Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 BAB I PENDAHULUAN

I.1

Latar belakang

Sebagai seorang sarjana teknik sipil, ilmu yang harus dikuasi salah satunya adalah mengenai beton. Hal ini disebabkan oleh karena sebagai sarjana teknik sipil, hal yang utama adalah mengenai konstruksi sebuah bangunan, dan beton adalah material paling penting dalam konstruksi sebuah bangunan. Oleh karena itu, dilakukan praktikum beton. Tujuan dari praktikum beton ini adalah untuk menambah pengetahuan mengenai sifat-sifat material pembentuk beton dan pengaruhnya kepada kuat tekan dan sifat beton, menambah pengetahuan mengenai parameter-parameter material pembentuk beton, selain itu untuk mengetahui dan memahami bagaimana perencanaan dan percobaan pembuatan campuran beton dengan kuat tekan tertentu. Pengujian beton dalam hal ini, dapat diuji dengan melalui proses eksperimen atau percobaan laboratorium. Material-material pembentuk beton adalah semen, air, agregat halus dan agregat kasar dengan adanya rongga-rongga udara yang terperangkap didalam. Campuran beton harus direncanakan dengan sedemikian rupa karena campuran tersebut menentukan bagaimana hasil akhir dari suatu beton. Oleh karena itu, perlu diperhatikan campuran beton tersebut sehingga dapat menghasilkan beton basah yang mudah dalam proses pengerjaannya, memenuhi kuat tekan rencana dan ekonomis. Semen material yang dapat mengeras setelah dicampur dengan air dan didiamkan selama waktu yang tertentu, namun setelah mengeras, tidak akan mengalami perubahan bila diberikan air. Semen yang sering digunakan sekarang adalah semen Portland yang terbuat dari campuran kalsium, silica, alumina, dan oksida besi (proporsi zat-zat inilah yang menentukan sifat-sifat dari semen yang dihasilkan). Agregat mengisi 60-80% dari volume beton. Karakteristik kimia, fisik dan mekanik agreagat yang digunakan dalam pencampuran sangat mempengaruhi hasil beton yang didapatkan. Hasil beton tersebut terdiri dari sifat-sifat beton, yaitu kuat tekan, kekuatan, durabilitas, berat, biaya produksi dan hal-hal lainnya. Sifat agregat tegantung dari sifat batuan induknya, karena agregat alam dapat diperoleh dari proses pelapukan dan abrasi atau pemecahan massa batuan induk yang lebih besar. Maka secara umum, komposisi unsur pembentuk beton adalah sebagai berikut: 1 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 Agregat kasar dan agregat halus Air Semen Udara : : : : 60% - 80% 14% - 21% 7% - 15% 1% - 8% maka dilakukan praktikum. Jenis-jenis

Maka dari itu, untuk mengetahui permasalahan beton praktikum yang dilakukan adalah: a. Pemeriksaan parameter material pembentuk beton b. Rancangan campuran beton c. Perawatan beton d. Pemeriksaan kekuatan hancur benda uji beton I.2 Tujuan Praktikum

Pelaksanaan praktikum beton ini dilaksanakan untuk menambah pengetahuan mengenai sifat-sifat komponen pembentuk beton, pengetahuan mengenai parameter komponen pembentuk beton, perencanaan dan percobaan pembuatan campuran beton dengan kuat tekan tertentu. Beton yang akan dibuat adalah K270. I.3 Ruang Lingkup

Komponen semen yang digunakan dalam pembentukan beton ini meliputi semen yang bertipe Portland. Sedangkan agregat meliputi klasifikasi berdasarkan ukuran, petrografi, kandungan mineral, bentuk dan tekstur; Sifat fisik yang terdiri dari specific gravity, apparent specific gravity, bulk specific gravity, bulk density, porositas, dan absorpsi, dan berat isi; sifat-sifat lainnya terdiri dari gradasi, kandungan air, undsoundness karena perubahan volume; analisis saringan, modulus kehalusan, persyaratan gradasi, dan ukuran agregat maksimum. Dan komponen terakhir yang dipakai adalah air.

2 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 I.4 Metodologi Praktikum Penentuan Parameter Dari Material Beton Agregat Halus dan Agregat Kasar (Analisis saringan, pemeriksaan bahan lolos saringan #200, zat organic dalam agregat halus, analisis specific gravity dan penyerapan agregat halus) Penetapan Variabel Perencanaan Kategori jenis struktur Rencana slump Kekuatan tekan rencana beton Ukuran maksimum agregat kasar Perbandingan air semen Kandungan agregat kasar Kandungan agregat halus Pelaksanaan Praktikum Campuran Beton Pengukuran slump actual Pembuatan benda uji silinder Pencatatan hal-hal yang menyimpang dari perencanaan Perawatan Benda Uji Pemeriksaan Kekuatan Tekan Hancur Beton Kesimpulan

3 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101

BAB II DASAR TEORI II.1 Material Pembentuk Beton

Material pembentuk beton adalah semen, air, agregat halus dan agregat kasar dengan adanya ronggarongga udara yang terperangkap didalam. Campuran beton sangat menentukan sifat beton tersebut. Masing-masing penyusun komposisi beton sangat berpengaruh kepada sifat beton tersebut. II.1.1 Semen

Semen adalah material yang mengeras bila dicampur dengan air dan ditunggu hingga mengering. Namun, bila sudah mengeras, tidak akan ada perubahan lagi juga dicampur oleh air. Semen yang digunakan adalah semen Portland. Semen Portland terbuat dari campuran kalsium, silica, alumina, dan oksida besi. Kalsium biasa didapat dari bahan berbasis kapur, seperti marmer dan batu karang. Sedangkan silica, alumina dan oksida besi dapat ditemukan pada lempung dan batuan serpih. Selain itu, silica juga dapat ditemukan pada pasir, alumina pada bauksit sedangkan oksida besi didapat pada iron ore. Banyaknya kandungan dari material-material penyusun tersebut sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat dari semen yang dihasilkan. Senyawa-senyawa kimia semen Senyawa utama pada semen Portland adalah C3S, C2S, C3A, dan C4AF. Dengan masing-masing komposisinya adalah sebagai berikut:

4 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101

Senyawa C3A dalam kandungan semen sebenarnya tidak diinginkan. Karena senyawa tersebut hanya memberikan pengaruh yang sangat kecil terhadap kekuatan beton, kecuali pada umur dini. Jika semen yang sudah mengeras diberikan garam-garam sulfat, akan terbentuk reaksi antara C 3A dan sulfat yang

Nama senyawa Tricalcium Silicate Dicalcium Silicate Tricalcium Aluminate Tetracalcium Aluminoferrite CaO = C ; SiO2 = S ;

Komposisi Oksida 3CaO.SiO2 2CaO.SiO2 3CaO.Al2O3 4CaO.Al2O3.Fe2O3 Al2O3 = A ; Fe2O3 = F ;

Singkatan C3S C2S C3A C4AF H2O = H

akan menghasilkan Calcium Sulphoaluminate (ettringite). Hasil reaksi ini dapat menimbulkan semen yang telah mengeras tersebut mengalami keretakan. Namun dalam proses fabrikasinya, senyawa tersebut sangat dibutuhkan karena senyawa tersebut berfungsi untuk penurun temperature pembakaran pada klinker. Senyawa C4AF jumlahnya sangat sedikit dan tidak terlalu mempengaruhi perilaku semen. Namun senyawa ini dapat bereaksi dengan gypsum untuk membentuk Calcium Sulphorite yang dapat mempercepat hidrasi senyawa silicate. Selain itu, semen juga mengandung senyawa-senyawa minor seperti MgO, TiO2, Mn2O3, K2O dan Na2O. K2O dan Na2O dikenal dengan sebutan alkali. Senyawa tersebut dapat bereaksi dengan silica pada agregat, sehingga dapat mengakibatkan disintegrasi beton yang akan mempengaruhi kekuatan beton. Senyawa silikat dan aluminat dapat membentuk produk hidrasi yang kemudian membentuk massa yang kuat dan keras yaitu pasta semen yang telah mengeras dengan adanya senyawa tambahan, yaitu air. Reaksi hidrasi dari keempat senyawa kimiawi semen berlangsung dengan kecepatan yang berbeda-beda.

Hidrasi Panas hidrasi Hidrasi senyawa semen bersifat menghasilkan panas (eksotermal). Panas hidrasi adalah jumlah panas dalam joule, per gram ssemen yang belum terhidrasi yang dikeluarkan sampai terjadi hidrasi yang komplit 5 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 pada temperature tertentu. Temperatur dimana hidrasi terjadi sangat mempengaruhi kecepatan pertumbuhan panas. Untuk semen jenis Portland, setengah dari panas total dikeluarkan sekitar pada 1 sampai 3 hari pertama, tiga perempatnya dalam waktu 7 hari dan hampir 90% dalam satu bulan. Panas hidrasi sangat dipengaruhi oleh komposisi semen dan besarnya kurang lebih sama dengan jumlah panas hidrasi dari masing-asing senyawa individual yang berhidrasi sendiri-sendiri. Namun, antara panas hidrasi dengan sifat pengikatan dari senyawa-senyawa penyusun semen tidak berhungan. Kekuatan semen yang telah terhidrasi tidak dapat diperkirakan dari kekuatan masing-masing komponen penyusunya. Reaksi hidrasi Senyawa-senyawa yang mengalami reaksi hidrasi adalah trikalsium silikat (C3S), dikalsium silikat (C2S), dan trikalsium almuminat (C3A). Reaksi hidrasi yang terjadi pada senyawa-senyawa tersebut adalah sebagai berikut: 2C3S + 6H C3S2H3 + 3Ca(OH)2 2C2S + 4H C3S2H3 + Ca(OH)2 C3A + 6H C3AH6 Waktu hidrasi yang dibutuhkan senyawa pembentuk semen jika mengalami hidrasi dan panas (kalor) yang dihasilkan pada reaksi hidrasi pada tiap-tiap komponen semen adalah sebagai berikut: 1. Tipe reaksi : C3S + H2O Waktu : 10 hari Panas hidrasi : 502 J/g atau 120 Cal/g 2. Tipe reaksi : C2S + H2O Waktu : 100 hari Panas hidrasi : 260 J/g atau 62 Cal/g 3. Tipe reaksi : C3A + Gypsum + H2O Waktu : Panas hidrasi : 867 J/g atau 207 Cal/g 4. Tipe reaksi : C3A + H2O + Ca(OH)2 Waktu : 6 hari Panas hidrasi : 867 J/g atau 207 Cal/g 5. Tipe reaksi : C4AF + H2O + Ca(OH)2 Waktu : 50 hari 6 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 Panas hidrasi : 419 J/g atau 100 Cal/g Kehalusan semen Luas permukaan total memberikan material yang tersedia untuk hidras karena hidrasi dimulai pada permukaan semen. Maka, laju hidrasi terjadi bergantung pada kehalusan partikel semen tersebut. Sehingga untuk memperoleh pertumbuhan kekuatan yang cepat dibutuhkan kehalusan yang tinggi. Jenis-jenis semen Semen terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan perbedaan komposisinya, jenis-jenis semen tersebut adalah sebagai berikut: Semen tipe I (semen biasa) Kandungan C3S : Kandungan C3A : Kehalusan : 45%-55% 8%-12% 350-400 m2/kg

Semen tipe II (semen panas sedang) Kandungan C3S : Kandungan C3A : Kehalusan : 40%-45% 5%-7% 300 m2/kg

Ketahanan terhadap sulfat cukup baik. Panas hidrasi tidak tinggi. Semen tipe III (semen cepat mengeras) Kandungan C3S : Kandungan C3A : Kehalusan : >55% >12% 500 m2/kg

Laju pengerasan awal tinggi. Untuk rasio yang sama, semen tipe III menghasilkan kuat tekan 28 hari yang lebih rendah dibanding semen tipe I. Tidak baik untuk beton mutu tinggi. Semen tipe IV (semen panas rendah) Kandungan C3S : Kandungan C3A : maksimum 35% maksimum 7% 7 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 Kandungan C2S : 40% - 50%

Kehalusan butirnya lebih kasar dari tipe I. Digunakan bila menginginkan panas hidrasi yang rendah. Semen tipe V (semen tahan sulfat) Kandungan C3S : Kandungan C3A : Kehalusan : Panas hidrasi rendah. Ketahanan terhadap sulfat tinggi. Laju pengerasan rendah. Penyimpanan Semen akan tetap dalam kondisi kualitas yang baik jika disimpan dalam kondisi kering. Jika disimpan ditempat yang lembab, maka kualitas dari semen tersebut akan menurun. Oleh karena itu, kelembaban tempat penyimpanan semen harus diperhatikan. Akan lebih baik jika penimbunan karung semen satu sama lain di atas ganjalan kayu dan tidak dirapatkan ke dinding. Penyimpanan dalam jangka waktu yang lama, disarankan menggunakan tutup kedap air. 45% - 55% 4% untuk proteksi tulangan) 300 m2/kg

II.1.2

Agregat

Agregat mengisi 60% - 80% dari volume beton, oleh karena itu, karakteristik dari agregat tersebut sangat berpengaruh kepada karakteristik beton yang akan dihasilkan. Dan sifat agregat itu sendiri tergantung kepada sifat batuan induknya. Secara umum, agregat yang baik seharusnya adalah agregat yang memiliki bentuk yang menyerupai bentuk bundar atau kubus dan bentuk fisiknya sebaiknya bersih, keras, kuat, bergradasi baik, dan stabil secara kimiawi. Kelebihan dari menggunakan agregat dalam pembuatan beton adalah : Menghasilkan beton yang relatif murah Membentuk sifat volume beton yang stabil seperti mengurangi susut dan mengurangi rangkak dan memperkecil pengaruh suhu. Agregat dapat diklasifikasikan berdasarkan berbagai macam faktor. Pengklasifikasian tersebut adalah sebagai berikut:

8 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 a. Klasifikasi berdasarkan ukuran b. Klasifikasi berdasarkan petrografi c. Klasifikasi berdasarkan mineral yang terkandung dalam agregat d. Klasifikasi bentuk tekstur Sifat mekanik dari suatu agregat adalah: a. Gaya lekat (bond) b. Mekanisme lekatan (bond) antara agregat dengan pasta semen c. Kekuatan Sifat fisik dari suatu agregat adalah: a. Specific gravity b. Apparent specific gravity c. Bulk specific gravity d. Bulk density e. Porositas dan absorpsi f. Berat isi Sifat lain dari suatu agregat adalah: a. Gradasi b. Kandungan air c. Bulking pada pasir d. Unsoundness karena perubahan volume e. Bahan-bahan yang tidak diinginkan pada agregat II.1.3 Air Ketidak murnian air dapat mempengaruhi kekuatan beton, proses setting semen, menimbulkan noda dalam permukaan beton, dan dapat menimbulkan korosi pada tulangan. Sehingga kualitas air harus sangat diperhatikan.

Kualitas air pencampur biasanya disyaratika sebagai air yang dapat diminum. Air ini biasanya mengandung bagian solid kurang dari 1000 ppm. Namun syarat ini sebenarnya tidak absolute, karena air minum tidak cocok untuk digunakan sebagai campuran apabila mengandung kadar potassium dan sodium yang tinggi sehingga dapat menimbulkan bahaya reaksi alkali agregat.

9 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 Air dengan pH 6.0 8.0 dan rasanya tidak payau dapat digunakan untuk air campuran beton. Air yang mengandung bahan organic dapat menghambat proses pengerasan beton. Sedangkan air laut dapat resiko perkaratan tulangan, khususnya didaerah tropika. Air laut dengan kandungan garam 35000 ppm dapat digunakan sebagai air pencampur beton tanpa tulangan.

Jika yang digunakan dalam air pencampuran adalah air yang mengandung jamur, maka akan menimbulkan efek negative terhadap kekuatan beton. Kekuatan beton dapat turun hingga sebesar 50%. Jika air yang digunakan adalah air yang mengandung minyak dalam jumlah besar, maka akan menghambat setting time dan mengurangi kekuatan beton. Spesifikasi air pencampur adalah: Kandungan klorida 500 ppm Kandungan SO3 1000 ppm

II.1.4 Admixtures Additive Admixtures : : Bahan yang ditambahkan pada semen pada tahap pembuatannya. Bahan yang ditambahkan pada campuran beton pada tahap pencampurannya,

suatu material yang dimasukkan ke pencampuran selain air, agregat, semen dan fiber. Hal ini dilakukan untuk mengubah sifat semen. Dalam penggunaanyam admixtures harus mengikuti spesifikasi yang ditetapkan produsennya. Trial mix sebelum penggunaan sangat dianjurkan. Admixtures dibagi menjadi dua, yaitu: 1. Chemical admixture, yaitu bahan-bahan yang dapat larut didalam air. Biasanya chemical admixture digunakan dalam jumlah yang sedikit pada campuran beton. Tujuannya untuk memperbaiki sifat-sifat dari suatu campuran. 2. Mineral admixture, yaitu bahan-bahan yang tidak dapat larut dalam air. Berbagai admixtures yang umum digunakan adalah: 1. Accelerators, yaitu admixture yang berfungsi untuk mempercepat proses pengerasan atau pertumbukan kekuatan umur dini pada beton. Senyawa yang biasa digunakan sebagai accelerator adalah CaCl2. 10 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 2. Set accelerating admixtures yaitu berfungsi untuk mengurangi setting time. Senyawa yang biasa digunakan adalah Sodium Carbonate.

11 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101

BAB III PERCOBAAN PEMERIKSAAN KADAR ORGANIK DALAM AGREGAT HALUS

III.1

Tujuan Percobaan Menentukan kadar organic dalam agregat halus yang akan digunakan pada campuran beton.

Kandungan yang melebihi batas yang diijinkan dalam agregat halus dapat mempengaruhi mutu beton yang direncanakan. III.2 Alat

1. Botol gelas tembus pandang dengan penutup karet atau gabus atau penutup lainnya yang tidak bereaksi bereaksi NaOH. Volume gelas = 350 ml 2. Standar warna (Organic plate) 3. Larutan NaOH (3%) III.3 Bahan

Contoh pasir dengan volume 115 ml (1/3 volume botol) III.4 Prosedur Praktikum

1. Masukkan 115 ml pasir ke dalam botol tembus pandang (kurang lebih 1/3 isi botol) 2. Tambah larutan NaOH 3%. Setelah dikocok, isinya harus mencapai kira-kira botol. 3. Tutup botol gelas tersebut dan kocok hingga lumpur yang menempel pada agregat Nampak terpisah dan biarkan selama 24jam agar lumpur tersebut mengendap. 4. Setelah 24 jam, bandingkan warna cairan yang terlihat dengan standar warna nomer 3 pada organic plate. III.5 Catatan

1. Larutan NaOH 3% diperoleh dari campuran 3 bagian larutan berat NaOH dalam 97 bagian berat air suling. 12 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 2. Bila warna cairan contoh lebih tua dari standar warna nomer 3, berarti kandungan bahan organic melebihi toleransi (pasir terlalu kotor). III.6 Hasil percobaan : Kuning agak tua (nomor 3)

Warna larutan III.7

Analisis Hasil percobaan

Berdasarkan hasil percobaan, didapatkan hasil percobaan berupa warna larutan yang berwarna kuning agak tua. Dalam percobaan ini, hasil percobaan belum dibandingkan dengan standart warna. Akan tetapi, warna larutan yang tidak menunjukkan warna hitam, menunjukkan bahwa pasir memiliki kandungan bahan organic dalam batas wajar.

13 Laporan Praktikum Kelompok 10

Praktikum Baja Rekyasa Bahan Konstruksi Sipil SI 2101 BAB IV PERCOBAAN PEMERIKSAAN KADAR LUMPUR DALAM AGREGAT HALUS

IV.1

Tujuan Praktikum

Pemeriksaan ini bertujuan menentukan besarnya (presentase) kadar lumpur dalam agregat halus yang digunakan sebagai campuran beton. Kandungan lumpur