## STUDI PENGARUH TEMPERATUR BETON MASSA PADA  RAFT FOUNDATION KETEBALAN 3 METER

## (Studi Kasus: Proyek MCC Tower - Jakarta)
Juny Handayani 1 , Muhamad Lutfi 2 , Nurul Chayati 3 , Fadhila Muhammad Libasut Taqwa 4 1, 2, 3, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Ibn Khaldun Bogor Email: handayanijuny@gmail.com 1 , mlutfi@uika-bogor.ac.id 2 , nurulais12345@gmail.com 3 , fadhila.muhammad@uika-bogor.ac.id 4

## ABSTRAK
Pelaksanaan  pekerjaan raft  foundation pada proyek  MCC  Tower,  Jakarta  dengan  ketebalan  3  meter, dengan volume 11.115 m³ yang sangatlah masif. Proses hidrasi semen yang terjadi pada beton massa mengakibatkan  beton  mengalami  peningkatan  temperatur  yang  bervariatif.  Pemantauan  suhu  beton massa perlu dilakukan karena bila tidak dilakukan secara benar, maka dapat terjadi kerusakan berupa retak thermal pada beton massa tersebut, oleh karena itu perawatan beton massa ini sangat diperlukan. Perawatan beton massa yang digunakan dengan cara metode insulasi yaitu dengan curring concrete dan pemasangan styrofoam dengan lembaran plastik. Tujuan yang akan dicapai dari penelitian ini adalah untuk memperoleh analisis temperatur pada beton massa ( raft foundation ) dengan ketebalan 3 meter sesuai  Standard  ACI  207.1R-96  tentang Mass  Concrete .  Penelitian  ini  dilaksanakan  dengan pengumpulan  data  menggunakan  metode interview ,  observasi,  dan  dokumentasi.  Berdasarkan  hasil penelitian  menunjukan  adanya  pengaruh  ketebalan  beton  massa  dengan  volume  beton  massa raft foundation . Dari pengamatan suhu yang telah dilakukan, terjadi kenaikan suhu rata - rata pada hari ke- 1 sampai hari ke-3 sebesar 52,92 °C. untuk menanggulangi terjadinya perbedaan temperatur yang terus naik maka dilakukan sistem buka tutup lapisan insulasi. Penurunan suhu beton terjadi pada hari ke-6 sampai  hari  ke-7  yaitu  sebesar  11,38  °C.  Berdasarkan  hasil  perhitungan dan  analisis  dengan  metode ACI dan USBR, beton massa tidak mengalami retak termal, serta telah memenuhi syarat yang sesuai standard ACI 207.1R-96 dimana perbedaan nilai antar lapisan atas, tengah, bawah tidak lebih dari 20 °C.
Kata Kunci : beton massa, perbedaan temperatur, retak thermal, metode insulasi.

## ABSTRACT
Construction of raft foundation on the MCC Tower project, Jakarta has a thickness of 3 meters, with a very  large  and  massive  volume  (±  11.115  m³).  The  cement  hydration  process  that  occurs  in  mass concrete causes the concrete to experience a varied temperature increase. Monitoring the temperature of the mass concrete needs to be done because if it is not done correctly, damage can occur in the form of thermal cracks in the mass concrete, therefore this mass concrete treatment is very necessary. The mass  concrete  treatment  used  is  the  insulation  method,  namely  curring  concrete  and  styrofoam installation with plastic sheets. The purpose of this research is to obtain a temperature analysis of mass concrete (raft foundation) with a thickness of 3 meters according to the ACI 207.1R-96 Standard on Mass  Concrete.  This  research  was  conducted  by  collecting  data  using  interview,  observation,  and documentation methods. Based on the results of the study, there was an effect of mass concrete thickness with  the  mass  concrete  volume  of  raft  foundation.  From  the  temperature  observations,  there  is  an increase in the average temperature on day 1 to day 3 of 52.92 °C. In order to cope with the increasing temperature difference, an insulation layer is opened and closed repeatedly. The decrease in concrete temperature occurred on the 6th to 7th day, which was 11.38 °C. Based on the results of calculations and analysis using the ACI and USBR methods, the mass concrete of raft foundation does not experience thermal  cracks,  and  has  met  the  requirements  according  to  the  ACI  207.1R-96  standard  where  the difference in values between the top, middle, and bottom layers is not more than 20 °C.
Key words : Mass concrete, temperature difference, thermal cracks, insulation methods.

## 1. PENDAHULUAN
Raft  foundation merupakan  struktur  beton  dengan volume  dan  tebal  yang  cukup  besar,  maka raft foundation juga disebut sebagai beton massa ( Mass Concrete ).  Proses  hidrasi  semen  selama  masa curring  beton  melepaskan  panas  ke  lingkungan. Berdasarkan  sifat  panas  beton  massa  dipengaruhi
oleh 2 (dua) hal, yaitu karena panas hidrasi semen, dan  pengaruh  udara  sekeliling  beton  massa.  Jika suhu lingkungan cukup tinggi, panas hidrasi semen tidak  mudah  terlepas  keluar  sehingga  temperatur beton  menjadi  tinggi.  Beton  massa  dengan ukurannya  besar  serta  tebal,  memerlukan  waktu yang  lama  untuk  menjadi  dingin.  Perubahan temperatur  menjadi  perhatian  utama  karena
perbedaan temperatur yang terlalu besar antara inti dengan  permukaan  dapat  menimbulkan  tegangan internal  beton  sehingga  dapat  menyebabkan terjadinya  keretakan.  Temperatur  puncak  yang terjadi  pada  umur  awal  beton  membutuhkan perhatian khusus, dimana suhu puncak yang terlalu tinggi dapat menimbulkan delay ettringite formation (DEF).
Ada beberapa cara untuk menanggulangi terjadinya retak,  yaitu  salah  satunya  dengan  mengontrol kenaikan  atau  perubahan  temperatur  yang  terjadi pada beton massa dengan temperatur udara sekitar. Pemantauan  suhu  dilakukan  dengan  bantuan  alat Thermocouple yang  dipasang  pada  beton  massa ( raft  foundation ),  sedangkan  pengaturan  panas dilakukan  dengan  sistem  insulasi  dan  sistem pertukaran suhu. Menurut standard ACI 207.1R-96 tentang Mass  Concrete terdapat  batasan  nilai temperatur  antar  lapisan  (udara,  atas,  tengah, bawah) yaitu tidak lebih dari 20°C.

## 2. METODE PENELITIAN
Waktu penelitian dilaksanakan pada saat pelaksaan pengecoran raft foudation dilakukan 4 (empat) hari berturut-turut pada tanggal 18 - 21 Desember 2016 dengan volume aktual raft foundation adalah 11.115 m³.  Beton  massa  yang  ditinjau  adalah raft foundation proyek    bangunan  tinggi Office  Tower Millenium  Centennial  Center  (MCC)  yang berlokasi di Jalan Jendral Sudirman No.25 Jakarta Selatan. Tahapan penelitian yang dilakukan adalah studi literatur yaitu pengkajian referensi, dilanjutkan  dengan  proses  pengumpulan  data
dengan    metode interview sekaligus observasi langsung  pada  saat  pelaksanaan  pengecoran raft foundation , serta dengan mencatat perubahan suhu beton massa. Data penelitian yang diperoleh adalah data  monitoring  temperatur  beton  massa  dengan menggunakan  alat thermocouple serta  dokumen penunjang  sesuai  tahap  pelaksaaan  pekerjaan raft foundation di  lapangan.  Terakhir  data  hasil monitoring temperatur beton massa ( raft foundation ) dianalisis kembali dengan menggunakan  metode  prediksi  perhitungan  PCA ( Portland  Cement  Assosiation )  dan  metode perhitungan  Metode  US.  Bureau  of  Reclamation (USBR).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Pengamatan temperatur beton
Pengamatan  menggunakan  alat Thermocouple, dilakukan dalam 1 (satu) arah vertikal beertujuan untuk mendapatkan  gambaran bagaimana keadaan beton yang berbeda antar lapisa dasar, tengah dan pemukaan beton. Beton massa pada raft foundation MCC  Tower  ini  akan  diamati  pada  2  (dua)  titik yaitu : (a) Titik lapisan atas berada pada 300 mm di bawah lapis permukaan beton. (b) Titik lapisan tengah berada di tengah kedalaman beton. Lapisan Atas dipilih karena permukaan akan berhubungan langsung  terhadap  cuaca  sehingga  diasumsikan penguapan  bia  lepas  ke  udara.  Lapisan  tengah dipilih  karena  diasumsikan  sebagai  titik  yang mengalami  pelepasan  panas  paling  sulit.  Lokasi titik  pengamatan  thermocouple  ditunjukkan  pada gambar 1.
Gambar 1 Detail penempatan thermocouple pada raft foundation MCC Tower (Sumber: Dokumen PT. Acset Indonusa, Tbk)
Dalam  batasan  yang  sudah  diketahui  sebelumnya unutk perbedaan temperatur ≤ 20 °C  (ACI 207.1R- 96). Untuk TC-1 Δ (A–U) ialah perbedaan antara
lapisan atas beton dengan suhu udara sekitar. Hasil pengamatan perbedaan temperatur antar lapisan Δ Atas – Udara (Δ A-U) ditunjukkan pada tabel 3.
Tabel 1 Hasil Monitoring perbedaan temperatur antar lapisan Δ Atas – Udara (Δ A-U)
TC 1 TC 2 TC 3 TC 4 TC 5 TC 6 TC 7 TC 8 Δ(A-U) Δ(A-U) Δ(A-U) Δ(A-U) Δ(A-U) Δ(A-U) Δ(A-U) Δ(A-U) Kamis 22/12/2016 48,25 46,67 50,42 35,5 37,83 50,33 43 41 Jumat 23/12/2016 50,83 48 52,92 41,08 46,75 50,92 45,83 49,33 Sabtu 24/12/2016 43,83 42,58 46,17 37,67 43 41,25 43,42 44,5 Minggu 25/12/2016 29 30 32,17 28,08 29,25 30,17 30,75 29,83 Senin 26/12/2016 26,67 22,58 29,08 22,83 26,58 30 25,57 27,57 Selasa 27/12/2016 21,25 16,58 23,08 19,42 21,92 22,75 18,42 22,75 Rabu 28/12/2016 16 11,83 18 12,67 14,5 17,17 12,83 15,5
(Sumber: Hasil pengamatan)
Gambar 2 Grafik Hasil monitoring perbedaan temperatur Δ A-U setiap titik TC
(Sumber: Hasil perhitungan)
Pada  gambar  2  diperlihatkan  bahwa  kenaikan beda  suhu  yang  paling  tinggi  terjadi  pada  hari ke-2 untuk semua titik TC, dengan nilai tertinggi mencapai  52,92°C  (lihat  tabel  1).  Upaya  yang dilakukan  untuk  mecegah  pengeringan  lebih cepat di bagian permukaan dan keretakan pada beton,  maka  dilakukan  metode  buka  tutup insulasi sampai mencapai nilai temperatur yang diizinkan yaitu tidak lebih 20 °C (ACI 207.1R- 96).  Metode  insulasi  yang  dilakukan  dengan curring concrete bertujuan memberikan kelembapan  yang  cukup  pada  proses  hidrasi lanjutan  terhadap  pembekuan  dan  pencairan serta abrasi, pemasangan styrofoam dan plastic sheet tujuan mencegah pengeluaran panas secara cepat. Proses curing dinyatakan selesai apabila selisih temperatur Atas dengan Udara luar Δ (A- U)  kurang  dari  20  °C.  Pada  saat  itu  insulasi diperbolehkan untuk dilepas.
Pada  hari  ke-6  sampai  ke-7  laju  temperatur sudah menurun dengan nilai 11,83°C dari nilai
temperatur yang dihasilkan sudah sesuai dengan batasan  yang  diizinkan  yaitu  tidak  lebih  20  °C (ACI 207.1R-96).

## 3.2 Analisis dan Perhitungan Temperatur Beton Massa
Perhitungan yang dilakukan dalam menganalisis temperatur beton massa yaitu dengan menggunakan metode PCA dan metode USBR.
3.2.1 Metode PCA
Metode  PCA  ialah  metode  yang  umum digunakan  dalam  memprediksi  temperatur dalam  pekerjaan raft  foundation. Metode  ini akan  menghitung  temperatur  awal  ( initial temperature )  dilihat  dari  jumlah  material  dan suhu material yang  digunakan dalam campuran beton.
Temperatur  awal  ( T i )  yang  diperoleh  adalah sebesar 36 o C, dan dengan mengukur kandungan
semen, fly ash dan temperatur awal, maka nilai temperature puncak ( T max ) dapat diprediksi. Nilai T max berdasarkan metode PCA didapatkan sebesar 83 o C.
Dikarenakan nilai T max yang terlalu tinggi, maka dilakukan upaya pencegahan berupa menurunkan  nilai  suhu  awal  ( T i ) , dengan menggunakan crushed ice pada saat mix design. Balok es ditambahkan dengan kadar 50 kg es per m 3 beton.
Penambahan  balok  es  pada  saat concrete  wet mixing menurunkan  suhu  awal  ( T i )  sebanyak 4 o C,  sehingga T i menjadi  32 o C.  Nilai  suhu puncak  juga  menurun  sebanyak  4 o C,  sehingga nilai T max menjadi 79 o C.
3.2.2 Metode US. Bureau of Reclamation (USBR)
Metode  ini  dapat  memperkirakan  temperatur awal  ( initial  temperature ),  temperatur  puncak ( peak  temperature ),  waktu  temperatur  puncak, kehilangan  temperatur  ( temperature  loss )  dan perbedaan temperatur ( difference temperature ). Dalam perhitungan, metode USBR memperhatikan T trans atau  durasi  tempuh truck mixer dari batching  plant ke  lokasi  proyek. Waktu  tempuh  terpanjang  diperkirakan  selama ±120  menit  (2  jam),  yakni  dari batching  plant Casablanca, Jakarta Selatan . Selama perjalanan, suhu  beton  mengalami  kenaikan  antara  2-4  °C per  jam.  Diambil  nilai  untuk T trans rata  –  rata adalah  sebesar  5  °C.  Maka  suhu  awal  beton ( initial  temperature )  ( T i )  adalah  sebesar  33  °C, dan temperatur puncak adalah sebesar ( T max ) 93 °C.
Hasil  perhitungan  Temperatur  awal  ( T i )  dan Temperatur  puncak  ( T max )  antara  Metode  PCA dan Metode USBR diperlihatkan pada Tabel 2.
Tabel 2 Temperatur awal ( T i ) dan Temperatur puncak ( T max ) antara Metode PCA dan Metode
USBR. Metode PCI USBR Suhu awal ( T i ) ° C 36 33 Suhu puncak ( T max ) °C 83 93

## (Sumber: Hasil perhitungan)
Hasil  perhitungan  suhu  puncak  ( T max )  dengan metode USBR sangatlah tinggi, mendekati suhu titik didih air, hasil perhitungan dengan metode USBR  tidak  cocok  bila  diterapkan  pada pengecoran beton massa yang berlangsung terus menerus  ( continue ),  mengingat  bahwa  hasil perhitungan suhu puncak dengan menggunakan metode USBR lebih cocok bila diterapkan pada
proses pengecoran beton bertahap (seperti pada pembangunan bendungan beton).

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil pemantauan  di lapangan dengan alat thermocouple ,  temperatur  mengalami  kenaikan pada hari ke-1 sampai hari ke-3 yaitu 52,92 °C. Bentuk  perawatan  beton  yang  dilakukan  untuk menanggulangi terjadinya perbedaan suhu yang terus-menerus naik, maka dilakukan sistem buka tutup  lapisan  insulasi.  Penurunan  temperatur terjadi pada hari ke-6 sampai hari ke-7, dimana beda  suhu  antara  lapisan  beton  dan  udara  luar adalah yaitu sebesar 11,38 °C. Mengingat bahwa perbedaan  suhu  masih  sesuai  standard  ACI 207.1R-96 tentang Mass Concrete, maka beton massa ( raft foundation ) ini tidak memiliki retak thermal karena  temperatur  pada  akhir  masa perawatan  masih  berada  di  bawah  temperatur kritis.

## DAFTAR PUSTAKA
American Concrete Institute (2001). Controlling of  Cracking  in  Concrete  Structures .  ACI 224R 94(3): 11-46.
American  Concrete  Institute  (1996). Mass Concrete . ACI 207.1R : 6-42.
Gajda,  J.,  Vengeem,  M.  (2002).  Controlling temperatur  In  Mass  Concrete. Concrete International. Vol 24 (1). pp. 58 – 62. A.M Neville. (1981) Properties of Concrete . 3rd Edition. London: Pitman Publising Limited.
Townsend, C.L. (1981). Control of Cracking In Mass  Concrete  Structures .  Washington D.C: U.S Departement of The Interior.
Bartojay,  K  (2012).  Thermal  Properties  of Reinforced  Structural  Mass  Concrete. Reclamation,  Managing  Water  in  the West. Denver: US. Bureau of
Reclamation. Marsiano.  (2010).  Studi  Pembuatan  Beton Massa dan Pengaruhnya Terhadap Temperatur (Studi kasus: Project Senopati Suites). Skripsi , tidak diterbitkan. Jakarta:
Fakutas Teknik ISTN.
Suryawijaya,  M.  (2012).  Studi  Pengaruh
Temperatur Beton Massa Pada
Kedalaman  4  Meter.  (Studi  kasus:  Raft Foundation Rasuna Tower). Skripsi , tidak diterbitkan.  Depok:  Fakultas  Teknik Universitas Indonesia.