BETON DENGAN MUTU TINGGI MAKALAH
Untuk memenuhi tugas matakuliah Teknologi Bahan Konstruksi yang dibimbing oleh Bpk.Bambang Supriyanto
Oleh : 1. Chelsie J.W 2. Diyah Yulistyorini
3. Ihsan Ramadhan 4. Noor Aditya Yoga 5. Septiana Fenny Widiarti
6. Yusuf Oktafirdaus
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang
Beton adalah element yang digunakan sebagai struktur dalam konstruksi teknik sipil yang dapat dimanfaatkan untuk banyak hal. Dalam teknik sipil struktur beton digunakan untuk bangunan pondasi, kolom, balok, plat/plat cangkang. Semakin meluasnya penggunaan beton dan makin meningkatnya skala pembangunan menunjukkan semakin banyak kebutuhan beton di masa yang akan datang, sehingga mempengaruhi perkembangan teknologi beton dimana akan menuntut inovasi-inovasi baru mengenai beton itu sendiri. Kriteria beton mulai berubah seiring perkembangan jaman dan kemajuan tingkat mutu yang berhasil dicapai sesuai dengan perkembangan teknologi beton yang sedemikian pesatnya. Pada tahun 1950, beton dikategorikan mempunyai mutu tinggi jika kuat tekannya 30 Mpa. Pada tahun 1960-1970, kriterianya naik menjadi 40 Mpa. Saat ini beton dikatakan sebagai beton mutu tinggi jika kuat tekannya diatas 50 Mpa dan diatas 80 Mpa adalah beton dengan mutu sangat tinggi (supartono, 1998) pada tahun 1980an beton mutu tinggi banyak digunakan untuk bangunan tingkat, terutama untuk element struktur kolom.
Banyak parameter yang mempengaruhi kekuatan tekan beton, Kekuatan tekan adalah kapasitas dari suatu bahan atau struktur dalam menahan beban yang akan mengurangi ukurannya. Kekuatan tekan dapat diukur dengan memasukkannya ke dalam kurva tegangan-regangan dari data yang didapatkan dari mesin uji. Diantaranya adalah kualitaas bahan-bahan penyusunnya, rasio air semen yang rendah dan kepadatan yang tinggi. Kekuatan tekan akhir sebuah beton keras akan ditentukan oleh konstituen yang terlemah. Konstituen utama beton padat terdiri dari agregat kasar yang biasanya berbentuk batu dan matriks semen-pasir. Struktur beton bertulang bangunan atau gedung biasanya menggunakan mutu beton yang berbeda-beda, disesuaikan dengan perencanaan struktur masing-masing. Semakin berat beban (gaya normal, gaya lintang, momen) yang akan dipikul oleh suatu beton bertulang, maka sebaiknya menggunakan mutu beton yang semakin tinggi juga.
Penyerapan bahan yang memenuhi syarat. 2). Proses pencampuran agregat beton dengan pasta semen. 3). Proses pengecoran saat di lapangan. 4). Serta proses pengawetan beton yang sudah dicetak.
2. Rumusan masalah
a. Bagaimana penyiapan bahan yang memenuhi syarat dalam pembuatan beton mutu tinggi? b. Bagaimana proses pencampuran bahan dalam pembuatan beton agar bermutu tinggi? c. Bagaimana proses pengecoran yang dilakukan agar mendapatkan beton bermutu tinggi? d. Bagaimana proses pengawetan agar beton dapat bermutu tinggi?
PEMBAHASAN 1. Penyiapan Bahan
Penyiapan bahan yang memenuhi syarat adalah merupakan salah satu factor yang dapat mempengaruhi dalam pembuatan beton yang bermutu tinggi. Disini yang mempengruhi mutu suatu beton dapat dilihat dari beberapa factor berikut :
a. Factor Semen
Semen yang paling baik digunakan dalam pembuatan beton mutu tinggi adalah semen tipe II, yaitu semen Portland yang dalam penggunaannya mempunyai ketahanan terhadap sulfat dan kalor hidrasinya lebih kecil dari jenis satu. Semen ini biasanya digunakan untuk pekerjaan beton yang bervolume besar. Kandungan C3S kurang dari 50% dan kandungan C3A kurang dari 8%. Jika kadar semen dinaikkan, maka kekuatan dan durabilitas beton juga akan meningkat. Semen (bersama dengan air) akan membentuk pasta yang akan mengikat agregat mulai dari yang paling besar (kasar) sampai yang paling halus.
b. Faktor Air Semen (FAS)
Dapat dicari berdasar jenis semen yang dipakai dan kuat tekan rata-rata silinder beton yang direncanakan pada umur 28 hari, ditetapkan nilai fas dengan gb. 7.8. Faktor air semen yang rendah, merupakan faktor yang paling menentukan dalam menghasilkan beton mutu tinggi, dengan tujuan untuk mengurangi seminimal mungkin porositas beton yang dihasilkan. Dengan demikian semakin besar volume faktor air-semen (fas) semakin rendah kuat tekan betonnya. Berikut ini beberapa persyaratan air menurut SKSNI, ACI, dan British Standard.
2. tidak mengandung lumpur, minyak, benda terapung lain yang bisa dilihat secara visual.
3. tidak mengandung benda tersuspensi > 2 gram/liter
4. tidak mengandung garam yang mudah larut dan mudah merusak beton (asam, zat organik) > 15 gram/liter.
5. kandungan Cl < 500 ppm
6. senyawa sulfat < 1000 ppm sebagai SO3
7. bila dibandingkan dengan kekuatan tekan beton yang memakai air suling, maka penurunan kekuatan beton yang memeakai air yang diperiksa tidak lebih dari 10%.
8. semua air yang mutunya meragukan harus dianalisa secara kimia dan dievaluasi mutunya menurut pemakaiannya.
9. untuk beton pratekan kecuali persyaratan air diatas tidak boleh mengandung Cl > 50 ppm
b.2 Persyaratan air menurut ACI 318-83 1. bersih. kecuali uji adukan standar seperti tersebut dalam ASTM C109. kuat tekan umur 7 dan 28 hari tidak kurang dari 90% dibanding kuat tekan kubus yang dibuat dengan air minum.
b.3 Persyaratan air menurut British Standard 3148-1959 1. bersih.
2. larutan padat tidak lebih dari 2000 ppm
3. alkali karbonat dan/atau bikarbonat tidak lebih dari 1000 ppm untuk air tersebut jika dibuat kubus percobaan kekuatan tekannya tidak turun lebih dari 20%.
5. kadar Cl < 500 ppm c. Mikrosilika
Mikrosilika (Silicafume) merupakan aditif yang sangat baik untuk digunakan dalam pembuatan beton mutu tinggi dan sangat tinggi, yang merupakan produk sampingan sebagai abu pembakaran dari proses pembuatan silicon metal atau silicon alloy dalam tungku pembakaran listrik. Mikrosilika ini juga bersifat pozzolan (bahan yang mempunyai kandungan utama senyawa silika/silika dioksida dan alumina), dengan kadar kandungan senyawa silica-dioksida (Si O2) yang sangat tinggi (> 90 %), dan ukuran butiran partikel yang sangat halus, yaitu sekitar 1/100 ukuran rata-rata partikel semen. Dengan demikian penggunaan mikrosilika pada umumnya akan memberikan sumbangan yang lebih efektif pada kinerja beton, terutama untuk beton bermutu sangat tinggi.
d. Agregat
Agregat Dipakai untuk membuat beton dengan berat volume yang tinggi. dipakai terutama untuk mencegah terjadinya radiasi akibat bahan radioaktif, misalnya untuk pembuatan reactor nuklir. Biasa berasal dari batu barit (BaSO4), biji besi, butiran atau potongan besi baja.
d.1. Agregat kasar
Agregat kasar identik dengan kerikil, batu pecah, dan sebagainya. Untuk campuran beton digunakan kerikil yang berasal dari hasil produksi pabrik stone crusher (pabrik pemecah batu alam).
Agregat kasar, dalam hal ini kerikil, juga mempunyai syarat-syarat
tertentu agar dapat digunakan dalam campuran beton. Berikut syarat dari agregat kasar:
a. Tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton.
b. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% terhadap berat kering. c. Agregat kasar berasal dari butiran-butiran yang keras dan tajam,
dan tidak berpori, serta berbentuk ìcubicalî (mendekati bentuk kubus). d. Gunakan agregat kasar kecil (10-20 mm). Semakin besar ukuran
semakin besar agregat, akan semakin banyak ruang kosong yang tidak diisi oleh agregat.
d.2. Agregat halus
Agregat halus sering disebut dengan istilah ìpasirî. Pasir berfungsi sebagai bahan pengisi yang berasal dari pasir alam.
Seperti halnya bahan baku yang lain, maka pasir juga harus memenuhi syarat-syarat tertentu, yaitu :
a. Kadar lumpur yang terkandung tidak boleh lebih dari 5 %
b. Butir pasir yang dipakai dalam campuran beton harus merupakan butiran yang tajam dan keras serta harus bersifat kekal, artinya tidak mudah pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh alam, seperti terik matahari atau hujan
c. Penimbunan pasir harus dipisahkan dari material lainnya, karena pasir yang digunakan harus dalam keadaan bersih
d. Tidak boleh mengandung banyak bahan organik
e. Secara visual harus bersih dan tidak bercampur kotoran
f. Gunakan agregat halus terbaik, pasir yang baik minimal memiliki kadar organik yang rendah. Kadar organik yang tinggi akan membuat beton mengalami long setting. Pasir yang baik tentunya bergradasi baik. Contoh pasir yang baik adalah pasir galunggung, pasir lumajang. dll. e. Menggunakan admixture
Gunakan high range water reducer admixture seperti TamCem 60RA, TamCem 12RA, TamCem 12RW, TamCem 12R gunakan pula fly ash dan TamCem MicroSilica untuk meningkatkan kepadatan beton. Namun berhati hatilah karena penggunaan berlebih dua bahan ini yakni fly ash dan microsilica justru akan menurunkan kuat tekan beton.
65-75% dari volume total beton, oleh karena itu dengan menggunakan bentuk permukaan agregat yang cenderung lebih kasar semaksimal mungkin akan diperoleh
mutu beton yang lebih baik.
2. Pencampuran Bahan
Pencampuran bahan yang benar dan bahan yang berkualitas adalah merupakan factor yang mempengaruhi mutu beton, jika proses pencampuran suatu bahan-bahan beton dilakukan dengan benar maka akan mendapatkan mutu beton yang tinggi. Untuk mendapatkan mutu yang tinggi beton harus dicampur dan diaduk dengan baik sehingga semen, air, agregat, dan zat tambahan bisa tersebar merata di dalam adukan sehingga mutu beton dapat terjaga. Beton biasanya dicampur dengan menggunakan mesin. Ada yang dicampur di lapangan (site) dan yang sudah dicampur sebelum dibawa ke lapangan, atau istilahnya ready-mix. Untuk beton ready-mix, takarannya sudah diukur di batch plant, kemudian dicampur dan dimasukkan ke dalam truk. Selama perjalanan drum beton tersebut terus diputar agar beton tidak mengalami setting didalam drum, sedangkan untuk ukuran takaran dinyatakan dalam satuan berat, rasio adukannya adalah 1:2:3 diartikan sebagai 1 semen, 2 pasir dan 3 agregat.
Adukan Beton direncanakan sedemikian rupa sehingga beton yang dihasilkan dapat dengan mudah dikerjakan dengan biaya yang serendah mungkin. Beton harus mempunyai workabilitas yang tinggi, memiliki sifat kohesi yang tinggi saat dalam kondisi plastis (belum mengeras), sehingga beton yang dihasilkan cukup kuat dan tahan lama. Adukan (campuran) beton harus mempertimbangkan lingkungan dimana beton tersebut akan berdiri, misalnya di lingkungan tepi laut, atau beban-beban yang berat, atau kondisi cuaca yang ekstrim. Berikut adalah bahan-bahan yang akan dicampur dan diaduk untuk untuk membuat beton :
Jika kadar semen dinaikkan, maka kekuatan dan durabilitas beton juga akan meningkat. Semen jika dicampur dengan air akan membentuk pasta yang akan mengikat agregat mulai dari yang paling besar atau kasar sampai yang paling halus. 2. Air
Penambahan air justru akan mengurangi kekuatan beton. Air cukup digunakan untuk melarutkan semen. Air juga yang membuat adukan menjadi kohesif, dan mudah dikerjakan (workable).
3. Rasio air-semen
Biasa disebut dengan w/c ratio alias water to cement ratio. Jika w/c ratio semakin besar, kekuatan dan daya tahan beton menjadi berkurang. Pada lingkungan tertentu, rasio air-semen ini dibatasi maksimal 0.40-0.50 tergantung sifat korosif atau kadar sulfat yang ada di lingkungan tersebut.
4. Agregat
Jika agregat halus terlalu banyak, maka adukannya akan terlihat encer atau lunak. Dan setelah pemadatan, bagian atas adukan akan cenderung kosong atau tidak ada agregat. Sebaliknya, jika agregat kasar terlalu banyak, adukannya akan terlihat kasar, berbatu dan terlihat rapuh.
3. Pengecoran Beton
Pengecoran yang tepat dan benar adalah merupakan salah satu penentu mutu beton pada saat dilapangan, belum tentu material yang bagus menghasilkan mutu beton yang tinggi jika saat proses pengecoran tidak benar, maka berikut ini adalah proses pengecoran yang tepat menurut SNI 03-3976-1995 pengecoran beton harus mengikuti ketentuan berikut:
a. Beton yang dicorkan harus pada posisi sedekat mungkin dengan acuan untuk mencegah terjadinya segregasi yang disebabkan pemuatan kembali atau dapat mengisi dengan mudah ke seluruh acuan;
b. Tingkat kecepatan pengecoran beton harus diatur agar beton selalu dalam keadaan palstis dan dapat mengisi dengan mudah kedalam sela-sela diantara tuangan;
c. Beton yang telah mengeras sebagian atau yang seluruhnya tidak boleh dipergunakan untuk pengecoran;
d. Beton yang terkotori oleh bahan lain tidak boleh dituangkan ke dalam struktur; e. Pengecoran beton harus dilaksanakan secara terus menerus tanpa berhenti
f. Dalam hal pengecoran yang menggunakan sistem cetakan atau acuan yang digeser keatas permukaan atas besi acuan harus terisi rata
g. Bila diperlukan adanya siar pelksanaan, siar tersebut harus dibaut sesuai dengan ketentuan yang berlaku.
Setelah melaksanakan pengecoran yang benar, selanjutnya adalah langkah pemadatan adukan beton agar membuat sedikit mungkin pori atau rongga yang terjadi didalam betonnya. Pemadatan adukan beton dapat dilakukan secara manual atau dengan mesin. Pemadatan secara manual dilakukan dengan alat berupa tongkat baja atau tongkat kayu. Adukan beton yang baru saja dituang harus segera dipadatkan dengan cara ditusuk– tusuk dengan tongkat baja atau kayu. Sebaiknya tebal beton yang ditusuk tidak lebih dari 15 cm. Penusukan dengan tongkat itu dilakukan beberapa waktu sampai tampak suatu lapisan mortar diatas permukaan beton yang dipadatkan itu. Pemadatan yang kurang mengakibatkan kurang baiknya mutu beton karena berongga.Pemadatan dengan bantuan mesin dilakukan dengan alat vibrator. Alat getar itu mengakibatkan getaran pada beton segar yang baru saja dituang, sehingga mengalir dan menjadi padat. Penggetaran yang terlalu lama harus dicegah untuk menghindari mengumpulnya kerikil dibagian bawah dan hanya mortar yang ada di bagian atas.
4. Proses Perawatan
Pemilihan bahan yang tepat, perencanaan campuran beton yang sesuai, dan pelaksanaan pengecoran yang baik tidak dapat menjamin baiknya beton yang dihasilkan apabila perawatan tidak dilaksanakan dengan baik dan cukup. Sehingga perawatan yang benar merupakan prosedur yang digunakan untuk membantu mempercepat proses hidrasi beton agar mendapatkan beton dengan mutu yang baik oleh karena itu menjaga kestabilan temperatur dan perubahan kelembaban di dalam maupun di luar beton itu sendiri sagat penting. Secara umum perawatan beton terbagi atas 2 metode, yaitu:
a. Metode perawatan basah.
b. Metode perawatan membran.
Metode perawatan membran melindungi air yang ada di dalam beton agar tidak keluar, tanpa menggunakan air tambahan dari luar beton untuk membantu berlangsungnya proses hidrasi. Metode ini disebut metode pengontrol air
Perawatan beton menjaga beton dalam kondisi kekedapan yang maksimum sampai ruang air pada pasta semen telah terisi sesuai dengan yang dibutuhkan oleh produk hasil hidrasi semen. Pada kondisi pengecoran beton langsung di lapangan, proses perawatan beton yang aktif selalu berhenti jauh sebelum kemungkinan hidrasi maksimum selesai. Hidrasi akan sangat berkurang ketika kadar kelembaban dalam pori-pori kapiler turun di bawah 80% (Powers). Hidrasi dengan kadar maksimum hanya dapat terjadi pada keadaan lembab. Untuk berkelanjutannya proses hidrasi diperlukan kelembaban dalam beton minimal 80%. Jika kelembaban udara di sekitar beton juga 80%, maka akan kecil kemungkinannya air dari dalam beton keluar/menguap ke udara sehingga tidak diperlukan proses perawatan beton yang aktif. Perawatan beton yang aktif tidak diperlukan pada kondisi temperature yang sama antara beton dengan lingkungan sekitarnya, tidak adanya angin dan tidak adanya sinar matahari yang menyinari langsung pada beton. Atau dengan kata lain perawatan beton yang aktif tidak diperlukan pada kondisi lingkungan yang sangat lembab dan temperatur yang tetap. Namun kondisi yang seperti itu tidak dapat ditemukan secara alami, sehingga perawatan beton secara alami tidak dapat ditemukan. Keadaan beton yang lembab di siang hari akan berubah menjadi kehilangan air di malam yang dingin dan ini juga akan terjadi pada beton yang dicetak pada musim dingin, walaupun pada udara yang lembab
BAB III PENUTUP
mendapatkan mutu beton yang bagus sehingga dalam pembuatan beton perlu diperhatiakan segala aspeknya.
DAFTAR RUJUKAN
Mulyono, Tri, 2005, “Teknologi Beton”, Andi, Yogyakarta
.
Kartini, Wahyu, 2002, ” PENGARUH COPPER SLAG SEBAGAI CEMENTITIOUS TERHADAP KUAT TEKAN BETON”, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, Yogyakarta.
