“PENGARUH SIFAT MEKANIK BETON PADA
PENAMBAHAN MASTER GLENIUM SKY 8316.”
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk syarat penyelesaian
pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh :
RAHMADSYAH RANGKUTI
10 0404 146
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Dalam perkembangan teknologi beton (concrete technology) masa kini diperlukan perlakuan khusus pada suatu konstruksi bangunan beton mutu tinggi, sementara untuk menghasilkan beton mutu tinggi dibutuhkan pengerjaan dan campuran yang tepat.
Maka dari itu untuk mencapai mutu tersebut perlu dilakukan penambahan suatu zat aditif yang berfungsi mempermudah pengerjaan dan dapat meminimalisir biaya. Dalam penelitian ini peneliti menggunakan superplasticizer tipe f yang berfungsi sebagai water reducing admixture, dalam penelitian ini digunakan
Master Glenium SKY 8316 produk dari BASF. Aditif ini berfungsi untuk mengurangi pemakaian air dan semen serta mempermudah pengerjaan beton.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sejauh mana pengaruh penambahan Master Glenium SKY 8316 terhadap nilai slump, kuat tekan, tarik belah, biaya pembuatan 1m3 campuran beton.Dosis yang digunakan adalah 800 ml,1400 ml dan 2000 ml per 100 kg cementitious.Parameter yang dikunci yaitu faktor air semen sebesar 0.36 dan slump sebesar 12 cm untuk tiap variasi. .
Sampel yang digunakan adalah berbentuk silinder (Φ = 15 ; h = 30) dengan mutu
beton yang direncanakan 35 MPa. Jumlah sampel sebanyak 120 sampel, terdiri dari 4 variasi dan masing-masing variasi sebanyak 30 sampel. Sampel diuji pada umur 7, 14, dan 28 hari, dengan terlebih dahulu dilakukan perawatan sebelum pengujian.
Dari hasil penelitian diperoleh kuat tekan tertinggi pada penambahan
Master glenium SKY 8316 yaitu pada variasi 2000 ml/100 kg cementitious untuk umur 7, 14, dan 28 hari sebesar 35,10 MPa, 38,39 MPa, dan 39,75 MPa. Kuat tekan terendah yaitu pada variasi 800 ml/100 kg cementitious untuk umur 7, 14, dan 28 hari sebesar 32,84 MPa, 36,69 MPa, dan 38,95 MPa.Sedangkan pada pengujian kuat tarik belah tertinggi yaitu pada variasi 2000 ml/100 kg
cementitious untuk umur 7,14, dan 28 hari sebesar 5,39 MPa, 6,89 MPa, dan 7,57 MPa. Kuat tarik belah terendah yaitu pada variasi 800 ml/100kg cementitious
untuk umur 7, 14, dan 28 hari sebesar 4,82 MPa, 6,26 MPa, dan 6,90 MPa. Biaya pembuatan 1m3 campuran yang paling ekonomis yaitu pada variasi 800 ml/100 kg
cementitious sebesar 0,17 % lebih ekonomis dari campuran beton normal.
Jika diadakan penelitian lebih lanjut ada baiknya nilai variasi dosis penambahan Master Glenium SKY 8316 diperbanyak agar dapat ditentukan dosis yang paling ekonomis.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah
memberikan karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam atas Baginda Rasullah
Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan dalam menjalankan setiap
aktifitas sehari-hari, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil
bidang Struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara, dengan judul “Pengaruh Sifat Mekanik Beton pada Penambahan
Master Glenium SKY 8316”.
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak sehingga
penulisan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Pada kesempatan ini pula, Penulis
menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ir. Syahrizal, MT., selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Nursyamsi, ST. MT., sebagai Dosen Pembimbing, yang telah banyak
memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu,
tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4.
Bapak Ir. Torang Sitorus, MT dan Ibu Rahmi Karolina, ST. MT., sebagaiDosen Pembanding dan Penguji, atas saran dan masukan yang diberikan
5. Ibu Rahmi Karolina, ST. MT., sebagai Kepala Laboratorium Bahan
Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara.
6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing dan
memberikan pengajaran kepada Penulis selama menempuh masa studi di
Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Seluruh Pegawai Administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada penulis.
8. Teristimewa keluarga saya, Ayahanda Muhammad Yusnan Rangkuti dan
Ibunda Supartik serta kakak-kakak saya Zahrani Utami Rangkuti dan Efi
Setiawati Rangkuti yang telah memberikan doa, motivasi, semangat dan
nasehat. Terima kasih atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang dan
doa yang tiada batas.
9. Teristimewa sahabat saya Reisy Tane S.Kep., yang telah memberikan doa,
motivasi, semangat, nasehat dan membantu saya dalam menyelesaikan
tugas akhir ini, terima kasih atas doanya.
10.Buat keluarga besar Laboratorium Beton USU. Bg. Budi, Bg. Eko,
Bg.Ray, Bg Indra, Bg. Arlin, Bg. Gemal, Bg. Pau, Bg. Nova, Bg. Hamzah,
Bg. Ghafur, Bg. Andi, Bg. Faim, Bg. Yusuf Saleh, Bg. Tami, Bg. Ari
Yusman, Bg. Harli, Bg. Hafiz, Bg. Reza, Fauzi, Bagus, Nanda, yang selalu
membantu dari awal sampai akhir, memberi masukan-masukan hingga
11.Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Angkatan 2010, Iqbal,
Reza, Dicky, Syahru, Lutfi, Yanti, serta teman-teman angkatan 2010 sipil
lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat
dan bantuannya selama ini.
12.Adik-adik Angkatan 2013 Yashir, Arif, Yahya, Delvin, Akmal serta
adik-adik angkatan 2013 sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya
terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.
13.Buat Mas Subandi, bapak dan ibu kantin beton.
14.Dan segenap pihak yang belum penulis sebut disini atas jasa-jasanya
dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna.
Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun
dari Bapak dan Ibu Staf Pengajar serta rekan–rekan mahasiswa demi
penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat
yang sebesar–besarnya bagi kita semua. Amin.
Medan, Januari 2015
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR NOTASI ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian ... 2
1.3 Pembatasan Masalah ... 3
1.4 Metodologi Penelitian ... 4
1.5 Manfaat Penelitian ... 7
1.6 Sistematika Penulisan ... 8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum ... 9
2.2 Beton Segar (Fresh Concrete) ... 10
2.2.1 Kemudahan Pengerjaan (Workability) ... 11
2.2.2 Pemisahan Kerikil (Segregation) ... 13
2.2.3 Pemisahaan Air (Bleeding) ... 14
2.3.1 Kekuatan Tekan Beton (f’c) ... 15
2.3.2 Kuat Tarik Beton ... 21
2.4 Bahan Penyusun Beton ... 22
2.4.1 Semen ... 22
2.4.1.1 Umum ... 22
2.4.1.2 Semen Portland ... 24
2.4.1.3 Jenis Semen Portland ... 24
2.4.1.4 Bahan Penyusun Semen Portland ... 25
2.4.2 Agregat ... 26
2.4.2.1 Umum ... 26
2.4.2.2 Jenis Aggregat ... 26
2.4.3 Air ... 30
2.4.4 Bahan Tambahan ... 31
2.4.4.1 Umum ... 31
2.4.4.2 Jenis dan Pengaruh Bahan Tambah kimia ... 33
2.4.4.3 Master Glenium SKY 8316 (Superplastisizer type f) “ Water Reducing,High Range Admixture” ... 36
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Umum ... 37
3.2 Bahan-Bahan Penyusun Beton ... 38
3.2.1 Semen Portland ... 39
3.2.2 Agregat Halus ... 39
3.2.3 Agregat Kasar ... 43
3.3 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ... 47
3.4 Penyediaan Bahan Penyusun Beton ... 48
3.5 Pembuatan Benda Uji ... 48
3.6 Master Glenium SKY 8316 (Superplastisizer type f) “ Water Reducing,High Range Admixture” ... 50
3.7 Pengujian Sampel ... 52
3.7.1 Uji Kuat Tekan Beton ... 52
3.7.2 Uji Kuat Tarik Beton ... 53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Mekanisme Penyebaran dari Admixture ... 55
4.2 Nilai Slump ... 61
4.3 Kuat Tekan Silinder Beton ... 62
4.4 Kuat Tarik Belah Silinder Beton ... 63
4.5 Kuat analisa Biaya 1m³ Campuran Beton ... 65
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 67
5.2 Saran ... 68
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Benda uji silinder ... 3
Gambar 2.1 Kerucut abrams ... 12
Gambar 2.2 Slump sebenarnya ... 12
Gambar 2.3 Slump geser ... 13
Gambar 2.4 Slump runtuh ... 13
Gambar 2.5 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton selama masa perkembangannya ... 17
Gambar 2.6 Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur ... 18
Gambar 2.7 Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton ... 19
Gambar 2.8 Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe Portland semen ... 19
Gambar 2.9 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor air semen sama ... 20
Gambar 2.10 Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ... 21
Gambar 3.1 Uji tekan beton ... 53
Gambar 3.2 Uji split cylinder ... 54
Gambar 4.1 Gumpalan butiran semen ... 55
Gambar 4.2 Pencampuran molekul-molekul admixture ... 55
Gambar 4.3 Migrasi agen water reducer ke permukaan air ... 56
Gambar 4.4 Muatan listrik negatif pada permukaan butiran semen ... 56
Gambar 4.5 Keluarnya air dari floc ... 57
Gambar 4.6 Molekul-molekul yang sudah terserap... 57
Gambar 4.8 Beton sebelum dan sesudah penambahan admixture... 58
Gambar 4.9 Efek getaran terhadap beton ... 59
Gambar 4.10 Efek rembesan air terhadap beton... 59
Gambar 4.11 Efek sinar matahari terhadap beton ... 60
Gambar 4.12 Efek lendutan terhadap beton ... 60
Gambar 4.13 Grafik kuat tekan silinder beton terhadap dosis penambahan master glenium sky 8316 ... 63
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Distribusi pengujian benda uji silinder ... 6
Tabel 2.1 Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur ... 18
Tabel 2.2 Komposisi senyawa utama semen portland ... 25
Tabel 2.3 Komposisi senyawa pembentuk semen portland ... 25
Tabel 2.4 Batasan gradasi untuk agregat halus ... 27
Tabel 2.5 Susunan besar butiran agregat kasar ... 29
Tabel 3 Proporsi campuran beton ... 48
Tabel 4.1 Nilai slump untuk tiap variasi beton ... 62
Tabel 4.2 Kuat tekan beton untuk tiap variasi ... 62
Tabel 4.3 Kuat tarik belah beton untuk tiap variasi ... 64
Tabel 4.4 Berat isi material ... 65
Tabel 4.5 Daftar harga bahan... 65
Tabel 4.6 Harga beton normal f’c 35 Mpa ... 65
Tabel 4.7 Harga beton normal f’c 35 Mpa penambahan 800 ml/100 kg Cementitious ... 66
Tabel 4.8 Harga beton normal f’c 35 Mpa penambahan 1400 ml/100 kg Cementitious ... 66
DAFTAR NOTASI
SSD : saturated surface dry
n : jumlah sampel
f'c : kuat tekan beton karakteristik (MPa)
fc’ : kekuatan tekan (kg/cm2)
P : beban tekan (kg)
A : luas penampang (cm2)
S : deviasi standar (kg/cm2)
σ’b : kekuatan masing – masing benda uji (MPa)
σ’bm : kekuatan beton rata –rata (MPa)
N : jumlah total benda uji hasil pemeriksaan
Fct : tegangan rekah beton (kg/cm)
P : beban maksimum (kg)
L : panjang sampel (cm)
D : diameter (cm)
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I Pemeriksaan Material
Lampiran II Perencanaan Campuran
Lampiran III Kuat Tekan Beton
Lampiran IV Kuat Tarik Belah Beton
ABSTRAK
Dalam perkembangan teknologi beton (concrete technology) masa kini diperlukan perlakuan khusus pada suatu konstruksi bangunan beton mutu tinggi, sementara untuk menghasilkan beton mutu tinggi dibutuhkan pengerjaan dan campuran yang tepat.
Maka dari itu untuk mencapai mutu tersebut perlu dilakukan penambahan suatu zat aditif yang berfungsi mempermudah pengerjaan dan dapat meminimalisir biaya. Dalam penelitian ini peneliti menggunakan superplasticizer tipe f yang berfungsi sebagai water reducing admixture, dalam penelitian ini digunakan
Master Glenium SKY 8316 produk dari BASF. Aditif ini berfungsi untuk mengurangi pemakaian air dan semen serta mempermudah pengerjaan beton.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sejauh mana pengaruh penambahan Master Glenium SKY 8316 terhadap nilai slump, kuat tekan, tarik belah, biaya pembuatan 1m3 campuran beton.Dosis yang digunakan adalah 800 ml,1400 ml dan 2000 ml per 100 kg cementitious.Parameter yang dikunci yaitu faktor air semen sebesar 0.36 dan slump sebesar 12 cm untuk tiap variasi. .
Sampel yang digunakan adalah berbentuk silinder (Φ = 15 ; h = 30) dengan mutu
beton yang direncanakan 35 MPa. Jumlah sampel sebanyak 120 sampel, terdiri dari 4 variasi dan masing-masing variasi sebanyak 30 sampel. Sampel diuji pada umur 7, 14, dan 28 hari, dengan terlebih dahulu dilakukan perawatan sebelum pengujian.
Dari hasil penelitian diperoleh kuat tekan tertinggi pada penambahan
Master glenium SKY 8316 yaitu pada variasi 2000 ml/100 kg cementitious untuk umur 7, 14, dan 28 hari sebesar 35,10 MPa, 38,39 MPa, dan 39,75 MPa. Kuat tekan terendah yaitu pada variasi 800 ml/100 kg cementitious untuk umur 7, 14, dan 28 hari sebesar 32,84 MPa, 36,69 MPa, dan 38,95 MPa.Sedangkan pada pengujian kuat tarik belah tertinggi yaitu pada variasi 2000 ml/100 kg
cementitious untuk umur 7,14, dan 28 hari sebesar 5,39 MPa, 6,89 MPa, dan 7,57 MPa. Kuat tarik belah terendah yaitu pada variasi 800 ml/100kg cementitious
untuk umur 7, 14, dan 28 hari sebesar 4,82 MPa, 6,26 MPa, dan 6,90 MPa. Biaya pembuatan 1m3 campuran yang paling ekonomis yaitu pada variasi 800 ml/100 kg
cementitious sebesar 0,17 % lebih ekonomis dari campuran beton normal.
Jika diadakan penelitian lebih lanjut ada baiknya nilai variasi dosis penambahan Master Glenium SKY 8316 diperbanyak agar dapat ditentukan dosis yang paling ekonomis.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton adalah campuran antara semen, agregat halus ( pasir ), agregat kasar
(kerikil) dan air dengan perbandingan tertentu dengan atau tanpa penambahan zat aditif.
Jumlah proporsi dan kualitas (kelayakan) material campuran itu harus diperiksa dengan
pengujian-pengujian yang harus memenuhi standar yang telah ditetapkan (SNI dan
ASTM) sesuai dengan mutu yang direncanakan.
Bersamaan dengan meningkatnya skala pembangunan menunjukkan juga
semakin banyak kebutuhan beton di masa yang akan datang. Beton banyak
digunakan pada bagian konstruksi seperti pondasi, kolom, pelat lantai, jalan dan
lain-lain. Banyak keuntungan yang diperoleh dari beton, seperti memiliki
kekuatan yang besar terhadap tekan, mutu dapat direncanakan sesuai kebutuhan
dan mudah dirawat serta memerlukan biaya yang murah dalam pengangkutan,
pencetakan dan perawatannya.
Dalam perkembangan teknologi beton (concrete technology) masa kini
yang semakin hari tiada henti-hentinya, seiring dengan tingginya kebutuhan akan
beton sebagai suatu material konstruksi yang memiliki sifat tingkat kemudahan
dalam pengerjaan yang tinggi dan dilaksanakan sesuai desain yang telah
direncanakan dan jenis kontruksi yang akan dilaksanakan. Pada suatu konstruksi
bangunan tertentu memerlukan beton mutu tinggi, sementara untuk menghasilkan
beton mutu tinggi maka diperlukan pemakaian jumlah semen yang lebih banyak
dibandingkan dengan beton mutu rendah, sementara semen adalah material yang
tersebut mudah dikerjakan maka campuran beton harus mempunyai tingkat
kemudahan dalam pengerjaan yang tinggi pula. Namun untuk mencapai beton
mutu tinggi harus digunakan faktor air semen (water cement ratio) yang rendah,
karena semakin tinggi faktor air semen maka jumlah air yang digunakan semakin
banyak pula, yang menyebabkan daya rekat dari semen menjadi berkurang yang
mengakibatkan kuat tekan dari beton menjadi berkurang. Namun dengan faktor
air semen yang rendah campuran beton akan sukar untuk dikerjakan, maka dari itu
untuk mengatasi persoalan di atas kita perlu menggunakan zat aditif. Dimana zat
aditif yang paling tepat adalah superplasticizer tipe f yang berfungsi sebagai
water reducing admixture, dalam penelitian ini digunakan Master Glenium SKY
8316 produk dari BASF.
1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penulis dalam penelitian untuk tugas akhir ini sebagai berikut:
1. Mengetahui perilaku mekanik beton yang menggunakan bahan tambah Master
Glenium SKY 8316 (superplasticizer tipe f ) dalam campuran beton dan
membandingkannya dengan beton normal. Perilaku mekanik yang diteliti
meliputi: kuat tekan dan kuat tarik belah.
2. Mengetahui workability beton segar yang menggunakan bahan tambah Master
Glenium SKY 8316 (superplasticizer tipe f ) dan beton normal.
3. Mengetahui biaya pembuatan 1m3 campuran beton penambahan Master Glenium
SKY 8316 (superplasticizer tipe f ) dan beton normal untuk mutu beton f’c 35
MPa. Serta membandingkan biaya pembuatan 1m3 campuran beton penambahan
Master Glenium SKY 8316 (superplasticizer tipe f ) dengan beton normal f’c 35
1.3 Pembatasan masalah
Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi cakupan/ruang lingkupnya agar tidak
terlalu luas. Pembatasan masalah meliputi :
1. Mutu beton yang direncanakan adalah f’c 35 Mpa.
2. Menggunakan bahan campuran Master Glenium SKY 8316 (superplasticizer tipe
f ).
3. Penambahan Master Glenium SKY 8316 (superplasticizer tipe f ),
yang digunakan sebanyak 800 ml,1400 ml dan 2000 ml/100 kg cementitious.
4. Benda uji yang digunakan adalah silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30
cm.
5. Perawatan beton dengan cara perendaman di air.
6. Pengujian kuat tekan dilakukan pada umur 7, 14 dan 28 hari untuk semua variasi.
7. Pengujian kuat tarik belah dilakukan pada umur 7, 14 dan 28 hari untuk semua
variasi.
1.4 Metodologi Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah kajian
eksperimental di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun tahap-tahap pelaksanaan penelitian sebagai
berikut :
1. Penyediaan bahan penyusun beton : batu pecah, pasir, semen dan bahan
tambahan Master Glenium SKY 8316 (superplasticizer tipe f ).
2. Pemeriksaan bahan penyusun beton.
Analisa ayakan agregat halus (ASTM C 136-84a) dan agregat kasar (ASTM
C 136-84a dan ASTM D 448-86).
Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi agregat halus (ASTM C 128-88) dan
agregat kasar (ASTM C 127-88).
Pemeriksaan berat isi pada agregat halus (ASTM C 29/C 29M-90) dan
agregat kasar (ASTM C 29/C 29M-90).
Pemeriksaan kadar lumpur agregat halus (ASTM C 117-90) dan kasar (
ASTM C 117-90).
Pemeriksaan kandungan organik pada agregat halus (ASTM C40-48 C
1990).
Pemeriksaan kadar liat pasir (ASTM C 117-90).
Pemeriksaan abrasi kerikil (ASTM C 131-89 & ASTM C 535-89).
3. Perencanaan Campuran Beton ( SNI 03-2834-2000 ).
Penimbangan/penakaran bahan penyusun beton berdasarkan kuat tekan beton
f’c 35 Mpa.
4. Pengujian slump (ASTM C143-90 A), untuk mengetahui tingkat kemudahan
5. Pengujian kuat tekan beton (ASTM C39-86) dan kuat tarik belah (ASTM C
496-90) menggunakan benda uji silinder.
6. Analisa biaya pembuatan 1 m3 beton normal dan penambahan Master Glenium
SKY 8316 (superplasticizer tipe f ) mutu f’c 35 Mpa.
Adapun variasi yang digunakan adalah:
a) Variasi 1, tanpa penambahan Master Glenium SKY 8316
( beton normal ).
b) Variasi 2, penambahan Master Glenium SKY 8316
(superplasticizer tipe f ) sebesar 800 ml/100 kg cementitious dengan
pengurangan air dan semen.
c) Variasi 3, penambahan Master Glenium SKY 8316
(superplasticizer tipe f ) sebesar 1400 ml/100 kg cementitious dengan
pengurangan air dan semen.
d) Variasi 4, penambahan Master Glenium SKY 8316 (superplasticizer
tipe f ) sebesar 2000 ml/100 kg cementitious dengan pengurangan air dan
Tabel 1.1 Distribusi Pengujian Benda Uji Silinder
Variasi Campuran Kuat Tekan
Beton
1.5 Manfaat Penelitian
Dari penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan beberapa
manfaat bagi perkembangan teknologi beton, antara lain sebagai berikut :
1. Dari hasil penelitian ini kiranya dapat kita jadikan suatu acuan bahwa
penambahan Master Glenium SKY 8316 (superplasticizer tipe f ) dapat
mengurangi pemakaian semen dan menigkatkan kuat tekan beton.
2. Menjadi bahan pertimbangan bagi perusahaan/individu untuk menggunakan
Master Glenium SKY 8316 (superplasticizer tipe f ) pada campuran beton
untuk mengurangi pemakaian air sehingga mengefisiensikan penggunaan
semen.
3. Menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya yang akan membahas masalah
penggunaan Master Glenium SKY 8316 (superplasticizer tipe f ) dengan
mengkombinasikan dengan bahan tambahan lainnya untuk beton mutu tinggi.
4. Mengetahui biaya pembuatan 1m3 beton dengan penambahan Master Glenium
1.6 Sitematika Penulisan
BAB. I Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian,perumusan masalah,batasan
Masalah,maksud dan tujuan penelitian dan sistematika penulisan.
BAB. II Dasar Teori
Pada bab ini berisikan tentang dasar-dasar teori yang berkaitan tentang
Penelitian.
BAB. III Metode Penelitian
Pada bab ini berisikan tentang prosedur percobaan yang meliputi pendahuluan,
sistematika penelitian, peralatan,pembuatan benda uji dan pengujian.
BAB. IV Hasil dan Pembahasan
Pada bab ini membahas tentang hasil dari percobaan kuat tekan,tarik belah dan
menganalisa harga beton dengan penambahan zat aditif dan beton normal.
BAB. V Kesimpulan dan Saran
Pada bab ini berisikan kesimpulan dari hasil peneelitian yang diperoleh dan
Saran-saran dari penulis mengenai penelitian yang dilakukan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Beton didefinisikan sebagai campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar, dan air, dengan atau tanpa bahan
tambahan membentuk massa padat (SK SNI T-15-1991-03). Campuran tersebut
akan mengeras seperti batuan. Pengerasan terjadi karena peristiwa reaksi kimia
antara semen dengan air.
Beton yang sudah mengeras dapat juga dikatakan sebagai batuan tiruan,
dengan rongga – rongga antara butiran yang besar (agregat kasar atau batu pecah),
dan diisi oleh batuan kecil (agregat halus atau pasir), dan pori-pori antara agregat
halus diisi oleh semen dan air (pasta semen). Pasta semen juga berfungsi sebagai
perekat atau pengikat dalam proses pengerasan, sehingga butiran – butiran agregat
saling terekat dengan kuat sehingga terbentuklah suatu kesatuan yang padat dan
tahan lama.
Sifat-sifat dan karakteristik material penyusun beton akan mempengaruhi
kinerja dari beton yang dibuat. Pemilihan material yang memenuhi persyaratan
sangat penting dalam perencanaan beton, sehingga diperoleh kekuatan yang
optimum. Selain itu kemudahan pengerjaan (workabilitas) juga sangat dibutuhkan
pada perancangan beton. Meskipun suatu struktur beton dirancang agar
mempunyai kuat tekan yang tinggi, tetapi jika rancangan tersebut tidak dapat
diimplementasikan di lapangan karena sulit untuk dikerjakan, maka rancangan
Menurut (Tri Mulyono, 2003) Sebagai bahan konstruksi beton mempunyai
kelebihan dan kekurangan, kelebihan beton antara lain :
1. Harganya relatif murah.
2. Mampu memikul beban yang berat.
3. Mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi.
4. Biaya pemeliharaan/perawatannya kecil.
Kekurangan beton antara lain :
1. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak. Oleh
karena itu perlu diberi baja tulangan, atau tulangan kasa (meshes).
2. Beton sulit untuk dapat kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat
dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak
beton.
3. Bentuk yang telah dibuat sulit diubah.
4. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi.
2.2 Beton Segar (Fresh Concrete)
Beton segar yang baik ialah beton segar yang dapat diaduk, diangkut,
dituang, dipadatkan, dan tidak ada kecendrungan untuk terjadi segregasi
(pemisahan kerikil dari adukan) maupun bleeding (pemisahan air dan semen dari
adukan). Hal ini karena segregasi maupun bleeding mengakibatkan kualitas beton
yang diperoleh akan jelek.
Tiga hal penting yang perlu diketahui dari sifat-sifat beton segar, yaitu:
kemudahan pengerjaan (workabilitas), pemisahan kerikil (segregation),
2.2.1 Kemudahan Pengerjaan (Workability)
Yang dimaksud dengan workabilitas adalah bahwa bahan-bahan beton
setelah diaduk bersama, menghasilkan adukan yang bersifat sedemikian rupa
sehingga adukan mudah diangkut, dituang / dicetak, dan dipadatkan menurut
tujuan pekerjaannya tanpa terjadi perubahan yang menimbulkan kesukaran atau
penurunan mutu. 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 air
campuran 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
distribusiukuran 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 yang lebih sedikit
Konsistensi/kelecakan adukan beton dapat diperiksa dengan pengujian slump yang
didasarkan pada SNI 03-1972-1990. Percoban ini menggunakan corong baja yang
berbentuk konus berlubang pada kedua ujungnya, yang disebut kerucut Abrams.
Bagian bawah berdiameter 20 cm, bagian atas berdiameter 10 cm, dan tinggi 30
cm (disebut sebagai kerucut Abrams), seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1.
Gambar 2.1. Kerucut Abrams
Ada tiga jenis slump yaitu slump sejati (slump sebenarnya), slump geser
dan slump runtuh.
1. Slump sebenarnya, merupakan penurunan umum dan seragam tanpa ada
adukan beton yang pecah, oleh karena itu dapat disebut slump yang sebenar.
Pengambilan nilai slump sebenarnya dengan mengukur penurunan minimum
dari puncak kerucut.
2. Slump geser terjadi bila separuh puncaknya tergeser atau tergelincir ke bawah
pada bidang miring. Pengambilan nilai slump geser ini ada dua yaitu dengan
mengukur penurunan minimum dan penurunan rata-rata dari puncak kerucut.
Gambar 2.3. Slump geser (Paul Nugraha, 2007)
3. Slumpruntuh, terjadi pada kerucut adukan beton yang runtuh seluruhnya akibat
adukan beton yang terlalu cair, pengambilan nilai slump ini dengan mengukur
penurunan minimum dari puncak kerucut
Gambar 2.4. Slump runtuh (Paul Nugraha, 2007)
2.2.2 Pemisahan Kerikil (Segregation)
adalah pemisahan agregat kasar dari campuran adukan beton. Ada dua tipe
pemisahan agregat, yaitu pemisahan partikel berat ke dasar beton segar atau
Faktor-faktor yang menyebabkan segregasi adalah :
1. Campuran yang kurus (kurang semen)
2. Campuran yang terlalu banyak air
3. Semakin besar butir agregat kasar
4. Semakin kasar permukaan agregat
5. Jumlah agregat halus sedikit
Segregasi berakibat kurang baik terhadap beton setelah mengeras. Untuk
mengurangi kecenderungan pemisahan agregat tersebut, maka dapat diupayakan
sebagai berikut:
1. Mengurangi jumlah air yang digunakan
2. Adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian terlalu besar
3. Cara mengangkut, penuangan maupun pemadatan harus mengikuti
cara-cara yang betul
2.2.3 Pemisahan Air (Bleeding)
Bleeding adalah keluarnya air pada permukaan beton sesudah dicampur
tetapi belum mengalami pengikatan. Jadi bleeding adalah bentuk dari segregasi.
Bleeding disebabkan karena partikel-partikel agregat dalam campuran beton tidak
mampu menahan air.
Bleeding dapat menyebabkan kelemahan, porositas dan keawetan yang
kurang. Kantung-kantung air terjadi di bawah agregat kasar atau di bawah
tulangan, yang menimbulkan daerah-daerah lemah dan mereduksi ikatan-ikatan.
Bleeding dapat direduksi dengan :
1. Memberi lebih banyak semen
2. Menggunakan air seminimal mungkin
3. Menggunakan pasir lebih banyak
4. Meningkatkan hidrasi semen dengan menggunakan semen dengan kadar
C3S yang tinggi
2.3 Beton Keras ( hardened concrete )
Sifat-sifat beton yang mengeras mempunyai arti yang penting selama masa
pemakaiannya. Perilaku mekanik beton keras merupakan kemampuan beton di
dalam memikul beban pada struktur bangunan. Sifat-sifat penting dari beton yang
telah mengeras antara lain : kekuatan tekan beton dab kekuatan tarik belah beton.
2.3.1 Kekuatan Tekan Beton (f’c)
Kuat tekan beton merupakan sifat yang paling penting dalam beton keras.
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.
Kekuatan tekan benda uji beton dihitung dengan rumus :
� ′= �
� ...(1)
dengan : fc’ : kekuatan tekan (kg/cm2)
P : beban tekan (kg)
Standar deviasi dihitung berdasrakan rumus :
= �(�′ −�′ ) 2
�−1 ...(2)
dengan: S : deviasi standar (kg/cm2)
σ’b : Kekuatan masing – masing benda uji (kg/cm2)
σ’bm : Kekuatan Beton rata –rata ( kg/cm2 )
N :Jumlah Total Benda Uji hasil pemeriksaan
Nilai kuat beton beragam sesuai dengan umurnya dan biasanya nilai kuat
tekan beton ditentukan pada waktu beton mencapai umur 28 hari setelah
pengecoran.
Kekuatan tekan beton diwakili oleh tegangan tekan maksimum fc’ dengan
satuan N/mm2 atau Mpa dan juga memakai satuan kg/cm2. Kekuatan tekan beton
merupakan sifat yang paling penting dari beton keras. Untuk struktur beton
bertulang pada umumnya menggunakan beton dengan kuat tekan pada umur 28
hari berkisar 17-35 Mpa, untuk beton prategang digunakan beton dengan kuat
tekan lebih tinggi, berkisar antara 30-45 Mpa.
Beberapa faktor utama yang mempengaruhi mutu dari kekuatan beton, yaitu :
1. Proporsi bahan-bahan penyusunnya
2. Metode perancangan
3. Perawatan
4. Keadaan pada saat pengecoran dilaksanakan, yang terutama dipengaruhi
oleh lingkungan setempat.
Dari faktor-faktor utama tersebut termasuk didalamnya beberapa faktor lain yang
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. Duff dan Abrams (1919) meneliti hubungan antara faktor air
semen dengan kekuatan beton pada umur 28 hari dengan uji silinder yang dapat
dilihat pada Gambar 2.6.
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.
Umur / Waktu (Hari)
Gambar 2.5. Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton selama
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 2.7). Umumnya pada umur 7
hari kuat tekan mencapai 65% dan pada umur 14 hari mencapai 88% - 90% dari
kuat tekan umur 28 hari.
Umur beton (hari) 3 7 14 21 28
PC Type 1 0.40 0.65 0.88 0.95 1.0
Tabel 2.7 Perkiraan Kuat Tekan Beton pada berbagai Umur (Tri Mulyono, 2003)
Gambar 2.8. Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton
(Istimawan, 1999)
3. Jenis semen
Semen Portland yang dipakai untuk struktur harus mempunyai kualitas
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 2.8.
Gambar 2.9. Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe Portland semen (Tri Mulyono, 2003)
4. Jumlah semen
Jika faktor air semen sama (slump berubah), beton dengan jumlah
kandungan semen tertentu mempunyai kuat tekan tertinggi sebagaimana tampak
pada Gambar 2.9. 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
Gambar 2.10. Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor
air semen sama (Kardiyono, 1998)
5. Sifat agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan beton ialah
kekasaran permukaan dan ukuran maksimumnya. Permukaan yang halus pada
kerikil dan kasar pada batu pecah berpengaruh pada lekatan dan besar \ tegangan
saat retak retak beton mulai terbentuk. Oleh karena itu kekasaran permukaan ini
berpengaruh terhadap bentuk kurva tegangan-regangan tekan dan terhadap
kekuatan betonnya yang terlihat pada Gambar 2.10. Akan tetapi bila adukan beton
nilai slump nya sama besar, pengaruh tersebut tidak tampak karena agregat yang
permukaannya halus memerlukan air lebih sedikit, berarti fas nya rendah yang
menghasilkan kuat tekan beton lebih tinggi.
Gambar 2.10. Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton (Mindess, 1981)
Pada pemakaian ukuran butir agregat lebih besar memerlukan jumlah
pasta lebih sedikit, berarti pori-pori betonnya juga sedikit sehingga kuat tekannya
lebih tinggi. Tetapi daya lekat antara permukaan agregat dan pastanya kurang kuat
sehingga kuat tekan betonnya menjadi rendah. Oleh karena itu pada beton kuat
tekan tinggi dianjurkan memakai agregat dengan ukuran besar butir maksimum 20
mm.
2.3.2 Kuat Tarik Beton
Salah satu kelemahan beton adalah mempunyai kuat tarik yang sangat
kecil dibandingkan dengan kuat tekannya yaitu 10%–15% f’c. Kuat tarik beton
berpengaruh terhadap kemampuan beton di dalam mengatasi retak awal sebelum
dibebani. Pengujian terhadap Kekuatan tarik beton dapat dilakukan dengan cara:
1. Pengujian tarik langsung,untuk menguji tarik langsung pada spesimen
silinder maupun prisma dilakukan dengan menempelkan benda uji pada suatu
intan untuk menghilangkan pengaruh pengecoran atau vibrasi. Beban
kecepatan 0,005 MPa/detik sampai runtuh.
2. Pengujian tarik belah (pengujian tarik beton tak langsung) dengan
menggunakan “Split cylinder test”. Dengan membelah silinder beton terjadi
pengalihan tegangan tarik melalui bidang tempat kedudukan salah satu
silinder dan silinder beton tersebut terbelah sepanjang diameter yang
dibebaninya. Tegangan tarik tidak langsung dihitung dengan persamaan :
=�2� ...(3)
Dimana : T = kuat tarik beton (MPa) P = beban hancur (N) l = Panjang spesimen (mm) d = diameter spesimen (mm)
2.4 Bahan Penyusun Beton
2.4.1 Semen
2.4.1.1 Umum
Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam
pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. Jika ditambah air, semen akan
menjadi pasta semen. Jika ditambah agregat halus, pasta semen akan menjadi
mortar, sedangkan jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran
beton segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras (hardened concrete).
Fungsi semen ialah untuk mengikat butir-butir agregat hingga membentuk
suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara di antara butiran agregat.
a. Kehalusan Butir
Kehalusan semen mempengaruhi waktu pengerasan pada semen. Secara
umum, semen berbutir halus meningkatkan kohesi pada beton segar dan
dapat mengurangi bleeding (kelebihan air yang bersama dengan semen
bergerak ke permukaan adukan beton segar), akan tetapi menambah
kecendrungan beton untuk menyusut lebih banyak dan mempermudah
terjadinya retak susut.
b. Waktu ikatan
Waktu ikatan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai sutu tahap
dimana pasta semen cukup kaku untuk menahan tekanan. Waktu tersebut
terhitung sejak air tercampur dengan semen. Waktu dari pencampuran
semen dengan air sampai saat kehilangan sifat keplastisannya disebut
waktu ikat awal, dan pada waktu sampai pastanya menjadi massa yang
keras disebut waktu ikat akhir. Pada semen portrland biasanya batasan
waktu ikaran semen adalah :
Waktu ikat awal > 60 menit
Waktu ikat akhir > 480 menit
Waktu ikatan awal yang cukup awal diperlukan untuk pekerjaan beton,
yaitu waktu transportasi, penuanga, pemadatan, dan perataan permukaan.
c. Panas hidrasi
Silikat dan aluminat pada semen bereaksi dengan air menjadi media
perekat yang memadat lalu membentuk massa yang keras. Reaksi
d. Pengembangan volume (lechathelier)
Pengembangan semen dapat menyebabkan kerusakan dari suatu beon,
karena itu pengembangan beton dibatasi sebesar ± 0,8 % (A.M Neville,
1995). Akibat perbesaran volume tersebut, ruang antar partikel terdesak
dan akan timnul retak – retak.
2.4.1.2 Semen Portland
Semen Portland adalah suatu bahan pengikat hidrolis (hydraulic binder)
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.
2.4.1.3 Jenis Semen Portland
Jenis/tipe semen yang digunakan merupakan salah satu faktor yang
mempengaruhi kuat tekan beton, dalam hal ini perlu diketahui tipe semen yang
telah distandarisasi di Indonesia.
Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen jenis OPC
(Ordinary Portland Cement) atau Tipe I, yaitu semen hidrolis yang dipergunakan
secara luas untuk konstruksi umum, seperti konstruksi bangunan yang tidak
memerlukan persyaratan khusus, antara lain bangunan perumahan,
2.4.1.4 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. (Tri
Mulyono, 2004)
Komposisi senyawa utama dan senyawa pembentuk dalam semen portland
dapat dilihat pada tabel 2.2 dan 2.3 berikut ini.
Nama Kimia Rumus Kimia Notasi Persen
Berat Tabel 2.2. Komposisi Senyawa Utama Semen Portland (Tri Mulyono, 2003)
Oksida Notasi Nama Senyawa Persen Berat
CaO
2.4.2. Agregat
2.4.2.1. Umum
Agregat adalah bahan-bahan campuran beton yang saling diikat oleh
perekat semen (CUR 2, 1993). Kandungan agregat dalam campuran beton
biasanya sangat tinggi, yaitu berkisar 60%-70% dari volume beton. Agregat ini
harus bergradasi sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat berfungsi
sebagai benda yang utuh, homogen, dan rapat, di mana agregat yang kecil
berfungsi sebagai pengisi celah yang ada di antara agregat berukuran besar (Nawy,
1998).
2.4.2.2 Jenis Agregat
Agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat alam dan agregat
buatan (pecahan). Agregat alam dan pecahan inipun dapat dibedakan berdasarkan
beratnya, asalnya, diameter butirnya (gradasi), dan tekstur permukaannya.
Dari ukurannya, agregat dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu
agregat kasar dan agregat halus.
1. Agregat Halus
Agregat halus adalah agregat berupa pasir alam sebagai hasil disintegrasi
alami dari batu-batuan atau berupa pasir buatan yang dihailkan oleh alat-alat
pemecah batu, dan mempunyai ukuran butir terbesar 5 mm atau lolos saringan
no.4 dan tertahan pada saringan no.200.
Agregat halus yang digunakan pada campuran beton harus memenuhi
a. Susunan Butiran ( Gradasi )
Agregat halus yang digunakan harus mempunyai gradasi yang baik, karena
akan mengisi ruang-ruang kosong yang tidak dapat diisi oleh material lain
sehingga menghasilkan beton yang padat disamping untuk mengurangi
penyusutan. Analisa saringan akan memperlihatkan jenis dari agregat
halus tersebut. Melalui analisa saringan maka akan diperoleh angka Fine
Modulus. Melalui Fine Modulus ini dapat digolongkan 3 jenis pasir yaitu :
Pasir Kasar : 2,9 < FM ≤ 3,2
Pasir Sedang : 2,6 < FM ≤ 2,9
Pasir Halus : 2,2 < FM ≤ 2,6
Selain itu ada juga batasan gradasi untuk agregat halus, sesuai dengan ASTM C 33 – 74 a. Batasan tersebut dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Ukuran Saringan ASTM
Persentase berat yang lolos pada tiap saringan
Tabel 2.4 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus
b. Kadar Lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron ( ayakan
no.200 ), tidak boleh melebihi 5 % ( ternadap berat kering ). Apabila kadar
Lumpur melampaui 5 % maka agragat harus dicuci.
d. Agregat halus harus bebas dari pengotoran zat organic yang akan
merugikan beton, atau kadar organic jika diuji di laboratorium tidak
menghasilkan warna yang lebih tua dari standart percobaan Abrams –
Harder dengan batas standarnya pada acuan No 3.
e. Agregat halus yang digunakan untuk pembuatan beton dan akan
mengalami basah dan lembab terus menerus atau yang berhubungan
dengan tanah basah, tidak boleh mengandung bahan yang bersifat reaktif
terhadap alkali dalam semen, yang jumlahnya cukup dapat menimbulkan
pemuaian yang berlebihan di dalam mortar atau beton dengan semen kadar
alkalinya tidak lebih dari 0,60% atau dengan penambahan yang bahannya
dapat mencegah pemuaian.
f. Sifat kekal ( keawetan ) diuji dengan larutan garam sulfat :
Jika dipakai Natrium – Sulfat, bagian yang hancur maksimum 10 %.
Jika dipakai Magnesium – Sulfat, bagiam yang hancur maksimum
15%.
2. Agregat Kasar
Agregat kasar adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari 5
mm.Agregat harus mempunyai gradasi yang baik, artinya harus tediri dari
butiran yang beragam besarnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga akibat
ukuran yang besar, sehingga akan mengurangi penggunaan semen atau
penggunaan semen yang minimal.
Agregat kasar yang digunakan pada campuran beton harus memenuhi
1. Susunan butiran (gradasi)
Agregat kasar harus mempunyai susunan butiran dalam batas-batas
seperti yang terlihat pada tabel 2.5.
Ukuran Lubang Ayakan
Tabel 2.5. Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM, 1991)
2. Agregat kasar yang digunakan untuk pembuatan beton dan akan mengalami
basah dan lembab terus menerus atau yang akan berhubungan dengan tanah
basah, tidak boleh mengandung bahan yang reaktif terhadap alkali dalam
semen, yang jumlahnya cukup dapat menimbulkan pemuaian yang
berklebihan di dalam mortar atau beton. Agregat yang reaktif terhadap alkali
dapat dipakai untuk pembuatan beton dengan semen yang kadar alkalinya
tidak lebih dari 0,06% atau dengan penambahan bahan yang dapat mencegah
terjadinya pemuaian.
3. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidak berpori
atau tidak akan pecah atau hancur oleh pengaruk cuaca seperti terik matahari
atau hujan.
4. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (ayakan no.200),
tidak boleh melebihi 1% (terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur
5. Kekerasan butiran agregat diperiksa dengan bejana Rudellof dengan beban
penguji 20 ton dimana harus dipenuhi syarat berikut:
Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 9,5 - 19,1 mm lebih dari 24%
berat.
Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 19,1 - 30 mm lebih dari 22%
berat.
6. Kekerasan butiran agregat kasar jika diperiksa dengan mesin Los Angeles
dimana tingkat kehilangan berat lebih kecil dari 50%.
2.4.3 Air
Fungsi dari air disini antara lain adalah sebagai bahan pencampur antara
semen dan agregat. Air harus bebas dari bahan yang bersifat asam basa, dan minyak.
Air yang mengandung tumbuh-tumbuhan busuk harus benar-benar dihindari karena
dapat mengganggu pengikatan semen. Pada umumnya air yang memenuhi
persyaratan sebagai air minum juga memenuhi syarat bila dipakai untuk membuat
beton, dengan pengecualian pada air minum yang banyak mengandung sulfat
(Oglesby, 1996).
Air yang mengandung kotoran yang cukup banyak akan mengganggu
proses pengerasan atau ketahanan beton. Kotoran secara umum dapat
menyebabkan :
1. Gangguan pada hidrasi dan pengikatan
2. Gangguan pada kekuatan dan ketahanan
3. Perubahan volume yang dapat menyebabkan keretakan
Untuk air perawatan, dapat dipakai juga air yang dipakai untuk
pengadukan, tetapi harus yang tidak menimbulkan noda atau endapan yang
merusak warna permukaan beton. Besi dan zat organis dalam air umumnya
sebagai penyebab utama pengotoran atau perubahan warna, terutama jika
perawatan cukup lama.
Sumber air pada penelitian ini adalah jaringan PDAM Tirtanadi yang
terdapat di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
2.4.4 Bahan Tambahan
2.4.4.1 Umum
Bahan tambah (admixture) adalah bahan-bahan yang ditambahkan ke
dalam campuran beton pada saat atau selama percampuran berlangsung. Fungsi
dari bahan ini adalah untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih
cocok untuk pekerjaan tertentu, atau untuk menghemat biaya.
Admixture atau bahan tambah yang didefenisikan dalam Standard
Definitions of terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates (ASTM
C.125-1995:61) dan dalam Cement and Concrete Terminology (ACI SP-19)
adalah sebagai material selain air, agregat dan semen hidrolik yang dicampurkan
dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau selama pengadukan
berlangsung. Bahan tambah digunakan untuk memodifikasi sifat dan karakteristik
dari beton misalnya untuk dapat dengan mudah dikerjakan, mempercepat
pengerasan, menambah kuat tekan, penghematan, atau untuk tujuan lain seperti
Bahan tambah biasanya diberikan dalam jumlah yang relatif sedikit, dan
harus dengan pengawasan yang ketat agar tidak berlebihan yang justru akan dapat
memperburuk sifat beton.
Di Indonesia bahan tambah telah banyak dipergunakan. Manfaat dari
penggunaan bahan tambah ini perlu dibuktikan dengan menggunakan bahan
agregat dan jenis semen yang sama dengan bahan yang akan dipakai di lapangan.
Dalam hal ini bahan yang dipakai sebagai bahan tambah harus memenuhi
ketentuan yang diberikan oleh SNI.
Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan admixture, perlu diketahui
terlebih dahulu kategori dan penggolongannya, yaitu :
1. Air entraining Agent, yaitu bahan tambah yang ditujukan untuk
membentuk gelembung-gelembung udara berdiameter 1 mm atau lebih
kecil didalam beton atau mortar selama pencampuran, dengan maksud
mempermudah pengerjaan beton pada saat pengecoran dan menambah
ketahanan awal pada beton.
2. Chemical admixture, yaitu bahan tambah cairan kimia yang ditambahkan
untuk mengendalikan waktu pengerasan (memperlambat atau
mempercepat), mereduksi kebutuhan air, menambah kemudahan
pengerjaan beton, meningkatkan nilai slump dan sebagainya.
3. Mineral admixture (bahan tambah mineral), merupakan bahan tambah
yang dimaksudkan untuk memperbaiki kinerja beton. Pada saat ini, bahan
tambah mineral ini lebih banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja
tekan beton, sehingga bahan ini cendrung bersifat penyemenan.
mempertinggi kuat tekan dan keawetan beton, mengurangi porositas dan
daya serap air dalam beton. Beberapa bahan tambah mineral ini adalah
pozzolan, fly ash, slang, dan silica fume.
4. Miscellanous admixture (bahan tambah lain), yaitu bahan tambah yang
tidak termasuk dalam ketiga kategori diatas seperti bahan tambah jenis
polimer (polypropylene, fiber mash, serat bambu, serat kelapa dan
lainnya), bahan pencegah pengaratan dan bahan tambahan untuk perekat
(bonding agent).
2.4.4.2 Jenis dan Pengaruh Bahan Tambah Kimia
Menurut standar ASTM. C.494 dan SNI 03-2495-1991, jenis bahan
tambah kimia dibedakan menjadi tujuh tipe bahan tambah. Bahan Tambahan
adalah berupa bubuk atau cairan yang d campurkan kedalam campuran beton
selama pengadukan dalam jumlah tertentu untuk merubah beberapa sifatnya.
Bahan tambah kimia terdiri dari tipe A sampai G yang digunakan untuk
mengurangi jumlah air campuran, memperlambat waktu pengikatan dan
menambah kekuatan awal beton yang diuji dengan beton pembanding dengan
proporsi yang sama tanpa bahan tambahan.
Adapun jenis-jenis bahan tambah kimia antara lain:
Tipe A “Water-Reducing Admixtures
Water-Reducing Admixtures adalah bahan tambah yang mengurangi air
pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi
tidak mengurangi kadar semen dan nilai slump untuk memproduksi beton
dengan nilai perbandingan atau rasio faktor air semen (wcr) yang rendah. Tipe B “Retarding Admixtures”
Retarding Admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk
memperlambat waktu pengikatan beton. Tipe C “Accelerating Admixtures”
Accelerating Admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk
mempercepat pengikatan kekuatan awal beton. Bahan ini digunakan untuk
mempercepat pencapaian kekuatan pada beton. Tipe D “Water-Reducing and Retarding Admixtures”
Water-Reducing and Retarding Admixtures adalah bahan tambah yang
berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan
untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan menghamat
waktu pengikatan awal.
Tipe E “Water-Reducing and Accelerating Admixtures”
Water-Reducing and Accelerating Admixtures adalah bahan tambah yang
berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan
untuk menghasilkan beton yang konsistensinya tertentu dan mempercepat
pengikatan awal.
Tipe F “Water Reducing, High Range Admixtures
Water Reducing, High Range Admixtures adalah bahan tambah yang
berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk
menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu, sebanyak 12% atau lebih.
menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu, sebnayak 12% atau lebih.
Kadar pengurangan air dalam bahan ini lebih tinggi sehingga diharapkan
kekuatan beton yang dihasilkan lebih tinggi denga air yang sedikit, tetapi
tingkat kemudahan pekerjaan juga lebih tinggi. Jenis bahan tambah ini
dapat berupa superplasticizer.
Tipe G “Water Reducing, High Range Retarding Admixtures”
Water Reducing, High Range Retarding Admixtures adalah bahan tambah
yang berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan
untuk menghasilkan beton dnegan konsistensi tertentu, sebanyak 12% atau
lebih dan juga untuk menghambat pengikatan beton. Biasanya digunakan
untuk kondisi pekerjaan yang sempit karena sedikitnya sumber daya yang
mengelola beton yang disebabkan oleh keterbatasan ruang kerja.
2.4.4.3 Master glenium sky 8136 ( superplastisizer tipe f ) “Water Reducing, High
Range Admixtures”
Master glenium sky 8136 biasa disebut juga dengan glenium C136
merupakan superplastisizer tipe f yang berfungsi mengurangi pemakaian air
berkisar antara 12-35% dari jumlah air yang direncanakan.Master glenium sky
8136 merupakan produk baru dari BASF yang berfungsi sebagai water reducing
(superplastisizer type f ),dikembangkan diutamakan untuk industri beton dimana
daya tahan terhadap penurunan slump, mutu tinggi dan ketahanan pada saat cuaca
Master glenium sky 8136 sangat cocok khusus untuk beton yang
digunakan untuk konstruksi dari elemen precast dibutuhkan kemudahan dalam
pengerjaan yang baik,kekuatan awal dan akhir yang tinggi seperti : Tiang pancang
Beton yang memadat sendiri
Beton dengan nilai slump yang rendah
Beton yang segera untuk dibebani
Pengecoran pada cuaca panas
Adapun keunggulan dari Master Glenium SKY 8136 antara lain sebagai
berikut :
Mereduksi pemakaian air.
Beton yang reoplastik dengan FAS yang rendah.
Tidak segregasi.
Tidak bleeding.
Beton sedikit getaran sudah memadat pada perkuatan beton mutu tinggi.
Permukaan beton mulus.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Umum
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental
yang dilakukan di Laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara. Secara umum urutan tahap penelitian meliputi :
a. Penyediaan bahan penyusun beton.
b. Pemeriksaan bahan.
c. Perencanaan campuran beton (Mix Design).
d. Pembuatan benda uji.
e. Pemeriksaan nilai slump.
f. Pengujian kuat tekan beton umur 7,14 dan 28 hari.
g. Pengujian kuat tarik beton umur 7,14 dan 28 hari.
Bagan Alir Penelitian
3.2. Bahan-bahan penyusun beton
Bahan penyusun beton terdiri dari semen portland, agregat halus, agregat
kasar dan air. Sering pula ditambah bahan campuran tambahan yang sangat
bervariasi untuk mendapatkan sifat-sifat beton yang diinginkan. Biasanya
perbandingan campuran yang digunakan adalah perbandingan jumlah bahan
penyusun beton yang lebih ekonomis dan efektif.
Pemeriksaan Bahan
Pembuatan benda uji Silinder
Perawatan Benda Uji di dalam air Pengujian Nilai Slump
Analisa hasil percobaan
Pengujian Kekuatan Tekan dan Tarik Belah Mulai
Perencanaan Campuran / Mix Design (Silinder) F’c = 35 Uji Pendahuluan
Persiapan Bahan dan Alat
1. 30 buah beton variasi 1
2. 30 buah beton variasi 2
3. 30 buah beton variasi 3
3.2.1 Semen Portland
Semen Portland adalah suatu bahan pengikat hidrolis (hydraulic binder)
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.
Semen Portland yang dipakai untuk struktur harus mempunyai kualitas
tertentu yang telah ditetapkan agar dapat berfungsi secara efektif.
Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen jenis OPC
(Ordinary Portland Cement) atau Tipe I, yang diproduksi oleh PT. SEMEN
PADANG dalam kemasan 1 zak 50 kg.
3.2.2 Agregat Halus
Agregat halus adalah agregat berupa pasir alam sebagai hasil disintegrasi
alami dari batu-batuan atau berupa pasir buatan yang dihasilkan oleh alat-alat
pemecah batu, dan mempunyai ukuran butir terbesar 5 mm atau lolos saringan
no.4 dan tertahan pada saringan no.200. Agregat halus (pasir) yang dipakai dalam
campuran beton diperoleh dari quarry Sei Wampu, Binjai. Pemeriksaan yang
dilakukan terhadap agregat halus meliputi :
Analisa ayakan pasir
Pemeriksaan kadar lumpur (pencucian pasir lewat ayakan no.200)
Pemeriksaan kandungan organik (colometric test)
Pemeriksaan kadar liat (clay lump)
Pemeriksaan berat isi pasir
Analisa Ayakan Pasir
a. Tujuan :
Untuk memeriksa penyebaran butiran (gradasi) dan menentukan nilai modulus
kehalusan pasir (FM)
b. Hasil pemeriksaan :
Modulus kehalusan pasir (FM) : 2.43
Pasir dapat dikategorikan pasir sedang.
c. Pedoman :
Berdasarkan nilai modulus kehalusan (FM), agregat halus dibagi dalam
beberapa kelas, yaitu :
Pasir halus : 2.20 < FM < 2.60
Pasir sedang : 2.60 < FM < 2.90
Pasir kasar : 2.90 < FM < 3.20
Pencucian Pasir Lewat Ayakan no.200
a. Tujuan :
Untuk memeriksa kandungan lumpur pada pasir.
b. Hasil pemeriksaan :
Kandungan lumpur : 2.4% < 5% , memenuhi persyaratan.
c. Pedoman :
melebihi 5% (dari berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi 5% maka
pasir harus dicuci.
Pemeriksaan Kandungan Organik
a. Tujuan :
Untuk memeriksa kadar bahan organik yang terkandung di dalam pasir.
b. Hasil pemeriksaan :
Warna kuning terang (standar warna no.3), memenuhi persyaratan.
c. Pedoman :
Standar warna no.3 adalah batas yang menentukan apakah kadar bahan
organik pada pasir lebih kurang dari yang disyaratkan.
Pemeriksaan Clay Lump Pada Pasir
a. Tujuan :
Untuk memerisa kandungan liat pada pasir.
b. Hasil pemeriksaan :
Kandungan liat 0.25% < 1% , memenuhi persyaratan.
c. Pedoman :
Kandungan liat yang terdapat pada agregat halus tidak boleh melebihi 1%
Pemeriksaan Berat Isi Pasir
a. Tujuan :
Untuk menentukan berat isi (unit weight) pasir dalam keadaan padat dan
longgar.
b. Hasil pemeriksaan :
Berat isi keadaan rojok / padat : 1513.75 kg/m3.
Berat isi keadaan longgar : 1615.89 kg/m3.
c. Pedoman :
Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara merojok
lebih besar daripada berat isi pasir dengan cara menyiram, hal ini berarti
bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan
mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui berat pasir dengan
hanya mengetahui volumenya saja.
Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Pasir
a. Tujuan :
Untuk menetukan berat jenis (specific grafity) dan penyerapan air (absorbsi)
pasir.
b. Hasil pemeriksaan :
Berat jenis SSD : 2.51 ton/m3.
Berat jenis kering : 2.46 ton/m3.
Berat jenis semu : 2.59 ton/m3.
c. Pedoman :
Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat pasir dalam keadaan
SSD dengan volume pasir dalam keadaan SSD. Keadaan SSD (Saturated
Surface Dry) dimana permukaan pasir jenuh dengan uap air sedangkan
dalamnya kering, keadaan pasir kering dimana pori-pori pasir berisikan udara
tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu
dimana pasir basah total dengan pori-pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan
air adalah persentase dari berat pasir yang hilang terhadap berat pasir kering
dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering.
Hasil pengujian harus memenuhi :
Berat jenis kering < berat jenis SSD < berat jenis semu.
3.2.3 Agregat Kasar
Agregat kasar adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari 5 mm.
Agregat harus mempunyai gradasi yang baik, artinya harus tediri dari butiran yang
beragam besarnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga akibat ukuran yang
besar, sehingga akan mengurangi penggunaan semen atau penggunaan semen
yang minimal. Agregat kasar (batu pecah) yang dipakai dalam campuran beton
diperoleh dari quarry sei Wampu, Binjai. Pemeriksaan yang dilakukan pada
agregat kasar meliputi :
Analisa ayakan batu pecah
Pemeriksaan kadar lumpur (pencucian lewat ayakan no.200)
Pemeriksaan keausan menggunakan mesin pengaus Los Angeles
Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi batu pecah
Analisa Ayakan Batu Pecah
a. Tujuan :
Untuk memeriksa penyebaran butiran (gradasi) dan menentukan nilai modulus
kehalusan(fineness modulus / FM) kerikil.
b. Hasil pemeriksaan : 6.71
5.5 < 6.71 < 7.5 , memenuhi persyaratan.
c. Pedoman :
1.
2. Agregat kasar untuk campuran beton adalah agregat kasar dengan modulus
kehalusan (FM) antara 5.5 sampai 7.5.
Pemeriksaan Kadar Lumpur (Pencucian Kerikil Lewat Ayakan no.200)
a. Tujuan :
Untuk memeriksa kandungan lumpur pada kerikil.
b. Hasil pemeriksaan :
Kandungan lumpur : 0.35% < 1% , memenuhi persyaratan.
c. Pedoman :
Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat kasar tidak dibenarkan
melebihi 1% (ditentukan dari berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi
1% maka pasir harus dicuci.
Pemeriksaan Keausan Dengan Mesin Los Angeles
a. Tujuan :
Untuk memeriksa ketahanan aus agregat kasar.
b. Hasil pemeriksaan :
Persentase keausan : 10.36% < 50%
c. Pedoman :
keausan tidak boleh lebih dari 50%.
Pemeriksaan Berat Isi Batu Pecah
a. Tujuan :
Untuk memeriksaan berat isi (unit weight) agregat kasar dalam keadaan padat
dan longgar.
b. Hasil pemeriksaan :
Berat isi keadaan rojok / padat : 1457.24 kg/m3
Berat isi keadaan longgar : 1565.58 kg/m3
c. Pedoman :
Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi batu pecah dengan cara
merojok lebih besar daripada berat isi dengan cara menyiram, hal ini berarti
bahwa kerikil akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan
mengetahui berat isi batu pecah maka kita dapat mengetahui berat batu becah
