BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Beton
Beton sudah sangat umum digunakan sebagai bahan penyusun bangunan. Beton secara umum tersusun dari beberapa material penyusun yaitu agregat halus (pasir), Kerikil (agregat kasar), semen portland, dan air dengan kombinasi perbandingan dari setiap material. Dimana semen dan air bercampur akan menjadi bahan pasta yang berfungsi sebagai bahan pengikat sedangkan agregat halus dan agregat kasar berfungsi sebagai pengisi. Bila semua campuran tersebut bercampur sesuai dengan komposisi yang direncanakan akan mengeras seperti batuan, dimana
proses tersebut terjadi karena proses hidrasi (reaksi kimia antara air dan semen).
Mutu dari suatu beton itu bisa dipengaruhui beberapa faktor yaitu dari kualitas bahan bahan dari material penyusun, perbandingan komposisi, cara pengadukan, cara perawatan, dan cara perawatan selama proses pengerasan.
Kekuatan, keawetan dan sifat beton yang lain tergantung pada sifat bahan-bahan dasar, nilai perbandingan bahan-bahan-bahan-bahannya, cara pengadukan maupun cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan, dan cara perawatan selama proses pengerasan.
Menurut (Tri Mulyono,2005) sebagai bahan konstruksi beton mempunyai kelebihan dan kekurangan, kelebihan beton antara lain :
1. Mutu rencana dapat disesuaikan sesuai rencana.
2. Umur dari beton lebih tinggi (jika tidak mengalami beban yang lebih besar dari mutu rencana.
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
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.
2.1.1 Beton Segar ( Fresh Concrete)
Beton segar yang baik ialah beton segar yang dapat diaduk, diangkut, dituang, dipadatkan, 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 beton yang diperoleh akan jelek.
2.2 Pengertian Bata Beton Ringan
Perkembangan konstruksi khususnya di Indonesia sudah berkembang pesat. Salah satu perkembangannya adalah bata beton ringan.
Bata beton ringan adalah bata yang memiliki berat jenis (density) dari batu bata konvensional (batu bata merah). Bata beton ringan terbagi atas 2 type yang memiliki perbedaan dari jenis bahan pengembang yang digunakan dan proses curring yaitu:
NO JENIS BAHAN PENGEMBANG PROSES CURRING
1 AAC/ALC Aluminium pasta Oven
2 CLC Foaming agent Cahaya matahari/suhu ruangan
Untuk penelitian ini saya menggunakan bata beton ringan jenis CLC (cellular lighewight concrete) dikarenakan bata beton ringan dengan jenis AAC/ALC tidak
memungkinkan dilakukan dilaboratorium bahan konstruksi USU dan bahan aluminium pasta yang susah didapat.
Bata beton ringan jenis CLC (cellular lightweight concrete) memiliki kelebihan dan kekurangan antara lain :
Kelebihan bata beton ringan jenis CLC (cellular lightweight concrete):
• Memiliki berat jenis yang lebih ringan dari batu bata konvensional. • Memilki ukuran yang lebih besar,sehingga proses pemasangan lebih
mudah dan rapi.
• Mudah dibentuk sesuai keinginan.
Kekurangan bata beton ringan jenis CLC (cellular lightweight concrete):
• Harganya relative lebih mahal.
• Susah didapat ditoko toko bangunan biasa. • Penjualan dalam volume besar.
Sampai saat ini, tidak ada pengaturan mix design yang baku untuk proses pembuatan bata beton ringan. Hal ini disebabkan densitas dari bata beton yang dihasilkan sangat bergantung kepada foaming agent untuk menghasilkan pori-pori pada bata beton ringan tersebut. Pada eksperimen ini, penulis membuat eksperimen dengan mengacu kepada hasil eksperimen Kausal Kishore, seorang material engineers yang berasal dari Jepang.
Berikut adalah hasil penelitiannya :
Perbandingan Semen : Pasir yang digunakan berkisar 1 : 1.9 hingga 1 : 2.2 dengan FAS bervariasi dari 0.40, 0.45, 0.50, dan 0.55. Pada eksperimen ini, perbandingan
semen : pasir yang digunakan adalah 1 : 2 dengan FAS sebesar 0.75 dan densitas bata beton ringan yang dihasilkan berkisar <1900 kg/m3 serta mempunyai kekuatan tekan minimal sebesar 3 Mpa menurut buku Concrete Technology. Dan juga Persyaratan kuat tekan minimum bata beton ringan untuk pembuatan dinding menurut SNI 3-0349-1989
Mutu Kuat tekan minimum (Mpa)
I 9,7
II 6,7
III 3,7
IV 2
2.3 Komposisi Bata Ringan 2.3.1 Semen Portland
Menurut SNI 0013-1981, Semen portland merupakan bahan perekat dalam campuran beton hasil penghalusan klinker yang senyawa utamanya terdiri dari material calcareous seperti lamestone atau kapur dan material arfillaceous seperti besi oksida, serta silica dan alumenium yang berupa lempung.
Komposisi utama semen portland:
Nama kimia Rumus kimia Singkatan %Berat
Tricalcium silikate 3CaO.SiO2 C3S 50
Dicalcium silikate 2CaO.SiO2 C2S 25
Tricalcium Aluminate
3CaO.Al2O3 C3A 12
Tetracalcium
Alumminoferrite 4CaO.Al2O3.Fe2O3
C4AF 8
Gysum CaSO4.H2O CSH2 3
Ada banyak semen portland dan masing masing mempunyai sifat yang berbeda, yaitu diantaranya:
a) Tipe I (Ordinary Portland Cement)
Semen Portland Tipe I merupakan semen yang umum digunakan untuk berbagai pekerjaan konstruksi yang mana tidak terkena efek sulfat pada tanah atau berada di bawah air.
b) Tipe II (Modified Cement)
Semen Portland Tipe II merupakan semen dengan panas hidrasi sedang atau di bawah semen Portland Tipe I serta tahan terhadap sulfat. Semen ini cocok digunakan untuk daerah yang memiliki cuaca dengan suhu yang cukup tinggi serta pada struktur drainase.
c) Tipe III (Rapid-Hardening Portland Cement)
penggunaan berikutnya atau kekuatan yang diperlukan untuk konstruksilebih lanjut. Semen Tipe III ini hendaknya tidak digunakan untuk konstruksi beton missal atau dalam skala besar karena tingginya panas yang dihasilkan dari reaksi beton tersebut.
d) Tipe IV (Low-Heat Portland Cement)
Semen Portland Tipe IV digunakan jika pada kondisi panas yang
dihasilkan dari reaksi beton harus diminimalisasi. Namun peningkatan kekuatan lebih lama dibandingkan semen tipe lainnya tetapi tidak mempengaruhi kuat akhir.
e) Tipe V (Sulphate-Resisting Cement)
Semen Portland Tipe V digunakan hanya pada beton yang berhubungan langsung dengan sulfat, biasanya pada tanah atau air tanah yang memiliki kadar sulfat yang cukup tinggi.
2.3.2 Pasir
Adapun pasir yang digunakan dalam pembuatan bata ringan adalah pasiryang lolos ayakan (standard ASTM E 11-70) yang diameternya lebih kecil dari 5 mm. Kegunaan pasir adalah untuk mencegah keretakan pada beton apabila sudah mengering. Akan tetapi apabila jumlahnya terlalu banyak maka akan menyebabkan terjadinya perapuhan setelah kering. Hal ini disebabkan karena pasir tidak bersifat merekat tetapi hanya bersifat sebagai pengisi. Pasir yang baik adalah pasir yang berasal dari sungai dan tidak mengandung tanah lempung karena dapat mengakibatkan retak-retak, dan juga harus memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan oleh ASTM, sebagai berikut :
a. Susunan Butiran ( Gradasi )
Modulus kehalusan (fineness modulus), menurut hasil penelitian menunjukan bahwa pasir dengan modulus kehalusan 2,5 s/d 3,0 pada umumnya akan menghasilkan beton mutu tinggi (dengan fas yang rendah) yang mempunyai kuat tekan dan workability yang optimal. Agregat halus yang digunakan harus mempunyai gradasi yang baik, karena akan mengisi ruang-ruang kosong yang tidak dapat diisi oleh
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
9.5 mm (3/8 in) 100
4.76 mm (No. 4) 95-100
2.36 mm ( No.8) 80-100
1.19 mm (No.16) 50-85
0.595 mm ( No.30 ) 25-60
0.300 mm (No.50) 10-30
0.150 mm (No.100) 2-10
Tabel 2.2 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus
b. Kadar Lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (ayakan No.200), tidak boleh melebihi 5 % (terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur melampaui 5 % maka agregat harus dicuci.
c. Kadar Liat tidak boleh melebihi 1 % (terhadap berat kering).
d. Agregat halus harus bebas dari pengotoran zat organik yang akan
merugikan beton, atau kadar organik jika diuji di laboratorium tidak menghasilkan warna yang lebih tua dari standart percobaan Abrams – Harder dengan batas standarnya pada acuan No 3.
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 %.
2.3.3 Abu batu
Abu batu adalah agregat yang berfungsi sebagai filler (pengisi). Abu batu yang digunakan dalam percobaan ini adalah abu batu yang diambil dari pabrik AMP yang berada didaerah galang (sumatera utara) dan sudah memlalu proses crushing dari mesin stone crusher. Biasanya abu batu ini sering digunakan untuk campuran aspal, akan tetapi pembuatan jalan menggunakan Aspal sekarang semakin berkurang sehingga peggunaan Abu Batu sekarang sudah sangat sedikit dan juga Abu batu sekarang sudah sangat sedikit penggunaannya, dikarenakan peran abu batu dalam
pembuatan konstruksi diambil alih oleh pasir. Pengambilan pasir dalam pembuatan kontruksi menggunakan banyak sekali pasir sehingga dapat meruusak lingkungan
didaerah kerukan pasir Abu batu ini terbentuk dari mesin stone crusher yang dihasilkan pada crusher tersier.
2.3.4 Air
2.3.5 Foaming Agent
Foaming Agent adalah senyawa kimia yang digunakan untuk mengembangkan adonan mortar pada proses pembuatan bata beton ringan. Pada saaat dicampur dengan kalsium hidroksida yang ada di dalam pasir dan air akan beraksi sehingga membentuk hidrogen. Gas hidrogen ini membentuk gelembung-gelembung udara di dalam campuran beton tadi. Gelembung-gelembung udara ini menjadikan volumenya menjadi dua kali lebih besar dari volume semula. Di akhir proses pengembangan atau pembusaan, hidrogen akan terlepas ke atmosfir dan langsung digantikan oleh udara. Rongga-rongga tersebutlah yang membuat bata beton menjadi ringan. Akan tetapi, apabila foaming agent yang digunakan terlalu banyak, hal ini dapat menyebabkan
turunnya kekuatan bata beton ringan tersebut karena terlalu banyak rongga udara di dalamnya. Menurut ASTM 796-87 a,Table 1, Foaming Agents for Use in Producing Celllular Concrete Using Preformed Foam, banyaknya foaming agent yang digunakan dalam suatu percobaan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Vfa =156.62/(62,4- Wuf) x 71 / (1000 –Wuf)
Vfa adalah volume foaming agent yang diperlukan (m3). Biasanya Vair : Vfa berkisar 40 : 1.
Proses pembuatan ALC (Aerated Lightweight Concrete) berbeda dengan AAC(Autoclaved Aerated Concrete). Untuk beton ringan tipe ALC, beton tidak dimasukkan ke dalam mesin autoclaved melainkan dapat dicuring layaknya beton biasa sedangkan pada proses pembuata beton ringan tipe AAC, beton ringan tersebut dimasukkan ke dalam mesin autoclaved untuk dicuring dengan mengontrol temperatur sebesar 374oF dan tekanan sebesar 1,82 Mpa untuk menuntaskan semua rekasi kimia yang terjadi dalam adonan beton ringan tersebut. Faoaming agent yang digunakan dalam percobaan ini dari BASF dengan nama produkas Mastercell 20.
2.4 Jenis-Jenis Beton Ringan
NO JENIS BAHAN PENGEMBANG PROSES CURRING
1 AAC/ALC Aluminium pasta Oven
Secara garis besar jenis beton ringan terbagi 2 yaitu AAC/ALC dan CLC. Perbedaan antara kedua jenis tersebut berdasarkan bahan penggembang dan proses curring yang digunakan dalam pembuatan bata beton ringan, dimana pembuata bata
beton ringan type AAC/ALC menggunakan bahan pengembang alumenium pasta dan proses curring yang digunakan menggunakan oven sedangkan pembuatan bata beton ringan type CLC menggunakan bahan penggembang foaming agent dan peroses curing seperti beton biasa yang mengandalkan sinar matahari/ suhu ruangan
2.5 Proses Pembuatan Bata Beton Ringan
Adapun proses pembuatan bata beton ringan adalah sebagai berikut :
1. Perisiapkan dan bersihkan semua peralatan yang akan digunakan.
2. Timbang dan bersihkan bahan bahan yang akan digunakan seperti pasir, semen, abu batu, foaming agent, dan air.
3. Letakan cetakan dekat dengan mesin molen dan dilapisi dengan oli pada bagian dalam cetakan.
4. Hidupkan mesin molen dan dibersihkan kembali.
5. Masukan bahan bahan yang akan dicampur secara satu persatu dengan urutan pasir, abu batu, semen, dan terakhir adalah air.
6. Membuat foaming agent(timbang dalam gelas ukur 1 liter hingga foaming memiliki density 80 gr/l).
7. Masukan foaming kedalam adonan pasta ( ambil adonan dan masukan kedalam gelas ukur 1 liter kemudian timbang hinggan density yang direncanakan, jika belum penambahan foaming perlu dilakukan kembali).
8. Masukan adonan kedalam cetakan 1/3 kemudian dinding cetakan dipukul dengan palu karet, kemudian diisi lagi hingga 2/3, kemudian dipukul kembali dengan palu karet, kemudian isi kembali hingga penuh dan kembali dipukul dengan palu karet dan ratakan permukaannya.
9. Simpan cetakan yang sudah terisi ke tempat yang terbebas dari cahaya
2.6 Kelebihan dan Kekurangan Bata Beton Ringan Dibandingkan Batu Bata Merah
Kelebihan Bata Beton Ringan dibandingkan dengan batu bata merah adalah :
1. Ringan sehingga dapat mengurangi beban struktur. 2. Dapat menahan kuat tekan sebesar 2,5 Mpa. 3. Tidak dibutuhkan plesteran yang tebal.
4. Proses pembuatan bata beton ringan dapat dilakukan di lokasi proyek sehingga menghemat biaya pengangkutan dan lebih efisien.
5. Proses pembuatannya tidak menggunakan tanah liat sehingga
mengurangi dampak kerusakan lingkungan.
Kekurangan Bata Beton Ringan dibandingkan batu bata merah adalah :
1. Perekat yang digunakan biasanya merupakan semen instan sehingga kurang ekonomis.
2. Biaya investasi awal untuk pengadaan mesin pembuatan bata beton ringan yang relatif mahal.
3. Dibutuhkan gergaji khusus untuk memotong bata beton ringan agar dapat dihasilkan potongan kecil
Ditinjau dari material penyusunnya, bata beton ringan dapat dikategorikan sebagai mortar (campuran semen, pasir dan air). Pada bata beton ringan, buih-buih hidrogen yang dihasilkan akan mereduksi berat jenis bata tersebut secara signifikan. Selain itu, proporsi beton ringan dan metode curing yang digunakan dapat mempengaruhi mikrostruktur sekaligus sifat fisik dan mekanis dari bata beton tersebut.
2.7 Absorpsi
Absorpsi adalah terserapnya atau terikatnya suatu substansi (adsorbat) pada permukaan yang dapat menyerap (adsorben). Absorpsi dapat terjadi antara zat padat dan zat cair, zat padat dengan gas, zat cair dengan zat cair, dan zat cair dengan gas.
yang bersentuhan dengan permukaannya. Berdasarkan interkasi molekular antara permukaan adsorben dan adsorbat. Absorpsi dapat dibedakan menjadi dua yaitu :
1. Absorpsi Fisika bila terjadi gaya intermolekul lebih besar daripada gaya gaya tarik menarik antar molekul, gaya tarik yang relatif lemah antara adsorbat dan adsorben , gaya ini disebut gaya Van Der Walas, sehingga adsorbat dapat bergerak dari satu permukaan ke permukaan lainnya dari adsorben.
2. Absorbsi kimia terjadi karena adanya reaksi-reaksi antar molekulmolekul adsorban dengan adsorben di mana terbentuk ikatan
kovalen dengan ion. Gaya ikat absorben bervairasi tergantung pada zat perekasi. Absorpsi jenis ini bersifat irresible dan hanya dapat membentuk lapisan tunggal.
2.8 Kuat Tekan
