Pengaruh Penambahan Pozzolith®100ri Terhadap Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Belah Beton Dengan Pengurangan Faktor Air Semen

(1)

Sofiyan J. P. Manik : Pengaruh Penambahan Pozzolith®100ri Terhadap Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Belah Beton Dengan Pengurangan Faktor Air Semen, 2008.

PENGARUH PENAMBAHAN POZZOLITH®100Ri

TERHADAP KUAT TEKAN DAN KUAT TARIK BELAH

BETON DENGAN PENGURANGAN FAKTOR AIR SEMEN

Tugas Akhir

Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi

Syarat untuk menempuh ujian sarjana Teknik Sipil

Disusun oleh:

SOFIYAN J.P. MANIK

03 0404 001

SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

2

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan

kasihnya-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pengaruh

Penambahan POZZOLITH100Ri dan Pengurangan Air Terhadap Modulus Elastisitas Beton, Kuat Tekan Beton dan Kuat Tarik Belah Beton” dengan baik. Adapun tugas akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam

menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Bidang Studi Struktur pada Departemen

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Penulis menyadari bahwa selesainya tugas akhir ini tidak terlepas dari

bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak baik moril maupun materil.

Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan

terima kasih yang setulusnya kepada :

1. Bapak Ir. Alferido Malik dan Ibu Nursyamsi, ST. MT, selaku pembimbing

yang telah banyak meluangkan waktu, pikiran dan tenaga untuk memberikan

arahan dan bimbingan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

2. Bapak Prof. DR. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Teruna Jaya,M.Sc, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara.

5. PT. BASF Construction Chemical Indonesia Cabang Medan, terutama kepada

Bang Yunan dan Ka’ Yenny, terimakasih atas bantuan bahan admixturenya

dan masukan-masukannya yang sangat bermanfaat.

6. Teristimewa buat Ibunda dan Ayahanda tercinta atas segala pengorbanan,

cinta, kasih sayang, kepercayaan, dukungan serta doa yang tiada batas untuk

penulis. Baktiku takkan dapat membalas cinta kasih yang ayah dan ibu

(3)

3 Benny, Romauli Manalu serta Dek Lindung, semoga kekompakan kita selama

ini dapat kita jaga serta kasih sayang diantara kita tetap terjaga selamanya.

Semoga Tuhan menyertai kita. Amin.

7. Asisten beserta staf Laboratorium Beton USU, Fakhrul Rivai, Nova, Gofur,

Andi dan Mas Bandi yang banyak membantu penulis dalam pengecoran,

pengujian hingga penyusunan tugas akhir ini.

8. Thanks berat to: Fikri, Fadli, Wira, Yunus, Ryo, Natan, Dapot, Himsar,

Masana, Mianto, Toni serta adik-adik stambuk 06, yang sudah membantu

dalam proses pengecoran dan pengujian beton.

9. All civil 03, abang-abang stambuk 02, dll yang tidak dapat disebutkan

satu-persatu, terima kasih atas bantuan yang diberikan buat penulis selama ini serta

teman dalam susah dan senang. Semoga Tuhan selalu menerangi kita dengan

cahaya kasih-Nya dalam setiap langkah kita.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini masih jauh dari

sempurna, dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan kemampuan dari penulis,

untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar dapat

meningkatkan kemampuan menulis pada masa yang akan datang. Akhir kata,

semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan

pengetahuan bagi yang membacanya.

Medan, Maret 2008

Penulis

(4)

4

ABSTRAK

Beton merupakan salah satu material konstruksi yang pemakaiannya sangat luas sehubungan dengan sifat-sifat fisiknya yang baik, mudah dibentuk dalam pekerjaannya dan biaya pembuatan yang relativ murah. Dalam kondisi tertentu pada saat cuaca panas seringkali kita dihadapkan pada masalah dimana beton akan cepat mengeras sehingga diperlukan bahan tambahan (admixture) yang dapat memperlambat pengikatan beton tanpa harus menurunkan mutu dari beton. Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah untuk mengetahui kuat tekan dan kuat tarik beton dari variasi pemakaian bahan tambah (admixture) POZZOLITH

_{100Ri dengan faktor air semen tetap dibandingkan kuat tekan beton dengan} faktor air semen yang dikurangi 5%, 10%, dan 15% untuk pemakaian admixture yang memberikan kuat tekan dan kuat tarik beton maksimum pada percobaan sebelumnya. Nilai kuat tekan direncanakan berdasarkan mix design dengan nutu beton 30MPa, nilai modulus elastisitas tidak dihitung, serta pengujian kuat tekan dan kuat tarik rekah beton dilakukan pada umur 28 hari dengan menggunakan cetakan silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.

Sebelum melakukan pembuatan benda uji terlebih dilakukan pemeriksaan material (pasir dan batu pecah) untuk mengetahui mutu darimaterial yang dipakai untuk mix design. Setelah dilakukan pengujian material maka dapat dilakukan pembuatan benda uji sesuai mix design yang direncanakan. Bahan admixture POZZOLITH®100Ri dicampurkan dengan variasi penambahan sebear 0%; 0,2%; 0,3%; 0,4% dan 1% dari berat semen. Dan selanjutnya dilakukan pengurangan air sebesar 5%, 10% dan 15% untuk beton dengan variasi penambahan pozzolith 100Ri yang memberikan kuat tekan beton maksimum. Setiap variasi campuran dibuat masing-masing 3 sampel untuk kuat tekan beton dan 3 sampel untuk kuat tarik rekah beton.

(5)

5 DAFTAR ISI

Kata Pengantar ... i

Abstrak ... iii

Daftar Isi ... v

Daftar Tabel ... viii

Daftar Gambar ... xi

Daftar Lampiran ... xii

Daftar Istilah ... xvi

Daftar Notasi... ... xviii

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ... 1

I.2 Permasalahan ... 2

I.3 Tujuan ... 5

I.4 Pembatasan Masalah ... 6

I.5 Tahap Penelitian... ... 7

I.6 Metodologi Penelitian ... 9

I.7 Manfaat Penelitian... 13

(6)

6

II.1.1 Beton Segar ... 16

II.1.2 Elastisitas Beton... 20

II.1.3 Kekuatan Tekan Beton (f’c) ... 22

II.1.3 Kekuatan Tarik Belah Beton (T) ... 25

II.2 Bahan Penyusun Beton... 26

II.2.1 Semen ... 26

II.2.1.1 Umum ... 26

II.2.1.2 Semen Portland... 27

II.2.1.3 Jenis Semen Portland ... 28

II.2.1.4 Senyawa Kimia... 29

II.2.1.5 Sifat-sifat Semen Portland... 30

II.2.2 Agregat ... 32

II.2.2.1 Umum ... 32

II.2.2.2 Jenis Agregat ... 33

II.2.3 Air ... 34

II.2.4 Bahan Tambah ... 36

II.2.4.1 Umum ... 36

II.2.4.2 Alasan Penggunaan Bahan Tambahan ... 38

II.2.4.3 Perhatian Penting Dalam Penggunaan Bahan Tambahan ... 39

(7)

7

BAB III METODE PENELITIAN

III.1 Umum ... 45

III.2 Urutan Tahapan Penelitian ... 46

III.2.1 Pemeriksaan Bahan Penyusun Beton ... 46

III.2.1.1 Agragat Halus ... 46

III.2.1.1.1 Analisa Ayakan Pasir... ... 48

III.2.1.1.2 Pemeriksaan Kadar Lumpur Pasir... ... 50

III.2.1.1.3 Pemeriksaan Kandungan Organik... ... 51

III.2.1.1.4 Pemeriksaan Clay Lump Pada Pasir... ... 53

III.2.1.1.5 Pemeriksaan Berat Isi Pasir... ... 54

III.2.1.1.6 Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Pasir ... 56

III.2.1.2 Agregat Kasar ... 58

III.2.1.2.1 Analisa Ayakan Batu Pecah... 60

III.2.1.2.2 Pemeriksaan Kadar Lumpur... 62

III.2.1.2.3 Pemeriksaan Keausan Dengan Mesin Los Angeles... 63

III.2.1.2.4 Pemeriksaan Berat Isi Batu Pecah... 65

(8)

8

III.2.1.3 Semen ... 68

III.2.1.4 Air ... 69

III.2.2 Perencanaan Campuran Beton ... 69

III.2.3 Penyediaan Bahan Penyusun Beton... 70

III.2.4 Pembuatan Benda Uji Silinder ... 70

III.2.5 Pengujian Sampel ... 71

III.2.5.1 Pengujian Modulus Elastisitas Beton ... 72

III.2.5.2 Pengujian Kuat Tekan Beton... 72

III.2.5.2 Pengujian Kuat Tarik Belah Beton... 73

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Nilai Slump ... 75

IV.2 Modulus Elastisitas Beton... 79

IV.3 Kuat Tekan Beton ... 119

IV.4 Kuat Tarik Belah Beton ... 124

BAB V PENUTUP V.1 Kesimpulan... 129

V.2 Saran ... 131

(9)

9

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Jumlah Sampel Dan Metode Pengujian Silinder Beton

Pada Umur 28 Hari Untuk Percobaan Tahap I ... 11

Tabel 1.2 Jumlah Sampel Dan Metode Pengujian Silinder Beton Pada Umur 28 Hari Untuk Percobaan Tahap 2... 12

Tabel 2.1 Komposisi Senyawa Kimia Portland Semen ... 29

Tabel 3.1 Susunan Besar Butiran Agregat Halus ... 47

Tabel 3.2 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar ... 59

Tabel 4.1 Pemeriksaan Nilai Slump Dengan Peningkatan Pemakaian Admixture POZZOLITH  100Ri ... 76

Tabel 4.2 Pemeriksaan Nilai Slump Dengan Variasi Pengurangan Air Pada Pemakaian Admixture POZZOLITH  100Ri 0,4% ... 77

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Elastisitas Beton Normal ... 80

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Elastisitas Beton Dengan Variasi Penambahan POZZOLITH  100Ri 0,2% ... 83

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Elastisitas Beton Dengan Variasi Penambahan POZZOLITH  100Ri 0,3% ... 86

(10)

10 Tabel 4.7 Hasil Pengujian Elastisitas Beton Dengan Variasi

Penambahan POZZOLITH  100Ri 1% ... 92 Tabel 4.8 Nilai Modulus Elastisitas Dari Masing-Masing Variasi

Beton ... 102

Tabel 4.9 Persentase Peningkatan Modulus Elastisitas Beton Terhadap

Beton Normal Dengan Variasi Penambahan Admixture ... 103

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Elastisitas Beton Dengan Variasi Penambahan POZZOLITH  100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air 5%... 104

Tabel 4.11 Hasil Pengujian Elastisitas Beton Dengan Variasi Penambahan POZZOLITH  100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air 10% ... 107

Tabel 4.12 Hasil Pengujian Elastisitas Beton Dengan Variasi Penambahan POZZOLITH  100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air 15% ... 110

Tabel 4.13 Nilai Modulus Elastisitas Beton Dengan Variasi Penambahan POZZOLITH  100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air ... 117 Tabel 4.14 Persentase Peningkatan Modulus Elastisitas Beton Terhadap

Beton Normal Dengan Variasi Penambahan Admixture Dan

Pengurangan Air ... 117 Tabel 4.15 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari Untuk Variasi

Pemakaian POZZOLITH  100Ri ... 119 Tabel 4.16 Persentase Peningkatan Kuat Tekan Beton Terhadap

Beton Normal ... 121 Tabel 4.17 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari Untuk Variasi

Pengurangan Air Pada Penambahan Admixture 0,4% ... 122 Tabel 4.18 Persentase Peningkatan Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari Terhadap

Beton Normal Untuk Variasi Pengurangan Air Pada Penambahan

(11)

11 Tabel 4.19 Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton Umur 28 Hari Untuk Variasi

Pemakaian POZZOLITH  100Ri ... 125 Tabel 4.20 Hasil Pengujian Kuat Tarik Beton Umur 28 Hari Untuk Variasi

Pengurangan Air Pada Penambahan Admixture 0,4% ... 126

Tabel 4.21 Persentase Peningkatan Kuat Tarik Beton Terhadap

Beton Normal ... 127 Tabel 4.22 Persentase Peningkatan Kuat Tarik Beton Umur 28 Hari Terhadap

Beton Normal Untuk Variasi Pengurangan Air Pada Penambahan

(12)

12

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Benda Uji Silinder ... 6

Gambar 2.1 Hubungan Antara Umur Beton Dengan Kuat Tekan Beton ... 23

Gambar 2.2 Perkembangan Kekuatan Tekan Mortar Untuk Berbagai Tipe

Portland Semen ... 24

Gambar 3.1 Pengujian Kuat Tarik Belah Silinder Beton ... 73

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Penambahan Admixture vs Nilai Slump ... 77

Gambar 4.2 Garfik Hubungan Nilai Slump Terhadap Pengurangan Air Dan

Penambahan POZZOLITH100Ri 0,4% ... 78 Gambar 4.3 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Untuk Beton Normal ... 82 Gambar 4.4 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Beton Pada Pemakaian

Admixture POZZOLITH100Ri 0,2% ... 84 Gambar 4.5 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Beton Pada Pemakaian

(13)

13 Gambar 4.8 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Beton Pada Pemakaian

Admixture POZZOLITH100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air 5% ... 105 Gambar 4.9 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Beton Pada Pemakaian

Admixture POZZOLITH100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air

10% ... 108 Gambar 4.10 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Beton Pada Pemakaian

Admixture POZZOLITH100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air

15% ... 111 Gambar 4.11 Grafik Hasil Pengujian Nilai Modulus Elastisitas Beton Pada

Percobaan Tahap I dan Tahap II ... 118

Gambar 4.12 Grafik Hubungan Penambahan Admixture POZZOLITH100Ri

vs Nilai Kuat Tekan Beton Pada Umur 28 Hari ... 119

Gambar 4.13 Grafik Hubungan Penambahan Admixture POZZOLITH100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air vs Nilai Kuat Tekan Beton Pada

Umur 28 Hari ... 122 Gambar 4.14 Grafik Hasil Pengujian Nilai Kuat Tekan Beton Pada

Percobaan Tahap I dan Tahap II ... 124

Gambar 4.15 Grafik Hubungan Penambahan Admixture POZZOLITH100Ri

vs Tegangan Rekah Beton Pada Umur 28 Hari ... 125

Gambar 4.16 Grafik Hubungan Penambahan Admixture POZZOLITH100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air vs Tegangan Rekah Beton

Pada Umur 28 Hari ... 127 Gambar 4.17 Grafik Hasil Pengujian Nilai Kuat Tarik Belah Beton Pada

(14)

14

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A. Pemeriksaan Bahan Penyususn Beton

Lampiran A.1. Analisa Saringan Agregat Halus

Lampiran A.2. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus

Lampiran A.3. Pemeriksaan Kandungan Organik Agregat Halus

Lampiran A.4. Pemeriksan Kadar Liat Agregat Halus

Lampiran A.5. Pemeriksaan Berat Isi Agregat Halus

Lampiran A.6. Pemeriksaan Berat Jenis Dan Absorbsi Agregat Halus Lampiran A.7. Analisa Saringan Agregat Kasar

Lampiran A.8. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Kasar

Lampiran A.9 Pemeriksaan Keausan Menggunakan Mesin Pengaus Los Angeles Lampiran A.10. Pemeriksaan Berat Isi Agregat Kasar

Lampiran A.11. Pemeriksaan Berat Jenis Dan Absorbsi Agregat Kasar

Lampiran B. Perhitungan Mix Design

(15)

15

Lampiran C. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton

Lampiran C.1. Pengujian Kuat Tekan Beton Normal

Lampiran C.2. Pengujian Kuat Tekan Beton Variasi Penambahan Admixture

POZZOLITH100Ri 0,2%

POZZOLITH100Ri 1%

POZZOLITH100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air 5% Lampiran C.7. Pengujian Kuat Tekan Beton Variasi Penambahan Admixture

POZZOLITH100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air 10% Lampiran C.8. Pengujian Kuat Tekan Beton Variasi Penambahan Admixture

POZZOLITH100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air 15%

Lampiran D. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton

Lampiran D.1. Pengujian Kuat Tarik Beton Normal

Lampiran D.2. Pengujian Kuat Tarik Beton Variasi Penambahan Admixture

(16)

16 Lampiran D.4. Pengujian Kuat Tarik Beton Variasi Penambahan Admixture

POZZOLITH100Ri 1%

POZZOLITH100Ri 0,4% Dan Pengurangan Air 10% Lampiran D.8. Pengujian Kuat Tarik Beton Variasi Penambahan Admixture

Lampiran E. Dokumentasi Pelaksanaan Pengecoran Dan Pengujian Beton

Lampiran E.1 Admixture POZZOLITH100Ri Lampiran E.2 Proses Pengadukan Campuran Beton

Lampiran E.3 Pemeriksaan Nilai Slump Untuk Beton Normal Lampiran E.4 Pemeriksaan Nilai Slump Beton Dengan Penambahan

POZZOLITH100Ri

Lampiran E.5 Pembuatan Benda Uji Silinder Lampiran E.6 Benda Uji Silinder

Lampiran E7 Penimbangan Benda Uji

Lampiran E.8 Pengujian Modulus Elastisitas Beton Lampiran E.9 Pengujian Kuat Tekan Beton

(17)

17

DAFTAR ISTILAH

Absorbsi : penyerapan air

Accelerating Admixture : bahan tambah yang berfungsi mempercepat pengerasan beton.

Admixture : zat penambah, bahan tambah, campuran.

ASTM : American Society for Testing and Meterials

PBI : Peraturan Beton Indonesia

(18)

18

Beton variasi : beton normal yang sudah diberi variasi bahan

tambah

Bleeding : pemisahan air dari adukan

Curing : perawatan

Dumping : penuangan

Durability : bersifat tahan lama

f.a.s : perbandingan antara berat air dengan berat semen

suatu adukan beton

Final setting : waktu ikat akhir

Finenes : tingkat kehalusan

Gradasi : susunan butiran

Hidrasi : persenyawaan kimia dalam air

Hydraulic binder : pengikat hidrolis

Initial setting : waktu ikat awal

Laitance : selaput tipis

Mix design : rancangan campuran beton

Plasticizer : bahan tamabah yang membuat adukan beton

menjadi cair/plastis

(19)

19

Quaary : tempat pengambilan material

Retarder : bahan tambah penghambat pengikatan beton

Setting time : waktu ikat

Segregasi : kecenderungan air campuran untuk naik ke atas

(memisahkan diri) pada beton segar yang baru saja dipadatkan

SSD : Saturated Surface Dry

Superplasticizers : tingkatan yang lebih baik dari plasticizer

Slump : penurunan adukan beton terhadap tinggi kerucut

Abrams

Vibrating : pemadatan

Water reducing : pengurangan kadar air

Workabilitas : kemudahan pekerjaan beton / kelacakan

DAFTAR NOTASI

A : luas permukaan (cm)

D : diameter silinder (cm)

(20)

20

bk : kekuatan beton karakteristik (kg/cm²)

f’c : kekuatan tekan (kg/cm²)

f’_ct : kuat tarik rekah beton (kg/cm²)

L : panjang silinder

P : beban tekan (KN)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi semakin maju di segala bidang, termasuk di

bidang konstruksi. Dalam bidang konstruksi, material konstruksi yang paling

(21)

21 utama karena beton merupakan bahan dasar yang mudah dibentuk dengan harga

yang relatif murah dibandingkan dengan konstruksi lainnya.

Beton merupakan bahan campuran antara semen portland, agregat kasar,

agregat halus, air dan dengan atau tanpa bahan tambahan (admixture) dengan

perbandingan tertentu yang akan membentuk beton segar. Pengerasan beton akan

segera terjadi karena adanya peristiwa ikatan antara air dan semen, dimana massa

beton akan bertambah kuat seiring dengan bertambahnya umur beton.

Dalam pembuatan beton, pemilihan akan bahan-bahan yang digunakan

sangat penting terutama untuk memperoleh mutu beton dengan sifat-sifat khusus

yang diinginkan untuk tujuan tertentu dengan cara yang paling ekonomis.

Dewasa ini dalam praktek pembuatan beton, bahan tambahan (admixture)

merupakan bahan yang dianggap penting. Penggunaan bahan tersebut

dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai dengan sifat

yang diinginkan. Bahan tambahan tersebut ditambahkan ke dalam campuran beton

atau mortar, dan dengan adanya bahan tambahan ini diharapkan beton yang

dihasilkan memiliki sifat yang lebih baik.

Karena suatu bahan campuran pada umumnya dimasukkan pada campuran

beton dalam jumlah yang relatif kecil, maka tingkat kontrolnya harus lebih besar

dibanding saat pengerjaan beton biasa tanpa suatu bahan campuran (admixture).

Penggunaan bahan admixture yang tidak sesuai dengan yang diinginkan maupun

(22)

22 beton tersebut yang dapat mempengaruhi mutu dan kualitas beton yang telah

direncanakan.

Beragam jenis dan kegunaan admixture kimia yang telah banyak

dipasarkan saat ini telah banyak membantu para ahli konstruksi dalam mengatasi

masalah-masalah dilapangan, seperti : pada tempat yang banyak mengandung air,

dapat digunakan admixture yang mampu mengurangi pemakaian air semen; dan

untuk jarak tempuh yang jauh dapat digunakan admixture yang mampu

memperlambat waktu ikat beton; dan sebagainya.

Dalam tugas akhir ini yang akan diteliti adalah POZZOLITH 100Ri yang berfungsi memperlambat waktu ikat beton tanpa mengurangi mutu beton.

Bahan campuran (admixture) ini dapat mengurangi kandungan air pada beton.

1.2. Permasalahan

Secara umum untuk menghasilkan beton yang berkualitas baik maka

slump yang dihasilkan dalam pengecoran beton adalah kecil, ini disebabkan

karena penggunaan air yang minimum (dengan angka perbandingan jumlah air

terhadap semen yang rendah). Namun hal ini akan menimbulkan masalah karena

beton sulit dikerjakan (tidak mudah mengalir). Bahan tambahan (admixture)

POZZOLITH  100Ri adalah bahan tambahan yang berfungsi sebagai Retarder and Water Reducing dimana kita dapat mengurangi jumlah air pencampur yang

diperlukan untuk menghasilkan beton dan memperlambat waktu pengikatan beton.

Adapun alasan kenapa saya menetapkan permasalahan yang ingin saya teliti

(23)

23 tambahan (admixture) POZZOLITH  100Ri yang berfungsi sebagai Retarder and Water Reducing ini dapat menjadi solusi bila temperatur udara panas serta

jarak tempuh ke lokasi pengecoran cukup jauh, maka saya ingin mengetahui

pengaruh penambahan POZZOLITH  100Ri terhadap nilai kuat tekan beton serta kuat tarik belah beton. Dengan menggunakan bahan tambahan (admixture)

POZZOLITH  100Ri dihasilkan nilai slump yang rendah sehingga workabilitas beton akan semakin rendah. Oleh karena nilai slump yang rendah maka perlu

diteliti sampai sejauh mana pengaruh penambahan POZZOLITH 100Ri terhadap nilai kuat tekan beton. Analisa pada kekuatan tampang konstruksi beton,

khususnya balok maka dianggap bahwa beton tidak kuat menahan tarik. Meskipun

demikian, besarnya tarikan yang timbul pada beton perlu juga diketahui sebagai

kontrol untuk mengamankan kemungkinan yang terjadi akibat lenturan beton

dimana memungkinkan terjadinya retakan pada beton sehingga mengakibatkan

berkaratnya tulangan pada konstruksi beton bertulang.

Pada penelitian ini akan ditinjau pengaruh penambahan bahan campuran

(admixture) terhadap kuat tekan dan kuat tarik beton. Hasil ini diperoleh dari

perbandingan beton yang menggunakan POZZOLITH  100Ri (0,2%; 0,3%; 0,4%; dan 1% dengan faktor air semen tetap) pada tahap I, terhadap pengurangan

air 5%, 10%, dan 15% pada tahap II yang menggunakan dosis POZZOLITH  100Ri dari hasil kuat tekan beton maksimum pada tahap I.

(24)

24 Adapun tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah untuk mengetahui

kuat tekan dan kuat tarik beton dari variasi pemakaian bahan tambah (admixture)

POZZOLITH  100Ri dengan faktor air semen tetap dibandingkan kuat tekan beton dengan faktor air semen yang dikurangi 5%, 10%, dan 15% untuk

pemakaian admixture yang memberikan kuat tekan dan kuat tarik beton

maksimum pada percobaan sebelumnya.

1.4 Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi ruang lingkupnya agar tidak

terlalu luas. Pembatasan masalah meliputi:

1. Kuat tekan beton (f’c) direncanakan berdasarkan mix design dengan mutu

beton yang diinginkan adalah 30 MPa.

2. Penggunaan satu jenis bahan admixture yaitu POZZOLITH  100Ri dengan variasi pemakaian 0%; 0,2%; 0,3%; 0,4% dan 1%.

3. Pengurangan faktor air semen 5%, 10%, dan 15% pada percobaan tahap II

dengan menggunakan dosis penambahan POZZOLITH  100Ri yang memberikan hasil kuat tekan maksimum pada tahap I.

4. Benda uji yang digunakan adalah silinder 15cm x 30cm sebanyak 3 buah pada

masing-masing variasi beton.

5. Pemeriksaan slump (slump test) dilakukan setiap pengecoran untuk

(25)

25 6. Pengujian yang dilakukan adalah kuat tekan beton dan kuat tarik beton

dilakukan pada umur 28 hari untuk semua variasi beton.

Gambar I.1 Benda Uji Silinder

7. Nilai modulus elastisitas tidak dihitung.

8. Kuat tekan beton (f’c) diambil berdasarkan beban maksimum.

1.5 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 POZZOLITH  100Ri. 2. Pemeriksaan bahan penyusun beton:

• Analisa ayakan agregat halus dan agregat kasar.

(26)

26 • Pemeriksaan kandungan organik (colormetric test) pada agregat halus.

• Pemeriksaan berat isi agregat halus dan agregat kasar.

• Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi agregat halus dan agregat kasar.

3. Mix design (perancangan campuran)

Penimbangan/penakaran bahan penyusun beton berdasarkan uji karakteristik

bahan penyusun dan mutu beton yang direncanakan dalam penelitian ini

(27)

27 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Umum

Beton merupakan fungsi dari bahan penyusunnya yang terdiri dari bahan

semen hidrolik (portland cement), agregat kasar, agregat halus, air dan bahan

tambah (admixture atau additive). Hasil dari pencampuran semen hidrolik

(portland cement), agregat kasar, agregat halus, air dan bahan tambah (admixture

atau additive) bila dituang dalam cetakan kemudian dibiarkan, maka akan

mengeras seperti batuan. Pengerasan tersebut terjadi oleh peristiwa reaksi kimia

antara air dan semen yang berlangsung selama waktu yang panjang, dan akibatnya

campuran itu selalu bertambah keras setara dengan umurnya. Beton yang sudah

keras dapat dianggap batu tiruan, dengan rongga-rongga antara butiran yang besar

(agregat halus, kerikil, atau batu pecah) diisi oleh butiran yang lebih kecil (agregat

halus, pasir), dan pori-pori antara agregat halus ini diisi oleh semen dan air (pasta

semen).

Beton yang digunakan sebagai struktur dalam konstruksi teknik sipil,

dapat dimanfaatkan untuk banyak hal. Dalam teknik sipil, struktur beton

(28)

28 Dalam teknik sipil hidro, beton digunakan untuk bangunan air seperti bendung,

bendungan, saluran, dan drainase perkotaan.

Ditinjau dari sudut estetika, beton hanya membutuhkan sedikit

pemeliharaan. Kekakuan, keawetan dan sifat beton yang lain tergantung pada sifat

bahan-bahan dasar, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukan maupun

cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan, dan cara

perawatan selama proses pengerasan. Luasnya pemakaian beton disebabkan

karena terbuat dari bahan-bahan yang umumnya mudah diperoleh, serta mudah

diolah sehingga menjadikan beton mempunyai sifat yang dituntut sesuai dengan

keadaan situasi pemakaian tertentu.

Jika ingin membuat beton yang baik, dalam arti memenuhi persyaratan

yang lebih ketat karena tuntutan yang lebih tinggi, maka harus diperhitungkan

dengan seksama cara-cara memperoleh adukan beton segar ( fresh concrete) yang

baik dan beton keras (hardened concrete) yang dihasilkan juga baik. Beton yang

baik adalah beton yang kuat, tahan lama, kedap air.

Kebaikan beton antara lain :

1. Dapat dengan mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi.

2. Biaya pemeliharaan yang kecil.

3. Tahan terhadap temperature yang tinggi.

4. Mampu memikul beban yang berat.

(29)

29 Kekurangan beton antara lain :

1. Bentuk yang telah dibuat sulit diubah.

2. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi.

3. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak. Oleh karena

itu perlu diberi baja tulangan.

4. Daya pantul suara yang besar.

5. Beton sulit untuk dapat kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat

dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak beton.

6. Berat.

7. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi.

II.1.1 Beton segar

Beton segar yang baik adalah beton yang dapat diaduk, dapat diangkut,

dapat dituang, dapat 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 mutu beton

yang dihasilkan kurang baik. Tiga hal penting yang perlu diketahui dari sifat-sifat

beton segar, yaitu : kemudahan pengerjaan (workability), pemisahan kerikil

(segregation), pemisahan air (bleeding).

a. Kemudahan pengerjaan (workability)

Workability merupakan ukuran dari tingkat kemudahan atau kesulitan adukan

(30)

30 maupun sifat bahan-bahan ini secara bersama-sama mempengaruhi sifat

kemudahan pengerjaan beton segar. Unsur-unsur yang mempengaruhi sifat

kemudahan dikerjakan antara lain :

1. Jumlah air pencampur

Semakin banyak air yang digunakan maka semakin mudah beton tersebut

dikerjakan.

2. Kandungan semen

Penambahan semen ke dalam campuran juga memudahkan cara

pengerjaan adukan betonnya, karena pasti diikuti dengan penambahan air

campuran untuk memperoleh nilai fas tetap.

3. Gradasi campuran pasir-kerikil

Jika memenuhi syarat dan sesuai dengan standar, akan lebih 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 pemadatan

Bila cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat

kelecakan (keenceran) yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air yang

(31)

31 Percobaan slump dilakukan untuk mengetahui tingkat kemudahan

pengerjaan. Percobaan ini dilakukan dengan alat berbentuk kerucut berpancung,

yang diameter atasnya 10 cm, diameter bawahnya 20 cm, dan tinggi 30 cm,

dilengkapi dengan kuping untuk mengangkat beton segar dan tongkat pemadat

diameter 16 mm sepanjang minimal 60 cm.

Ada tiga jenis slump yaitu slump sejati ( slump sesungguhnya), slump

geser dan slump runtuh . Slump sesungguhnya merupakan penurunan umum dan

seragam tanpa adukan beton yang pecah, pengambilan nilai slump ini dengan

mengukur penurunan minimum dari puncak kerucut. Slump geser terjadi bila

separuh puncak kerucut adukan beton tergeser dan tergelincir kebawah pada

bidang miring, pengambilan nilai slump geser ada dua cara yaitu dengan

penurunan minimum dan penurunan rata-rata dari puncak kerucut. Slump runtuh

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.

b. Pemisahan Kerikil (Segregation)

Kecenderungan butir-butir kasar untuk lepas dari campuran beton dinamakan

segregasi. Hal ini akan menyebabkan sarang kerikil, yang pada akhirnya akan

menyebabkan keropos pada beton. Segregasi ini disebabkan oleh beberapa

hal, antara lain :

1. Campuran kurang semen.

(32)

32 3. Besar ukuran agregat maksimum lebih dari 40 mm.

4. Permukaan butir agregat kasar, semakin kasar permukaan butir agregat

semakin mudah terjadi segregasi.

Untuk mengurangi kecenderungan terjadinya segregasi maka dapat dicegah

dengan cara :

1. Tinggi jatuh diperpendek.

2. Penggunaan air sesuai dengan syarat.

3. Ukuran agregat sesuai dengan syarat.

4. Pemadatan baik.

c. Pemisahan Air (Bleeding)

Kecenderungan air untuk naik kepermukaan pada beton yang baru dipadatkan

dinamakan bleeding. Air yang naik ini membawa semen dan butir-butir halus

pasir, yang pada saat beton mengeras nantinya akan membentuk selaput.

Bleeding dipengaruhi oleh :

1. Susunan butir agregat

Jika komposisinya sesuai, kemungkinan untuk terjadinya bleeding kecil.

2. Banyaknya air

Semakin banyak air yang digunakan berarti semakin besar pula

kemungkinan terjadinya bleeding.

(33)

33 Semakin cepat beton mengeras, semakin kecil kemungkinan terjadinya

bleeding.

4. Proses pemadatan

Pemadatan yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya bleeding.

Bleeding dapat dikurangi dengan cara :

1. Memberi lebih banyak semen.

2. Menggunakan air sesedikit mungkin.

3. Menggunakan butir halus lebih banyak.

II.1.2 Kekuatan Tekan Beton (f’c)

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. Besarnya kuat tekan beton dapat dihitung dengan

rumus: f’c = A

P

………. Pers 2.1

Kekuatan tekan beton diwakili dengan 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. Umumnya kuat tekan

beton berkisar antara nilai 10-65 MPa. Untuk struktur beton bertulang pada

umumnya menggunakan 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. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton yaitu :

(34)

34 Semakin rendah nilai faktor air semen maka 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 disebabkan karena jika faktor air semen terlalu rendah, adukan

beton sulit dipadatkan. Dengan demikian ada suatu nilai faktor air semen

optimum yang menghasilkan kuat tekan beton maksimum. 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 bersifat mengencerkan adukan beton

sehingga lebih mudah dipadatkan.

Gambar 2.1 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton

selama masa perkembangannya (Tri mulyono,2003)

2. Umur beton

Kekuatan tekan beton akan bertambah dengan naiknya umur beton. Biasanya

nilai kuat tekan ditentukan pada waktu beton mencapai umur 28 hari.

(35)

35 setelah itu kenaikannya akan kecil. Umumnya pada umur 7 hari kuat tekan

beton mencapai 70% dan pada umur 14 hari mencapai 85%-90% dari kuat

tekan umur 28 hari.

3. Jenis semen

Jika Portland 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 2.2 di bawah ini.

Gambar 2.2 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. Pada jumlah semen yang

terlalu sedikit sehingga adukan beton sulit dipadatkan yang mengakibatkan

kuat tekan beton rendah. Namun jika jumlah semen berlebihan berarti jumlah

(36)

36 mengakibatkan kuat tekan beton rendah. Jika nilai slump sama (fas berubah),

beton dengan kandungan semen lebih banyak mempunyai kuat tekan lebih

tinggi.

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 besarnya

tegangan saat retak-retak beton mulai terbentuk. Oleh karena itu kekasaran

permukaan ini berpengaruh terhadap bentuk kurva tegangan-regangan tekan

dan terhadap kekuatan betonnya, akan tetapi bila adukan nilai slumpnya 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.

II.1.3 Kekuatan Tarik Belah Beton (f’_ct)

Kekuatan tarik beton relatif rendah. Nilai kuat tekan dan tarik bahan beton

tidak berbanding lurus. Kekuatan tarik lebih sulit diukur dibandingkan dengan

kekuatan tekan karena masalah penjepitan pada mesin. Ada sejumlah metode yang

tersedia untuk menguji kekuatan tarik, dan yang paling sering digunakan adalah

tes pembelahan silinder atau tes Brasil.

Konstruksi beton yang dipasang mendatar sering menerima beban tegak

(37)

37 karena daya dukung beton terhadap gaya lentur tergantung pada jarak dari garis

berat beton, makin jauh dari garis berat maka makin kecil daya dukungnya.

Kekuatan tarik belah relatif rendah, untuk beton normal berkisar antara

9%-15% dari kuat tekan. Pengujian kuat tarik beton yang dilakukan melalui pengujian

split cylinder. Nilai pendekatan yang diperoleh dari hasil pengujian berulang kali

mencapai kekuatan 0,5-0,6 kali fc', sehingga untuk beton normal digunakan

nilai 0,57 fc'. Pengujian tersebut menggunakan benda uji silinder beton

berdiameter 150 mm dan panjang 300 mm, diletakkan pada arah memanjang

diatas alat penguji kemudian beban tekan diberikan merata arah tegak dari atas

pada seluruh panjang silinder. Apabila kuat tarik terlampaui, benda uji terbelah

menjadi dua bagian dari ujung ke ujung. Tegangan tarik yang timbul sewaktu

benda uji terbelah disebut sebagai split cilinder strength. Besarnya tegangan tarik

pada beton dapat dihitung dengan rumus :

fct =

D L 2P

π ………. Pers 2.2

II.2 Bahan Penyusun Beton

II.2.1 Semen

II.2.1.1 Umum

Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam

pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. Jika ditambah air, semen akan

(38)

38 mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton

segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras.

Fungsi semen ialah untuk mengikat butir-butir agregat hingga membentuk

suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara di antara butir agregat.

Semen merupakan hasil industri yang sangat kompleks, dengan campuran serta

susunan yang berbeda-beda. Semen dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu

1. Semen non-hidrolik

2. Semen hidrolik

Semen non-hidrolik tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air, akan tetapi

dapat mengeras di udara. Contoh utama dari semen non-hidrolik adalah kapur.

Semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di dalam

air. Contoh semen hidrolik antara lain : Kapur hidrolik, semen pozzolan, semen

terak, semen alam, semen Portland, semen portland pozzoland dan semen

alumina.

II.2.1.2 Jenis Semen Portland

Peraturan Beton 1989 (SKBI.4.53.1989) membagi semen Portland menjadi

5 jenis (SK.SNI T-15-1990-03:2) yaitu :

1. Tipe I, semen Portland yang dalam penggunaannya tidak memerlukan

persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya. Digunakan untuk

(39)

39 2. Tipe II, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan

terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Digunakan untuk konstruksi

bangunan dan beton yang terus-menerus berhubungan dengan air kotor atau

air tanah atau untuk pondasi yang tertahan di dalam tanah yang mengandung

air agresif (garam-garam sulfat) dan sakuran air buangan atau bangunan yang

berhubungan langsung dengan rawa.

3. Tipe III, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan

awal yang tinggi dalam fase permulaan setelah pengikatan terjadi. Semen jenis

ini digunakan pada daerah yang bertemperatur rendah, terutama pada daerah

yang mempunyai musim dingin (winter season).

4. Tipe IV, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas

hidrasi yang rendah. Digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan yang besar,

umpamanya untuk pekerjaan bendung, pondasi berukuran besar atau pekerjaan

besar lainnya.

5. Tipe V, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan

yang tinggi terhadap sulfat. Digunakan untuk bangunan yang berhubungan

dengan air laut, air buangan industri, bangunan yang terkena pengaruh gas

atau uap kimia yang agresif serta untuk bangunan yang berhubungan dengan

air tanah yang mengandung sulfat dalam persentase yang tinggi.

II.2.2 Agregat II.2.2.1 Umum

Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi

(40)

40 sangat tinggi, yaitu berkisar 60%-70% dari volume beton. Walaupun fungsinya

hanya sebagai pengisi, tetapi karena komposisinya yang sangat besar sehingga

karakteristik dan sifat agregat memiliki pengaruh langsung terhadap sifat-sifat

beton.

Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat

alam atau agregat buatan. Secara umum agregat dapat dibedakan berdasarkan

ukurannya, yaitu agregat kasar dan agregat halus. Ukuran antara agregat halus

dengan agregat kasar yaitu 4.80 mm (British Standard) atau 4.75 mm (standar

ASTM). Agregat kasar adalah batuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4.80

mm (4.75 mm) dan agregat halus adalah batuan yang lebih kecil dari 4.80 mm

(4.75 mm). Agregat dengan ukuran lebih besar dari 4.80 mm dibagi lagi menjadi

dua yaitu agregat yang berdiameter 4.80 mm- 40 mm disebut kerikil beton dan

yang lebih besar dari 40 mm disebut kerikil kasar.

Agregat yang digunakan dalam campuran beton biasanya berukuran lebih

kecil dari 40 mm. Agregat yang ukurannya lebih besar dari 40 mm digunakan

untuk pekerjaan sipil lainnya, misalnya untuk pekerjaan jalan, tanggul-tanggul

penahan tanah, bronjong atau bendungan dan lainnya. Agregat halus biasanya

dinamakan pasir, dan agregat kasar dinamakan kerikil, batu pecah atau split.

II.2.2.2 Jenis agregat

Agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat alam dan agregat

buatan (pecahan). Agregat alam dan pecahan inipun dapat dibedakan berdasarkan

(41)

41 Jenis agregat Berdasarkan Ukuran Butir

Dari ukurannya, agregat dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu agregat

kasar dan agregat halus.

1. Agregat halus

Agregat halus (pasir) adalah mineral alami yang berfungsi sebagai bahan

pengisi dalam campuran beton yang memiliki ukuran butiran kurang dari 5

mm atau lolos saringan no.4 dan tertahan pada saringan no.200. Agregat halus

(pasir) berasal dari hasil disintegrasi alami dari alat pemecah batu (stone

crusher).

a. Pasir Galian

Pasir golongan ini diperoleh langsung dari permukaan tanah atau dengan

cara menggali terlebih dahulu. Pasir ini biasanya bebas dari kandungan

garam.

b. Pasir Sungai

Pasir ini diperoleh langsung dari dalam sungai, yang pada umumnya

berbutir halus, bulat-bulat akibat proses gesekan. Daya lekat antar

butir-butirnya agak kurang karena butir yang bulat. Karena ukuran butirannya

kecil, maka baik dipakai untuk memplester tembok juga untuk keperluan

yang lain.

(42)

42 Pasir laut ini adalah pasir yang diambil dari pantai. Butirannya halus dan

bulat karena gesekan. Pasir ini merupakan pasir yang paling jelek karena

banyak mengandung garam-garaman. Garam-garaman ini menyerap

kandungan air dari udara dan ini mengakibatkan pasir selalu agak basah.

Karena itu, sebaiknya pasir laut (pantai) tidak dipakai dalam campuran

beton.

2. Agregat Kasar

Agregat kasar berasal dari disintegrasi alami dari batuan alam atau berupa batu

pecah yang dihasilkan oleh alat pemecah batu (stone crusher), dengan ukuran

butiran lebih dari 5 mm atau tertahan pada saringan no.4.

II.2.3 Air

Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang penting. Air diperlukan

untuk bereaksi dengan semen, serta sebagai bahan pelumas antar butir-butir

agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Air yang mengandung

senyawa-senyawa berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula, atau bahan kimia

lainnya, bila dipakai dalam campuran beton akan menurunkan kualitas beton,

bahkan dapat mengubah sifat-sifat beton yang dihasilkan.

Karena pasta semen merupakan hasil reaksi kimia antara semen dengan

air, maka bukan perbandingan jumlah air terhadap total berat campuran yang

penting, tetapi justru perbandingan air dengan semen atau biasa disebut faktor air

semen (water cement ratio). Kandungan air yang rendah menyebabkan beton sulit

(43)

43 kekuatan beton akan rendah. Selain itu kelebihan air akan bersama-sama dengan

semen bergerak ke permukaan adukan beton segar yang baru dituang (bleeding),

kemudian menjadi buih dan membentuk lapisan tipis yang dikenal dengan

laitance (selaput tipis). Selaput tipis ini akan mengurangi daya lekat antara lapisan

beton dan merupakan bidang sambung yang lemah. Apabila ada kebocoran

cetakan, air bersama-sama semen juga dapat keluar, sehingga terjadilah

sarang-sarang kerikil.

Selain dari jumlah air, kualitas air juga harus dipertahankan. Kotoran yang

terkandung didalam air dapat menyebabkan kekuatan beton dan daya tahannya

berkurang. Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu ikatan awal

adukan beton serta kekuatan betonnya setelah mengeras.

II.2.4 Bahan Tambah

II.2.4.1 Umum

Bahan tambah (admixture) adalah bahan-bahan yang ditambahkan ke

dalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran berlangsung. Fungsi

dari bahan ini adalah untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih

cocok untuk pekerjaan tertentu atau untuk menghemat biaya. Untuk memudahkan

pengenalan dan pemilihan admixture, perlu diketahui terlebih dahulu kategori dan

penggolongannya, yaitu:

1. Air entraining agent (ASTM C 260), yaitu bahan tambah yang ditujukan

(44)

44 kecil di dalam beton atau mortar selama pencampuran, dengan maksud

mempermudah pengerjaan beton pada saat pengecoran dan menambah

ketahanan awal pada beton.

2. Chemical admixture (ASTM C 494), 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.

Keuntungannya antara lain: memperbaiki kinerja workability, 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).

Keuntungan penggunaan bahan tambah pada sifat beton, antara lain :

a. Pada beton segar (fresh concrete)

(45)

45 • Mengurangi pemakaian semen.

• Memudahkan dalam pengecoran.

• Mengurangi penggunaan air. • Memudahkan finishing.

b. Pada beton keras (hardened concrete)

• Meningkatkan mutu beton.

• Meningkatkan ketahanan beton (durability).

• Kedap terhadap air (low permeability). • Berat jenis beton meningkat.

II.2.4.2 Jenis-jenis Bahan Tambahan Kimia

Menurut standar ASTM C.494 jenis bahan tambahan kimia dibedakan

menjadi tujuh tipe. Jenis dan definisi bahan tambahan kimia ini sebagai berikut :

1. Tipe A “Water Reducing Admixtures”

Water reducing admixtures adalah bahan tambahan yang mengurangi air

pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi

tertentu.

2. Tipe B “Retarding Admixture”

Retarding admixture adalah bahan tambahan yang berfungsi untuk

menghambat waktu pengikatan beton. Ready mix untuk lokasi yang sulit

dijangkau dan pada daerah yang mempunyai empat musim cuaca, banyak

dipakai pada saat pembangunan konstrusi pada waktu musim panas.

(46)

46 Accelerating admixtures adalah bahan tambahan yang berfungsi untuk

mempercepat pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton. Bahan ini

digunakan untuk mengurangi lamanya waktu pengeringan (hidrasi) dan

mempercepat pencapaian kekuatan beton.

4. Tipe D “Water Reducing and Retarding Admixtures”

Water reducing and retarding admixtures adalah bahan tambahan yang

berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan

untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan menghambat

pengikatan awal.

Water reducing and retarding admixtures yaitu pengurangan air dan

pengontrol pengeringan (water reducing admixture). Bahan ini digunakan

untuk menambah kekuatan beton. Bahan ini juga akan mengurangi kandungan

semen yang sebanding dengan pengurangan kandungan air.

5. Tipe E “Water Reducing and Accelerating Admixtures”

Water reducing and accelerating admixtures adalah bahan tambahan yang

berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan

untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan mempercepat

pengikatan awal. Bahan ini digunakan untuk menambah kekuatan beton.

Bahan ini juga akan mengurangi kandungan semen yang sebanding dengan

pengurangan kandungan air artinya fas yang digunakan tetap dengan

mengurangi kandungan air.

(47)

47 Water reducing, high range admixtures adalah bahan tambahan yang

berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk

menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu, sebanyak 12% atau lebih.

Kadar pengurangan air dalam bahan ini lebih tinggi sehingga diharapkan

kekuatan beton yang dihasilkan lebih tinggi dengan air yang sedikit, tetapi

tingkat kemudahan pekerjaan juga lebih tinggi. Jenis bahan tambahan ini dapat

berupa superplasticizer.

7. Tipe G “Water Reducing, High Range Retarding Admixtures”

Water reducing, high range retarding admixtures adalah bahan tambahan yang

berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk

menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu, sebanyak 12% atau lebih dan

juga untuk menghambat pengikatan beton. Jenis tambahan ini merupakan

gabungan superplasticizer dengan menunda waktu pengikatan beton. Biasanya

digunakan untuk kondisi pekerjaan yang sempit karena sedikitnya sumber

daya yang mengelola beton yang disebabkan oleh keterbatasan ruang kerja.

Bahan tambahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

POZZOLITH100Ri yaitu bahan tambahan retarding, termasuk dalam kategori tipe D (Water Reducing and Retarding Admixtures) pada klasifikas ASTM C.

494.

(48)

48 POZZOLITH100Ri

POZZOLITH100Ri yang digunakan ini berupa zat cair. Dengan menggunakan bahan tambahan ini kita dapat memproduksi beton yang seragam

dan dapat memprediksi mutu beton yang akan dicapai. Penempatan dan

penyelesaian pemakaian bahan campuran ini juga harus mematuhi syarat-syarat

yang ada karena bahan campuran ini merupakan bahan tambahan yang mengatur

waktu pengikatan beton. Hal ini telah ditentukan secara khusus untuk dipakai di

Indonesia dan direncanakan menurut syarat-syarat ASTM untuk tipe B

(Retarding) dan tipe D ( water reducing and retarding admixture).

POZZOLITH100Ri ini merupakan bahan campuran yang tidak akan menyebabkan terjadinya korosi pada beton bertulang.

Bahan campuran (admixture) ini dapat digunakan untuk semua jenis beton

dimana bahan campuran berfungsi dalam pengaturan waktu pengikatan beton

serta mencapai mutu beton yang kita harapkan. Ketika gelembung-gelembung

udara dibutuhkan untuk mengurangi terjadinya segregasi, bleeding maka

POZZOLITH100Ri dapat digunakan dengan bahan tambahan manufaktur yang dapat membentuk gelembung-gelembung udara. Ketika digunakan penghubung

dengan bahan tambahan, setiap bahan tambahan harus disalurkan secara terpisah

pada proses pencampuran beton.

(49)

49 1. Mengurangi terjadinya segregasi.

2. Dapat mengatur waktu pengikatan beton tergantung dosis yang kita gunakan.

3. Dengan pengurangan kadar air pada campuran beton maka kita dapat

meningkatkan mutu beton.

Pemakaian bahan admixture (POZZOLITH100Ri) dapat digunakan untuk semua jenis beton dimana bahan admixture ini berguna untuk mengatur

waktu ikat beton dan menghasikkan beton sesuai yang diinginkan. Bahan

admixture ini dapat dipakai untuk pembuatan precast, beton bertulang.

Dosis yang disarankan untuk pemakaian bahan admixture ini adalah 300 ±

(50)

50 BAB III

METODE PENELITIAN

III.I Umum

Sebelum dilakukan pembuatan benda uji untuk penelitian tentang

pengaruh penggunaan POZZOLITH100Ri terhadap elastisitas, kuat tekan dan kuat tarik beton, maka terlebih dahulu perlu dilakukan pemeriksaan terhadap

bahan-bahan penyusun beton khususnya pasir dan kerikil.

Pemeriksaan dimaksudkan untuk mendapatkan bahan-bahan campuran

beton yang memenuhi syarat, sehingga beton yang dihasilkan nantinya sesuai

dengan yang diharapkan. Dari pemeriksaan bahan-bahan tersebut akan diperoleh

nilai-nilai yang akan dijadikan dasar untuk perhitungan Mix Design beton yang

akan dibuat.

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.

(51)

51 f. Pengujian kuat tekan beton umur 28 hari.

g. Pengujian kuat tarik belah beton (splitting test) umur 28 hari.

III.2 Urutan Tahapan Penelitian

III.2.1 Pemeriksaan Bahan Penyusun Beton

Bahan-bahan penyusun beton dalam penelitian ini adalah :

III.2.1.1 Agregat Halus

Agregat halus adalah agregat yang semua butirannya lolos dari ayakan

diameter 5 mm dan tertahan di ayakan diameter 0.15 mm yang merupakan pasir

alam sebagai disintegrasi alami dari batu-batuan. Pasir alam dapat dijumpai

sebagai gundukan-gundukan di sepanjang sungai, sering disebut pasir sungai dan

memiliki bentuk butiran bulat. Selain itu pasir alam juga dapat berupa bahan

galian dari gunung, disebut dengan pasir gunung dan memiliki butiran yang tajam.

Agregat halus yang digunakan sebagai bahan pengisi beton harus memiliki

persyaratan-persyaratan sebagai berikut:

1. 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. Agregat halus harus mempunyai susunan besar butiran dalam

batas-batas seperti yang diperlihatkan pada tabel 3.1. Agregat halus tidak

(52)

52 pada ayakan berikutnya. Modulus kehalusannya tidak boleh kurang dari 2,2

dan tidak lebih dari 3,2.

Tabel 3.1 Susunan Besar Butiran Agregat Halus (ASTM, 1991)

Ukuran Lubang Ayakan

(mm)

Persentase Lolos Kumulatif

(%)

9,50 100

4,75 95 - 100

2,36 80 - 100

1,18 50 - 85

0,60 25 - 60

0,30 10 - 30

0,15 2 - 10

2. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (ayakan no.200),

tidak boleh melebihi 5% (terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur

melebihi 5% maka agregat halus harus dicuci.

3. Kadar gumpalan tanah liat tidak boleh melebihi 1% (terhadap berat kering).

4. Agregat halus harus bebas dari pengotoran zat organik yang akan merugikan

beton, atau kadar organik jika diuji di laboratorium tidak menghasilkan warna

(53)

53 5. 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

berkelebihan di dalam mortar atau beton dengan semen kadar alkalinya lebih

dari 0,06% atau dengan penambahan yang bahannya dapat mencegah

pemuaian.

6. Sifat kekal (keawetan) diuji dengan larutan garam sulfat :

 Jika dipakai Natrium – Sulfat, bagian yang hancur maksimum 10%.  Jika dipakai Magnesium – Sulfat, bagian ynag hancur maksimum 15%.

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

 Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi pasir

III.2.1.1.1 Analisa Ayakan Pasir

a. Tujuan :

Untuk memeriksa penyebaran butiran (gradasi) dan menentukan nilai modulus