BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. TEORI PERVIOUS CONCRETE kuat... · faktor yang mempengaruhi flexural...

Universitas Indonesia 4

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1. TEORI PERVIOUS CONCRETE

Meskipun bukan sebuah teknologi yang baru, penggunaan pervious concrete

saat ini sedang banyak diminati. Pada saat ini, pelestarian air bersih menjadi

perhatian seluruh negara, sehingga pelaksanaan pembangunan dengan

memperhatikan aspek lingkungan juga menjadi kewajiban. Dengan penggunaan

pervious concrete, maka air rembesan dari air hujan dapat dialirkan kedalam tanah

dan menjadi air tanah. Penggunaan pervious concrete ini akan memberikan

berbagai manfaat yaitu dari segi lingkungan, ekonomi dan struktural.

Dengan penggunaan pervious concrete, maka kebutuhan terhadap daerah

tangkapan air ataupun saluran untuk kapasitas yang besar tidak lagi dibutuhkan

sehingga akan mengurangi biaya untuk pembangunan. Hal ini diakibatkan karena

pervious concrete sendiri sudah berfungsi sebagai tangkapan air. Dengan

demikian penggunaan pervious concrete juga akan meningkatkan nilai guna

lahan. Dengan adanya pervious concrete, maka lahan yang tadinya akan

digunakan sebagai tangkapan air akan dapat digunakan untuk kepentingan lain.

Pervious concrete juga memiliki umur rencana yang cukup lama yaitu 20 – 40

tahun. Oleh karena itu, walaupun penggunaan pervious concrete memiliki biaya

pembangunan yang lebih mahal, penggunaannya akan tetap lebih menguntungkan

karena tahan lama dan biaya perawatan kecil.

Gambar 2.1 Penggunaan Pervious Concrete sebagai tempat parkir

Sumber: http://www.perviouspavement.org/benefits_LEEDcredit.htm

Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008

Universitas Indonesia

5

Dari segi lingkungan, melalui penggunaan pervious concrete akan

mengurangi polutan yang meresap ke tanah. Polutan-polutan tersebut dapat

berasal dari hidrokarbon dari bahan-bahan aspal ataupun dari oli mobil. Tabel di

bawah ini menunjukkan hasil penelitian tentang pengurangan polutan yang

diakibatkan oleh penggunaan pervious concrete:

Tabel 2.1 Efektifitas pervious concrete dalam mereduksi polutan (% massa)

Sumber: Environmental Protection Agency (EPA)

Selain menghilangkan polutan, penggunaan pervious concrete juga akan

mengakibatkan air tanah selalu dalam batas normal dan akar-akar pohon akan

selalu mendapatkan air yang cukup. Selain itu, dengan adanya porositas dan

warna yang tidak terlalu gelap pada pervious concrete, maka dapat dipastikan

bahwa pervious concrete bukanlah penyerap panas yang baik.

Permukaan yang unik dari pervious concrete akan memberikan keuntungan

bagi penggunanya. Permukaan yang tidak licin akan meningkatkan keamanan

bagi pengguna, mencegah terjadinya hidroplaning, dan akan meningkatkan

keamanan apabila berkendara dalam kondisi hujan dan salju.

Pada saat ini penggunan pervious concrete banyak digunakan sebagai area

parkir, area pejalan kaki dan perkerasan untuk jalur lalu lintas dengan tingkat

kepadatan yang rendah. Proses pemasangan pervious concrete sama seperti

pengecoran beton biasa yaitu dengan menggunakan truk molen dan untuk

meratakan adukan digunakan vibrator. Selain itu dilakukan juga dilakukan

pemadatan dengan menggunakan roller baja. Untuk pemeliharaannya, pada

pervious concrete sangat diperlukan curing. Hal ini dilakukan karena pervious

concrete memiliki kandungan air yang sangat sedikit.

Seperti campuran beton biasa, campuran pervious concrete juga terdiri dari

semen, agregat kasar, air dan sedikit atau tanpa agregat halus. Karena komposisi

pervious concrete berbeda dengan campuran beton biasa, maka pervious concrete

juga memiliki sifat yang berbeda dengan beton biasa. Dari penelitian yang

Lokasi studi

Total Suspended Solids(TSS)

Total Phosphors

(TP)

Total Nitrogen

(TN) Prince William, VA 82 65 80 Rockville, D 95 65 85



6

dilakukan oleh National Ready Mixed Concrete Association diperoleh properti

dari pervious concrete pada umumnya adalah :

Berat isi dan porositas

Kepadatan pervious concrete tergantung pada material-material yang

digunakan. Biasanya pervious concrete memiliki berat isi 1600-2000 kg/m3. Suatu

pervious concrete dengan ketebalan 5 inchi (125mm) dengan porositas 20% akan

dapat menyimpan 1 inchi (5mm) air hujan didalamnya. Ketika pervious concrete

berada diatas lapisan subbase dengan ketebalan 6 inchi (150mm), maka akan

dapat menyimpan 3 inchi (75mm) air hujan.

Gambar 2.2 Potongan melintang pervious pavement, dengan pervious concrete

surface (15% -20% void) dan subbase (20%-40% void)

Sumber: http://www.perviouspavement.org/engineering%20properties.htm

Permeabilitas

Permeabilitas pervious concrete tergantung pada jenis material yang

digunakan. Pada umumnya, pervious concrete dapat mengalirkan air dengan

kecepatan 3-17 gal/ft²/min (0,2 - 1,2 cm/s).

Kuat tekan

Besar compressive strength dari pervious concrete biasanya mencapai 3.5

MPa to 28 MPa dan pada umunya kekuatan pervious concrete yang digunakan

adalah 2500 psi (17 MPa). Kekuatan dari pervious concrete sangat tergantung

kepada komposisi campuran yang digunakan.



7

Kuat Lentur

Besar flexural strength biasanya diperoleh 1 MPa to 3.8 Mpa. Beberapa

faktor yang mempengaruhi flexural sterngth adalah pemadatan, porositas dan

agregat cement ratio (A/C) dan pada umumnya, aplikasi konstruksi dari pervious

pevement tidak akan membutuhkan flexural strength terlalu tinggi.

Shrinkage

Penyusutan pada pervious concrete biasanya akan terjadi lebih cepat dari

campuran beton biasa. Namun penyusutan pada pervious concrete akan lebih

kecil dari beton biasa. Kecilnya penyusutan pada pervious concrete dapat

diakibatkan oleh rendahnya kandungan pasta semen pada pervious concrete.

2.2. TEORI UMUM BETON

Beton merupakan material yang sangat banyak digunakan dalam kegiatan

konstruksi. Secara umum beton terdiri dari dua bagian utama bahan matriks

bahan inklusi. Material yang berfungsi sebagai bahan matriks adalah pasta beton

yang merupakan campuran antara semen dan air. Bahan matriks ini akan

berfungsi sebagai pengikat antar material, selain itu bahan ini juga akan

memberikan sumbangan kekuatan pada beton. Sedangkan bahan inklusi adalah

bahan yang akan memberikan sebagian besar kekuatan pada beton. Material yang

biasanya digunakan sebagai bahan inklusi pada beton adalah agregat kasar berupa

batu kerikil dan agregat halus yang berupa pasir. Material-material tersebut

kemudian dicampur dengan perbandingan tertentu untuk menghasilkan kekuatan

yang diinginkan.

2.2.1. Sifat – Sifat Beton

Sifat utama dari beton secara umum adalah kekuatan (strength), sifat mudah

dikerjakan (workability) dan daya tahan (durability). Dimana sifat-sifat tersebut

kan sangat dipengaruhi oleh komposisi campuran beton. Berikut ini akan

dijelaskan secara detail mengenai sifat-sifat beton:



8

2.2.1.1. Kekuatan (strength)

Sifat beton akan lebih baik apabila memiliki kuat tekan yang lebih tinggi.

Beton dapat memiliki kekuatan yang berbeda-beda, tergantung pada kadar air-

semen, komposisi agregat serta tingkat pemadatannya. Kekuatan beton dapat

dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

1. Komposisi atau rasio yang digunakan pada material penyusun beton.

2. Jenis semen dan kualitasnya, dimana akan mempengaruhi kekuatan rata-rata

dan kuat batas beton.

3. Jenis dan lekak-lekuk bidang permukaan agregat. Penggunaan agregat yang

kasar akan menghasilkan beton dengan kuat desak maupun tarik lebih besar

daripada penggunaan kerikil halus dari sungai.

4. Kualitas dari perawatan (curing). Perawatan dilakukan untuk menghindari

penguapan air dalam beton secara langsung dan mendadak, sehingga nantinya

akan diperoleh kekuatan beton yang optimum. Perawatan ini dilakukan

dengan merendam beton di dalam air dalam waktu tertentu.

5. Suhu ikat. Pada umumnya kecepatan pengerasan beton bertambah dengan

bertambahnya suhu. Pada titik beku (0° C) kuat tekan akan tetap rendah pada

waktu yang lama.

6. Umur. Pada keadaan normal, kekuatan beton akan bertambah seiring dengan

bertambahnya umur. Kecepatan pertambahan kekuatan tergantung pada jenis

semen. Misalnya semen dengan kadar alumina tinggi menghasilkan beton

dengan kuat tekan pada 24 jam setara dengan kuat tekan semen portland pada

28 hari.

2.2.1.2. Sifat Mudah Dikerjakan (workability)

Workability beton dapat didefinisikan sebagai cara mudah dimana beton

dapat dipindahkan dari mixer hingga struktur yang akan dibebankan kepada

campuran beton tersebut. Workability ini merepresentasikan sebagai kemampuan

beton untuk dicampur, dipindahkan, dan sebagainya dengan kehilangan sifat

homogenitasnya (menyatunya campuran semua material yang menyusun beton

tersebut) secara minimum.

Workability biasa dibagi menjadi tiga karakteristik independen yang umum

digunakan.



9

Consistensy, Workability tergantung dari komposisi penyusun beton segar

tersebut, karakter fisik dari campuran semen dan agregat

Mobility, peralatan untuk pencampuran (mixing), perpindahan tempat

(transporting) dan pemadatan (compacting); ukuran dan jarak dari perkerasan

beton

Compactibility, besar serta bentuk dari struktur yang menjadi beban. Untuk

kemudahan pekerjaan (workability) yang baik maka diperlukan porsi semen

yang tinggi, jumlah material bermutu yang cukup, sedikitnya agregat bertipe

coarse, dan jumlah air yang tinggi. Komposisi partikel yang seimbang sangat

dibutuhkan untuk mendapatkan sifat plastis dalam campuran beton.

Sifat kemudahan dalam pengerjaan beton ini dipengaruhi oleh komposisi dari

material dan sifat dari masing-masing mateeial tersebut.

2.2.1.3. Daya tahan (durability)

Daya tahan (durability) merupakan sifat dimana beton harus tahan terhadap

pengaruh luar selama pemakaiannya, yaitu:

Tahan terhadap pengaruh cuaca

Tahan terhadap pengaruh kimia

Tahan terhadap erosi.

2.2.2. Bahan-bahan pembentuk beton

2.2.2.1. Semen

Material yang paling banyak digunakan sebagai pengikat pada beton adalah

semen. Material ini mempunyai sifat adhesif dan sifat kohesif, dimana dapat

mengikat dengan baik butiran-butiran material menjadi bentuk yang kompak.

Semen merupakan bahan hidrolis yang dapat beraksi secara kimia dengan

air. Reaksi yang terjadi merupakan hidrasi sehingga akan membentuk material

batu padat. Semen yang paling banyak digunakan sebagai material konstruksi

adalah semen portland. Semen ini dibuat dengan cara menghaluskan klinker yang

terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dan gips sebagai

bahan tambahan. Semen portland terdiri dari beberapa jenis yaitu:



10

1. Semen tipe I, merupakan semen yang paling banyak digunakan untuk

kegiatan konstruksi. Semen ini tidak memiliki karakteristik khusus seperti

jenis lainnya.

2. Semen tipe II, merupakan semen yang menghasilkan panas hidrasi yang

lebih rendah dan kecepatan ikat yang lebih rendah. Semen ini memiliki sifat

sedikit tahan terhadap sulfat dan banyak digunakan untuk bangunan yang

terletak di daerah dengan tanah berkadar sulfat yang rendah,

3. Semen tipe III, merupakan semen yang mengeras dengan cepat. Kekuatan

beton yang dibuat dari semen tipe 3 dalam 24 jam akan sebanding dengan

kekuatan beton dari semen biasa dalam 7 hari. Dalam waktu 3 hari,

kekuatan beton ini akan setara dengan kekuatan tekan 28 hari beton biasa.

4. Semen tipe IV, merupakan semen dengan suhu rendah dan memiliki waktu

ikat yang lama. Baik untuk mass concrete construction karena tidak terjadi

banyak cold join.

5. Semen tipe V, merupakan semen yang memiliki tingkat ketahanan yang

tinggi terhadap sulfat. Semen ini digunakan untuk memberikan

perlindungan terhadap bahaya korosi akibat pengaruh air laut, air danau, air

tambang ataupun pengaruh garam sulfat yang terdapat dalam air tanah.

Dalam penelitian ini jenis semen portland yang akan digunakan adalah

Portland Composite Cement (PCC) tipe I. Pada umumnya PCC memiliki

kandungan 70% PC (Portland Cement) dan sisanya 30% fly ash. Kelebihan dari

penggunaan Portland Composite Cement adalah:

1. Lebih mudah dikerjakan.

2. Suhu beton lebih rendah sehingga tidak mempercepat penguapan dan tidak

mudah retak.

3. Permukaan acian dan beton lebih halus.

4. Lebih kedap air.

5. Lebih tahan terhadap serangan sulfat

6. Mempunyai kekuatan yang tinggi.

7. Lebih tahan lama.



11

8. Dapat meminimalkan pemakaian komposisi semen di dalam campuran

beton.

9. Mutu produk yang konsisten dan terjamin.

10. Daya rekat dan keplastisan yang tinggi terhadap beton.

11. Praktis, mudah dan cepat.

12. Pekerjaan menjadi lebih cepat selesai.

Untuk lebih jelas, berikut adalah komposisi dan karakteristik dari bahan-

bahan aditif yang terkandung dalam PCC (Portland Composite Cement):

1. Fly ash (V, W)

Fly ash didefinisikan sebagai butiran halus hasil residu pembakaran batu

bara atau bubuk batu bara. Fly ash dapat dibedakan menjadi 2 yaitu siliceous dan

calcareous. Loss on Ignition fly ash ditentukan dengan standar EN 196-2, tetapi

dalam penggunaannya Loss on Ignition tidak lebih dari 5% berat.

Fly ash dengan Loss on Ignition 5%-7% masih dapat diterima, asal

partikelnya memenuhi durability terutama tahan terhadap pembekuan dan

compatible dengan admixture untuk memenuhi standar regulasi concrete atau

mortar disesuaikan dengan tempat penggunaannya. Fly ash dengan LOI

maksimum 7% pada semen harus ditulis di packing atau di surat pengiriman

semen.

2. Siliceous Fly Ash (V)

Siliceous fly ash ini terdiri dari reaktif silicon dioxide (SiO2) dan aluminium

oxide (Al2O3). Proporsi reaktif CaO harus kurang dari 10% berat. Kandungan free

Calcium Oxide tidak boleh lebih dari 1%. Fly ash yang mempunyai freelime lebih

dari 1% tetapi kurang dari 2.5% bisa diterima asalkan ekspansinya tidak lebih dari

10 mm ketika di tes menurut EN 196-3 menggunakan campuran 30% Siliceous

Fly Ash dan 70% semen CEM I menurut EN 197-1. Silicon oxide reaktif tidak

boleh kurang dari 25%.



12

3. Calcareous Fly Ash (W)

Terutama terdiri dari CaO reaktif, SiO2 reaktif dan Al2O3. Proporsi CaO

reaktif tidak boleh kurang dari 10% berat. Calcareous fly ash mengandung antara

10%-15% CaO reaktif kandungan SiO2 reaktif tidak boleh kurang dari 25%.

Calcareous fly ash yang mengandung lebih dari 15% CaO reaktif, kuat tekannya

minimal 10 MPa pada 28 hari dengan pengujian menurut EN 196-1. Sebelum

pengetesan, fly ash harus digrinding dan kehalusannya dinyatakan dengan residu

basah pada 40 mikron harus antara 10%-30% berat. Spesimen mortar dicetak 48

jam setelah preparasi dan kondisi curing dengan kelembaban relatif 90%.

Ekspansi calcareous fly ash tidak boleh lebih 10 mm ketika di tes menurut EN

196-3 menggunakan campuran 30% calcareous fly ash dan 70% CEM I menurut

EN 197-1.

4. Limestone (L, LL)

Limestone harus memenuhi persyaratan :

a. Kandungan calcium carbonat (CaCO3), dihitung dari kandungan CaO

minimal 75% berat.

b. Kandungan clay, ditentukan dengan tes methilene blue menurut EN 933-9

tidak boleh lebih 1,20 gram/100 gram. Untuk tes ini limestone digrinding

sampai kehalusannya mendekati 5000 cm2/gram menurut tes specific

surface EN 196-6.

c. Kandungan total organik carbon (TOC), di tes menurut EN 136-39 : 1999.

Limestone (LL), TOC (Total Organic Carbon) tidak boleh lebih 0,2%

berat. Limestone (L), TOC (Total Organic Carbon) tidak boleh lebih 0,5%

berat.

5. Silicafume (D)

Silicafume berasal dari reduksi dari Quartz kemurnian tinggi dengan

batubara dalam energi furnace pada produksi silicon dan ferrosilicon aloys dan

terdiri dari partikel sangat halus yang mengandung minimal 85% berat amorpous

silcon dioxide. Silicafume harus memenuhi persyaratan:



13

a. LOI tidak boleh lebih 4% berat menurut standar EN 196-2 dengan waktu

pembakaran 1 jam.

b. Specific surface untuk silicafume yang belum di olah minimal kehalusannya

15 m2/gram menurut ISO 9277.

6. Blastfurnace slag (S)

Granulated blastfurnace di buat dengan pendinginan cepat dari lelehan slag

yang dihasilkan dari pembakaran iron ore dalam tanur tinggi, dan minimal dua

per tiga bagiannya terdiri dari glassy slag.

Granulated blastfurnace slag, terdiri dari minimal jumlah dua per tiga

bagiannya terdiri dari calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO) dan silicon

dioxide (SiO2). Perbandingan berat (CaO + MgO)/(SiO2) tidak lebih dari 5%.

7. Burnt Shale (T)

Burnt shale diproduksi melalui proses pembakaran pada sebuah kiln

dengan temperature sekitar 800ºC, dengan kandungan utamanya dicalcium silicate

dan monocalcium aluminate. Selain itu terdapat dalam jumlah kecil kandungan

free calcium oxide dan calcium sulfate, kandungan terbesar dari bahan pozzolanic

oxide reaktif adalah silicon dioxide.

Burnt shale dalam bentuk halus bersifat hidrolis seperti Portland semen

dan merupakan bahan aditif bersifat pozzolan. Burnt shale mempunyai kuat tekan

paling rendah 25 MPa pada umur 28 hari yang di tes menggunakan standar EN

196-1. Tes mortar menggunakan burnt shale dilakukan setelah dibuat semen,

specimen mortar dicetak 48 jam setelah preparasi dan kondisi curing dengan

kelembaban relatif 90%.

Expansi dari burnt shale tidak boleh lebih dari 10 mm dites menggunakan

standar EN 196-3 dengan komposisi campuran 30% berat burnt shale dan 70%

berat semen CEM I sesuai standar EN 197-1.

8. Pozzolanic Material (P, Q)

Pozzolanic material adalah bahan alami yang terdiri dari komposisi

siliceous atau silico-aluminous atau kombinasi keduanya. Meskipun fly ash dan



14

silicafume merupakan bahan pozzolanic tetapi mempunyai perbedaan yang

spesifik.

Pozzolanic material tidak dapat mengeras ketika dicampur dengan air,

butiran halusnya dapat bereaksi secara kimia pada suhu normal dengan calcium

hydroxide (Ca(OH)2) membentuk calcium silicate dan calcium aluminate,

campuran tersebut berbentuk material hidrolis yang keras.

Pozzolan terdiri dari silicon dioxide (SiO2) reaktif dan aluminium oxide

(Al2O3), kandungan lainnya adalah iron oxide (Fe2O2) dan oksida lainnya.

Kandungan silicon dioxide (SiO2) reaktif tidak boleh lebih dari 25% berat.

Pozzolanic material harus dipersiapkan dengan baik meliputi seleksi,

homogenisasi, pengeringan atau pemanasan.

9. Natural pozzolan (P)

Natural pozzolan merupakan material dari gunung berapi atau hasil

sedimentasi bebatuan dengan komposisi kimia dan minerologinya sama seperti

pozzolan umumnya.

10. Natural calcined pozzolana (Q)

Natural calcined pozzolana merupakan material dari gunung berapi, clay,

shale atau hasil sedimentasi bebatuan.

2.2.2.2. Agregat

Dalam SNI T-15-1991-03 agregat didefinisikan sebagai material granular,

misalnya pasir, kerikil, batu pecah, dan kerak tungku besi yang dipakai bersama-

sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk beton semen hidrolik atau

adukan. Pada beton, volume agregat yang digunakan biasanya berjumlah sekitar

50-80 % dari volume total beton, sehingga kondisi agregat yang digunakan sangat

berpengaruh pada karakteristik beton. Semakin bagus agregat yang digunakan,

maka akan lebih memberikan kekuatan pada beton.

Maksud dari penggunaan agregat pada campuran beton adalah memberi

bentuk dan kekerasan serta mengontrol kemudahan pengerjaan. Berbagai jenis

agregat telah banyak digunakan untuk membuat beton guna mencapai berbagai



15

tujuan seperti beton ringan, beton berat dan beton poros. Pembedaan agregat

berdasarkan ukurannya adalah:

1. Agregat halus

Agregat halus dengan diameter 0-5 mm, atau disebut juga dengan pasir.

Pasir dapat dibedakan menjadi:

Pasir halus, dengan diameter 0 – 1 mm.

Pasir kasar, dengan diameter 1 – 5 mm.

Kebersihan, gradasi, dan moduklus kehalusan pasir merupakan hal-hal yang

penting karena dapt mempengaruhi pengerjaan beton, nilai ekonomis, kepadatan

dan penyusutan. Persyaratan umum dalam menggunakan agregat halus sebagai

bahan campuran beton adalah:

Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras, dan tidak pecah atau

hancur oleh pengaruh cuaca seperti terik matahari dan hujan.

Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% ( terhadap

berat kering)

Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu

banyak, tidak melebihi warna standart.

Agregat halus terdiri dari butir butir yang bereaneka ragam besarnya dan

yang melewati saringan 4.75 mm dan tertahan saringan No. 200 (0.075

mm).

Pasir halus tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk semua jenis

beton.

2. Agregat Kasar

Agregat kasar merupakan agregat dengan diameter > 5 mm, biasanya

berukuran 5 – 40 mm dan disebut juga dengan kerikil. Pemilihan jenis agregat

yang akan digunakan sebagai campuran beton tergantung kepada mutu yang ingin

dicapai, tersedianya bahan dan harga serta jenis konstruksi. Untuk melakukan

penilaian baik tidaknya agregat yang akan digunakan, perlu diperhatikan hal-hal

berikut:



16

a. Ukuran butiran maksimum serta gradasi

Ukuran maksimum dari agregat ditentukan berdasarkan kebutuhan struktur

beton yang akan dibuat. Batasan-batasan dalam menentukan ukuran maksimum

agregat kasar adalah:

Besar butir agregat maksimum tidak boleh lebih dari 1/5 jarak terkecil

antara bidang-bidang dari cetakan, 1/3 dari tebal pelat beton, dan ¾ jarak

bersih minimum diantara berkas-berkas tulangan.

Besar butir agregat maksimum tidak boleh lebih besar dari ¼ kali ukuran

bagian konstruksi.

Besar butir agregat maksimum harus lebih kecil dari lapis beton penutup.

b. Kebersihan agregat

Agregat kasar yang banyak mengandung kotoran atau bahan-bahan asing

bagi beton akan menghasilkan beton yang tidak awet, kekuatannya berkurang, dan

memperlihatkan permukaan beton yang jelek. Persyaratan kebersihan agregat

kasar adalah:

Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton.

Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1 %, diukur

terhadap berat kering.

c. Kekerasan

Pada saat pembuatan, pengecoran hingga pada pemadatan beton, bahan-

bahan akan mengalami gerakan-gerakan yang keras dan gesekan. Oleh karena itu,

agregat kasar harus dapat menahan keausan, kepecahan dan degradasi mutu. Kuat

hancur agregat akan mempengaruhi mutu beton yang direncanakan. Kekuatan

agregat kasar umumnya tergantung kepada:

Jenis batuan

Susunan mineral

Struktur butiran dan kristalnya.

Untuk mengetahui ketahanan agregat kasar terhadap keausan, maka dapat

dilakukan pengujian dengan mesin Los Angeles. Hasil pengujian yang disyaratkan,



17

bahwa agregat tidak boleh mengalami kehilangan berat melebihi 50% dari berat

awal benda uji.

d. Visual bentuk agregat

Agregat memiliki bentuk yang sangat bervariasi yaitu dapat berbentuk bulat,

lonjong, pipih atau kubikal. Bentuk yang paling baik digunakan dalam pembuatan

beton adalah bentuk kubikal, karena bentuk ini memiliki kekuatan yang lebih

besar dari bentuk yang pipih dan akan saling mengunci antar agregat

(interlocking). Namun bentuk kubikal akan mempersulit pekerjaan, karena

memiliki kemampuan mengalir (flowability) yang rendah.

e. Visual tekstur permukaan agregat

Secara visual, permukaan agregat dapat dibedakan menjadi menjadi: kasar,

halus, rata atau bergelombang. Tekstur yang kasar akan memberikan pengikatan

yang lebih baik oleh semen, hal ini disebabkan karena luas permukaan yang lebih

besar pada agregat bertekstur kasar.

f. Berat jenis dan absorpsi

Berat jenis dibedakan menjadi beberapa tipe berdasarkan kondisinya.

Kondisi tersebut adalah kering oven (oven dry), kering permukaan (saturated

surface dry), kering udara dan kondisi basah. Biasanya pada pekerjaan beton

digunakan kondisi kering permukaan karena pada saat pencampuran pasta semen

akan diserap masuk oleh permukaan agregat, namun karena bagian dalam agregat

terisi air maka penyerapan air tidak berlebihan. Hal ini akan memperkuat ikatan

antar agregat.

g. Kadar organik

Kadar organik adalah nilai yang menggambarkan jumlah material organik

yang tercampur pada material agregat halus. Material organik dapat merusak

beton oleh karena itu, kadar material organik harus dibatasi.

2.2.2.3. Air

Proporsi air yang sedikit akan memberikan kekuatan yang tinggi pada beton,

sebaliknya jika kadar air berlebihan maka akan mengurangi kekuatan beton.



18

Namun faktor kadar air akan sangat berpengaruh dalam kemudahan pekerjaan

beton. Semakin tinggi kandungan air maka beton akan semakin encer sehingga

semakin mudah dikerjakan, dan sebaliknya semakin sedikit kadar air maka beton

akan semakin sukar dikerjakan. Sifat ini disebut dengan workabilitas.

Proporsi air yang akan digunakan pada campuran beton dinyatakan dalam

rasio air-semen (water-cement ratio), yaitu angka yang menyatakan perbandingan

antara berat air (Kg) dibagi berat semen (Kg) dalam campuran beton.

Kualitas air yang akan digunakan untuk campuran beton harus baik, yaitu

tidak mengandung minyak, larutan asam, garam alkali, dan bahan-bahan lain yang

dapat mengurangi kakuatan beton. Dalam beton air berfungsi sebagai campuran

untuk membuat bahan pengikat, yaitu melalui reaksi dengan semen.

2.3. MIX DESAIN UNTUK PERVIOUS PAVEMENT

Dalam proses pembuatan benda uji untuk penelitian ini, digunakan referensi

dari Pedoman Praktikum Pemeriksaan Bahan Beton dan Mutu Beton,

Laboratorium Bahan Jurusan Sipil, Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

2.3.1. Pengujian Agregat

2.3.1.1. Pengujian Agregat Halus

Pengujian yang dilakukan pada agregat halus adalah menentukan Bulk

Spesific Grafity, Apparent Spesific Grafity dan absorbsi dari agregat halus sesuai

dengan ASTM C.128, dimana pengujian akan digunakan untuk menentukan

volume agregat di dalam beton.

1. Bulk Spesific Gravity dan Apparent Spesific Grafity

Bulk Specific Gravity, adalah perbandingan antara berat suatu benda dalam

keadaan kering mutlak dengan berat air murni yang sama dengan volume benda

termasuk volume pori-pori yang tidak tembus air dan tidak termasuk volume pori-

pori kapiler yang dapat terisi oleh air. Sedangkan Apparent Specific Gravity

merupakan perbandingan antara berat suatu benda dalam keadaan kering mutlak

dengan berat air murni yang sama dengan volume benda termasuk seluruh pori-pori

yang terkandung didalamnya.

Untuk menentukan spesific grafity dari agregat halus, agregat yang telah

dicuci harus dikeringkan hingga mencapai keadaan kering permukaan (saturated



19

surface dry). Keadaan SSD ini diuji dengan menggunakan kerucut terpancung,

agregat yang telah dikeringkan dimasukkan ke dalam kerucut terpancung dan

dipadatkan dengan menggunakan tongkat. Pemadatan dilakukan dengan membuat

tiga lapisan, dimana masing-masing lapisan dipadatkan dengan 25 kali tumbukan.

Keadaan SSD diperoleh apabila ketika kerucut diangkat maka pada agregat halus

akan terjadi longsoran.

Besar bulk spesific grafity dari agregat dapat diperoleh dengan perhitungan:

Bulk Spesific Gravity = CB ++ 500

500 (2.1)

Sedangkan besar apparent spesific grafity adalah:

Apparent Spesific Grafity = CAB

A−+

(2.2)

dimana:

A = Berat dari agregat halus yang telah dikeringkan dalam oven (gram)

B = Berat dari piknometer berisi air (gram)

C = Berat dari piknometer dengan agregat halus dan air sesuai dengan

kapasitas kalibrasi (gram)

500 = Kapasitas maksimal dari piknometer

2. Absorbsi

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan agregat dalam

menyerap air. Besar presentase absorbsi dihitung dengan:

Absorption = %100500×

−A

A (2.3)

dimana:

A = Berat dari agregat halus yang telah dikeringkan dalam oven (gram)

500 = Kapasitas maksimum dari wadah (gram)

3. Pemeriksaan berat isi agregat

Berat isi agregat (kg/m3) = VW (2.4)

dimana:



20

W = Berat dari agregat halus (kg)

V = Volume agregat halus (m3)

4. Sieve analysis

Pengujian ini dilakukan untuk menentukan pembagian butiran pasir

sehingga dapat diketahui sebaran gradasi pasir apakah memenuhi syarat atau tidak.

2.3.1.2. Pengujian Agregat Kasar

Pengujian yang dilakukan pada agregat kasar dilakukan sama dengan

pengujian pada agregat halus. Pengujian yang dilakukan sesuai dengan ASTM

C.128. Melalui pengujian yang dilakukan maka akan dapat diketahui volume

agregat di dalam beton.

1. Bulk Spesific Gravity dan Apparent Spesific Grafity

Percobaan ini dilakukan dengan menimbang berat agregat dalam kondisi

kering permukaan. Kondisi kering permukaan didapat dengan merendam agregat

dalam air selama satu hari, kemudian agregat dikeringkan hingga mencapai kering

permukaan. Agregat tersebut kemudian dimasukkan ke dalam keranjang dan

direndam dalam air, timbang (dalam kondisi agregat di dalam air/kondisi jenuh).

Besar bulk spesific grafity dari agregat dapat diperoleh dengan perhitungan:

Bulk Spesific Gravity = CB

B−

(2.5)

Sedangkan besar apparent spesific grafity adalah:

Apparent Spesific Grafity = CA

A−

(2.6)

dimana:

A = Berat dari benda uji yang telah dikeringkan dalam oven (gram)

B = Berat dari benda uji dalam keadaan SSD (gram)

C = Berat dari benda uji dalam kondisi jenuh (gram)

2. Absorbsi



21

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan agregat dalam

menyerap air. Besar presentase absorbsi dihitung dengan:

Absorption = %100×−A

AB (2.7)

dimana:

A = Berat dari benda uji yang telah dikeringkan dalam oven (gram)

B = Berat dari benda uji dalam keadaan SSD (gram)

3. Pemeriksaan berat isi agregat

Berat isi agregat (kg/m3) = VW (2.8)

dimana:

W = Berat dari agregat kasar(kg)

V = Volume agregat kasar (m3)

4. Sieve analysis

Pengujian ini dilakukan untuk menentukan pembagian butiran pada agregat

kasar sehingga dapat diketahui sebaran gradasi sudah memenuhi syarat atau tidak.

2.3.2. Komposisi

Porous concrete dibuat dengan mengurangi atau menghilangkan agregat

halus dari campuran beton biasa. Standar pembuatan porous concrete di Amerika

Serikat adalah dengan menggunakan agregat kasar, semen dan air dengan water-

cement ratio yang kecil. Pada tabel di bawah ini akan ditunjukkan proporsi

material porous concrete yang digunakan di Amerika Serikat sesuai dengan

laporan National Ready Mix Concrete Association (NRMCA).



22

Tabel 2.2 Komposisi mix desain untuk pervious concrete di Amerika Serikat

Property Specification Cement content 300 to 600 lbs/yd3 Coarse aggregate content 2,400 to 2,700 lbs/yd3 Fine aggregate content 0 lbs/yd3 Water-cement ratio 0.27 to 0.43

Sumber: National Ready Mix Concrete Association (NRMCA).

Agregat kasar yang digunakan pada pervious concrete dapat berupa kerikil

sungai ataupun kerikil yang berasal dari pecahan batu. Ukuran agregat kasar yang

biasanya digunakan pada pembuatan pervious concrete adalah agregat yang

tertahan saringan No.4 hingga agregat berukuran ¾ inchi dan agregat berukuran 1

inchi juga terkadang digunakan. Sedangkan untuk water-cement ratio yang biasa

digunakan adalah 0,27-0,43 dengan nilai slump harus lebih kecil dari 1 inchi.

Dalam menentukan komposisi campuran beton untuk pervious pavement,

teori mix design yang umum digunakan sebagai acuan dalam perhitungan

komposisi beton tidak dapat digunakan. Pervious concrete memiliki porositas

yang tinggi sehingga dapat mengalirkan air. Untuk memperoleh porositas tersebut,

maka dalam komposisi pervious concrete hanya digunakan sedikit agregat halus

ataupun tidak menggunakan agregat halus.

Dari penelitian yang telah dilakukan tentang komposisi pembentuk pervious

concrete, diperoleh beberapa kesimpulan untuk membuat pervious pavement

yaitu:

1. Jumlah semen minimum adalah 5% dari jumlah agregat kasar (pada keadaan

ini campuran beton setelah kering mudh lepas satu sama lain).

2. Jumlah semen maksimum adalah 25% dari jumlah agregat kasar (pada

keadaan ini campuran beton setelah kering tidak mudah lepas satu sama

lain)

3. Batas minimum W/C adalah 0,25 dan batas maksimum W/C adalah 0,3.

4. Keadaan agregat kasar harus SSD.

5. Untuk rancang campur pembuatan perious concrete ini tidak bisa

menggunakan semen dry mix karena agregat tidak menempel.

6. Untuk keamanan pembukaan bekisting dilakukan setelah 2 hari pengecoran

karena saat 1 hari, beton belum dapat dikatakan kering.



23

Untuk memperoleh kondisi poros, maka spesifikasi agregat kasar yang akan

digunakan dalam percobaan ini adalah:

1. Agregat ukuran ¾ inchi, yaitu agregat yang 100 % tertahan saringan 3/4

inchi dan lolos dari saringan 1 inchi.

2. Agregat ukuran ½ inchi, yaitu agregat yang 100 % tertahan saringan ½ inchi

dan lolos dari saringan 3/4 inchi.

3. Agegat ukuran 3/8 inchi, yaitu agregat yang 100 % tertahan saringan 3/8

inchi dan lolos dari saringan 1/2 inchi.

4. Agegat ukuran No.4, yaitu agregat yang 100 % tertahan pada saringan No.4,

dan lolos saringan 3/8 inchi.


BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. TEORI PERVIOUS CONCRETE kuat... · faktor yang mempengaruhi flexural...

Documents

Transcript of BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. TEORI PERVIOUS CONCRETE kuat... · faktor yang mempengaruhi flexural...