BETON A Pendahuluan
B. Campuran Beton 1 Batu Beton
Bahan beton berupa agregat kasar, yaitu batu beton atau kerikil atau
batu pecah, sebagai bahan agregat kasar, terdiri dari batuan
alam utuh, dan batuan alam yang dipecah. Kerikil (gravel)
adalah bebatuan kecil dan biasanya diambil dari sungai, dan ada pula batu granit yang dipecahkan. Ukuran kerikil yang selalu digunakan
ialah antara 2 mm dan 75 mm. Selain untuk bahan beton, kerikil sering
digunakan dalam pembangunan badan jalan, dan sebagai batu campuran
untuk sirtu. Batu kerikil, dapat dibedakan atas; kerikil galian, kerikil sungai dan kerikil pantai.Kerikil galian biasanya mengandung zat-zat seperti tanah liat, debu, pasir danzat-zat organik.Kerikil sungai dan kerikil pantai biasanya bebas dari zatzatyang tercampur, permukaannya licin dan bentuknya lebih bulat, kerikil alam yang kasar akanmenjamin pengikatan adukan lebih baik. Terdapat beberapa jenis batu kerikil yang sudah dikenali, yakni:
1) Kerikil tepi 2) Kerikil pantai 3) Cadas teluk 4) Cadas tumbukan 5) Kerikil tumbukan 6) Kerikil murni 7) Kerikil sisa 8) Kerikil Piemonte 9) Kerikil gunung 10) Kerikil sungai
Batu pecah atau disebut juga kricak(Split Stone / Batu Split/ Batu Pecah), adalah agregat kasar yang diperoleh dari batu alamyang dipecah, berukuran 5-70 mm. Proses panggilingan biasanyadilakukan dengan mesin pemecah batu (crusher).Batu beton atau split untuk betonmempunyai bentuk bervariasi sesuai dengan kebutuhan pekerjaan dalam membuat sebuah konstruksi bangunan. Istilah bentuk atau tipe batu split untukb Beton disebutkan sesuai ukurannya di pasaran ada 1-2, 2-3, dan 3-4 dalam ukuran centi meter. Sebagai contoh jika kita akan mengerjakan konstruksi bangunan sebuah tiang atau kolom cor beton dengan ukuran 20 cm x 30 cm atau 30 cm x 30 cm kita bisa menggunakan batu split ukuran terbesar yaitu tipe 3-4, tetapi jika kita akan mengerjakan pengecoran kolom praktis yang hanya berukuran 10 cm x 10 cm maka sebaiknya kita menggunakan ukuran yang paling kecil yaitu tipe 1-2.
Menurut ukurannya, batu beton jenis spilt/kricak dapat dibedakan atas; a. Ukuran butir : 5 - 1 0 mm disebut spilt/kricak halus,
b. Ukuran butir : 10-20 mm disebut spilt/kricak sedang, c. Ukuran butir : 20-40 mm disebut spilt/kricak kasar, d. Ukuran butir : 40-70 mm disebut spilt/kricak kasar sekali.
Gbr 2. 1 Batu Beton (Kerikil/Spilt)
Pada umumnya yang dimaksud dengan agregat kasar adalah agregat dengan besar butir lebih dari 5 mm, sebagai bahan adukan beton, maka agregat kasar harus diperiksa baik secar visual dan bila perlu menggunakan laboratorium pengujian, untuk mutu beton khusus. Bahan betin agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak berpori, agregat kasar yang mengandung butir- butir pipih hanya dapatdipakai, apabila jumlah butir-butir pipih tersebut tidak melebihi 20%dari berat agregat seluruhnya. Butir-butir agregat kasar harus bersifatkekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh- pengaruhcuaca.Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1%, ditentukan terhadap berat kering, dan juga tidak boleh mengandung zat-zat yang dapatmerusak beton.
2. Pasir
Pasir adalah agregat halus bahan beton, agregat halus adalah butiran halus
yang memiliki kehalusan 2mm – 5mm, dan menurut SNI
02-6820-2002 , agregat halus adalah agregat dengan besar butir
maksimum 4,75 mm, agregat halus merupakan agregat yang besarnya
tidak lebih dari 5 mm, sehingga pasir dapat berupa pasir alam atau berupa pasir dari pemecahan batu yang dihasilkan oleh pemecah batu. Sementara itu, menurut SNI 1737- 1989-F , agregat adalah sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir,atau mineral lainnya baik berupa hasil alam maupun hasil buatan. Pasir adalah bahan batuan halus, terdiri dari butiran dengan ukuran 0,14-5 mm, didapat dari basil desintegrasi batuan alam (natural sand)atau dengan memecah (artificial sand). Sebagai bahan adukan, baik untuk spesi maupun beton, maka agregat halus harus diperiksa secara lapangan.
Persyaratan agregat halus secara umum menurut SNI 03-6821-2002 adalah sebagai berikut:
a) Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras.
b) Butir-butir halus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca. Sifat kekal agregat halus dapat di uji dengan
larutan jenuh garam. Jika dipakai natrium sulfat
maksimum bagian yang hancur adalah 10% berat. Sedangkan jika dipakai magnesium sulfat
c) Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (terhadap berat kering), jika kadar lumpur melampaui 5% maka pasir harus di cuci
Gradasi agregat adalah distribusi ukuran butiran dari agregat. Bila butir-butir agregat mempunyai ukuran yang sama (seragam) volume pori akan besar. Sebaliknya bila ukuran butir-butirnya bervariasi akan terjadi volume pori yang kecil. Hal ini karena butiran yang kecil mengisi pori diantara butiran yang besar, sehingga pori-porinya sedikit, dengan kata lain kemampatannya tinggi. Pada agregat untuk pembuatan beton diinginkan suatu butiran yang berkemampatan tinggi, karena volume pornya sedikit maka bahan pengiat yang dibutuhkan juga sedikit. Menurut SK SNI T-15-1990-03 , kekasaran pasir dapat dibedakan menjadi empat kelompok menurut gradasinya, yaitu :
1) Pasir Kasar 2) Pasir Agak Kasar 3) Pasir Agak Halus 4) Pasir Halus
Pemeriksaan pasir, sebagai bahan bangunan,yaitu dengan cara penggenggaman, dilakukan denngan mengambil pasir dengan kelembaban agak tinggi atau dalam kondisi agak basah (tapi jangan terlalu basah), lalu digenggam kuat-kuat dan dilepas. Jika tetap menggumpal maka kadar lumpur cukup tinggi, kandungan lumpur juga dapat terlihat di telapak tangan.
Kemudian dengan cara penenggelaman pasir dilakukan dengan
menggenggam pasir lalu memasukkan tangan ke dalam air jernih, lalu dibuka dan digerak-gerakkan perlahan, dan akan terlihat partikel lumpur yang terpisah dari pasir. Jika terdapat partikel yang mengambang atau mengapung, maka perlu dicurigai kandungan organik yang cukup tinggi pada
pasir. Berikut ini dapat dilakukan pemeriksaan lapangan dengan cara sederhana.
Pemeriksaan kandungan bahan organik agregat halus (pasir) di lapangan;
a) Masukkan pasir dalam gelas atau botol bening b) Campurkan larutan soda api 3%
c) Aduk atau kocok, lalu diamkan 24 jam
jika larutan menjadi berwarna coklat tua, mengindikasikan kandungan organik dalam agregat cukup tinggi, Indikasi kandungan organik juga dapat terlihat jika pasir ditenggelamkan dalam air jernih, yaitu apabila terlihat partikel mengambang
Pemeriksaan kandungan lumpur agregat halus (pasir) di lapangan ada beberapa cara, yaitu;
a) Peremasan atau penggosokan (tidak terukur) b) Penggenggaman(tidak terukur)
c) Penenggelaman pasir di air jernih(tidak terukur)
d) Pengocokan(terukur)
Tiga pemeriksaan sederhana pertama merupakan pemeriksaan tidak terukur,
yang hanya dilakukan untuk pemeriksaan cepat ketika menerima
material atau melakukan inspeksi cepat. Cara peremasan atau penggosokan dilakukan dengan mengambil pasir kering udara atau sedikit lembab lalu diremas-remas dengan satu tangan atau digosok di antara dua telapak tangan, lalu dilihat partikel yang menempel di telapak tangan, menunjukkan perkiraan kadar lumpur yang terkandung dalam pasir.
3. Semen (Portland Cement/PC)
Semen adalah zat yang digunakan untuk merekat batu,
bata, batako, maupun bahan bangunan lainnya. Sedangkan kata semen
sendiri berasal dari bahasa latin caementum , yang artinya
"memotong menjadi bagian- bagian kecil tak beraturan". Sejarah
menceritakan bahwa fungsi semen sejak zaman dahulu, pertama kali ditemukan di zaman Kerajaan Romawi, tepatnya di Pozzuoli, dekat teluk Napoli, Italia. Bubuk itu lantas dinamai pozzuolana. Semen, sebelum mencapai bentuk seperti sekarang,
perekat dan penguat bangunan ini awalnya merupakan hasil
percampuran batu kapur dan abu vulkanis.Sejarah menjelaskan dalam
perkembangan peradaban manusia khususnya dalam hal bangunan, tentu
kerap mendengar cerita tentang kemampuan nenek moyang merekatkan
batu-batu raksasa hanya dengan mengandalkan zat putih telur, ketan atau lainnya. Semen Portland (sering disebut sebagai OPC, dari Ordinary Portland Cement) adalah jenis yang paling umum dari semen dalam penggunaan umum di seluruhdunia karena merupakan bahan dasar beton, plesteran semen, dan
sebagian besarnon-nat khusus. Ini adalah bubuk halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen Portland (lebih dari 90%), jumlah terbatas kalsium sulfat (yang mengontrol waktu yang ditetapkan) dan sampai 5% bagian kecil sebagaimana diizinkan oleh berbagai standar. Sejarah Semen Portland dikembangkan dari semen alami yangterbuat di Inggris pada awal abad kesembilan belas, dan namanya berasal darikemiripannya dengan batu Portland, jenis bangunan batu yang digali di Isle of Portland di Dorset, Inggris.
Penggunaan yang paling umum untuk semen Portland adalah dalam produksi beton, adalah material komposit yang terdiri dari agregat kerikil, pasir, semen, dan air. Sebagai bahan konstruksi, beton dapat dicetak dalam hampir semua bentuk yang diinginkan, dan sekali mengeras, dapat menjadi elemen struktur. Penggunaan Semen Portland (PC) juga digunakan dalam mortar, yaitu campuran pasir denga air saja. Adonan campuran semen dengan air dicampur dalam beberapa jam dapat mengeras, dan semakin lama akan semakin sempurna kekerasannya.
Pada prinsipnya, kekuatan beton akan terus meningkat perlahan-lahan
selama air tersedia untuk hidrasi lanjutan, beton biasanya kering setelah normalnya 21 hari, dan lama kelamaan akan mencapai titik kekerasan maksimal.
Semen portland diklasifikasikan dalam lima tipe yaitu :
1) Tipe I (Ordinary Portland Cement); Semen Portland untuk penggunaan umum
yang tidak memerlukan persyaratn khusus seperti
yang dipersyaratkan pada tipe-tipe lain.Tipe semen ini paling banyak diproduksi dan banyak dipasaran
2) Tipe II (Moderate sulfat resistance); Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau panas hidrasi sedang. Tipe II ini mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah dibanding semen Portland Tipe I. Pada daerah–daerah tertentu dimana suhu agak tinggi, maka untuk mengurangi penggunaan air selama pengeringan agar tidak terjadiSrinkege (penyusutan) yang besar perlu ditambahkan sifat moderat
“Heat of hydration”. Semen Portland tipe II ini disarankan untuk dipakai pada bangunan seperti bendungan, dermaga dan landasan berat yang ditandai adanya kolom-kolom dan dimana proses hidrasi rendah juga merupakan pertimbangan utama
3) Tipe III (High Early Strength); Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan yang tinggi pada tahap permulaan setelah pengikatan terjadi.Semen tipe III ini dibuat dengan kehalusan yang tinggi blaine biasa mencapai 5000 cm2/gr dengan nilai C3S nya juga tinggi. Beton yang dibuat dengan menggunakan semen Portland tipe III ini
dalam waktu 24 jam dapat mencapai kekuatan yang sama
dengan kekuatan yang dicapai semen Portland tipe I pada umur 3 hari, dan dalam umur 7 hari semen Portland tipe III ini kekuatannya menyamai beton dengan menggunakan semen portlan tipe I pada umur 28 hari
4) Tipe IV (Low Heat Of Hydration); Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi rendah. Penggunaan semen ini banyak ditujukan untuk struktur Concrette (beton) yang massive dan dengan volume yang besar, seprti bendungan, dam, lapangan udara. Dimana kenaikan temperatur dari panas yang dihasilkan selama periode pengerasan diusahakan seminimal mungkin sehingga tidak terjadi pengembangan volume beton yang bisa menimbulkan cracking (retak). Pengembangan kuat tekan (strength) dari semen jenis ini juga sangat lambat jika dibanding semen portland tipe I
5) Tipe V (Sulfat Resistance Cement); Semen Portland yang dalam
penggunaannya memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat.
Semen jenis ini cocok digunakan untuk pembuatan beton pada daerah yang tanah dan airnya mempunyai kandungan garam sulfat tinggi seperti: air laut, daerah tambang, air payau dsb.
Tabel 2. 1 Karakter Semen dan Penggunaannya
NO JENIS
SEMEN
KARAKTER APLIKASI
PENGGUNAAN
1 I Waktu ikat awal ± 120 menit.
Waktu ikat akhir ±300 menit
Normal, tidak memerlukan persyaratan khusus
2 II Waktu ikat = PC tipe I
Panas hidrasi sedang
Moderate sulfate
resistance, misal untuk konstruksi bawah tanah
3 III Komposisi kimia setara dgntipe I
Butiran partikel jauh lebih halus
High early strength, untuk struktur yg memerlukan
kekuatan awal yang tinggi
4 IV Panas hidrasi rendah Low heat of hydration, digunakan untuk
struktur dengan massa beton yang besar misalnya graving dam
5 V Perkembangan kuat tekan lebih lambat
dibanding tipe I
Waktu ikat awal ± 240 menit
Waktu ikat akhir = 480 menit
High sulfate resistance,
digunakan untuk konstruksi yg
memerlukan ketahanan yg tinggi terhadap serangan sulfat
Pemeriksaan mutu semen, mungkin tidak perlu kita bicarakan disini, karena secara standar setiap produksi semen telah mengalami pengawasan uji mutu dari pabrik.setidaknya, bila tidak ada enyimpangan dalam transportasi, setiap semen yag dikirim dalam bentuk kemasan tertutup dari toko, dijamin pasti sudah melewati uji mutu yang standar. Jadi perlu diawasi dan diperiksa adalah campuran beton, dari material semen, pasir dan spilt. Untuk konstruksi bangunan sederhana, seperti bangunan rumah tinggal, ruko, gedung pertemuan, jalan beton, pemeriksaan semen dilapangan sangat jarang dilakukan, karena semen portland yang beredardi pasaran sudah melalui pengawasan yang ketat dari mulai instansi perindustrian, perdagangan dan pengawasan mutu produk di Indonesia.