BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Beton
2.3.2 Beton Keras (Hardened Concrete )
2.3.2.1 Kuat Tekan
Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur.
Semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan.
Nilai kuat tekan beton didapatkan melalui tata cara pengujian standar, menggunakan mesin uji dengan cara memberikan beban tekan bertingkat pada benda uji silinder beton (diameter 150 mm, tinggi 300 mm) sampai hancur. Untuk standar pengujian kuat tekan digunaka
Kekuatan tekan benda uji beton dihitung dengan rumus :
��
′= �
�
dengan : fc’ : kekuatan tekan (MPa) P : beban tekan (kg)
A : luas permukaan benda uji (cm2
Beberapa faktor utama yang mempengaruhi mutu dari kekuatan beton, yaitu :
)
a. Proporsi bahan-bahan penyusunnya
b. Metode perancangan
c. Perawatan
d. Keadaan pada saat pengecoran dilaksanakan, yang terutama
dipengaruhi oleh lingkungan setempat.
1. Faktor Air Semen dan Kepadatan
Semakin rendah nilai faktor air semen semakin tinggi kuat tekan betonnya, namun kenyataannya pada suatu nilai faktor air semen tertentu semakin rendah nilai faktor air semen kuat tekan betonnya semakin rendah pula, hal ini karena jika faktor air semen terlalu rendah adukan beton sulit dipadatkan. Dengan demikian ada suatu nilai faktor air semen tertentu (optimum) yang menghasilkan kuat tekan beton maksimum.
Kepadatan adukan beton sangat mempengaruhi kuat tekan betonnya setelah mengeras. Untuk mengatasi kesulitan pemadatan adukan beton dapat
dilakukan dengan cara pemadatan dengan alat getar (vibrator) atau dengan
memberi bahan kimia tambahan (chemical admixture) yang besifat mengencerkan adukan beton sehingga lebih mudah dipadatkan.
Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton pada umur 28 hari dengan benda uji silinder ditunjukkan pada Gambar 2.3.
Umur / Waktu (Hari)
Gambar 2.3. Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton selama masa perkembangannya (Tri Mulyono, 2004)
2. Umur Beton
Kekuatan tekan beton akan bertambah dengan naiknya umur beton. Biasanya nilai kuat tekan ditentukan pada waktu beton mencapai umur 28 hari. Kekuatan beton akan naik secara cepat (linear) sampai umur 28 hari, tetapi setelah itu kenaikannya tidak terlalu signifikan (Gambar 2.4). Umumnya pada umur 7 hari kuat tekan mencapai 65% dan pada umur 14 hari mencapai 88% - 90% dari kuat tekan umur 28 hari.
Tabel 2.5. Perkiraan Kuat tekan beton pada berbagai umur
Umur beton (hari) 3 7 14 21 28 90 365
PC Type 1 0.40 0.65 0.88 0.95 1.0 1.20 1.35
Gambar 2.4. Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton (Istimawan, 1999)
3. Jenis Semen
Semen Portland yang dipakai untuk struktur harus mempunyai kualitas tertentu yang telah ditetapkan agar dapat berfungsi secara efektif. Jenis Portland semen yang digunakan ada 5 jenis yaitu : I, II, III, IV, V. Jenis-jenis semen tersebut mempunyai laju kenaikan kekuatan yang berbeda sebagai mana tampak pada Gambar II.5
Gambar 2.5. Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe Portland semen (Tri Mulyono, 2004)
4. Jumlah Semen
Jika faktor air semen sama (slump berubah), beton dengan jumlah
kandungan semen tertentu mempunyai kuat tekan tertinggi sebagaimana tampak pada Gambar II.6. Pada jumlah semen yang terlalu sedikit berarti jumlah air juga sedikit sehingga adukan beton sulit dipadatkan yang mengakibatkan kuat tekan beton rendah. Namun jika jumlah semen berlebihan berarti jumlah air juga berlebihan sehingga beton mengandung banyak pori yang mengakibatkan kuat
tekan beton rendah. Jika nilai slump sama (fas berubah), beton dengan kandungan semen lebih banyak mempunyai kuat tekan lebih tinggi.
Gambar 2.6. Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor air semen sama (Kardiyono, 1996)
5. Rongga Udara (voids)
Peningkatan faktor air semen dapat menyebabkan rongga udara menigkat, sehinga penurunan durabilitas, sifat kedap air pada beton. Kebutuhan air dalam pencampuran beton diharpkan cukup untuk mendukung proses hidrasi pada semen, penambahan air pada pencampuran beton yang daat menyebabkan terjadinya rongga pada beton, sehingga kualitas beton yang dihasilkan menurun.
6. Pekerjaan Perawatan (curing)
Tujuan perawatan beton adalah memelihara beton dalam kondisi tertentu
beton dapat dicapai mendekati kekuatan yang telah direncanakan. Perawatan ini berupa pencegahan atau mengurangi kehilangan/penguapan air dari dalam beton yang ternyata masih diperlukan untuk kelanjutan proses hidrasi. Bila terjadi kekurangan/kehilangan air maka proses hidrasi akan terganggu/terhenti dan dapat mengakibatkan terjadinya penurunan perkembangan kekuatan beton, terutama penurunan kuat tekan.
Fungsi utama dari perawatan beton adalah untuk menghindarkan beton dari (Tri Mulyono, 2004, p.231):
1. Kehilangan air semen yang banyak pada saat-saat setting time
concrete
2. Kehilangan air akibat penguapan pada hari-hari pertama 3. Perbedaan suhu beton dengan lingkungan yang terlalu besar
Beberapa jenis metode perawatan beton:
1. Perawatan dengan pembasahan
Perawatan ini dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu:
• Menaruh beton segar dalam ruang yang lembap
• Menaruh beton segar dalam genagan air
• Menaruh beton segar dalam air
• Menyelimuti permukaan beton dengan air
• Menyelimuti permukaan beton dengan karung basah
2. Perawatan dengan penguapan
Perawatan ini berguna pada daerah yang mempunyai musim dingin. Perawatan ini harus diikuti dengan perawatan dengan pembasahan setelah lebih dari 24 jam, minimal selama umur 7 hari, agar kekuatan tekan dapat tercapai sesuai dengan rencana pada umur 28 hari.
3. Perawatan dengan membran
Perawatan dengan menggunakan membran sangat berguna untuk perawatan pada lapisan perkerasan beton. Cara ini harus dilaksanakan sesegera mungkin setelah waktu pengikatan beton. Perwatan dengan cara ini dapat juga dilakukan setelah atau sebelum perawatan dengan pembasahan.
Lama perawatan tergantung kepada jenis semen, kekuatan, cuaca, rasio permukaan terekspos per volume, dan kondisi terekspos. Karena proses perawatan merupakan proses untuk memperbaiki mutu, maka semakin lama perawatan, semakin baik pula mutu betonnya.
Sehari setelah pengecoran merupakan saat yang terpenting untuk periode sesudahnya. Oleh sebab itu diperlukan perawatan dengan air sehingga untuk jangka panjang, kualitas beton, baik kekuatan maupun kekedapan airnya, dapat lebih baik. Perawatan dengan cara membasahi menghasilkan beton yang terbaik. Semakin erat pendekatan kondisi perawatan, semakin kuat beton yang dihasilkan. Hal ini diperlihatkan pada Gambar II.8.
Gambar 2.8. Kuat Desak (Tekan) Beton yang Dikeringkan dalam Udara di Laboratorium Sesudah Perawatan Awal dengan Membasahinya (Murdock dan
Brook, 1986)