TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

1

BAB IV

TEKNOLOGI BETON

IV.1 UMUM

Beton merupakan salah satu dari bahan bangunan yang banyak diminati/disenangi olehmasyarakat pada umumnya, hal itu dikarenakan mempunyai sifat-sifat lebih banyak yangmenguntungjan dibandingkan dengan sifat-sifat yang merugikannya. Beton adalah suatu bahanbangunan yang diperoleh dari pencampuran antara agregat kasar (coarse aggregate/split),agregat halus (fine aggregate/pasir), semen dan air (lihat tabel 1) serta dalam hal-hal tertentumasih diberikan suatu bahan tambahan (admixture) untuk mendapatkan maksud tertentu daribeton tersebut tetapi tidak menambah kekuatan tekan dari beton.

Tabel 1. Skema bahan-bahan pembentuk beton

Karena sifat yang terpenting dari beton adalah kuat terhadap tekan, sedangkan untuksuatu konstruksi bangunan, diperlukan adanya kombinasi-kombinasi beban, baik itu tekan,tarikan, puntiran, momen dan lain-lain. Untuk itu, pada suatu konstruksi beton perluditambahkan atau digabungkan dengan tulangan baja yang berfungsi untuk membantu sifat-sifat yang kurang menguntungkan daripada beton itu sendiri dan yang kita kenal dengan istilahbeton bertulang.

Hal itu terjadi karena antara beton dan baja mempunyai hubungan atau tegangan rekat(Bonding) yang cukup baik tanpa diberikan suatu bahan tambahan, karena dari kedua bahantersebut antara baja dan beton mempunyai koefisien muai suhu (ʎ) yang hamper sama , yaitu :

ʎbeton = 10 x 10-6 /0C

ʎbaja = 7-12 x 10-6 /0C

Sehingga apabila terjadi adanya perubahan suhu baik panas ataupun dingin (misalkanterjadi kebakaran s/d suhu tertentu ataupun terjadi pendinginan pada saat musim salju) bukanmenjadikan suatu permasalahan/problem bagi bahan konstruksi beton bertulang.

Dari beberapa sifat beton menguntungkan, maka yang paling utama adalah kuat terhadap tekan,untuk itu perlu kita mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi kuat tekan daripada beton,yaitu:

AIR

SEMEN

PASIR (FINEAGGRATE)

SPLIT (COARSEAGGRATE)

PASTA

MORTAR

BETON (BETONBERTULANG)

(+ADMIXTURE)


2

1. Faktor Air Semen (F.A.S)2. Sifat-sifat dari agregat (halus maupun kasar)

- Gradasi agregat- Bentuk agregat- Ukuran maximal agregat

3. Cara Pengerjaan- Pencampuran- Pengangkutan- Penuangan- Pemadatan- Perawatan

4. Umur Beton5. Jenis dan Jumlah/kuantitas daripada semen

IV.2 BAHAN DASAR PEMBENTUKAN BETON

Seperti yang terlihat pada tabel 1. Maka bahan-bahan dasar pembentuk beton terdiri dari :

a. Semenb. Agregat halus (fine aggregate/pasir)

Agregat kasar (coarse aggregate/split)c. Air

IV.2.1 SEMEN

Semen Portland adalah material hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskanklinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gipssebagai bahan tambahan.

Semen Portland diproduksi untuk pertama kalinya pada tahun 1824 oleh Joseph Aspdin,dengan memanaskan suatu campuran tanah liat yang dihaluskan dengan batu kapur atau kapurtulis dalam suatu dapur sehingga mencapai suatu suhu yang cukup tinggi untuk menghilangkangas asam karbon (Murdock et al, 1999).

Fungsi semen adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agarterjadi suatu massa yangkompak/padat. Selain itu juga untuk mengisi rongga-rongga di antara butiran agregat.Walaupun semen hanya kira-kira mengisi 10% dari volume beton, namun karena merupakanbahan yang aktif maka perlu dipelajari maupun dikontrol secara ilmiah (Tjokrodumuljo, 1996).

IV.2.1.a Susunan Kimia Semen

Susunan kimia dari semen dapat mempengaruhi sifat semen. Bahan-bahan yang menjadi unsurpokok dari semen diantaranya adalah kapur, silica, alumina dan oksida besi. Sebagai hasilperubahan susunan kimia yang terjadi diperoleh susunan kimia yang kompleks, namun padasemen biasa dapat dilihat seperti pada Tabel 2. Oksida-oksida tersebut berinteraksi satu samalain membentuk senyawa yang lebih kompleks selama proses peleburan.

Tabel 2. Susunan Unsur Kimia Pada Semen BiasaNama Unsur Kimia Kadar (%)Kapur CaO 60-65Silika SiO2 17-25Alumina Al2O3 3-8


3

Nama Unsur Kimia Kadar (%)Besi Fe2O3 0,5-6Magnesia MgO 0,5-4Sulfur SO3 1-2Soda/potash Na2O + K2O 0,5-1(Tjokroadimuljo, 1996)

Pada dasarnya dapat disebutkan 4 senyawa yang paling penting yaitu :

a. Trikalsium silikat (C3S) atau 3CaO.SiO2

b. Dikalsium silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2

c. Trikalsium aluminat (C3A) atau 3CaO.AL2O3

d. Tetrakalsium aluminoferit (C3A) atau 4CaO.Al2O3.Fe2O3

Hampir dua pertiga bagian semen terbentuk dari zat kapur yang proporsinya berperanpenting terhadap sifat-sifat semen. Zat kapur yang berlebihan kurang baik untuk semen sertamenyebabkan terjadinya disintegrasi (perpeahan) semen setelah timbul ikatan. Kadar kapuryang sedikit (relative kurang), cenderung memperlambat pengikatan, tetapi menghasilkankekuatan awal yang tinggi tetapi kekurangan kapur menghasilkan semen yang lemah, danbilamana kurang sempurna pembakarannya, menyebabkan ikatan yang cepat.

Silika membentuk sekitar seperlima, sedangkan alumina hanya sekitar seperduabelas dalamsemen. Silika dalam kadar tinggi, yang biasanya disertai dengan kadar alumunia rendah,menghasilkan semen dengan ikatan lambat dengan kekuatan tinggi, dan meningkatkanketahanan terhadap agresi kimia. Bilamana terdapat keadaan sebaliknya, alumina pada kadartinggi dan silica pada kadar rendah, semen mengikar dengan cepat dan kekuatan awalnyatinggi.

Jika semen bersentuhan dengan air maka terjadi proses hidrasi yang berlangsung lambat,antara 2 s/d 5 jam. Proses hidrasi pada semen sangat kompleks, tidak semua reaksi dapatdiketahui secara rinci. Perkiraan rumus proses kimia untuk reaksi hidrasi dari unsur C2S dabC3S dapat ditulis sebagai berikut.

2C3S +6H2O -------- (C3S2H3) + 3Ca(OH)2

2C2S + 4H2O -------- (C3S2H3) + Ca(OH)2

Bila masih dimungkinkan, penambahan air masih diperlukan oleh bagian dalam dari butir-butir semen (terutama yang berbutir besar) untuk menyempurnakan proses hidrasi. Prosesdapat berlangsung sampai 50 tahun. Penelitian terhadao silinder beton menunjukkan bahwabeton masih meningkat terus kekuatannya, paling tidak untuk jangka waktu 50 tahun(Tjokrodimuljo, 1996).

IV.2.1.b Jenis Semen

Semen mempunyai jenis-jenis sebagai berikut :

a. Semen Portland yang cepat mengeras; umumnya mempunyai kadar tricalcium silikatyang tinggi, yang bilamana diperhalus semennya, bisa mendapatkan kekuatan awalyang tinggi.

b. Semen dengan kuat awal yang sangat tinggi; diproduksi dengan memisahkan bagianhalus semen Portland cepat keras di dalam terowongan angina cyclone di pabrik. Semenini berguna untuk pembuatan beton dengan kekuatan awal yang sangat tinggi.


4

Meskipun membutuhkan air yang banyak dan cenderung menghasilkan beton yang“sticky” (lekat).

c. Semen panas hidrasi rendah; mempunyai proporsi dicalcium silikat tinggi sebagai hasildari tricalcium silikat. Penggunaannya terutama terbatas pada turap penahan tanah dangravitasi, bendungan besar, dan konstruksi beton pejal sejenis di mana suhu massabeton naik.

d. Semen Portland tahan sulfat; mempunyai bentuk yang lebih tahan sulfat daripada semenbiasa, karena kadar tricalsium aluminate dikurangi.

e. Semen Portland putih; mempunyai sifat-sifat yang sama dengan semen Portland biasa.Bahan-bahan baku yang digunakan di dalam pembuatannya mempunyai kadar besikurang dari 1%.

f. Semen Portland berwarna; dibuat dengan menambahkan zat warna yang sesuai padasemen Portland biasa bila ingin diperoleh warna tua. Bila dikehendaki warna mudamaka ditambahkan pada semen Portland putih.

g. Semen “air entraining” (berisi udara); merupakan semen Portland biasa di mana bahanuntuk mengisikan udara telah dicampurkan selama proses pembuatannya.

h. Semen Portland dengan bahan sisa dapur letus; semen ini khususnya berguna untukkonstruksi massa beton, karena terdapat reduksi panas hidrasi. Semen Portland denganbahan sisa dapur latus menghasilkan beton yang lebih tahan agresi kimia, terutama airlaut, bila disbanding dengan semen biasa.

i. Semen Pozzolanic; doproduksi dengan menggiling bersama-sama suatu campuran 85-60 persen semen Portland dengan 15 s/d 40 persen pozzolana, yang mungkinmerupakan bahan aktif seperti abu vulkanis atau batu apung.

j. Semen super sulfat; dibuat dengan menggiling “slag” dari dapur letus calcium sulfatdan suatu activator, biasanya semen Portland biasa. Semen ini mempunyai sifat baik,tahan terhadap agresi sulfat dan dinyatakan tahan agresi asam yang mempunyai pHsampai 3,5.

k. Semen dengan alumina tinggi; diproduksi dengan mencampurkan batu kapur denganbauxite (biji alumunium) ke dalam suatu tanur. Semen ini mempunyai proporsialuminate yang tinggi (33 s/d 44 persen), hingga menyebabkan peningkatan kekuatandengan cepat. Di dalam kenyataannya semen dengan alumina yang tinggi sama kuat,atau bahkan lebih kuat (pada umur 24 hari) daripada semen Portland biasa (pada umur28 hari).

l. Semen “hydrophobic” (terlindung dari air); merupakan semen Portland yang diberibahan tambahan. Dengan demikian partikel semen dilindungi oleh suatu lapisan yangmelindungi terjadinya hidrasi pada semen ini. Ini memungkinkan penyimpanan semenini pada suatu timbunan dengan waktu yang lebih lama dari semen biasa. Semen initampaknya tidak menjadikan beton bersifat kedap air.

(Murdock et al, 1999)

Jenis/type semen yang digunakan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kuattekan beton, dalam hal ini perlu diketahui tipe semen yang telah distandarisasi di Indonesia,menurut SNI 0031-81 semen Portland di bagi menjadi lima tipe, yaitu :

Type I : Ordinary Portland Cement (OPC), semen untuk penggunaan umum, tidakmemerlukan persyaratan khusu (panas hydrasi, ketahanan terhadap sulfat,kekuatan awal)

Type II : Moderate sulphate Cement, semen untuk beton yang tahan terhadap sulfatsedang dan mempunyai panas hidrasi sedang.


5

Type III : High Early Strength Cement, semen untuk beton dengan kekuatan awal tinggi(cepat mengeras)

Type IV : Low Heat of Hydration Cement, semen untuk beton yang memerlukan panashidrasi rendah, kekuatan awal rendah

Type V : High Sulphate Resistance Cement, semen untuk beton yang tahan terhadapkadar sulfat tinggi

Jenis-jenis semen terebut mempunyao kecepatan kenaikan kekuatan yang berbeda.

IV.2.1.c Kekuatan Pasta Semen dan Faktor Air Semen

Kekuatan semen yang telah mengeras tergantung pada jumlah air dipakai waktu proseshidrasi. Pada dasarnya jumlah air yang diperlukan untuk proses hidrasi hanya kira-kira 25%dari berat semennya. Penambahan jumlah air akan mengurangi kekuatan semen setelahmengeras. Kelebihan air memang menyebabkan campuran betin mudah dicampur, dicetak dandiangkut akan tetapi juga menyebabkan pasta semen berpori lebih banyak sehinggamengurangi kuat tekannya. (Tjokrodimuljo, 1996)

IV.2.1.d Sifat Fisik Semen

Semen memiliki beberapa sifat fisik sebagai berikut :

i. Kehalusan ButirReaksi semen dan air dimulai dari permukaan butir-butir semen, sehingga semakin luaspermukaan butir-butir semen (dari berat semen yang sama) semakin epat proseshidrasinya. Secara umum semen berbutir halus akan meningkatkan kohesi pada betonsegar, akan tetapi menambah kecenderungan beton untuk menyusut leib banyaksehingga menyebabkan terjadinya retak susut. Jika butirannya terlalu halus hidrasi akanterjadi lebih awal oleh kelembaban udara (Tjokrodimuljo, 1996).

ii. Waktu IkatanWaktu dari pencampuran semen dan air sampai kehilangan sifat keplastisnnya disebutwaktu ikatan awal (initial setting time), dan waktu sampau pastanya menjadi massayang keras disebut waktu ikatan akhir (final setting time). Pada semen Portland biasawaktu ikatan awal tidak boleh kurang dari 60 menit, dan waktu ikatan akhir tidak bolehmelebihi 480 menit atau 8 jam. Di laboratorium uji semen dengan alat Vicat dilakukanuntuk menentukan jumlah air yang dibutuhkan untuk menghasilkan pasta dengankonsistensi yang normal. Di samping itu juga untuk menentukan waktu ikat itu sendiri.

iii. Panas HidrasiReaksi hidrasi membentuk senyawa silikat, aluminat dan air membentuk mediapengikat. Pada bagian dalam beton bermassa besar, proses hidrasi dapat mengakibatkankenaikan temperature yang besar. Pada saat yang sama, bagian luar beton kehilanganpanas sehingga terjadi perbedaan temperature yang tajam. Tahap berikutnya, yaitutahap pendinginan bagian dalam dari beton massa yang berakibat dapat terjadinyaretakan yang besar pada beton tersebut. (Tjokrodimuljo, 1996)


6

,

iv. Berat JenisBerat jenis digunakan dalam hitungan perbandingan berat semen. Berat jenis semenberkisar pada 3,15 gram/cm3. (Tjokrodimuljo, 1996)

IV.2.2 AGREGAT

Agregat adalah bahan pengisi yang bersifat pasif, bahan yang dicampurkan ke dalam pastasemen sehingga menghasilkan beton dengan volume besar. Kenyataannya bahan pengisi tidakmutlak bersifat pasif karena sifat fisik, kimia dam termal dari bahan tersebut mempengaruhisifat beton. Dari segi ekonomis menguntungkan jika digunakan campuran beton dengansebanyak mungkin bahan pengisi dan dengan sekecil mungkin jumlah semen. Namunkeuntungan dari segi ekonomis harus diseimbangkan dengan kinerja beton baik saat dalamkeadaan segar maupun setelah mengeras (Neville dan Brook, 1987).

Pengaruh. kekuatan agregat terhadap kekuatan beton begitu besar, karenal padaumumnya. kekuatan agregat lebih besar daripada kekuatan pastanya, Namun kekasaranperrnukaan agregat berpengaruh terhadap kekuatan beton, karena kekasaran agregat tersebutbisa memberikan ikatan yang sangat baik agregat akibat adanya pasta. Seperti tarnpak padagambar 1. Batu pecah yang memiliki permukaan yang lebih kasar daripada kerikil memberikankuat tekan yang lebih tinggi pada beton.

Gambar 1. Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton

Agregat dapat dibedakan dengan berdasaran pada ukuran butiran, Agregat yangmernpunyai ukuran butir-butir besar disebut agregat .kasar, sedangkan agregat yangberbutir kecil disebut agregat halus. Sebagai batas antara satu daerah dengan daerah yanglain. Dalam bidang teknologi beton nilai batas tersebut adalah 4,75 mm atau 4,80 mm. Agregatyang butirannya lebih besar dari 4,8 mm disebut agregat kasar. Secara umum, agregat kasarsering- disebut kerikil, kericak, batu pecah atau split. Adapun agregat halus disebut pasir,baik berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari sungai atau tanah galian, atau darihasil pemecahan batu. Agregat yang butir-butirnya lebih kecil dari 1,2 mm kadang-kadangdisebut pasir halus, sedangkan butir-butir yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut silt, dan yanglebih kecil dari 0,002 mm disebut clay.

Agrcgat di sini berfungsi sebagai bahan utama dari suatu bahan pernbentuk beton, halini dikarenakan sebagian besar dari bahan pembuat beton berisi agregat (halus dan kasar),dalam hal ini kurang lebih sebesar 70 % dari volume beton itu sendiri. Untuk itu. makamutu/kualitas dari agregat sangat dominan dalam menentukan kualitas daripada beton.Agregat harus mempunyai bentuk yang baik (bulat dan mendekati kubus), bersih, keras,


7

kuat dan gradasinya baik. Agrergat harus pula mempunyai kestabilan kimiawi dan dalamtertentu harus tahan aus dan tahan cuaca. Pada umumnya agregat digolongkan dalam 3kelompok, menurut diameter/ besarnya yaitu :

• Batu, yang mempunyai besar butiran > 40 mm

• Keritill/Split yang berdiameter 5 s/d 40 mrn

• Pasi dengan butiran antara 0,15 s/d 5 mm

AGREGAT ALAMI dan AGREGAT BUATAN

Agregat diperoleh dari sumber daya alarn yang telah mengalami pengecilan ukuransecara lamiah (misalnya kerikil) atau dapat pula diperoleh dengan cara memecah batu alam.

Pasir alam terbentuk dari pecahan batu karena beberapa sebab. Pasir dapat diperoleh daridalam tanah, pada dasar sungai, atau dari tepi laut. Oleh karena itu pasir dapat digoJongkanmenjadi 3 macam, yaitu :

a. Pasir galian

b. Pasir sungai, dan

c. Pasir laut

(a) Pasir galian. Pasir golongan ini diperoleh langsung dari permukaan tanah atau dengancara menggali terleblh dahulu. Pasir ini biasanya tajam, bersudut, bcrpori, dan bebas,dari kandungan garam, tetapi biasanya harus dibersihkan dari kotoran tanah dengan jalandicuci.

(b) Pasir sungai. Pasir ini diperoleh langsung dari dasar sungai, yang pada umumnya berbutirhalus, bulat-ulat akibat proses gesekan. Daya lekat anatr butir-butir agak kurang karenabutir yang bulat. Karena besar butir-butirnya kecil, maka baik untuk dipakaimemplester tembok. Juga dapat dipakai untuk keperluan yang lain.

(c) Pasir laut. Pasir laut ialah pasir yang diambil dati pantai. Butir-butirnya halus dan bulatkarena gesekan, Pasir ini rnerupakan pasir yang paling jelek karena bunyak mengandunggaram- garaman. Garam-garaman ini rnenyerap kandungan air dari udara dan inimengakibatkan pasir selalu agak basah dan juga menyebabkan pengembangan bila sudahmenjadi bangunan. Oleh karena itu pasir laut sebaiknya jangan dipakai.

Agregat pecahan/buatan (kerikil, maupun pasir) diperoieh dengan memecah batu menjadiberukuran butiran yang diingini dengan cara rnemecah, menyaring, dan seterusnya. Agregatalami maupun yang hasil pernecahan, dapat dibagi menjadi beberapa jenis kelompok agregatyang memiliki sifat-sifat yang khusus.

IV.2.2.a Berat Jenis Agregat

Menurut berat jenisnya agregat dibagi menjadi 3 jenis yaitu:

i. Agregat Normal

Agregat normal memiliki berat jenis antara 2,5 kg/dm3 dan 2,7 kg/dm3. Agregat inibiasanya berasal dari agregat granit, basalt, kuarsa, dan sebagainya. Beton yang dihasilkan


8

memiliki berat jenis sekitar 2,3 kg/dm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai dengan40 MPa dan dinamakan beton normal.

ii. Agregat Berat

Agregat berat memiliki berat jenis 2,8 kg/dm3 ke atas, contohnya magnetik (Fe304),barytes (B,aS04), atau serbuk besi. Beton yang dihasilkan cocok untuk dindingpelindung radiasi sinar x.

iii. Agregat Ringan

Agregat ringan memiliki berat jenis kurang dari 2,0 kg/dm3, misalnya diatomite, pumice,tanah bakar, abu terbang, busa terak tanur tinggi. Pada umumnya dibuat untuk betonnon struktural, beton tahan api dan isolator panas.

Kebaikannya adalah berat sendiri yang rendah sehingga strukturnya ringan danfondasinya lebih kecil. Agregat ringan dapat diperoleh secara alami maupun buatan. Agregatringan alami misalnya: dictomite, pumice, volcanic, cinder. Adapun agregat ringan buatanmisalnya: tanah bakar (bloated clay), abu terbang (sintered flyash), busa terak tanur tinggi(foamed blast furnace slag). Pada umumnya beton dari agregat ringan, selain bobotnya rendahjuga mempunyai sifat lebih tahan api dan sebagai bahan isolasi panas yang lebih baik.

Agregat ringan umumnya mempunyai daya serap air yang tinggi sebesar 14% padalempung bakar, sehingga dalam pengadukan beton cepat keras hariya dalam beberapa menitsaja setelah pen campuran, untuk itu pertu diadakan pembasahan agregat terlebih dahulusebelum pengadukan. Dalarn pencampuran sebaiknya air yang dibutuhkan dan agregatdicampur dulu, kemudian baru semennya. Karena sifatnya yang mudah dilewati air (tidak rapatair) maka untuk mencegah korosi tulangan diperlukan selimut beton yang lebih·tebal daripadabeton normal. Beton dengan agregat ringan mempunyai kuat tarik rendah, modulus elastisitasrendah, serta rayapan, dan susutan lebih tinggi.

IV.2.2.b Gradasi Agrcgat

Gradasi agregat ialah distribusi ukuran butiran dari agregat. Bila butir-butir agregatmempunyai ukuran yang sarna ( seragam ) volume pori akan besar. Sebaliknya bila ukuranbutir-butirnya bervariasi maka volume pori menjadi: kecil, Hal ini karena butlran yang kecilmengisi pori diantara butiran yang lebih besar, sehingga pori-pori menjadi sedikit, dengankata lain kemampatan tinggi (Tjokrodlmuljo, 1996).

Sebagai persyaratan gradasi dipakai nilai presentase dari berat butiran yang tertinggalatau lewat di dalam suatu susunan ayakan. Susunan ayakan itu ialah ayakan dengan Iubang 76mm; 38 mm; 19 rnrn; 9,6 mm; 4,80 mm; 2,40 mrn; 1,20 mm; 0,60 rnrn; 0,30 mm; dan 0,15mm.

Pada agregat untuk pembuatan mortar atau beton diingini suatu butiran yangkemampatannya tinggi, karena volume porinya sedikit, dan ini berarti hanya mernbutuhkanbahan ikat scdikit saja (bahan ikat rncngisi pori antara butir-butir, agregat, bila volume porisedikit berarti bahan ikat sedikit pula).

Secara teoritis gradasi agregat yang terbaik adalah yang nilai kemampatannya tinggi.Setelah beberapa kali mencoba, Fuller dan Thompson pada tahun 1907 menemukan suatugradasi ideal (yang mempunyai rongga maksimurn), yang dirumuskan sebagai berikut:


9

Pt = (d/D)1/2

Dengan: Pt = total butiran agregat yang lebih kecil daripada d

D = ukuran rnaksimum butiran

Agar diperoleh agregat yang kemarnpatan tinggi, rnaka susunan gradasi adalah sebagai

berikut:

i Butir ukuran 20 mm - 40 mm = 29%

ii Butir ukuran 10 mm - 20 mm = 21 %

iii Butir ukuran 5 mm - 10 mm = 15 %

iv Butir ukuran < 5 mm = 35%

Menurut peraturan British Standart yang juga dipakai di lndonesia (dalam SK -SNI-T –

15-1990)3 ) kekasaran pasir dapat dibagi menjadi empat kelompok menurut gradasinya,

seperti tarnpak pada Tabel 3 .

Tabel 3. Gradasi Pasir

DiameterLubang

Saringan (mm)

Persen berat butir yang lewat ayakan

Daerah I Daerah II Daerah III Daerah IV

10 100 100 100 1004.8 90-100 90-100 90-100 95-1002.4 60-95 75-100 85-100 95-1001.2 30-70 55-90 75-100 90-1000.6 15-34 35-59 60-79 80-1000.3 5-20 8-30 12-40 15-500.15 0-10 0-10 0-10 0-15

(Sumber : Tjokrodimuljo, 1996)

keterangan: Daerah I : pasir kasar

Daerah II : pasir agak kasar

Daerah III : pasir agak halus

Daereh IV : pasir halus

Adapun gradasi kerikil yang baik, scbaiknya rnasuk dalarn batas-batas yang tercanturn

dalam Tabcl 4.

Tabel 4. Gradasi kerikil

Diameter lubang saringan(mm)

Persen berat butir yang lolos saringanBesar Butir Maksimum

40 mm 20 mm40 95-100 10020 30-70 95-100


10

,

Diameter lubang saringan(mm)

Persen berat butir yang lolos saringanBesar Butir Maksimum

40 mm 20 mm10 10-35 25-554.8 0-5 0-10


GRADASI KHUSUS

a. Gradasi Sela

Gradasi sela dideflnisikan sebagai suatu agregat dengan, gradasi salah satu fraksi atau lebihyang berukuran tertentu tidak ada. Jika gradasi yang sudah diuraikan disebut gradasi menerusdengan gambar diagram yang menerus, maka pada gradasi sela ini dalam diagram gradasiditunjukkan dengan adanya suatu garis horizontal pada suatu fraksi ukuran agregat tertentu.Beberapa tanda atau keistimewaan penting dari agregat dengan gradasi sela ini adalah sebagaiberikut :

(1) Pada suatu faktor air-semen dan rasio-agregat tertentu, kemudahan pengerjaan akanlebih tinggi bila kandungan pasir lebih sedikit. Hal ini berbeda dengan jika dipakaigradasi menerus.

(2) Pada kondisi campuran adukan beton segar mudah dikerjakan, agregat dengan gradasisela lebih cenderung untuk mengalami segregasi. Oleh kareria itu gradasi sela disarankandipakal pada campuran dengan tingkat kemudahan pengerjaan rendah, yang kemudianpemadatannya dilakukan dengan penggetaran.

(3) Agregat dengan gradasi sela tidak tampak berpengaruh terhadap kuat tekan ataupun kuattarik betonnya.

b. Gradasi Seragam

Agregat dengan gradasi seragam/ ukuran tunggal adalah agregat yang terdiri dari butiranyang berada pada batas yang sernpit dari ukuran fraksi, dalam diagram tarnpak garisnyaharnpir tegak/ vcrtikal, Suatu agregat dengan ukuran tunggal 20 mm adalah agregat yangbutir- butirannya lolos pada ayakan 20 mm tetapi tertahan pada ayakan 10 mm.

Agregat dengan gradasi seragarn ini biasanya dipakai untuk beton ringan jenis betontanpa pasir, atau 'untuk mengisi agregat dengan gradasi sela, atau untuk tambahan agrcgatdengan gradasi campuran yang kurang memenuhi syarat,

Menurut peraturan telah ditetapkan bahwa untuk carnpuran beton dengan diametermaksirnum .agregat sebesar 40 mrn, 30 mrn, 20 mm, don to rnrn, gradasi agregatcampuran pasir dan kerikil harus berada di dalam batas-batas yang tertera datam tabel 5, 6,7, 8 atau pada garnbar 2, 3, 4, 5.


11

Tabel 5. Persentase butiran yang lolos saringan

untuk agregat dengan butir maksimum 40 mm

Diameter lubangsaringan (mm)

Kurva 1 Kurva 2 Kurva 3 Kurva 4

38 100 100 100 10019 50 59 67 759.6 36 44 52 604.8 24 32 40 472.4 18 25 31 381.2 12 17 24 300.6 7 12 17 230.3 3 7 11 150.15 0 0 2 5


Gambar 2. Gradasi standar agregat dengan butir maksimum 40 mm




Kurva 1 Kurva 2 Kurva 3

38 100 100 10019 74 86 939.6 47 70 824.8 28 52 702.4 18 40 571.2 10 30 460.6 6 21 320.3 4 11 190.15 0 1 4



12






38 100 100 100 10019 100 100 100 1009.6 45 55 65 754.8 30 35 42 482.4 23 28 35 421.2 `6 21 28 340.6 9 14 21 270.3 2 3 5 120.15 0 0 0 2



13






38 100 100 100 10019 100 100 100 1009.6 100 100 100 1004.8 30 40 60 752.4 20 33 46 601.2 16 26 37 460.6 12 19 28 340.3 4 8 14 200.15 0 1 3 6



14


IV.2.2.c Modulus Kehalusan (Fine Modulus)

Modulus halus butir (fineness modulus) adalah suatu indeks yang dipakai untuk ukurankehalusan atau kekasaran butir-butir agregat. Modulus halus butir (FM) didefinisikan sebagaijumlah persen komulatif dari butir-butir agregat yang tertinggal di atas suatu set ayakan dankemudian dibagi seratus. Susunan lubang ayakan itu adalah sebagai berikut : 40 mm; 20 mm;10 mm; 4,80 mm; 2,40 mm; 1,20 mm; 0,60 mm; 0,30 mm; dan 0,l5 mm.

Makin besar nilai modulus halus menunjukkan bahwa makin besar butir-butir agregatnya.Pada umumnya pasir mempunyai modulus halus butir antara 1,5 sampai 3,8. Adapun mhbkerikil biasanya diantara 5 dari 8.

Selain itu, FM juga dapat untuk mencari nilai perbandingan berat antara pasir dan kerikil,bila kita akan membuat campuran beton. Modulus halus butir agregatdari campuran pasir dankerikil untuk bahan pembuat beton berkisar antara 0,5 sampai 6,5 (Tjokrodimuljo, 1996).

FM = jumlah % butiran diatas ayakan 0,15100

IV.2.2.d Kadar Air Agregat

Kandungan air (kadar air inisial) yang ada pada suatu agregat perlu diketahui, untukmenghitung jumlah air yang diperlukan dalam campuran beton dan untuk mengetahui beratsatuan agregat. Keadaan kandungan air di dalam agregat dibedakan menjadi beberapa tingkat,yaitu :

i. Kering tungku .

Keadaan benar-benar tidak berair, dan ini berarti dapat menyerap air secara penuh.

ii. Kering udara

Butir-butir agregat kering permukaan tetapi mengandung sedikit air di dalam pori. Olehkarena itu pasir dalam tingkat ini masih dapat menyerap air.


15

.

iii. Jenuh kering muka atau SSD (Saturated Surface Dry)

Pada tingkat ini tidak ada air di permukaan tetapi butir-butiran agregat padatahap ini tidak menyerap dan juga tidak menambah jumlah air bita dipakai dalam campuranadukan beton;

iv. Basah

Pada tingkat ini agregat mengandung banyak air, baik di permukaan maupun di dalambutiran, sehingga bila dipakai dalam campuran adukan beton akan memberi air.

Dari keempat keadaan di atas, hanya dua keadaan yang sering dipakai sebagai dasarhitungan, yaitu kering tungku dan jenuh kering muka karena konstan untuk agregat tertentu.

Keadaan jenuh kering muka atau SSD dipakai dalam perhitungan dan sebagai standar,karena keadaan kebasahan agregat SSD hampir sarna dengan agregat dalam beton, sehinggaagregat tidak menambah atau mengurangi air dari pasta.

Dalam hal ini hitungan kebutuhan air pada adukan beton, biasanya agregat dianggapdalam keadaan jenuh kering muka, sehingga jika keadaan di lapangan kering udara maka dalarnadukan beton akin menyerap air, namun jika agregat dalam keadaan basah maka akanmenambah air. Penyerapan penambahan air tersebut dapat dihitung dengan rumus :

A tamb= K -KSSD x Wag100

K : kadar air di Iapangan, %

KsSD : kadar air jenuh kerin~ rnukalSSD, %

Wag : berat agregat jenuh kering muk~/SSD, kg

BENTUK AGREGAT

Sifat bentuk (dan tekstur permukaan) dari butir-butir agregat sebenarnya belumterdefinisikan dengan jelas, sehingga sifat-sifat tersebut sulit diukur dengan baik danpengaruhnya terhadap beton juga sulit diperiksa dengan teliti. Sejumlah peneliti yangberkecimpung di bidang masalah ini.

Kebulatan atau ketajaman sudut, ialah sifat yang dimiliki butir yang tergantung padaketajaman relatif dari sudut dan ujung butir. Kebulatan dapat didefinisikan secara numeriksebagai rasio antara jari-jari rata-rata dari sudut lengkung ujung atau sudut butir dan jari-jarimaksimum lengkung salah satu ujung/sudutnya.

Bentuk butiran agregat lebih berpengaruh pada beton segar daripada setelah betonmengeras. Berdasarkan bentuk butiran agregat dapat, dibedakan menjadi :

1. Agregat Bulat2. Bulat sebagian3. Bersudut4. Panjang, dan5. Pipih

Agregat bulat (dari sungai atau pantai) mempunyai rongga udara minimum 33%. Hal lniberarti mempunyai rasio luas permukaan-volume kecil, sehingga hanya memerlukan pasta


16

.

semen yang sedikit untuk menghasilkan beton yang baik, namun ikatan antar butir-butimyakurang kuat sehingga lekatannya lemah, sehingga tidak cocok untuk beton mutu tinggimaupun perkerasan jalan raya.

Agregat bulat sebagian mempunyai rongga lebih tinggi, yaitu berkisar antara 35% sampai38%. Dengan demikian membutuhkan lebih banyak pasta semen untuk mendapatkan betonsegar yang dapat dikerjakan. Ikatan antar butir-butir lebih baik, daripada agregat bulat, namunbelum cukup untuk dibuat beton mutu tinggi.

Agregat bersudut mempunyai rongga berkisar antara 38% sampal 40%. lkatan antarbutir-butirnya baik sehlngga membentuk daya lekat yang baik (ingat batu pecah yang dipakaiuntuk balast jalan kereta api). Pasta Semen (yang dlperlukan lebih banyak untuk membuatadukan beton dapat dikerjakan, namun baik untuk beton mutu tinggi maupun lapis perkerasanjalan.

Agregat pipih ialah agregat ukuran terkecil butirannya kurang dari 3/5 ukuran rata-ratanya.Ukuran rata-rata agregat ialah rata-rata ukuran ayakan yang meloloskan dan menahan butiranagregat. Jadi, agregat mempunyai ukuran rata-rata 15 mm jika lolos pada lubang ayakan 20mm dan tertahan pada lubang ayakan 10 mm. Agregat akan dinamakan pipih jika ukuranterkecil butirannya lebih kecil dari 3/5 x 15 mm = 9 mm.

IV.2.2.e Persyaratan Agregat

Persyaratan agregat halus :

i. Agregat halus harus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras. Butir-butir yangagregat halus harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh cuaca seperti terik matahari dan hujan.

ii. Kandungan lumpur tidak boleh lebih dari 5 % (ditentukan terhadap berat kering).Yang diartikan dengan lumpur adalah bagian-bagian yang dapat melalui ayakan0,063 mm. Jlka lebih dari 5 % maka agregat harus dicuci.

iii. Tidak boleh mengandung bahan-bahan organis terlalu banyak, yang harus dibuktikandengan percobaan warna dari Abrams-Harder (dengan larutan NaOH). Agregat halusyang tidak memenuhi percobaan warna ini dapat juga dlpakai, asal kekuatan tekanadukan agregat tersebut pada umur 7 dan 28 hari tidak kurang dari 95 % darikekuatan adukan agregat yang sama tetapi dicuci dalam larutan 3'% NaOH yangkemudian dicuci hingga bersih dengan air, pada umur yang sarna.

iv. Agregat halus harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan apabiladiayak dengan susunan ayakan yang ditentukan bertururt-turut31,5 mm, 16mm, 8 mm, 4 mm, 2 mm, 1 mm, 0,5 mm, 0,25 mm (PBI 197), harusmemenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

(a) Sisa di atas ayakan 4 mm, harus minimum 2 % berat

(b) Sisa di atas ayakan 1 rnm, harus minimum 10 % berat

(c) Sisa di atas ayakan 0,25 mm, harus berkisar 80 %-95 % berat

(d) Untuk pasir modulus halus butir antara 2,50 – 3,80

(e) Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agregat halus untuk semua mutu beton, kecualidengan petunjuk-petunjuk dari lembaga pemeriksaan bahan-bahan ·yang diakui.


17

,

~

.

. .

Persyaratan agregat kasar:

1. Agregat kasar untuk beton dapat berupa kerikil sebagai hasil desintegrasi, alami daribatuan-batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari pemecahan batu. Yangdimaksud dengan agregat kasar adalah agregat besar butir lebih dari 5 mm.

2. Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir pipih yang, keras dan tidak berpori.Agregat kasaryang mengandung butir-butir hanya dapat dipakal, apabila jumlahbutir-butir pipih tersebut tidak melampaui 20 % dari berat agregat seluruhnya. Butir-butir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur olehpengaruh-pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan.

3. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% ( ditentukan terhadapberat kering). Yang dimaksud dengan lumpur melalui ayakan 0,063 mm. ApabiJakadar lumpur melalui 1 % maka agregat kasar harus dicuci.

4. Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton, sepertizat-zat yang reaktif alkali.

5. Kekerasan dari butir-butir agregat kasar diperiksa dengan bejana penguji dari Rudelofdengan beban pengujlan 20 ton, dan horus memenuhi syarat-syarat sebagal berikut :a. Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 9,5 - 19 mm lebih dari 24 % beratb. Tidak terjadi pembubukan sampai frakksi 19 - 30 mm 1ebih dari 22 %

Atau dengan mesin Los Angelos, dimana tidak boleh terjadi kehilangan berat lebihdari 50 %

6. Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya apabiladiayak dengan susunan ayakan secara berturut-turut sebagai berikut : 31,5 mm, 16mm, 8 mm, 4mm, 2 mm, 1mm, 0,5 mm, 0,25 mm, harus memenuhi syarat-syaratsebagai berikut :a. Sisa di atas ayakan 31,5 mm, harus 0 % beratb. Sisa di atas ayakan 4 mm, harus berkisar 90 % -98 % beratc. Selisih antara sisa-sisa komulatif di atas ayakan yang berurutan, adalah

maksimum 60 % dan minimum 10% berat.

7. Besar butir agregat maksimum yang tidak boleh lebih daripada seperlima jarak terkecilantara bidang-bidang sampai cetakan. Sepertiga dari tebal plat atau tigaperempat darijarak bersih minimum diantara batang-batang atau berkas-berkas tulangan.Penyimpangan dari pembatasan ini diijinkan, apabila menurut penilaian pengawasahli, cara-cara pengecoran beton adalah sedemikian rupa hingga menjamin tidakterjadinya saran-sarang kecil.

IV.2.2.f Pengujian Agregat

Pengujian agregat terdiri dari pemeriksaan kandungan lumpur, dan kotoran organisyang terkandung dalam agregat, analisa saringan, analisa kadar air, berat jenis dan penyerapanair. Tujuan dari pemeriksaan kandungan lumpur dan kotoran organis pada agregat adalahmenentukan banyaknya kandungan butir lebih kecil dari 50 mikron (lumpur) yang terdapatdalam agregat dan menentukan prosentase zat organis yang terkandung dalam agregat. Tujuandari analisa saringan yaitu menentukan modulus kehalusan pasir. Modulus kehalusan adalahharga yang menyatakan tingkat kehalusan agregat yang nilainya seperseratus dari jumlah sisaagregat di atas saringan dengan diameter 0,15 mm.


18

,

Pemeriksaan kadar air dalam agregat bertujuan untuk menentukan prosentase air yangterkandung agregat. Sedangkan tujuan dari pemeriksaan berat jenis dan penyerapan air agregatadalah untuk menentukan berat jenis dan prosentase berat air yang dapat diserap agregat,dihitung terhadap berat kering. Pada pemeriksaan kadar air, berat isi dan berat jenls dilakukandalam kondisi asli dan SSD. Kadar air asll adalah kandungan air pada agregat dalam keadaannormal/biasa. Sedangkan kadar air SSD adalah kandungan air pada kondisi agregat keringjenuh permukaan.

IV.2.3 AIR

Umumnya air merupakan bahan yang paling murah, dalam hal ini air diperlukan untukbereaksi dengan semen, serta sebagai bahan pelumas diantara butir-butir agregat, agarmemudahkan pengerjaan dan pemadatan beton.

Untuk bereaksi dengan semen, air yang dibutuhkan sebenamya hanya berkisar 25 %dari berat semen, namun didalam pelaksanaannya selalu lebih besar dari 30 % bahkan kadang.sampai 60 %. '. .

Kelebihan air tersebut, sebetulnya tidak oIeh terlalu banyak, karena bisa menurunkankualitas dari beton dan berakibat betonnya keropos (poreous), karena kelebihan air tersebutbersama-sama dengan semen akan bergerak kepermukaan adukan beton segar yang baru sajadituang (Bleeding) yang kemudian menjadi buih dan merupakan suatu lapisan tipis yangdikenal dengan selaput tipis (laitance.) Selaput tipis ini akan mengurangi lekatan antara lapisbeton satu dengan lapis beton lainnya dan merupakan bidang sambung yang lemah.

Air yang dapat diminum dapat digunakan untuk air adukan beton. Akan tetapi air yangdapat digunakan untuk adukan beton tidak berarti dapat diminum. Tabel 9. berikut inimemberikan kriteria kandungan zat kimiawi yang terdapat dalam air dengan batasan tingkatkonsentrasi tertentu yang dapat digunakan bagi adukan beton.

Tabel 9 Batasan maksimum kandungan zat kimia dalam air adukan beton

Kandungan Unsur Kimiawi Maksimum Konsentrasi (ppm*)Chloride, ClBeton Prategang 500Beton Bertulang 1000Sulfate, SO4 1000Alkali

600(Na2O + 0,658 K20)Total solids 50000

Ppm* = parts per million

Sebagai perbandingan , analisis air laut mempunyal kandungan :

a. CI = 3.960 - 20.000 ppmb. SO4 = 580 - 2.810 ppmc. Na = 2.190 - 12.200 ppm

Air laut mengandung 3,5 % larutan garam, sekitar 78 %-nya adalah sodium klorida dan15% nya adalah magnesium sulfat. Garam-garam dalam air laut ini dapat mengurangikekuatan beton sampai 20 %. Air laut tidak boleh digunakan untuk campuran beton padabeton bertulang atau beton bertulang, karena resiko terhadap korosi tulangan lebih besar.


19

, .

Pemakaian air untuk beton sebaiknya mernenuhi persyaratan ( PBI 1971 ) :

a. Tidak mengandung lumpur (benda rnelayang lainnya) lebih dari 2 gr/liter.b. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat

organik, dan sebagainya ) lebih dari 15 gr/literc. Tidak mengandurig klorida (CI ) lebih dari 0,5 gr/literd. Tidak mengandung senyawa-senyawa sulfat lebih dari 1 gr/liter.

Kelayakan suatu air dilapangan untuk bahan beton bisa kita lakukan pemeriksaan secarafisiknya dan hal tersebut dilakukan dalam kondisi mendesak (urgent), yaitu dengan melihatkondisi air tersebut dari

- Warna : tidak berwama- Bau : tidak berbau- Rasa : tidak berasa (netral)

IV.3 Pemeriksaan Dan Pengujian Beton

IV.3.1 Umum

Beton yang merupakan suatu bagian atau salah satu bahan dari konstruksi bendung,gedung maupun jembatan & jalan, karena merupakan hasil pencampuran dari beberapamaterial (semen, air, agregat kasar dan agregat halus). Untuk itu kualitas dari beton tersebuttentunya tidak dapat lepas dari mutu/kualitas bahan pembentuknya, disamping tergantungjuga kepada, pembuatan, pemadatan dan masa perawatan beton itu sendiri.

Pemeriksaan terhadap material bahan perlu dilakukan sejak dini, artinya pengujianuntuk menemukan karakteristik dari masing-masing material, adapun pengujian tersebutdapat dilakukan secara sederhana/simpel ataupun juga dapat dilakukan dengan lebihkompleks, hal itu tentunya tergantung pada, skala kebutuhannya.

IV.3.2 Pemeriksaan Beton

Berdasarkan, peraturan beton bertulang yang berlaku di Indonesia dan mengacupada SK-SNI maka pengambilan sampel benda uji adukan, beton harus dapat mewakilikeseluruhan kualitas adukan beton yang digunakan. Contoh adukan diambil dari tengahmassa beton sesaat sebelum penuangan. Pengujian adukan meliputi beberapa aspek seperthkonsistensi adukan, factor air semen dan kadar udara.

a.1 Penentuan Konsistensi (Plastisitas) Adukan

Ditinjau dari konsistensi adukan maka adukan dapat dikategorikan sebagai adukanpadat, adukan semi-plastis dan adukan plastis. Beton padat atau beton tumbuk hanyamengandung air cukup untuk proses pengerasan dan secara visual masih dapat dibentukmenjadi bola. Beton tumbuk hanya dapat dipadatkan dengan stamper.

Walaupun saat ini telah digunakan beragam zat additif (super-plasticizer) yangdapat meningkatkan plastlsitas adukan tanpa peningkatan kadar air, maka penge~huandasar tentang adukan beton "mumi" perlu difahami untuk dapat mengevaluasi perilakuadukan pada umumnya.

Semakin tinggi kadar air adukan, semakin mudah proses pengadukan danpenuangan. Namun demikian penggunaan air yang berlebihan akan berakibat padamenurunnya mutu dan beton (f'c) itu sendiri. Agar diperoleh suatu adukan dengan mutuyang tetap dan dapat dipertahankan maka konsistensi suatu adukan perlu dikontrol.


20

Adapun konsistensi adukan tergantung pada berbagai faktor, diantaranya:

• Jenis semen. Semen halus membutuhkan air yang lebih banyak dari pada semenyang relatif kasar, juga semen tertentu "mengikat" air sehingga adukan yanghomogen mudah diciapat, dan jenis semen yang lain justru "melepas" air sehinggaair adukan yang dibutuhkan meningkat.

• Kadar semen dalam adukan• Bentuk dasar agregat• Adanya zat additive

Untuk menentukan konsistensi adukan di lapangan dapat dilakukan dengan :

i. Percobaan Watzii. Percobaan Abrams

i. Percobaan WatzPercobaan Weltz, digunakan untuk adukan yang semi-plastis dan terdiri dari

bejana ukur dari baja berdimensi 200x200x4CO mm, penuangan adukan denganpenggaris. Adukan sejumlah 30 liter dituangkan secara hati-hati kedalam bejana.Agar penuangan dapat merata, maka adukan harus dituangkan bergantian keempatsisi bejana. Setelah terisi penuh maka permukaannya diratakan tanpa dipadatkan.

Bejana kemudian digetarkan sehingga adukan mengalami pemadatan, bilatidak turun lagi, penggetaran dihentikan. Diferensial penurunan adukan [s]ditentukan ditengah dari keempat sisi bejana dan tinggi rata-.rata adukan [h] dapatditentukan

ii. Percobaan Abrams

Percobaan ini menggunakan kerucut Abrams dan dikenal dengan percobaanslump. Kerucut Abrams terbuat dari bnja berdiameter dasar 200 mm dan diameteratas 100 mm serta tinggi kerucut 300 mm, selain itu juga dibutuhkan suatu batangyang terbuat dari baja sepanjang 600 mm Ф 16 mm, penggaris dan landasan dariplat baja yang berukuran 700x700 mrn, landasan tersebut bertujuan untuk mencegahterserapnya air adukan pada saat adukan beton tersebut dituang.

Adukan beton dimasukkan kedalam kerucut dalam tiga lapis, masing-masinglapisnya setebal 100 mm. Setiap lapisan dipadatkan dengan menjatuhkan batang bajasebanyak 25 kali setinggi 50 cm. Setelah permukaan atas adukan diratakan, kerucut ditarikperlahan secara vertical. Adukan yang tertinggal akan mengalami pemampatan yangtergantung dari konsistensi adukan tersebut. Kemudian penurunan yang terjadi diukurdan besaran penurunan tersebut merupakan nilai slump dari adukan tersebut.

Percobaan Slump telah dimanfaatkan selama lebih dan 80 tahun diselurh dunia,dengan demikian metoda ini rnerupakan cara pengujian beton yang paling tua. Adapunkelebihan dari percobaan ini adalah:

- Bisa menunjukkan secara langsung dan cepat hubungan konsistensi adukan.- Merupakan tolok ukur kemudahan penuangan.- Mencerminkan kohesi adukan.Kelemahan metode uji ini adalah datanya yang semata-mata empiris dan

penggunaannya yang terbatas untuk adukan semi plastis dan plastis.

Apabila di lapangan akan digunakan pemadatan, dengan alat penggetaran (vibrator),


21

.

• 1

maka dapat pula digunakan alat-alat paten seperti Vebe-Consistometer, alat pengukurproduksi Power atau sonde beton Humm. Alat-alat ini bisa digunakan secara langsung dilapangan untuk menentukan konsistensi adukan.

a.2 Penentuan Kadar Air Semen (FAS)Agar mutu suatu beton yang diperoleh dapat terjaga, maka kadar air di dalam

adukan atau Faktor Air Semen (FAS) perlu ditentukan. FAS dapat ditentukan denganpenentuan berat masing-maslng material dasar adukan atau dengan analisa.

i. Penentuan FAS dengan PerhitunganFaktor Air Semen (FAS) merupakan perbandingan berat dari air terhadap berat semen

yang digunakan untuk adukan beton. Pada penggunaan metoda ini maka semua materialdasar pembentuk beton juga harus ditirnbang dan diukur (diteliti) secara detail(pencampuran beton dengan perbandingan berat).

FAS = Berat Air dalam adukanBerat semen

F AS berkisar antara 0,25 sampai 0,65 dengan perincian :Beton padat dengan FAS 0.25 @ 0.30Beton semi plastis dengan FAS 0.30 @ 0.50Beton plastis dengan FAS 0.45 @ 0.65

ii. Analisa AdukanAnalisa adukan dilaksanakan di laboratorium dan dapat dilakukan dengan beberapa cara :a) Penimbangan dalam air

Sampel adukan beton (masih basah) yang akan dianalisa ditimbang dahulu beratnya,kemudian ditimbang pula dalam keadaan terendam air (submerged). Selanjutnya adukantersebut dicuci dan material yang tertinggal di alas saringan 15,0 µm ditimbang. Dengandiketahuinya berat air, berat semen dan berat agregat dalarn adukan maka FAS dapatdihitung. Metode ini memberikan hasil yang paling teliti.

b) Metode PyknometerAdukan beton yang telah ditimbang dimasukkan ke dalam bejana (gelas ukur) yang

terisi air penuh. Volume air yang terdesak oleh adukan kemudian dicatat, selanjutnyaadukan tersebut dicuci dan material yang tertinggal di atas saringan 150 µm ditimbang.Berdasarkan azas tekanan hidrostatis air maka FAS dapat dltentukan.

c) Cara CucianFAS ditentukan dengan penimbangan adukan yang telah dioven sampai kering (sampai

dengan beratnya tetap/seluruh kandungan aimya menguap). Adukan kering tersebutdicuci,material yang tertinggal di atas saringan 150 µm di timbang sehingga berat agregatdapat ditentukan, material yang lolos saringan 150 µm dianggap sebagai partikel semen.Metode ini paling tidak teliti dibandingkan kedua cara analisa terdahulu.

Metode analisa memiliki kelemahan bahwa Agregat halus dengan lebih kecil 150 µmakan terindentifikasi sebagai semen, dan dapat mempengaruhi penentuan FAS. Tabel10. mcnunjukknn nllai FAS maksimum yang dapat digunakan sebagai pedoman dilapangan (Nawy,1996).


22

I

-

Tabel 10. Pedoman Penentuan FAS di LapanganFaktor Air Semen

MutuBeton fc (Mpa) Tanpa Air-entrainers Dengan Air-entrainers

17.25 0.67 0.5420 0.58 0.4624 0.5 0.4027.5 0.44 0.3530 0.38

a.3 Penentuan Kadar Udara Dalam AdukanSaat ini telah banyak digunakan zat additive/admixture yang mengurangi tegangan

hidrostatis air dalam adukan (Air Entraining Additives). Zat ini bersifat menambahgelembung udara mikroskopis. Gelembung ini terbentuk selama proses pengadukan danmengurangi gaya gesekan antar partikel. Selanjutnya adukan menjadi lebih plastis dan airyang dibutuhkan akan berkurang.

Dengan berkurangnya FAS rnaka mutu beton akan meningkat, tetapi bila volumegelembung berlebihan akan berakibat turunnya mutu beton. Keuntungan dari AirEntraining Additives adalah :

• Kemudahan pengadukan dan penuangan• Mengurangi segregasi selama pengecoran• Mengurangi kebutuhan agregat halus• Menurunkan Faktor Air Semen sehingga f'c meningkat dan angka susut

menurun.

Batas kandungan udara dalam adukan berkisar antara 6% dari volume beton. Dengandemikian pengujian terhadap kandungan udara dalam adukan hanya diperlukan apabiladigunakan Entraining Additives (AEA).

i. Metode Tekan (Pressure Method)Dasar teori percobaan ini adalah Hukum Boyle. Percobaan dilaksanakan dengan

mengukur gaya tekan luar pada adukan dan tegangan udara yang terjadi di dalam adukan.Tabung kedap udara diisi dengan adukan kemudian ditekan dengan air melalui pompa.Sebuah manometer digunakan untuk rnengukur tekanan udara dalam tabung.

ii. Pocket-Air-IndicatorCara mudah untuk menentukan kadar udara di lapangan adalah dengan menggunakan

Pocket-Air-Indicator. Alat diisi dengan sejumlah adukan dan dipenuhi dengan larutanalkohol 70%. Dengan menutup mulut dengan ibu jari, tabung dikocok sehinga seluruhgelembung udara terlepas dari adukan. Kadar udara dapat ditentukan dari pembacaanpenurunan permukaan alkohol dan dengan menggunakan grafik kalibrasi.

IV.3.2.b Pengujian Bahan BetonPegujian bahan beton merupakan cara untuk mendeteksi mutu rencana beton di

lapangan Hasil pengujian di lapangan ini harus lebih tinggi, atau setidaknya sama denganmutu yang telah ditentukan perencana. Kekuatan beton terutama terletak pada tegangankarakteristik tekan f’c yang tinggi, meski demikian pengujian tarik dan abrasi kadang-kadang dilaksanakan untuk keperluan untuk kebutuhan tertentu.


23

Ib.1. Kekuatan Tekan

a. Compressioan TestMetode pengujian kuat tekan beton dapat dilakukan dengan Compression Test, lnpact

Hammer maupun Core Drill. Bila direncanakan pengujian dengan Compression TestApparatus, maka selama proses pengadukan dan pengecoran perlu dibuatkan suatu sampleatau benda uji yang, selalu dirawat dengan baik, untuk mendapatkan atau memperolehkekuatan beton karakteristik standar diperlukan umur beton 28 hari, karena pada umur 28hari beton dikatakan telah mencapai umurnya. Dalam hal ini bisa dilihat pada Tabel 10.yang menyatakan perbandingan kekuatan tekan beton pada berbagai umur.

Tabel 10. Perbandingan Kekuatan Tekan Beton Pada Berbagai UmurUmur beton (hari) 3 7 14 21 28 90 365Semen Portland

Biasa0,40 0,65 0,88 0,95 1,00 1,20 1,35

Semen Portlanddengan kekuatanawal yang tinggi

0,55 0,75 0,90 0,95 1,00 1,15 1,20

Benda uji untuk beton dapat dibuat dalam beherapa pilihan, yaitu dapat berbentuk kubus200x200x200 mm3, 150x150x150 mm3 maupun silinder , diameter 150 mm dengantinggi 300 mm. Masing-masing bentuk benda uji mempunyai kelebihan dan spesitikasitersendiri seperti terlihat pada Tabel 11. Benda uji ·tersebut ditekan dengan gaya norma1dan respon hubungan atara tegangan dengan regangan kemudian dapat direkam ataudapat diketahui. Tegangan karakteristik beton dapat dinyatakan oleh tegangan tertinggiyang dapat pikul benda uji sebelum rnengalami kehancuran.

Tabel l1. Perbandingan Kekuatan Tekan Beton Pada Berbagal-bagai Benda UjiBenda Uji Perbandingan Kekuatan Tekan

Kubus 15x15x15 cm 1,00Kubus 20x20x20 cm 0,95Si1inder 15x30 cm 0,83

Analisa pola keretakan dapat memberikan informasi menarik tentang perilaku beton.Kehancuran dapat disebabkan karena terlepasnya mortar dari agregat atau hancurnyaagregat itu sendiri.

b. Inpact Hammer TestBermacam alat uji non-destructif dapat digunakan untuk menentukan mutu beton di

lapangan, salah satu diantaranya adalah Hammer heton. Alat ini mengukur nilai reboundsebuah pegas setelah ujung hammer ditekankan pada permukaan beton. Nilal reboundtersebut merupakan indikasi kekuatan betonterukur. Meski mudah digunakan dan cepat, penggunaan hammer memerlukan perhatiankhusus karena rebound sangat dipengaruhi jenis agregat kelembaman beton, keadaanelemen yang diuji, kehalusan permukaan dan usia beton.

Agar diperoleh hasil yang teliti, hammer harus dikalibrasikan berdasarkanperbandingan hasil uji silinder dengan compression test. Pembacaan dilakukansesaat sebelum silinder dihancurkan di dalam alat compression. Posisi ujung hammerditempatkan pada kedudukan dua-per-tiga dari atas dan silinder diberi tekanan sebesar 20


24

Mpa. Kurva kalibrasi yang menggambarkan hubungan tegangan karakteristik dan reboundvalue, kemudian dapat digunakan untuk pengukuran di lapangan.

Hammer merupakan alat uji yang sederhana dan meskipun ketelitiannya cukup tinggi,percobaan ini tidak dapat dianggap sebagai pengganti percobaan tekan denganCompression Apparatus. Manfaat terbesar diperoleh terutama pada pengujian konstruksiyang telah selesai atau untuk daerah yang jauh dari fasiIitas laboratorium beton.

b.2 Kekuatan Tarik

Kekuatan beton tarik fr relatif' rendah dibanding dengan tegangan tekan fc dan berkisarantara 8 sampai 15% dari tegangan karakteristik f'c. Tegangan tarik sangat tergantung darimetode pengujian yang digunakan, jenis agregat yang dipakai dan tegangan karakteristiktekan. Pengujian tarik beton lebih sulit dilaksanakan, terutama karena penerapan gaya tarikaksial pada benda uji sulit dilaksanakan. Ada beberapa metode pengujian tarik yang dapatdigunakan, antara lain metode Split Cylinder dan metode lentur murni.

a. Metode Spilt CylinderPada percobaan ini sebuah silinder berukuran 150 x 300 mm dibebani pada penampang

memanjangnya dengan beban yang ditingkatkan bertahap sampai si1inder mengalamikehancuran pada penampang memanjangnya.

Gaya terbesar P dicatat dan tegangan tarik silinder dihitung dengan rumus :

Fr = 2PπId

Tegangan tarik yang diperoleh dari percobaan ini sebesar 0.5 f’c.

b. Percobaan Lentur MurniBalok beton tak bertulang berdimensi 150 x 150 x 750 mm3 dibebani terpusat ganda

sejauh 150 mm dari masing-masing tumpuan. Beban ditingkatkan bertahap sampai balokretak karena lentur. Berdasarkan anggapan perilaku beton elastis sempurna, maka teganganTarik dihitung :

Fr = 6Mbh3

dengan : M = momen lenturb = lebar balokh = tinggi balok

Meski demikian dalam pelaksanaan kemampuan Tarik beton umumnya diabaikan,penyelidikan serupa berguna untuk mendapatkan gambaran perilaku kohesi antara agregat dansemen.

b.3 Keausan (abrasi)

Konstruksi beton yang digunakan pada lantai, jalan raya, bending, bending elak, pangkaldan pilar akan mengalami keausan karena gerusan. Percobaan abrasi perlu dilaksanakan padabeton yang akan digunakan untuk konstruksi sejenis ini. Penelitian membuktikan bahwa


25

tingkat keausan beton merupakan fungsi dan tegangan karakteristik f'c. Beton dengan mututinggi akan lebih tahan terhadap abrasi bila dibandingkan beton mutu rendah.

IV.4 Bahan Tambahan (Auditive) Untuk Campuran Beton

1. Yang dimaksud dengan bahan tambahan (admixture) adalah suatu bahan berupaserbuk atau cairan, yang dicarnpurkan kedalam campuran beton selamapengadukan dalam jumlah-jumlah tertentu untuk mengubah beberapa sifat daripada beton. Yang disebut additive ialah bahan tambahan yang ditambahkankedalam semen pada waktu pembuatan beton.

2. Tujuan penggunaan bahan additive/ bahan tambahan beton adalah :i. Untuk memberikan sifat tertentu pada betonii. Untuk mengubah sifat tertentu pada beton guna mempermudah

pengerjaan atau pelaksanaan suatu pembetonan.iii. Untuk menekan biaya pembuatan beron atau biaya pengecoran dan

pemadatannya.3. Jenis bahan tambahan lebih baik apabiln akan digunakan dibuat beberapa

campuran percobaan terlebih dahulu untuk lebih meyakinkan sebelummemutuskan menggunakanya, bahwa bahan tambahan yang akan dipakai itubetul-betul mempunyai sifat-sifat beton sesuai dengan harapan dan tanpamempengaruhi sifat-sifat beton lainya yang merugikan sifat beton itu sendiri.

4. Lima kelompok utuma bahan tambahan yang biasa digunakan yaitu :

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

Documents

Transcript of TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI