D. GRADASI AGREGAT
2. Panas Jenis dan pengantar panas
2.8 AGREGAT JENIS LAIN UNTUK HAL-HAL KHUSUS
2.8.1 Agregat jenis lain
Sebagai bahan pengganti agregat alami bisa digunakan agregat jenis lain seperti :
a. Batuh Pecah
Batu pecah merupakan hasil pengelolahan batu dengan stone crusher. Butiran yang dihasilkan berbentuk tajam sehingga dapat memperkuat mortar. Batu pecah ini paling sering digunakan untuk pekerjaan struktural. Ukuran yang dikenal dalam pekerjaan beton adalah ukuran 1020 dan 2030.
b. Pecahan bata atau genteng
Bahan yang dibuat dari pecahan bata atau genteng ini secara umum belum dipakai. Peneliti sudah banyak meneliti pemakaian agregat ini dalam cmpuran beton. Sifat agregat ini sangat dipengaruhi oleh bahan dasarnya yakni tanah liat. Pecahan bata atau genteng yang halus bersifat :
– Seperti pasir .
– Sedikit menaikan kekuatan mortar. – Menaikan sifat hidrolis dari mortar. c. Tanah liat bakar
Tanah liat dengan kadar air tertentu dibuat berbutir sekitar (5-20)mm, kemudian di bakar. Hasilnya berbentuk bola, ringan dan berpori. Serapan airnya sekitar (8-20)%. Beton dengan agregat ini berat jenisnya sekitar 1900 kg/m3.
d. Herculite atau haydite
Agregat ini berasal dari shale yang dimasukan dalam tungku putar pada suhu 11000C. Gas dalam shale mengembang membentuk jutaan sel kecil udara yang dikelilingi oleh slaput tipis air yang kuat dan bening. Agregat ini dipakai untuk menggantikan agregat pada pekerjaan struktural. Berat jenis yang dihasilakan sekitar 23 beton biasa, dengan kuat tekan yang sama dan pada jumlah semen yang sama. Beton yang dibuat akan mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap panas, sehingga biasanya digunakan untuk dinding penahan panas, lapisan tahan api untuk baja struktural. Agregat ini mempunyai sifat meredam suara yang baik.
e. Agregat abu terbang
Agregat ini merupakan jenis produk sisa pembakaran PLTU yang mengeras dan membentuk butir-butir seperti kerikil. Beton yang dibuat dengan agregat jenis ini akan mempunyai kuat tekan yang cukup baik. f. Benda Limbah padat buangan
Kemungkinan pemakaian benda limbah padat buangan sebagai bahan pengganti. Limbah padat ini dapat berupa kaleng-kaleng bekas, bahan-bahan bekas bongkaran bangunan, maupun sampah padat dari hasil limbah industri maupun rumah tangga. Sebelum barang ini dipakai sebaiknya ditinjau aspek ekonomi keuntungan penggunaan bahan-bahan ini dibandingkan dengan pemakaian agregat alami. Harus pula dipertimbangkan aspek teknisnya, yang meliputi pekerjaan dan kekutan beton yang dihasilkan.
Untuk bahan yang harus kuat dan awet agregat yang harus digunakan adalah corundum sintetik (Al2O3) dengan berat isi murni (3.1 - 3.2) kg/dm3. Selain itu, dapat juga digunakan jenis agregat lain yang keras seperti batu alam misalnya basalt, terak tanur tinggi dan jenis-jenis logam.
Agregat yang sangat ringan untuk isolasi terhadap panas atau yang tahan api adalah perlit, sejenis gelas dari batuan beku (vulkanik) dengan berat isi sekitar (0.06 - 0.2) kg/dm3, vermiculite dengan berat isi massa sekitar (0.07 - 0.09) kg/dm3 dan foamglass.
Agregat yang digunakan sebagai perlindungan radiasi adalah jenis batuan dengan berat isi murni yang tinggi, umpamanya spar (BaSO4) yang memiliki berat isi murni (4.15 - 4.45) kg/dm3, magnetit, besi dengan berat isi murni (4.40 - 5.00) kg/dm3 dan baja (dapat berbentuk pasir atau sebagai butiran-butiran) dengan berta isi murni 6.80-7.60 kg/dm3.
Agregat untuk membuat bahan tahan panas dapat berupa lempung yang tahan panas dengan titik lembur tinggi, yang terpecah-pecah menjadi butiran –butiran dengan berbagai macam ukuran. Agregat yang digunakan dalam pembuatan asbes berasal dari endapan berupa serat-serat halus yang berasal dari magnesium silikat hidrat. Kayu untuk panel-panel yang digunakan sebagai bahan bangunan dapat digunakan sebagai agregat. Tatal serta serutan kayu dapat digunakan sebagai bahan chip-wood, cement board, dan wood-wool cement board.
2.9 A G R E G A T R I N G A N
Agregat ringan adalah agregat yang mempunyai kepadatan sekitar (300 – 1850) kg/m3. Agregat ringan biasanya digunakan atas pertimbangan ekonomis dan struktural.
Esensi agregat ringan adalah agregat yang mempunyai berat jenis yang ringan dan prioritas yang tinggi, yang dapat dihasilkan dari agregat alam maupun hasil
fabrikasi. Berdasarkan pengertian tersebut ada dua metode untuk membuat beton ringan menggunakan agregat ringan.
1. Membentuk dengan menggunakan agregat ringan yang porous dan berat jenis yang kecil, beton yang dibentuk dinamakan beton agregat ringan.
2. Membuat pori yang tinggi pada beton dengan membentuk massa mortar salah satunya dengan menambah kandungan udara pada beton. Beton yang terbentuk dinamakan beton hampa udara, beton sellular, foamed or gas concrete.
2.10K L A S I F I K A S I A G R E G A T R I N G A N
Menurut ASTM C.330, agregat ringan ini dapt dibedakan menjadi dua :
1. Agregat yang dihasilkan dari pembekahan (expanding), kalsinasi (calcining), atau hasil sintering. Misalnya dapur tanur tinggi, tanah liat, diatome, abu terbang atau (fly ash), lempung atau slate. Agregat ini merupakan agregat ringan buatan (artificial aggregates).
2. Agregat yang dihasilkan melalui pengolahan bahan alam. Misalnya scoria, batu apung (pumice) atau tuff. Agregat ini merupakan agregat alam (natural).
a. Aregat Alami
Kelompok pertama agregat ringan alam meliputi jenis-jenis agregat diatomite, pumice (batu apung), scoria, volcanic cinders and tuff, yang semuanya termasuk batuan asli vulkanik. Batu apung merupakan batuan berwarna terang biasanya berwarna seperti ada lapisan kaca dengan berat satuan 500-900 kg/m3. Beton yang menggunakan agregat ini akan mempunyai sifat penyerapan air dan pengembangan yang cukup tinggi dengan berat beton 700-1400 kg/m3.
b. Agregat Buatan
Kelompok pertama dari agregat ringan buatan ini adalah agregat yang berasal dari hasil proses pemanasan, kedua dari hasil pendinginan dan yang ketiga dari hasil industry cinder.
a. Ekspanded clay, shale, dan slate merupakan hasil residu dari proses
dan agregat clay yang dibuat dengan proses sinter strandme mempunyai kepadatan 650-900 kg/m3, dan jika menggunakan kiln yang berputar akan mempunyai kepadatan sekitar (300 - 650) kg/m3 . Beton yang menggunakan jenis agregat ini akan mempunyai berat isi sekitar (1400 – 1800) kg/m3 dan kadang-kadang dapat dihasilkan beton ringan dengan kepadatan 800 kg/m3. Kekuatan tekan beton yang agregat ini biasanya cukup tinggi, terutama jika digabungkan dengan jenis agregat ringan yang lainya.
b. Perlite adalah jenis batuan glassy vulkanik dengan berat isi yang
rendah sekitar (30 – 240) kg/m3. Perlite dibuat dari hasil pemanasan dan proses fusi batuan glassy pada suhu 900-11000C. Beton yang dibuat akan mempunyai kekuatan tekan yang rendah dan pengembangan yang tinggi. Beton yang dibuat bisasanya digunakan untuk tujuan insulator.
c. Vermiculite adalah material yang berstruktur pelat, nama lainya
adalah mica, dengan berat isi yang rendah sekitar (60 - 130) kg/m3. Pembuatanya melalui proses pemanasan dan proses fusi batuan glassy pada suhu 650-10000C. Beton yang dibuat akan mempunyai kekuatan tekan yang rendah dan pengembangan yang tinggi, biasanya digunakan untuk tujuan insulator (penahan panas).
d. Expanded blast-furnace slag dihasilkan dengan dua cara. Pertama,
yaitu mencampurkan bahan batuan dengan air kemudian dilakukan pembakaran. Misalnya tanah liat bakar. Tanah liat dengan kadar air tertentu dibuat berbutir sekitar (5 – 20) mm, kemudian di bakar. Hasilnya berbentuk bola ringan dan berpori. Serapan airnya sekitar (8 – 20) %. Beton dengan agregat ini berat jenisnya 1900 kg/m3. Kedua, dengan cara penguapan (steam) batuan-batuan yang dihasilkan seperti batu apung. Batuan expanded biasanya mempunyai berat isi sekitar (300 – 1100) kg/m3, bergantung pada proses pendinginannya dan derajat pembentukan partikel serta ukuran dan gradasinya.
e. Clinker aggregate nama lainya adalah cinder, merupakan hasil proses
pembakaran pada industri pada temperatur yang sangat panas. Beton yang menggunakan agregat ini cenderung tidak tahan terhadap sulfat dan kehilangan panas yang tinggi. Peraturan standar tidak
merekomendasikan beton yang menggunakan agregat ini digunakan untuk beton bertulang. Beton yang menggunakan clinker cenderung lebih awet. Jika digunakan sebagai agregat halus atau agregat kasar beton yang dihasiklan akan mempunyai berat isi sekitar (1100 – 1400) kg/m3. Untuk meningkatkan kemudahan pekerjaan agregat ini sering digabung dengan pasir alam, akan tetapi berat isi betonnya akan meningkat menjadi (1750 – 1850) kg/m3.
f. Agregat abu terbang (sintered fly-ash aggregates) merupakan produk
sisa dari hasil pembakaran PLTU yang mengeras dan membentuk butir-butir seperti kerikil. Beton yang dibuat dari agregat jenis ini akan mempunyai kuat tekan yang cukup baik. Berat isi beton yang menggunakan agregat ini sekitar 1000 kg/m3, Jika menggunakan fraksi agregat halusnya lebih banyak akan menghasilkan beton dengan berat isi 1200 kg/m3.
g. Pecahan bata atau genteng dibuat dari pecahan bata atau genteng dan
masih sering dipakai. Secara umum masih belum dipakai, namun peneliti sudah banyak meneliti tentang agregat jenis ini untuk dipergunakan dalam campuran beton. Sifat agregat ini sangat bergantung pada bahan dasarnya yakni dari tanah liat, yang menyebabkan variasi dari agregat yang dibentuknya. Pecahan dari bahan ini yang halus bersifat :
1. Seperti pasir
2. Sedikit menaikan kekuatan mortar 3. Menaikan sifat hidrolisis dari mortar
h. Herculite atau hydite merupakan hasil dari pembuatan shale yang
dimasukkan dalam tungku putar pada suhu 1100 0C. Gas dalam shale mengembang membentuk jutaan sel kecil udara dalam massa yang dikelilingi oleh slaput tipis air yang kuat dan bening. Agregat ini dipakai untuk menggantikan agregat yang dipakai pada pekerjaan struktural. Berat jenis yang dihasilkan sekitar 23 beton biasanya, dengan kuat tekan yang hampir sama pada jumlah semen yang sama. Beton yang dibuat akan mempunyai ketahanan tinggi terhadap panas, sehingga biasanya digunakan untuk dinding penahan panas, lapisan
tahan api untuk baja struktural, selain itu mempunyai sifat meredam suara yang baik.
i. Kemungkinan pemakaian benda limbah padat buangan sebagai bahan pengganti dimana akhir - akhir ini banyak dibicarakan, hal ini sebenarnya bukan merupakan konsep yang baru. Limbah padat ini dapat berupa kaleng-kaleng bekas, juga bahan-bahan bekas bongkaran bangunan, maupun sampah padat dari hasil limbah industri ataupun rumah tangga. Sebelum barang ini dipakai sebaiknya ditinjau dari sisi ekonomi apakah menguntungkan dibanding dengan memakai agregat alami, dan juga mempertimbangkan hasil dari sisi tekniknya, kemudahan pengerjaanya dan terutama hasil akhir dari kekuatan betonya.
j. Agregat yang digunakan untuk pembuatan asbes adalah bahan yang berasal dari magnesium silikat hydrat. Untuk keperluan ini dipakai tatal serta serutan kayu sebagai bahan chip-wood cement board, dan wood-wool cement board.
2.11 P E R S Y A R A T A N A G R E G A T R I N G A N S T R U K T U R A L M E N U R U T A S T M C . 3 3 0
Agregat ringan di kelompokan menjadi dua kelompok yaitu :
1. Dihasilkan dari pembekahan (expanding ), klasinasi (calcining) atau hasil sintering, misalnya dapur tanur tinggi, tanah liat, diatome, abu terbang (fly ash), lempung atau slate.
2. Agregat yang dihasilkan melalui pengolahan bahan alam, misalnya scoria, batu apung (pumice)atau tuff.
Berat satuan (unit weight) maksimum pada keadaan kering dan diisi gembur adalah :
1. Agregat halus, 1120 kg/cm3
2. Agregat kasar, 800 kg/cm3
3. Agregat gabungan, 1040 kg/cm3
4. Perbedaan berat satuan dalam kondisi lapangan tidak boleh lebih dari 10% Kandungan bahan yang berpengaruh buruk :
1. Kadar gumpalan tanah liat (clays lumps) dan partikel yang mudah
dirapikan maksimum 3%.
2. Kadar organik yang di uji dengan larutan NaOH 3% harus menghasilkan warna yang lebih muda jika dibandingkan dengan larutan pembandingnya.
3. Noda karat (staining) yang secara visual warnanya lebih pekat dari warna standar pengujian pada metode uji ASTM C.1641, harus diuji secara kimia. Bila mengandung ferroxida 1.5 mg atau lebih, tidak boleh dipakai. 4. Bagian yang hilang jika dilakukan pemijaran tidak boleh lebih dari 5%
berat.
2.12 K E K U A T A N T E K A N A G R E G A T R I N G A N
Kekuatan tekan hasil uji beton yang menggunakan agregat ringan diambil berdasarkan rata-rata tiga benda uji. Prosedur pembuatan beton dan pengambilan contoh untuk pembuatan beton yang menggunakan agregat ringan harus sesuai dengan syarat SNI ataupun syarat lainnya yang sesuai dengan ketentuan. Rata-rata kekuatan tekan minimum yang harus dimiliki beton yang menggunakan agregat ringan didasarkan atas berat isi kering maksimum.
Telah kita ketahui bersama agregat merupakan komponen penyusun beton yang digunakan untuk membuat volume stabil. Selain itu, sifat mekanik dan fisik dari agregat san gat berpengaruh tehadap sifat-sifat beton yang dihasilkan, seperti kuat tekan, kekuatan, durabilitas, berat, dll. Kegunaan agregat pada beton adalah:
• Menghasilkan beton yang murah
• Menimbulkan volume beton yang stabil
• Mencegah abrasi jika beton digunakan pada bangunan laut
• Penyusun serta pengisi volume yang terbesar.
Agregat alami dapat diperoleh dari proses pelapukan dan abrasi serta pemecahan pada batuan induk yang lebih besar. Agregat yang baik untuk digunakan adalah agregat yang menyerupai bentuk kubus atau bundar, bersih, keras, kuat, bergradasi baik dan stabil secara kimiawi.
Pada umumnya kandungan agregat (kasar, sedang dan halus) meliputi 60% ~ 75% dari Volume beton.
Dalam perancangan concrete mix, faktor kelembaban cukup penting karena berkaitan dengan w/c – ratio.
Kandungan agregat dalam campuran beton biasanya sangat tinggi. Berdasarkan pengalaman, komposisi agregat tersebut berkisar 60%-70% dari berat campuran beton. Walaupun fungsinya hanya sebagai pengisi, tetapi karena komposisinya yang cukup besar, agregat inipun menjadi penting. Karena itu perlu dipelajari karakteristik agregat yang akan menentukan sifat mortar atau beton yang akan dihasilkan.
Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alam atau agregat buatan (artificial aggregates). Secara umum, agregat dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, yaitu, agregat kasar dan agregat halus. Batasan antara agregat halus dan agregat kasar berbeda antara disiplin ilmu yang satu dengan yang lainnya. Meskipun demikian, dapat diberikan batasan ukuran antara agregat halus dengan agregat kasar yaitu 4,80 mm, (British Standard) atau 4,75 mm (Standar ASTM). Agregat kasar adalah batuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4,80 mm (4,75 mm) dan agregat halus adalah batuan yang lebih kecil dari 4,80 mm (4,75 mm). Agregat dengan ukuran lebih besar dari 4,80 mm dibagi lagi menjadi dua: yang berdiameter antara 4,80-40 mm, disebut kerikil beton dan yang lebih dari 4,80-40 mm, disebut kerikil kasar.
Agregat yang digunakan dalam campuran beton biasanya berukuran lebih kecil dari 40 mm. Agregat yang ukurannya lebih besar dari 40 mm digunakan untuk pekerjaan sipil lainnya, misalnya untuk pekerjaan jalan, tanggul-tanggul penahan tanah, bronjong, atau bendungan, dan lainnya. Agregat halus biasanya dinamakan pasir dan agregat kasar dinamakan kerrikil, spilit, batu pecah, kricak, dan lainnya.