TINJAUAN PUSTAKA
2.2 SLAG BAJA
2.7.1. Material Penyusun Beton 1 Agregat
Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini kira-kira menempati sebanyak 78 % volume mortar atau beton. Walaupun hanya sebagai bahan pengisi akan tetapi agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat mortar/betonnya sehingga pemilihan agregat merupakan suatu bagian penting dalam pembuatan mortar/beton. Seperti dengan alternatif pemanfaatan pecahan beton yang terbakar sebagai agregat kasar, karena kondisi pada saat ini agregat mulai berkurang dan harganya melambung tinggi. Hal semacam ini banyak dialami oleh beberapa daerah yang kesulitan mendapatkan material untuk bangunan, karena beberapa ada daerah sumber material yang terpaksa ditutup [25].
15
Sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu-batuan, kerikil, pasir dan lain- lain) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses pembekuan waktu musim dingin dan agresi kimia, serta ketahanan terhadap penyusutan [24]
2. Semen Portland
Semen portland atau biasa disebut semen adalah bahan pengikat hidrolis berupa bubuk halus yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker ( bahan ini tertuma terdiri dari silika-silika kalsium yang bersifat hidrolis), dengan batu gips sebagai bahan tambahan [24]. Semen portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan dalam pembuatan beton. Semen portland didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya [20].
Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat SII.0013-8 1 atau Standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986 dan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standar tersebut [22]. Sifat Sifat Semen Portland
Semen portland memiliki beberapa sifat yang diantaranya dijelaskan sebagai berikut [24]:
1) Kehalusan Butir
Pada umumnya semen memiliki kehalusan sedemikian rupa sehingga kurang lebih 80 % dari butirannya dapat menembus ayakan 44 mikron. Makin halus butiran semen, makin cepat pula persenyawaannya. Makin halus buiran semen, maka luas permukaan butir untuk suatu jumlah berat semen akan semakin menjadi besar. Makin besar luas permukaan butir ini , makin banyak pula air yang dibutuhkan bagi persenyawaannya. Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk menentukan kehalusan butir
16
semen. Cara yang paling sederhana dan mudah dilakukan ialah dengan mengayaknya.
2) Kekekalan Bentuk
Yang dimaksud dengan kekekalan bentuk adalah sifat dari bubur semen yang telah mengeras, dimana bila adukan semen dibuat suatu bentuk tertentu bentuk itu tidak berubah. Buka benda dari adukan semen yang telah mengeras. Apabila benda menunjukkan adanya cacat (retak, melengkung, membesar atau menyusut), berarti semen itu tidak baik atau tidak memiliki sifat tetap bentuk.
3) Kekuatan Semen
Kekuatan mekanis dari semen yang mengeras merupakan sifat yang perlu diketahui di dalam pemakaian. Kekuatan semen ini merupakan gambaran mengenai daya rekatnya sebagai bahan perekat/pengikat. Pada umumnya, pengukuran kekuatan daya rekat ini dilakukan dengan menentukan kuat lentur, kuat tarik atau kuat tekan (desak) dari campuran semen dengan pasir.
a. Klasifikasi Semen Portland
Sesuai dengan tujuan pemakaiannya semen Portland dibagi menjadi 5 (lima) tipe, yaitu :
1) Tipe I : Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus.
2) Tipe II : Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
3) Tipe III : Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut kekuatan awal yang tinggi.
4) Tipe IV : Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan panas hidrasi rendah.
5) Tipe V : Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.
17
Tabel 2.2 Karakteristik Fisika dan Kimia Semen Portland [2]
Komposisi Tipe Semen Portland
I II III IV V
Silikon dioksid (SiO2) Min, % Aluminium oksid (Al2O) Max, % Feri oksid (Fe2O) Max, %
Magnesium oksid (MgO) Max, % Sulfur trioksid (SO3) Max, % Trikalsium silikat (3CaO.SiO2), % Dikalsium silikat (2CaO.SiO2), % Trikalsium alumina (3CaO.Al2O3)
- - - 5,0 3,0 - - 15 21,0 6,0 6,0 5,0 3,0 55 - 8 - - - 5.0 3,5 - - 15 - - 6.5 5,0 2,3 35 - 7 - - - 5,0 2,3 - - 5
b. Bahan Penyusun Semen Portland
Bahan utama pembentuk semen portland adalah kapur (CaO), silica (SiO3), alumina (Al2O3), sedikit magnesia (MgO), dan terkadang sedikit alkali. Untuk mengontrol komposisinya, terkadang ditambahkan oksida besi,sedangkan gipsum (CaSO4.2H2O) ditambahkan untuk mengatur waktu ikat semen. [20]. Komposisi senyawa utama dan senyawa pembentuk dalam semen portland dapat dilihat pada tabel berikut ini:
Tabel 2.3 Komposisi Senyawa Utama Semen Portland [14]
Nama Kimia Rumus Kimia Persen Berat
Trikalsium Silikat Dikalsium Silikat Trikalsium Aluminat Tetrakalsium Aluminoferit Gipsum 3CaO.SiO2 2CaO.SiO2 3CaO.Al2O3 4CaO.Al2O3.Fe2O3 CaSO4.2H2O 55 18 10 8 6
18
Tabel 2.4 Komposisi Senyawa Pembentuk Semen Portland [14]
Oksida Nama Senyawa Persen Berat
CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO K2O3 Na2O3 SO3 CO2 H2O Kapur Silika Aluminium Oksida Besi Magnesia Alkali Alkali Sulfur Trioksida Karbon Dioksida Air 64,67 21,03 6,16 2,58 2,62 0,61 1,34 2,03 - - 3. Air
Air diperlukan pada pembuatan beton beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang dapat diminum umumnya dapat digunakan sebagai campuran beton. Air yang mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula atau bahan kimia lainnya , bila dipakai dalam campuran beton akan menurunkan kualitas beton, bahkan dapat mengubah sifat-sifat beton yang dihasilkan [20]
Karena pasta semen merupakan hasil reaksi kimia antara semen air, maka bukan perbandingan jumlah air terhadap total berat campuran yang penting, tetapi justru perbandingan air dengan semen atau yang biasa disebut sebagai Faktor Air Semen (water cement ratio). Air yang berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak tercapai seluruhnya, sehingga akan mempengaruhi kekutan beton. Untuk air yang tidak memenuhi syarat mutu, kekuatan beton pada umur 7 hari atau 28 hari tidak boleh kurang dari 90 % jika dibandingkan dengan kekuatan beton yang menggunakan air standar/suling [24]
19
Adanya garam-garam, mangan, timah, seng, tembaga, dan timah hitam dengan jumlah cukup besar pada air adukan akan menyebabkan pengurangan kekuatan beton. Beberapa garam seperti sodium iodium, sodium posphate, sodium arsenat, dan sodium borat mengurangi kuat awal beton menjadi sangat rendah. Sodium karbonat dan potasium dapat menyebabkan ikatan sangat cepat dan dalam konsentrasi yang besar akan mengurangi kekuatan beton. Adanya kalsium khlorida mempercepat ikatan dan pengerasan. Air laut umumnya mengandung 3,5 persen larutan garam, sekitar 78 persennya adalah magnesium sulfat. Adanya garam-garam dalam air laut ini dapat mengurangi kekuatan beton sampai 20 persen [20].
Dalam pemakaian air untuk beton itu sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut:
a. Tidak mengandung lumpur lebih dari 2 gram/liter.
b. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton lebih dari 15 gram.
c. Tidak mengandung khlorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter. d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter
Kandungan zat-zat tersebut apabila terlalu banyak dapat berpengaruh jelek terhadap beton, antara lain:
a. Mempengaruhi proses reaksi kimia dari semennya.
b. Mempengaruhi lekatan antara pasta semen dan butiran batuan. c. Mengurangi kekuatan atau keawetan beton.
d. Dapat juga membuat beton mengembang, sehingga terjadi retak-retak Secara umum air yang dapat dipakai untuk bahan pencampur beton ialah air yang bila dipakai akan dapat menghasilkan beton dengan kekuatan lebih dari 90% kekuatan beton yang memakai air suling.
Semakin banyak bahan batuan yang digunakan dalam beton, maka semakin hemat penggunaan semen Portland sehingga semakin murah harganya. Tentu saja dalam penggunaan agregat tersebut ada batasnya, sebab pasta semen diperlukan untuk pelekatan butir-butir dalam pengisian rongga-rongga halus dalam beton.
20
Workability adukan beton plastis dapat diusahakan dengan menggunakan gradasi agregat yang baik. Tetapi gradasi untuk mobilitas yang baik memerlukan butir- butir berlapis pasta semen untuk dapat memudahkan gerak adukan betonnya, sehingga butir-butir tidak dapat saling bersinggungan.
4. Pengaruh agregat kasar terhadap kualitas beton
Selain kekuatan pasta semen, hal ini yang perlu menjadi perhatian adalah agregat. Seperti yang telah dijelaskan, proporsi campuran agregat dalam beton 70- 80%, sehingga pengaruh agregat akan menjadi besar, baik dari sisi ekonomi maupun dari sisi tekniknya. Semakin baik mutu agregat yang digunakan, secara linier dan tidak langsung akan menyebabkan mutu beton menjadi baik, begitu juga sebaliknya.
Agregat yang digunakan dalam beton berfungsi sebagai bahan pengisi, namun karena prosentase agregat yang besar dalam volume campuran, maka agregat memberikan kontribusi terhadap kekuatan beton [20].
Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton terhadap agregat adalah sebagai berikut [24]):
a. Perbandingan agregat dan semen campuran. b. Kekuatan agregat
c. Bentuk dan ukuran d. Tekstur permukaan e. Gradasi
f. Reaksi kimia
21