BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu Negara maritime terbesar di dunia, yang 2/3

wilayahnya merupakan wilayah lautan dan dengan jumlah pulau sekitar 17500 yang

tersebar dari sabang sampai marauke. Antara pulau satu dengan pulau lainnya dipisahkan

oleh laut, tapi bukanlah penghalang bagi warga Negara indonsesia untuk saling

berhubungan satu sama lain walaupun terpisahkan oleh antar pulau.

Tidak dapat dipungkiri bahwa untuk mendukung kegiatan tersebut diperlukan sarana

penghubung antar pulau bahkan sarana-sarana tersebut dapat dikatakan menjadi

kebutuhan yang harus ada untuk memeperlancar hubungan warga Indonesia antar pulau

dengan menjadi akses penghubung antar pulau. hal ini tidak lepas dari sarana prasarana

yang tersedia untuk menghubungkan satu pulau dengan pulau lainnya. Sarana prasarana

tersebut antara lain dapat berupa, pelabuhan penyebrangan, Bandar udara, terminal

bahkan jembatan antar pulau sudah tercipta saat ini untuk mendukung kegiatan warga

antar pulau untuk saling berhubungan.

Bangunan-bangunan tersebut merupakan kontruksi bangunan sipil yang dirancang

sedemikian rupa di dalam maupun di atas permukaan laut oleh perencana dan pelaksana

pembangunan agar dapat menjadi bangunan yang dapat melayani kegiatan penggunanya

pada lintas pulau sekalipun. Tentu saja, bangunan-bangunan tersebut tidak lepas dari

material-material penyusunnya, yang salah satunya adalah beton.

Dalam Teknologi Beton, Kardiono Tjokrodimuljo (2004), beton pada dasarnya adalah

campuran yang terdiri dari agregat kasar dan agregat halus yang dicampur dengan air dan

semen sebagai pengikat dan pengisi antara agregat kasar dan agregat halus serta kadang-

kadang ditambahkan additive.

Menurut Wuryati S. dan Candra R (2001), dalam bidang bangunan yang dimaksud

dengan beton adalah campuran dari agregat halus dan agregat kasar ( pasir, kerikil, batu

pecah atau jenis agregat lain ) dengan semen yang dipersatukan oleh air dalam

perbandingan tertentu. Menurut Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBBI 1971), beton

didefinisikan sebagai bahan yang diperoleh dengan mencampurkan agregat halus, agregat

kasar, semen portland dan air ( tanpa aditif ). Sedangkan SK. SNI T – 15 – 1990 – 03

mendefinisikan beton sebagai campuran antara semen Portland atau semen hidrolik yang

lainnya, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan campuran

tambahan yang membentuk massa padat. Dalam perencanaan beton sering dikenal

dengan istilah beton konvensional. Beton konvensional adalah beton dengan penggunaan

material, teknologi dan peralatan yang masih sederhana. Kekuatan tekan dari beton

konvensional maksimum 25 Mpa pada umur 28 hari. Beton mempunyai massa jenis

γ=2400 kg/m³.

.

Pemakaian beton sebagai bahan konstruksi telah lama dikenal di Indonesia. Salah satu

bahan utama yang sering digunakan pada konstruksi bangunan. Beton merupakan suatu

material hasil dari campuran semen, agregat halus, agregat kasar, air dan kadang-kadang

dengan bahan tambah yang bervariasi. Adanya pembangunan infrastruktur mendorong

berkembangnya teknologi beton, sehingga penggunaan beton dengan kualitas baik sangat

dibutuhkan masyarakat pada umumnya terutama untuk pembangunan. Alasan mengapa

beton banyak digunakan karena pertama beton merupakan bahan yang kedap air, kedua

elemen struktur beton relative mudah dibentuk atau dicetak menjadi berbagai ukuran dan

tipe, ketiga adalah beton merupakan bahan yang murah dan relative mudah disediakan

dan dikerjakan.

Dari pemaparan-pemaparan di atas, tampak bahwa Indonesia yang terdiri dari pulau-

pulau yang memiliki banyak bangunan sipil yang berada di laut untuk menjadi akses

penggunanya menuju satu pulau ke pulau lainnya. Melihat hal itu, maka diperlukan

material penyusun bangunan-bangunan sipil tersebut dengan mutu tinggi dan bertahan

dalam air laut dalam jangka waktu yang lama. Dalam konteks ini material yang

diperlukan adalah beton yang tahan terhadap air laut. Oleh karena itu , perlu diadakannya

penelitian mengenai daya tahan (durability) beton yaitu dalam konteks kuat tekan beton

dengan perendaman berkala dalam air laut untuk mengetahui pengaruh kuat tekan beton

tersebut akibat air laut. Permasalahan tersebut diteliti sebagai bagian dari tugas akhir yang

berjudul “Pengaruh Variasi Lama Perendaman dalam Air Laut terhadap Kuat Tekan

Beton dengan Bahan Tambah Silika fume”.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas masalah yang menjadi focus dalam penelitian ini adalah :

a. Berapa besar kuat tekan beton normal dengan perendaman berkala dalam air laut ?

b. Berapa besar kuat tekan beton dengan bahan tambah silica fume dengan perendaman

berkala dalam air laut?

c. Bagaimana pengaruh bahan tambah silica fume terhadap kuat kuat tekan beton setelah

direndam dalam air laut ?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

a. Untuk mengetahui berapa besar kuat tekan beton normal dengan perendaman berkala

dalam air laut.

b. Untuk mengetahui berapa besar kuat tekan beton dengan bahan tambah silica flume

dengan perendaman berkala dalam air laut.

c. Untuk mengetahui bagaimana pengaruh bahan tambah silica fume terhadap kuat kuat

tekan beton setelah direndam dalam air laut.

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Setiap konstruksi setelah dibangun harus dilakukan evaluasi secara terus menerus

untuk menentukan kinerja bangunan. Ambruknya suatu infrastruktur, seperti jembatan, jalan

layang, dermaga dan lain-lain, secara tiba-tiba sering kali membawa korban manusia dan

kerugian finansial yang sangat besar. Hal ini merupakan bagian dari tugas pemilik bersama

pihak yang berkepentingan untuk menjamin keselamatan masyarakat umum sebagai

pengguna. Salah satu penyebab kerusakan bangunan dilingkungan laut adalah korosi pada

beton dan tulangan (Anonim, 2009)

Prasetyo (2014), melakukan penelitian perendaman beton dalam air garam dan larutan

sulfat dengan bahan tambah fly ash high volume. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa Pada

perendaman air garam penambahan fly ash high volume (50% fly ash) maupun penggunaan

air kapur sebagai pengganti air campuran adukan beton memiliki kuat tekan yang lebih

rendah daripada beton normal. Nilai kuat tekan beton normal yaitu 22,93 MPa pada

perendaman 56 hari. Pada perendaman beton dengan menggunakan air garam pada lama

perendaman 28 hari dan 56 hari menghasilkan kuat tekan rata-rata yang meningkat.

Beton secara fisik tidak terjadi kerusakan pada beton sehingga tidak berpengaruh

terhadap durabilitas beton.

Herwanto (2012), melalukan penelitian pengaruh mutu beton K-250 akibat terendam

air laut dengan penambahan zat aditif sikacim concrete additive kadar 0.6%. Dengan

melakukan meteode pengujian di laboratorium sesuai dengan ketentuan SNI terhadap agregat

halus dan agregat kasar dilakukan perencanaan formula campuran (mix design) beton K-250

berdasarkan SNI 03-2834-1993. Didapatkan hasil kuat tekan beton pada umur 28 hari untuk

beton normal K-250 terendam air tawar adalah sebesar 24.624 MPa dan beton normal K-250

terendam air laut adalah sebesar 22.678 MPa, sedangkan untuk beton normal K-250 dengan

penambahan zat aditif sikacim concrete additive kadar 0.6% terendam air tawar adalah

sebedar 24.742 MPa dan hasil kuat tekan beton normal K-250 dengan penambahan zat aditif

sikacim concrete additive kadar 0.6% sebesar 23.847 MPa.

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Pengertian Beton

Beton adalah suatu komposisi bahan yang terdiri terutama dari media pengikat yang

didalamnya tertanam partikel atau pigmen agregat (ASTM C125). Larutan tambahan untuk

memperbaiki sifat beton. Bahan-bahan tersebut dipilih dan dicampur dengan perbandingan

tertentu dan digunakan untuk menghasilkan beton yang mempunyai kekuatan yang

diinginkan, karakteristik beton adalah mempunyai tegangan hancur tekan yang tinggi serta

tegangan hancur tarik yang rendah, proses kimia pengikatan semen dengan air menghasilkan

panas dan dikenal dengan proses hidrasi dimana air tersebut berfungsi sebagai pelumas untuk

mengurangi gesekan antar butiran sehingga beton dapat dipadatkan dengan mudah, akan

tetapi kelebihan air dari jumlah yang dibutuhkan akan menyebabkan butiran semen berjarak

semakin jauh sehingga kekuatan beton akan berkurang.

Dalam pengerjaan beton segar, tiga sifat penting yang harus selalu diperhatikan adalah

Workability (kemudahan pengerjaan), segregasi(pemisahan kerikil) dan bleeding (naiknya air

ke permukaan).

1. Workability (Kemudahan Pengerjaan)

Workability adalah sifat atau perihal mudah/tidaknya beton segar dikerjakan,

diangkut, homogenitas, stabil, sifat pemadatan serta memperkecil pori udara beton.

Newman (1965) mengusulkan agar pengertian workability didefinisikan sekurang-

kurangnya pada tiga sifat yang berbeda, yaitu:

Kompabilitas atau kemudahan dimana beton dapat dipadatkan dan rongga-rongga

udara diambil

Mobilitas atau kemudahan dimana beton dapat mengalir ke dalam cetakan.

Stabilitas atau kemampuan beton untuk tetap sebagai massa yang homogen,

koheren dan stabil selama dikerjakan dan digetarkan tanpa terjadi segregasi

terhadap bahan-bahan utamanya.

Untuk mengukur workability maka digunakan istilah slump sebagai tolak ukur,

dengan alat untuk mengukur slump disebut Slump Test. Unsur-unsur yang

memengaruhi workability antara lain:

Jumlah air pencampur. Semakin banyak air pencampur semakin mudah

pengerjaan beton

Kandungan semen. Jika faktor air semen (FAS) tetap, semakin banyak semen

berarti semakin banyak kebutuhan air sehingga sifat plastisnya menjadi lebih

tinggi.

Gradasi campuran pasir-kerikil. Jika memenuhi syarat dan sesuai dengan

standar, akan lebih mempermudah pengerjaan.

Bentuk butiran agregat kasar. Agregat berbentuk bulat-bulat lebih mudah

dikerjakan.

Butiran maksimum

Cara pemadatan dan alat pemadat.

2. Segregasi (Pemisahan Kerikil)

Segregasi merupakan pemisahan unsur-unsur pokok dari campuran heterogen

sehingga distribusi atau proses penyebarannya tidak lagi merata. Pada adukan beton

perbedaan dalam ukuran partikel-partikel dan berat jenis masing-masing campuran

merupakan penyebab utama segregasi, tapi hal ini dapat diantisipasi dengan pemilihan

gradasi yang sesuai dan pengerjaan yang baik.

Ada dua bentuk segregasi, yang pertama terjadi jika partikel-partikel yang lebih

besar cenderung bergerak lebih jauh sepanjang kemiringan atau turun lebih dalam

dibanding partikel-partikel yang lebih halus. Bentuk segregasi yang kedua terjadi pada

campuran-campuran yang basah (mengandung air yang banyak) dan dipengaruhi oleh

pemisahan mortar dari campuran. Segregasi dapat disebabkan oleh beberapa hal:

Campuran kurus atau kurang semen

Terlalu banyak air

Besar ukuran agregat maksimum lebih besar dari 40 mm

Permukaan butir agregat kasar. Semakin kasar permukaan agregat semakin

mudah terjadi segregasi.

Kecenderungan terjadinya segregasi ini dapat dicegah jika (Winter George,

Arthur H. Nilson. Perencanaan Struktur Beton Bertulang. 1993):

Tinggi jatuh diperpendek

Penggunaan air sesuai dengan syarat

Ukuran agregat sesuai dengan syarat

Pemadatan yang baik.

3. Bleeding (Naiknya Air ke Permukaan)

Kecenderungan air untuk naik ke permukaan beton yang baru dipadatkan

disebut bleeding. Air yang naik ini membawa semen dan butir-butir halus pasir,

yang pada saat beton mengeras nantinya akan membentuk selaput. Hal ini

disebabkan karena ketidakmampuan unsur-unsur padat campuran untuk menahan

seluruh air campuran pada saat unsur-unsur tersebut turun ke bawah. Berdasarkan

jumlahnya, bleeding dapat dinyatakan sebagai penurunan total pertinggi satuan

beton.

Bleeding dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut:

Susunan butir agregat. Jika komposisinya sesuai, kemungkinan untuk terjadinya

bleeding kecil.

Banyaknya air. Semakin banyak air berarti semakin besar pula kemungkinan

terjadinya bleeding

Kecepatan hidrasi. Semakin cepat beton mengeras, semakin kecil kemungkinan

terjadinya bleeding

Proses pemadatan. Pemadatan yang berlebihan bukan penyebab terjadinya

bleeding.

Bleeding ini dapat dikurangi dengan cara:

Memberi lebih banyak semen

Menggunakan air paling minimum

Menggunakan agregat dengan butiran halus lebih banyak

Memasukkan sedikit udara dalam adukan untuk beton khusus

2.2.2 Bahan-bahan Penyusun Beton

2.2.2.1. Semen

Semen yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan beton ialah semen

Portland. Menurut ASTM C-150,1985. Semen Portland didefiniskan sebagai semen

hidrolik yang dihasilkan dengan cara menggiling terak besi (klinker) yang

mengandung kalsium silikat yang bersifat hidrolis, digiling bersama-sama dengan

bahan tambahan berupa satu atau lebih Kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh

ditambah dengan bahan lain. Semen digunakan dalam pembuatan beton sebagai bahan

pengikat antara satu komponen penyusun beton dengan komponen lainnya dan

banyak dipakai dalam pembangunan fisik. Penambahan air pada semen akan

menghasilkan suatu pasta semen yang jika mengering akan mempunyai kekuatan

seperti batu, sedangkan jika ditambah air dan pasir akan menjadi mortar semen, dan

jika ditambah lagi dengan kerikil atau batu pecah disebut beton.

Senyawa kimia utama yang menyusun semen Portland yaitu:

(a). Trikalsium Silikat (3CaO.SiO22) yang disingkat menjadi C3S.

(b). Dikalsium Silikat (2CaO.SiO2) yang disingkat menjadi C2S.

(c). Trikalsium Aluminat (3CaO. Al2O3) yang disingkat menjadi C3A.

(d).Tetrakalsium Aluminoferrit (4CaO.Al2O3.Fe2O3) yang disingkat menjadi C4AF.

Gambar 2.1. Semen Portland Composite

2.2.2.2. Agregat Halus (Pasir)

Agregat Halus (pasir) adalah hasil disintegrasi alami batuan atau pasir yang

dihasilkan oleh industri pemecah batu. Syarat agregat halusadalah :

a. Berupa pasir yang berfungsi sebagai bahan pengisi, harus bebas dari bahan

organic dan lempung.

b. Tersaring dalam ukuran 4-100, gradasi berukuran n<100 dapat merusak campuran

beton.

c. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% terhadap berat kering.

Gambar 2.2. Agregat Halus (Pasir Kasar)

2.2.2.3. Agregat Kasar (Split)

Agregat Kasar adalah hasil disintegrasi alami batuan pecah atau bahan yang

diperoleh dari industry pemecah batu. Syarat agregat kasar adalah :

a. Agregat kasar memiliki partikel lebih besar daripada 4,75 mm.

b. Harus berbutir keras dan tidak berpori.

c. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% dari berat kering.

d. Tidak boleh mengandung zat yang dapat merusak beton seperti alkali.

e. Butirannya harus bervariasi, tajam, kuat dan bersudut.

II-5

Gambar 2.3. Agregat Kasar

2.2.2.4. Air

Air merupakan komponen penting dari campuran beton yang memegang

peranan penting dalam bereaksi dengan semen dan mendukung terbentuknya

kekuatan pasta semen. Kualitas air mempengaruhi kekuatan beton, maka kemurnian

dan kualitas air untuk campuran beton perlu mendapat perhatian. Secara umum, untuk

campuran beton diperlukan air yang memenuhi standar air minum.Tujuan utama dari

penggunaan air adalah agar terjadi hidrasi, yaitu reaksi kimia yang terjadi antara

semen dan air yang menyebabkan campuran tersebut menjadi keras setelah lewat

beberapa waktu tersebut. Air untuk perawatan dan pembuatan beton tidak boleh

mengandung minyak, asam, alkali, garam, bahan-bahan organic, atau bahan lain yang

dapat merusak beton atau tulangannya. Sebaiknya digunakan air bersih, tidak berasa,

tidak berbau, dan dapat diminum.

Air yang dipergunakan harus memenuhi syarat sebagai berikut :

1. Tidak mengandung lumpur dan benda melayang lainnya yang lebih dari 2 gr/liter

2. Tidak mengandung garam atau asam yang dapat merusak beton, zat organik dan

sebaginya lebih dari 15 gram per liter.

3. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 1 gram per liter.

4. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram per liter.

Faktor air semen (water cement ratio) adalah perbandingan berat air bebas dengan

berat semen. Faktor air semen merupakan faktor pengaruh dalam pasta semen. Air

yang berlebihan dapat menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi

selesai sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak

tercapai seluruhnya sehingga akan mempengaruhi kekuatan beton

II-6

Gambar 2.4. Air Tawar

2.2.3 Bahan Tambah Silica Fume

Dalam teknologi beton, Silica Fume (SF) digunakan sebagai pengganti sebagian dari

semen atau bahan tambahan pada saat sifat-sifat khusus beton dibutuhkan, seperti

penempatan mudah, kekuatan tinggi, permeabilitas rendah, durabilitas tinggi, dan lain

sebagainya. Silica fume merupakan hasil sampingan dari produk logam silikon atau alloy

ferosilikon. Menurut standar ”Spesification for Silica Fume faor Use in Hydraulic Cement

Concrete and Mortal” (ASTM.C.1240,1995: 637-642), silica fume adalah material pozzolan

yang halus, dimana komposisi silika lebih banyak dihasilkan dari tanur tinggi atau sisa

produksi silikon atau alloy besi silikon (dikenal sebagai gabungan antara micro silica dengan

silica fume).

Gambar 2.5 Silica Fume

            Penggunaan silica fume dalam campuran beton dimaksudkan untuk menghasilkan

beton dengan kekuatan tekan yang tinggi. Beton dengan kekuatan tinggi digunakan,

misalnya, untuk kolom struktur atau dinding geser, pre-cast atau beton pra-tegang dan

beberapa keperluan lain. Kriteria kekuatan beton berkinerja tinggi saat ini sekitar 50-70 Mpa

untuk umur 28 hari. Penggunaan silica fume berkisar 0-30% untuk memperbaiki karakteristik

kekuatan keawetan beton dengan faktor air semen sebesar 0,34 dan 0,28 dengan atau tanpa

superplastisizer dannilai slump 50 mm (Yogerdran, et al, 1987: 124-129).

            Silica fume merupakan serbuk halus yang terdiri dari amarphous microsphere dengan

diameter berkisar antara 0,1-1,0 micron meter, berperan penting terhadap pengaruh sifat

kimia dan mekanik beton. Ditinjau dari sifat mekanik, secara geometrikal silica fume mengisi

rongga-rongga di antara bahan semen (grain of cement), dan mengakibatkan pore size

distribution (diameter pori) mengecil serta total volume pori juga berkurang (Subakti, 1995:

269).

            Silica Fume merupakan bahan yang sebagian besar amopfus (amarphoous silico),

bahan spherical yang sangat lembut, yang terdiri dari pertikel-pertikel seperti kaca hasil dari

pembekuan cepat ’agaseous SiO, bela bersentuhan dengan udara terjadi oksidasi secara cepat

di dalam pendingin bagian dari ’furnace yang menghasilkan logam metal alloy ferosilikon.

Kandungan SiO2 yang tinggi dalam SF yang mencapai 85 sampai 98 persen, berguna untuk

keperluan campuran semen (Khayat, K.H, et al, 1997).

            Penggunaan silca fume selalu bersamaan dengan High Range Water Reducer

(Superplasticizer). Karena adanya penggunaan air pada bahan beton dan adanya bahan silika

fume yang mengisi pori-pori serta berfifat pozzolan ini, maka mengakibatkan beton menjadi

kedap, awet, dan berkekutan tinggi. Bila beton dianggap terdiri dari batu pecah sebagai frame

atau rangka dan pasta semen sebagi matriks pengisinya. Mengenai pasta semen dibagi

menjadi dua daerah yaitu daerah tengah dan daerah transisi (transition zone), yaitu batas

antara agregat dengan pasta. Daerah tengah biasanya cukup kuat, tetapi daerah transisi sering

terjadi bleeding atau kebanyakan air sehingga kadang-kadang lemah dibanding dengan

daerah tengah. Dengan adanya silica fume daerah agregat matriks transisi lebih padat dan

kuat sehingga hubungan antara semen pasta dan agregat menjadi lebih kompak, agregat dan

pasta merupakan kesatuan struktur komposit yang cukup solid dan kuat (Rosemberg dan

Gaidis).

            Diameter rata-rata silica fume adalah sekitar 0,1 micron meter, yaitu 100 kali lebih

kecil daripada partikel semen. Hasil pengujian porosimeter yang menggunakan metode

penyerapan merkuri, diperoleh distribusi ukuran median adlah 8,53 micron meter, jari-jari

pori rata-rata sebesar 0,13 micron meter, dan luas permukaan spesifik yang sangat tinggi

216,0 m2/g. Kadungan silika (SiO2) sangat tinggi 93,09 persen, ketentuan ASTM C 1240-93

mensyaratkan minimal sebesar 85 persen (Ilham, 2006: 29).

            Keuntungan-keuntungan penggunaan silica fume dan superplatisticizer pada

campuran beton menurut beberapa hasil penelitian terdahulu antara lain seperti kekuatan

tekan hancurnya lebih tinggi, kekuatan tarik lebih tinggi, rangkaknya lebih kecil, regangan

yang terjadi kecil, susutnya kecil, modulus elastisitasnya tinggi, ketahanan terhadap serangan

klorida tinggi, ketahanan terhadap keausan tinggi dan permeabilitas lebih kecil (220). Dalam

hal ketahanan terhadap serangan klorida tinggi, menurut Sorensen (Rachee dan Kumar,

1989), mengatakan bahwa dengan berkurangnya permeabilitas beton, berarti juga akan

berkurangnya penetrasi serangan kimia.

            Kendala-kendala yang ada dalam penggunaan silica fume antara lain seperti,

handling/pelaksanaan, bahaya kesehatan kerja, air entrainment, plastic shringkage, dan

quality control. SF merupakan bahan sangat lembut dan mudah sekali terbang kena angin,

maka perlu diperhatikan dalam pelaksanaan loading, penangkutan, peyimpanan dan

pencampuran. Sehubungan dengan kesehatan kerja, karena SF sangat halus, kemungkinan

penghisap SF oleh pekerja akan terjadi, oleh karena itu pekerja harus dilengkapi dengan lat

pelindung pernafasan.

            Percobaan dilaboratorium dan lapangan menunjukkan bahwa penggunaan SF

bertendensi terjadi plastic shrinkage cracks (Aicitin & Pinsonneuault, 1981), oleh sebab itu

perlu diadakan pencegahan dengan menutup permukaan beton yang dalam proses

pengerasan, untuk mencegah penguapan akibat angin dan suhu. Dalam masalah kontrol

kualitas, dianggap sangat penting, agar membatasi variasi dari kehalusan produksi SF.

Kehalusan dari kadar Silicondioxid (SiO2) harus dikontrol setiap hari, tergantung pada

kontrol pabrik dan sistem penangkapan abu yang digunakan.

2.2.4 Kuat Tekan Beton

Beton yang baik adalah jika beton tersebut memiliki kuat tekan yang tinggi,

dengan kata lain mutu beton ditinjau hanya dari kuat tekannya saja (Tjokrodimulyo,

1996). Kuat tekan beton dinyatakan dengan tegangan tekan maksimum f’c dengan

satuan N/m2 atau MPa (Mega Pascal).Kuat tekan beton pada umur 28 hari berkisar

antara nilai ± 10-65 MPa.Untuk struktur beton bertulang pada umumnya

menggunakan beton dengan kuat tekan 17-30 MPa (Dipohusodo, 1994).

Nilai Kuat tekan beton didapatkan melalui tata cara pengujian standar,

menggunakan mesin uji dengan cara memberikan beban tekan bertingkat dengan

kecepatan peningkatan bebean tertentu atas benda uji silinder beton sampai hancur.

Kekuatan tekan beton merupakan salah satu kinerja utama beton. Kekuatan

tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Pengujian

kuat tekan dilakukan untuk mengetahui kuat tekan beton yang telah mengeras dengan

benda uji berbentuk kubus atau silinder.Kuat tekan beton dipengaruhi oleh factor

perbandingan air semen (w/c).

Umumnya kuat tekan maksimum tercapai pada saat nilai satuan regangan

tekan ɛ’ mencapai ± 0,002.Selanjutnya nilai tegangan fc’ akan turun dengan

bertambahnya nilai regangan sampai benda uji hancur pada nilai ɛ’ mencapai 0,003-

0,005. Beton dengan kuat tekan tinggi lebih getas dan akan hancur pada nilai

regangan maksimum yang lebih rendah dibandingkan dengan beton kuat tekan

rendah.

Pada umumnya nilai kuat tekan maksimum utnuk mutu beton tertentu akan

berkurang pada tingkat pembebanan yang lebih lamban atau slower rates of

strain.Nilai Kuat tekan beton beragam sesuai dengan umurnya dan biasanya nilai kuat

tekan beton ditentukan pada waktu beton mencapai umur 28 hari setelah pengecoran.

Umumnya pada umur 7 hari kuat tekan beton mencapai 70% dan pada umur 14 hari

mencapai 85-90% dari kuat tekan beton umur 28 hari.

Ada beberapa factor yang mempengaruhi kekuatan beton yaitu:

1. Faktor air semen (f a s)

Faktor air semen adalah angka perbandingan antara berat air dan berat semen dalam

campuran pasta atau mortar. Secara umum diketahui bahwa semakin tinggi nilai f.a.s

maka semakin rendah mutu kekuatan beton. Namun demikian, nilai f.a.s. yang

semakin rendah tidak selalu berarti bahwa kekuatan beton semakin tinggi. Nilai f.a.s.

yang rendah akan menyebabkan kesulitan dalam pengerjaan, yaitu kesulitan dalam

pelaksanaan pemadatan yang pada akhirnya akan menyebabkan mutu beton menurun.

2. Jumlah Semen

Pada mortar dengan f.a.s sama, beton dengan kandungan semen lebih banyak belum

tentu mempunyai kekuatan lebih tinggi. Hal ini disebabkan karena jumlah air yang

banyak, demikian pula pastanya, menyebabkan kandungan pori lebih banyak daripada

mortar dengan kandungan semen yang lebih sedikit. Kandungan pori inilah yang

mengurangi kekuatan mortar. Jumlah semen dalam mortar mempunyai nilai optimum

tertentu yang memberikan kuat tekan tinggi.

3. Umur Beton

Kekuatan beton akan meningkat seiring dengan bertambahnya umur dimana pada

umur 28 hari pasta dan mortar akan memperoleh kekuatan yang diinginkan.

4. Sifat Agregat

Sifat agregat yang berpengaruh terhadap kekuatan ialah bentuk, kekasaran

permukaan, kekerasan dan ukuran maksimum butir agregat. Bentuk dari agregat akan

berpengaruh terhadap interlocking antar agregat.

2.2.5 Tegangan dan Regangan Beton

Tegangan didefinisikan sebagai tahanan terhadap gaya-gaya luar. Intensitas gaya yaitu

gaya (P) per satuan luas disebut tegangan dan diberi notasi huruf yunani “” (sigma). Dengan

melihat arah gaya luar yang terjadi maka tegangan dibedakan menjadi dua yaitu:

Tegangan Tekan (Compressive Stress)

A

L

D

Gambar 2.6. Tegangan Tekan (Compressive Stress) pada beton silinder. Dengan

mengasumsikan bahwa tegangan terbagi rata di seluruh penampang, dengan demikian

didapatkan rumus:

σ = P/A

dengan :

σ = Tegangan (N/mm2)

P = Gaya aksial (N)

A = Luas penampang benda uji (mm2)

Jika suatu benda ditekan atau ditarik gaya P yang diterima benda

mengakibatkan adanya ketegangan antar partikel dalam material yang besarnya

berbanding lurus. Perubahan tegangan partikel ini menyebabkan adanya pergeseran

struktur material himpitan atau regangan yang besarnya juga berbanding lurus.

Karena adanya pergeseran, maka terjadilah deformasi bentuk material misalnya

perubahan panjang menjadi L + (atau L-).Dimana L adalah panjang awal benda dan

adalah perubahan panjang yang terjadi.Rasio perbandingan antara terhadap L inilah

yang disebut Strain(regangan) dan dilambangkan dengan “ (epsilon). Dengan

demikian didapatkan rumus:

Dimana :

= regangan / strain (m)

= Panjang Benda mula-mula (m)

= Perubahan Panjang Benda (

Gambar 2.7. Regangan (Strain)

Jika batang tersebut mengalami tekan, maka regangannya adalah regangan

tekan (compressive strain) dan batang tersebut memendek.Jika batang tersebut

mengalami tarik, maka regangannya disebut regangan tarik (tensile strain), yang

menunjukkan perpanjangan bahan, regangan tekan bertanda negative dan regangan

tarik bertanda positif.Regangan (disebut regangan normal karena rengangan normal

karena regangan ini berkaitan dengan tegangan normal (Gere, Timoshenko, 1997).

2.2.6 Modulus elastisitas Beton

Modulus elastisitas atau modulus young merupakan ukuran kekakuan suatu

material.Semakin besar harga modulus elastisitas maka semakin kecil regangan elastis

yang terjadi pada suatu tingkat pembebanan tertentu, atau dapat dikatakan material

tersebut semakin kaku (stiff).Modulus elastisitas beton dipengaruhi oleh jenis agregat,

kelembaban benda uji beton, faktor air semen, umur beton dan temperaturnya.

Beton tidak memiliki modulus elastis yang pasti.Dengan mempelajari dari

beberapa macam kurva tegangan-regangan pada kuat tekan beton yang berbeda

terlihat bahwa secara garis besar kuat tekan maksimum tercapai pada saat nilai satuan

regangan mencapai ± 0,002. Selanjutnya nilai tegangan f’c akan mengalami

penurunan dengan bertambahnya nilai regangan sampai benda uji hancur pada nilai

regangan 0,003 – 0,005.

Berdasarkan SK SNI 03-2847 2002 Pasal 12.2.3 regangan kerja maksimum

yang diperhitungkan diserat tepi beton tekan terluar adalah 0,003 sebagai batas

hancur.Kemiringan kurva awal pada beton sangat seragam dan umumnya agak

melengkung.Pada penerapannya, untuk menentukan modulus elastisitas beton

digunakan rumus-rumus empiris yang menyertakan besaran besar disamping kuat

tekannya. Menurut pasal 10.5 SNI-03-2847 (2002) untuk beton dengan berat isi (Wc)

antara 1500 – 2500 kg/mm2. Dalam pengujian modulus elastisitas pada beton silinder,

menurut ASTM C 469-02 memberikan cara menentukan nilai modulus elastisitas

sebagai berikut :

Keterangan :

E = Modulus Elastisitas, (MPa)

S2= Nilai dari 40% tegangan maksimum

S1= Nilai Tegangan pada regangan 0,00005

ᵋ2= Regangan pada S2

ᵋ1= 0,00005.

Modulus elastisitas beton memiliki nilai yang bervariasi tergantung dari

beberapa faktor, diantaranya adalah kuat tekan beton. Makin tinggi kuat tekannya

maka modulus elastisitasnya juga semakin besar, dimana perubahan panjang yang

terjadi akibat pembebanan tekan akan makin kecil. Hal ini disebabkan kondisi beton

makin keras sehingga dengan energi yang samaakan dihasilkan pemendekan dan

regangan yang lebih kecil bila dibandingkan beton yang kuat tekannya kecil. (sukoyo,

2008).

Gambar 2.8. Modulus Tangen Awal dan Modulus Elastisitas

2.2.7 Pentingnya Durabilitas Beton

Beton mempunyai kuat tekan yang sangat tinggi, tetapi kuat tariknya sangat

rendah.Rendahnya kuat terik pada elemen struktur yang betonnya mengalami

tegangan Tarik diperkuat dengan batang baja tulangan sehingga terbentuk suatu

struktur komposit yang kemudian dikenal dengan sebutan beton bertulang

(Tjokrodimuljo, 1995).Dalam penggunaannya, durabilitas atau keawetan beton juga

sangat berpengaruh agar beton dapat bertahan dari kerusakan dalam jangka waktu

tertentu. Air laut banyak mengandung NaCl yang dapat menyebabkan besi tulangan

yang ada di dalam beton menjadi korosi, hal ini sangat mempengaruhi durabilitas

beton karena semakin lama beton tidak bisa bertahan dari gaya Tarik dikarenakan

kekuatan tulangan menjadi menurun karena korosi.

Kristalisasi garam (NaCl) dalam ilmu kimia merupakan senyawa ionik yang

terdidri dari ion positif (kation) dan ion negative (anion), sehngga membentuk

senyawa netral (tanpa bermuatan).Kristalisasi garam (NaCl) terbentuk dari hasil

reaksi asam dan basa yang dapat mempengaruhi konsentrasi terhadap kinerja

beton.Raksi dimulai dengan serangan terhadap mineral-mineral dalam agregat oleh

alkalin hidroksida yang ada dalam semen.Reaksi ini membentuk suatu gel yang

menyelimuti butiran-butiran agregat. Gel tersebut dikelilingi oleh pasta semen dan

karena terjadi reaksi maka terjadilah tegangan internal hidrolik melalui proses

osmosis. Hasil reaksi klorida yang dapat larut dalam air dapat mengarah pada

penyusutan material yang dapat melemahkan beton.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Garam_%28kimia%29)