BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI A. …repository.ump.ac.id/383/3/BAB II_EKO...

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

Yufiter (2012) dalam jurnal yang berjudul “substitusi agregat halus beton

menggunakan kapur alam dan menggunakan pasir laut pada campuran beton”

memaparkan bahwa:

Keterbatasan material pasir yang terjadi di Kabupaten Sumba Barat Daya

menyebabkan digunakannya kapur alam dan pasir laut sebagai bahan

pengganti agregat halus yang secara ilmiah belum diketahui kualitasnya,

sehingga perlu dilakukan kajian tentang bahan tersebut. Tujuan penelitian ini

adalah untuk mengetahui persentase kapur alam dan pasir laut yang dapat

digunakan dan untuk mengetahui kualitas beton yang dihasilkan. Benda uji

yang digunakan adalah beton silinder (diameter 15 cm dan tinggi 30 cm).

Metode yang digunakan untuk analisa data adalah statistik deskriptif.

Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa persentase yang dapat

digunakan untuk pasir laut adalah 100% dan untuk kapur alam adalah 25%.

Hasil uji kualitas diperoleh bahwa beton yang menggunakan kapur alam

memiliki kuat tekan dan kuat tarik belah yang lebih kecil dari beton normal

dan tidak mencapai kuat tekan rencana. Sedangkan beton yang menggunakan

pasir laut menghasilkan kuat tekan dan kuat tarik belah yang lebih besar dari

beton normal.

Studi Perbandingan Kuat …, Eko Prasetyo, Fakultas Teknik UMP, 2016

5

B. Landasan Teori

1. Beton

Beton adalah campuran bahan-bahan agregat halus dan agregat kasar

yang berupa pasir, batu pecah, atau bahan yang lain dengan menambahkan

secukupnya bahan perekat semen dan air sebagai bahan pembantu guna

keperluan reaksi kimia selama proses pengerasan beton berlangsung.

Material pembentuk beton tersebut dicampur merata dengan komposisi

tertentu menghasilkan suatu campuran yang homogen sehingga dapat

dituang dalam cetakan untuk dibentuk sesuai keinginan. (Istimawan

dipohusodo :1999).

Kualitas atau mutu dari suatu beton sangat bergantung kepada

komponen penyusun atau bahan dasar beton, bahan tambahan, cara

pembuatan dan alat yang digunakan. Mutu beton digolongkan ke dalam 3

kelas mutu, yaitu beton kelas I, beton kelas II, dan beton kelas III.

Beton kelas I : f’c=7,4 Mpa (K-100), f’c=9,8 Mpa (K125), f’c=12,2 Mpa

(K-150), digunakan untuk bukan pekerjaan struktur. Beton Kelas II :

f’c=14,5 Mpa (K-175), f’c=16,9 Mpa (K-200), f’c=19,3 Mpa (K-225),

f’c=21,7 Mpa (K-250), f’c=24 Mpa (K-275) digunakankan untuk

pekerjaan struktur seperti lantai, jalan, pondasi, sloof, kolom, dll. Beton

Kelas III : f’c=28,8 Mpa (K-325), f’c=31,2 Mpa (K-350), adalah beton

khusus, misalnya untuk balok dan lantai jembatan, landasan pesawat, dan

lain-lain.


6

2. Sifat-sifat beton

Pada umumnya beton terdiri dari kurang lebih 15% semen, 8% air,

3% udara, dan selebihnya agregat kasar dan agregat halus. Campuran

tersebut dsetelah mengeras mempunyai sifat yang berbeda-beda tergantung

pada cara pembuatan, perbandingan campuran, cara mencampur, cara

mengangkut, cara mencetak, cara memadatkan, cara merawat, dan

sebagainya, akan mempengaruhi sifat-sifat beton (Tjokrodimuljo, 1995).

Untuk keperluan perancangan dan pelaksanaan struktur beton, maka

pengetahuan tentang sifat-sifat beton setelah mengeras perlu diketahui,

sifat-sifat tersebut antara lain:

a. Tahan lama (Durrability)

b. Kuat tekan

c. Kuat tarik

d. Modulus elastisitas

e. Rangkak (creep)

f. Susut (shrinkage)

g. Kemampuan dikerjakan (workability)

3. Semen Portland

Semen yang digunakan untuk bahan beton adalah semen portland

atau semen portland pozzolan, yaitu berupa semen hidrolik yang berfungsi

sebagai bahan perekat beton. Dengan jenis semen tersebut diperlukan air

guna berlangsungnya reaksi kimia pada proses hidrasi. Pada proses hidrasi


7

semen yang mengeras dan mengikat bahan penyusun beton sehingga

membentuk massa padat (Tjokrodimuljo, 1995).

Semen portland dapat dibedakan dengan semen lainnya berdasarkan

susunan kimianya maupun kehalusan butimya. Perbandingan bahan-bahan

utama penyusun semen portland adalah kapur (CaO) sekitar 60%-65%,

silika (SiO2) sekitar 20%-25%, dan oksida besi serta alumina (Fe2O3 dan

Al2O3) sekitar 7%-12%. Sifat-sifat semen portland dapat dibedakan

menjadi dua, yaitu sifat fisika dan sifat kimia. berikut ini adalah sifat-sifat

Semen Portland:

a. Kehalusan Butir

b. Kepadatan (density)

c. Konsistensi

d. Waktu Pengikatan

e. Panas Hidrasi

4. Agregat

Agregat terbagi atas agregat kasar dan agregat halus. Agregat halus

umumnya terdiri dari pasir atau partikel-partikel yang lewat saringan #4

atau 5mm. sedangkan agregat kasar tidak dapat melewati saringan tersebut

atau diameter butir lebih dari 5mm (Dipohusodo : 1999).

a. agregat halus

Agregat halus untuk beton dapat berupa pasir alam sebagai hasil

desintegrasi alami dari batuan-batuan atau berupa pasir buatan yang dihasil


8

oleh alat-alat pemecah batu. Adapun syarat-syarat dari agregat halus yang

digunakan menurut PBI 1971, antara lain :

1) Pasir terdiri dari butir- butir tajam dan keras. Bersifat kekal artinya

tidak mudah lapuk oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan

hujan

2) Tidak mengandung lumpur lebih dari 5%. Lumpur adalah bagian-

bagian yang bisa melewati ayakan 0,063 mm. Apabila kadar lumpur

lebih dari 5%, maka harus dicuci. Khususnya pasir untuk bahan

pembuat beton.

3) Tidak mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak yang

dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams-Harder. Agregat yang

tidak memenuhi syarat percobaan ini bisa dipakai apabila kekuatan

tekan adukan agregat tersebut pada umur 7 dan 28 hari tidak kurang

dari 95% dari kekuatan adukan beton dengan agregat yangs sama tapi

dicuci dalam larutan 3% NaOH yang kemudian dicuci dengan air

hingga bersih pada umur yang sama.

b. agregat kasar

Agregat kasar dapat berupa kerikil hasil desintergrasi alami dari

batuan-batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari pemecahan batu

dengan besar butir lebih dari 5 mm. Kerikil, dalam penggunaannya harus

memenuhi syarat- syarat sebagai berikut:

1) Butir-butir keras yang tidak berpori serta bersifat kekal yang artinya

tidak pecah karena pengaruh cuaca seperti sinar matahari dan hujan.


9

2) Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1%, apabila melebihi maka

harus dicuci lebih dahulu sebelum menggunakannya.

3) Tidak boleh mengandung zat yang dapat merusak batuan seperti zat –

zat yang reaktif terhadap alkali. 4) Agregat kasar yang berbutir pipih

hanya dapat digunakan apabila jumlahnya tidak melebihi 20% dari

berat keseluruhan.

5. Air

Air yang digunakan untuk membuat beton harus bersih, tidak boleh

mengandung minyak, asam, alkali, garam, zat organik atau bahan-bahan

lain yang bersifat merusak beton beton dan baja tulangan. Nilai banding

berat air dan semen untuk suatu adukan beton disebut factor air semen

(fas). Agar terjadi proses hidrasi yang sempurna dalam adukan beton, pada

umumnya dipakai nilai factor air semen 0,40-0,60 tergantung mutu beton

yang hendak dicapai (Dipohusodo : 1999).

Persyaratan air yang digunakan dalam campuran beton adalah sebagai

berikut:

a. Air tidak boleh mengandung lumpur (benda-benda melayang lain) lebih

dari 2 gram/liter.

b. Air tidak boleh mengandung garam-garam yang dapat merusak beton

(asam, zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.

c. Air tidak boleh mengandung Chlorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.

d. Air tidak boleh mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.


10

6. Pasir putih

Batu gamping atau batu kapur adalah batuan dari hasil sedimentasi

yang komposisi utamanya adalah kalsium karbonat (CaCO3). Semakin

keras dan padat jenis batu kapur ini, maka semakin cocok untuk

pembuatan beton. Batu gamping atau batu kapur sebagian besar

mengandung magnesium karbonat disamping kalsium karbonat jadi sangat

cocok untuk pembuatan beton.

Pasir putih diperoleh dari pegunungan di daerah Banjarnegara yang

didapatkan dengan cara penambangan batu gamping yang dihancurkan

hingga halus seperti pasir pada umumnya.

7. Mix design

Berdasarkan SNI 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran

Beton Normal, mix design beton normal dapat diringkas dalam langkah-langkah seperti

dibawah ini.

a. Menentukan kuat tekan beton karakteristik yang disyaratkan (fc’) pada

umur tertentu.

Tabel2.1 Notasi kuat tekan beton

Notasi Bentuk benda uji Ukuran Umur

K Kubus 15x15x15 cm 28 hari

f’c Silinder D 15 cm, tinggi 30 cm 28 hari

Sumber: SNI 03-2834-1993

Jika umur beton yang dikehendaki saat diuji belum mencapai 28 hari maka

harus dikonversi sebagai berikut :


11

Tabel 2.2 konversi umur uji kuat tekan beton

Umur Perbandingan kuat tekan beton

3 0.46

7 0.7

14 0.88

21 0.96

28 1

Sumber : SNI 03-2834-1993

b. Menetapkan Deviasi Standar (SD)

Deviasi standar ditetapkan berdasarkan tingkat mutu pengendalian

pelaksanaan pencampuran beton. semakin baik mutu pelaksanaan maka

nilai deviasi standar semakin kecil

Tabel 2.3 nilai deviasi standar untuk berbagai tingkat pengendalian

Tingkat pengendalian mutu pekerjaan SD (Mpa)

Memuaskan 2,8

Sangat baik 3,5

Baik 4,2

Cukup 5,6

Jelek 7,0

Tanpa kendali 8,4

Sumber : (Tjokrodimuljo, 1995).

Bila suatu produksi beton hanya memiliki data hasil uji yang memenuhi

syarat sebanyak 15-29 hasil uji yang berurutan, maka nilai deviasi standar adalah

perkalian deviasi standar yang dihitung dari data hasil uji tersebut

dengan faktor pengali dari tabel dibawah ini :


12

Tabel 2.4 faktor pengali deviasi standar

Jumlah data 30 25 20 15 <15

faktor pengali 1 1.03 1.08 1.16 -


c. Menghitung nilai tambah (M)

Keterangan:

M = nilai tambah (Mpa)

SD = deviasi standar (Mpa)

k = tetapan statistik yang nilainya tergantung pada presentase hasil uji

yang lebih rendah dari f’c. Dalam hal ini diambil 5%, sehingga nilai k =

1.64.

d. Menetapkan kuat tekan rata-rata (f’cr)

f’cr = f’c + M

f’cr = Kuat tekan rata-rata, (Mpa)

f'c = Kuat tekan yang disyaratkan, (Mpa)

M = Nilai tambah, (Mpa)

e. Penetapan jenis semen portland

Menurut SNI 15-2049-2004 di indonesia semen portland dibedakan

menjadi 5jenis yaitu tipe I,II,III,IV,V. Jenis I merupakan jenis semen

biasa, sedangkan jenis III merupakan semen yang cepat mengeras.


13

f. Penetapan jenis agregat

Jenis agregat kasar dan agregat halus ditetapkan, apakah berupa alami atau

batu pecah.

g. Penetapan faktor air semen

Penetapan faktor air semen maksimum faktor air semen maksimum harus

memenuhi SNI 03-1915-1992 tentang Spesifikasi Beton Tanah Sulfat dan

SNI 03-2914-1994 tentang Spesifikasi Beton Bertulang Kedap Air.

Tabel 2.5 kuat tekan beton (Mpa) dengan faktor air semen 0,5

Jenis

semen

Jenis

Agregat

Kasar

Umur 3

hari

Umur 7

hari

Umur 28

hari

Umur 91

hari

I,II,III

III

Alami

Pecah

Alami

Pecah

17

19

21

25

23

27

28

33

33

37

38

44

40

45

44

48


Gambar 2.1 penetapan f.a.s berdasarkan jenis semen dan kuat tekan rata-

rata


14

Gambar 2.2 penetapan f.a.s berdasarkan jenis semen, jenis agregat, dan

kuat tekan rata-rata

Tabel 2.6 persyaratan f.a.s maksimum untuk berbagai pembetonan dan

lingkungan khusus

Jenis pembetonan f.a.s max

1. Keadaan keliling non korosif 0,6

2. Keadaan keliling non korosif oleh kondensasi 0,52

3. Tidak terlindung dari hujan dan panas 0,55

4. Terlindung dari hujan dan panas 0,6

5. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti 0,55



15

h. Penetapan nilai slump

Penetapan nilai slump dilakukan dengan memperhatikan pelaksanaan

pembuatan, pengangkutan, penuangan, pemadatan maupun jenis

strukturnya.

Tabel 2.7 penetapan nilai slump

Pemakaian beton Maks Min

Dinding, plat pondasi, dan pondasi telapak bertulang 12,5 5

Pondasi telapak tidak bertulang, kaison, struktur bawah

tanah

9 2,5

Plat, balok, kolom, dan dinding 15 7,5

Pengerasan jalan 7,5 5

Pembetonan masal 7,5 2,5


i. Penetapan besarnya butir agregat maksimum

Besar Butir Agregat Maksimum tidak boleh melebihi

1) Seperlima jarak terkecil antara bidang-bidang samping dari cetakan.

2) Sepertiga dari tebal pelat.

3) Tiga perempat dari jarak bersih minimum di antara batang-batang atau

berkas-berkas tulangan.

j. Penetapan jumlah air tiap 1 m3 beton, berdasarkan ukuran agregat, jenis

agregat, dan nilai slump yang diinginkan


16

Tabel 2.8 perkiraan kebutuhan air tiap m3

Ukuran maks

kerikil (mm)

Jenis batuan Slump (mm)

0-10 10-30 30-60 60-80

10 Alami 150 180 205 225

Pecah 180 205 230 250

20 Alami 135 160 180 195

Pecah 170 190 210 255

40 Alami 115 140 160 175

Pecah 155 175 190 205


Dari tabel apabila agregat halus dan agregat kasar dari jenis yang berbeda

maka jumlah air yang diperkirakan dengan rumus

A = 0,67 Ah + 0,33 Ak

Dimana

A = jumlah air yang dibutuhkan (liter/m3)

Ah = jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat halusnya (liter)

Ak = jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat kasarnya (liter)

k. Hitung berat semen yang diperlukan

Berat semen per m3 beton dihitung dengan membagi jumlah air (dari

langkah 9) dengan f.a.s yang diperoleh pada (langkah 7)


17

l. Kebutuhan semen minimum

Tabel 2.9 kebutuhan semen minimum

Jenis pembetonan Semen min

1. Keadaan keliling non korosif 275

2. Keadaan keliling non korosif oleh kondensasi 325

3. Tidak terlindung dari hujan dan panas 325

4. Terlindung dari hujan dan panas 275

5. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti 325


m. Penyesuaian kebutuhan semen

Apabila kebutuhan semen yang diperoleh dari no 10 ternyata lebih sedikit

dari kebutuhan minimum no 11 maka kebutuhan semen harus dipakai yang

minimum nilainya lebih besar.

n. Penyesuaian jumlah air atau f.a.s

Jika semen ada perubahan akibat langkah 12 maka nilai f.a.s berubah.

o. Penentuan daerah gradasi agregat halus

Berdasarkan gradasinya (hasil analisis ayakan) agregat halus yang akan

dipakai diklasifikasikan menjadi 4 daerah. Penentuan daerah gradasi

tersebut didasarkan atas grafik gradasi yang ada dalam tabel berikut.


18

Tabel 2.10 batas gradasi pasir

Lubang

ayakan (mm)

Persen butir yang lewat ayakan

1 2 3 4

10

4,8

2,4

1,2

0,6

0,3

0,15

100

90-100

60-95

30-70

15-34

5-20

0-10

100

90-100

75-100

55-90

35-59

8-30

0-10

100

90-100

85-100

75-100

60-79

12-40

0-10

100

95-100

95-100

90-100

80-100

15-50

0-15


p. Perbandingan agregat halus dan agregat kasar

Nilai banding antara berat agregat halus dan agregat kasar diperlukan

untuk memperoleh gradasi agregat campuran yang baik.

Gambar 2.3 grafik persentase agregat halus terhadap agregat keseluruhan


19

q. Berat jenis agregat campuran

Berat jenis agregat campuran dapat dihitung dengan rumus

Bj campuran =

+

Dengan

Bj campuran = berat jenis agregat campuran kg/m3

Bj agr halus = berat jenis agregat halus kg/m3

Bj agr kasar = berat jenis agregat kasar kg/m3

P = persentase agregat halus terhadap agregat kasar (%)

K = persentase agregat kasar terhadap agregat halus (%)

r. Penentuan berat beton

Untuk menentukan berat beton dapat digunakan data berat jenis campuran

dan kebutuhan air tiap m3, setelah itu kemudian data dimasukan dalam

grafik berikut

Gambar 2.4. grafik hubungan kandungan air, berat jenis agregat campuran,

dan berat beton


20

s. Menentukan kebutuhan pasir dan kerikil

Berat pasir + berat kerikil = berat beton – kebutuhan air – kebutuhan

semen

t. Menentukan kebutuhan pasir

Kebutuhan pasir = kebutuhan pasir dan kerikil x % berat pasir

u. Menentukan kebutuhan kerikil

Kebutuhan kerikil = kebutuhan pasir dan kerikil – kebutuhan pasir

8. Kuat tekan beton

Beton yang baik adalah beton yang mempunyai kuat tekan yang tinggi,

kuat tarik tinggi, kuat lekat tinggi, susut kecil, tahan atas pengaruh cuaca,

tahan terhadap zat kimia dan mempunyai elastisitas tinggi, maka sifat-sifat

beton yang lain cenderung baik sehingga perencanaan campuran dengan

target utama yang dicapai adalah kuat tekan beton yang tinggi.

Berdasarkan Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI, 1979),

besarnya kuat tekan beton dapat dihitung dengan rumus f’c = P/A (untuk

sampel beton berbentuk silinder).

Keterangan:

f’c = kuat tekan beton (Mpa)

P = beban tekan maksimum (N)

A = luas permukaan benda uji (cm²)


BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI A. …repository.ump.ac.id/383/3/BAB II_EKO...

Documents

Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI A. …repository.ump.ac.id/383/3/BAB II_EKO...