Semen

Pengertian

Semen adalah serbuk atau tepung yang terbuat dari kapur dan material lainnya yang dipakai untuk membuat beton, merekatkan batu bata ataupun membuat tembok (KBBI, 2008). Istilah semen berasal dari bahasa Latin, yaitu caementum yang artinya bahan perekat.

Semen sudah dikenal pada zaman Mesir kuno pada abad ke 5. Pada saat itu semen dibuat dari kalsinasi atau pembakaran batu kapur yang digunakan untuk membangun piramida dan bangunan besar lainnya. Sedangkan bangsa Romawi dan Yunani kuno membuat semen menggunakan slag vulkanik yang berasal dari gunung berapi. Slag vulkanik dicampur dengan kapur gamping (Quicklime) serta gypsum yang kemudian disebut sebagai Pozzolan Cement (Rahadja, 1990).

Semen merupakan suatu bahan yang bersifat hidrolis, yaitu bahan yang akan mengalami proses pengerasan pada pencampurannya dengan air ataupun larutan asam. Bahan dasar semen terdiri dari tiga macam, yaitu clinker/terak semen sebanyak 70% sd 95% (hasil olahan pembakaran batu kapur, pasir silika, pasir besi dan tanah liat), gypsum 5% dan material tambahan lain (batu kapur, pozzolan, abu terbang dan lain-lain).

Semen merupakan salah satu bahan perekat yang jika dicampur dengan air mampu mengikat bahan-bahan padat seperti pasir dan batu menjadi suatu kesatuan kompak. Sifat pengikatan semen ditentukan oleh susunan kimia yang dikandungnya. Adapun bahan utama yang dikandung semen adalah kapur (CaO), silikat (SiO2), alumunia (Al2O3), ferro oksida (Fe2O3), magnesit (MgO), serta oksida lain dalam jumlah kecil (Rahadja, 1990)

Jenis

Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI), semen dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu sebagai berikut:

1. Portland Cement. Adalah jenis yang paling umum dari semen dalam penggunaan umum di seluruh dunia karena merupakan bahan dasar beton dan plesteran semen.
2. Super Masonry Cement. Semen ini lebih tepat digunakan untuk konstruksi perumahan gedung, jalan dan irigasi yang struktur betonnya maksimal K225. Dapat juga digunakan untuk bahan baku pembuatan genteng beton, hollow brick, paving block, tegel dan bahan bangunan lainnya.
3. Oil Well Cement (OWC). Merupakan semen khusus yang lebih tepat digunakan untuk pembuatan sumur minyak bumi dan gas alam dengan konstruksi sumur minyak bawah permukaan laut dan bumi. Untuk saat ini jenis OWC yang telah diproduksi adalah class G, HSR (High Sulfat Resistance) disebut juga sebagai BASIC OWC. Bahan aditif dapat ditambahkan/dicampurkan hingga menghasilkan kombinasi produk OWC untuk pemakaian pada berbagai kedalaman dan temperatur. 
4. White Cement. Digunakan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing), sebagai filler atau pengisi. Semen jenis ini dibuat dari bahan utama kalsit (calcite) limestone murni. 
5. Hidropobic Cement. Hidrophobic cement adalah klinker yang di giling dengan tambahan asam oleat atau asam streat. 
6. Waterproofed Cement. Semen yang digunakan di Inggris yang terbuat dari semen Portland yang ditambahkan calsium, aluminium, atau serat logam lainnya. 
7. Semen alumina. Semen alumina terbuat dari batu kapur dicampur dengan bauksit dengan kadar campuran 60-70% (batu kapur), dan 30-40% (bauksit). Campuran dibakar pada suhu 1.600 derajat C dalam tungku listrik sampai cair, kemudian hasil pembakaran tadi di tambahkan gips.
8. Portland Pozzolan Cement. Adalah semen hidrolis yang dibuat dengan menggiling clinker, gypsum dan bahan pozzolan. Produk ini lebih tepat digunakan untuk bangunan umum dan bangunan yang memerlukan ketahanan sulfat dan panas hidrasi sedang, seperti: jembatan, jalan raya, perumahan, dermaga, beton massa, bendungan, bangunan irigasi dan fondasi pelat penuh. 
9. Portland Composite Cement. Digunakan untuk bangunan-bangunan pada umumnya, sama dengan penggunaan OPC dengan kuat tekan yang sama. PCC mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan dibandingkan dengan OPC, sehingga pengerjaannya akan lebih mudah dan menghasilkan permukaan beton/plester yang lebih rapat dan lebih halus.

Berdasarkan aplikasinya, Portland Cement dibagi menjadi beberapa tipe, yaitu sebagai berikut:

1. Portland Cement Type I (Ordinary Portland Cement). Semen portland tipe I merupakan jenis semen yang paling banyak dibutuhkan oleh masyarakat luas dan dapat digunakan untuk seluruh aplikasi yang tidak membutuhkan persyaratan khusus. Ordinary Portland Cement adalah Semen Portland yang dipakai untuk segala macam kontruksi apabila tidak diperlukan sifat–sifat khusus, misalnya ketahanan terhadap sulfat, panas hidrasi, dan sebagainya. 
2. Portland Cement Type II (Moderate Sulfat Resistance). Semen Portland Tipe II merupakan semen dengan panas hidrasi sedang atau di bawah semen Portland Tipe I serta tahan terhadap sulfat. Semen ini cocok digunakan untuk daerah yang memiliki cuaca dengan suhu yang cukup tinggi serta pada struktur drainase. Semen Portland tipe II ini disarankan untuk dipakai pada bangunan seperti bendungan, dermaga dan landasan berat yang ditandai adanya kolom-kolom dan dimana proses hidrasi rendah juga merupakan pertimbangan utama. 
3. Portland Cement Type III (High Early Strength Portland Cement). Jenis ini memperoleh kekuatan besar dalam waktu singkat, sehingga dapat digunakan untuk perbaikan bangunan beton yang perlu segera digunakan atau yang acuannya perlu segera dilepas. Selain itu juga dapat dipergunakan pada daerah yang memiliki temperatur rendah, terutama pada daerah yang mempunyai musim dingin. Kegunaan pembuatan jalan beton, landasan lapangan udara, bangunan tingkat tinggi, bangunan dalam air yang tidak memerlukan ketahanan terhadap sulfat. 
4. Portland Cement Type IV (Low Heat Of Hydration). Tipe semen dengan panas hidrasi rendah.Semen tipe ini digunakan untuk keperluan konstruksi yang memerlukan jumlah dan kenaikan panas harus diminimalkan. Oleh karena itu semen jenis ini akan memperoleh tingkat kuat beton dengan lebih lambat ketimbang Portland tipe I. Tipe semen seperti ini digunakan untuk struktur beton masif seperti dam dengan gravitasi besar dimana kenaikan temperatur akibat panas yang dihasilkan selama proses curing merupakan faktor kritis. Cocok digunakan untuk daerah yang bersuhu panas.
5. Portland Cement Type V (Sulfat Resistance Cement). Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat. Cocok digunakan untuk pembuatan beton pada daerah yang tanah dan airnya mempunyai kandungan garam sulfat tinggi. Sangat cocok untuk instalasi pengolahan limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan, terowongan, pelabuhan,dan pembangkit tenaga nuklir.

Bahan Baku Semen

a. Batu Kapur (Limer Stone) 

Batu Kapur merupakan sumber utama senyawa Kalsium. Batu kapur murni umumnya merupakan kalsit atau aragonit yang secara kimia keduanya dinamakan CaCO3. Kalsium karbonat (CaCO3) di alam sangat banyak terdapat di berbagai tempat. Kalsium karbonat berasal dari pembentukan geologis yang pada umumnya dapat dipakai untuk pembuatan semen Portland sebagai sumber utama senyawa Ca. Batu kapur murni biasanya berupa Calspar (kalsit) dan aragonite. Senyawa Karbonat dan Magnesium dalam batu Kapur umumnya berupa dolomite (CaMg(CO3)2. Dalam proses pembuatan Semen, CaCO3 akan berubah menjadi oksida Kalsium (CaO) dan dolomite berubah bentuk menjadi kristal oksida magnesium (MgO) bebas/Periclase.

b. Tanah Liat (Tanah Liat) 

Tanah Liat (Al2O3.K2O.6SiO2.2H2O) merupakan bahan baku semen yang mempunyai sumber utama senyawa silikat dan aluminat dan sedikit senyawa besi. Tanah liat memiliki berat molekul 796,40 g/gmol dan secara umum mempunyai warna cokelat kemerah-merahan serta tidak larut dalam air. Dalam jumlah amat kecil kadang-kadang juga didapati senyawa-senyawa alkali (Na dan K) yang dapat mempengaruhi mutu semen.

c. Bahan Baku Penunjang 

Bahan baku penunjang adalah bahan mentah yang dipakai hanya apabila terjadi kekurangan salah satu komponen pada pencampuran bahan mentah. Pada umumnya, bahan baku korektif yang digunakan mengandung oksida silika, oksida alumina dan oksida besi yang diperoleh dari pasir silika (silica sand) dan pasir besi (iron sand).

1. Pasir Silika (silica sand). Pasir silika digunakan sebagai pengkoreksi kadar SiO2 dalam tanah liat yang rendah. 
2. Pasir Besi (iron sand). Pasir besi digunakan sebagai pengkoreksi kadar Fe2O3 yang biasanya dalam bahan baku utama masih kurang.

d. Bahan Tambahan

1. Gypsum. Di dalam proses penggilingan terak ditambahkan bahan tambahan Gipsum sebanyak 4-5%. Gipsum dengan rumus kimia CaSO4.2H2O merupakan bahan yang harus ditambahkan pada proses pengilingan klinker menjadi semen. Fungsi gypsum adalah mengatur waktu pengikatan daripada semen atau yang dikenal dengan sebutan retarder.
2. Abu Terbang (Fly Ash). Abu terbang adalah bagian dari sisa pembakaran batubara pada boiler pembangkit listrik tenaga uap yang berbentuk partikel halus amorf dan bersifat Pozzolan yang dapat bereaksi dengan kapur pada suhu kamar dengan media air membentuk senyawa yang bersifat mengikat.

Proses Pembuatan Semen 

Proses pembuatan semen terdiri dari lima tahap, yaitu sebagai berikut:

1. Penyediaan bahan baku. Bahan baku utama yang digunakan untuk kegiatan produksi semen adalah batu kapur sekitar 75 - 90 % dan tanah liat sekitar 7 - 20 %, sedangkan bahan baku koreksi berupa pasir besi sekitar 1 - 3 % dan pasir silika 1 - 6 %. 
2. Pengeringan dan penggilingan bahan baku. Penggilingan bahan mentah adalah cara untuk memperkecil ukuran bahan mentah menjadi lebih kecil atau membuat luas permukaan material menjadi lebih besar. Tujuan dari penggilingan bahan mentah ini adalah untuk mendapatkan campuran bahan mentah yang homogenik dan untuk mempermudah terjadinya reaksi kimia pada saat klinkerisasi. Selain penggilingan, material juga mengalami pengeringan dengan media pengeringanya berupa gas panas yang dapat berasal dari hot gas generator ataupun dari kiln exchaust gas.
3. Pembentukan klinker (pembakaran). Tepung baku (raw meal) yang telah dihomogenisasi di dalam CF Silo dikeluarkan dan dengan menggunakan serangkaian peralatan transport, tepung baku diumpankan ke kiln. Tepung baku yang diumpankan ke Kiln disebut umpan baku atau umpan kiln (kiln feed). Proses pembakaran yang terjadi meliputi pemanasan awal umpan baku di preheater (pengeringan, dehidrasi dan dekomposisi), pembakaran di kiln (klinkerisasi) dan pendinginan di Grate cooler (quenching). 
4. Penggilingan klinker. Penggilingan dilakukan pada roller press sehingga memiliki ukuran tertentu yang selanjutnya digiling dengan menggunakan alat penggiling berupa tube mill yang berisi bola-bola besi sebagai media penghancurnya. Material yang telah halus dihisap dan dipisahkan dari udara pembawanya dengan menggunakan beberapa perangkat pemisah debu. Hasil penggilingan ini disimpan dalan semen silo yang kedap udara. 
5. Pengantongan semen. Semen dikeluarkan dari semen silo dan diangkut dengan menggunakan belt conveyor masuk ke steel silo. Dengan alat pengantongan berupa rotary packer, semen dikantongi dengan setiap 1 sak berisi 50 kg semen, kemudian dibawa ke truk untuk dipasarkan.

References:

https://www.kajianpustaka.com/2018/12/jenis-bahan-baku-dan-proses-pembuatan-semen.html

Kerusakan Pada Beton

Jenis Kerusakan Akibat Fisik

Benturan/Beban impact

Beban impact adalah beban yang datang secara tiba-tiba dan mempunyai kecepatan yang tinggi. Ketahanan impact amat tergantung dari kemampuan beton untuk menahan dan menyerap energi benturan yang terjadi.

Abrasi 

Adalah ausnya permukaan beton yang disebabkan oleh hantaman gelombang yang mengandung pasir, kerikil atau benda padat lainnya. 

Erosi

Kerusakan permukaan beton yang disebabkan oleh air, angin, hujan dan proses mekanik lainnya yang menyebabkan ausnya permukaan. 

Ketahanan terhadap erosi dan abrasi amat dipengaruhi oleh kualitas beton, properti/kualitas dari permukaan beton dan kekuatan dan kekerasan, agregat kasar.

Kavitasi

Kerusakan permukaan beton yang diakibatkan hantaman air berkecepatan tinggi yang memiliki gelembung udara dan kemudian pecah dengan kecepatan tinggi pada saat membentur permukaan beton. Ketahanan terhadap kavitasi amat dipengaruhi oleh kualitas beton, lekatan antara agregat kasar dan pasta semen serta ukuran maksimum agregat kasar.

Crazing 

Adalah pola dari retak-retak halus yang tidak menembus jauh kebawah permukaan dan umumnya hanya merupakan masalah kosmetik. Retak-retak ini hampir tidak tampak kecuali ketika permukaan beton baru saja mengering setelah dibasahi.

Plastic shrinkage cracking

Ketika air yang menguap dari permukaan beton yang baru dicor lebih cepat dari air yang dihasilkan dalam proses bleeding, maka permukaan beton akan menyusut. Karena adanya restrain dari beton dibawah lapisan permukaan yang mengering, timbul tegangan tarik pada beton yang masih lemah dan baru mulai mengeras, hal ini mengakibatkan retak-retak dangkal dengan berbagai variasi kedalaman. Kadang lebar retak-retak dipermukaan beton cukup besar.

Drying shrinkage

Karena hampir semua beton mempunyai campuran air lebih besar dari yang dibutuhkan untuk proses hidrasi, air yang tersisa tsb akan menguap, mengakibatkan beton menyusut. Restrain terhadap susut oleh tulangan atau bagian lain struktur menyebabkan timbulnya tegangan tarik pada beton yang mengeras. Restrain terhadap drying shrinkage adalah penyebab retak yang paling umum pada beton. Pada kebanyakan aplikasi, drying shrinkage tidak bisa dihindari.

Thermal shrinkage

Kenaikan temperatur diakibatkan oleh panas yang dibebaskan pada proses hidrasi. Ketika interior beton mengalami kenaikan temperatur dan mengembang, permukaan beton mungkin sedang mengalami pendinginan. Jika perbedaan temperatur ini terlalu jauh, maka akan timbul tegangan tarik yang akan mengakibatkan retak-retak thermal pada permukaan beton. Lebar dan kedalaman retak tergantung pada perbedaan temperatur serta karakteristik fisik beton dan tulangan.
   
Beban Siklis

Beban siklis sering dijumpai pada struktur-struktur seperti struktur lepas pantai (akibat angin dan gelombang), jembatan, dermaga dan dolphin. Ketahanan beton terhadap beban siklis disebut ketahanan fatigue dan amat dipengaruhi oleh karakteristik lekatan antara agregat dengan pasta semen pada zona transisinya. Semakin kecil ukuran maksimum agregat semakin tinggi ketahanan fatigue-nya.

Kebakaran

Pengaruh kebakaran pada beton bertulang tergantung dari tinggi temperaturnya dan lama terjadinya. Pengaruh kebakaran terhadap kekuatan komponen beton bertulang adalah menurunnya kuat tekan beton, menurunnya modulus elastisitas, menurunnya kuat lekat baja-beton, serta ekspansi longitudinal dan radial tulangan. Pembetukan retak akibat kebakaran diawali pada sambungan-sambungan dan bagian bagian beton yang kurang kompak.

Kristalisasi garam

Stress yang diakibatkan oleh kristalisasi garam pada beton yang permeable dapat menyebabkan retak-retak dan spalling.

Pembekuan dan Pencairan

Pada daerah dingin, kerusakan dan keretakan beton umumnya disebabkan oleh proses pembekuan dan pencairan yang terus berulang-ulang.

Jenis Kerusakan Penyebab Kimia

Serangan Asam

Asam menyerang Ca(OH)2 yang merupakan produk sampingan proses hidrasi semen, reaksinya menghasilkan hidrat kalsium yang mudah larut dalam air (soluble).

Unsur yang berperan:

• hujan asam yang mengandung asam sulfur dan asam
• nitrat 
• aktifitas bakteri yang menghasilkan H2S
• karbonat 
• sulfur  
• garam ammonia, dsb 

Serangan Sulfat

Unsur yang berperan:

• MGSO4 dari air laut dan tanah
• Ca(OH)2 dari hasil sampingan reaksi hidrasi beton/semen
• C3A dari salah satu senyawa kimia dalam semen portland

Untuk mencegah serangan tersebut:

• mengikat Ca(OH)2 dengan menggunakan supplementary cementing materials seperti fly ash, silica fume dan slag
• mengurangi kandungan Ca(OH)2 dengan menggunakan semen tipe II dan V
• mengurangi kandungan C3A pada semen (semen tipe II dan V)
• meningkatkan tingkat kekedapan beton (rasio w/c yang rendah) 

Reaksi Alkali-Silika

Unsur yang berperan:

• kandungan silica (SiO2) pada agregat
• kandungan alkali (Na & K) pada semen
• H20 dari air laut atau air tanah
• kondisi panas dan lembab dapat mempercepat reaksi

Reaksi Alkali-Karbonat

Volume hasil reaksi dedolomitisasi, hanya sedikit lebih besar dari volume beton yang digantikan tetapi ekspansi lokal yang signifikan dapat terjadi pada zona disekeliling agregat, dimana kalcit dan brucit terdeposit. Hal ini mengakibatkan hilangnya lekatan antara agregat dan pasta semen.

Kerusakan Korosi

Korosi dimulai ketika terjadi kerusakan pada lapisan oksida pelindung tulangan, kerusakan ini disebabkan karena terakumulasinya ion klorida dalam konsentrasi tertentu pada permukaan tulangan atau karena karbonasi. Mekanisme kedua jenis korosi ini unik karena aksi utamanya adalah menyerang tulangan beton dan relatif tidak menyerang material betonnya sendiri. Korosi yang disebabkan oleh ion klorida dapat mengakibatkan berkurangnya luas penampang baja tulangan sebelum tanda-tanda kerusakan akibat korosi terlihat pada permukaan beton. 

Korosi yang disebabkan oleh penetrasi ion klorida merupakan ancaman terbesar bukan hanya untuk struktur beton di lingkungan laut atau pantai tetapi juga untuk struktur beton yang terekspos pada lingkungan yang mengandung ion klorida. Klorida juga dapat berdifusi ke dalam beton sebagai hasil dari aplikasi garam de-icing atau bahan kimia lain yang mengandung ion klorida.

Pada kebanyakan kasus, yangmengendalikan proses korosi di lingkungan laut adalah mekanisme penetrasi ion klorida yang masuk kedalam beton melalui selimut betonnya. Hal ini disebabkan karena air laut mengandung ion klorida yang amat agresif yang dapat menghancurkan lapisan pasif bahkan pada kondisi nilai pH yang tinggi.

Beton bersifat basa karena mengandung ion hidroksil (OH-), kondisi ini menguntungkan untuk tulangan beton, karena ion hidroksil yang terkandung pada air pori beton tsb dapat bereaksi dengan tulangan baja membentuk lapisan pelindung pasif atau pasif film pada permukaan tulangan.

Lapisan pasif ini akan bertindak sebagai pelindung bagi tulangan baja dengan cara menghalangi kontak antara tulangan dengan air dan oksigen. Jika lingkungan beton bebas klorida dan karbon dioksida,  lapisan pasif akan terus dibentuk dan terpelihara dan sepanjang lapisan pasif itu utuh, asal nilai pH air pori beton lebih besar dari 11.5, maka tulangan akan tetap terlindung.

Ada dua proses yang bisa menghancurkan lapisan pasif, yaitu:

1. Reaksi karbon dioksida (CO2) dengan ion hidroksil pada beton, mekanismenya dikenal dengan sebutan karbonasi 
2. Penetrasi ion klorida (Cl-) ke dalam beton 

Referensi:

Powerpoint Pak Eddy

 

 

Bangunan Pantai

Pengertian

Pada umumnya bangunan pantai digunakan sebagai infrastruktur yang berfungsi sebagai pelindung pantai. Akibat pengaruh dari beberapa faktor seperti pasang surut air laut, akan mudah menggerakkan sedimen-sedimen di sekitar garis pantai, sehingga akan sering terjadi erosi pada pantai. 

Selain itu, di beberapa daerah yang memiliki fetching area yang cukup panjang mampu menghasilkan gelombang laut yang cukup besar, untuk itu perlu sebuah bangunan yang mampu meredam kekuatan dari gelombang laut yang mendekati pantai. 

Jenis

Bangunan pantai adalah segala jenis infrastruktur yang dibangun di garis pantai dan dapat berfungsi sebagai pelindung pantai dan darat atau pelabuhan. Dibawah ini merupakan 9 macam jenis bangunan pantai dan pengertiannya.Berikut beberapa jenis dari bangunan pantai:

1)   

• Sea Dikes

Sea Dikes salah satu struktur pantai yang memiliki fungsi utama untuk melindungi daerah dataran rendah terhadap banjir akibat air laut yang masuk. Sea dikes dibangun dari material halus seperti pasir dan tanah liat dan dibentuk seperti gundukan dengan kemiringan yang landai agar mengurangi efek erosi dari gelombang yang datang. Permukaan tanggul biasanya berupa rumput, aspal, bebatuan ataupun beton bertulang.

Menurut ilmu geologi, adalah lembaran batuan yang terbentuk di rekahan pada tubuh batuan yang sudah ada.Dike dapat berasal baik magmatik maupun sedimen, dike magmatik terbentuk ketika magma mengintrusi ke celah batuan yang ada kemudian mengkristal sebagai intrusi lembar, baik memotong seluruh lapisan batuan atau melalui massa batuan yang tak berlapis. Dike klastik terbentuk ketika sedimen mengisi rekahan batuan yang telah ada.

Gambar 1. Sea Dikes

• Seawalls dan Revetments

Seawalls merupakan struktur pantai yang memiliki fungsi utama untuk mencegah atau mengurangi limpasan air laut dan banjir terhadap tanah dan struktur yang berada di belakang daerah pantai akibat badai dan gelombang. Seawalls dibangun sejajar dengan garis pantai sebagai penguat bagian dari profil pantai. 

Seawalls biasanya juga sering digunakan untuk melindungi promenade, jalan, dan rumah-rumah, biasanya struktur ini dipasang menghadap ke laut dari tepi puncak profil alami pantai. Seawall pada umumnya dibuat dari konstruksi padat seperti beton, turap baja/kayu, pasangan batu atau pipa beton sehingga seawall tidak meredam energi gelombang, tetapi gelombang yang memukul permukaan seawall akan dipantulkan kembali dan menyebabkan gerusan pada bagian tumitnya. Revetments adalah struktur onshore dengan fungsi utama melindungi garis pantai dari erosi. 

Struktur revetment biasanya terdiri dari batu, beton, atau aspal untuk armornya, bentuknya melandai mengikuti profil alami dari garis pantai. Dalam Corps of Engineers, perbedaan fungsional dibuat antara seawalls dan revetments untuk tujuan proyek, namun dalam literatur teknis seringkali tidak ada perbedaan antara seawalls dan revetments.

Gambar 2. Sea Wall

• Bulkhead

Struktur pantai-paralel vertikal yang dirancang untuk mencegah limpasan, banjir, atau erosi tanah. Bulkheads biasanya ditempatkan di sepanjang daerah yang mudah terkikis atau lereng curam dan dibangun dari kayu, baja, atau lembaran vinyl. 

Bulkheads idealnya diletakkan di tempat-tempat dengan lebar basin terbatas, kanal sempit, cekungan buatan, dan sepanjang tebing curam tinggi. Bulkheads dapat tahan lama, merupakan struktur tahan lama yang dapat dirancang untuk menahan berbagai kekuatan gelombang.

Gambar 3. Bulkhead

• Groins

Groin adalah struktur pengaman pantai yang dibangun menjorok relatif tegak lurus terhadap arah pantai. Bahan konstruksinya umumnya kayu, baja, beton (pipa beton), dan batu. Pemasangan groins menginterupsi aliran arus pantai sehingga pasir terperangkap pada “upcurrent side,” sedangkan pada “downcurrent side” terjadi erosi, karena pergerakan arus pantai yang berlanjut. 

Penggunaan Groin dengan mneggunakan satu buah groin tidaklah efektif. Biasanya perlindungan pantai dilakukan dengan membuat suatu seri bangunan yang terdiri dari beberapa groin yang ditempatkan dengan jarak tertentu. Hal ini dimaksudkan agar perubahan garis pantai tidak terlalu signifikan.

Gambar 4. Groin

• Jetty

Jetty merupakan struktur sempit yang melindungi garis pantai dari arus dan pasang surut. Jetty biasanya terbuat dari kayu, tanah, batu, atau beton. Mereka membentang dari pantai ke tengah perairan. Arus dan pasang surut dari lautan secara bertahap membasuh pantai atau fitur lain di sepanjang garis pantai. Ini disebut erosi. 

Arus sungai yang kuat atau gelombang dari danau juga dapat mengikis garis pantai. Jetty melindungi garis pantai dari badan air dengan bertindak sebagai penghalang terhadap erosi dari arus, pasang surut, dan gelombang. Jetty juga dapat digunakan untuk menghubungkan tanah dengan air dalam lebih jauh dari pantai untuk keperluan kapal docking muat kargo. 

Selain untuk melindingi alur pelayaran, jetty juga dapat digunakan untuk mencegah pendangkalan dimuara dalam kaitannya dengan pengendalian banjir. Sungai-sungai yang bermuara pada pantai yang berpasir engan gelombang yang cukup besar sering mengalami penyumbatan muara oleh endapan pasir. Karena pengaruh gelombang dan angin, endapan pasir terbentuk di muara. Transport akan terdorong oleh gelombang masuk kemuara dan kemudian diendapkan. endapan yang sangat besar dapat menyebabkan tersumbatnya muara sungai. penutupan muara sungai dapat menyebabkan terjadinya banjir didaerah sebelah hulu muara. 

Pada musim penghujan air banjir dapat mengerosi endapan sehingga sedikit demi sedikit muara sungai terbuka kembali. Selama proses penutupan dan pembukaan kembali tersebut biasanya disertai dengan membeloknya muara sungai dalam arah yang sama dengan arah transport sedimen sepanjang pantai.

Gambar 5. Jettty

• Breakwater

Breakwater dibangun untuk mengurangi aksi gelombang yang diperkirakan dapat mengganggu sebuah struktur. Aksi gelombang berkurang melalui kombinasi refleksi dan disipasi energi gelombang yang masuk. Jika digunakan untuk pelabuhan, pemecah gelombang yang dibangun dimaksudkan untuk menciptakan perairan cukup tenang agar operasi bongkar muat pada kapal menjadi mudah dan aman, dan juga sebagai perlindungan fasilitas pelabuhan. 

Breakwater juga dibangun untuk memperbaiki kondisi manuver di pintu masuk pelabuhan dan untuk membantu mengatur sedimentasi dengan mengarahkan arus dan dengan menciptakan daerah dengan tingkat yang berbeda dari gangguan gelombang. Selain itu, perlindungan garis pantai terhadap gelombang tsunami merupakan salah satu aplikasi lain dari pemecah gelombang (breakwater). Ketika digunakan untuk perlindungan pantai, pemecah gelombang yang dibangun di perairan dekat pantai dan biasanya sejajar dengan pantai seperti breakwater terpisah berorientasi (detached breakwater). 

Tata letak breakwater yang digunakan untuk melindungi pelabuhan ditentukan oleh ukuran dan bentuk area yang akan dilindungi serta dengan arah yang berlaku dari gelombang badai, arah bersih arus, dan manuver dari kapal yang menggunakan pelabuhan tersebut. Pemecah gelombang yang melindungi pelabuhan dan saluran masuk (untuk kapal) dapat berupa detached atau shore-connected. 

Sebenarnya breakwater atau pemecah gelombang dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu pemecah gelombang sambung pantai dan lepas pantai. Tipe pertama banyak digunakan pada perlindungan perairan pelabuhan, sedangkan tipe kedua untuk perlindungan pantai terhadap erosi. Secara umum kondisi perencanaan kedua tipe adalah sama, hanya pada tipe pertama perlu ditinjau karakteristik gelombang di beberapa lokasi di sepanjang pemecah gelombang, seperti halnya pada perencanaan groin dan jetty. 

Penjelasan lebih rinci mengenai pemecah gelombang sambung pantai lebih cenderung berkaitan dengan palabuhan dan bukan dengan perlindungan pantai terhadap erosi. pemecah gelombang lepas pantai dibuat sejajar pantai dan berada pada jarak tertentu dari garis pantai, maka tergantung pada panjang pantai yang dilindungi, pemecah gelombang lepas pantai dapat dibuat dari satu pemecah gelombang atau suatu seri bangunan yang terdiri dari beberapa ruas pemecah gelombang yang dipisahkan oleh celah.

Gambar 6. Breakwater

• Artificial Headland

Sebuah tanjung buatan (artificial headland) akan mencegah pasir bermigrasi di sepanjang pantai. Biasanya berbentuk struktur rubble mound (bentuknya seperti trapesium), dengan batu pada bagian luar untuk memberikan perlindungan dari gelombang badai. Biasanya dibagian atas dari struktur ini dapat dijadikan akses pejalan kaki, dan tidak jarang digunakan sebagai tempat memancing.

Tujuan menggunakan tanjung buatan (artificial land) adalah untuk membentuk profil pantai yang stabil di sekitar belakang Tanjung, salah satunya pemulihan bagian pantai yang mengalami erosi, akibat pasir yang terkikis.

Gambar 7. Headlands

• Beach Nourishment

Beach Nourishment merupakan usaha yang dilakukan untuk memindahkan sedimentasi pada pantai ke daerah yang terjadi erosi, sehingga menjaga pantai tetap stabil. 

Kita ketahui erosi dapat terjadi jika di suatu pantai yang ditinjau terdapat kekurangan suplai pasir. Stabilitasi pantai dapat dilakukan dengan penambahan suplai pasir ke daerah yang terjadi erosi itu. 
Apabila erosi terjadi secara terus menerus, maka suplai pasir harus dilakukan secara berkala dengan laju sama dengan kehilangan pasir. 

Untuk pantai yang cukup panjang maka penambahan pasir dengan cara pembelian kurang efektif sehingga digunakan alternatif pasir diambil dari hasil sedimentasi sisi lain dari pantai.

Gambar 8. Beach Nourishment

• Terumbu Buatan

Terumbu buatan (artificial reef) bukanlah hal baru, di Jepang dan Amerika usaha ini telah dilakukan lebih dari 100 tahun yang lalu. Mula-mula dilakukan dengan menempatkan material natural berukuran kecil sebagai upaya untuk menarik dan meningkatkan populasi ikan. 

Di Indonesia, terumbu buatan mulai disadari peranan dan kehadirannya oleh masyarakat luas sejak tahun 1980-an, pada saat dimana Pemda DKI. Jakarta menyelenggarakan program bebas becak, dengan merazia seluruh becak yang beroperasi di ibu kota dan kemudian mengalami kesulitan dalam penampungannya, sehingga pada akhirnya bangkai becak tersebut dibuang ke laut. Berbagai macam cara, baik tradisional maupun modern, bentuk dan bahan telah digunakan sebagai terumbu buatan untuk meningkatkan kualitas habitat ikan dan biota laut lainnya. 

Saat ini sedang terjadi pergeseran paradigma rekayasa pantai dari pendekatan rekayasa secara teknis yang lugas (hard engineering approach) ke arah pendekatan yang lebih ramah lingkungan (soft engineering approach). Salah satu contoh misalnya adalah bangunan pemecah gelombang (breakwater) yang semula ambangnya selalu terletak di atas muka air laut, kini diturunkan elevasinya hingga terletak dibawah muka air laut. 

Gambar 9. Terumbu Buatan

References:

https://www.situstekniksipil.com/2017/12/9-macam-bangunan-pantai-beserta.html

Sumber Gambar:

1. http://www.coastalwiki.org/wiki/Sea_dikes
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Seawall
3. https://pugetsoundblogs.com/waterways/2016/03/23/shoreline-bulkheads-impose-changes-on-the-natural-ecosystem/
4. https://www.plumislanderosion.com/2013-03-05-13-05-49/beach-groins-migrating-sand-erosion.html
5. http://geologyspot.blogspot.com/2012/03/jetties.html
6. http://www.vandermeerconsulting.nl/english/consultancy-areas/breakwaters-and-coastal-structures/
7. http://www.coastalsystemsint.com/media/pop_32nd_numerical.htm
8. https://www.capeandislands.org/post/cape-cods-biggest-ever-beach-nourishment-project-could-be-coming-sandwich#stream/0
9.  http://go-perikanan.blogspot.com/2017/04/deskripsi-lengkap-terumbu-karang-buatan.html