MATERIAL BETON

MANFAAT

PONDASI, KOLOM, BALOK, PELAT, PELAT CANGKANG

BENDUNG, BENDUNGAN, TALUD, SALURAN, DRAINASE

RIGID PAVEMENT (JALAN RAYA, LANDASAN UDARA)

PENDAHULUAN

KELEBIHAN

1. HARGA RELATIF MURAH

2. MUDAH DIANGKUT, DITUANG DAN DIBENTUK

3. KUAT TEKAN TINGGI

4. TAHAN TERHADAP TEMPERATUR TINGGI

5. BETON SEGAR DAPAT DISENPROTKAN

6. BIAYA PEMELIHARAAN/PERAWATAN KECIL

KEKURANGAN

1. KUAT TARIK RENDAH

2. SULIT KEDAP AIR

3. BERSIFAT GETAS (BRITTLE)

4. PERLU DILATASI (EXPANSION JOINT)

KEMBANG SUSUT KRN SUHU

5. PERLU DILATASI (CONSTRACTION JOINT)

SUSUT PENGERINGAN DAN PENGEMBANGAN

6. BERAT, BENTUK JADI SULIT DIUBAH

SEMEN

AIR

BETON

AGREGAT

BAHAN TAMBAH

SIFAT-SIFAT BETON SEGAR

Kemudahan Pengerjaan (workability)

Pemisahan Kerikil (segregation)

Bleeding

Kemudahan Pengerjaan (workability)

Dapat dilihat dari nilai slump, yang identik dengan

keplastisan beton. Semakin plastis beton, semakin mudah

pengerjaannya.

Unsur-unsur yang mempengaruhi:

jumlah air pencampur

kandungan semen

gradasi campuran pasir dan kerikil

bentuk butiran agregat kasar

butir maksimum

cara pemadatan dan alat pemadat

Segregation

adalah kecenderungan butir-butir kasar untuk lepas dari

campuran beton. (sarang kerikil, keropos)

Penyebab:

campuran kurus/kurang semen

terlalu banyak air

ukuran agregat maksimum lebih dari 40 mm

permukaan butir agregat kasar

Pencegahan:

tinggi jatuh diperpendek

penggunaan air sesuai persyaratan

tebal selimut beton sesuai dengan syarat

pemadatan baik

Bleeding

adalah kecenderungan air untuk naik ke permukaan pada

beton yang baru dipadatkan. (laitance)

Dipengaruhi:

susunan butir agregat

jumlah air

kecepatan hidrasi

proses pemadatan

Pencegahan:

memberi lebih banyak semen

menggunakan air sesedikit mungkin

menggunakan butir halus lebih banyak

Komposisi Beton terdiri dari rongga udara

sekitar 1% - 2%, pasta semen (semen dan

air) sekitar 25% - 40%, dan agregat (agregat

halus dan agregat kasar) sekitar 60% - 75%.

Semen dan air adalah bahan yang aktif

dalam hal ini berfungsi sebagai

perekat/pengikat, sedangkan agregat adalah

bahan yang pasif berfungsi sebagai pengisi.

BETON

SEMEN

SEMEN ATAU PORTLAND CEMENT IALAH SEMEN HIDROLIS YANG DIHASILKAN DENGAN CARA MENGHALUSKAN KLINKER YANG TERUTAMA TERDIRI DARI SILIKAT-SILIKAT KALSIUM YANG BERSIFAT HIDROLIS DENGAN GIPS SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN (PUBI-1982)

SEJARAH SEMEN 1790 J. Smeaton dari Inggris menemukan bahan

kapur yang mengandung lempung dan dibakar akan mengeras di dalam air.

1816 di Souillac Prancis dibangun jembatan dengan beton tak bertulang

1824 nama Portland Cement diusulkan oleh Joseph Aspdin karena campuran air, pasir, dan batu-batuan yang bersifat pozzolan dan berbentuk bubuk ini pertama diolah di Pulau Portland, dekat pantai Dorset Inggris.

1875 PC pertama kali diproduksi di pabrik oleh David Saylor di Coplay Pennsylvania, Amerika Serikat.

Jenis Semen

- Semen non hidrolik (kapur)

- Semen hidrolik (semen pozollan,

semen terak, semen alam, semen

portland, semen portland pozolland,

semen putih, semen alumina )

Semen Portland

Proses Pembuatan

- Proses basah

- proses kering

Sifat dan Karakteristik

- Sifat fisika (kehalusan butir, kepadatan,

konsistensi, waktu pengikatan, panas hidrasi,

perubahan volume, kekuatan tekan

- Sifat kimia (senyawa kimia, kesegaran semen,

sisa yang tak larut, panas hidrasi semen,

kekuatan pasta semen dan faktor air semen

Senyawa Kimia

Trikalsium Silikat C3S (3CaO SiO2)

Dikalsium Silikat C2S (2CaO SiO2)

Trikalsium Aluminat C3A (3CaO AL2O3)

Tetrakalsium Aluminoferit C4AF (4CaO AL2O3 Fe2O3)

Semen Portland

Peraturan Beton 1989 (SKBI.1.4.53.1989) dalam

ulasannya di halaman 1, membagi semen portland menjadi

lima jenis (SK.SNI T-15-1990-03:2) yaitu:

Tipe I, semen portland yang dalam penggunannya tidak

memerlukan persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya.

Tipe II, semen portland yang dalam penggunannya

memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi

sedang.

Tipe III, semen portland yang dalam penggunannya

memerlukan kekuatan awal yang tinggi dalam fase

permulaan setelah pengikatan terjadi.

Tipe IV, semen portland yang dalam penggunannya

memerlukan panas hidrasi yang rendah.

Tipe V, semen portland yang dalam penggunannya

memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat.

PENYIMPANAN SEMEN

Semen yang ditaruh di atas tanah akan lebih reaktif dan

akibatnya semen lebih cepat menyerap kadar air dari

kelembaban sekelilingnya. Semen dalam bentuk curah

dapat disimpan dalam tempat penyimpanan setinggi 2 m

atau lebih. Semen dalam kantong semen dapat disimpan

dengan aman jika disimpan dalam lembaran alas yang

kedap air.

Akibat tidak sempurnanya penyimpanan semen dalam

jangka waktu lama semen menjadi buruk. Semen yang

disimpan lebih dari 6 bulan sejak diproduksi, atau semen

dalam kantong-kantong dipenyimpanan lokal lebih dari 3

bulan, perlu diuji sebelum digunakan.

SNI-03-2002 Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik, atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton atau tulangan. Air pencampur yang digunakan pada beton pratekan atau pada beton yang di dalamnya tertanam logam aluminium, termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan. Air yang tidak dapat diminum tidak boleh digunakan pada beton, kecuali ketentuan berikut terpenuhi: Pemilihan proporsi campuran beton harus didasarkan pada campuran beton yang menggunakan air dari sumber yang sama. Hasil pengujian pada umur 7 dan 28 hari pada kubus uji yang dibuat dari adukan dengan air yang tidak dapat diminum harus mempunyai kekuatan sekurang-kurangnya sama dengan 90% dari kekuatan benda uji yang dibuat dengan air yang dapat diminum. Perbandingan uji kekuatan tersebut harus dilakukan pada adukan serupa, terkecuali pada air pencampur, yang dibuat dan diuji sesuai dengan Metode uji kuat tekan untuk mortar semen hidrolis (Menggunakan spesimen kubus dengan ukuran sisi 50 mm)(ASTM C 109 ).

AIR

1. Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari

bahan-bahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan

organik, atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton atau

tulangan.

2. Air pencampur yang digunakan pada beton pratekan atau pada beton

yang di dalamnya tertanam logam aluminium, termasuk air bebas yang

terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam

jumlah yang membahayakan.

3. Air yang tidak dapat diminum tidak boleh digunakan pada beton, kecuali

ketentuan berikut terpenuhi:

Pemilihan proporsi campuran beton harus didasarkan pada campuran beton yang menggunakan air dari sumber yang sama.

Hasil pengujian pada umur 7 dan 28 hari pada kubus uji yang dibuat dari adukan dengan air yang tidak dapat diminum harus mempunyai

kekuatan sekurang-kurangnya sama dengan 90% dari kekuatan benda

uji yang dibuat dengan air yang dapat diminum. Perbandingan uji

kekuatan tersebut harus dilakukan pada adukan serupa, terkecuali

pada air pencampur, yang dibuat dan diuji sesuai dengan Metode uji kuat tekan untuk mortar semen hidrolis (Menggunakan spesimen

kubus dengan ukuran sisi 50 mm)(ASTM C 109 ).

AIR (SNI-03-2002)

SYARAT MUTU

1. Garam2 Anorganik, (kalsium, magnesium, natrium, kalium,

bikarbonat, sulfat, klorida, nitrat) akan memperlambat waktu

pengikatan beton & menyebabkan kekuatan beton menurun.

gabungan ini >2000 mg/lt

2. Na CL pada kadar 20000 ppm, dan Na2SO4.10 H2O 1250

ppm, diijinkan

3. Air Asam

4. Air Basa

5. Air Gula

6. Minyak

7. Rumput Laut

8. Zat-zat Organik, lanau dan bahan2 terapung

9. Pencemaran Limbah Industri

AIR (BS.3148-80)

AGREGAT Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar/beton, yang menempati kira-kira 70% volume beton.

Dalam praktek agregat umumnya digolongkan menjadi 3 kelompok

Batu, untuk besar butiran > 40 mm

Kerikil, untuk besar butiran 5 mm sd 40 mm

Pasir, untuk besar butiran 0,15 mm sd 5 mm

Agregat Alami dan Agregat Buatan

Pasir alam

pasir galian

pasir sungai

pasir laut

Batu alami

batuan beku

batuan sedimen

batuan metamor

Agregat buatan

Pecahan genteng >30 MPa, batu bata, terak dingin dari tanur tinggi

Jenis agregat berdasarkan bentuk:

agregat bulat

agregat bulat sebagian atau tidak teratur

agregat bersudut

agregat panjang

agregat pipih

agregat pipih dan panjang

Jenis Agregat berdasarkan tekstur permukaan:

agregat licin/halus (glassy)

berbutir (granular)

kasar

kristalin (cristalline)

berbentuk sarang labah (honeycombs)

Berat Jenis dan Berat satuan

Berat jenis agregat adalah rasio antara massa padat agregat dan massa air dengan volume sama pada suhu yang sama pula

agregat normal 2,5 sd 2,7 >>> granit, basalt, kuarsa

agregat berat >2,8 >>> magnetik, barytes, serbuk besi

agregat ringan >> diotomite, pumice, cinder, tanah bakar, abu terbang

Berat satuan agregat ialah berat agregat dalam satu satuan volume, dinyatakan dalam kg/liter atau ton/m3

Berat satuan agregat vt = vb + vp vt = volume total, vb = volume butiran termasuk pori tertutup,

vp = volume pori terbuka

Porositas : p = (vp/vt) x 100%

Kemampatan (kepadatan) k = (vb/vt) x 100%

Dari rumus di atas didapatkan hubungan k = 100 p

Bila suatu agregat kering beratnya w, maka diperoleh: Berat jenis bj = w/vb

Berat satuan = w/vt

Gradasi Agregat Gradasi agregat ialah distribusi ukuran butiran dari agregat

Tujuan: agar diperoleh suatu kumpulan agregat dengan pori-pori yang sedikit, yaitu kepadatan tinggi/rongga sedikit. Artinya sela-sela butir yang besar diisi oleh butir-butir yang lebih kecil.

gradasi sela, Gradasi ini mempunyai keistimewaan:

pada nilai fas tertentu, kemudahan pengerjaan akan lebih tinggi bila kandungan pasir lebih sedikit

pada kondisi kelecakan yang tinggi, lebih cenderung mengalami segregasi, oleh karena itu disarankan dipakai pada tingkat kemudahan penkerjaan yang rendah, yang pemadatannya dengan vibrator

gradasi ini tidak berpengaruh buruk terhadap kekuatan beton

gradasi seragam Gradasi menerus

Sifat-sifat agregat yaitu:

1. Serapan Air, presentase berat air yang mampu diserap agregat di dalam air. Serapan air dihitung dari banyaknya air yang mampu diserap oleh agregat pada kondisi jenuh permukaan kering (JPK) atau saturated surface dry (SSD), kondisi ini merupakan:

keadaan kebasahan agregat yang hampir sama dengan agregat dalam beton, sehingga agregat tidak akan menambah atau mengurangi air dari pastanya.

Kadar air dilapangan lebih banyak mendekati kondisi SSD dari pada kondisi kering tungku.

Jika agregat basah ditimbang beratnya Wb, kemudian dikeringkan dalam tungku (oven) pada suhu 105 oC sampai beratnya tetap Wk, maka kadar air agregat basah itu ialah

Kadar air =

Jika agregat yang jenuh kering muka ini kemudian dioven pada suhu 105 oC sampai beratnya tetap, yaitu Wk, maka kadar air agregat jenuh kering muka itu sebesar:

Kadar air jenuh kering muka =

%100xW

WW

k

kb

%100xW

WW

k

kjkm

2. Kadar air, adalah banyaknya air yang terkandung dalam suatu agregat. Keadaan kandungan air di dalam agregat dibedakan menjadi beberapa tingkat, yaitu:

kering tungku, benar-benar tidak berair, dan ini secara penuh menyerap air.

Kering udara, yaitu kondisi agregat yang permukaannya kering tetapi sedikit mengandung air dalam porinya dan masih dapat menyerap air.

Jenuh kering permukaan (JPK), yaitu keadaan dimana tidak ada air di permukaan agregat, tetapi agregat tersebut masih mampu menyerap air. Pada kondisi ini air dalam agregat tidak dapat menambah atau mengurangi air pada campuran beton

Basah, yaitu kondisi dimana butir-butir agregat banyak mengandung air, sehingga penyebabkan penambahan kadar air campuran beton.

Resapan efektif

Berat air yg dapat diserap Wsr = Ref . Wag

Berat Tambahan Wtam = Akel . Wag

Kandungan Air

SERAPAN AIR

Dihitung dr banyaknya yg mampu diserap oleh agregat pada kondisi jenuh

permukaan kering/saturated surface dry. Berarti:

.Keadaan kebasahan agregat yg hampir sama dg agregat dlm beton,

shg agregat tdk akan menambah maupun mengurangi air dari pastanya.

.Kadar air di lapangan lebih banyak mendekati kondisi SSD dari pada

kondisi kering tungku.

%100xW

WWR

SSD

KUSSDef

%100xW

WWA

SSD

SSDBSHkel

%100xW

WWK

SSD

SSDAGRAirl

KADAR AIR banyaknya air yg terkandung dlm suatu agregat

1. Kadar air kering tungku

2. Kadar air kering udara

3. Jenuh kering permukaan

4. Kondisi basah %100

2

21 xW

WWKA

Modulus Halus Butir

Biasa disebut MHB adalah suatu indek yang dipakai untuk mengukur

kehalusan atau kekasaran butir-butir agregat (Abrams,1918)

MHB didefinisikan sebagai jumlah persen komulatif dari butir agregat

yang tertinggal di atas satu set ayakan dibagi seratus (Ilsley, 1942)

Makin besar MHB berarti semakin besar butiran agregatnya

Agregat halus MHB = 1,50 3,8

Agregat kasar MHB = 5,00 8,00 W = (K C)/(C P)x 100%

Agregat campuran = 5,00 6,00

Pengembangan Volume pasir

Volume pasir biasanya mengembang bila sedikit mengandung air. Pengembangan itu disebabkan karena adanya lapisan tipis air di sekitar butir-butir pasir. Pasir yang halus mengembang lebih banyak dibandingkan pasir kasar. Besar pengembangan dapat sampai 25% atau 40%, pada kadar air sekitar 5% dan 8% (kadar air = perbandingan berat air dengan berat butir pasir).

Kekuatan dan Keuletan Agregat

Kekuatan beton tidak lebih tinggi daripada kekuatan agregatnya.

Butir-butir agregat dapat bersifat kurang kuat karena dua hal:

1) terdiri dari bahan yang lemah,

2) terdiri dari partikel-partikel yang kuat tetapi tidak terikat dengan kuat (granit).

Zat-zat yang berpengaruh Buruk pada Beton

Bahan-bahan yang keberadaannya mungkin memberikan pengaruh yang merugikan kekuatan, kemudahan pengerjaaan, dan kenampakan jangka panjang disebut zat-zat pengganggu. Bahan ini bukan bahan tambah karena lemah, lunak, lembut, atau sifat fisik dan kimianya merusak beton. Dibedakan menjadi 3 macam zat yang mengganggu proses hidrasi semen zat yang melapisi agregat sehingga mengganggu

terbentuknya lekatan yang baik antara agregat dan pasta semen

butiran-butiran yang kurang tahan cuaca, yang bersifat lemah dan menimbulkan reaksi kimia antara agregat dan pastanya.

Ketahanan Cuaca

Reaksi Alkali-Silika

Sifat Termal Agregat

Pemeriksaan Mutu Agregat

BAHAN TAMBAH Admixture adalah bahan2 yg ditambahkan ke

dalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran berlangsung.

FUNGSI : MENGUBAH SIFAT DARI BETON AGAR MENJADI LEBIH COCOK UNTUK PEKERJAAN

TERTENTU, ATAU UNTUK MENGHEMAT BIAYA

JENIS : 1) ACCELERATING, 2) AIR-ENTRAINING, 3) WATER REDUCER AND SET-CONTROLING, 4) FINELY

DEVIDED MINERAL, 5) MISCELLANEOUS

ALASAN PENGGUNAAN BAHAN TAMBAH

1. Memodifikasi beton segar, mortar & grouting

Kemudahan pekerjaan

Waktu ikat awal

Volume beton

Mengurangi segregasi

Penetrasi & pemompaan

Nilai Slump

ALASAN PENGGUNAAN BAHAN TAMBAH

2. Memodifikasi beton keras, mortar & grouting

Pengerasan awal

Umur VS kekuatan

Menambah kuat tekan beton

Keawetan & Ketahanan beton

Kapilaritas air

Permeabilitas

Kekuatan ikat beton bertulang

Warna

BAHAN TAMBAH MINERAL

MACAM : Abu terbang, Slag,Silika fume

Memperbaiki kinerja workability

Mengurangi panas hidrasi

Ekonomis

Usia beton

Daya tahan

Penyusutan, Porositas & daya serap air

Kekuatan