TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum
2.4. Bahan Penyusun Beton 1 Semen 1 Semen
2.4.4.3. Perhatian Penting dalam Penggunaan Bahan Tambahan Penggunaan bahan tambah di lapangan sering menimbulkan
masalah-masalah tidak terduga yang tidak mengguntungkan, karena kurangnya pengetahuan tentang interaksi antara bahan tambahan dengan beton. Untuk mengurangi dan mencegah hal yang tidak terduga dalam penggunaan bahan tambah tersebut, maka penggunaan bahan tambah dalam sebuah campuran beton harus dikonfirmasikan dengan standar yang berlaku dan yang terpenting adalahmemperhatikan dan mengikuti petunjuk dalam manualnya jika menggunakan bahan “paten” yang diperdagangkan.
a. Mempergunakan bahan tambahan sesuai dengan spesifikasi ASTM (American Society for Testing and Materials) dan ACI (American Concrete International).
Parameter yang ditinjau adalah :
Pengaruh pentingnya bahan tambahan pada penampilan beton.
Pengaruh samping (side effect) yang diakibatkan oleh bahan tambahan. Banyak bahan tambahan mengubah lebih dari satu sifat beton, sehingga kadang-kadang merugikan.
Sifat-sifat fisik bahan tambahan.
Konsentrasi dari komposisi bahan yang aktif, yaitu ada tidaknya komposisi bahan yang merjiusak seperti klorida, sulfat, sulfide, phosfat, juga nitrat dan amoniak dalam bahan tambahan.
Bahaya yang terjadi terhadap pemakai bahan tambahan.
Persiapan dan prosedur pencampuran bahan tambahan pada beton segar.
Jumlah dosis bahan tambahan yang dianjurkan tergantung dari kondisi struktural dan akibatnya bila dosis berlebihan.
Efek bahan tambah sangat nyata untuk mengubah karakteristik beton misalnya FAS, tipe dan gradasi agregat, tipe dan lama pengadukan.
b. Mengikuti petunjuk yang berhubungan dengan dosis pada brosur dan melakukan pengujian untuk mengontrol pengaruh yang didapat.
Biasanya percampuran bahan tambahan dilakukan pada saat percampuran beton. Karena kompleksnya sifat bahan tambahan beton terhadap beton, maka interaksi pengaruh bahan tambahan pada beton, khususnya interaksi pengaruh bahan tambahan pada semen sulit diprediksi. Sehingga diperlukan percobaan pendahuluan untuk menentukan pengaruhnya terhadap beton secara keseluruhan.
2.4.4.4. Jenis – jenis Bahan Mineral Pembantu a. Kerak Tanur Tinggi (Slag)
Slag merupakan hasil residu pembakaran tanur tinggi, yang dihasilkan oleh industri peleburan baja yang secara fisik menyerupai agregat kasar. Material penyusun slag adalah kapur, silika dan alumina yang bereaksi pada temperatur 1600°C dan berbentuk cairan. Bila cairan ini didinginkan secara lambat maka akan terjadi kristal yang tak berguna sebagai campuran semen dan dapat dipakai sebagai pengganti agregat.
Uap silika terpadatkan (Condensed Silica Fume, CSF) adalah produk samping dari proses fusi (smelting) dalam produksi silikon metal dan amalgam ferrosilikon (pada pabrik pembuatan mikrochip untuk komputer. SF bisa dipakai sebagai pengganti sebagian semen, meskipun tidak ekonomis. SF biasanya dipakai bersama super plastisizer.
c. Abu Terbang (Fly Ash)
Abu terbang (fly ash) batubara adalah bahan yang berbutir halus yang bersifat apozzolanic yang merupakan bahan alami atau buatan yang diperoleh dari sisa pembakaran batubara dan pabrik pembangkit panas. Fly ash sendiri tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen. Tetapi dengan kehadiran air dan ukuran partikelnya yang halus, oksida silika yang dikandung oleh fly ash akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan mengikat. Pada proses hidrasi yang terjadi antara semen portland dengan semen yang dicampur dengan material pozzolan atau yang digunakan adalah fly ash (semen pozzolan terdapat perbedaan reaksi, sebagai berikut (Nugraha, 2007):
Pada awalnya abu terbang ini digunakan sebagai bahan penambah semendengan kadar 5%-20% dengan maksud untuk menambah plastisitas adukan beton dan menambah kekedapan beton (Surya, 2006). Karena kehalusan dan bentuk bulat butirannya maka pemakaian abu terbang pada adukan beton dapat menambah kelecakan pada adukan beton. Pemikiran ini sangat beralasan karena secara mekanik abu terbang akan mengisi
hidrolik pada kapur mati yang dihasilkan dari hidrasi.Pada intinya fly ash mengandung unsur kimia antara lain silika (SiO2), alumina (Al2O3), fero oksida (Fe2O3) dan kalsium oksida (CaO), juga mengandung unsur tambahan lain yaitu magnesium oksida (MgO), titanium oksida (TiO2), alkalin (Na2O dan K2O), sulfur trioksida (SO3), pospor oksida (P2O5) dan carbon. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat fisik, kimia dan teknis dari fly ash adalah tipe batubara, kemurnian batubara, tingkat penghancuran, tipe pemanasan dan operasi, metoda penyimpanan dan penimbunan.
Menurut ASTM C.618 abu terbang (fly ash) didefinisikan sebagai bubuk batubara. Fly ash dapat dibedakan menjadi dua, yaitu abu terbang yang normal yang dihasilkan dari pembakaran batubara antrasit atau batubara bitomius dan abu terbang kelas C yang dihasilkan dari batubara jenis lignite atau subbitumeus. Abu terbang kelas C kemungkinan mengandung kapur (lime) lebih dari 10% beratnya (Mulyono, 2004).
Fly ash kelas F merupakan fly ash yang diproduksi dari pembakaran batubara anthracite atau bituminous, mempunyai sifat pozzolanic dan untuk mendapatkan sifat cementitious harus diberi penambahan quick lime, hydrated lime, atau semen. Fly ash kelas F ini kadar kapurnya rendah (CaO < 10%).
Kalsium hidroksida yang terdapat dalam beton selama ini ditengarai sebagai sumber perusak beton sebelum waktunya. Karenanya, penambahan atau penggantian sejumlah semen dengan abu terbang berpotensi menambah keawetan beton tersebut. Beton yang dihasilkan dengan menggunakan abu terbang ternyata menunjukkan tenaga tekan
tinggi serta memiliki sifat keawetan (durability) lebih baik dibanding beton biasa yang sepenuhnya menggunakan semen Portland (Sumarno, 2010).
2.5. Beton Segar dan Beton Keras 2.5.1. Beton segar (Fresh Concrete)
Beton segar yang baik ialah beton segar yang dapat diaduk, diangkut, dituang, dipadatkan, tidak ada kecenderungan untuk terjadi segregasi (pemisahan kerikil dari adukan) maupun bleeding (pemisahan air dan semen dari adukan). Hal ini karena segregasi maupun bleeding mengakibatkan beton yang diperoleh akan jelek.
Butir agregat umumnya tersebar dalam sebuah matriks yang yang terdiri dari pasta dan udara. Pasta terdiri dari semen dan air, kadang – kadang mengandung material tambahan seperti admixture.
Di dalam beton segar matiks mempunyai dua peran. Pertama memisahkan butir agregat sendiri, mencegah kontak langsung, tetapi tetap memegang mereka menjadi satu dalam keadaan terpisah. Kedua bertindak sebagai bahan pelumas antar butir agregat, memperbaiki kemampuan beton segar untuk deformasi plastis.
Sifat beton segar tergantung sifat dan jumlah matriks dan agregat. Pengurangan jumlah matriks akan mengurangi derajat penyebaran butir agregat, sehingga menambah gesekan antar butir, yang selanjutnya akan memperkaku beton segar. Menambah jumlah matriks akan menghaluskan
Beberapa hal penting yang perlu diketahui dari sifat-sifat beton segar, yaitu : kemudahan pengerjaan (workabilitas), pemisahan kerikil (segregation), pemisahan air (bleeding), kelecakan dan kepadatan.
a. Kemudahan Pengerjaan (Workability)
Sifat ini merupakan ukuran dari tingkat kemudahan atau kesulitan adukan untuk diaduk, diangkut, dituang, dan dipadatkan. Unsur-unsur yang mempengaruhi workabilitas yaitu :
1. Jumlah air pencampur.
Semakin banyak air yang dipakai makin mudah beton segar itu dikerjakan (namun jumlahnya tetap diperhatikan agar tidak terjadi segregasi)
2. Kandungan semen.
Penambahan semen ke dalam campuran juga memudahkan cara pengerjaan adukan betonnya, karena pasti diikuti dengan penambahan aircampuran untuk memperoleh nilai f.a.s (faktor air semen) tetap.
3. Gradasi campuran pasir dan kerikil.
Bila campuran pasir dan kerikil mengikuti gradasi yang telah disarankan oleh peraturan maka adukan beton akan mudah dikerjakan. Gradasi adalah distribusi ukuran dari agregat berdasarkan hasil persentase berat yang lolos pada setiap ukuran saringan dari analisa saringan.
4. Bentuk butiran agregat kasar
Agregat berbentuk bulat-bulat lebih mudah untuk dikerjakan. 5. Cara pemadatan dan alat pemadat.
Bila cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat kelecakan yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air lebih sedikit daripada jika dipadatkan dengan tangan.
b. Pemisahan Kerikil (Segregation)
Segregasi dapat terjadi karena turunnya butiran kebagian bawah dari beton segar, atau terpisahnya agregat kasar dari campuran, akibat cara penuangan dan pemadatan yang salah. Segregasi tidak bisa diujikan sebelumnya, hanya dapat dilihat setelah semuanya terjadi.
Campuran beton yang tersegregasi adalah sukar atau tidak mungkin dituang, tidak seragam, sehingga kualitasnya jelek.
Segregasi ini disebabkan oleh beberapa hal, antara lain : 1. Ukuran material yang lebih besar dari 25 mm,
2. Campuran yang terlalu basah atau kering,
3. Kurangnya jumlah material halus dalam campuran,
4. Berat jenis agregat kasar yang berbeda dengan agregat halus, 5. Bentuk butir yang tidak rata dan tidak bulat.
Untuk mengurangi kecenderungan segregasi maka diusahakan air yang diberikan sedikit mungkin, adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian yang terlalu besar dan cara pengangkutan, penuangan maupun pemadatan harus mengikuti cara-cara yang betul.
c. Pemisahan Air (Bleeding)
Kecenderungan air untuk naik kepermukaan beton yang baru dipadatkan dinamakan bleeding. Bleeding sering terjadi setelah beton dituang dalam acuan. Bisa dilihat dari terbebtuknya lapisan air pada permukaan beton. Butir semen dalam pasta terutama yang cair cenderung turun akibat berat jenis semen lebih dari 3 kali berat jenis air. Air yang naik ini membawa semen dan butir-butir pasir halus, yang pada saat beton mengeras akan membentuk selaput (laitence).
Bleeding dapat dikurangi dengan cara memberi lebih banyak semen, memakai semen dengan butir halus, atau menambah pengisi halus (filler) seperti pozzolan. Namun semua upaya diatas akan menambah susut pengeringan dan retak. Yang paling efektif adalah dengan mengurangi air sambil mempertahankan kelecakan memakai air-entrainment.
d. Kelecakan dan Kepadatan
Kelecakan adalah kemudahan mengerjakan beton, dimana menuang (placing) dan memadatkan (compacting) tidak menyebabkan munculnya efek negatif berupa pemisahan dan bleeding.
Kelecakan terutama dipengaruhi oleh faktor kadar air. Dari air yang diperlukan untuk membuat semen menjadi pasta dan menjadikannya lecak, hanya sebagian yang betul-betul bereaksi dengan semen selama proses hidrasi. Kelebihan air tetap terbagi rata di dalam pasta.
Faktor-faktor lain yang mempengaruhi kelecakan adalah: 1) Gradasi, bentuk dan kualitas permukaan butir agregat, 2) Rasio antara agregat halus dan kasar,
3) Diameter maksimum, 4) Absorbsi.
Kelecakan untuk suatu pengecoran tertentu tergantung pada: 1) Alat pemadat yang dipakai (pakai vibrator atau tidak) 2) Jenis struktur
3) Fasilitas yang ada
