Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

15
Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang telah umum digunakan untuk membuat rumah atau gedung, jalan raya, bantal rel kereta api, lapangan terbang, pelabuhan, bangunan air, terowongan, bangunan lepas pantai, kapal, dan lain-lain termasuk untuk membuat patung-patung karya seni. Beton didapatkan dengan cara mencampur agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil), atau jenis agregat lain dan air dengan semen portland atau semen hidrolik yang lain, kadang- kadang dengan bahan tambahan (additif) yang bersifat kimiawi ataupun fisikal pada perbandingan tertentu, sampai menjadi satu kesatuan yang homogeny. Perencanaan campuran beton merupakan kunci dihasilkanya beton yang baik. Perancangan campuran beton bertujuan untuk mengetahui komposisi atau proporsi bahan-bahan penyusun beton supaya memenuhi persyaratan teknis dan ekonomis. Menghasilkan proporsi campuran yang optimal dengan kekuatan maksimum. Beton yang baik dan seragam adalah beton yang memenuhi karakteristik yaitu : a. Strength/kuat desak : Kuat desak yang dicapai pada umur yang ditentukan harus memenuhi persyaratan yang diberikan oleh perencanaan konstruksinya; b. Durable/durabilitas : keseluruhan beton memiliki keawetan yang cukup; c. Economic/ekonomis : beton yang ekonomis, termasuk workability

description

Beton-Karakteristik-Pembuatan-dan Bahan-Bahan

Transcript of Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

Page 1: Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang telah umum digunakan untuk

membuat rumah atau gedung, jalan raya, bantal rel kereta api, lapangan terbang, pelabuhan,

bangunan air, terowongan, bangunan lepas pantai, kapal, dan lain-lain termasuk untuk membuat

patung-patung karya seni.

Beton didapatkan dengan cara mencampur agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil),

atau jenis agregat lain dan air dengan semen portland atau semen hidrolik yang lain, kadang-

kadang dengan bahan tambahan (additif) yang bersifat kimiawi ataupun fisikal pada

perbandingan tertentu, sampai menjadi satu kesatuan yang homogeny.

Perencanaan campuran beton merupakan kunci dihasilkanya beton yang baik.

Perancangan campuran beton bertujuan untuk mengetahui komposisi atau proporsi bahan-bahan

penyusun beton supaya memenuhi persyaratan teknis dan ekonomis. Menghasilkan proporsi

campuran yang optimal dengan kekuatan maksimum. Beton yang baik dan seragam adalah beton

yang memenuhi karakteristik yaitu :

a. Strength/kuat desak : Kuat desak yang dicapai pada umur yang ditentukan harus

memenuhi persyaratan yang diberikan oleh perencanaan konstruksinya;

b. Durable/durabilitas : keseluruhan beton memiliki keawetan yang cukup;

c. Economic/ekonomis : beton yang ekonomis, termasuk workability

Untuk dapat dikatakan beton yang awet dapat diklasifikasikan menjadi 3 yaitu ketahanan

terhadap pengaruh kimia, tahan terhadap pengaruh cuaca, dan ketahanan terhadap aliran air dan

abrasi mekanik.

Karakteristik dalam pembuatan untuk mendapatkan ketahanan terhadap pengaruh kimia :

1. Air semen rendah

2. Beton yang homogeny

3. Perawatan yang memadai

4. Agregat yang sesuai

5. Semen yang sesuai

6. Air entrained yang sesuai

Page 2: Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

Karakteristik dalam pembuatan untuk mendapatkan ketahanan terhadap aliran air dan

abrasi mekanik :

1. Air semen rendah

2. Kekuatan yang tinggi

3. Perawatan yang memadai

4. Beton padat dan homogeny

5. Penyelesaian permukaan yang khusus

Karakteristik dalam pembuatan untuk mendapatkan Strength/kekuatan yang disyaratkan :

1. Kualitas pasta yang baik:

- Air semen rendah.

- Perawatan yang baik/memadai.

- Semen yang baik dan cukup.

2. Kualitas agregat yang baik:

- Struktur agregat yang baik.

- Grading yang baik.

- Bentuk dan texture yang baik.

3. Beton yang padat:

- Air semen rendah

- Kandungan udara rendah.

- Plastis dan lecak (workable).

- Pemadatan yang baik.

Karakteristik dalam pembuatan untuk mendapatkan beton yang ekonomis :

1. Penggunaan bahan yang efektif:

- Banyak agregat besar (batas maksimum).

- Yang terbuang minimum.

- Semen dan slump minimum.

2. Operasional yang efektif:

- Peralatan yang sesuai.

- Metoda pelaksanaan yang efektif.

Page 3: Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

- Perencanaan layout-operasi, organisasi dan

pemeriksaan pengendalian yang baik.

3. Mudah untuk dilaksanakan :

- Kelecakan campuran yang seragam.

- Beton yang homogen.

- Pemadatan yang efektif.

Selain itu untuk mendapatkan beton yang baik dan seragam perlu dilaukan pemeriksaan

terhadap :

1. Kualitas bahan campuran.

2. Proporsi campuran.

3. Pengecoran dan perawatan.

Berbicara mengenai beton, pastilah tidak akan terlepas dari pembahasan tentang bahan

campuran beton. Beton terdiri atas campuran semen, air, dan agregat baik halus maupun kasar

serta bahan tambahan dalam kondisi tertentu, untuk mendapatkan beton yang berkualitas,

perbandingan campuran beton harus sesuai dengan dengan standar yang telah ditetapkan.

Percobaan dalam pembuatan beton perlu dilakukan uji terlebih dahulu untuk bahan

campuran yang digunakan, karena kualitasnya tergantung dari bahan penyusunnya dan apa saja

yang terkandung dalam bahan campuran tersebut. Uji bahan campuran berupa pemeriksaan yang

dapat dilakukan di laboratorium, hal ini dilakukan untuk mengetahui mutu dari bahan campuran

untuk beton. Kelayakan bahan campuran yang digunakan ditentukan dari standar yang

ditetapkan, dengan begitu akan ada nilai kesepakatan bagaimana kualitas dan mutu bahan

campuran yang baik.

Pemeriksaan campuran beton ini meliputi pemeriksaan semen, pemeriksaan air, dan

pemeriksaan agregat yang digunakan dalam pembuatan beton.

Semen adalah bahan organik yang mengeras pada percampuran dengan air atau larutan

garam yang berupa partikel-partikel. Percobaan dalam pembuatan beton, semen akan dicampur

air membentuk pasta.

Penambahan semen pada campuran beton memang dapat meningkatkan kualitas beton,

namun perbandingan penggunaan air dengan semen juga sangat menentukan, selain tingkat

Page 4: Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

kekerasan, bentuk, gradasi, permukaan dan ukuran maksimum dari agregat yang digunakan.

Semen yang biasa digunakan pada teknik sipil adalah semen portland.

Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan di bumi,

salah satunya adalah dalam hal pembuatan beton. Air mempunyai peranan yang cukup penting

dalam pembuatan beton, karena berpengaruh terhadap sifat-sifat beton, sifat-sifat yang

berpengaruh adalah kemudahan pengerjaan dan penyusutan, selain itu tujuan utama pemakaian

air adalah untuk proses hidrasi, yaitu reaksi antara semen dan air yang menghasilkan campuran

keras setelah beberapa waktu tertentu. Setelah pengecoran, air juga berfungsi untuk perawatan

guna menjamin proses pengerasan yang sempurna.

Pemeriksaan air meliputi percobaan penentuan pH atau derajat keasaman air, penentuan

kadar bahan padat, kadar bahan tersuspensi dan kadar bahan organik yang terdapat dalam air.

Penentuan nilai tersebut dilakukan di laboratorium dengan langkah-langkah yang telah

ditentukan. pH air yang diperbolehkan adalah 4,5 – 8,5, sehingga air yang memiliki pH yang

sesuai dapat digunakan untuk campuran beton, air yang demikian juga terbebas dari resiko asam.

Pemeriksaan yang dilakukan untuk menentukan kadar bahan padat, kadar bahan tersuspensi, dan

kadar bahan organik dalam air merupakan langkah penting yang harus dilakukan untuk

mengetahui kandungan mineral, bahan yang tidak terlihat secara langsung dan bahan organik

yang terkandung dalam air yang mempengaruhi kekuatan beton.

Penggunaan volume air yang berlebihan dapat beresiko menurunkan kuat tekan beton,

bleeding, susut, atau terjadinya pemisahan agregat antara agregat kasar dan halus, namun untuk

memperoleh hasil yang lebih maksimal, proses pengecoran, pemadatan dan perawatan beton juga

harus diperhatikan. Syarat air yang layak digunakan untuk beton dapat dilihat pada SNI-03-

2847-2002 pasal 5.4.

Agregat adalah butiran mineral yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran

mortar (aduk) dan beton. Agregat diperoleh dari sumber daya alam yang telah mengalami

pengecilan ukuran secara alamiah melalui proses pelapukan dan aberasi yang berlangsung lama.

Atau agregat dapat juga diperoleh dengan memecah batuan induk yang lebih besar. Agregat

halus untuk beton adalah agregat berupa pasir alam sebagai hasil disintegrasi alami dari batu-

batuan atau berupa pasir buatan yang dihasilkan oleh alat-alat pemecah batu dan mempunyai

ukuran butir 5 mm. Agregat kasar untuk beton adalah agregat berupa kerikil kecil sebagai hasil

Page 5: Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

disintegrasi alami dari batu-batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari pemecahan batu,

memiliki ukuran butir antara 5-40 mm.

Pemeriksaan agregat meliputi berbagai macam uji kualitas agregat kasar dan agregat

halus. Sebagai bahan utama penyusun beton, mutu agregat yang dipergunakan harus benar-benar

diperhatikan dan sesuai dengan persyaratan standar yang sudah ditentukan. Pemerikasaan

agregat memerlukan tingkat ketelitian yang tinggi, karena banyaknya percobaan yang dilakukan

untuk mengetahui mutu dari agregat yang berpengaruh secara langsung terhadap kekuatan beton.

Percobaan ini juga diperlukan ketepatan penentuan nilai yang nantinya akan digunakan untuk

perhitungan campuran beton (mixed design).

Dari penjelasan mengenai beton yang baik dan seragam maka kita dapat membandingkan

dari hasil percobaan-percobaan dalam membuat beton apakah beton yang dihasilkan termasuk

dalam beton yang baik dan seragam atau tidak.

A. BAHAN SEMEN

Setelah melaksanakan pemeriksaan kehalusan semen di laboratorium kami peroleh data

sebagai berikut :

1) Semen tertahan saringan No.100 = 0,02 %

2) Semen tertahan saringan No.200 = 51,40 %

Sedangkan pada pemeriksaan ini kami menerapkan standar dengan ketentuan :

1) Semen tertahan saringan No.100 = 0,00 %

2) Semen tertahan saringan No.200 = maksimum 22,00 %

Dari hasil data percobaan tersebut dapat saya simpulkan bahwa semen yang saya periksa

tersebut tidak memenuhi syarat yang telah ditetapkan sehingga tidak layak digunakan. Hal ini

mungkin saja terjadi disebabkan oleh beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas semen yang

saya gunakan.

Faktor tersebut antara lain :

a. Kelembaban udara

b. Penyimpanan yang kurang tepat

c. Peralatan uji

Page 6: Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

B. BAHAN AIR

Dari hasil pemeriksaan kelayakan air di laboratorium kami peroleh data sebagai berikut :

1. pH air = 7,00

2. Kadar bahan padat dalam air = 1000 ppm

3. Kadar bahan tersuspensi dalam air = 100 ppm

4. Kadar organik dalam air = 1000 ppm

Sementara syarat yang ditentukan pada percobaan ini adalah :

1. pH air = 4,50 – 8,50

2. Kadar bahan padat dalam air = maksimum 2000 ppm

3. Kadar bahan tersuspensi dalam air = maksimum 2000 ppm

4. Kadar organik dalam air = maksimum 2000 ppm

Berdasarkan data-data tersebut saya menarik kesimpulan bahwa air yang saya gunakan

dalam proses uji tersebut telah lolos uji dan layak untuk digunakan sebagai bahan campuran

beton karena telah memenuhi persyaratan-persyaratan yang ada.

C. BAHAN AGREGAT

Hasil pemeriksaan di laboratorium yang diperoleh data sebagai berikut :

a. Agregat kasar

1. Berat jenis bulk = 3,090 gr/m3

2. Berat jenis kering permukaan (SSD) = 3,183 gr/m3

3. Absorbsi ( penyerapan ) = 3,027 %

4. Kadar air agregat rata-rata = 2,669 %

5. Kadar lumpur dan lempung = 1,089 %

6. Bobot isi agregat lepas = 1,379 gr/cm3

7. Bobot isi agregat padat = 1,663 gr/cm3

8. Keausan agregat = 16,68 %

Setelah membandingkan data tersebut berdasarkan ketentuan yang telah ada menurut PBI

1971 (NI-2) pasal 3.4 syarat-syarat agregat kasar (kerikil) adalah:

Page 7: Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

a. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% yang ditentukan terhadap

berat kering. Akan tetapi dari data yang kami peroleh ternyata kadar lumpur dan lempung

agregat kasar tersebut sebesar 1,089 % Apabila kadar lumpur melampaui 1% maka

agregat kasar harus dicuci.

b. Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton, seperti zat-zat

organik dan bahan alkali yang dapat merusak beton.

c. Kekerasan butir-butir agregat kasar yang diperiksa dengan mesin pengawas Los Angeles

tidak boleh terjadi kehilangan berat atau keausan agregat lebih dari 50%. Dari data yang

kami peroleh keausan agregat sebesar 16,68 % hal ini menunjukan bahwa agregat kasar

yang kami uji memiliki ketahanan yang layak sebagai campuran beton.

d. Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang beranekaragam besarnya dan apabila

diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam pasal 3.5 ayat 1 PBI 1971.

Mempunyai modulus kehalusan antara 6 – 7,10 harus memenuhi syarat sebagai berikut :

1. Sisa di atas ayakan 38 mm, harus 0 % dari berat sisa.

2. Di atas ayakan 4,8 mm, 90 % - 98 % dari berat.

3. Selisih antara sisa-sisa komulatif di atas dua ayakan yang berurutan, mak 60 % dan

min 10 % dari berat.

Dari hasil perbandingan data tersebut akhirnya saya menyimpulkan bahwa agregat kasar

yang saya uji masih layak untuk digunakan sebagai campuran beton. Akan tetapi harus dilakukan

beberapa langkah penyesuaian terhadap beton tersebut, seperti pencucian agar kadar lumpur

lempungnya memenuhi syarat yang ada.

b. Untuk agregat halus

1.Berat jenis bulk = 1,662 gr/m3

2.Berat jenis kering permukaan (SSD) = 1,77 gr/m3

3.Absorbsi ( penyerapan ) = 6,496 %

4.Kadar air agregat rata-rata = 4,186 %

5.Kadar lumpur dan lempung rata-rata = 0,400 %

6.Kadar bahan organik agregat = Warna ke 2

Page 8: Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

Berdasarkan Syarat Mutu Agregat Menurut ASTM C33-86, Agregat Halus harus

memiliki sifat fisik sebagai berikut :

1. Kadar Lumpur atau bagian butir lebih kecil dari 75 mikron (ayakan no 200) dan Kadar

gumpalan tanah liat dan partikel yang mudah direpihkan, dalam % berat, maksimalnya

adalah :

a. Untuk beton yang mengalami abrasi = 3,0

b. Untuk jenis beton lainnya = 5,0

Berdasarkan data hasil uji kadar lumpur menunjukan angka 0,400 % dengan begitu saya

menyimpulkan bahwa agregat halus yang saya uji layak untuk digunakan sebagai

campuran beton, agregat halus harus tanpa harus dicuci lagi agar kandungan lumpur

lempungnya karena telah memenuhi syarat agregat halus.

2. Agregat halus bebas dari pengotoran zat organik yang merugikan beton. Bila diuji dengan

larutan Natrium Sulfat dan dibandingkan dengan warna standar, tidak lebih tua dari

warna standar, dengan ketentuan warna ke 1 dan 2 agregat aman untuk digunakan, warna

3 dan 4 agregat harus dicuci, sedangkan warna ke 5 penggunaan agregat harus

dipertimbangkan. Jika warna lebih tua maka agregat halus itu harus ditolak. Setelah

melakukan uji, saya mendapat hasil bahwa agregat halus yang saya uji aman untuk

digunakan dalam campuran beton. Hal ini ditunjukan melalui pembacaan indikator warna

yang menunjukan warna ke 2

3. Presentase agregat halus untuk penyerapan air atau water absorsion berdasarkan standar

ASTM adalah maksimum 2,3 %, sedangkan hasil uji yang diperoleh sebesar 6,496 % hal

ini menunjukan bahwa agregat halus yang saya uji menyerap terlalu banyak air, sehingga

tidak lolos uji.

Secara keseluruhan berdasarkan hasil uji yang kami peroleh saya menyimpulkan bahwa

agregat halus yang kami ujikan masih layak untuk digunakan sebagai campuran beton. Akan

tetapi harus dilakukan pencucian agregat halus agar tidak banyak mengandung lumpur lempung.

Page 9: Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

D. PENGUJIAN BETON SEGAR

Slump adalah suatu alat yang paling sering digunakan untuk menguji atau menentukan

konsistensi atau kekentalan adukan beton. Nilai slump ditentukan oleh besarnya penurunan

adukan beton dalam slump setelah alat slump diangkat. Nilai penurunan slump akan

dibandingkan dengan nilai slump rencana. Jika nilai slump lebih besar dari nilai slump rencana

maka adukan encer dan nilai workability akan semakin tinggi, sebaliknya jika nilai slump lebih

kecil dari nilai slump rencana maka adukan kental dan nilai workability akan semakin rendah.

Nilai Slump untuk berbagai jenis pekerjaan ditentukan nilai maksimum dan nilai minimum,

supaya hasil yang didapat sesuai dengan yang dikerjakan. Setelah melakukan pengukuran kami

memperoleh data Slump Test:

1. Kubus = 11,3 cm

2. Silinder = 15,0 cm

Ketentuan slump yang kami gunakan adalah ketinggian slump berkisar antara 60-180 mm

maka dengan demikian dapat disimpulkan bahwa slump dari campuran yang dibuat telah

memenuhi standar.

D. PENGUJIAN KUAT TEKAN BETON

Sifat beton pada umumnya lebih baik jika kuat tekannya lebih tinggi, dengan demikian

untuk meninjau mutu beton biasanya dilakukan dengan meninjau kuat tekannya. Kuat tekan

beton adalah perbandingan antara beban terhadap luas penampang beton (Susilorini dan

Suwarno, 2009).

Dari hasil pemeriksaan yang dilaksanakan di laboratorium diperoleh data sebagai

berikut :

Tabel Evaluasi Uji Kuat Tekan Beton Kubus dan Silinder

Jenis Beton Keterangan Kuat Tekan (N) Luas Permukaan (mm2)

KubusDengan SP 230.000 N

22.500 mm2

Tanpa SP 260.000 N

SilinderDengan SP 170.000 N

17.662,5 mm2

Tanpa SP 170.000 N

Sumber : Hasil Perhitungan, 2013

Page 10: Tugas Teknologi Bahan Konstruksi

Dari hasil yang diperoleh, ternyata hasil pengujian kuat tekan beton silinder dan kubus

tidak memenuhi standar yang ditetapkan. Penyebab kuat tekan beton kubus yang ditambahkan

SP maupun yang tidak ditambah SP dan kuat tekan silinder baik yang ditambahkan SP maupun

tidak ditambahkan SP, memiliki nilai kuat tekan yang tidak memenuhi standar uji yang ada

bahkan setelah dikalikan dengan faktor koreksi serta ditambah dengan nilai deviasi standarnya.

Penyebab-penyebab terjadinya kegagalan pada jenis beton silinder dan kubus tersebut yang

menyebabkan hasil uji kuat tekan kami tidak memenuhi rancangan (mixed design) yang telah

kami buat serta ketentuan yang ada antara lain sebagai berikut :

a. Jumlah air yang lebih banyak dibandingkan dengan jumlah semen.

b. Faktor kehalusan semen

c. Faktor gradasi batuan

d. Faktor zat tambahan

e. Peralatan yang tersedia serta mekanisme pembuatan serta pengujian bahan campuran pra

mixed design dan perawatannya.

Dari kelima faktor tersebut faktor mekanisme pembuatan serta pengujian bahan

campuran pra mixed design dapat menjadi faktor yang berpengaruh paling besar, karena apabila

terjadi kesalahan dalam mekanisme pembuatan maupun pengujian bahan campuran pra mixed

design maka hasil akhirnya pun tidak akan sesuai dengan yang diharapkan, dalam hal ini kuat

tekan yang dimiliki beton tidak sesuai dengan ketentuan yang ada.

Kesimpulannya, dari semua percobaan sampai hasil kuat tekannya, beton ini tidak

termasuk dalam kategori beton yang baik dan seragam. Hal ini dikarenakan dari segi

pembuatannya sendiri banyak percobaan yang dimaksudkan untuk sekedar memenuhi data untuk

campuran beton (mix design) yang tentunya sangat boros biaya dan boros material yang

digunakan sebagai sample. Selain itu dari semua percobaan, rata-rata hasilnya tidak lolos standar

kelayakan/tidak layak digunakan. Salah satu akibatnya hasil kuat tekannya sendiri tidak

maksimal, karena tidak memenuhi syarat yang telah ditentukan. Hal ini disebabkan karena

terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kurangnya hasil kuat tekan.