Beton Tugas

17
BETON 1. PENDAHULUAN Beton adalah campuran antara semen, air dan kerikil serta bahan tambahan (pozzolana, fly ash dan silica fume) yang mengeras menyerupai batu. Beton adalah salah 1 bahan bangunan yang paling banyak pemakaiannya di seluruh dunia selain baja dan kayu. Beton digunakan di hampir semua tempat. Di atas tanah seperti gedung dan jembatan; di bwh tanah seperti pondasi dan terowongan; di dasar laut seperti pipa minyak dan anjungan lepas pantai ; di atas air seperti kapal2 ferosemen dan bahkan saat ini sedang dikaji pembuatan beton di bulan (lunar concrete). Hal ini karena mudahnya memperoleh bahan penyusun beton dan kesederhanaan pembuatan struktur beton. Beton dapat dibuat dengan berbagai macam mutu. Perbedaan mutu beton ini biasanya ditunjukkan oleh perbedaan pada kuat tekannya. Faktor2 yang mempengaruhi mutu beton meliputi perbandingan semen/air, jenis semen yang digunakan, ada atau tdknya bhn + , agregat yang digunakan, kelembaban dan suhu pengeringan, umur beton maturitas dan kecepatan pembebanan. 2. MATERIL-MATERIAL PEMBENTUK BETON 1. Semen Semen merupakan bahan hidrolis yang dapat bereaksi secara kimia dengan air, disebut hidrasi, sehingga membentuk batu padat. Pada umumnya, semen untuk bahan bangunan adalah tipe semen Portland (karena menyerupai batu Portland di Inggris Selatan). Semen ini dibuat dengan cara menghaluskan silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dan dicampur bahan gips. 2. Agregat Agregat adalah matrial granular, misalnya kerikil, batu pecah (agregat kasar), pasir (agregat halus ) dan kerak tungku besi yang dipakai bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk beton semen hidrolik atau adukan.

description

BAHAN

Transcript of Beton Tugas

BETON 1. PENDAHULUAN Beton adalah campuran antara semen, air dan kerikil serta bahan tambahan (pozzolana, fly ash dan silica fume) yang mengeras menyerupai batu. Beton adalah salah 1 bahan bangunan yang paling banyak pemakaiannya di seluruh dunia selain baja dan kayu. Beton digunakan di hampir semua tempat. Di atas tanah seperti gedung dan jembatan; di bwh tanah seperti pondasi dan terowongan; di dasar laut seperti pipa minyak dan anjungan lepas pantai ; di atas air seperti kapal2 ferosemen dan bahkan saat ini sedang dikaji pembuatan beton di bulan (lunar concrete). Hal ini karena mudahnya memperoleh bahan penyusun beton dan kesederhanaan pembuatan struktur beton. Beton dapat dibuat dengan berbagai macam mutu. Perbedaan mutu beton ini biasanya ditunjukkan oleh perbedaan pada kuat tekannya. Faktor2 yang mempengaruhi mutu beton meliputi perbandingan semen/air, jenis semen yang digunakan, ada atau tdknya bhn + , agregat yang digunakan, kelembaban dan suhu pengeringan, umur beton maturitas dan kecepatan pembebanan. 2. MATERIL-MATERIAL PEMBENTUK BETON 1. Semen Semen merupakan bahan hidrolis yang dapat bereaksi secara kimia dengan air, disebut hidrasi, sehingga membentuk batu padat. Pada umumnya, semen untuk bahan bangunan adalah tipe semen Portland (karena menyerupai batu Portland di Inggris Selatan). Semen ini dibuat dengan cara menghaluskan silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dan dicampur bahan gips. 2. Agregat Agregat adalah matrial granular, misalnya kerikil, batu pecah (agregat kasar), pasir (agregat halus ) dan kerak tungku besi yang dipakai bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk beton semen hidrolik atau adukan. Beberapa jenis agregat: Agregat halus diameter 0-5 mm. Agregat kasar diameter > 5 mm, biasanya berukuran diantara 5 hingga 40 mm. 3. Air Proporsi air yg sdkt akan memberikan kekuatan yg tinggi pd beton,Tapi kelemasan beton atau daya kerjanya akan berkurang. Sdngkn proporsi air yg agak bsr akan memberikan kemudahan pd wkt pelaksanaan pengecoran, ttp kekuatan hancur beton jd rendah. Sebagai contoh, adukan beton dng perbandingan berat 1:2:3 kira2 akan membutuhkan 330 kg/kubik semen dan dicampur 160 kg air. Perlu diketahui bhw air utk cmprn beton hrs tdk mengandung minyak, larutan asam, garam alkali, material organik maupun bahan2 lain yg dpt mengurangi kekuatan beton. Selain faktor tersbt di atas, kepadatan, panas dan kelembaban jg dpt mempengaruhi kekuatan beton. Utk itu, sebaiknya menggunakan alat penggetar adukan (Vibrator). Utk memperoleh kepadatan beton yg sempurna. Syarat2 kekuatan beton. Kekuatan tekan kubus 28 hr yg minimum ditentukan dlm kode I.S. adalah 42 N/mm persegi utk batang2 pre-tensioned dan 35 N/mm persegi utk batang2 post-tensioned. Kekuatan kubus yg ditentukan sebsr 40 N/mm persegi dpt dng mudah dicapai bahkan pd usia 7 hari dng memakai Portland cement yg cepat mengeras. Sifat beton bermutu tinggi. Faktor yg sngt mempengaruhi beton bermutu tinggi adalah interaksi antara 2 fase material, agreat dng mortal. Adanya peretakan-mikro dlm, yg dimulai dng retak ikatan antara agregat dng mortal. Pada beton mutu tinggi jumlah retak-mikro lbh sdkt krn sifat kompatibilitas kekuatan dan sifat elastis agregat dng mortal. Adapun penggunaan beton mutu tinggi utk pondasi, kolom, dinding geser, slab ataupun elemen pracetak, prategang (beton yg tegangan internal dpt mengimbangi tegangan eksternal). Keuntungan struktur beton: tahan api, rigiditas tinggi, biaya pemeliharaan rendah dan penyediaan material mudah. Kerugian kekuatan tarik rendah shng mudah retak, memerlukan biaya utk bekisting, perancah (utk beton cor di tmpt) yg tdk sdkt jumlahnya dan tergantung wkt rangkak dan susut.3. PENGAPLIKASIAN BETON DALAM BANGUNANBeton dapat digunakan di hampir semua bangunan, mulai dari rumah tinggal hingga bangunan yang sangat tinggi sekali pun. Karena sifatnya yang kuat, fleksibel dan tahan api. Berikut contoh beton dan pengaplikasiannya dalam bangunan:

BAHAN Uji Tekan Uji Slump Interpretasi Hasil Pengujian Beton SIFAT-SIFAT CAMPURAN BETONCampuran beton dikatakan mempunyai sifat yang baik bila memnuhi perysaratan utama campran yaitu mempunyai kemampuan kemudahan pengerjaan / Workability / Kelecakan Sifat KEMUDAHAN PENGERJAAN sukar untuk didefiniskan dengan tepat

KEMUDAHAN PENGERJAAN Kemampuan untuk mudah dipadatkan (compactibility) Kemampuan untuk mudah di alirkan (mobility) Kemampuan untuk tetap dapat bertahan seragam (stability) : tidak terjadi segregasi dan bleeding

SLUMP TEST Dikembangkan oleh Chppmant dari AS tahun 1913 Metode paling murah dan mudah mengukur kekkentalan campuran Alat Uji berbentuk kerucut terpancung dengan diameter atas 10 cm atau 4 diameter bawah 20 cm atau 8 dan tinggi 30 cm atau 12 Nilai slump diperoleh dari selsih antara tinggi alat uji dengan penurunan kerucut benda uji. Semakin besar penurunan, semakin besar nilai slump

SIFAT DAPAT BERTAHAN STABIL Definisi : tidak terjadi perubahan terhadap keseragaman campuran aakibat terjadinya pemisahanbutirna agregat dengan pasta semen selama proses pengangkutan, pengecoran dan pemadatan. Bila terjadi pemisahan dikatakan bahwa campuran tersebut tidak stabil Fenomena beton tidak stabil adalah SEGREGASI dan BLEEDINGSEGREGASI Beton dapat dianggap sebagai suatua massa dimana agergat kasar mengambang diatas kompenen agregat halus dan pasta semen, sehiangga terjadi pemisahan antara angegat halus, agergat kasar dan pasta. Pemisahan tersebut terjasi jika daya kohesi adukan tidak mampu menahan butiran agregat untuk tidak mengambang Jika kandungan air banyak, akan mudah dikerjakan, tetapi rentan segregasi. Diatasi dengan mengurangi ukuran butir agregat, mengubah gradasi agregat dan additiveBLEEDINGDefinisi : Pemisahan air dari campuran beton TErjadi setelah pengecoran beton pada cetakan atau bekisting Terjadi jika kadar semen terlalu kecil, banyak air yang tidak habis bereaksi dan menuju ke permukaan. Terjadi juga jika adukan semen terlalu kental. Beton dengan kualitas rendah pada permukaan beton KAdar air harus dikurangi

SIFAT BETON SETELAH MENGERAS

Sifat beton segar hanya mempunyai arti yang penting / diperhatikan dalam waktu yang relatif singkat. Stelah beton mengaras, sifat paling penting adalah KEKUATAN Kekuatan beton diuji dengan cara menghitung berapa beban maksimum yang dapat dipikul oleh suatu penampang beton. Benda uji berbentuk kubus atau silinder Benda uji harus direndam sampai dengan sebelum pengujian

PARAMETER Kuat Tekan Kuat Tarik Belah Kuat Lentur Rangkak Susut Permeabilitas/Penyerapan UJI TEKAN Benda uji bisa berupa kubus 15 x 15 x 15 cm atau 20 x 20 x 20 cm atau silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cn KUAT TARIK BELAH Untuk gedung biasanya yang diperhitungkanhanya kekuatan tekan Berguna untuk beton bagi jalan dan landasan pesawat terbang RANGKAK Jika tegangan dipertahankan tetap Akan terjadi pertambahan regangan Regangan tersebut merupakan fungsi dari waktu Disebut CREEP atau RANGKAKSUSUT Berkurangnya voluem akibat keluarnya air pada beton Disebut SUSUT / SRINKAGE

Sifat - Sifat Beton (Catatan Kuliah)

Sifat-sifat beton perlu diketahui untuk mendapatkan mutu beton yang diharapkan sesuai tuntutan konstruksi dan umur bangunan yang bersangkutan. Pada saat segar atau sesaat setelah dicetak, beton bersifat plastis dan mudah dibentuk. Sedang pada saat keras, beton memiliki kekuatan yang cukup untuk menerima beban. Sifat beton segar yang baik sangat mempengaruhi kemudahan pengerjaan sehingga menghasilkan beton dengan berkualitas baik. Adapun sifat-sifat beton segar adalah :1. Workabilitas

Sifat ini merupakan ukuran dari tingkat kemudahan campuran untuk diaduk, diangkut, dituang dan dipadatkan tanpa menimbulkan pemisahan bahan susunan pembentuk beton. Taiji saji (1984) menguraikan bahwa sifat workabilitas beton segar ditandai dengan enam karakter yaitu : konsistensi, plasticity (plastisitas), placeability (kemudahan dituang), flowability (keenceran), finishability (kemudahan dirapikan), dan pumpability (kemudahan dipompa). Sedang Newman dalam Murdock (1999) menuliskan bahwa sekurang-kurangnya tiga sifat yang terpisah dalam mendefinisikan sfat ini, yaitu:

a. Kompakbilitas, kemudahan beton dipadatkanb. Mobilitas, kemudahan beton mengalir dalam cetakanc. Stabilitas, kemampuan beton untuk tetap sebagai massa yang homogen, koheren dan stabil selama dikerjakan atau dipadatkan.Tingkat kompakbilitas campuran tergantung pada nilai faktor air semennya. Semakin kecil nilai faktor air semen, adukan beton semakin kental dan kaku sehingga makin sulit untuk dipadatkan. Sebaliknya semakin besar nilai faktor air semen adukan beton semakin encer dan semakin sulit untuk mengikat agregat sehingga kekuatan beton yang dihasilkan semakin rendah.Pengamatan workabilitas beton di lapangan pada umumnya dilakukan dengan slump test. Pengetesan ini merupakan petunjuk dari sifat mobilitas dan stabilitas beton. Neville (1981) menuliskan bahwa slump test bermanfaat untuk mengamati variasi keseragaman campuran. Pada beton biasa, pengujian slump dilakukan untuk mencatat konsistensi dalam satuan mm penurunan benda uji beton segar selama pengujian.Selain itu workabilitas dapat juga diamati dengan mengukur faktor kepadatan, yaitu rasio antara berat aktual beton dalam silinder dengan berat beton dalam kondisi padat pada silinder yang sama. Faktor kepadatan memberikan indikasi bahwa tingkat kemampuan beton tersebut dipadatkan.Murdock (1986) membuat suatu hubungan antara tingkat workabilitas, nilai slump dan faktor kepadatan adukan sebagai berikut :Tabel Hubungan tingkat workabilitas, nilai slump dan tingkat kepadatan adukanTingkat WorkabilitasNilai SlumpFaktor Kepadatan

Sangat rendahRendah sampai sedangSedang sampai tinggiTinggi0 2525 5050 100100 175 0.8 0.870.87 0.930.93 0.95> 0.95

Pengukuran workabilitas pada mortar beton dilakukan dengan pemeriksaan meja getar (flow tabel) sesuai dengan ASTM C124-39. Hasil test ini menunjukkan konsistensi mortar dengan mengukur tingkat penyebaran campuran ketika menerima sentakan pada flow table selama 15 kali dalam 15 detik. Nilai fluiditas didefinisikan sebagai peningkatan diameter penyebaran mortar segar (D dalam cm) dikurangi diameter sebelumnya (10 cm), secara matematis rumus fluiditas adalah sebagai berikut :Flow = D - 10 x 100/10Untuk mortar beton normal nilainya antara 0 150%.1. BleedingBleeding adalah pengeluaran air dari adukan beton yang disebabkan oleh pelepasan air dari pasta semen. Sesaat setelah dicetak, air yang terkandung di dalam beton segar cenderung untuk naik ke permukaan. Selanjutnya Power dalam Neville (1981) berpendapat bahwa naiknya air ke permukaan dan bersamaan dengan turunnya bahan ke dasar disebabkan oleh pengaruh gravitasi akibat berat sendiri sebagai fenomena alamiah atau proses specific sedimentation.Adapun penyebab bleeding menurut Neville (1981:224) adalah ketidakmampuan bahan padat campuran untuk menangkap air pencampur. Ketika bleeding sedang berlangsung, air campuran terjebak di dalam kantong-kantong yang terbentuk antara agregat dan pasta semen (matriks). Sesudah bleeding selesai dan beton mengeras, kantong-kantong menjadi kering ketika berlangsung perawatan dalam keadaan kering. Akibatnya apabila ada tekanan, kantong-kantong tersebut menjadi penyebab mudahnya retak pada beton, karena kantong-kantong hanya berisi udara dan bahan lembut semacam debu halus.Bleeding dihitung dengan cara menghitung banyaknya air yang keluar dari sampel beton segar sesaat setelah dicetak. Prosedur pemeriksaan diatur dalam ASTM C232-58 (1966). Banyaknya bleeding adalah volume air (ml) yang keluar dari suatu luasan permukaan beton (A) atau secara matematis ditulis :Bleeding = V/A...........................(ml/cm2)............................... (2)2. SegregasiSegregasi adalah kecenderungan pemisahan bahan-bahan pembentuk beton. Neville (1981:223) meuliskan bahwa terdapat dua bentuk segregasi beton segar yaitu :b. Partikel yang lebih kasar cenderung memisahkan diri dari partikel yang lebih halus.c. Terpisahnya air semen dari adukan.Segregasi sangat besar pengaruhnya terhadap sifat beton keras. Jika tingkat segregasi beton sangat tinggi, maka ketidaksempurnaan konstruksi beton juga tinggi. hal ini dapat berupa keropos, terdapat lapisan yang lemah dan berpori, permukaan nampak bersisik dan tidak merataMurdock (1986) menuliskan bahwa segregasi disebabkan oleh :- Penggunaan air pencampur yang terlalu banyak- Gradasi agregat yang jelek- Kurangnya jumlah semen- Cara pengelolaan yang tidak memenuhi syarat.Pada saat keras, beton diharapkan mampu memikul beban sehingga sifat yang utama dimiliki oleh beton adalah kekuatannya. 1. KekuatanKekuatan beton terutama dipengaruhi oleh banyaknya air dan semen yang digunakan atau tergantung pada faktor air semen dan derajat kekompakannya. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton :- Perbandingan berat air dan semen- Type dan gradasi agregat- Kualitas semen- Perawatan (curing)Kekuatan beton yang utama adalah kuat tekannya. Nilai kuat tekan beton meningkat sejalan dengan peningkatan umurnya dan pada umur 28 hari, beton mencapai kekuatan maksimal. Nilai kuat tekan beton diukur dengan membuat benda uji berbentuk silinder atau kubus. Pembacaan kuat tekan pada benda uji kubus dan silinder relatif berbeda. Perbandingan kuat tekan silinder dan kubus menurut ISO Standard 3893 1977 disajikan pada tabel ....Tabel Perbandingan Kuat Tekan antara Silinder dan KubusKuat tekan silinder (Mpa)246810121620253035404550

Kuat tekan kubus(Mpa)2.557.51012.5152025303540455055

Pada umumnya, beton mencapai kuat tekan 70% pada umur 7 hari, dan pada umur 14 hari, kekuatannya mencapai 85 90% dari kuat tekan beton umur 28 hari. Pengukuran kuat tekan beton didasarkan pada SK SNI M14-1989-F (SNI 03-1974-1990). Pembebanan pada pengujian kuat tekan termasuk pembebanan statik monotorik dengan menggunakan Compressive Test. Beban yang bekerja akan terdistribusi secara kontinue melalui titik berat.f'cr = P / A.......................(3)f'cr = kuat tekan beton rata-rataP = bebanA = luas penampangKuat tarik beton berkisar seperdelapan belas kuat tekannya pada umur masih muda dan berkisar seperduapuluh pada umur sesudahnya. Nilai kuat tekan dan tarik bahan beton tidak berbanding lurus. Suatu perkiraan kasar dapat dipakai bahwa nilai kuat tarik bahan beton normal hanya berkisar antara 9% - 15% dari kuat tekannya. Nilai pendekatan yang diperoleh dari hasil pengujian berulangkali mencapai kekuatan 0.50 0.60 kali fc, sehingga untuk beton normal digunakan nilai 0,57 fc.Pengamatan kuat tarik beton khususnya pada beton bertulang sangat penting pada penentuan kemungkinan pencegahan keretakan akibat susut dan perubahan panas. Sedang untuk beton tidak bertulang, hasil pengujian ini dimanfaatkan dalam perencanaan konstruksi jalan raya dan lapangan terbang serta untuk beton prategang.Cara yang digunakan untuk mengukur kuat tarik beton adalah dengan pengujian kuat tarik belah sesuai SK SNI M-60-1990-03 (SNI 03-2492-1991). Spesimen yang digunakan adalah silinder dan ditekan oleh dua plat paralel pada arah diameternya.Kuat tarik belah dihitung dengan rumus :f'ct = 2P/ LD..........................(4)Dimana :fct = kuat tarik belah (Mpa)P = beban uji maksimum (N)L = Panjang benda uji (mm)D = Diameter benda uji (mm)2. Penyusutan

Proses susut secara umum didefinisikan sebagai perubahan volume yang tidak berhubungan dengan beban. Adapun proses susut pada beton yaitu:a. Penyusutan awal, akibat kehilangan air pada proses penguapan dan perembesan melalui acuan.b. Penyusutan akibat suhu ketika beton mulai dingin. Penyusutan ini masih dapat diatasi dengan perawatan yang baik. Terjadinya penyusutan akan berakibat retak-retak plastis pada beton.- Retak yang lebih luas dari 0,15 mm tidak akan menimbulkan masuknya air pada tulangan (dapat diabaikan)- Retak-retak sebesar (0,15 0,5 mm) perlu diatasi dengan menutup retakan tersebut (dengan emulsi latex dan lain-lain)3. Keawetan

Keawetan beton merupakan lamanya waktu pada material untuk dapat melanjutkan pemakaiannya seperti yang telah direncanakan. Walaupun terjadi serangan dari luar baik fisik, mekanik dan kimia. Adapun pengaruh-pengaruh luar yang dapat merusak beton adalah pengaruh cuaca (hujan sinar matahari) silih berganti dan daya perusak kimiawi, misalnya air limbah/buangan, air laut, lemak gula dan sebagainya. Untuk mengatasi hal tersebut yaitu :- Permukaan beton harus mulus (misalnya exposed concrete)- Tidak porous (rongga) dalam artian pemadatan harus baik.- Menambah bahan tambahan tertentu untuk keperluan khusus. 4. Pengaruh SuhuHarga koefisien pemuaian suhu pada beton berubah-ubah tergantung banyaknya semen dalam campuran kadar air dan agregat. Untuk maksud praktis dapat diambil sebesar 1,0 x 10-6 tiap oC (beton normal)

Beton pada dasarnya merupakan campuran antara semen, kerikil, pasir, dan air dengan perbandingan campuran yang tertentu. Kadang-kadang beberapa bahan tambahan juga ikut digunakan dalam campuran beton ini untuk membuat beton yang memiliki sifat-sifat yang diinginkan, misalnya fly ash (abu terbang) atau material kimia lainnya. Air dan semen akan bereaksi menjadi pasta semen yang bertugas untuk mengikat kerikil dan pasir sehingga terbentuk struktur yang kaku dan memiliki kekuatan tertentu.

campuran dalam beton Sumber : ecosmartconcrete.com Mutu / kekuatan beton sangat dipengaruhi oleh : Kualitas pasta semen, yaitu campuran antara semen dan air Kualitas agregat, yaitu kerikil dan pasir Kekuatan lekatan antara pasta semen dengan agregatPasta SemenPasta semen adalah campuran antara semen dengan air. Kualitas pasta semen ditentukan oleh : mutu semen -> kandungan unsur kimia di dalam semen porositas -> tergantung dari jumlah air, proses perawatan beton basah (curing), dan bahan aditifAgregatAgregat digunakan dalam beton terdiri dari kerikil dan pasir. Kualitas agregat ditentukan oleh : kekerasan fisik gradasi / distribusi ukuran porositas sifat alkali reaktif -> mudah bereaksi dengan alkali. Ini harus dihindariLekatan Pasta Semen dengan AgregatKekuatan lekatan antar pasta semen dengan agregat ditentukan oleh : kebersihan agregat dari zat-zat organik bentuk agregat, apakah bersudut (batu pecah) atau bulat (batu alam) kandungan kimia di dalam semen (khususnya CaO)