Sekilas Tentang Beton Pracetak / Beton Precast

Sekilas Tentang Beton Pracetak / Beton Precast
Teknologi beton pracetak telah lama diketahui dapat menggantikan operasi pembetonan tradisional yang dilakukan di lokasi proyek pada beberapa jenis konstruksi karena beberapa potensi manfaatnya. Beberapa prinsip yang dipercaya dapat memberikan manfaat lebih dari teknologi beton procetak ini antara lain terkait dengan waktu, biaya, kualitas, predicability, keandalan, produktivitas, kesehatan, keselamatan, lingkungan, koordinasi, inovasi, reusability, serta relocatability (Gibb, 1999). Di Indonesia, hingga saat ini, telah banyak aplikasi teknologi beton pracetak pada banyak jenis konstruksi dengan didukung oleh sekitar 16 perusahaan spesialis beton pracetak, atau lebih dikenal dengan sebutan precaster .

SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM PRACETAK
Beton adalah material konstruksi yang banyak dipakai di Indonesia, jika dibandingkan dengan material lain seperti kayu dan baja. Hal inibisa dimaklumi, karena bahan-bahan pembentukannya mudah terdapat di Indonesia, cukup awet, mudah dibentuk dan harganya relative terjangkau. Ada beberapa aspekyang dapatmenjadi perhatian dalam sistembeton konvensional, antara lain waktu pelaksanaan yang lama dan kurang bersih, control kualitas yang sulit ditingkatkan serta bahan-bahan dasar cetakan dari kayu dan triplek yang semakin lama semakin mahal dan langka.

Sistem beton pracetak adalah metode konstruksi yang mampu menjawab kebutuhan di era millennium ini pada dasarnya system ini melakukan pengecoran komponen di tempatkhusus di permukaan tanah (fabrikasi), lalu dibawa ke lokasi (transportasi ) untuk disusun menjadi suatu struktur utuh (ereksi). Keunggulan system ini, antara lain mutu yang terjamin, produksi dan pembangunan yang cepat, ramah lingkungan dan rapi dengan kualitas produkyang baik.
Perbandingan kualitatif antara strutur kayu , baja serta beton konvensional dan pracetak dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Aspek	kayu	baja	Beton
			konvensional	Pracetak
Pengadaan	Semakin terbatas	Utamanya impor	Mudah	Mudah
Permintaan	Banyak	Banyak	Paling banyak	Cukup
Pelaksanaan	Sukar, Kotor	Cepat, bersih	Lama, kotor	Cepat, bersih
Pemeliharaan	Biaya Tinggi	Biaya tinggi	Biaya sedang	Biaya sedang
Kualitas	Tergantung spesies	Tinggi	Sedang-tinggi	Tinggi
Harga	Semakin mahal	Mahal	Lebih murah	Lebih murah
Tenaga Kerja	Banyak	Banyak	Banyak	Banyak
Lingkungan	Tidak ramah	Ramah	Kurang ramah	Ramah
Standar	Ada  (sediperbaharui)	Ada   ( sedang   diperbaharui)	Ada   (sedang   diperbaharui )	Belum ada   (sedang disusun)

Sistem pracetak telah banyak diaplikasikan di Indonesia, baik yang sistem dikembangkan di dalam negeri maupun yang didatangkan dari luar negeri. Sistem pracetak yang berbentuk komponen, seperti tiang pancang, balok jembatan, kolom plat pantai.

Permasalahan mendasar dalam perkembangan system pracetak di Indonesia saat ini adalah :

• Sistem ini relatif baru
• Kurang tersosialisasikan jenisnya, produk dan kemampuan system pracetak yang telah ada
• Serta keandalan sambungan antarkomponen untuk system pracetak terhadap beban gempa yang selalu menjadi kenyataan
• Belum adanya pedoman resmi mengenai tatacara analisis, perencanaan serta tingkat kendalan khusus untuk system pracetak yang dapat dijadikan pedoman bagi pelaku konstruksi.

PERKEMBANGAN SISTEM PRACETAK DI DUNIA
Sistem pracetak berkembang mula-mula di negara Eropa. Struktur pracetak pertama kali digunakan adalah sebagai balok beton precetak untuk Casino di Biarritz, yang dibangun Oleh kontraktor Coignet,Paris1891. Pondasi beton bertulang diperkenalkan oleh sebuah Perusahaan Jerman, Wayss &reytag di Hamburg dan mulai digunakan tahun1906. Tahun 1912 beberapa bangunan bertingkat menggunakan system pracetak berbentuk komponen- komponen, seperti dinding. kolom dan lantai diperkenalkan oleh John.E.Conzelmann.

Struktur komponen pracetak beton bertulang juga diperkenalkan di Jerman oleh Philip Holzmann AG, Dyckerhoff & Widmann G Wayss & Freytag KG, Prteussag, Loser dll. Sstem pracetaktahan gempa dipelopori pengembangannya di Selandia Baru. Amerika dan Jepang yang dikenal sebagai negara maju di dunia, ternyata baru melakukan penelitian intensif tentang system pracetak tahan gempa pada tahun 1991. Dengan membuat program penelitian bersama yang dinamakan PRESS ( Precast seismic Structure System).

PERKEMBANGAN SISTEM PRACETAK DI INDONESIA
Indonesia telah mengenal system pracetak yang berbentuk komponen, seperti tiang pancang, balokjembatan, kolom dan plat lantai sejaktahun1970an. Sistem pracetak semakin berkembang dengan ditandai munculnya berbagai inovasi seperti Sistem Column Slab (1996), Sistem L-Shape Wall (1996), Sistem All Load Bearing Wall (1997), Sistem Beam Column Slab (1998), Sistem Jasubakim (1999), Sistem Bresphaka (1999) dan sistem T-Cap (2000).

PERMASALAHAN UMUM PADA PENGEMBANGAN SISTEM PRACETAK

Tiga masalah utama dalam pengembangan sistem pracetak :

1. Keandalan sambungan antar komponen
2. Belum adanya suatu pedoman perencanaan khusus untuk sistem struktur pracetak
3. Kerjasama dengan perencana di bidang lain yang terkait, terutama dengan pihak arsitektur dan mekanikal/elektrikal/plumbing.

PENGERTIAN PRACETAK
Pracetak dapat diartikan sebagai suatu proses produksi elemen sruktur/arsitektural bangunan pada suatu tempat atau lokasi yang berbeda dengan tempat/lokasi dimana elemen struktur/arsitektural tersebut akan digunakan. Teknologi pracetak ini dapat diterapkan pada berbagai jenis material, yang salah satunya adalah material beton. Beton pracetak sebenarnya tidak berbeda dengan beton yang sering dijumpai dalam bangunan pada umumnya, yang membedakan adalah proses produksinya. Beton pracetak dihasilkan dari proses produksi dimana lokasi pembuatannya berbeda dengan lokasi di mana elemen akan digunakan , sedangkan beton cor (cast in place) dimana produksinya berlangsung di tempat elemen tersebut akan ditempatkan.

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN BETON PRACETAK
Beton pracetak memiliki kelebihan dibandingkan beton cast in place sebagai berikut:

• Kecepatan dalam pelaksanaan pembangunannya
• Dicapai tingkat fleksibilitas dalam proses perancangannya
• Pekerjaan di lokasi proyek lebih sederhana.
• Pihak yang bertanggung jawab lebih sedikit
• Mempunyai aspek yang positif terhadap schedule, terutamakemudahan di dalam melakukan pengawasan dan pengendalian biaya serta jadwal pekerjaan
• Jumlah pekerja kantor proyek lebih sedikit. Demikian juga tenaga lapangan yang dibutuhkan untuk setiap unit komponen yang lebih kecil karena pekerjaan dapat dilaksanakan secara seri
• Menggunakan tenaga buruh kasar sehingga upah relative lebih murah
• Waktu konstruksi yang relative lebih singkat karena pekerja lapangan hanya mengerjakan cast in place kemudian menggabungkan dengan komponen – komponen beton pracetak
• Aspek kualitas, dimana beton dengan mutu prima dapat lebih mudah dihasilkan di lingkungan pabrik
• Produksinya hamper tidak terpengaruh oleh cuaca
• Biaya yang dialokasikan untuk supervise relative lebih kecil. Hal ini disebabkan oleh durasi proyek yang singkat.
• Kontinuitas proses konstruksi dapat terjaga sehingga perencanaan kegiatan lebih akurat.
• Mampu mereduksi biaya konstruksi
• Dapat dihasilkan bangunan dengan akurasi dimensi dan mutu yang lebih baik

Kekurangan beton pracetak :

1. Kerusakan yang mungkin timbul selama proses transportasi
2. Dibutuhkan peralatan lapangan dengan kapasitas angkat yang cukup untuk mengangkat komponen konstruksi dan menempatkannya pada posisi tertentu.
3. Biaya tambahan yang dibutuhkan untuk proses transportasi
4. Munculnya permasalahan teknis dan biaya yang dibutuhkan untuk menyatukan komponen-komponen beton pracetak.
5. Diperlukan gudang yang luas dan fasilitas curing.
6. Diperlukan perencanaan yang detil pada bagian sambungan
7. Diperlukan lapangan yang luas untuk produksi dalam jumlah yang besar
8. Hanya melayani produksi dalam partai besar agar BEP.

KOMPONEN STRUKTUR YANG SERING DIGUNAKAN
Ada beberapa tipe Precast Concrete yang sering digunakan saat ini, yaitu sebagai berikut :

• Pelat lantai pre-cast (hollow-core slab)

Penggunaan produk precast concretes sebagai pelat lantai, relatif sudah banyak dijumpai disini. Dengan digunakan precast maka pemakaian bekisting dan perancah akan berkurang drastis sehingga dapat menghemat waktu pelaksanaan. Salah satu produk precast untuk lantai adalah precast hollow core slab.

Sistem precast hollow core slab menggunakan sistem pre-tensioning dimana kabel prategang ditarikterlebih dahulu pada suatu dudukan khusus yang telah disiapkan dan kemudian dilakukan pengecoran. Oleh karena itu pembuatan produk precast ini harus ditempat fabrikasi khusus yang menyediakan dudukan yang dimaksud. Adanya lubang dibagian tengah pelat secara efektif mengurangi berat sendirinya tanpa mengurangi kapasitas lenturnya. Jadi precast ini relatif ringan dibanding solid slabbahkan karena digunakannya pre- stressing maka kapasitas dukungngya lebih besar.

Keberadaan lubang pada slab tersebut sangat berguna jika diaplikasikan pada bangunan tinggi karena mengurangi bobot lantai. Bayangkan saja, untuk solid slab, tebal 120 mm saja maka beratnya adalah sekitar 288 kg/m2 hampir sama dengan berat beban hidup rencana untuk kantor yaitu300 kg/m2. Padahal kontribusi kekuatan pelat hanya untukmendukung pembebanan tetap saja (DL + LL). Bahkan karena beratnya tersebut akan menjadi penyumbang utama besarnya gaya gempa. Jadi jika berat lantai berkurang maka beban gempa rencananya juga kurang. Dengan demikian penggunaan lantai precastyang ringan juga mengurangi resiko bahaya gempa.

• Balok

Elemen balok dapat diproduksi dengan berbagai bentang dan macam bentuk penampangnya. Penentuan bentuk penampang dari sebuah balok dipengaruhi oleh system yang akan digunakan, misalnya system sambungan antara balok dan plat lantai, sambungan balok dengan kolom Dinding Luar.

Pemasangan pelat lanatai dan Balok beton pracetak

Industri konstruksi semakin bergairah dengan adanya produkprecast concrete yang dapat dipasang cepat dan kualitasnya sangat baik. Tidak hanya dari sisi struktur, yaitu kekuatan dan kekakuannya saja, tetapi juga dari sisi Arsitekturalnya yaitu penampakan luar

• Keindahan.

Arsitek yang berorientasi maju pastiakan memikirkan alternatif pemakaian produk precast untuk bangunan rancangannya.
Bagaimana tidak, dengan digunakannyaprecast maka semua komponen yang seharusnya dikerjakan di atas bangunan sehingga susah dijangkau arsitek untuk diawasi maka dapat dilakukan di bawah sehingga si arsitek dengan leluasa mengawasi kualitas produkyang akan dipasangnya. Kecuali itu, umumnya produk precast adalah untuk komponen - komponen yang berulang (repetitif) sehingga prosesnya seperti halnya industri pada umumnya, dibuat satu dulu sebagai contoh, jika memuaskan akan dikerjakan lainnya dengan kualitas yang sama. Untuk produk precast, yang sangat berperan adalah teknologi yang digunakannya. Siapa yang membuatnya. Tidak hanya perencanaannya saja yang harus bagus tetapi juga perlu pelaksanaan yang baik. Precast for finishing,yang diperuntukkan untukkeindahan, yang terlihat dari luar untuk ditampilkan, jelas lebih sulit dibanding produk precast yang sekedar untukkomponen struktur saja. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan, misalnya: ketahanan terhadap cuaca (tidak retak, keramik lepas atau berubah warna), kebocoran terhadap air hujan (teknologi karet sealant, seperti yang terpasang pada pintu mobil), presisi yang tinggi, juga detail yang benar dari takikan-takikan yang dibuat agar air yang menimpanya selama bertahun-tahun tidak meninggalkan jejak yang terlihat dari luar, juga detail sambungan dengan bangunan utamanya, bagaimana mengantisipasi deformasi bangunan yang timbul ketika ada gempa dll-nya tanpa mengalami degradasi kinerja dan lainnya. Olehkarena itulah perusahaan precast untukkeperluan finishing yang sukses di Jakarta tidaklah banyak

Pemasangan dinding dari beton pracetak

• Komponen Tangga ( Precast Stair ) .

• Kolom

Jenis kolom beton yang dapat siproduksi secara pracetak tergantung dari (a) ketinggian bangunan/jumlah tingkat: (b) metode erection yang akan digunakan; (c) kemampuan alat bantu/crane. Kolom pracetak dapat diproduksi tanpa menyambung (kolom setinggi bangunan yang direncanakan) atau dengan sambungan (dilakukan penyambungan diantara tinggi bangunan). Untuk bangunan dengan ketinggian di bawah 30 meter, pengggunaan kolom menerus (tanpa sambungan) masih dimungkinkan sedangkan yang di atas 30 meter sebaiknya digunakan kolom dengan sambungan atau tanpa sambungan dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain (a) kemampuan pabrik untuk memproduksi; (b) kemampuan alat angkut untuk memindahkan elemen pracetak dari pabrik ke lokasi proyek; (c) kemampuan alat angkat untuk meletakkan elemen pracetak pada tempatnya; (d) kemampuan alat sambung kolom.

Apabila ingin menggunakan elemen kolom pracetak dengan sambungan maka pihak perencana harus mendisain kolom menjadi dua bagian atau lebih.

Sambungan kolom dapat ditempatkan pada beberapa keadaan:

1. Sambungan ditempatkan tepat di pertemuan antara balok dan kolom
2. Sambungan ditempatkan sedikit di atas pertemuan antara balok-kolom.

• Transportasi Jalan Raya ( Road Transportation)

Transportasi jalan raya sangat cocok untuk skala pembangunan dengan site yang luas sangat tergantung pada persyaratan legal Negara setempat khususnya dalam persyaratan lebar, ketinggian, panjang dan beban objekyang diangkut. Desain yang dibuat harus mempertimbangkan keadaan ini. Apabila komponen tidak memenuhi maka ia membutuhkan biaya tambahan dalam kesulitan transportasi disamping membutuhkan pengawalan khusus petugas jalan raya.
Panjang maximum unit precast yang diisyaratkan dalam satu angkutan tidak melebihi 30m.
Transportasi angkutan yang rendah ( biasanya untuk panel dinding dan lantai memiliki kemampuan angkut 250 ton.
Untuk objek angkut panel dinding dan lantai sangat cocok menggunakan kendaraan yang dilengkapi dengan kerangka khusus yang dapat mendukung dan melindungi objek angkut.
Untuk objek yang panjang dan beban yang lebih besar dapat menggunakan dua gerobakyang dihubungkan oleh beton precast itu sendiri.

Pavement precast concrete

•  Tiang Pancang

Tiang pancang pracetak dimanfaatkan dalam banguna gedung sebagai komponen struktur. Bentuk dan dimensinya bevariasi tergantung dari jenis tanah dan kedalaman lokasi proyek. Tiang pancang ini antara lain berbentuk segitiga dan bulat. Banyak produsen yang memproduksi komponen ini mengingat kepraktisan dalam pengaplikasiannya.

Keunggulan tiang pancang pracetak adalah:

1. Konsistensi mutu terjamin karena dibuat di pabrik dengan control kualitas prima
2. Waktu pemancangan lebih cepat, mudah dan praktis

Komponen-komponen beton pracetak

SISTEM KONEKSI

• Sambungan

Pada umumnya sambungan-sambungan dikelompokkan sebagai berikut :

1. Sambungan yang pada pemasangan harus langsung menerima beban (biasanya beban vertikal ) akibatbeban sendiri dari komponen .
2. Sambungan yang pada keadaan akhir harus menerima beban-beban yang selama pemasangan diterima oleh pendukung pembantu.
3. Sambungan dimana tidak ada persyaratan ilmu gaya tapi harus memenuhi persyaratan lain seperti: kekedapan air, kekedapan suara.
4. Sambungan-sambungan tanpa persyaratan konstruktif dan semata-mata menyediakan ruang gerak untuk pemasangan .

• Ikatan

Cara mengikatkan atau melekatkan suatu komponen terhadap bagian komponen konstuksi yang lain secara prinsip dibedakan sebagai berikut :

A. Ikatan Cor ( In Situ Concrete Joint )
Penyaluran gaya dilakukan lewat beton yang dicorkan Diperlukan penunjang / pendukung pembantu selama pemasangan sampai beton cor mengeras . Penyetelan berlangsung dengan bantuan adanya penunjang/pendukung pembantu. Toleransi penyusutan diserap oleh Coran Beton.

B. Ikatan Terapan
Cara menghubungkan komponen satu dengan yang lain secara “lego” (permainan balok susun anak-anak) disebut Iaktan Terapan.

• Dimulai dengan cara hubungan “PELETAKAN “, kemudian berkembang menjadi “ Saling Menggigit “
• Proses pemasangan dimungkinkan tanpa adanya pendukung / penunjang pembantu.

C.Ikatan Baja
Bahan pengikat yang dipakai : Plat baja dan Angkur. Sistem ikatan ini dapat dibedakan sebagai berikut :

• Menyambung dengan cara dilas ( Welded Steel )
• Menyambung dengan Baut/ Mur / Ulir ( Corbel Steel )

Catatan :

• Harga dari profil baja sebagai pengikat tinggi
• Mungkin dilaksanakan tanpa pendukung / penunjang
• Harus dilindungi dari : korosi, api dan bahan kimia. Dengan Mortar / In Situ concrete Joints sebagai pelindung / Finishing ikatan.

D.Ikatan Tegangan
Merupakan perkembangan lebih jauh dari</ ikatan baja dengan memasukan unsur Post Tensioning dalam sistem koneksi.

• Memerlukan penunjang / pendukung Bantu selama pemasangan
• Perlu tempat / ruang yang relatif besar untuk Post Tensioning

• Simpul

Merupakan kunci dalam struktur yang memakai komponen pracetak dan merupakan tempat pertemuan antara 2 atau lebih komponen struktur.
Secara garis besar dapat dikelompokkan sebagai berikut :

A.Simpul Primer
Pertemuan yang menghubungkan kolom dengan balok dan juga terhadap plat lantai. Di sini beban dari plat akan diteruskan ke pendukung-pendukung vertikal.

B.Simpul Pertemuan Kolom
Pertemuan dimana beban-beban vertikal dan sesewaktu momen-momen juga disalurkan.

C.Simpul Penyalur Sekunder-Primer ( Pelat Balok)
Untuk menyalurkan beban vertikal

D.Simpul Pendukung sesama Pelat / dengan Balok dan Kolom
Untuk menyalurkan beban horizontal dalam bentuk tegangan tekan, tarik dan geser

E.Simpul yang Mampu Menahan Momen
Yang secara statis bisa membentukkomponen pendukung tapi oleh alasan tertentu.
Misal : Transportasi dibuat terdiri dari 2 atau lebih bagian