BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1.1.4 Pengerasan dan Pengikatan Semen
Apabila air ditambahkan kedalam semen portland, maka terjadi reaksi antara komponen-komponen semen dengan air yang dinamakan Hidrasi. Reaksi tersebut akan menghasilkan senyawa-senyawa hidrat. Senyawa hidrat terdiri dari:
1. Calcium Silicate hydrate + Ca(OH)2.
2. Calcium Aluminate Hydrate (3CaO.Al2O3.3H2O).
Mekanisme proses pengikatan (setting) dan Pengerasan (hardening)
Gambar 2.1 Proses pengikatan dan pengerasan semen (Mulyono, 2003).
Keterangan :
1. Pada awal mula reaksi hydrasi tersebut akan menghasilkan pengendapan Ca(OH)2, etteringite dan C-S-H akan membentuk coating pada partikel semen serta etteringite akan membentuk coating pada 3CaO.Al2O3, hal ini akan mengakibatkan reaksi hydrasi akan tertahan, periode ini disebut Dormant Periode.
2. Dormant Periode ini terjadi pada 1 jam hingga 2 jam, dan selama itu pasta masih dalam keadaan plastis dan workable. Periode ini berakhir dengan pecahnya coating tersebut dan segera reaksi hydrasi terjadi kembali dan Initial Set segera tercapai.
PENAMBAHAN AIR
PASTA PLASTIS DAN MUDAH DIBENTUK
INITIAL SET
PASTA KAKU DAN MUDAH DIBENTUK
PADAT DAN KAKU & MULAI MENGERAS
FINAL SET
PROSES PENGERASAN
DORMANT PERIODE INITIAL SETTING
TIME MIN. 45 MENIT
S E T T I N G
FINAL SETTING TIME MAX. 8 JAM
3. Selama periode beberapa jam, reaksi hydrasi dari 3CaO.SiO2 terjadi dan menghasilkan H dengan volume lebih dari dua kali volume semen. C-S-H ini akan mengisi rongga dan membentuk titik-titik kontak yang menghasilkan kekakuan.
4. Pada tahap berikutnya terjadi konsentrasi dari C-S-H dan konsentrasi dari titik-titik kontak yang akan menghalangi mobilitas partikel-partikel semen, yang akhirnya pasta menjadi kaku dan Final Setting dicapai dan proses pengerasan mulai terjadi secara steady.
II.1.2 Agregat II.1.2.1 Umum
Agregat merupakan material yang dominan pemakaiannya dalam dunia rekayasa sipil. Agregat dapat digunakan langsung (seperti dasar jalan dan timbunan) dan juga dapat digunakan dengan penambahan semen untuk membentuk suatu kesatuan material atau disebut dengan beton. Agregat menempati 70% sampai dengan 75% dari volume beton, sehingga karekteristik dan sifat dari agregat memiliki pengaruh langsung terhadap kualitas dan sifat-sifat beton (Nugraha, 2007).
Sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu-batuan, kerikil, pasir, dan lain sebagainya) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karekteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap agresi kimia, serta ketahanan terhadap penyusutan.
II.1.2.2 Jenis Agregat
Hampir semua faktor yang berkenaan dengan kelayakan suatu agregat endapan (quarry) berhubungan dengan sejarah geologi dari daerah sekitarnya. Proses geologis yang membentuk suatu quarry atau modifikasi yang berurutan, menentukan ukuran, bentuk, lokasi, jenis, keadaan dari batuan, serta gradasi, dan sejumlah faktor lainnya.
Agregat dapat dibedakan atas dua jenis yaitu: agregat alam dan agregat buatan (pecahan). Agregat alam dan buatan inipun dapat dibedakan berdasarkan beratnya, asalnya, diameter butirnya (gradasi) dan tekstur permukaannya. Pada Gambar 2.2 dapat dilihat pembagian jenis agregat berdasarkan sumber materialnya.
(Mulyono, 2003). JENIS-JENIS AGREGAT
AGREGAT BERAT AGREGAT NORMAL AGREGAT RINGAN
AGREGAT BUATAN AGREGAT ALAM AGREGAT BUATAN PENGOLAHAN BATUAN DENGAN PANAS (Terak, Batu tulis,
Lempung) TANPA PENGOLAHAN BATUAN DENGAN PANAS (Batu Klinker) PENGOLAHAN BATUAN DENGAN PANAS (Terak, Batu tulis,
Lempung) TANPA PENGOLAHAN BATUAN DENGAN PANAS (Batu Klinker) -PECAHAN BATA -TERAK TANUR BIJI BESI,
TERAK TANUR TINGGI
AGREGAT ALAM PASIR KERIKIL P AS IR S UNGAI P AS IR GUNUNG P AS IR L AUT B AT UAN B E KU B AT UAN B AT UAN E NDAP AN
II.1.2.2.1 Jenis Agregat Berdasarkan Bentuk
Secara alamiah bentuk agregat dipengaruhi oleh proses geologi batuan. Setelah dilakukan penambangan, bentuk agregat dipengaruhi oleh teknik penambangan yang dilakukan, dapat berupa dengan cara peledakan ataupun dengan mesin pemecah batu.
Jika dikonsolidasikan butiran yang berat akan menghasilkan campuran beton yang lebih baik jika dibandingkan dengan butiran yang pipih. Penggunaan pasata semennya akan lebih ekonomis. Bentuk–bentuk agregat ini lebih banyak berpengaruh terhadap sifat pengerjaan pada beton secar (fresh concrete).
Test standar yang dapat dipergunakan dalam menentukan bentuk agregat ini adalah ASTM D-3398. Klasifikasi agregat berdasarkan bentuknya adalah sebagai berikut:
1. Agregat bulat
Agregat bulat terbentuk karena terjadinya pengikisan oleh air atau keseluruhannya terbentuk karena penggeseran. Rongga udaranya minimum 33%, sehingga rasio luas permukaannnya kecil. Beton yang dihasilkan dari agregat ini kurang cocok untuk beton mutu tinggi, karena ikatan antara agregat kurang kuat.
2. Agregat bulat sebagian atau tidak teratur
Agregat ini secara alamiah berbentuk tidak teratur. Sebagian terbentuk karena pergeseran sehingga permukaan atau sudut–sudutmya berbentuk bulat. Rongga udara pada agregat ini lebih tinggi, sekitar 35%–38%, sehingga membutuhkan lebih banyak pasta semen agar mudah dikerjakan. Beton yang
dihasilkan dari agregat ini belum cukup baik untuk mutu tinggi karena ikatan antara agregat belum cukup baik (masih kurang kuat).
3. Agregat bersudut
Agregat ini mempumyai sudut–sudut yang tampak jelas, yang terbentuk di tempat–tempat perpotongan bidang–bidang dengan permukaan kasar. Rongga udara pada agregat ini berkisar antara 38%– 40%, sehingga membutuhkan lebih banyak lagi pasta semen agar mudah dikerjakan. Beton yang dihasilkan dari agregat ini cocok untuk struktur yang menekankan pada kekuatan atau untuk beton mutu tinggi karena ikatan antara agregatnya baik (kuat).
4. Agregat panjang
Agregat ini panjangnya jauh lebih besar dari pada lebarnya dan lebarnya jauh lebih besar dari tebalnya. Agregat ini disebut panjang jika ukuran terbesarnya lebih dari 9/5 dari ukuran rata–rata. Ukuran rata–rata ialah ukuran ayakan yang meloloskan dan menahan butiran agregat. Sebagai contoh, agregat dengan ukuran rata–rata 15 mm akan lolos ayakan 19 mm dan tertahan oleh ayakan 10 mm. Agregat ini dinamakan panjang jika ukuran terkecil butirannya lebih kecil dari 27 mm (9/5 x 15 mm). Agregat jenis ini akan berpengaruh buruk pada mutu beton yang akan dibuat. Agregat jenis ini cenderung menghasilkan kuat tekan beton yang buruk.
5. Agregat pipih
Agregat disebut pipih jika perbandingan tebal agregat terhadap ukuran–ukuran lebar dan tebalnya kecil. Agregat pipih sama dengan agregat panjang, tidak baik untuk campuran beton mutu tinggi. Dinamakan pipih jika ukuran terkecilnya kurang dari 35 ukuran rata–ratanya. Menurut Galloway (1994)
agregat pipih mempunyai perbandingan antara panjang dan lebar dengan ketebalan rasio 1 : 3 yang dapat digambarkan sama dengan uang logam.
6. Agregat pipih dan panjang
Agregat ini mempunyai panjang yang jauh lebih besar daripada lebarnya, sedangkan lebarnya jauh lebih besar dari tebalnya.
II.1.2.2.2 Jenis Agregat Berdasarkan Tekstur Permukaan
Ukuran susunan agregat tergantung dari kekerasan, ukuran molekul, tekstur batuan dan besarnya gaya yang bekerja pada permukaan butiran yang telah membuat licin atau kasar permukaan tersebut. Secara umum susunan permukaan ini sangat berpengaruh pada kemudahan pekerjaan. Semakin licin permukaan agregat akan semakin sulit beton untuk dikerjakan. Umumnya jenis agregat dengan permukaan kasar lebih disukai. Jenis agragat berdasarkan tekstur permukaannya dapat dibedakan sebagai berikut:
1. Agregat licin / halus (glassy)
Agregat jenis ini lebih sedikit membutuhkan air dibandingkan dengan agregat dengan permukaan kasar. Dari hasil penelitian, kekasaran agregat akan menambah kekuatan gesekan antara pasta semen dengan permukaan butiran agregat sehingga beton yang menggunakan agragat ini cenderung mutunya lebih rendah. Agregat licin terbentuk dari akbat pengikisan oleh air, atau akibat patahnya batuan (rocks) berbutir halus atau batuan yang berlapis–lapis. 2. Berbutir (granular)
3. Kasar
Pecahannya kasar dapat terdiri dari batuan berbutir halus atau kasar yang mengandung bahan–bahan berkristal yang tidak dapat terlihat dengan jelas melalui pemeriksaan visual.
4. Kristalin (Cristalline)
Agregat jenis ini mengandung kristal–kristal yang tampak dengan jelas melalui pemeriksaan visual.
5. Berbentuk sarang lebah (honey combs)
Tampak dengan jelas pori–porinya dan rongga–rongganya. Melalui pemeriksaan visual kita dapat melihat lubang–lubang pada batuannya.