PEKERJAAN BETON
4.1. Material Penyusun Beton
Beton dihasilkan dari sekumpulan interaksi mekanis dan kimiawi sejumlah material pembentuknya (Nawy, 1985:8). Sehingga untuk memahami dan mempelajari perilaku beton, diperlukan pengetahuan tentang karakteristik masing – masing komponen pembentuknya. Bahan pembentuk beton terdiri dari campuran agregat halus dan agregat kasar dengan air dan semen sebagai pengikatnya.
4.1.1 Agregat
Pada beton biasanya terdapat sekitar 70% sampai 80 % volume agregat terhadap volume keseluruhan beton, karena itu agregat mempunyai peranan yang penting dalam propertis suatu beton (Mindess et al., 2003). Agregat ini harus bergradasi sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat berfungsi sebagai satu kesatuan yang utuh, homogen, rapat, dan variasi dalam perilaku (Nawy, 1998).
Sifat-sifat Agregat sangat berpengaruh pada mutu campuran beton. Untuk menghasilkan beton yang mempunyai kekuatan seperti yang diinginkan, maka sifat-sifat agregat harus diketahui dan diuji. Sifat-sifat tersebut antara lain :
1. Serapan air
Serapan air dihitung dari banyaknya air yang mampu diserap oleh agregat pada kondisi Jenuh Permukaan Kering (JPK) atau Saturated Surface Dry (SSD).
2. Kadar air
Kadar air adalah banyaknya air yang terkandung dalam suatu agregat. Kadar air di dalam pasir dapat diukur dengan cara sebagai berikut : Timbangan pasir sebanyak 500 gram, keringkan pasir tersebut dengan memasukannya ke dalam oven sampai tidak berkurang beratnya.
39 Kadar air = !" # $%&
!" # $%&
x 100% (4.1)
Dalam hitungan campuran adukan beton dipakai berat satuan pasir untuk tingkat jenuh kering permukaan karena tidak menambah ataupun mengurangi jumlah air ke dalam campuran.
3. Berat jenis dan Daya serap agregat
Berat jenis digunakan untuk menentukan volume yang diisi oleh agregat. Berat jenis pada agregat pada akhirnya akan menentukan berat jenis dari beton sehingga secar langsung menentukan banyaknya campuran beton. Hubungan antara berat jenis dengan daya serap adalah jika semakin tinggi nilai berat jenis agregat maka semakin kecil daya serap air agregat tersebut.
Dalam hitungan Kadar air sering pula dipakai berat jenis pasir jenuh kering permukaan yang diperoleh dengan rumus:
Bj = '
(' ))
(4.2)
dimana : A = berat pasir jenuh kering permukaan B = berat pasir dalam air
4. Gradasi agregat
Gradasi agregat adalah distribusi ukuran dari batuan. Bila butir-butir batuan 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 lebih besar, sehingga pori-porinya menjadi sedikit, dengan kata lain kemampatannya tinggi, karena volume porinya sedikit, dan ini bearti hanya membutuhkan bahan ikat sedikit (bahan ikat mengisi pori antara butir-butir batuan, bila volume pori sedikit bearti bahan ikat sedikit pula).
SK.SNI T-15-1990-03 memberikan syarat-syarat untuk agregat halus, dimana agregat halus dikelompokan dalam empat zone (daerah) yaitu:
40 a. Daerah Gradasi I : Pasir kasar
b. Daerah Gradasi I : Pasir agak kasar c. Daerah Gradasi I : Pasir halus d. Daerah Gradasi I : Pasir agak halus
Tabel 4.1. Syarat Batas Gradasi Pasir Lubang
ayakan (mm)
Berat Tembus Komulatif (%)
Zone I Zone II Zone III Zone IV
Bawah Atas Bawah Atas Bawah Atas Bawah Atas 10 100 100 100 100 100 100 100 100 4.8 90 100 90 100 90 100 95 100 2.4 60 95 75 100 80 100 95 100 1.2 30 70 65 100 75 100 90 100 0.6 15 34 35 59 60 79 80 100 0.3 5 20 8 30 12 40 15 50 0.15 0 10 0 10 0 10 0 15
5. Modulus halus butir
Modulus halus butir adalah suatu indek yang dipakai untuk mengukur kehalusan atau kekerasan butir-butir agregat. Modulus halus butir didefinisikan sebagai jumlah persen komulatif dari butir agregat yang tertinggal diatas suatu set ayakan kemudian nilai tersebut dibagi dengan seratus (Ilsley, 1942:232). Susunan lubang ayakan itu sebagai berikut : 38 mm, 19 mm, 9.6 mm, 4.8 mm, 2.4 mm, 1.2 mm, 0.6 mm, 0.3 mm, dan 0.15 mm.
Makin besar nilai modulus halus menunjukan bahwa makin besar butir-butir batuannya. Pada umumnya pasir dapat dikelompokan menjadi tiga macam tingkat kehalusan, yaitu :
a. Pasir halus : dengan modulus halus butir 2,2 – 2,6 b. Pasir sedang : dengan modulus halus butir 2,6 – 2,9 c. Pasir kasar : dengan modulus halus butir 2,9 – 3,2 Adapun modulus halus kerikil diantara 5 dan 8.
41 Modulus halus butir selain untuk menjadi ukuran kehalusan butir juga dapat dipakai untuk mencari nilai perbandingan berat antara pasir dan kerikil, bila kita akan membuat campuran beton. Modulus halus butir batuan dari campuran pasir dan kerikil untuk bahan pembuat beton berkisar antara 5 dan 6,5.
Hubungan antara modulus halus butir pasir dan dengan modulus halus butir kerikil dan dengan modulus halus butir campurannya dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :
W = + ,
, - x 100% (4.3)
Dimana : W = persentase berat pasir terhadap kerikil K = modulus halus butir kerikil
P = modulus halus butir pasir C = modulus halus butir campuran
Misalnya dari hasil pemeriksaan pasir dan kerikil diperoleh dengan modulus halus butir pasir dan kerikil berturut-turut 2,5 dan 7,4. Diinginkan modulus halus butir campurannya sebesar 5,8 maka dapat dihitung :
W = ., ,0
,0 1, x 100% = 49%
Berat pasir terhadap kerikil sebesar 49% atau dapat dikatakan perbandingan antara berat pasir dengan kerikil sebesar 49 : 100.
Cara menentukan perbandingan dengan rumus ini dapat dipakai, akan tetapi hasilnya masih harus digambarkan dengan diagram gradasi, karena nilai modulus halus butir tidak menggambarkan variasi besar butir yang diteliti.
Jadi sebaiknya rumus ini hanya dipakai untuk menentukan perbandingan pasir dan kerikil secara kasar saja sebelum memulai hitungan gradasi campuran yang menggunakan tabel-tabel dan diagram gradasi.
42 Jenis agregat digolongkan dua macam, yaitu sebagai berikut:
1. Agregat halus (pasir alami dan buatan)
Agregat halus disebut pasir, baik berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari sungai atau tanah galian, atau dari hasil pemecahan batu. Agregat halus adalah agregat dengan ukuran butir lebih kecil dari 4,75 mm (ASTM C 125 – 06). Agregat yang butir-butirnya lebih kecil dari 1,2 mm disebut pasir halus, sedangkan butir-butir yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut silt, dan yang lebih kecil dari 0,002 mm disebut clay (SK SNI T-15-1991-03). Persyaratan mengenai proporsi agregat dengan gradasi ideal yang direkomendasikan terdapat dalam standar ASTM C 33/ 03 “Standard Spesification for Concrete Aggregates”. Menurut SK SNI S 04 1989 F : 8 disebutkan mengenai persyaratan pasir atau agregat halus yang baik sebagai bahan bangunan sebagai berikut :
a. Agregat halaus harus terdiri dari butiran yang tajam dan keras dengan indeks kekerasan < 2,2.
b. Sifat kekal apabila diuji dengan larutan jenuh garam sulfat sebagai berikut :
• Jika dipakai natriun sulfat bagian hancur maksimal 12% • Jika dipakai magnesium sulfat bagian halus maksimal 10% • Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% dan apabila
apabila pasir mengandung lumpur lebih dari 5% maka pasir harus dicuci.
• Pasir tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak, yang harus dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrans-Harder dengan larutan jenuh NaOH 3%
• Susunan besar butir pasir mempunyai modulus kehalusan antara 1,5 sampai 3,8 dan terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam.
• Untuk beton dengan tingkat keawetan yang tinggi reaksi pasir terhadap alkali harus negatif.
43 • Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk
semua mutu beton kecuali dengan petunjuk dari lembaga pemerintahan bahan bangunan yang diakui.
• Agregat halus yang digunakan untuk plesteran dan spesi terapan harus memenuhi persyaratan pasir pasangan.
Tabel 4.2. Gradasi Saringan Ideal Agregat Halus Diameter Saringan (mm) Persen Lolos (%) Gradasi Ideal (%) 9,5 mm 100 100 4,75 mm 95 - 100 97,5 2,36 mm 80 - 100 90 1,18 mm 50 - 85 67,5 600 µm 25 - 60 42,5 300 µm 5 - 30 17,5 150 µm 0 - 10 5 (Sumber: ASTM C 33/ 03)
2. Àgregat kasar (kerikil atau batu pecah)
Menurut ASTM C 33 - 03 dan ASTM C 125 - 06, agregat kasar adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari 4,75 mm. Ketentuan mengenai agregat kasar antara lain :
a. Harus terdiri dari butir – butir yang keras dan tidak berpori.
b. Butir – butir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh – pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan.
c. Tidak boleh mengandung zat alkali atau zat-zat yang dapat merusak beton, seperti zat – zat yang relatif alkali.
d. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1 %. Apabila kadar lumpur melampaui 1 %, maka agregat kasar harus dicuci.
e. Ukuran maksimal kerikil beton adalah 30 mm dan ukuran minimal adalah 6 mm.
44 Persyaratan mengenai proporsi gradasi saringan untuk campuran beton berdasarkan standar yang direkomendasikan ASTM C 33/ 03 “Standard Spesification for Concrete Aggregates” (lihat Tabel 3.1). Dan standar pengujian lainnya mengacu pada standar yang direkomendasikan pada ASTM.
Tabel 4.3. Gradasi Saringan Ideal Agregat Kasar Diameter Saringan (mm) Persen Lolos (%) Gradasi Ideal (%) 25,00 100 100 19,00 90 -100 95 12,50 - - 9,50 20 – 55 37,5 4,75 0 – 10 5 2,36 0 – 5 2,5 (Sumber: ASTM C 33/ 03)
4.1.2 Semen (Portland Cement)
Portland cement merupakan bahan pengikat utama untuk adukan beton dan pasangan batu yang digunakan untuk menyatukan bahan menjadi satu kesatuan yang kuat. Jenis atau tipe semen yang digunakan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kuat tekan beton, dalam hal ini perlu diketahui tipe semen yang distandardisasi di Indonesia. Menurut ASTM C150, semen Portland dibagi menjadi lima tipe, yaitu : Tipe I : Ordinary Portland Cement (OPC), semen untuk penggunaan
umum, tidak memerlukan persyaratan khusus (panas hidrasi, ketahanan terhadap sulfat, kekuatan awal).
Tipe II : Moderate Sulphate Cement, semen untuk beton yang tahan terhadap sulfat sedang dan mempunyai panas hidrasi sedang. Tipe III : High Early Strength Cement, semen untuk beton dengan
45 Tipe IV : Low Heat of Hydration Cement, semen untuk beton yang
memerlukan panas hidrasi rendah, dengan kekuatan awal rendah.
Tipe V : High Sulphate Resistance Cement, semen untuk beton yang tahan terhadap kadar sulfat tinggi.
Selain semen Portland di atas, juga terdapat beberapa jenis semen lain : 1. Blended Cement (Semen Campur)
Semen campur dibuat karena dibutuhkannya sifat-sifat khusus yang tidak dimiliki oleh semen portland. Untuk mendapatkan sifat khusus tersebut diperlukan material lain sebagai pencampur. Jenis semen campur :
a. Portland Pozzolan Cement (PPC) b. Semen Mosonry
c. Portland Composite Cement (PCC) 2. Water Proofed Cement
Water proofed cement adalah campuran yang homogen antara semen Portland dengan “Water proofing agent”, dalam jumlah yang kecil. 3. White Cement (Semen Putih)
Semen putih dibuat untuk tujuan dekoratif, bukan untuk tujuan konstruktif. 4. High Alumina Cement
High alumina cement dapat menghasilkan beton dengan kecepatan pengerasan yang cepat dan tahan terhadap serangan sulfat, asam akan tetapi tidak tahan terhadap serangan alkali.
5. Semen Anti Bakteri
Semen anti bakteri adalah campuran yang homogen antara semen Portland dengan “anti bacterial agent” seperti germicide.
(Sumber : http://en.wikipedia.org)
46 4.1.3. Air
Fungsi dari air disini antara lain adalah sebagai bahan pencampur dan pengaduk antara semen dan agregat. Pada umumnya air yang dapat diminum memenuhi persyaratan sebagai air pencampur beton, air ini harus bebas dari padatan tersuspensi ataupun padatan terlarut yang terlalu banyak, dan bebas dari material organik (Mindess et al.,2003).
Persyaratan air sebagai bahan bangunan, sesuai dengan penggunaannya harus memenuhi syarat menurut Persyaratan Umum Bahan Bangunan Di Indonesia (PUBI-1982), antara lain :
1. Air harus bersih dan bening, tidak bewarna dan tidak berasa.
2. Tidak mengandung lumpur, minyak dan benda terapung lainnya yang dapat dilihat secara visual.
3. Tidak boleh mengandung benda-benda tersuspensi lebih dari 2 gram / liter.
4. Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak beton (asam-asam, zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gram / liter. Kandungan klorida (Cl), tidak lebih dari 500 p.p.m. dan senyawa sulfat tidak lebih dari 1000 p.p.m. sebagai SO3.
5. Semua air yang mutunya meragukan harus dianalisa secara kimia dan dievaluasi.
4.1.4 Bahan tambah (Zat Additive)
Bahan tambah (additive) ditambahkan pada saat pengadukan dilaksanakan. Bahan tambah (additive) lebih banyak digunakan untuk penyemenan (cementitious), jadi digunakan untuk perbaikan kinerja. Ketentuan mengenai zat additive antara lain :
1. Pemakaian zat additive pada campuran beton untuk segala alasan yang berhubungan kemudahan dalam pengerjaan beton atau Workability harus disetujui oleh Konsultan PENGAWAS.
2. Penggunaan zat additive dalam campuran beton harus melalui proses penelitian dan percobaan dilaboratorium beton dengan biaya sendiri dari Kontraktor Pelaksana.
47 3. Kontraktor Pelaksana harus menunjukan standar, aturan, dan syarat
yang berlaku secara umum mengenai zat additive yang akan dipakai. 4. Kerusakan dan kegagalan struktur akibat penggunaan zat additive yang
dapat dibuktikan secara teknis sepenuhnya menjadi tanggung jawab Kontraktor Pelaksana.
Menurut standar ASTM C 494/C494M – 05a, jenis bahan tambah kimia dibedakan menjadi tujuh tipe, yaitu :
a. water reducing admixtures b. retarding admixtures c. accelerating admixtures
d. water reducing and retarding admixtures e. water reducing and accelerating admixtures
f. water reducing, high range and retarding admixtures admixtures