BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Uraian Umum

Beton mutu tinggi dapat diartikan sebagai beton yang berorientasi pada

kekuatan yang tinggi (high strength concrete) yang mempertimbangkan keawetan

(durability) beton serta kemudahan pengerjaan beton (work-ability). Sesuai dengan

perkembangan teknologi beton yang begitu pesat, ternyata kriteria beton mutu tinggi

juga berubah sesuai dengan perkembangan jaman dan kemajuan tingkat mutu yang

berhasil dicapai. Berdasarkan SNI Pd-T-04-2004-C beton mutu tinggi adalah beton

dengan kuat tekan yang disyaratkan f’c 40– 80Mpa, dengan benda uji standar silinder

diameter 15 cm dan tinggi 30 cm pada umur 56 hari ataupun 90 hari atau tergantung

waktu yang ditentukan.

Banyak parameter yang mempengaruhi kekuatan tekan beton, diantaranya

adalah kualitaas bahan-bahan penyusunnya, rasio air semen yang rendah dan

kepadatan yang tinggi. Kekuatan tekan akhir sebuah beton keras akan ditentukan oleh

konstituen yang terlemah. Konstituen utama beton padat terdiri dari agregat kasar yang

biasanya berbentuk batu dan matriks semen-pasir. Struktur beton bertulang bangunan

atau gedung biasanya menggunakan mutu beton yang berbeda-beda, disesuaikan

dengan perencanaan struktur masing-masing. Semakin berat beban (gaya normal, gaya

lintang, momen) yang akan dipikul oleh suatu beton bertulang, maka sebaiknya

menggunakan mutu beton yang semakin tinggi juga.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Faktor yang Harus Diperhatikan

Ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan dan diperhatikan dalam

menghasilkan sebuah beton yang bermutu tinggi, yaitu:

Faktor Air Semen (FAS)

Pada beton mutu tinggi dan sangat tinggi, pengertian fas bisa diartikan

sebagai water to cementitious ratio, yaitu rasio berat air terhadap berat total semen

dan aditif cementitious, yang umumnya ditambahkan pada campuran beton mutu

tinggi. Faktor air semen yang rendah, merupakan faktor yang paling menentukan

dalam menghasilkan beton mutu tinggi, dengan tujuan untuk mengurangi

seminimal mungkin porositas beton yang dihasilkan. Dengan demikian semakin

besar volume faktor air semen (fas), maka semakin rendah kuat tekan betonnya.

Idealnya semakin rendah fas kekuatan beton semakin tinggi, akan tetapi karena

kesulitan pemadatan, maka di bawah fas tertentu (sekitar 0,30) kekuatan beton

menjadi lebih rendah, karena betonnya kurang padat akibat kesulitan pemadatan.

Untuk mengatasi kesulitan pemadatan dapat digunakan alat getar (vibrator) atau

dengan bahan kimia tambahan (chemical admixture) yang bersifat menambah

kemudahan pengerjaan. Untuk membuat beton bermutu tinggi faktor air semen

yang dipergunakan antara 0,28 sampai dengan 0,38. Untuk beton bermutu sangat

tinggi faktor air semen yang dipergunakan lebih kecil dari 0,2.

Kualitas Agregat Halus (Pasir)

Kualitas agregat halus yang dapat menghasilkan beton mutu tinggi adalah:

a. Berbentuk bulat,

b. Tekstur halus (smooth texture),

c. Bersih,

d. Gradasi yang baik dan teratur (diambil dari sumber yang sama),

e. Modulus kehalusan (fineness modulus).

Pasir dengan modulus kehalusan 2,5 s/d 3,0 pada umumnya akan menghasilkan

beton mutu tinggi (dengan fas rendah) yang mempunyai kuat tekan dan

workability yang optimal.

Kualitas Agregat Kasar

Kualitas agregat kasar yang dapat menghasilkan beton mutu tinggi adalah :

a. Porositas rendah.

Porositas yang rendah akan menghasilkan adukan yang seragam (uniform),

dalam arti mempunyai keteraturan atau keseragaman yang baik pada mutu (kuat

tekan) maupun nilai slumpnya. Akan sangat baik bila bisa digunakan agregat

kasar dengan tingkat penyerapan air (water absorption) yang kurang dari 1%.

Bila tidak, hal ini bisa menimbulkan kesulitan dalam mengontrol kadar air total

pada beton segar, dan bisa mengakibatkan kekurang teraturan (irregularity) dan

deviasi yang besar pada mutu dan dan nilai slump beton yang dihasilkan.

b. Bentuk fisik agregat.

Batu pecah dengan bentuk kubikal dan tajam akan menghasilkan mutu beton

yang lebih baik dibandingkan dengan menggunakan kerikil bulat, karena bentuk

kubikal dan tajam bisa memberikan daya lekat mekanik yang lebih baik antara

batuan dengan mortar.

c. Ukuran maksimum agregat.

Pemakaian agregat yang lebih kecil (< 15 mm) bisa menghasilkan mutu beton

yang lebih tinggi. Namun pemakaian agregat kasar dengan ukuran maksimum 25

mm masih menunjukkan tingkat keberhasilan yang baik dalam produksi beton

mutu tinggi.

d. Bersih,

e. Kuat tekan hancur yang tinggi,

f. Gradasi yang baik dan teratur (diambil dari sumber yang sama)

Penggunaan Bahan Tambah

Untuk mendapatkan beton bermutu tinggi (kuat tekan tinggi) maka harus

dipergunakan fas rendah, namun jika fas-nya terlalu kecil pengerjaan beton akan

menjadi sangat sulit, sehingga pemadatannya tidak bisa maksimal dan akan

mengakibatkan beton menjadi keropos, hal tersebut berakibat menurunnya kuat

tekan beton. Untuk mengatasi hal tersebut dapat dipergunakan Superplasticizer

yang sifatnya dapat mengurangi air (dengan menggunakan fas kecil) tetapi tetap

mudah dikerjakan (sesuai standar ASTM C.494 Tipe F, High Range Water

Reducing Admixtures).

Peningkatan mutu beton dapat dilakukan dengan memberikan bahan ganti

atau bahan tambah mineral (additive), dari beberapa bahan pengganti dan bahan

tambah yang ada diantaranya adalah abu terbang (Fly Ash) selain dapat

meningkatkan mutu beton, juga dapat mempengaruhi tegangan dan regangan pada

beton.

Untuk mengurangi porositas semen dapat digunakan additive yang bersifat

pozzolan dan mempunyai patikel sangat halus. Salah satu additive tersebut adalah

Mikrosilika (Silicafume), yang merupakan produk sampingan sebagai abu

pembakaran dari proses pembuatan silicon metal atau silicon alloy dalam tungku

pembakaran listrik. Mikrosilika ini bersifat pozzolan, dengan kadar kandungan

senyawa silica-dioksida (SiO2) yang sangat tinggi (>90%), dan ukuran butiran

partikel yang sangat halus, yaitu sekitar 1/100 ukuran rata-rata partikel semen.

Dengan demikian penggunaan mikrosilika pada umumnya akan memberikan

sumbangan yang lebih efektif pada kinerja beton, terutama untuk beton bermutu

sangat tinggi.

Prosedur yang benar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton

Untuk menghasilkan beton bermutu tinggi maka dibutuhkan prosedur yang

benar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton yang meliputi:

a. Uji material (material testing),

b. Sensor dan pengelompokan material (material sensor and grouping),

c. Penakaran dan pencampuran (batching),

d. Pengadukan (mixing),

e. Pangangkutan (transportating),

f. Pengecoran (placing),

g. Perawatan (curing).

Disamping itu perlu pengawasan dan pengendalian yang ketat pada

keseluruhan prosedur dan mutu pelaksanaan, yang didukung oleh koordinasi

operasional yang optimal.

2.2 Kendala dan Permasalahan yang Sering Dihadapi

Pelaksanaan pembuatan beton yang bermutu tinggi di Indonesia masih terdapat

banyak kendala dan permasalahan, terutama yang berhubungan dengan kekuatan

tekannya. Berdasarkan pengamatan dilapangan permasalahan tersebut diantaranya:

1. Kegagalan mutu beton mencapai target kuat tekan sebagaimana yang disyaratkan,

terutama untuk beton cor ditempat dengan kuat tekan lebih dari 60 Mpa.

2. Keseragaman dan ketidakteraturan mutu dan kelecakan beton yang dihasilkan

untuk suatu element yang dihasilkan masih sangat kecil.

3. Kehilangan nilai slump antara saat pengadukan sampai penuangan beton.

Keseragaman mutu beton yang dihasilkan amat penting dicapai dalam

pembuatan beton mutu tinggi. Dalam hal ini, ACI memberikan batas kontrol

keseragaman beton dalam deviasi standar sebesar 3,5 –5 Mpa.

Kehilangan nilai slump dalam suatu produksi beton akan menyebabkan

masalah dalam beton segar yaitu kelecakan beton akan menurun, pengecoran beton

yang tidak sempurna, pemadatan yang tidak optimal, kemungkinan akan terjadi

segregasi, kesulitan pemompaan untuk produksi yang besar dan bertingkat tinggi.

2.3 Metode Desain Campuran Beton Mutu Tinggi (High Strength Concrete)

Metode yang digunakan dalam merencanakan campuran high strength

concrete ada beberapa cara, antara lain: (1)Minimum Voids Method, (2)Maximum

Density Method, (3)Fineness Modulus Method, (4)British Mix Design (DOE) Method,

(5)American Concrete Institute Method (ACI Method), dan (6)Indian Standard

Method. Namun secara umum, desain campuran beton yang optimum dihasilkan dari

pemilihan bahan-bahan lokal yang tersedia yang menyebabkan beton segar mampu

untuk ditempatkan dan mampu untuk diselesaikan dan dapat memastikan

pengembangan kekuatan dan sifat-sifat lain yang diinginkan dari beton yang telah

mengeras sebagaimana dinyatakan oleh desainer.

Beberapa konsep dasar yang perlu untuk dipahami untuk beton mutu tinggi

antara lain:

Agregat semestinya kuat dan durable. Agregat tidak perlu keras dan kekuatannya

tinggi namun perlu kompatibel, dalam arti cukup kaku dan kuat, dengan pasta

semen. Umumnya ukuran maksimum agregat kasar yang lebih kecil digunakan

untuk kuat tekan beton yang lebih tinggi. Agregat halus yang digunakan bisa jadi

lebih kasar daripada yang diperbolehkan oleh ASTM C.33 (modulus kehalusan

butir lebih besar dari 3,2) karena tingginya agregat halus telah digantikan oleh

bahan-bahan perekat (semen).

Campuran beton mutu tinggi akan memiliki isi bahan-bahan perekat yang tinggi

yang meningkatkan panas hidrasi dan kemungkinan susut yang tinggi mengawali

potensi retak. Kebanyakan campuran berisi satu atau lebih bahan-bahan perekat

tambahan seperti fly ash (tipe C atau F), ground granulated blast furnace slag,

silica fume, metakaolin atau bahan-bahan pozolanik alami.

Campuran beton mutu tinggi umumnya membutuhkan rasio faktor air semen yang

rendah, dimana rasio factor air semen berada pada rentangan 0,23 sampai dengan

0,35. Faktor air semen yang rendah ini hanya dapat dicapai dengan admixture

(superplasticizer) dalam jumlah dan dosis yang besar, menyesuaikan antara tipe F

atau G berdasarkan ASTM C.494. Admixture pengurang air tipe A juga dapat

digunakan sebagai kombinasinya.

Isi total dari bahan-bahan perekat umumnya sekitar 415 kg/m3 namun tidak boleh

lebih dari 650 kg/m3.

Perhatian yang lebih dan evaluasi akan diperlukan bila spesifikasi pekerjaan

mengatur batas-batas sifat beton seperti rangkak, susut dan modulus elastisitas. Ahli

teknik mungkin mengatur batas-batas sifat tersebut untuk desain strukturnya.

Penelitian-penelitian saat ini mungkin tidak memberikan panduan yang diperlukan

tentang hubungan empiris dari sifat-sifat tersebut dari pengujian-pengujian

trandisional dan beberapa dari pengujian tersebut sangat khusus dan mahal untuk

dilakukan bagi evaluasi campuran. Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan teoretis,

rangkak dan susut yang lebih kecil, modulus elastisitas yang lebih tinggi dapat dicapai

dengan agregat yang lebih besar dan isi pasta yang lebih sedikit pada beton.

Menggunakan ukuran agregat terbesar yang dapat dicapai dan agregat halus yang

digradasi medium sampai dengan kasar dapat mencapai hal tersebut. Ukuran agregat

yang lebih kecil misalkan 3/8 inci (9,5 mm) dapat digunakan untuk menghasilkan kuat

tekan yang sangat tinggi namun membutuhkan sifat-sifat seperti rangkak, susut dan

modulus elastisitas untuk dikorbankan. Apabila kesulitan ditemui dalam mencapai

kuat tekan yang tinggi, hanya dengan menambahkan bahan-bahan perekat tidak akan

menaikkan kekuatan. Faktor-faktor seperti bahan-bahan pengganggu dalam agregat,

pelapis-pelapis agregat, agregat kasar, muka-muka pecah, tampang dan tekstur, dan

batasan-batasan pengujian bisa jadi menghalangi kuat tekan tinggi dapat tercapai.

Proporsi campuran beton akhir ditentukan dengan batch coba-coba, entah itu di

laboratorium ataupun dengan batch-batch produksi lapangan skala kecil.

Produksi, transportasi, penempatan dan finishing beton mutu tinggi bisa jadi

berbeda secara signifikan dari prosedur-prosedur yang digunakan pada beton

konvensional. Untuk proyek-proyek yang kritis, sangat direkomendasikan penuangan

coba-coba dan evaluasi dilakukan dan dimasukan sebagai item yang harus dibayarkan

pada kontrak. Pertemuan pra-penawaran dan pra-konstruksi sangatlah penting untuk

dilakukan untuk memastikan kesuksesan proyek yang menggunakan high strength

concrete. Selama konstruksi, pengukuran ekstra harus dilakukan untuk melindungi

terhadap susut plastik dan retak panas pada bagian-bagian yang lebih tipis. High

strength concrete mungkin membutuhkan waktu yang lebih lama sebelum perancah

dibongkar.

Silinder-silinder uji beton mutu tinggi sebaiknya dicetak dengan hati-hati,

dirawat, ditutupi dan diuji. Waktu setting beton mutu tinggi yang lebih lambat

mungkin juga terjadi.

BAB III

KESIMPULAN

Beton mutu tinggi dapat diartikan sebagai beton yang berorientasi pada

kekuatan yang tinggi (high strength concrete) yang mempertimbangkan keawetan

(durability) beton serta kemudahan pengerjaan beton (work-ability).

Berdasarkan SNI Pd-T-04-2004-C beton mutu tinggi adalah beton dengan kuat

tekan yang disyaratkan f’c 40– 80Mpa, dengan benda uji standar silinder diameter 15

cm dan tinggi 30 cm pada umur 56 hari ataupun 90 hari atau tergantung waktu yang

ditentukan.

Beberapa faktor yang harus dipertimbangkan dan diperhatikan dalam

menghasilkan sebuah beton yang bermutu tinggi, yaitu:

Faktor Air Semen (FAS)

Kualitas Agregat Halus (Pasir)

Kualitas Agregat Kasar

Penggunaan Bahan Tambah

Prosedur yang benar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton

Permasalahan yang sering dihadapi dalam pelaksanaan pembuatan beton mutu

tinggi, antara lain: (1)Kegagalan mutu beton mencapai target kuat tekan sebagaimana

yang disyaratkan, terutama untuk beton cor ditempat dengan kuat tekan lebih dari 60

Mpa, (2)Keseragaman dan ketidakteraturan mutu dan kelecakan beton yang dihasilkan

untuk suatu element yang dihasilkan masih sangat kecil, (3)Kehilangan nilai slump

antara saat pengadukan sampai penuangan beton.