PEMILIHAN AGREGAT

CARA PENILAIAN AGREGAT Menilai jenis agregat yang akan digunakan sebagai bahan campuran beton, bergantung pada beberapa aspek teknis dan ekonomis, namun terutama: KualitasnyaKetersediaannyaHarganyaJenis konstruksi yang akan menggunakan bahan tersebut

Secara teknis, penilaian bahan agregat dipengaruhi antara lain oleh beberapa aspek sebagai berikut: Ukuran serta gradasinyaKebersihannyaKekerasannyaKemulusannyaBentuk butirnyaBentuk permukaannya

Ukuran maksimum agregat yang optimum untuk beton, berdasarkan pengalaman adalah 20 mm. Tetapi sering dipakai juga ukuran 10 mm atau 40 mm, malahan sampai 150 mm digunakan pula untuk pembetonan massal. Pada umumnya akan lebih ekonomis bila dalam beton digunakan ukuran maksimum agregat sebesar mungkin, karena dengan demikian pemakaian semen dapat dikurangi, sehingga harga beton menjadi semakin murah, sedangkan panas hidrasi akan berkurang. Namun ukuran maksimum agregat dibatasi oleh berbagai aspek lain, yaitu:Ukuran maksimum agregat

Ukuran bagian konstruksi tidak boleh kurang dari 4 kali ukuran maksimum agregat.Lapisan beton penutup harus lebih tebal dari 3/2 kali ukuran maksimum agregat.Ukuran agregat kasar tidak boleh lebih besar dari 1/5 jarak terkecil antara bidang-bidang samping dari acuan (cetakan).Tidak boleh lebih besar dari 3/4 kali jarak bersih minimum diantara batang-batang atau jaring tulangan.Tidak boleh lebih besar dari 1/3 kali tebal pelat.

Agregat dapat bergradasi baik, jelek (bercelah), atau seragam, seperti gambar di bawah ini:

Agregat bergradasi baik Agregat bergradasi celah (gap graded) Agregat bergradasi seragam (uniform graded)

Agregat yang bergradasi celah (gap graded) bukan berarti tidak dapat digunakan untuk beton. Kondisi ini diteliti misalnya oleh D.A. Stewart (1951), dengan menggunakan agregat besar (40 mm) yang seragam, yang dicampur dengan pasir halus. Hasil campuran ternyata menunjukkan rongga yang minimal, di mana mortar dapat mengisi rongga-rongga secara efektif dan tidak berlebihan, sehingga didapat beton dengan kekuatan yang memadai dan ekonomis.

Hasil penelitian (didukung pula oleh penelitian Plowman, 1956) menunjukkan pula bahwa beton yang menggunakan agregat gap graded ternyata lebih mudah dipadatkan dalam waktu yang lebih cepat.

Namun demikian, agregat gap graded tidak dianjurkan untuk digunakan secara umum, melainkan hanya untuk suatu kondisi lokal yang khusus, dan sebaiknya oleh mereka yang sudah berpengalaman menggunakan komposisi campuran agregat bergradasi celah.

Agregat pada umumnya tidak bebas dari bahan-bahan kotoran yang dapat:Menyulitkan pembuatan serta pengecoran beton

Menghasilkan beton yang tidak awet atau beton yang permukaannya jelek

Mengurangi kekuatan betonKebersihan Agregat

Bahan-bahan yang dapat mengotori agregat antara lain: LempungLanauPlastikArang batuFragmen-fragmen kayuGaram-garam organik Bahan-bahan organik lainnya

Lempung dan lanauLempung dapat menyusut atau mengembang akibat absorbsi atau desorbsi air. Apabila lempung merupakan bagian dari jenis suatu batuan, maka batuan ini mudah menjadi lapuk.Kadar lempung dan lanau yang merupakan fraksi-fraksi sangat halus dalam agregat, harus dibatasi sampai suatu jumlah maksimum yang tidak boleh dilewati (3 - 5%).Lempung dan lanau menambah kebutuhan air dalam suatu adukan beton, sehingga kekuatan beton serta keawetannya akan menurun.

Lempung dapat merupakan lapisan tipis pada permukaan agregat, sehingga akan mempengaruhi daya ikatan antara pasta semen dan agregat.Ikatan yang baik sangat diperlukan untuk menjamin tercapainya kekuatan tekan serta keawetan beton yang memadai.Lempung dan lanau dapat mengurangi nilai modulus elastisitas dari tiap-tiap individu agregat, sehingga dapat berpotensi menambah susut dan rangkak (creep) dalam beton.

Plastik sering terdapat dalam agregat dan dapat mengurangi kekuatan beton. Plastik tidak stabil volumenya, jika mengalami pengeringan dan pembasahan. Di samping itu, plastik mudah terurai melalui lapisan-lapisannya.Plastik

Bahan-bahan ini menyebabkan pengurangan kekuatan tekan beton dan permukaan beton yang kotor.Fragmen-fragmen kayu dan arang batu

Garam-garam organik seperti garam-garam sulfat tidak mengurangi kekuatan tekan awal, akan tetapi dapat berpotensi merusak beton dalam jangka panjang karena terjadi pengembangan (ettringite).Garam-garam organik

Dapat berupa bahan-bahan yang telah membusuk, seperti humus atau tanah yang mengandung bahan organik. Bahan-bahan ini biasanya mengandung asam yang dapat menghambat atau memperlambat berlangsungnya hidrasi dari semen. Bahan-bahan organik ini lebih sering dijumpai dalam agregat halus dari pada agregat kasar.Bahan-bahan organik

Kekuatan tekan awal dipengaruhi secara negatif oleh humus, akan tetapi setelah lewat jangka waktu yang lama, kekuatan beton itu akan dapat pulih kembali.Humus

Butiran-butiran gips yang sangat halus akan bereaksi sempurna dengan semen dan kemudian mengembang. Oleh karena itu hampir semua spesifikasi standar untuk semen portland membatasi pembubuhan gips sampai dengan 5% dari berat semen. Walaupun demikian, butiran-butiran kasar dari gips relatif tidak mcmbahayakan.Gips

Dapat dijumpai pula dalam agregat asalkan jumlah ini tidak melebihi 1 % dari berat semen, maka beton tidak dipengaruhi secara negatif. Jumlah yang lebih besar dari garam ini, seperti CaCl2 dapat menyerang tulangan hingga berkarat. Untuk mencegahnya, beton perlu dibuat padat sedemikian hingga tidak mudah dimasuki air dan zat asam. Jumlah lebih besar dari garam-garam klorida lainnya, karbonat dan phospat dapat menyebabkan permukaan beton yang kotor berupa bintik-bintik (deposit-deposit) putih. Bahan organik lainnya

Diperlukan oleh karena pada waktu pembuatan beton bahan-bahan ini harus mengalami benturan dan gesekan yang keras dalam mixer, demikian juga harus menerima gesekan pada saat pengecoran dan pemadatan. Agregat harus dapat menahan pengausan, pecah, degradasi (penurunan mutu) serta disintegrasi (penguraian).

Kekerasan Agregat

Ketahanan agregat terhadap pengausan dapat ditentukan dengan menggunakan mesin pengaus Los Angeles. Penggunaan alat ini dan cara melakukan pemeriksaan ketahanan agregat terhadap pengausan diterangkan secara terperinci dalam ASTM C-131 dan AASHO T-96.

Kekuatan beton yang dibuat dari pasta semen dan agregat, tidak dapat melampaui kekuatan agregat tersebut. Karena ada perbedaan antara modulus elastisitas dari butiran-butiran agregat dan bahan pengikat (mortar) pada beton, maka tegangan yang diderita agregat dapat dua kali lebih tinggi dari tegangan rata-rata yang dipikul oleh beton. Pada titik-titik kontak, tegangan setempat bahkan dapat lebih tinggi. Asalkan kekuatan bahan agregat itu lebih besar dari tiga kali kekuatan beton, maka yang menentukan kekuatan tekan beton seringkali adalah faktor-faktor bukan agregat seperti kekuatan pasta semen, atau ikatan antara semen dan agregat.

Kebanyakan bahan agregat yang mulus secara fisik dan kimia dapat mencapai atau melebihi kekuatan tekan pasta semen. Bila ingin dibuat beton yang berkekuatan sangat tinggi, dapat digunakan jenis-jenis agregat yang sangat keras seperti quarts, quartsit, batuan volkanik yang padat, atau batuan silika. Modulus elastisitas agregat merupakan salah satu faktor penting yang dapat mempengaruhi sifat-sifat deformasi volume beton. Beton bermutu tinggi yang cenderung tidak banyak menyusut, seharusnya dibuat dengan agregat yang modulus elastisitasnya tinggi pula.

Jenis dan Kekerasan Agregat

Jenis agregatKekuatan tekan [kg/cm2] Granit Falsit Batu karang Batu kapur Batu pasir Marmer Quartsit 2650 - 1180 5450 - 1240 3900 - 2080 2490 - 970 2490 - 460 2520 - 530 4380 - 1290

Suatu jenis agregat dianggap mulus secara fisik, apabila tidak mengalami perubahan volume besar akibat pemanasan atau pendinginan atau pembasahan.

Batuan atau partikel-partikel dari batuan yang secara fisik bersifat lunak, daya absorbsinya besar, mudah dibelah, dan menyusut akibat pengaruh air, tidak dapat digunakan sebagai bahan agregat. Kemulusan Agregat

Beton yang menggunakan bahan seperti itu akan rendah kekuatan tekannya, lemah ikatannya antara mortar dan agregat, serta dapat timbul retak akibat perubahan volume agregatnya atau akibat susut. Bilamana beton ini mengalami perubahan cuaca, akan berpotensi timbul bisul-bisul pecah, yang akhirnya dapat meninggalkan lubang-lubang kecil pada permukaannya.

Jenis batu pasir yang mudah teruraiBatuan yang mengandung lempungBatuan yang mengandung plastik dalam jumlah banyakBatuan yang mengandung kristal-kristal kasarBatu tulisYang termasuk kategori dalam bahan tidak baik untuk agregat beton adalah:

Yang juga dapat mempengaruhi kemulusan fisik suatu agregat adalah derajat porositasnya, di mana yang paling mempengaruhi kemulusannya adalah kebersambungan (kontinuitas) pori-pori serta jumlahnya. Ruang-ruang pori akan mengurangi volume bahan padat, mudah memasukkan air serta larutan-larutan agresif, dan kemudian menahannya di dalam beton.

Kekuatan tekan dan ketahanan terhadap pengausan akan berkurang akibat porositas agregat, demikian pula modulus elastisitas bahan akan menurun dan akibatnya akan menambah penyusutan. Oleh sebab itu daya lawan butiran agregat terhadap penyusutan pasta semen akan berkurang. Bahan agregat yang lunak, berpori dengan daya absorbsi besar, pada umumnya mempunyai berat jenis yang rendah. Sebaliknya, bahan agregat bermutu tinggi pada umumnya mempunyai berat jenis yang tinggi pula.

Bentuk butiran sangat penting dalam perencanaan suatu campuran beton.

Hampir semua sifat-sifat teknis dari beton ditentukan oleh sifat fisik dan kimia bahan agregat, sedangkan sifat ekonomi beton banyak ditentukan oleh bentuk butiran dan gradasi agregat. Bentuk Butiran

Dalam suatu seri percobaan dengan menggunakan butiran agregat kasar yang bulat dan bersudut [Aman Subakti, 1995], dengan keduanya bergradasi seragam, yang kemudian dipadatkan dengan cara yang sama, terbukti bahwa:Dalam seri percobaan dengan menggunakan agregat kasar berbentuk bulat, jumlah rongga udara adalah sekitar 34%. Dalam seri percobaan dengan menggunakan agregat kasar yang bersudut, jumlah rongga udara adalah sekitar 41%. a.b.

Dari hasil penelitian tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa dibutuhkan lebih banyak mortar untuk agregat bersudut dari pada untuk agregat berbutir bulat. Tapi agregat bersudut (kubikal) dapat memberikan ikatan dengan pasta semen yang lebih baik. Namun demikian agregat yang mengandung banyak butiran-butiran panjang atau pipih tidak dianjurkan untuk digunakan dalam adukan beton.

Bentuk permukaan yang kasar dari jenis-jenis agregat tertentu dapat menghasilkan beton dengan ketahanan gelincir (slip resistance) yang besar.

Namun permukaan agregat yang kasar pada umumnya akan membutuhkan air yang lebih banyak.Bentuk Permukaan