana: VIM

= porositas (VIM) specimen (%)

D

= Density / kepadatan benda uji yang dipadatkan ( gr/cm3)

SGmix

= Specific gravity campuran (gr/cm3)

Ma

= Berat benda uji (spesimen) di udara (gram)

V

= Volume bulk benda uji (cm3)

2.2.7

Permeabilitas

Permeabilitas adalah kemudahan air untuk melewati beton melalui pipa-pipa kapiler yang terdapat pada beton itu sendiri. Permeabilitas dipengaruhi oleh porositas beton. Permeabilitas menjadi penting untuk diketahui karena beton berpori selain berfungsi untuk menahan beban saat digunakan sebagai perkerasan kaku juga berfungsi untuk sarana agar air hujan dapat meresap kelapisan dibawah lapis perkerasan beton berpori. Besarnya nilai permeabilitas ditunjukkan dengan koefisien permeabilitas yaitu kecepatan air melewati beton berpori dalam satu satuan waktu.

commit to user



Pada beton konvensional faktor air semen yang digunakan akan mempengaruhi besarnya koefisien permeabilitas. Makin tinggi faktor air semen akan menyebabkan nilai koefisien permeabilitas makin tinggi. Hal ini dapat dipahami karena makin banyak air tersisa yang tidak digunakan untuk proses hidrasi semen akan memberikan pori-pori yang besar sehingga beton akan porous dan sangat mudah dilalui air (permeable). Pada pembuatan beton-beton yang mensyaratkan kedap air harus digunakan faktor air semen yang rendah sehingga koefisien permeabilitas akan rendah juga (Rochim, 2014). Untuk beton yang menggunakan agregat normal, permeabilitas ditentukan oleh porositas pasta semen tetapi hubungan suatu faktor distribusi ukuran pori bukanlah fungsi yang sederhana. Permeabilitas tidak hanya ditentukan oleh porositasnya saja, tetapi juga oleh kapiler yang saling menghubungkannya. Kapiler yang terbagi dalam ruas–ruas berpengaruh besar terhadap permeabilitas, secara nyata menggambarkan bahwa permeabilitas adalah fungsi dari porositas yang tidak sederhana. Ada kemungkinan pada dua badan yang porous memiliki kesamaan porositas tetapi berbeda permeabilitas, seperti ditunjukan pada Gambar 2.5 pada kenyataannya hanya satu lintasan besar yang menghubungkan ronggarongga kapilernya yang akan mengakibatkan besarnya permeabilitas.

(a)

(b)

(c)

Gambar 2.5 Pori – pori Kapiler Pada Beton Keterangan : a) Permebilitas rendah ~ pori – pori kapiler terbagi dalam ruas-ruas dan hanya terhubung sebagian. b) Permeabilitas tinggi ~ pori – pori kapiler terhubung oleh lintasan besar. commit to user c) Pori-pori kapiler pada beton normal.



Faktor- faktor yang mempengaruhi besarnya permeabilitas beton adalah: a. Mutu dan porositas dari agregat yang digunakan dalam adukan beton. Dalam hal ini, jenis, sifat, serta porositas agregat akan mempengaruhi permabilitas beton yang mana penggunaan agregat yang porous akan meningkatkan permeabilitas. b. Gradasi agregat dalam adukan beton Pemakaian agregat dengan gradasi yang kasar serta terlalu banyak pasir akan menyebabkan kelecakan turun sehingga memerlukan tambahan air untuk kemudahan

pengerjaan

yang

baik,

yang

berdampak

meningkatnya

permeabilitas. c. Tingkat perawatan (curing) beton Perawatan yang baik akan sangat berpengaruh terhadap tingkat permeabilitas beton. Oleh sebab itu perlu membasahi beton selama beberapa hari setelah pengecoran (Efendi, 2006).

2.2.8

Falling Head Permeability

Metode yang digunakan untuk mengukur koefisien permeabilitas beton berpori ini adalah falling head permeability (FHP), dimana air di dalam tabung (stand pipe) jatuh bebas dengan ketinggian tertentu sampai melewati rongga pada lapisan beton berpori. Dalam pengujian permeabilitas beton berpori, digunakan alat uji permeabilitas yaitu falling head permeameter. Gambaran bentuk alat dapat dilihat pada Gambar 2.6.

commit to user



Gambar 2.6. Falling Head Method for Permability Testing (sumber: Aoki, 2009)

Koefisien Permeabilitas (k) dapat dihitung dengan Persamaan (2.4):

......................................................................(2.4) Dimana, k = Koefisien permeabilitas air (cm/s) ɑ = Luas potongan melintang tabung (cm2) L = Tebal spesimen (cm) A = Luas potongan melintang spesimen (cm2) t = Waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan air dari h1 ke h2 (s) h1 = Tinggi batas air paling atas pada tabung (cm) h2 =Tinggi batas air paling atas pada tabung (cm)

2.2.9

Analisis Regresi Sederhana

Analisis regresi adalah suatu metode statistika untuk mempelajari bagaimana suatu variabel tidak bebas dihubungkan dengan satu atau lebih variabel bebas. commit to user Analisis regresi digunakan untuk mengetahui pengaruh dari variabel bebas



terhadap variabel terikat atau dengan kata lain untuk mengetahui seberapa jauh perubah variabel bebas dalam mempengaruhi variabel terikatnya. Regresi linier sederhana merupakan bagian regresi yang mencakup hubungan linier satu peubah tak bebas atau terikat (Y) dengan satu peubah bebas (X). Model regresi linier sederhana dinyatakan dalam Persamaan (2.5). Grafik persamaan regresi bersama diagram pencar yang menggambarkan titik-titik (x1,y1), (x2,y2), (x3,y3),…., (xn,yn), padaGambar 2.7. Y = a + bX

…………………………………………………………

(2.5)

Ῠ= a+bX

a Gambar 2.7. Grafik Model Regresi Y = a + bX (Sumber: Boediono dan Wayan Koster, 2008) Keterangan : Y = Subyek dalam variabel terikat yang diprediksikan. X = Subyek pada variabel bebas yang mempunyai nilai tertentu. a = Intercept atau konstanta regresi. b = koefisien regresi atau slope e = Selisih atau eror . (yi-ŷi) Nilai a dan b dapat diperoleh dengan menggunakan metode kuadrat terkecil (least squares methode). Metode kuadrat terkecil (least squares methode) adalah metode n

menghitung nilai a dan b sedemikian rupa sehingga

 i 1

2 i

(jumlah kesalahan

kuadrat) minimum. Caranya adalah dengan membuat turunan parsial jumlah kesalahan kuadrat mula-mula terhadap kemudian terhadap b dan menyamakan commita to user



dengan nol, sehingga diperoleh rumus nilai a untuk Persamaan (2.6) dan nilai b untuk Persamaan (2.7). Selain itu, metode ini merupakan cara lain untuk menggambar garis regresi menggunakan rumus garis linier dengan perhitungan matematik. Prinsip yang digunakan untuk menggambar garis regresi dengan kudrat terkecil adalah jumlah penyimpangan atau error (e) terkecil antara titik-titik koordinat, sebagai gambaran dapat dilihat pada Gambar 2.7 di atas. Sementara itu, untuk memperoleh jumlah kesalahan atau penyimpangan dapat menggunakan Persamaan (2.8).

n

 i 1

2 i

……………………………………..…

(2.6)

……………………………………………...

(2.7)

 ∑ (Yi – Ŷi)2 ………………………………………………….

(2.8)

Terkait dengan koefisien regresi (b), angka koefisien regresi ini berfungsi sebagai alat untuk membuktikan hubungan antara variabel bebas (X) dengan variabel terikatnya (Y). Sehingga semakin besar koefisien regresi menunjukan semakin besar pula pengaruhnya terhadap perubahan proporsional variabel terikat. Sebaliknya, semakin kecil koefisien regresi, berakibat semakin kecil pula mempengaruhi perubah variabel terikatnya. Hal tersebut berlaku untuk koefisien regresi positif atau negatif. Tanda positif menunjukan hubungan antara variabel bebas dengan variabel terikat berjalan satu arah, dimana setiap peningkatan atau penurunan variabel bebas akan diikuti dengan peningkatan atau penurunan variabel terikatnya. Contohnya, semakin jauh jarak tempuh perjalanan maka semakin tinggi juga biaya yang dikeluarkan. Sementara itu, tanda negatif menunjukan hubungan antara variabel bebas dengan variabel terikat berjalan dua arah, dimana setiap peningkatan variabel bebas akan diikuti dengan penurunan variabel terikatnya, dan sebaliknya. Sebagai contoh, semakin tinggi harga barang maka akan semakin rendah akan permintaan barang tetapi semakin rendah harga maka permintaan pun akan tinggi. commit to user



Dari model persamaan regresi linier sederhana yang didapatkan, diperoleh koefisien determinasi (R2) dari model persamaan regresi linier tersebut. Indeks determinasi atau koefisien determinasi digunakan untuk mengukur derajat hubungan yang terjadi antara variabel bebas (X) dengan variabel terikat (Y), bila kedua variabel tersebut mempunyai hubungan regresi linear, yaitu Y= f(X). Koefisien determinasi dilambangkan dengan R2 yang besarnya antara 0 < R2 < 1. Jika bentuk persen, yaitu antara 0% < R2 < 100%. Jika nilai koefisien determinasi R2 = 1 atau R2 = 100%, maka variasi yang terjadi pada variabel terikat hasil observasi secara riil dapat dijelaskan 100% oleh variabel bebas dengan regresi linear. Rumus koefisien determinasi dinyatakan pada Persamaan (2.9). R2 =

……………………………… (2.9)

Keterangan: n = Jumlah data

commit to user

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

Recommend Documents