PEMANFAATAN TEKNOLOGI INFORMASI DALAM MIX DESIGN BETON NORMAL DENGAN METODE ROAD NOTE NO. 4 Setiono 1 Abstract: Concrete mix design is a technique to determine the proportions of cement, coarse and fine aggregates and also water as concrete omponents as for such conditions concrete’s strength must meet a certain val e that required for the safety of the constructions. It requires a number of charts and s to look up and is considered time consuming and less accurate. In this p r, we discuss the use of information technology to develop a software that helps the concrete mix design process based on one of concrete mix design techniques available in concrete technology i.e. Road Note No. 4. From the result, sof are for concrete mix design, we conclude that it is accelerate the work of concrete mix designer with high accuracy where errors resulted are close to 0 % for all aspect measured and also user friendly with less input forms.
Keywords : concrete mix design, concrete technology, road note, software . PENDAHULUAN Proses mix design beton dilakukan untuk mendapatkan proporsi campuran agregat yang baik, mudah dikerjakan dan mutunya sesuai yang dikehendaki. Di dalam perkembangan teknologi beton, metode mix design sudah cukup banyak dikenal oleh praktisi dan para ahli, di antaranya: ACI, SKSNI, dan ROAD NOTE NO 4 . Mix design secara manual dilakukan dengan melakukan pembacaan grafik dan tabel referensi yang jumlahnya cukup banyak dirasakan tidak efektif dan efisien serta tidak terjamin keakuratannya. Oleh karena itu diperlukan suatu mekanisme untuk melakukan otomatisasi proses mix design dengan membangun software komputer untuk keperluan tersebut agar prosesnya lebih cepat dan hasilnya lebih akurat. Sejauh ini sudah banyak program komputer untuk mix design beton yang bisa dipakai praktisi di lapangan di dalam pekerjaan mereka. Salah satu perangkat lunak yang ada di pasaran adalah Firstmix Express (www.logicsphere.com) produksi Logicsphere Limited. Perangka lunak ini cukup lengkap fitur-fiturnya dengan harga yang cukup mahal. Firstmix menggunakan satuan Inch-lb atau SI, test silinder atau kubus untuk kekuatan beton, test slump untuk mengukur workabilitas beton. 1)
Staf pengajar di Jurusan Teknik Sipil FT UNS
Selain itu, terdapat Concrete Mix Design Software yang berbasis web (www.aggregateresearch.com) de ngan menggunakan metode ACI dalam proses desainnya. MIX DESIGN BETON Proses mix design beton dimulai dengan perbandingan volume sederhana dari semen, pasir dan kerikil, misal 1 semen : 2 pasir : 3 kerikil. Mix design seperti ini dikenal dalam peraturan beton bertulang Indonesia 1955. Prosedur perencanaan mutu beton secara umum terdiri atas 3(tiga) tahap. Tahap pertama adalah mengumpulkan persyaratan penggunaan struktur beton tersebut, kondisi lingkungannya, ukuran penampang agregat dan sebagainya. Dari persyaratan tersebut ditentukan tahap kedua yaitu dasar perencanaan campuran misalnya kuat rencana, slump, ukuran butir terbesar. Dari tahap kedua inilah sebagai dasar tahap ketiga yaitu perhitungan komposisi penyusun beton (Nugraha, 1989). Tahapan-tahapan tersebut dapat dipaparkan dalam Gambar 2.1. BAHASA DELPHI
GEMA TEKNIK - NOMOR 1/TAHUN XI JANUARI 2008
Gambar 1 . Tahapan mix design beton Borland Delphi atau Delphi merupakan bahasa pemrograman tingkat tinggi, yang mendukung pengembangan software komputer dengan gaya terstruktur maupun yang berorientasi objek. Delphi diproduksi dan dikembangkan oleh Borland Studio (www.borland.com). Sejarah Delphi dimulai dengan munculnya teknologi baru dalam dunia teknologi program komputer, bahasa Pascal, yang dikembangkan oleh Prof. Niklaus Wirth (1971). Kelebihan Delphi dibanding teknologi RAD (rapid application development) lainnya, seperti MS Visual Basic, adalah kecepatan kompilasi program lebih tinggi. Selain itu penggunaan VCL ternyata lebih ringan, cepat dan mudah dibandingkan dengan ActiveX yang dimiliki oleh MS Visual Basic. Selain itu, di dalam pengaksesan basisdata , Delphi secara lengkap menyediakan lebih banyak tool yang diperlukan dibandingkan dengan MS Visual Basic. PROSEDUR PENELITIAN Kegiatan Persiapan Kegiatan persiapan dilakukan dengan mengumpulan kepustakaan yang diperlukan baik buku-buku manual maupun situs-situs terkait di Internet, pengecekan terhadap kelaikan kondisi PC, dan instalasi software software yang dibutuhkan.
Data Modelling dan Process Modelling Data modelling merupakan proses pemodelkan/penterjemahan data properties material beton sebagai input mix design dari ketiga metode tersebut di atas menjadi elemenelemen yang saling terkait dan penentuan batasan-batasan yang harus dipenuhi ke dalam bahasa pemrograman Delphi.
32
Objek data yang ditentukan pada tahap datamodelling kemudian ditransformasikan untuk mendapatkan aliran informasi yang diperlukan untuk menerapkan fungsi bisnis. Proses dimaksudkan dalam rangka adding (penambahan), modifying (modifikasi), deleting (penghapusan), atau retrieving (pemanggilan) objek data. Proses yang terjadi direpresentasikan di dalam flowchart (diagram alir) maupun hierarchy (structure) charts (diagram hierarki), untuk kemudian dilakukan proses coding menggunakan tool dari BDS 2005 Win32, dimana pada proses ini adalah penerapan hasil pemodelan ke dalam lingkungan pengembangan software Delphi. Pembuatan Program Proses ini dilakukan secara berulang sampai tidak terdapat lagi kesalahan teknis pada software yang berupa syntax error (kesalahan penulisan kode program), logical error (kesalahan logika program) dan runtime error (kesalahan program karena tidak cocok dengan sistim operasi). Di dalam penyusunan program diperlukan trik-trik yang efektif sehingga dihasilkan suatu program yang baik, terhindar dari error dan waktu yang dibutuhkan dalam penyusunannya relatif pendek. Hal-hal yang perlu diperhatikan pada saat penyusunan program adalah:
− Membuat program dapat bekerja saat pertama dijalankan, sehingga tidak perlu mencari kesalahan pemrograman.
− Menyusun program sesederhana mungkin tanpa mengurangi fungsionalitas dan estetika/tampilan program atau membuat sedikit mungkin kode untuk menyelesaikan masalah.
− Membuat program secara modular , yaitu
Se tiono, Pemanfaatan Teknologi Informasi Dalam Mix Design Be ton Normal Dengan Metode ...
program sedapat mungkin dipecah-pecah menjadi sub-sub program yang lebih kecil sehingga lebih mudah untuk diperiksa kesalahannya (debug).
− Mempergunakan
banyak tools untuk mengurangi banyak pekerjaan yang diperlukan untuk membuat program dan meningkatkan kemampuan hasil akhir program.
− Menuliskan
dokumentasi yang lebih lengkap untuk kode program yang rumit untuk diketahui cara kerjanya secara pasti.
Validasi Program
dilakukan ditentukan variabel-variabel yang dipergunakan di dalam penyusunan program. Variabel-variabel tersebut berjenis
− string (maksimum 255 karakter), − integer
(range -2147483648 s/d 2147483647), single (jangkauan 2.23 x 10308 s/d 1.79 x 10308), array dan
− record. Variabel-variabel tersebut disajikan dalam tabeltabel berikut ini:
Tabel 1. Daftar variabel kerja pada Metode ROAD NOTE No. 4. Tipe Data
Setelah software tersusun dengan baik, dilakukan validasi dengan mix design cara manual (yang dianggap valid dan 100% benar) untuk menentukan sejauh mana perbedaan hasil dari kedua proses tersebut (menggunakan software dan secara manual). Jika terjadi perbedaan hasil akhir, maka dimungkinkan terjadi kesalahan pada software , sehingga dilakukan proses debugging (pencarian kesalahan pada logika program) untuk melacak kesalahan yang ada.
No
Nama Variabel
1.
kuat_tekan_syar at_road
single
2.
nilai_banding_ro ad
single
Kompilasi Pada tahap ini hasil penulisan kode -kode program disatukan menjadi sebuah file dalam format binary dan bersifat executable file (file yang bisa dieksekusi dan bersifat independen terhadap BDS 2005 Win32) dan siap untuk dioperasikan. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Program komputer yang berupa software aplikasi merupakan kumpulan instruksi (proses) untuk mengolah data (input) yang akan menghasilkan informasi (output). Ketiga bagian pokok (lihat Gambar 5.1) merupakan bagian-bagian yang bisa dipastikan ada pada suatu software pengolahan data.
umur_beton_roa dnote kuat_tekan_rerat a_road
single
5.
fas_roadnote
single
6.
udara_terperang kap_road
single
7.
slam_road
single
8.
proporsi_agrega t_semen_road
single
9.
proporsi_pasir_s emen
single
10.
proporsi_kerikil_ semen
single
3. 4.
11. 12. 13. 14. 15.
berat_semen_ro ad berat_air_road berat_a_halus_r oad berat_a_kasar_r oad berat_beton_roa d
single
Keterangan Berkisar antara 15Mpa s/d 40 MPa Nilai perbandingan kuat tekan syarat dan rata-rata ’3’, ’ 7’, ’ 28’, ’ 91’ hari kuat tekan rata-rata
single
FAS berdasarkan kuat tekan rata-rata dan umur beton Udara yang terperangkap, sekitar 1% volume beton Nilai slam yang berkisar antara 50 mm s.d 180 mm Perbandingan antara berat agregat dan semen Perbandingan antara berat agregat pasir dan semen Perbandingan antara berat agregat kerikil dan semen Berat semen terpakai Berat air tepakai
single
Berat pasir terpakai
single
Berat kerikil terpakai
single
Berat beton per satu m3 vo lume
single
Diagram Alir Program INPUT DATA
PROSES
OUTPUT
Gambar 2. Proses pengolahan data Variabel Kerja Berdasarkan pada studi kepustakaan yang telah
Diagram alir merupakan representasi grafis dari proses -proses yang terjadi pada metodemetode mix design yang diteliti. Variabelvariabel kerja yang tersusun kemudian setelah melakukan studi kepustakaan dimasukkan menjadi objek -objek yang mengalami proses-
33
GEMA TEKNIK - NOMOR 1/TAHUN XI JANUARI 2008
Gambar 3 . Diagram alir mix design . (bersambung)
proses tersebut. Diagram alir berikut ini merupakan alur proses pembacaan data dan perhitungan mix design metode ROAD NOTE NO 4 (Gambar 3 ).
pada form ini. Pengguna tinggal memilih nilai banding yang sesuai dengan keadaan yang sesuai pada saat melakukan trial mix di
Form Mix Design Proses mix design metode ROAD NOTE NO 4 menggunakan sebuah form inti (Gambar 4) dan beberapa form sebagai penunjang. Form inti berfungsi sebagai alat pembaca semua data yang diperlukan dalam proses mix design dengan metode ini, sedangkan form -form penunjang diperlukan untuk proses-proses tertentu saja.
User Interface Program Berikut ini merupakan hasil desain user interface dari program yang telah dibuat. Pada dasarnya user interface ini terdiri lima bagian utama yaitu: identitas pengguna, pemrosesan data agregat dan semen, metode SKSNI, metode ACI dan metode ROAD NOTE NO 4.
Gambar 4. Form inti perhitungan mix design.
Form Referensi Nilai Banding Nilai banding antara kuat tekan syarat dan kuat tekan rata -rata direpresentasikan dalam bentuk tabel
34
Gambar 5. Form referensi nilai banding kuat tekan syarat dan kuat tekan rata - rata.
Se tiono, Pemanfaatan Teknologi Informasi Dalam Mix Design Be ton Normal Dengan Metode ...
dan umur beton. Form Perhitungan Gradasi Campuran Pasir dan Kerikil
Gambar 6. Form perhitungan FAS.
Form ini merupakan media untuk melakukan perhitungan gradasi campuran pasir dan kerikil, proporsi masing-masing fraksi dan grafik standar agregat yang sesuai dengan ukuran butiran maksimum agregat. Agar gradasi campuran masuk ke salah satu kurva yang dikehendaki, maka nilai MHB campuran diubahubah sampai kurva dari gradasi tersebut berhimpitan dengan kurva standar yang dikehendaki (lihat Gambar 7). Form Perhitungan Proporsi Berat Agregat terhadap Semen
Gambar 7. Form perhitungan gradasi campuran pasir dan kerikil.
Form ini menampilkan data yang diperlukan untuk menghitung proporsi antara agregat dan semen dengan memperhitungkan faktorfaktor ukuran agregat maksimum, jenis agregat kasar, nilai slam, FAS dan kurva gradasi campuran. Nilai proporsi yang dihasilkan dipergunakan untuk menghitung semen terpakai, kemudian secara berturut-turut air terpakai, agregat pasir dan kerikil. Validasi Program
lapangan. Form Perhitungan F AS Form ini dipergunakan untuk menampilkan perhitungan nilai FAS dengan memperhatikan faktor kuat tekan rata -rata rencana, jenis semen
Algoritma yang berupa diagram alir, setelah diubah ke dalam kodekode dalam lingkungan Borland Delphi 2005 Win32 dan menjadi perangkat lunak, kemudian diuji validitasnya. Proses validasi ini bertujuan untuk mengetahui apakah logika program berjalan dengan benar dan
35
GEMA TEKNIK - NOMOR 1/TAHUN XI JANUARI 2008
η=
perhit.manual − perhit.program x100% perhit.manual
d imana: ? adalah prosentase penyimpangan (%)
Gambar 8. Form Perhitungan Proporsi Berat Agregat terhadap Semen. Tabel 5.11 Uji validasi hasil perhitungan metode ROAD NOTE NO 4. N o
Hasil Item Software
Manual
simpan gan
1
Kuat tekan syarat
20
20
0%
2
Umur beton
28
28
0%
3
Nilai banding
0.6
0.6
0%
33.33
33.33
0%
biasa
biasa
0%
0.48
0.48
0%
4
5
6 7 8 9 10 11
12 13 14 15
Kuat tekan ratarata rencana Faktor air-semen (jenis semen & kuat tekan rencana) Penetapan nilai slam Jenis agregat kasar Ukuran butir maksimum agregat Proporsi agregat pasir Proporsi agregat kerikil Gradasi campuran yang diperoleh (kurva) Proporsi Berat Agregat dan Semen (A/C) Proporsi agregat pasir:semen Proporsi agregat kerikil:semen Persentase Udara dalam Beton
kemudahan pengguna.
Hasil uji metode ROAD NOT E NO 4 berdasarkan Tabel 5.11 juga memberikan kesimpulan yang sama dengan kedua metode sebelumnya. Bisa disimpulkan bahwa Penerapan metode ROAD NOTE NO 4 di dalam program bisa dikatakan berhasil.
100
100
0%
Batu Pecah
Batu Pecah
0%
40
40
0%
39
39
0%
software ‘JTSUNS Concrete Mixer’ yang merupakan software alat bantu mix.
61
61
0%
2. Kesalahan yang dihasilkan adalah 0%
interaksi
KESIMPULAN
1. Pada akhir penelitian ini dihasilkan
untuk semua metode yang diterapkan, sehingga software ini layak untuk dipergunakan dalam praktek di lapangan.
3
3
0%
4.38
4.38
0%
UCAP AN TERIMA KASIH
1.71
1.71
0%
2.67
2.67
0%
Penulis mengucapkan terima kasih kepada proyek PHK A3 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik yang telah berkenan membiayai penelitian ini.
program
dengan
Dalam proses ini perhitungan yang dihasilkan oleh program dicocokkan dengan perhitungan secara manual yang sesuai dengan kaidahkaidah dalam metode -metode mix design di atas (yang dianggap valid dan benar) dengan rumus:
36
Semakin kecil nilai pemyimpangan yang d ihasilkan, maka semakin program bisa disimpulkan bagus performansinya. Kesalahan yang terjadi biasanya karena faktor pembulatan/pemotongan numerik, bukan merupakan kesalahan logika program. Tetapi memang diperlukan usaha sedemikian rupa sehingga pembulatan numerik tidak terlalu mempengaruhi hasil program secara signifikan se hingga pengguna tidak mengalami keragu-raguan dalam menggunakan perangkat lunak ini. Berikut ini penjelasan tentang perbandingan perhitungan oleh program dan manual dalam contoh kasus yang sama.
REFERENSI Aggregate Research, 2007, Concrete Mix Design, website: http://www.aggregate research. com/resource/mixlevel/ ariwork sheet2.asp.
Se tiono, Pemanfaatan Teknologi Informasi Dalam Mix Design Be ton Normal Dengan Metode ...
Gambar 3. Diagram alir mix design.(lanjutan)
Anonym, 2006, Software Development Life Cycle (SDLC), http://www.stylusinc.com. Anonim, Tatacara Perancangan Mutu Beton
SK-SNI-T -15 -03 -1991, Departemen Pekerjaan Umum, Bandung. Ayres,John., 2002, Tomes of Delphi:Win32 Core API Windows 2000 edition,
37
GEMA TEKNIK - NOMOR 1/TAHUN XI JANUARI 2008
Wordware Publishing, Inc., United States of America.
Texas,
Bucknall,Julian, 2001, Tomes of Delphi : algorithms and data structures, Wordware Publishing, Inc., Texas, United States of America. Dewar, DD, 2004, Manual of Ready-Mixed, Concrete, Blackie Academic & Professional, London SE1 8HN, UK Hladni, Ivan, 2006, Inside Delphi 2006, Wordware Publishing, Inc., Texas, United States of America.
John Ayres, 1999, Delphi Graphics and Game Programming Exposed with DirectX 7.0, Wordware Publishing, Inc., Texas, United States of America. LogicSphere, 2007, FirstMix Express for Concrete Mix Design, website: http://www.logicsphere.com/products/fir stmix/index.htm. Marco Cantu, 2002, Essential www.marcocantu.com/edelphi
Delphi,
Marco Cantu, 2002, Essential www.marcocantu.com/epascal
Pascal,
Marco Cantu, 2003, Mastering Delphi 7, Sibex, United States of America. Nugraha, P., 1989, Teknologi Beton, Penerbitan Universitas Kristen Petra, Surabaya Raju, K.N., 1983, Design Of Concrete Mixes , College Book Store, Srinivasnagar, New Delhi. Sobhy Osama, 2007, Concrete Mix Designer, website: http://osamasobhy.phpnet.us/concretemi x_ss.html. Tjokrodimulyo K, 1996, Teknologi Beton. Nafitri, Yogyakarta.
38
